(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ軸及びベルトを覆うギアボックスハウジングと、モータを覆い、前記ギアボックスハウジングに装着されるモータプーリハウジングと、前記モータの回転力をラックバーに伝達させる前記ベルトと、を含むベルトタイプ電動式動力補助操向装置であって、
前記モータプーリハウジングが結合される前記ギアボックスハウジングのボルトガイドホールの左右面に、歯形態の第１凹凸が形成され、
ボルト頭と前記ギアボックスハウジングとの間に前記第１凹凸に噛み合う第２凹凸が形成されたブロック型ワッシャーを含み、
前記モータプーリハウジングが前記ギアボックスハウジングに結合される部位において、ボルト頭部分と前記ブロック型ワッシャーとの間に、さらに、ボルト解け防止ワッシャーを備えたことを特徴とする、ベルトタイプ電動式動力補助操向装置。
【請求項２】
前記ボルト解け防止ワッシャーは、皿形スプリングワッシャー、Ｃ型スプリングワッシャー、外歯形ワッシャー、内歯形ワッシャー、内外歯形ワッシャー、及び皿形ワッシャーのうち、いずれか１つであることを特徴とする、請求項１に記載のベルトタイプ電動式動力補助操向装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルトタイプ電動式動力補助操向装置に関し、より詳しくは、モータプーリハウジングとギアボックスハウジングとをボルトで締結する際、ボルトの解けを防止するとともに、モータプーリハウジングの垂れを防止する、ベルトタイプ電動式動力補助操向装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車の動力補助操向装置としては、油圧ポンプの油圧を用いた油圧式動力補助操向装置（Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｔｅｅｒｉｎｇ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ）が使われているが、１９９０年代以後、電気モータを用いた電動式動力補助操向装置（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｔｅｅｒｉｎｇ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ）が徐々に普及してきている。
【０００３】
既存の油圧式動力補助操向装置は、動力を補助してくれる動力源である油圧ポンプがエンジンにより駆動されるので、操向ホイールの回転の可否に関わらず、常にエネルギーを消耗していた。それに比べて、電動式動力補助操向装置は、操向ホイールが回転してトルクが発生すれば電気エネルギーで駆動されるモータが操向補助動力を提供する。したがって、電動式動力補助操向装置を使用する場合、油圧式動力補助操向装置に比べてエネルギー効率を向上させることができる。
【０００４】
図１は、従来技術に係る自動車の電動式動力補助操向装置の構成図である。
【０００５】
図１に示すように、一般的に電動式動力補助操向装置は、操向ホイール１０１から両側輪１０８まで繋がる操向システム１００及び操向システム１００に操向補助動力を提供する補助動力機構１２０を含んで構成される。
【０００６】
操向システム１００は、一側が操向ホイール１０１に連結されて操向ホイール１０１と共に回転し、他側が一対のユニバーサルジョイント１０３を介してピニオン軸１０４に連結される操向軸１０２を含んで構成される。また、ピニオン軸１０４は、ラック−ピニオン機構部１０５を介してラックバー１０９に連結され、ラックバー１０９の両端はタイロッド１０６とナックルアーム１０７を介して車両の輪１０８に連結される。
【０００７】
ラック−ピニオン機構部１０５は、ピニオン軸１０４に形成されているピニオンギア部１１１とラックバー１０９の外周面の一側に形成されているラックギア部１１２とが互いに噛み合って形成される。よって、運転者が操向ホイール１０１を操作すれば、操向システム１００でトルクが発生し、発生したトルクによってラック−ピニオン機構部１０５とタイロッド１０６を介して輪１０８を操向することになる。
【０００８】
補助動力機構１２０は、運転者が操向ホイール１０１に加えるトルクを感知し、感知したトルクに比例する電気信号を出力するトルクセンサー１２１と、トルクセンサー１２１から伝えられる電気信号に基づいて制御信号を発生する電子制御装置（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１２３と、電子制御装置１２３から伝えられる制御信号に基づいて補助動力を発生させるモータ１３０と、ベルトを媒介にしてモータ１３０で発生した補助動力をラックバー１０９に伝達するベルト式電動装置１４０と、を含んで構成される。
【０００９】
したがって、電動式動力補助操向装置は、操向ホイール１０１の回転により発生したトルクがラック−ピニオン機構部１０５を経てラックバー１０９に伝達され、発生されたトルクによってモータ１３０で発生した補助動力がベルト式電動装置１４０によってボールスクリュー部１５０を経てラックバー１０９に伝達されるように形成される。即ち、操向システム１００で発生したトルクとモータ１３０で発生した補助動力とが合わせられて、ラックバー１０９を軸方向に運動させることができる。
【００１０】
図２は、従来技術に係る自動車の電動式動力補助操向装置の部分断面図である。
【００１１】
図２に示すように、従来技術に係る自動車の電動式動力補助操向装置は、車両の横方向に延びて外周面の一側にラックギア部が形成されたラックバー１０９と、ラックギア部と噛み合うピニオンギア部を形成しているピニオン軸１０４と、ボール２０１を媒介にしてボールスクリュー２０３と噛み合うボールナット２０５から構成されるボールスクリュー部１５０と、ボールナット２０５及びモータ軸２２１を連結するベルト式電動装置１４０と、モータ１３０と、を含む。また、モータプーリハウジング２４０は、モータ１３０を覆い、モータ軸２２１及びベルト２３０を覆うギアボックスハウジング２５０にボルト結合により固定される。
【００１２】
ピニオン軸１０４は、操向軸を介して操向ホイールに連結され、外周面の一側に一定長さのスクリューが形成されているラックバー１０９は、ラックハウジング２２３に内蔵される。
【００１３】
ボールスクリュー部１５０は、ラックバー１０９と同軸上に形成され、かつ、ラックバー１０９を囲むボールナット２０５とラックバー１０９の外周面に形成されているボールスクリュー２０３に接するボール２０１を含んで構成される。ボールナット２０５は、モータ軸２２１が回転することにより共に回転するが、ボールナット２０５の滑らかな回転のために、ボールナット２０５の外周面とラックハウジング２２３の内周面との間にはベアリング２０７が備えられる。
【００１４】
ベルト式電動装置１４０は、モータ軸２２１及びボールナット２０５を互いに連結するベルト２３０を含んで形成され、操向ホイールに加えられた操向トルクに比例してモータ１３０で発生する補助動力をボールナット２０５を介してラックバー１０９に伝達する。即ち、モータ軸２２１が回転することによって、ベルト２３０によりモータ軸２２１の回転力を伝達受けたボールナット２０５も回転し、ボールナット２０５が回転することによって、ボール２０１及びボールスクリュー２０３の運動によりラックバー１０９が軸方向に直線運動をすることになるのである。
【００１５】
図３は、従来技術に係るモータプーリハウジングとギアボックスハウジングの側面図である。
【００１６】
モータ１３０は、モータ１３０を覆うモータプーリハウジング２４０と、ギアボックスハウジング２５０とのボルト結合により、固定される。操向時にモータ軸２２１が、回転しながらベルト２３０を駆動して、ボールナット２０５部位を回転する。よって、ベルト２３０の張力により、モータ軸２２１と、ボールナット２０５を備えたラックバー１０９の軸とが、互いに引っ張りあう方向に、力が作用する。このように発生した力は、機構的に最も脆弱な部分であるモータプーリハウジング２４０とギアボックスハウジング２５０との間のボルト結合部位に集中する。一方、操向時にモータ軸２２１が回転しながら発生する振動及び衝撃などによるボルト解け現象により、モータ軸２２１がボールナット２０５を備えたラックバー１０９方向に移動することになって、ベルト２３０の張力が低くなり、ベルト２３０とプーリとの間で騷音が発生し、ベルト２３０が損傷するという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、モータプーリハウジングとギアボックスハウジングとをボルトにより締結する際、ボルトの解けを防止すると共に、モータプーリハウジングの垂れを防止することが可能な、新規かつ改良されたベルトタイプ電動式動力補助操向装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、モータ軸及びベルトを覆うギアボックスハウジングと、モータを覆い、ギアボックスハウジングに装着されるモータプーリハウジングと、モータの回転力をラックバーに伝達させるベルトと、を含むベルトタイプ電動式動力補助操向装置であって、モータプーリハウジングがギアボックスハウジングに結合される部位において、ボルト頭部分とギアボックスハウジングとの間に、ボルト解け防止ワッシャーを備えたことを特徴とする、ベルトタイプ電動式動力補助操向装置が提供される。
【００１９】
また、モータプーリハウジングが結合されるギアボックスハウジングのボルトガイドホールの左右面に、歯形態の第１凹凸が形成され、
ボルト頭とギアボックスハウジングとの間に第１凹凸に噛み合う第２凹凸が形成されたブロック型ワッシャーを含む。
【００２０】
また、ボルト解け防止ワッシャーは、皿形スプリングワッシャー、Ｃ型スプリングワッシャー、外歯形ワッシャー、内歯形ワッシャー、内外歯形ワッシャー、及び皿形ワッシャーのうち、いずれか１つであってもよい。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明によれば、モータプーリハウジングとギアボックスハウジングとをボルトにより締結する際、ボルトの解けを防止すると共に、モータプーリハウジングの垂れを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２３】
図４は、本発明の第１実施形態に係るベルトタイプ電動式動力補助操向装置のＢ部分を示す側面図である。尚、本実施形態において、Ｂ部分以外の構成は、上記で説明したものと同様であるため、ここでの説明は、省略する。また、以下同様である。
【００２４】
Ｂ部分は、モータプーリハウジング２４０とギアボックスハウジング２５０とが、ボルト結合される部位を図示したものであり、ボルト頭４１０とギアボックスハウジング２５０との間にボルト解け防止ワッシャー４３０を装着した形態である。
【００２５】
図５ａは、本発明の第２実施形態に係るベルトタイプ電動式動力補助操向装置のＢ部分を示す正面図である。また、図５ｂは、本発明の第２実施形態に係るベルトタイプ電動式動力補助操向装置のＢ部分を示す側面図である。
【００２６】
ギアボックスハウジング２５０にボルト結合により装着されたモータプーリハウジング２４０は、ベルト２３０の張力によって矢印方向に力を受ける。このような力によりモータプーリハウジング２４０が矢印方向へ移動することを防止するために、ボルトガイドホール３５０の左右側に第１凹凸５００が形成される。第１凹凸５００は、歯形態の突起が複数整列して突設され形成される。また、ボルト頭４１０とギアボックスハウジング２５０との間には、一面に第２凹凸５３０が形成され、中央にボルト孔５４０が形成されたブロック型ワッシャー５１０が配置される。第１凹凸５００と第２凹凸５３０とは、互いに噛合う形状で構成される。
【００２７】
ボルト頭４１０部分とブロック型ワッシャー５１０との間にボルト解け防止ワッシャー４３０を装着して、ブロック型ワッシャー５１０に形成された第２凹凸５３０とギアボックスハウジング２５０のボルトガイドホール３５０の左右側に形成された第１凹凸５００とによりモータプーリハウジング２４０の上下流動を防止することができる。また、ボルト頭４１０とブロック型ワッシャー５１０との間にボルト解け防止ワッシャー４３０を装着して、自動車の運行時に発生する振動などによりボルト４００が解けることを防止することができる。
【００２８】
図６は、図４及び図５ｂのボルト解け防止ワッシャー４３０の平面図である。
【００２９】
ワッシャーは、一般的にボルト又はナットの締め力によりボルト頭やナットが結合対象を破損することを防止するために使用され、又は、締められたボルト又はナットが機械的な振動により解けることを防止するために使われる。
【００３０】
材料の破損防止のためのワッシャーとしては、金属材質の略平らなドーナツ型の平ワッシャーが最も一般的に使われ、ボルト解け防止のためのボルト解け防止ワッシャー４３０としては、以下に説明するワッシャーが主に使われる。
【００３１】
ボルト解け防止ワッシャー４３０としては、コイルスプリングの１回転分量を切断した形状のＣ型スプリングワッシャー６００、皿形状の皿形スプリングワッシャー６１０、ワッシャーの内周面に凹凸が形成された内歯形ワッシャー６２０、ワッシャーの外周面に凹凸が形成された外歯形ワッシャー６３０、ワッシャーの内周面と外周面両方とも凹凸を備えた内外歯形ワッシャー６４０、及び皿形状として外周面に凹凸を備えた皿形ワッシャー６５０などがある。
【００３２】
以上、説明したように、上記の第１及び第２実施異形態によれば、ギアボックスハウジング２５０にモータプーリハウジング２４０を結合する際、ボルト解け防止ワッシャー４３０などを使用することによって、ボルト４００の解けを防止することができると共に
、モータプーリハウジング４２０の垂れを防止し、モータ軸２２１がボールナット２０５を備えたラックバー１０９の軸方向へ移動することを防止することができる。よって、ベルト２３０の張力が小さくなることを防止し、騷音発生及びベルトの損傷を未然に防止することができる。
【００３３】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】従来技術に係る自動車の電動式動力補助操向装置を示す構成図である。
【図２】従来技術に係る自動車の電動式動力補助操向装置を示す部分断面図である。
【図３】従来技術に係るモータプーリハウジングとギアボックスハウジングを示す側面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るベルトタイプ電動式動力補助操向装置のＢ部分を示す側面図である。
【図５ａ】本発明の第２実施形態に係るベルトタイプ電動式動力補助操向装置のＢ部分を示す正面図である。
【図５ｂ】本発明の第２実施形態に係るベルトタイプ電動式動力補助操向装置のＢ部分を示す側面図である。
【図６】図４及び図５ｂのボルト解け防止ワッシャーを示す平面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１００    操向システム
１０１    操向ホイール
１０２    操向軸
１０３    ユニバーサルジョイント
１０４    ピニオン軸
１０５    ラック−ピニオン機構部
１０６    タイロッド
１０７    ナックルアーム
１０８    輪
１０９    ラックバー
１１１    ピニオンギア部
１１２    ラックギア部
１２０    補助動力機構
１３０    モータ
１４０    ベルト式電動装置
１５０    ボールスクリュー部
２０１    ボール
２０３    ボールスクリュー
２０５    ボールナット
２０７    ベアリング
２２３    ラックハウジング
２３０    ベルト
２４０    モータプーリハウジング
２５０    ギアボックスハウジング
３５０    ボルトガイドホール
４００    ボルト
４１０    ボルト頭
４３０    ボルト解け防止ワッシャー
５００    第１凹凸
５１０    ブロック型ワッシャー
５３０    第２凹凸
５４０    ボルト孔
６００    Ｃ型スプリングワッシャー
６１０    皿形スプリングワッシャー
６２０    内歯形ワッシャー
６３０    外歯形ワッシャー
６４０    内外歯形ワッシャー
６５０    皿形ワッシャー
【図１】
0004440912.tif 000002
【図２】
0004440912.tif 000003
【図３】
0004440912.tif 000004
【図４】
0004440912.tif 000005
【図５ａ】
0004440912.tif 000006
【図５ｂ】
0004440912.tif 000007
【図６】
0004440912.tif 000008