(57)【要約】      （修正有）【課題】タイヤから逆入力などの衝撃がピニオン側シャフトに入力されてもハンドル側シャフトと軸受との間でスティックスリップ音の発生を確実に低減できるパワーステアリング装置を提供する。【解決手段】ハンドルに連結されるハンドル側シャフト２６と、ラック軸に噛合されるピニオン側シャフトと、前記ハンドル側シャフト２６と前記ピニオン側シャフトはそれぞれ独立して回転可能に軸受により支承され、このシャフト間をトーションバー２７を介して連結し、前記トーションバー２７の捩れ角に基づき操舵トルクを検出するトルクセンサを備えたパワーステアリング装置であって、前記ハンドル側シャフト２６と前記トーションバー２７とをその軸方向に相対変位可能に結合した。【選択図】図２
2012111476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドルに連結されるハンドル側シャフトと、ラック軸に噛合されるピニオン側シャフトと、前記ハンドル側シャフトと前記ピニオン側シャフトはそれぞれ独立して回転可能に軸受により支承され、このシャフト間をトーションバーを介して連結し、前記トーションバーの捩れ角に基づき操舵トルクを検出するトルクセンサを備えたパワーステアリング装置であって、前記ハンドル側シャフトと前記トーションバーとをその軸方向に相対変位可能に結合したことを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項２】
請求項１において、前記ハンドル側シャフトに形成されその軸方向に長い長穴と、前記トーションバーに設けられた係合部材とを備え、前記長穴内に前記係合部材を係合させることで、前記長穴の範囲内で前記軸方向に前記トーションバーを移動可能にした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において、前記ハンドル側シャフトと前記トーションバーの結合部に弾性体を介在させたことを特徴とする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、車両用のパワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パワーステアリング装置において、タイヤから逆入力などの衝撃がラック軸側に連結されたピニオン軸側シャフトに伝達されると、トーションバーを介してハンドルに連結されているハンドル側シャフトに伝達される。この衝撃が大きい場合には、ハンドル側シャフトが傾き、このシャフトを支持する転がり軸受の内周面（金属）とハンドル側シャフトの外周面（金属）とが接触することによりスティックスリップ音が発生する虞がある。
このようなスティックスリップ音の発生を抑制する方法として、ハンドル側シャフトと転がり軸受との間にＯリングを介在させ、このＯリング間に潤滑油脂を充填するものがある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１３２０３８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、この特許文献１のものは、ハンドル側シャフトを支持する転がり軸受の内周面とハンドル側シャフトの外周面との接触をＯリングと潤滑油脂によって抑制するものであるが、タイヤから逆入力の衝撃が大きい場合、例えば、タイヤが縁石に乗り上げた場合においては、ハンドル側シャフトに軸直方向の力や逆入力によるラックピニオンの噛合いによる反力の軸方向成分の力が加わり、ハンドル側シャフトを支持する転がり軸受が傾き、内周面とハンドル側シャフトの外周面が接触しスティックスリップ音が発生するという問題が依然として残っている。
本発明はこの問題を解決するためになされたもので、タイヤから逆入力などの衝撃がピニオン側シャフトに入力されてもハンドル側シャフトと転がり軸受との間でスティックスリップ音の発生を確実に低減できるパワーステアリング装置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】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ハンドルに連結されるハンドル側シャフトと、ラック軸に噛合されるピニオン側シャフトと、前記ハンドル側シャフトと前記ピニオン側シャフトはそれぞれ独立して回転可能に転がり軸受により支承され、このシャフト間をトーションバーを介して連結し、前記トーションバーの捩れ角に基づき操舵トルクを検出するトルクセンサを備えた電動パワーステアリング装置であって、前記ハンドル側シャフトと前記トーションバーとをその軸方向に相対変位可能に結合したこと、を要旨としている。
【０００６】
本発明の構造によれば、トーションバーとハンドル側シャフトとの間で相対変位できるので、タイヤから逆入力などの衝撃による逆入力が加わった際、ハンドル側シャフトに衝撃が伝わり難くなり、ハンドル側シャフトと転がり軸受との間の動きを抑制できる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、前記ハンドル側シャフトに形成されその軸方向に長い長穴と、前記トーションバーに設けられた係合部材とを備え、前記長穴内に前記係合部材を係合させることで、前記長穴の範囲内で前記軸方向に前記トーションバーを移動可能にしたこと、を要旨としている。
即ち、前記ピニオン側シャフトから前記トーションバーに加わった衝撃が、トーションバーとハンドル側シャフトとの間で確実に相対変位することで、衝撃を吸収できる。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、
前記ハンドル側シャフトと前記トーションバーの結合部に弾性体を介在させたこと、を要旨としている。
即ち、前記ピニオン側シャフトから前記トーションバーに加わった衝撃による前記軸方向の力を弾性体の撓みにより吸収できる。
【発明の効果】
【０００９】
タイヤから逆入力などの衝撃がピニオン側シャフトに入力されてもハンドル側シャフトと転がり軸受との間でスティックスリップ音の発生を確実に低減できるパワーステアリング装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態の電動パワーステアリング装置の断面図である。
【図２】本発明装置の主要部拡大図である。
【図３】本発明装置の部品構成を示す部品断面図である。
【図４】メインシャフトとダウエルピンとの連結の第１変形例を示す図である。
【図５】メインシャフトとダウエルピンとの連結の第２変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態の電動パワーステアリグ装置について、図を参照しながら説明する。
図１は本発明の実施形態の電動パワーステアリング装置の断面図である。この実施形態では、ステアリングホイールを連動連結するハンドル側シャフトとしてのメインシャフト２６と、該メインシャフト２６にトーションバー２７を介して同軸的に連結され、ピニオン２８ａを有するピニオン側シャフトとしてのピニオン軸２８と、メインシャフト２６及びピニオン軸２８を収容支持したハウジング２９と、該ハウジング２９内に設けられたトルクセンサ２０と、ハウジング２９の外部に取着された操舵補助用の電動モータ２の回転力をピニオン側シャフトとしてのピニオン軸２８に伝動するウォーム２１及びウォームホイール２２とを備える。
なお、メインシャフト２６と図略のステアリングホイールとの間には、コラムシャフト、インタミシャフトなどの複数の軸状部材とこれら軸状部材を連結する自在継手が用いられ、各軸状部材間に所定の角度を設定している。このため、複数の軸状部材は非同軸に連結されることになるが、これによって電動パワーステアリング装置の搭載自由度を確保している。
【００１２】
ハウジング２９はトルクセンサ２０を収容し、メインシャフト２６及びピニオン軸２８を転がり軸受３０，３１により、収容支持した上側半体２９ａと、ウォーム２１、ウォームホイール２２及びピニオン軸２８を収容し、上側半体２９ａの下部に嵌合された下側半体２９ｂとを有する。上側半体２９ａ及び下側半体２９ｂの嵌合部には防水用の封止環３２が設けられている。
【００１３】
トルクセンサ２０はステアリングホイールの操作により生じるトーションバー２７の捩じれに応じたメインシャフト２６及びピニオン軸２８の相対回転変位量によってステアリングホイールに加わる操舵トルクを検出するものであり、トルクセンサ２０の一部を構成するターゲット２０ａがメインシャフト２６に外嵌固定されており、また、ターゲット２０ａと対向するターゲット２０ｂがピニオン軸２８の上端側に外嵌固定されており、トルクセンサ２０が検出したトルク等に基づいて電動モータ２が駆動制御されるように構成されている。
【００１４】
また、図２に示すように上側半体２９ａにはトーションバー２７と、該トーションバー２７に外嵌された筒型のメインシャフト２６とが係合部材としてのダウエルピン１５により連結されており、メインシャフト２６の上端部がハウジング２９内に前記転がり軸受３０により、支持されている。
【００１５】
トーションバー２７に外嵌された筒型のメインシャフト２６とダウエルピン１５との連結構造について、図３に基づき説明する。
トーションバー２７に挿通されたダウエルピン１５は、メインシャフト２６に形成されたその軸方向に長い長穴（楕円形状）２６ａに係合して設けられている。この構造により、ダウエルピン１５は長穴２６ａの範囲内でメインシャフト２６の軸方向（図３中上下報告）に移動可能（相対変位可能）になっている。
【００１６】
以上、本実施形態によれば、メインシャフト２６に形成された長い長穴２６ａに、トーションバー２７に挿通されたダウエルピン１５を係合させることにより、長穴２６ａ内でダウエルピン１５が移動可能となる。これにより、タイヤから逆入力などの衝撃による逆入力が加わった際、メインシャフト２６とトーションバー２７とが相対変位するので、この衝撃がメインシャフト２６に伝わるのを抑制でき、転がり軸受３０の内周面とメインシャフト２６の外周面が接触するスティックスリップ音の発生を抑制できる。
【００１７】
なお、上述したメインシャフト２６とダウエルピン１５との連結構造の他に、図４、図５に示す構造であっても良い。
図４（ａ）はメイシャフト２６とダウエルピン１５との間に弾性体１５ａを設けた第１の変形例であり、メインシャフト２６に、ダウエルピン１５の直径よりも大きい穴２６ｂが形成され、ダウエルピン１５と穴２６ｂとの間には、有底円筒状の弾性体１５ａが設けられている。なお、この弾性体１５ａは図４（ｂ）に示すようにダウエルピン１５の両端に設けられている。なお、この穴２６ｂの直径は、メインシャフト２６とトーションバー２７との相対移動量の設定に応じて決定される。
【００１８】
この構造によると、タイヤから逆入力などの衝撃による逆入力が加わった際、メインシャフト２６とトーションバー２７とが弾性体により弾性的に相対移動するので、この衝撃がメインシャフト２６に伝わるのを確実に抑制でき、転がり軸受３０の内周面とメインシャフト２６の外周面が接触するスティックスリップ音の発生を抑制できる。
図５は、メイシャフト２６とダウエルピン１５との間に弾性体１５ａを設けた第２の変形例であり、図４とはダウエルピン１５が２分割されている点が異なる以外は図５と同じ構成である。この構成でも図４に示す第１変形例と同じ作用・効果を奏することができる。
【００１９】
なお、本発明の実施形態では、電動パワーステアリング装置について述べたが、トーションバーを備える油圧式パワーステアリング装置に適応できる。
【符号の説明】
【００２０】
２…電動モータ、１５…ダウエルピン、１５a…弾性体、２１…ウォーム、２２…ウォームホイール、２６…メインシャフト、２６ａ…長穴、２６ｂ…長穴、２７…トーションバー、３０，３１…転がり軸受。
【図１】
2012111476.tif 000003
【図２】
2012111476.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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