(57)【要約】      （修正有）【課題】電動パワーステアリング装置のインプットシャフトの一端とロアーシャフトに保持された滑り軸受との間の打音の発生を抑制できるパワーステアリング装置を提供する。【解決手段】ステアリングホイールに連なるインプットシャフト筒部３５と、舵取機構に連なるロアーシャフト筒部３６とを同軸に連結するパワーステアリング装置において、前記インプットシャフト筒部３５の一端３５ａと、前記一端３５を回転可能に保持する前記ロアーシャフト筒部３６の保持部３６ａとの少なくとも一方を樹脂コーティング２６した。【選択図】図１
2013014251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールに連なるインプットシャフトと、舵取機構に連なるロアーシャフトと、インプットシャフトおよびロアーシャフトとを同軸に連結するトーションバーと、このトーションバーの捩れに応じた操舵補助力を発生する電動モータとを備えるパワーステアリング装置において、前記インプットシャフトの一端と、前記一端を回転可能に保持する前記ロアーシャフトに設けられた保持部と、前記一端又は前記保持部の少なくとも一方を樹脂コーティング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】
前記一端と前記保持部との間に、潤滑剤を介在させたことを特徴とする請求項１に記載の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】
車両用のパワーステアリング装置は、ステアリングホイールに連なるインプットシャフトと、操舵機構に連なるロアーシャフトと、インプットシャフトおよびロアーシャフトとを同軸に連結するトーションバーと、トーションバーの捻れを検出して操舵トルクを検出するトルクセンサとを有する。
このトルクセンサの検出精度向上には、インプットシャフトとロアーシャフトが同軸に配置された状態で、インプットシャフトがスムーズに回転する必要がある。このため、インプットシャフトの一端（ロアーシャフト側）をロアーシャフトに設けた滑り軸受により回転可能に支持する構造になっている。（特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３７２４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この構造によると、前記インプットシャフトの滑り軸受により支持される一端の加工寸法の公差、前記ロアーシャフトの前記滑り軸受を保持する穴の加工寸法の公差、ロアーシャフトに保持される滑り軸受の公差などの各種公差が存在する。このため、インプットシャフトがスムーズに回転できるようにするためには、滑り軸受と前記インプットシャフトとの隙間寸法を大きく設計する必要がある。
しかしながら、このように隙間寸法を大きくすると、滑り軸受とインプットシャフトの一端との間で打音が発生する原因となる場合があった。
そこで、本発明の目的は、インプットシャフトの一端とロアーシャフトに保持された滑り軸受との間の打音の発生を抑制できるパワーステアリング装置を提供することである。
【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、ステアリングホイールに連なるインプットシャフトと、舵取機構に連なるロアーシャフトと、インプットシャフトおよびロアーシャフトとを同軸に連結するトーションバーと、このトーションバーの捩れに応じた操舵補助力を発生する電動モータとを備えるパワーステアリング装置において、前記インプットシャフトの一端と、前記一端を回転可能に保持する前記ロアーシャフトに設けられた保持部との少なくとも一方を樹脂コーティングしたことを要旨としている。
【０００６】
本願発明に係るパワーステアリング装置では、インプットシャフトの一端が、前記ロアーシャフトに設けられた保持部に樹脂コーティングを介して直接挿入されてインプットシャフトを回転可能支持する構造であるので、インプットシャフトの一端またはロアーシャフトに設けられた保持部と樹脂コーティングの間の隙間寸法を小さく設計でき、その結果、異音（ロアーシャフトとインプットシャフトとの打音）を抑制できる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、前記一端と前記保持部との間に、潤滑剤を介在させたことを要旨としている。即ち、潤滑剤が係合部に存在することにより、係合部が回転部の動きをスムーズにでき、衝撃に対して機敏に反応でき、係合部の摩耗を防止でき、長期に係合部の摩耗を防止でき異音の発生を抑制できる。
【発明の効果】
【０００８】
インプットシャフトの一端とロアーシャフトに保持された滑り軸受との間の打音の発生を抑制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】
【０００９】
【図１】本発明装置の舵取機構側に電動モータを備える構成を示す断面図
【図２】第１実施例の主要部拡大図
【図３】第２実施例の主要部拡大図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態の電動パワーステアリング装置を図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の第１実施形態のステアリング装置の一部断面図である。ステアリング装置１は、ステアリングホイール２の動きを、ステアリングコラム３の内側に挿通された、ステアリングシャフト４と、これと連結された中間軸５とを介して舵取り機構６に伝達し、この舵取り機構６によって車輪７を操舵する。
【００１１】
舵取り機構６はラックアンドピニオン式のものである。舵取り機構６は操舵操作により回転するピニオン８と、このピニオン８に噛合うラック軸９とを有している。ラック軸９は、ラックハウジング内に収容され、その軸長方向となる車体の幅方向に沿って、移動自在に支持されている。ラック軸９の両端部は、タイロッドを介して操向車輪７に連結されている。ピニオン８は、回転自在に支持されて、中間軸５とステアリングシャフト４と、一体回転可能に連結されている。
【００１２】
また、ステアリングコラム３には、操舵操作に応じて操舵補助力を得るための操舵補助ユニット１４が設けられている。操舵補助ユニット１４は車輪７側となるステアリングコラム３の端部に配置されている。ステアリングコラム３およびステアリングシャフト４は通常、ステアリングホイール２側を上側となるように傾斜して、且つ車体の後方に向けて配置されている。以下では、ステアリングシャフト４の軸方向に沿う方向を上下方向とし、ステアリングホイール２側を上側として説明する。
【００１３】
操舵補助ユニット１４は、ステアリングシャフト４と、このトルクセンサ１５により、検出されたトルクに応じて駆動される電動モータ１６と、この電動モータ１６による操舵補助力をステアリングシャフト４に伝達する減速機構１７と、これら各部１５、１６，１７を支持し、ステアリングコラム３の下部を構成するハウジング１８，１９とを有している。ハウジング１８，１９はステアリングシャフト４の軸方向に沿って互いに固定され、ステアリングコラム３の下部を構成する。ハウジング１８の端部には、ステアリングコラム３の上部を構成する筒状のジャケット２０が並んで固定されている。ステアリングシャフト４は、ステアリングコラム３の内部を挿通し、複数の軸受２１，２２，２３等により、回転自在に支持されている。
【００１４】
操舵補助ユニット１４では、操舵操作を検知するためのトルクセンサ１５からの信号に応じて、電動モータ１６が操舵捕助力を発生させる。操舵補助力は、減速機構１７を介してステアリングシャフト４に伝達される。ステアリングシャフト４は、ジャケット２０内に収容される３０と、この上部３０と連結されて、ハウジング１８，１９内に収容される下部３１とを有している。この下部３１は、ステアリングホイール２側に配置されるインプットシャフト３２と、舵取機構６側にあるロアーシャフト３３とトーションバー３４とを有している。
【００１５】
インプットシャフト３２は筒部３５（以下インプットシャフト筒部）を含み、インプットシャフト３２の上端部がステアリングシャフト４の上部３０を介してステアリングホイール２に連なる。ロアーシャフト３３は、筒部３６（以下ロアシャフト筒部）を含み、ロアーシャフト３３の下端部が中間軸５を介して舵取り機構６に連なる。トーションバー３４は、インプットシャフト筒部３５およびロアーシャフト筒部３６に挿通されて、インプットシャフト３２とロアーシャフト３３とを同軸に連結する。また、トーションバー３４と、インプットシャフト筒部３５の一端３５ａと、ロアーシャフト筒部３６の保持部３６ａとは、同心に入れ子状に配置されていて、インプットシャフト筒部３５の一端３５ａとロアーシャフト筒部３６の保持部３６ａとの間には、樹脂コーティング２６が介在している。図２の例では、インプットシャフト筒部３５の一端３５ａを樹脂コーティング２６により形成しているが、ロアーシャフト筒部３６の保持部３６ａを、樹脂コーティング２６により形成してもよい。
【００１６】
樹脂コーティング２６は耐熱性がよく、摺動性の優れた低摩擦材が例えば、フッ素樹脂やナイロン、ポリアセタールでスプレー塗装や静電塗装法で成形される。また、インプットシャフト外周とロアーシャフトの内周との隙間が組み込みが可能に小さくなるように形成されている。圧入の嵌合になるとトーションバー３４のねじりトルクの検出に影響がでてくるため、厳密に管理されている。
【００１７】
また、トーションバー３４は、トルクを受けてねじり変形することにより、インプットシャフト３２とロアーシャフト３３とを相対回転変位させる。インプットシャフト３２には複数、例えば、２つの環４６，４７が設けられ、ロアーシャフト３３には環４８が設けられている。これらの環４６〜４８の周囲にトルクセンサ１５が配置されている。トルクセンサ１５は操舵力に応じてトーションバー３４に生じるねじれ角を、磁気特性の変化として、検知する。トルクセンサ１５は、一対のコイルを有している。このコイルの内周面に近接して、配置される磁性体からなる上述の複数の環４６〜４８と、コイルのホルダとが、一対の磁気回路を形成する。ねじれ角に応じて、一対の磁気回路の磁気特性が変化する。このような変化に基づき、トルクが例えば温度補償しつつ検知される。
【００１８】
また、ロアーシャフト３３には、操舵補助用の電動モータ１６からのトルクが減速機構１７を介して伝達される。減速機構１７は、電動モータ１６の回転軸と一体回転するウォーム軸２４と、このウォーム軸２４と噛合うウォームホイール２５とを有している。ウォームホイール２５はロアーシャフト３３と一体回転可能に取り付けられている。トーションバー３４は、相対的に大径の円柱形状をなす上端部３７および下端部３８と、上端部３７および下端部３８の間にあり、相対的に小径のねじり領域３９とを有している。
【００１９】
上端部３７は、インプットシャフト３２の内周に嵌合されて、インプットシャフト３２およびステアリングシャフト４の上部３０とピン４０により、一体回転可能に連結されている。下端部３８は、円柱形上をなして、ロアーシャフト３３の内周に嵌合されて、ロアーシャフト３３と一体回転可能にピン４１により連結されている。ねじり領域３９は、インプットシャフト３２に対する相対移動を規制されない部分であり、且つロアーシャフト３３に対する相対移動を規制されない部分である。ねじり領域３９の形状は特に限定されないが、例えば、ねじり領域の中間部は円柱形状で細径とされ、上端部３７および下端部３８の近傍で滑らかに拡径されている。
【００２０】
これらの構成により、本発明のパワーステアリングは、インプットシャフト筒部３５の一端３５ａとロアーシャフト筒部３６の保持部３６ａとをインプットシャフト筒部３５の一端３５ａが、樹脂コーティング２６を介してロアーシャフト筒部３６の保持部３６ａに直接挿入されている。そのため、隙間寸法を小さく設計でき、その結果、異音（ロアーシャフト筒部３６の保持部３６ａとインプットシャフト筒部３５の一端３５ａとの打音）を抑制できる。
【００２１】
図２に示す実施例の外周の樹脂コーティングは、インプットシャフト筒部３５の一端３５ａの外周面に樹脂コーティング２６できるので、作りやすく精度が出やすいため、大幅に精度が向上できる。そのため、隙間寸法を小さく設計でき、その結果、異音（ロアーシャフト筒部３６の保持部３６ａとインプットシャフト筒部３５の一端３５ａとの打音）を抑制できる。
また、隙間を小さくできるため、トルクを検出するトルクセンサ１５の検出ばらつきが小さくなることで検出感度が向上でき、操舵力の適切な補助が可能となり、操舵性が向上できる。
【００２２】
次に、別の実施例について図３に基づいて説明する。なお、図１に示したラック軸支持装置と同じ機構のものは同じ符号を付して説明はそれぞれ異なる構成について説明する。
図３に第２実施形態の示すように、インプットシャフト筒部３５の一端３５ａと、ロアーシャフトの筒部３６の保持部３６ａを回転可能に係合する係合部に潤滑剤を封入し、インプットシャフト筒部３５の一端３５ａの外周またはロアーシャフト筒部３５の一端３５ａの内周の少なくとも一方の樹脂コーティング２６との間に設けたシール部材５０を備えている。
【００２３】
シール部材５０は、さらに、インプットシャフト筒部３５の一端３５ａと、ロアーシャフト筒部３６の保持部３６ａに予圧縮された状態で介装される。これにより、シール部材５０より、インプットシャフト筒部３５の一端３５ａとロアーシャフト筒部３６の保持部３６ａの回転方向の所定量の移動を許容し、所定量を超えて制御に影響しない様に規制されている。この所定量の設定は、係合部すきまとシール部材５０の直径および、シール部材材料の弾性係数の調整により、シール部材５０の予圧縮荷重と変形量を調整できる。
このシール部材５０の材質としては一般的に耐油性を有するアクリルニトリル、ブタジエンゴム（NBR）や各種合成ゴム、ポリアミド樹脂のほか弾性を有する各種樹脂材が使用できる。
【００２４】
また、さらに、インプットシャフト筒部３５の一端３５ａと、ロアーシャフト筒部３６の保持部３６ａとシール部材５０とで構成された空間５２に潤滑剤５１を封入している。さらに、インプットシャフト筒部３５の一端３５ａと、ロアーシャフト筒部３６の保持部３６ａスプライン部４５が直接接触を発生しない十分な量の潤滑剤を空間部５２に封入し、潤滑剤としては、高粘性係数の合成油ポリαオレフィンを使用し、また合成油ポリαオレフィンをベースオイルとしＬｉ石鹸を増ちょう剤としたグリースも利用可能である。
【００２５】
さらに、上記構成によると、潤滑剤５１が係合部に存在することにより、係合部が回転部の動きをスムーズにでき、衝撃に対して機敏に反応でき、係合部の摩耗を防止でき、シール部材５０を係合部に設けているため、潤滑剤５１の漏洩を防止できるため、長期に係合部の摩耗を防止でき異音の発生を抑制できる。
【００２６】
また、シール部材５０は弾性体のため、インプットシャフト筒部３５の一端３５ａの振動を吸収できるため、ロアーシャフト筒部３６の保持部３６ａとインプットシャフト筒部３５の一端３５ａの衝突時の衝撃を吸収できるため、異音の発生を抑制できる。
【００２７】
このように、インプットシャフト３２とロアーシャフト３３は、インプットシャフト筒部３５の出力側端部が、ロアーシャフト筒部３６に樹脂コーティングを介して直接挿入されているため、大幅に精度が向上できる。そのため、隙間寸法を小さくでき、加えて潤滑剤５１とシール部材５１の構成が加わり衝撃を吸収できるので、異音（ロアーシャフト筒部３６の保持部３６ａとインプットシャフト筒部３５の一端３５ａとの打音）を抑制できるパワーステアリング装置を提供できる。
【符号の説明】
【００２８】
１…電動パワーステアリング装置  、２…ステアリングホイール  、６…舵取り機構  、１６…電動モータ  、１７…減速機構  、２６…樹脂コーティング  、３２…インプットシャフト  、３３…ロアーシャフト  、３４…トーションバー  、３５…インプットシャフトの筒部  、３６…ロアーシャフトの筒部  、５０…シール部材  、５１…潤滑剤
【図１】
2013014251.tif 000003
【図２】
2013014251.tif 000004
【図３】
2013014251.tif 000005