(57)【要約】【課題】  歯付ベルトを用いた減速装置を有する電動パワーステアリング装置において、たとえ歯付ベルトが破断しても、破断した歯付ベルトの噛み込みによって少なくとも従動側歯付プーリが回転ロックすることなく、操舵不能のおそれのない電動パワーステアリング装置を提供すること。【解決手段】  電動パワーステアリング装置１０の減速装置において、駆動側歯付プーリ３０と従動側歯付プーリ４０の間で、それらの駆動側歯付プーリ３０と従動側歯付プーリ４０に巻き掛けられた歯付ベルト５０の歯面５１に沿うように延在されるベルトガイド１１０、１２０を設けてなるもの。【選択図】  図４
2013193714.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングにラック軸を直線移動可能に支持するとともに、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結合した駆動側歯付プーリの回転力を、該駆動側歯付プーリに歯付ベルトを介して接続された従動側歯付プーリを含む動力伝達機構を介してラック軸に伝える電動パワーステアリング装置の減速装置において、
駆動側歯付プーリと従動側歯付プーリの間で、それらの駆動側歯付プーリと従動側歯付プーリに巻き掛けられた歯付ベルトの歯面に沿うように延在されるベルトガイドを設けてなることを特徴とする電動パワーステアリング装置の減速装置。
【請求項２】
前記ベルトガイドの両端部が駆動側歯付プーリと従動側歯付プーリのそれぞれに対してなす隙間が、上記ベルトの厚みより小さく設定されてなる請求項１に記載の電動パワーステアリング装置の減速装置。
【請求項３】
前記ハウジングの少なくとも従動側歯付プーリに対向する内周面と、該従動側歯付プーリの外周面との隙間が、歯付ベルトの厚みより大きく設定されてなる請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置の減速装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の減速装置を備えた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の減速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動パワーステアリング装置の減速装置として、特許文献１に記載の如く、ハウジングにラック軸を直線移動可能に支持するとともに、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結合した駆動側歯付プーリの回転力を、該駆動側歯付プーリに歯付ベルトを介して接続された従動側歯付プーリを含む動力伝達機構を介してラック軸に伝えるものがある。図５は、この減速装置を示し、１はハウジング、２は駆動側歯付プーリ、３は従動側歯付プーリ、４は歯付ベルトを示す。
【０００３】
特許文献１に記載の減速装置では、ハウジングの少なくとも従動側歯付プーリに巻き掛けられた歯付ベルトに対向する内周面と、従動側歯付プーリに巻き掛けられた歯付ベルトの背面側との隙間が、歯付ベルトの歯丈以上に設定されている。
【０００４】
これにより、たとえ歯付ベルトが破断しても、ハウジングの内周面と従動側歯付プーリの外周面との間に歯付ベルトが噛み込まれて従動側歯付プーリが回転ロックされることがない。従って、従動側歯付プーリがボールねじ等の動力伝達機構を介してラック軸と連動している場合にも、従動側歯付プーリの回転ロックによってマニュアルステアリングが操舵不能になるおそれはない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許4166242
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置の減速装置では、ハウジングの少なくとも従動側歯付プーリに巻き掛けられた歯付ベルトに対向する内周面と、従動側歯付プーリに巻き掛けられた歯付ベルトの背面側との隙間を該歯付ベルトの単に歯丈以上に設定しているだけである。従って、破断した歯付ベルトの先端部がハウジングの内側に垂れ下がって、該ハウジングの内側に臨んでいる従動側歯付プーリの歯面に巻き込まれ、従動側歯付プーリまわりで該歯付ベルトの他端部と重なり合うおそれがある。これにより、２枚重ねの歯付ベルトがハウジングの内周面と従動側歯付プーリの外周面との狭い隙間に入り込み、当該隙間に噛み込んで、従動側歯付プーリが回転ロックされ、ひいてはマニュアルステアリングが操舵不能になるおそれがある。
【０００７】
本発明の課題は、歯付ベルトを用いた減速装置を有する電動パワーステアリング装置において、たとえ歯付ベルトが破断しても、破断した歯付ベルトの噛み込みによって少なくとも従動側歯付プーリが回転ロックすることなく、操舵不能のおそれのない電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、ハウジングにラック軸を直線移動可能に支持するとともに、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結合した駆動側歯付プーリの回転力を、該駆動側歯付プーリに歯付ベルトを介して接続された従動側歯付プーリを含む動力伝達機構を介してラック軸に伝える電動パワーステアリング装置の減速装置において、駆動側歯付プーリと従動側歯付プーリの間で、それらの駆動側歯付プーリと従動側歯付プーリに巻き掛けられた歯付ベルトの歯面に沿うように延在されるベルトガイドを設けてなるようにしたものである。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において更に、前記ベルトガイドの両端部が駆動側歯付プーリと従動側歯付プーリのそれぞれに対してなす隙間が、上記ベルトの厚みより小さく設定されてなるようにしたものである。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において更に、前記ハウジングの少なくとも従動側歯付プーリに対向する内周面と、該従動側歯付プーリの外周面との隙間が、歯付ベルトの厚みより大きく設定されてなるようにしたものである。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の減速装置を備えた電動パワーステアリング装置である。
【発明の効果】
【００１２】
（請求項１、４）
(a)歯付ベルトを用いた減速装置を有する電動パワーステアリング装置において、駆動側歯付プーリと従動側歯付プーリの間で、それらの駆動側歯付プーリと従動側歯付プーリに巻き掛けられた歯付ベルトの歯面に沿うように延在されるベルトガイドを設けた。
【００１３】
従って、破断した歯付ベルトの先端部が、ベルトガイドに遮られてハウジングの内側に垂れ下がることがなく、該ハウジングの内側に臨んでいる従動側歯付プーリの歯面に巻き込まれることがないから、該歯付ベルトの他端部と２枚重ねになることがない。
【００１４】
仮に、破断した歯付ベルトが、従動側歯付プーリとの通常の巻き掛け部との引っ掛かりにより、従動側歯付プーリの回転とともに送られても、ベルトガイドに案内されてハウジングの内周面に沿うように送られ続けるから、該歯付ベルトの２枚重ねを生ずることがない。
【００１５】
従って、歯付ベルトはたとえ破断しても２枚重ねにならず、ハウジングの内周面と従動側歯付プーリの外周面の隙間に噛み込んで従動側歯付プーリをロックすることはない。従動側歯付プーリは回転自由でロックすることがなく、電動パワーステアリング装置のマニュアルステアリングが操舵不能になるおそれはない。
【００１６】
（請求項２）
(b)前記ベルトガイドの両端部が駆動側歯付プーリと従動側歯付プーリのそれぞれに対してなす隙間が、上記ベルトの厚みより小さく設定される。従って、破断した歯付ベルトの先端部が、駆動側歯付プーリとベルトガイドの隙間、又は従動側歯付プーリとベルトガイドの隙間からハウジングの内側に侵入することがない。これにより、破断した歯付ベルトの先端部がハウジングの内側に臨んでいる従動側歯付プーリの歯面に巻き込まれる可能性を確実に排除できる。また、破断した歯付ベルトをベルトガイドにより確実に案内してハウジングの内周面に沿うように送り続けることができる。これらにより、上述(a)を確実に実現できる。
【００１７】
（請求項３）
(c)前記ハウジングの少なくとも従動側歯付プーリに対向する内周面と、該従動側歯付プーリの外周面との隙間が、歯付ベルトの厚みより大きく設定される。従って、破断した歯付ベルトが従動側歯付プーリとの通常の巻き掛け部から外れても、該歯付ベルトがハウジングの内周面と従動側歯付プーリの外周面との隙間に噛み込んで従動側歯付プーリをロックすることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は電動パワーステアリング装置の全体を示す正面図である。
【図２】図２は減速装置を示す断面図である。
【図３】図３は減速装置の要部を拡大して示す断面図である。
【図４】図４は減速装置のハウジング内で歯付ベルトが破断した状態を示す模式図である。
【図５】図５は従来例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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を分割した、第１ギヤハウジング１１Ａと第２ギヤハウジング１１Ｂを有するものにし、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。
【００２０】
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。
【００２１】
電動パワーステアリング装置１０は、電動モータ２０を有する。電動モータ２０は、第１ギヤハウジング１１Ａに固定された軸受ハウジング２１に取付けられ、電動モータ２０の回転軸２０Ａのセレーション孔に駆動側歯付プーリ３０の駆動軸３２のセレーションを同軸的に結合している。
【００２２】
電動パワーステアリング装置１０は、電動モータ２０が付与する駆動側歯付プーリ３０の回転力を、小径駆動側歯付プーリ３０に歯付ベルト５０を介して接続された大径従動側歯付プーリ４０を含む動力伝達機構を介してラック軸１４に伝えることにより、減速装置を構成する。
【００２３】
駆動側歯付プーリ３０は、図２、図３に示す如く、プーリ本体３１の駆動軸３２が備える歯部３１Ａの両側に、該歯部３１Ａより外径の大きなフランジ部材３３、３４を固定して備える。両側のフランジ部材３３、３４は、歯部３１Ａに巻き掛けられた歯付ベルト５０の巻掛け位置を規制し、その脱落を防止する。
【００２４】
駆動側歯付プーリ３０は、プーリ本体３１の歯部３１Ａの一側に延びる駆動軸３２に２個のころがり軸受３５、３６を装填し、これらの軸受３５、３６を前述の軸受ハウジング２１に支持している。ここで、軸受３５は、外輪３５Ａの両端面を軸受ハウジング２１の小径の軸受保持孔のモータ寄りの段差部２１Ｊと軸受ハウジング２１のその軸受保持孔に係着した止め輪３５Ｃとに挟まれて位置規制されて固定され、内輪３５Ｂのモータ寄りの一端面を駆動軸３２に係着した止め輪３５Ｄにより位置規制されて固定されている。軸受３６は、外輪３６Ａの両端面を軸受ハウジング２１の大径の軸受保持孔のモータ寄りの段差部２１Ｋと軸受ハウジング２１のその軸受保持孔に係着した止め輪３６Ｃとに挟まれて位置規制されて固定されている。軸受３６の内輪３６Ｂは、プーリ本体３１の歯部３１Ａのモータ寄りの端面との間に、フランジ部材３３を挟持している。
【００２５】
従動側歯付プーリ４０は、図２、図３に示す如く、カップ状のプーリ本体４１の外周に歯部４１Ａを備え、プーリ本体４１の中心部に中空筒状のボス４２を備えている。
【００２６】
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６０を設け、ボールねじ６０にボール６１を介して噛合うボールナット６２を有し、ギヤハウジング１１（第１ギヤハウジング１１Ａ）に支持したころがり軸受６３によりボールナット６２を回転自在に支持する。ボールナット６２の外周には、従動側歯付プーリ４０のボス４２が固定される。ここで、軸受６３は、外輪６３Ａの両端面を第１ギヤハウジング１１Ａの軸受保持孔の段差部１１Ｊと第１ギヤハウジング１１Ａのその軸受保持孔に螺着した軸受ナット６４とに挟まれて位置規制されて固定されている。従動側歯付プーリ４０のボス４２と軸受６３の内輪６３Ｂは、ボールナット６２の外周で、該ボールナット６２の外周の一端側段差部６２Ｊとボールナット６２の外周の他端側に螺着された止めナット６５との間に挟持されて固定されている。
【００２７】
電動パワーステアリング装置１０は、電動モータ２０の側の駆動側歯付プーリ３０のプーリ本体３１の歯部３１Ａと、ボールナット６２の側の従動側歯付プーリ４０のプーリ本体４１の歯部４１Ａに歯付ベルト５０を巻き掛け、駆動側歯付プーリ３０の回転力を歯付ベルト５０から従動側歯付プーリ４０経由でボールナット６２に伝え、ひいてはラック軸１４に伝えて該ラック軸１４を直線移動させる。
【００２８】
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。
【００２９】
(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側歯付プーリ３０の回転力が、歯付ベルト５０から従動側歯付プーリ４０経由でボールナット６２に伝えられ、ボールねじ６０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。
【００３０】
しかるに、電動パワーステアリング装置１０にあっては、歯付ベルト５０が破断しても、破断した歯付ベルト５０の噛み込みによって少なくとも従動側歯付プーリ４０が回転ロックすることなく、操舵不能のおそれのない電動パワーステアリング装置を提供するため、以下の構成を具備する。
【００３１】
電動パワーステアリング装置１０は、図４に示す如く、ギヤハウジング１１（第２ギヤハウジング１１Ｂ）において、小径従動側歯付プーリ３０のフランジ部材３４が配置されているプーリ本体３１の端面と、大径駆動側歯付プーリ４０のプーリ本体４１の端面とが相対する平面状の内壁面に、２個の互いにハの字状をなすベルトガイド１１０、１２０を固定的に設けている。両ベルトガイド１１０、１２０は、それぞれ、従動側歯付プーリ３０と駆動側歯付プーリ４０の間で、それらの駆動側歯付プーリ３０と従動側歯付プーリ４０に巻き掛けられた歯付ベルト５０の歯面５１に小隙間を介して沿うように延在される。
【００３２】
このとき、各ベルトガイド１１０、１２０の両端部が駆動側歯付プーリ３０と従動側歯付プーリ４０のそれぞれに対してなす隙間ｇ1、ｇ2は、歯付ベルト５０の厚みｔより小さく設定される（ｇ1＜ｔ、ｇ2＜ｔ）。
【００３３】
電動パワーステアリング装置１０は、ギヤハウジング１１（第２ギヤハウジング１１Ｂ）の少なくとも従動側歯付プーリ４０に対向する内周面と、従動側歯付プーリ４０の外周面との隙間Ｇが、歯付ベルト５０の厚みｔより大きく設定される（Ｇ＞ｔ）。
【００３４】
本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)歯付ベルト５０を用いた減速装置を有する電動パワーステアリング装置１０において、駆動側歯付プーリ３０と従動側歯付プーリ４０の間で、それらの駆動側歯付プーリ３０と従動側歯付プーリ４０に巻き掛けられた歯付ベルト５０の歯面５１に沿うように延在されるベルトガイド１１０、１２０をハウジング１１の内壁面に設けた。
【００３５】
従って、破断した歯付ベルト５０の先端部が、ベルトガイド１１０、１２０に遮られてハウジング１１の内側に垂れ下がることがなく、該ハウジング１１の内側に臨んでいる従動側歯付プーリ４０の歯面５１に巻き込まれることがないから、該歯付ベルト５０の他端部と２枚重ねになることがない。
【００３６】
仮に、破断した歯付ベルト５０が、従動側歯付プーリ４０との通常の巻き掛け部との引っ掛かりにより、従動側歯付プーリ４０の回転とともに送られても、ベルトガイド１１０、１２０に案内されてハウジング１１の内周面に沿うように送られ続けるから、該歯付ベルト５０の２枚重ねを生ずることがない。
【００３７】
従って、歯付ベルト５０はたとえ破断しても２枚重ねにならず、ハウジング１１の内周面と従動側歯付プーリ４０の外周面の隙間に噛み込んで従動側歯付プーリ４０をロックすることはない。従動側歯付プーリ４０は回転自由でロックすることがなく、電動パワーステアリング装置１０のマニュアルステアリングが操舵不能になるおそれはない。
【００３８】
(b)前記ベルトガイド１１０、１２０の両端部が駆動側歯付プーリ３０と従動側歯付プーリ４０のそれぞれに対してなす隙間ｇ1、ｇ2が、歯付ベルト５０の厚みｔより小さく設定される。従って、破断した歯付ベルト５０の先端部が、駆動側歯付プーリ３０とベルトガイド１１０、１２０の隙間ｇ1、ｇ2、又は従動側歯付プーリ４０とベルトガイド１１０、１２０の隙間からハウジング１１の内側に侵入することがない。これにより、破断した歯付ベルト５０の先端部がハウジング１１の内側に臨んでいる従動側歯付プーリ４０の歯面５１に巻き込まれる可能性を確実に排除できる。また、破断した歯付ベルト５０をベルトガイド１１０、１２０により確実に案内してハウジング１１の内周面に沿うように送り続けることができる。これらにより、上述(a)を確実に実現できる。
【００３９】
(c)前記ハウジング１１の少なくとも従動側歯付プーリ４０に対向する内周面と、該従動側歯付プーリ４０の外周面との隙間Ｇが、歯付ベルト５０の厚みｔより大きく設定される。従って、破断した歯付ベルト５０が従動側歯付プーリ４０との通常の巻き掛け部から外れても、該歯付ベルト５０がハウジング１１の内周面と従動側歯付プーリ４０の外周面との隙間Ｇに噛み込んで従動側歯付プーリ４０をロックすることがない。
【００４０】
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、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。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、ハウジングにラック軸を直線移動可能に支持するとともに、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結合した駆動側歯付プーリの回転力を、該駆動側歯付プーリに歯付ベルトを介して接続された従動側歯付プーリを含む動力伝達機構を介してラック軸に伝える電動パワーステアリング装置の減速装置において、駆動側歯付プーリと従動側歯付プーリの間で、それらの駆動側歯付プーリと従動側歯付プーリに巻き掛けられた歯付ベルトの歯面に沿うように延在されるベルトガイドを設けた。これにより、歯付ベルトを用いた減速装置を有する電動パワーステアリング装置において、たとえ歯付ベルトが破断しても、破断した歯付ベルトの噛み込みによって少なくとも従動側歯付プーリが回転ロックすることなく、操舵不能のおそれのない電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１０  電動パワーステアリング装置
１１  ハウジング
１４  ラック軸
２０  電動モータ
２０Ａ  回転軸
３０  駆動側歯付プーリ
４０  従動側歯付プーリ
５０  歯付ベルト
１１０、１２０  ベルトガイド
ｇ1、ｇ2  隙間
ｔ  厚み
Ｇ  隙間
【図１】
2013193714.tif 000003
【図２】
2013193714.tif 000004
【図３】
2013193714.tif 000005
【図４】
2013193714.tif 000006
【図５】
2013193714.tif 000007