(57)【要約】【課題】緩衝機能を長期間持続できる電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】取付け穴２７、挿通穴２８および段部２７ａを形成したハウジング２５と、電動モータと、減速機構と、ボールネジ機構４０とを備え、ボールネジ機構４０は、ボールナット４１と、ボールネジ部４２とを備え、ボールネジ部４２に自在継手８１を連結し、自在継手８１が当接するストッパ部７５を取付け穴２７の近傍でハウジング２５に形成し、ストッパ部７５より自在継手８１側へ突出する形で取付け穴２７に嵌合され、自在継手８１によって圧縮される緩衝装置７０を有する電動パワーステアリング装置において、緩衝装置７０は、円筒状で一端に自在継手８１に当接するフランジ部７４を有するカラー部７１と、カラー部７１および取付け穴２７間に介挿され、フランジ部７４および段部２７ａ間で軸方向に圧縮される緩衝部７２とを有する。【選択図】図４
2013006517.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取付け穴、挿通穴および段部を形成したハウジングと、このハウジングに取付けられた電動モータと、電動モータの回転を減速する減速機構と、この減速機構により減速された回転を軸方向移動に変換するボールネジ機構とを備え、前記ボールネジ機構は、前記ハウジングに回転可能に軸承されるボールナットと、このボールナットに係合し前記取付け穴および前記挿通穴を挿通するボールネジ部とを備え、ボールネジ部の一端に自在継手を連結し、この自在継手が当接するストッパ部を前記取付け穴の近傍で前記ハウジングに形成し、前記ストッパ部より前記自在継手側へ突出する形で前記取付け穴に嵌合され、前記自在継手および前記段部とで圧縮される緩衝装置を有する電動パワーステアリング装置において、
前記緩衝装置は、円筒状で一端に前記自在継手に当接するフランジ部を有するカラー部と、このカラー部および前記取付け穴間に介挿され、前記フランジ部および前記段部間で軸方向に圧縮される緩衝部とからなることを特徴とする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、電動モータの回転をボールネジ機構によってラック軸の軸方向移動に変換して車輪の操舵をアシストするようにした電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７（特許文献１）に示すように、電動ハウジング１００および減速ハウジング１０１の挿通穴１０２にボールネジ部１１０を挿通し、ボールネジ部１１０にボール１１１を介してボールナット１１２を係合させ、ボールナット１１２を複列アンギュラ玉軸受１２０を介して電動ハウジング１００に回転可能に軸承させ、ボールナット１１２に減速ギヤ１３０を嵌合固定している。電動モータ１４０の回転軸１４１の回転を、入力軸１４２、駆動ギヤ１４３、中間ギヤ１４４を介して減速ギヤ１３０に伝達することにより、ボールナット１１２を回転させ、ボールネジ部１１０の軸方向移動に変換している。
【０００３】
ボールネジ部１１０の一端には、図略の自在継手が連結され、自在継手が減速ハウジング１０１のストッパ部１０３に当接することにより、ボールネジ部１１０の軸方向移動が制限されている。減速ハウジング１０１にはテーパ状の取付け穴１０４が形成され、この取付け穴１０４に樹脂製の緩衝部材１６０が嵌め込まれている。挿通穴１０２および取付け穴１０４間に段部１０５が形成され、この段部１０５に緩衝部材１６０の一端が当接している。自在継手がストッパ部１０３に当接する前に、緩衝部材１６０が自在継手および段部１０５間で圧縮されることにより、ボールネジ部１１０の軸方移動のエネルギーを吸収し、自在継手がストッパ部１０３に当接するときの干渉音を下げる効果が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−４７１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
緩衝部材１６０の軸方向長さが短いので、自在継手により緩衝部材１６０が繰り返し圧縮されることにより、緩衝部材１６０がへたりやすく、早期に緩衝部材１６０の緩衝機能が低下する。
【０００６】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、緩衝機能を長期間持続できる電動パワーステアリング装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、取付け穴、挿通穴および段部を形成したハウジングと、このハウジングに取付けられた電動モータと、電動モータの回転を減速する減速機構と、この減速機構により減速された回転を軸方向移動に変換するボールネジ機構とを備え、前記ボールネジ機構は、前記ハウジングに回転可能に軸承されるボールナットと、このボールナットに係合し前記取付け穴および前記挿通穴を挿通するボールネジ部とを備え、ボールネジ部の一端に自在継手を連結し、この自在継手が当接するストッパ部を前記取付け穴の近傍で前記ハウジングに形成し、前記ストッパ部より前記自在継手側へ突出する形で前記取付け穴に嵌合され、前記自在継手および前記段部とで圧縮される緩衝装置を有する電動パワーステアリング装置において、
前記緩衝装置は、円筒状で一端に前記自在継手に当接するフランジ部を有するカラー部と、このカラー部および前記取付け穴間に介挿され、前記フランジ部および前記段部間で軸方向に圧縮される緩衝部とからなるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、フランジ部および段部間で緩衝部が圧縮されたときに、カラー部によって、緩衝部の座屈を防ぐことができるので、緩衝部の軸方向長さを長くすることができ、緩衝機能を長期間持続できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態における電動パワーステアリング装置全体図である。
【図２】本発明の実施形態における図１のＡ−Ａ線断面図ある。
【図３】本発明の実施形態における図１の電動アシスト部の拡大断面図である。
【図４】本発明の実施形態における図１のボールネジ機構の拡大断面図である。
【図５】本発明の実施形態における図１のＢ−Ｂ線拡大断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態における図１のＢ−Ｂ線拡大断面図である。
【図７】従来における電動アシスト部の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一実施形態について、図１ないし図５を参酌しつつ説明する。図１は電動パワーステアリング装置全体図であり、図２は図１のＡ−Ａ線断面図であり、図３は図１の電動アシスト部の拡大断面図であり、図４は図１の電動アシスト部の拡大断面図であり、図５は図１のＢ−Ｂ線拡大断面図である。
【００１１】
図１に示すように、電動パワーステアリング装置１０は、図略のステアリングホイールの回転をラック軸１３の軸方向移動に変換するラックピニオン機構１１と、ラック軸１３に軸方向のアシスト力と付与する電動アシスト部２０とからなっている。電動アシスト部２０は、電動モータ２１と、電動モータ２１の回転軸２２の回転を減速する減速機構３０と、減速された回転をラック軸１２の軸方向移動に変換するボールネジ機構４０とからなっている。さらに、電動パワーステアリング装置１０は、後述するトルクセンサ８０からの信号と、図略の車速センサからの信号とにより、電動モータ２１を制御する図略のＥＣＵ（Electronic  control  Unit：電子制御ユニット）を有する。
【００１２】
図１および図２に示すように、前記ラックピニオン機構１１は、図略のステアリングホイールの回転が図略のコラムを介して伝達されるピニオン軸１２と、ピニオン軸１２を回転可能に軸承するギヤハウジング１４と、ピニオン軸１２に噛合しピニオン軸１２の回転をラック軸１３の軸方向移動に変換するラック軸１３と、このラック軸１３の背後からラック軸１３をピニオン軸１２に噛合する方向に押圧するラックガイド機構６０とからなっている。
【００１３】
前記ギヤハウジング１４は、図略の車体に固定されている。前記ラック軸１３の両端は、ギヤハウジング１４、後述する電動ハウジング２４および減速ハウジング２５からそれぞれ外方へ突出している。ラック軸１３の両端には、自在継手８１がネジ結合されている。この自在継手１８を介して図略のタイロッド、図略のナックルアームを介して車輪が連結されている。
【００１４】
ピニオン軸１２は、これの軸方向中間に図略のトーションバーを有し、ピニオン軸１２の入力側に回転トルクが作用すると、ピニオン軸の入力側とピニオン軸の出力側が互いに相対するようになっている。入力側と出力側の相対回転を検出するためのトルクセンサ８０がギヤハウジング１４に設けられている。
【００１５】
前記ラックガイド機構６０は、ギヤハウジング１４に形成されたガイド穴６１と、ガイド穴６１に摺動可能に嵌合されるヨーク６２と、ガイド穴６１の一端に形成されたネジ穴に螺合された詰め栓６３と、ヨーク６２および詰め栓６３間に介挿された押圧ばね６４と、ヨーク６２に取り付けられラック軸１３に摺接する樹脂シート６５とからなっている。押圧ばね６４の押圧力によりラック軸１３は、ピニオン軸１２に噛合する方向に押圧されている。
【００１６】
ギヤハウジング１４の一端には、前記自在継手８１が当接するストッパ部１５が形成されている。ストッパ部１５にはラック軸１３と同軸に環状の取付け溝１６が形成され、この取付け溝１６にリング状の緩衝部材７５が嵌め込まれている。ストッパ部１５は、ラック軸１３の軸方向移動を規制する機能を有し、緩衝部材７５はラック軸１３の軸方向移動のエネルギーを吸収してストッパ部１５に当たるときの干渉音を下げる機能を有する。緩衝部材７５は、ウレタンの材料から射出成形等により製作される。
【００１７】
ギヤハウジング１４の他端には、電動ハウジング２４が取付けられ、電動ハウジング２４に減速ハウジング２５がボルト２６を介して連結されている。電動ハウジング２４に、電動モータ２１が取付けられ、電動モータ２１は回転駆動される回転軸２２を有する。
【００１８】
図１、図３および図４に示すように、前記減速機構３０は、回転軸２２と同軸に配置された入力軸３４と、入力軸３４に一体形成された駆動ギヤ３１と、後述するボールナット４１の他端外周に嵌合固定された減速ギヤ３３と、ラック軸１３および入力軸３４間でこれらに対し平行に配置された中間軸３５と、この中間軸３５に一体形成され、駆動ギヤ３１および減速ギヤ３３に噛み合う中間ギヤ３２とを備えている。減速ギヤ３３は、駆動ギヤ３１よりも多くの歯数を有し、駆動ギヤ３１の回転は減速されて後述するボールナット４１に伝えられる。回転軸２２および入力軸３４間には、樹脂製のカップリング２３が介挿され、回転軸２２の回転は、このカップリング２３を介して入力軸３４に伝達される。カップリング２３は、回転軸２２および入力軸３４間の軸のずれ、傾きを吸収する役目を有する。
【００１９】
ボールネジ機構４０は、ラック軸１３の一部に一体形成されたボールネジ部４２と、ボールネジ部４２の周囲を取り囲むように同軸に配置されたボールナット４１と、ボールネジ部４２およびボールナット４１の間に介在する複数のボール４３とからなっている。ボールナット４１の一端側へ移動したボール８４を、ボールナットの他端側へ戻して循環させるための図略のサーキュレータが、後述する複列アンギュラ玉軸受５４の内径側でボールナット４１に取付けられている。
【００２０】
減速機構３０およびボールネジ機構４０は、電動ハウジング２４および減速ハウジング２５内に収容されている。入力軸３４は、電動ハウジング２４および減速ハウジング２５により保持された一対の玉軸受５０、５１によって回転可能に支持されている。中間軸３５は、電動ハウジング２４により保持された一対の玉軸受５２、５３によって回転可能に支持されている。またボールナット４１は、電動ハウジング２４により保持された複列アンギュラ玉軸受５４によって回転可能に支持されている。
【００２１】
複列アンギュラ玉軸受５４の外輪は、電動ハウジング２４の段部と、ロックナット４４とで挟み込まれ、ロックナット４４は電動ハウジング２４のネジ穴に螺合されている。複列アンギュラ玉軸受５４の内輪は、ボールナット４１の段部と、ロックナット４３とで挟み込まれ、ロックナット４３はボールナット４１の一端外周のネジ部に螺合されている。
【００２２】
減速ギヤ３３およびボールナット４１は、複列アンギュラ玉軸受５４のみによって、片持ち支持されている。減速ギヤ３３を片持ち支持した場合、減速ギヤ３３のアライメント誤差が増加するおそれがある。そこで、減速ギヤ３３の歯面に、歯すじ方向のクラウニングを設けることが好ましい。これにより、前記アライメント誤差の増加に拘らず、ギヤ騒音の増加を抑制することができる。
【００２３】
図３および図４に示すように、減速ハウジング２４には、自在継手８１が当接するストッパ部７５が一体的に形成されている。ストッパ部７５にはボールネジ部４２と同軸に環状の取付け穴２７および挿通穴２８が形成され、この取付け穴２７に円筒状の緩衝装置７０が嵌め込まれている。取付け穴２７と挿通穴２８間には、段部２７ａが形成されている。
【００２４】
緩衝装置７０は、円筒状のカラー部７１と、カラー部７１の外周に円周上等間隔に固着された緩衝部７２とからなっている。カラー部７１は、他端に外径方向に突出したフランジ部７４を有し、このフランジ部７４に自在継手８１が当接する。カラー部７１の外周には、円周上等間隔に軸方向溝７３が形成され、この軸方向溝７３に緩衝部７２が嵌め込まれ、さらに脱落しないように接着剤を介して固着されている。軸方向溝７３は、ラック軸１３の軸方向に形成され、内径方向に凹んでいる。また軸方向溝７３は、フランジ部７４の裏面まで形成され、フランジ部７４の裏面に凹んでいる。緩衝部７２の他端に外径方向へ突出した突起部７２ａを有し、この突起部７２ａは、フランジ部７４の裏面の軸方向溝７３に嵌め込まれている。緩衝部７２の一端が段部２７ａに当接している。このようにして、緩衝部７２は、フランジ部７４および段部２７ａによってラック軸１３の軸方向に挟み込まれている。
【００２５】
緩衝部７２によって、カラー部７１および挿通穴２８間に半径方向に隙間を有し、カラー部７１のフランジ部７４およびストッパ部７５間にラック軸１３の軸方向の隙間を有する。ストッパ部７５は、ラック軸１３の軸方向移動を規制する機能を有し、緩衝装置７０はラック軸１３の軸方向移動のエネルギーを吸収してストッパ部７５に当たるときの干渉音を下げる機能を有する。カラー部７１を使用することにより、緩衝部７２がラック軸１３の軸方向に押しつぶされたときに、緩衝部７２が座屈するのを防止できる。このようにして、緩衝部７２のラック軸１３の軸方向長さを長くとることにより、緩衝部７２が早期にへたるのを防止できる。カラー部７１は、鉄系の材料からプレス等により成形される。緩衝部７１は、ゴムの材料から射出成形等により成形される。
【００２６】
前記減速ギヤ３３およびボールナット４１を、負荷容量が大きくモーメント荷重に強い複列アンギュラ玉軸受５４のみで支持している。すなわち、減速ギヤ３３およびボールナット４１を、複列アンギュラ玉軸受５４によって片持ち支持し、他方の軸受を廃止する。これにより、減速ハウジング２５に設けたストッパ部７５を、減速ギヤ３３の内径側に配置するレイアウトが実質的に可能となる。ストッパ部７５を減速ギヤ３３の内径側に配置することにより、電動パワーステアリング装置１０のラック軸１３の軸方向長さを短くしている。
【００２７】
本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【００２８】
上述した実施形態として、駆動ギヤ３１、減速ギヤ３３および中間ギヤ３２のそれぞれは、平歯車により構成した。他の実施形態として、駆動ギヤ３１、減速ギヤ３３および中間ギヤ３２のそれぞれは、はすば歯車により構成しても良い。
【００２９】
上述した実施形態として、減速機構３０は、平行軸歯車機構により構成した。他の実施形態として、減速機構３０はベルト・プーリ機構により構成しても良い。
【００３０】
上述した実施形態は、カラー部７１に略直方体形状の緩衝部７２を接着剤により固着した。他の実施形態として、図６に示すように、カラー部９１に環状の嵌め込み溝９３を形成し、この嵌め込み溝９３に円筒状の緩衝部９２を嵌め込んでも良い。カラー部９１は、カラー部７１と同様に円筒形状を有し、他端に外径方向に突出したフランジ部９４を有する。嵌め込み溝９３は、ラック軸１３の軸方向に形成され、内径方向に凹んでいる。また嵌め込み溝９３は、フランジ部９４の裏面まで形成され、フランジ部９４の裏面に凹んでいる。緩衝部９２の他端に外径方向に突出したリング状のフランジ部９２ａを有し、このフランジ部９２ａは、フランジ部９４の裏面の嵌め込み溝９３に嵌め込まれている。緩衝部９２が円周方向に連続してある分だけ、略直方体形状の緩衝部７２に比べてよりへたりにくい。緩衝部９２は、緩衝部７２を円周方向に連続させたものである。
【符号の説明】
【００３１】
２５：減速ハウジング（ハウジング）、２７：取付け穴、２７ａ：段部、２８：挿通穴、４０：ボールネジ機構、４１：ボールナット、４２：ボールネジ部、７０：緩衝装置、７１：カラー部、７２：緩衝部、７４：フランジ部、７５：ストッパ部、８１：自在継手
【図１】
2013006517.tif 000003
【図２】
2013006517.tif 000004
【図３】
2013006517.tif 000005
【図４】
2013006517.tif 000006
【図５】
2013006517.tif 000007
【図６】
2013006517.tif 000008
【図７】
2013006517.tif 000009