(57)【要約】      （修正有）【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、歯付ベルトのベルト幅方向への移動を簡易に防止する。【解決手段】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３０における歯幅方向の歯面が凹面１０１を備え、歯付ベルト５０における歯幅方向の歯面が上記凹面１０１と接触して凹凸係合する凸面１０２を備える。駆動側歯付プーリ３０における歯幅方向の歯面形状が歯幅方向の中央で最も低い中低状凹面１０１を歯幅の全域に渡って延在させてなり、歯付ベルト５０における歯幅方向の歯面形状が歯幅方向の中央で最も高い中高状凸面１０２を歯幅の全域に渡って延在させて備える。更に、中低状凹面１０１と中高状凸面１０２のそれぞれが湾曲状をなす。【選択図】図３
2013203156.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、
駆動側と従動側の各歯付プーリと、歯付ベルトの一方における歯幅方向の歯面が凹面を備え、それらの他方における歯幅方向の歯面が上記凹面と接触する凸面を備え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】
前記駆動側と従動側の各歯付プーリと、歯付ベルトの一方における歯幅方向の歯面形状が歯幅方向の中央で最も低い中低状凹面を歯幅の全域に渡って延在させてなり、
それらの他方における歯幅方向の歯面形状が歯幅方向の中央で最も高い中高状凸面を歯幅の全域に渡って延在させてなる請求項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】
前記中低状凹面と中高状凸面のそれぞれが湾曲状をなす請求項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】
前記中低状凹面と中高状凸面のそれぞれがＶ字状をなす請求項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５】
前記駆動側と従動側の各歯付プーリと、歯付ベルトの一方における歯幅方向の歯面形状が歯幅方向の一部に凹部を備え、それらの他方における歯幅方向の歯面形状が歯幅方向の一部に上記凹部と噛合う凸部を備えてなる請求項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６】
請求項１〜５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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2007-153300
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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、歯付プーリの回転によって歯付ベルトが周回するとき、歯付ベルトがベルト幅方向に移動する。
【０００５】
歯付ベルトが巻き掛けられる歯付プーリにおいて歯部の両側にベルト巻掛位置を規制するフランジ部材を備えている場合には、歯付ベルトのベルト幅方向への移動によってその両端面がフランジ部材に擦れて摩耗損傷するおそれがある。
【０００６】
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、歯付ベルトのベルト幅方向への移動を簡易に防止することにある。
【０００７】
本発明の他の課題は、歯付プーリにおいてベルト巻掛位置を規制するフランジ部材を不要にすることにある。
【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、駆動側と従動側の各歯付プーリと、歯付ベルトの一方における歯幅方向の歯面が凹面を備え、それらの他方における歯幅方向の歯面が上記凹面と接触する凸面を備え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、前記駆動側と従動側の各歯付プーリと、歯付ベルトの一方における歯幅方向の歯面形状が歯幅方向の中央で最も低い中低状凹面を歯幅の全域に渡って延在させてなり、それらの他方における歯幅方向の歯面形状が歯幅方向の中央で最も高い中高状凸面を歯幅の全域に渡って延在させ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２に係る発明において更に、前記中低状凹面と中高状凸面のそれぞれが湾曲状をなすようにしたものである。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項２に係る発明において更に、前記中低状凹面と中高状凸面のそれぞれがＶ字状をなすようにしたものである。
【００１２】
請求項５に係る発明は、請求項１に係る発明において更に、前記駆動側と従動側の各歯付プーリと、歯付ベルトの一方における歯幅方向の歯面形状が歯幅方向の一部に凹部を備え、それらの他方における歯幅方向の歯面形状が歯幅方向の一部に上記凹部と噛合う凸部を備えてなるようにしたものである。
【００１３】
請求項６に係る発明は、請求項１〜５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】
【００１４】
（請求項１、６）
(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、駆動側と従動側の各歯付プーリと、歯付ベルトの一方における歯幅方向の歯面が凹面を備え、それらの他方における歯幅方向の歯面が上記凹面と接触する凸面を備えた。これにより、歯付ベルトは周回中、歯付プーリの歯幅方向の歯面の凹面の最も低位部、又は凸面の最も高位部に、その歯付ベルトのベルト幅方向概ね中央部を位置付けて安定化するものになり、ベルト幅方向への移動を簡易に防止できる。
【００１５】
(b)歯付ベルトが巻き掛けられる歯付プーリにおいて歯部の両側にベルト巻掛位置を規制するフランジ部材を備えている場合には、歯付ベルトのベルト幅方向への移動によってその両端面がフランジ部材に擦れることを回避できる。
【００１６】
(c)歯付ベルトが巻き掛けられる歯付プーリにおいて歯部の両側にベルト巻掛位置を規制するフランジ部材を不要にすることもできる。
【００１７】
（請求項２）
(d)前記駆動側と従動側の各歯付プーリと、歯付ベルトの一方における歯幅方向の歯面形状が歯幅方向の中央で最も低い中低状凹面を歯幅の全域に渡って延在させてなり、それらの他方における歯幅方向の歯面形状が歯幅方向の中央で最も高い中高状凸面を歯幅の全域に渡って延在させる。これにより、歯付ベルトは周回中、歯付プーリの歯幅方向の歯面の中央に設けた凹面の最も低位部、又は凸面の最も高位部に、その歯付ベルトのベルト幅方向中央部を位置付けて安定化するものになり、ベルト幅方向への移動を確実に防止できる。
【００１８】
（請求項３）
(e)前記中低状凹面と中高状凸面のそれぞれが湾曲状をなすものとすることにより、各歯付プーリと歯付ベルトの接触の円滑を図り、歯付ベルトの摩耗の低減を図ることができる。
【００１９】
（請求項４）
(f)前記中低状凹面と中高状凸面のそれぞれがＶ字状をなすものとすることにより、各歯付プーリと歯付ベルトの加工の簡易を図ることができる。
【００２０】
（請求項５）
(g)前記駆動側と従動側の各歯付プーリと、歯付ベルトの一方における歯幅方向の歯面形状が歯幅方向の一部に凹部を備え、それらの他方における歯幅方向の歯面形状が歯幅方向の一部に上記凹部と噛合う凸部を備える。これにより、歯付ベルトは周回中、各歯付プーリの歯幅方向の上面の特定部分と凹凸噛合いするものになり、ベルト幅方向への移動を簡易に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【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は歯付プーリと歯付ベルトの歯面の凹凸接触の一例を示す模式図である。
【図４】図４は歯付プーリと歯付ベルトの歯面を凹凸接触の他の例を示す模式図である。
【図５】図５は歯付プーリと歯付ベルトの歯面を凹凸接触の他の例を示す模式図である。
【図６】図６は歯付プーリと歯付ベルトの歯面を凹凸接触の他の例を示す模式図である。
【図７】図７は歯付プーリと歯付ベルトの歯面を凹凸接触の他の例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
駆動側歯付プーリ３０は、図２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。
【００２７】
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。
【００２８】
従動側歯付プーリ４０は、図２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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
(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。
【００３３】
しかるに、電動パワーステアリング装置１０にあっては、駆動側歯付プーリ３０に巻き掛けられた歯付ベルト５０のベルト幅方向への移動を防止するため、以下の構成を具備する。
【００３４】
図３の実施例は、駆動側歯付プーリ３０における歯幅方向の歯面が凹面１０１を備え、歯付ベルト５０における歯幅方向の歯面が上記凹面１０１と接触して凹凸係合する凸面１０２を備える。本実施例では、駆動側歯付プーリ３０における歯幅方向の歯面形状が歯幅方向の中央で最も低い中低状凹面１０１を歯幅の全域に渡って延在させてなり、歯付ベルト５０における歯幅方向の歯面形状が歯幅方向の中央で最も高い中高状凸面１０２を歯幅の全域に渡って延在させて備える。更に、中低状凹面１０１と中高状凸面１０２のそれぞれが湾曲状をなす。
【００３５】
図４の実施例が図３の実施例と異なる点は、中低状凹面１０１と中高状凸面１０２のそれぞれがＶ字状をなすものとしたことにある。
【００３６】
図５の実施例は、駆動側歯付プーリ３０における歯幅方向の歯面が凸面１１１を備え、歯付ベルト５０における歯幅方向の歯面が上記凸面１１１と接触して凹凸係合する凹面１１２を備える。本実施例では、駆動側歯付プーリ３０における歯幅方向の歯面形状が歯幅方向の中央で最も高い中高状凸面１１１を歯幅の全域に渡って延在させてなり、歯付ベルト５０における歯幅方向の歯面形状が歯幅方向の中央で最も低い中低状凹面１１２を歯幅の全域に渡って延在させて備える。更に、中高状凸面１１１と中低状凹面１１２のそれぞれが湾曲状をなす。
【００３７】
図６の実施例が図５の実施例と異なる点は、中高状凸面１１１と中低状凹面１１２のそれぞれがＶ字状をなすものとしたことにある。
【００３８】
図３〜図５の実施例によれば、それぞれ以下の作用効果を奏する。
(a)歯付ベルト５０は周回中、駆動側歯付プーリ３０の歯幅方向の歯面の凹面１０１の最も低位部、又は凸面１１１の最も高位部に、その歯付ベルト５０のベルト幅方向概ね中央部を位置付けて安定化するものになり、ベルト幅方向への移動を簡易に防止できる。
【００３９】
(b)歯付ベルト５０が巻き掛けられる駆動側歯付プーリ３０において歯部３１Ａの両側の両側にベルト巻掛位置を規制するフランジ部材３３、３４を備えている場合には、歯付ベルト５０のベルト幅方向への移動によってその両端面がフランジ部材３３、３４に擦れることを回避できる。
【００４０】
(c)歯付ベルト５０が巻き掛けられる駆動側歯付プーリ３０において歯部３１Ａの両側にベルト巻掛位置を規制するフランジ部材３３、３４を不要にすることもできる。
【００４１】
(d)歯付ベルト５０は周回中、駆動側歯付プーリ３０の歯幅方向の歯面の中央に設けた凹面１０１の最も低位部、又は凸面１１１の最も高位部に、その歯付ベルト５０のベルト幅方向中央部を位置付けて安定化するものになり、ベルト幅方向への移動を確実に防止できる。
【００４２】
(e)前記中低状凹面１０１、１１２と中高状凸面１０２、１１１のそれぞれが湾曲状をなすものとすることにより、駆動側歯付プーリ３０と歯付ベルト５０の接触の円滑を図り、歯付ベルト５０の摩耗の低減を図ることができる。
【００４３】
(f)前記中低状凹面１０１と中高状凸面１１１のそれぞれがＶ字状をなすものとすることにより、各駆動側歯付プーリ３０と歯付ベルト５０の加工の簡易を図ることができる。
【００４４】
図７の実施例は、駆動側歯付プーリ３０における歯幅方向の歯面形状が歯幅方向の一部、本実施例では中央部に凹部１２１を備え、歯付ベルト５０における歯幅方向の歯面形状が歯幅方向の一部、本実施例では中央部に上記凹部１２１と噛合う凸部１２２を備えた。
【００４５】
図７の実施例によれば、歯付ベルト５０は周回中、駆動側歯付プーリ３０の歯幅方向の上面の特定部分と凹凸噛合いするものになり、ベルト幅方向への移動を簡易に防止できる。
【００４６】
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。例えば、本発明は、歯付ベルトが巻き掛けられる駆動側歯付プーリだけでなく、歯付ベルトが巻き掛けられる従動側歯付プーリの歯幅方向の歯面形状を凹面又は凸面とするものでも良い。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
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、駆動側と従動側の各歯付プーリと、歯付ベルトの一方における歯幅方向の歯面が凹面を備え、それらの他方における歯幅方向の歯面が上記凹面と接触する凸面を備えた。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、歯付ベルトのベルト幅方向への移動を簡易に防止することができる。また、本発明によれば、歯付プーリにおいてベルト巻掛位置を規制するフランジ部材を不要にすることができる。
【符号の説明】
【００４８】
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
１０１  凹面
１０２  凸面
１１１  凸面
１１２  凹面
１２１  凹部
１２２  凸部
【図１】
2013203156.tif 000003
【図２】
2013203156.tif 000004
【図３】
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【図４】
2013203156.tif 000006
【図５】
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【図６】
2013203156.tif 000008
【図７】
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