(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体側に固定されるハウジングと、このハウジングの内側に回転自在に設けられ、ステアリングホイールの操作に基づいて回転方向の力を付与され、操舵輪に対して回転量に応じた舵角を付与する主回転軸と、この主回転軸の配設方向と交差する方向に配置されて電動モータにより回転駆動される補助回転軸と、この補助回転軸の回転を上記主回転軸に伝達する為の減速機とを備えた電動式パワーステアリング装置に於いて、この減速機を収納した上記ハウジングに一体に設けたアウターコラムの後端部にインナーコラムの前端部を内嵌して、ステアリングシャフトを回転自在に支持する為のステアリングコラムに、衝撃エネルギを吸収しつつ全長を縮める衝撃吸収機能を持たせた事を特徴とする電動式パワーステアリング装置。
【請求項２】
アウターコラムの内周面に前方に向かう程高さが大きくなる突条を形成し、インナーコラムの前端部をこれら各突条の内側に内嵌した、請求項１に記載した電動式パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明に係る電動式パワーステアリング装置は、自動車の操舵装置に組み込み、電動モータを補助動力として利用する事により、運転者がステアリングホイールを操作する為に要する力の軽減を図るものである。
【０００２】
【従来の技術】
操舵輪（フォークリフト等の特殊車両を除き、通常は前輪）に舵角を付与する際に運転者がステアリングホイールを操作する為に要する力の軽減を図る為の装置として、パワーステアリング装置が広く使用されている。又、この様なパワーステアリング装置で、補助動力源として電動モータを使用する電動式パワーステアリング装置も、近年普及し始めている。電動式パワーステアリング装置は、油圧式のパワーステアリング装置に比べて小型・軽量にでき、補助動力の大きさ（トルク）の制御が容易で、しかもエンジンの動力損失が少ない等の利点がある。図１１は、この様な電動式パワーステアリング装置の、従来から知られている基本構成を略示している。
【０００３】
ステアリングホイール１の操作に基づいて回転するステアリングシャフト２の中間部には、このステアリングホイール１からこのステアリングシャフト２に加えられるトルクの方向と大きさとを検出するトルクセンサ３と、減速機４とを設けている。この減速機４の出力側は上記ステアリングシャフト２の中間部に結合し、同じく入力側は電動モータ５の出力軸に結合している。又、上記トルクセンサ３の検出信号は、車速を表す信号と共に、上記電動モータ５への通電を制御する為の制御器６に入力している。上記減速機４として従来一般的には、大きなリード角を有し、動力の伝達方向に関して可逆性を有するウォーム減速機を使用していた。即ち、回転力受取部材であるウォームホイールを上記ステアリングシャフト２の中間部に固定すると共に、回転力付与部材であり上記電動モータ５の出力軸に結合固定したウォームを、上記ウォームホイールと係合させていた。
【０００４】
操舵輪に舵角を付与する為、上記ステアリングホイール１を操作し、上記ステアリングシャフト２が回転すると、上記トルクセンサ３がこのステアリングシャフト２の回転方向とトルクとを検出し、その検出値を表す信号を上記制御器６に送る。するとこの制御器６は、上記電動モータ５に通電して、上記減速機４を介して上記ステアリングシャフト２を、上記ステアリングホイール１に基づく回転方向と同方向に回転させる。この結果、上記ステアリングシャフト２の先端部（図１１の下端部）は、上記ステアリングホイール１から付与された力に基づくトルクよりも大きなトルクで回転する。
【０００５】
この様なステアリングシャフト２の先端部の回転は、自在継手７、７及び中間シャフト８を介してステアリングギヤ９の入力軸１０に伝達される。この入力軸１０は、上記ステアリングギヤ９を構成するピニオン１１を回転させ、ラック１２を介してタイロッド１３を押し引きし、操舵輪１４に所望の舵角を付与する。上述した説明から明らかな通り、上記ステアリングシャフト２の先端部から自在継手７を介して中間シャフト８に伝達されるトルクは、上記ステアリングホイール１から上記ステアリングシャフト２の基端部（図１１の上端部）に加えられるトルクよりも、上記電動モータ５から減速機４を介して加えられる補助動力分だけ大きい。従って、上記操舵輪１４に舵角を付与する為に運転者が上記ステアリングホイール１を操作する為に要する力は、上記補助動力分だけ小さくて済む様になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ステアリングシャフト２を回転自在に支持する為のステアリングコラムに、衝撃エネルギを吸収しつつ全長を縮める、衝撃吸収機能を持たせる事により、二次衝突の際にステアリングホイール１にぶつかった運転者の身体に加わる衝撃を緩和する電動式パワーステアリング装置を実現するものである。
【０００７】
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の電動式パワーステアリング装置は、車体側に固定されるハウジングと、このハウジングの内側に回転自在に設けられ、ステアリングホイールの操作に基づいて回転方向の力を付与され、操舵輪に対して回転量に応じた舵角を付与する主回転軸と、この主回転軸の配設方向と交差する方向に配置されて電動モータにより回転駆動される補助回転軸と、この補助回転軸の回転を上記主回転軸に伝達する為の減速機とを備える。
特に、本発明の電動式パワーステアリング装置に於いては、上記減速機を収納した上記ハウジングに一体に設けたアウターコラムの後端部にインナーコラムの前端部を内嵌して、ステアリングシャフトを回転自在に支持する為のステアリングコラムに、衝撃エネルギを吸収しつつ全長を縮める衝撃吸収機能を持たせている。
【００１３】
【作用】
上述の様な本発明の電動式パワーステアリング装置の場合には、衝突事故に伴って運転者の身体がステアリングホイールにぶつかり、インナーコラムが前方に向け強く押されると、このインナーコラムが衝撃エネルギを吸収する事で運転者の身体に加わる衝撃を緩和しつつ前方に変位して、運転者の保護を図る。
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１〜２は、本発明の技術的範囲からは外れる、参考例の第１例を示している。ステアリングホイール１（図１１参照。図１〜２には省略。）の操作に基づいて回転するステアリングシャフト２（図１１参照）は、アウターシャフト１５とインナーシャフト１６とを結合して成る。この様なステアリングシャフト２は、衝突時に圧縮方向の衝撃荷重が加わった場合に全長を縮め、上記ステアリングホイール１に衝突した運転者の身体に加わる衝撃を緩和する。又、上記アウターシャフト１５は、深溝型の玉軸受等の軸受１７により、ステアリングコラム１８の後端部（図１の右端部）に、回転のみ自在に支持している。このステアリングコラム１８も、アウターコラム１９とインナーコラム２０とを結合して成り、衝突時に圧縮方向の衝撃荷重が加わった場合に全長を縮める様にしている。そして、自動車への組み付け時には、上記アウターコラム１９に固定した取付ブラケット２１を車体に対して、上記衝撃荷重により脱落自在に支持固定する。
【００１８】
一方、上記ステアリングシャフト２の前端部（図１の左端部）は、トーションバー２２を介して主回転軸２３に結合している。即ち、このトーションバー２２の後端部（図１の右端部）を上記インナーシャフト１６の前端部（図１の左端部）に圧入嵌合し、同じく前端部（図１の左端部）を、上記主回転軸２３の中間部に、ピン２７を介して結合している。そして、この主回転軸２３をハウジング２４に、シール付の深溝型の玉軸受等、密封手段付の軸受２５により、回転自在に支持している。尚、この軸受２５を構成する内輪２６は上記主回転軸２３に、軸方向に亙る摺動自在に外嵌している。従って、上記主回転軸２３は上記ハウジング２４に対し、回転及び軸方向（図１の左右方向）に亙る変位自在に支持されている。尚、上記主回転軸２３の外周面と上記内輪２６の内周面との間にはシールリングを設けて、上記ハウジング２４内に封入した潤滑油（トラクションオイル）の漏洩防止を図っている。
【００１９】
又、上記ハウジング２４の側方（図１の上方）には電動モータ５を設け、この電動モータ５の回転駆動力を、次述する減速機２８により減速してから、上記主回転軸２３に伝達する様に構成している。この主回転軸２３の回転は、自在継手７、７及び中間シャフト８を介してステアリングギヤ９の入力軸１０に伝達し、操舵輪１４（図１１参照）に対して回転量に応じた舵角を付与する。
【００２０】
上記減速機２８は、上記主回転軸２３の中間部で上記ハウジング２４の内側部分に設けている。上記減速機２８を構成する為に上記ハウジング２４の側方には、補助回転軸２９を、それぞれが深溝型の玉軸受である１対の転がり軸受３０、３０により、回転自在に支持している。上記補助回転軸２９は、これら両転がり軸受３０、３０を構成する内輪３１、３１に、軸方向（図１の上下方向）に亙る摺動自在に嵌装している。そして、上記補助回転軸２９を上記ハウジング２４の側面部分に設けた取付孔３２の内側に、回転及び軸方向に亙る移動自在に支持している。この様に上記補助回転軸２９と上記主回転軸２３とを上記ハウジング２４に支持した状態で、これら補助回転軸２９の中心軸αと主回転軸２３の中心軸βとは、この主回転軸２３の中心軸β上の点Ｏ部分で交差する。
【００２１】
上記補助回転軸２９の基端部（図１の上端部）にはスプライン部３３を設け、このスプライン部３３と上記電動モータ５の出力軸３４とを係合させて、この電動モータ５により、上記補助回転軸２９を回転駆動自在としている。又、上記補助回転軸２９の中間部外周面には、外向フランジ状の係止鍔部３５を形成し、この係止鍔部３５の片側面（図１の上面）と、外側（図１の上側）の転がり軸受３０を構成する内輪３１の内端面（図１の下端面）との間に皿板ばね３６を設けている。この構成により、上記補助回転軸２９に、上記ハウジング２４の内方に向く弾力を付与している。
【００２２】
尚、図示の例の場合、上記皿板ばね３６は、軸方向に同形状のばね板を２枚重ね合わせて構成しているが、これら各ばね板の自由状態に於ける軸方向に亙る高さＨと、これら各ばね板を構成する金属板の厚さＴとの比（Ｈ／Ｔ）は、好ましくは１．３〜１．７の範囲に規制する（１．３≦Ｈ／Ｔ≦１．７）。この理由は、上記補助回転軸２９の変位に拘らず、上記皿板ばね３６からこの補助回転軸２９に付与される弾力の値が大きく変化しない様にする為である。即ち、上記高さＨと厚さＴとの比が上記範囲にある皿板ばね３６の特性は、線形ではなく、特定の撓み量に対して荷重が極大値を持つ様になる。この為、上記皿板ばね３６の組み付け状態を、この極大値付近に設定すれば、上記補助回転軸２９の変位に拘らず、上記皿板ばね３６からこの補助回転軸２９に付与される弾力の値が大きく変化しない様にできる。従って、上記皿板ばね３６を１枚のばね板により、或は３枚以上のばね板を軸方向に重ね合わせる事により構成する場合も、これら各ばね板に就いて、上記寸法規制を行なうのが好ましい。
【００２３】
又、上記補助回転軸２９の先端部（図１の下端部）で上記ハウジング２４の内面側に露出した部分には、駆動ディスク３７を、上記補助回転軸２９と一体に結合固定している。この駆動ディスク３７は、先端部に向かう程外径が細くなる先細の円すい台状に形成したもので、上記補助回転軸２９と同心に設けられて、この補助回転軸２９と共に回転する。そして、この様な駆動ディスク３７の外周面を構成する、上記補助回転軸２９と同心の円すい状凸面を、駆動摩擦面３８としている。尚、この駆動摩擦面３８の母線の延長線は、上記主回転軸２３の中心軸β上の点Ｏ部分で交差する。
【００２４】
一方、前記主回転軸２３の中間部で上記ハウジング２４内に位置する部分の周囲には、円筒状のスリーブ３９を、締り嵌めにより外嵌固定している。そして、このスリーブ３９を上記ハウジング２４の中間部内周面に、シール付の深溝型の玉軸受等、密封手段付の軸受４０により、回転自在に支持している。尚、この軸受４０を構成する内輪４１は上記スリーブ３９の後端部（図１の右端部）に、軸方向に亙る摺動自在に外嵌している。従って、このスリーブ３９は上記主回転軸２３と共に、上記ハウジング２４に対し、回転及び軸方向（図１の左右方向）に亙る変位自在に支持されている。尚、上記スリーブ３９の外周面と上記内輪４１の内周面との間にはシールリングを設けて、上記ハウジング２４内に封入した潤滑油（トラクションオイル）が、トルクセンサ４２の側に漏洩する事を防止している。
【００２５】
上述の様なスリーブ３９の外周面には、従動ディスク４３を一体に設けると共に、従動側アイドラディスク４４を回転自在に支持している。上記従動ディスク４３の軸方向両面のうち、この従動側アイドラディスク４４と対向する面（図１の左面）の外径寄り部分には、従動摩擦面４５を形成している。この従動摩擦面４５は、前記駆動摩擦面３８との当接部がこの駆動摩擦面と平行な円すい凸面とし、これら両摩擦面４５、３８の母線同士が、これら母線のほぼ全長に亙り、互いに均一に当接する様にしている。尚、上記両摩擦面４５、３８のうち、一方の母線形状を直線とし、他方の母線形状を、当該摩擦面の中央部が凸となる方向に僅かに湾曲した、大きな曲率半径を有する曲線とすれば、上記両摩擦面４５、３８同士の当接部にエッジロ−ドを生じさせる事なく、安定した当接状態を実現できる為、好ましい。
【００２６】
又、上記従動側アイドラディスク４４は上記スリーブ３９の周囲に、アンギュラ型の玉軸受、テーパころ軸受、ラジアル、スラスト両転がり軸受を組み合わせた軸受ユニット等、ラジアル荷重及びスラスト荷重を支承自在な転がり軸受４６により、上記スリーブ３９と同心に、且つ、このスリーブ３９に対する相対回転を自在に支持している。そして、上記従動側アイドラディスク４４の軸方向両面のうち、上記従動ディスク４３と対向する面（図１の右面）の外径寄り半部に、従動側アイドラ摩擦面４７を形成している。この従動側アイドラ摩擦面４７は、前記駆動摩擦面３８との当接部をこの駆動摩擦面３８と平行な円すい凸面とし、上記従動摩擦面４５と反対側部分でこの駆動摩擦面３８の母線と、これら母線のほぼ全長に亙り均一に当接する様にしている。尚、上記従動側アイドラ摩擦面４７と駆動摩擦面３８とのうちの一方の母線形状も、エッジロードが発生しない様に、大きな曲率半径を有する曲線とする事が好ましい。従って、好ましくは、駆動摩擦面３８の母線形状を、上記曲線とする。尚、上記従動側アイドラディスク４４の軸方向両面のうち、従動側アイドラ摩擦面４７を形成した面と反対面には、直径方向に亙る補強リブ４８、４８を形成している。
【００２７】
更に、前記ハウジング２４の一部で、前記補助回転軸２９を設けた取付孔３２に対し、上記従動ディスク４３及び従動側アイドラディスク４４の直径方向に関して反対位置には、第二の取付孔４９を設けている。そして、この第二の取付孔４９の内側にアイドラシャフト５０を、それぞれが深溝型の玉軸受である１対の転がり軸受５１、５１により、回転自在に支持している。上記アイドラシャフト５０は、これら両転がり軸受５１、５１を構成する内輪５２、５２に、軸方向（図１の上下方向）に亙る摺動自在に嵌装している。そして、上記アイドラシャフト５０を上記ハウジング２４の側面部分に設けた第二の取付孔４９の内側に、回転及び軸方向に亙る移動自在に支持している。
【００２８】
上記アイドラシャフト５０の中間部外周面には、外向フランジ状の係止鍔部５３を形成し、この係止鍔部５３の片側面（図１の下面）と、外側（図１の下側）の転がり軸受５１を構成する内輪５２の内端面（図１の上端面）との間に皿板ばね５４を設けている。この構成により、上記アイドラシャフト５０に、上記ハウジング２４の内方に向く弾力を付与している。この様なアイドラシャフト５０の先端部（図１の上端部）で上記ハウジング２４の内面側に露出した部分には、駆動側アイドラディスク５５を、上記アイドラシャフト５０と一体に結合固定している。この駆動側アイドラディスク５５は、先端部に向かう程外径が細くなる先細の円すい台状に形成したもので、上記アイドラシャフト５０と同心に設けられて、このアイドラシャフト５０と共に回転する。そして、この様な駆動側アイドラディスク５５の外周面を構成する、上記アイドラシャフト５０と同心の円すい状凸面を、駆動側アイドラ摩擦面５６としている。尚、この駆動側アイドラ摩擦面５６の母線の延長線も、前記主回転軸２３の中心軸β上の点Ｏ部分で交差する。
【００２９】
上述の様に構成する本例の電動式パワーステアリング装置を構成する減速機２８は、次の様な機能により、前記補助回転軸２９から主回転軸２３に回転力を伝達する。運転者がステアリングホイール１を操作する事によりステアリングシャフト２を構成する前記インナーシャフト１６を回転させると、このインナーシャフト１６から前記トーションバー２２を介して前記主回転軸２３に回転力が付与される。この際、このトーションバー２２の弾性変形に基づき上記インナーシャフト１６と主回転軸２３との回転方向に亙る位相がずれる。そして、このずれに基づく、前記非接触式のトルクセンサ４２の検出値により、前記電動モータ５の出力軸３４が、上記ステアリングホイール１により主回転軸２３に加えられた回転力及び回転方向に応じた大きさ及び方向で回転する。
【００３０】
この様な電動モータ５の出力軸３４により、補助回転軸２９及び駆動ディスク３７が回転すると、前記駆動摩擦面３８と従動摩擦面４５との摩擦係合に基づき、前記従動ディスク４３が回転する。そして、この従動ディスク４３の回転が、前記スリーブ３９を介して上記主回転軸２３に伝わる。そして、この主回転軸２３の回転が、前記自在継手７、７及び中間シャフト８を介してステアリングギヤ９の入力軸１０に伝達され、操舵輪１４（図１１参照）に対して回転量に応じた舵角を付与する。上記駆動摩擦面３８と従動摩擦面４５とは、前記皿板ばね３８の弾力に基づき、始めから或る程度の当接圧で当接している。従って、上記補助回転軸２９から主回転軸２３への回転力の伝達は、始めから滑る事なく、効率良く行なえる。
【００３１】
尚、前述した様に、上記駆動ディスク３７の外周面に設けた駆動摩擦面３８の一部で、上記従動摩擦面４５との当接部に対して直径方向反対部分を、前記従動側アイドラディスク４４の従動側アイドラ摩擦面４７に当接させている。従って、上述の様に上記補助回転軸２９から主回転軸２３に回転力を伝達する際、上記皿板ばね３６が上記駆動ディスク３７を上記従動ディスク４３に押し付けた場合に、この駆動ディスク３７が従動ディスク４３から退避する事はない。この為、上記皿板ばね３６による上記駆動摩擦面３８と従動摩擦面４５との当接圧の確保を確実に行なえる。又、上記従動側アイドラディスク４４は、減速機２８の運転中、上記従動ディスク４３と反対方向に、この従動ディスク４３と同速で回転し、前記駆動側アイドラディスク５５を回転させる。そして、この駆動側アイドラディスク５５の回転が、上記従動ディスク４３に伝わる。即ち、本例の電動式パワーステアリング装置に組み込む減速機２８の場合、上記駆動ディスク３７から上記従動ディスク４３へのトルク伝達を、２系統に分けて行なう。従って、各系統毎に伝達するトルクを、上記駆動ディスク３７から上記従動ディスク４３に伝達すべき全トルクの１／２に抑えて、各摩擦面同士の当接部での滑りを抑えると共に、各摩擦面の転がり疲れ寿命の延長を図れる。又、前述の様に、上記駆動摩擦面３８の母線の延長線を、上記主回転軸２３の中心軸β上の点Ｏ部分で交差させる為、上記駆動摩擦面３８と従動摩擦面４５との当接部で滑りを生じさせる事なく、効率の良い回転力伝達を行なえる。
【００３２】
上述の様な本例の電動式パワーステアリング装置に組み込む減速機２８により実現できる減速比は、駆動摩擦面３８の径と従動摩擦面４５の径との比となる。上記減速機２８の場合には、補助回転軸２９及びアイドラシャフト５０と主回転軸２３とを、これら各部材２９、５０、２３の中心軸同士を交差させる方向に配置しているので、上記駆動摩擦面３８及び駆動側アイドラ摩擦面５６の径並びに従動摩擦面４５及び従動側アイドラ摩擦面４７の径を自由に設定できる。特に、例えば図示の様に、駆動摩擦面３８及び従動側アイドラ摩擦面５６の径を相当に小さくする事も可能である。この為、上記駆動摩擦面３８及び駆動側アイドラ摩擦面５６の径と、従動摩擦面４５及び従動側アイドラ摩擦面４７の径との比を大きくして、小型でしかも大きな変速比を得られる摩擦式減速機を実現できる。従って、前記電動モータ５のエネルギ効率を高めるべく、この電動モータ５の回転速度を速くした場合でも、構造を大型化せず、しかも優れた応答性を有する電動式パワーステアリング装置を実現できる。
【００３３】
又、押圧手段を構成する前記各皿板ばね３６、５４は、前記駆動ディスク３７と従動ディスク４３との間でトルク伝達を行なわない状態でも、上記各摩擦面３８、４５、４７、５６同士の当接圧を確保する。従って、前記主回転軸２３の回転方向が変化する瞬間にも、上記各摩擦面３８、４５、４７、５６同士の当接圧が低下若しくは喪失する事がない。この為、上記主回転軸２３の回転方向が変わる瞬間にも、上記駆動摩擦面３８及び駆動側アイドラ摩擦面５６と、従動摩擦面４５及び従動側アイドラ摩擦面４７とが滑る事がなく、トルク伝達が連続して行なわれる。この為、ステアリングホイール１の回転方向を変える際にも、電動モータ５による補助動力を切れ目なく得られ、このステアリングホイール１を回転させる為に要する操作力の低減を図れる。又、このステアリングホイール１を操作する運転者に違和感を与える事もなくなる。
【００３４】
又、上記主回転軸２３は、前記２個の転がり軸受２５、４０により、前記ハウジング２４の内側に、軸方向に亙る変位自在に支持している。又、電動式パワーステアリング装置を組み立てた状態で上記主回転軸２３は、前記ステアリングシャフト２を前記ステアリングコラム１８の内側に支持する為の軸受１７の内部隙間、上記主回転軸２３の前端部に中間シャフト８を連結する為の自在継手７（図１１）のがたつき等により、僅かに（１mm以下。例えば０．１mm程度。）軸方向に変位自在である。この為、上記駆動ディスク３７及び駆動側アイドラディスク５５と、上記従動ディスク４３及び従動側アイドラディスク４４との軸方向に亙る相対位置を、組み付け誤差等に拘らず正規位置に規制できる。即ち、この組み付け誤差等が存在しても、上記主回転軸２３が軸方向に変位してこの誤差を吸収し、上記各摩擦面３８、４５、４７、５６同士を均等に当接させる。この為、ボールスプライン等の面倒な機構が不要になり、特にコストを高くしたり大型化したりする事なく、上記各ディスク３７、５５、４３、４４同士の間の伝達効率を十分に確保できる。
【００３５】
更に、前記各皿板ばね３６、５４の弾性に基づく上記各摩擦面３８、４５、４７、５６同士の当接圧は、前記電動モータ５が焼き付き等によりロックした場合にも、一定値以上に上昇する事はない。従って、ローディングカム装置を組み込んだ摩擦式変速機の場合の様に、電動モータ５がロックして上記駆動ディスク３７が回転不能になった状態でも、前記ステアリングホイール１により上記主回転軸２３にトルクを加えた場合に、上記駆動摩擦面３８及び駆動側アイドラ摩擦面５６と従動摩擦面４５及び従動側アイドラ摩擦面４７との当接圧が著しく上昇する事がない。この結果、上記ステアリングホイール１により前記ステアリングシャフト２を回転させる為に要する力（操舵力）が著しく高くなる事はない。従って、故障時にもステアリングホイール１の操作を可能にする、フェールセーフを図り易い。
【００３６】
次に、図３は、やはり本発明の技術的範囲からは外れる、参考例の第２例を示している。本例の場合、主回転軸２３の中間部に支持する従動ディスク４３と従動側アイドラディスク４４との配置を、この主回転軸２３の軸方向に関して、上述した第１例の場合とは逆にしている。又、上記主回転軸２３をハウジング２４の内側に回転自在に支持する為の軸受２５は、このハウジング２４の一部内周面と、上記主回転軸２３の中間部に外嵌固定したスリーブ３９の前端部外周面との間に設けている。本例の場合も上記軸受２５を構成する内輪２６は、上記スリーブ３９の前端部外周面に、軸方向に亙る摺動自在に外嵌している。その他の構成及び作用は、上述した第１例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付すると共に、一部を図示省略し、重複する説明は省略する。
【００３７】
次に、図４は、やはり本発明の技術的範囲からは外れる、参考例の第３例を示している。本例の場合には、電動モータ５の出力軸３４と、減速機２８の補助回転軸２９と、駆動ディスク３７とを一体に形成している。又、この駆動ディスク３７を従動ディスク４３の直径方向内方に向け、弾性的に押圧する為の皿板ばね３６を、上記電動モータ５の側に設けている。又、ハウジング２４に設けた取付孔３２ａの内周面と上記補助回転軸２９の外周面との間にシールリング５７を設けて、上記ハウジング２４内に封入した潤滑油（トラクションオイル）が、上記電動モータ５側に入り込む事を防止している。更に、上記ハウジング２４の一部で、アイドラシャフト５０を収納した空間５９の底部とこのハウジング２４の底部との間には、戻し流路５８を設けて、この空間５９内に入り込んだ潤滑油を、上記ハウジング２４内に戻せる様にしている。その他の構成及び作用は、前述した第１例或は上述した第２例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
【００３８】
次に、図５は、やはり本発明の技術的範囲からは外れる、参考例の第４例を示している。本例の場合には、押圧手段を構成する皿板ばね３６ａを、従動ディスク４３及び従動側アイドラディスク４４の側に設けている。即ち、本例の場合には、駆動ディスク３７及び駆動側アイドラディスク５５をハウジング２４に対して、回転のみ自在に（軸方向に亙る変位を不能に）支持している。その代わりに、本例の場合には、上記従動側アイドラディスク４４を回転自在に支持する為の転がり軸受４６の内輪６０を、上記従動ディスク４３を固設したスリーブ３９に、軸方向（図５の左右方向）に亙る摺動自在に外嵌している。そして、上記内輪６０の一端面（図５の左端面）と、上記スリーブ３９に係止した止め輪６１との間に、上記皿板ばね３６ａを設けている。従って、上記従動側アイドラディスク４４には、上記従動ディスク４３に近づく方向の弾力が付与されて、駆動摩擦面３８及び駆動側アイドラ摩擦面５６と従動摩擦面４５及び従動側アイドラ摩擦面４７との当接圧を確保する。その他の構成及び作用は、前述した第１例と同様であるから、同等部分には同一符号を付すると共に、一部を図示省略し、重複する説明は省略する。
【００３９】
次に、図６は、やはり本発明の技術的範囲からは外れる、参考例の第５例を示している。本例の場合には、押圧手段として、圧電式の電動アクチュエータ６２、６２を使用している。即ち、前述した第１〜２例或は第３例から皿板ばね３６、５４を省略し、ハウジング２４に対し固定の部分と、補助回転軸２９或はアイドラシャフト５０と共に軸方向移動する転がり軸受３０、５１との間に、上記各電動アクチュエータ６２、６２を設置している。これら各電動アクチュエータ６２、６２はそれぞれ、ピエゾ素子を積層して成るもので、ハーネス６３、６３を通じての直流電圧の印加に基づき、印加電圧に応じた量だけ伸長し、駆動ディスク３７及び駆動側アイドラディスク５５を、従動ディスク４３の直径方向内方に、上記各転がり軸受３０、５１及び係止鍔部３５、５３を介して、弾性的に押圧する。
【００４０】
上記各電動アクチュエータ６２、６２に印加すべき電圧を調節する、図示しない制御器は、トルクセンサ４２（図１参照）が検出する、ステアリングホイール１（図１１参照）からステアリングシャフト２（図１参照）に加えられるトルクに応じて、電動モータ５への通電量を制御すると同時に、上記電圧を調節する。即ち、ステアリングシャフト２に加えられるトルクが大きく、上記電動モータ５への通電量を多くして、この電動モータ５による補助動力を多くする場合には、上記電圧を高くして、上記各電動アクチュエータ６２、６２を伸長傾向にする。この結果、上記駆動ディスク３７及び駆動側アイドラディスク５５に設けた、駆動摩擦面３８及び駆動側アイドラ摩擦面５６と、従動摩擦面４５及び従動側アイドラ摩擦面４７（図１〜２参照）との当接圧が高くなる。反対に、ステアリングシャフト２に加えられるトルクが小さく、上記電動モータ５への通電量を少なくして、この電動モータ５による補助動力を少なくする場合には、上記電圧を低くして、上記各電動アクチュエータ６２、６２を収縮傾向にする。この結果、上記駆動摩擦面３８及び駆動側アイドラ摩擦面５６と、上記従動摩擦面４５及び従動側アイドラ摩擦面４７との当接圧が低くなる。
【００４１】
この様に本例の場合には、減速機２８を介して主回転軸２３に付加すべき補助動力が大きい場合には当接圧を高くし、小さい場合には低くするので、補助動力の大小に拘らず、上記減速機２８の伝達効率を高く維持できる。即ち、摩擦減速機の場合、伝達すべきトルクが小さい場合には、各摩擦面同士の当接圧が低くても、摩擦面同士の間で滑りを生じる事なく、動力伝達を行なえる。これに対して、伝達すべきトルクが大きい場合には、各摩擦面同士の当接圧を高くしないと、摩擦面同士の間で滑りを生じて、動力伝達を行なえなくなる。従って、前述した各例の様に、弾性を調節できない皿板ばね等の弾性材により上記当接圧を得る構造の場合には、使用状態で最も大きなトルク伝達を行なう場合を考慮して、上記弾性材の弾力を決定しなければならない。
【００４２】
これに対して、この弾力に基づく当接圧が必要以上に高いと、動力の伝達ロスが発生する。従って、上記弾性材を使用する構造の場合には、補助動力が小さい場合に於ける上記減速機の伝達効率が必ずしも良くなく、エネルギ効率が悪い。これに対して本例の場合には、補助動力の大小に拘らず、上記減速機２８の効率を最良にして、エネルギ効率を高くできる。尚、前記各電動アクチュエータ６２、６２により上記当接圧を最も高くした場合でも、電動モータ５がロックした状態でステアリングホイール１（図１１参照）を操作できる様に、上記各電動アクチュエータ６２、６２の性能を規制する。その他の構成及び作用は、前述した第１例の場合と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
【００４３】
次に、図７は、やはり本発明の技術的範囲からは外れる、参考例の第６例を示している。本例の場合には、駆動側アイドラディスク５５（図１、３、４、５、６）を廃止する代わりに、電動モータ５、５と、補助回転軸２９、２９と、駆動ディスク３７、３７とを、従動ディスク４３の直径方向反対側２個所位置に設けている。そして、上記各電動モータ５、５により上記各駆動ディスク３７、３７を、上記従動ディスク４３の回転方向に関して、互いに同方向に同速で回転駆動自在としている。
【００４４】
上述の様に構成する本例の構造の場合、電動モータ５、５を２個設ける為、ここの電動モータ５、５を小型化しても、全体として十分な補助動力を得られる。又、何れか一方の電動モータ５がロックした場合でも、他方の電動モータ５が補助動力を発生するので、１個の電動モータ５のみを設けた構造の場合に比べて、故障時にステアリングホイール１（図１１参照）を回転させる為に要する力が大きくなる程度を抑える事ができる。その他の構成及び作用は、前述した第１例の場合と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。尚、本例の構造と上述した第４例の構造とを組み合わせる（当接圧確保の為に電動アクチュエータ６２、６２を使用する）事もできる。
【００４５】
次に、図８は、やはり本発明の技術的範囲からは外れる、参考例の第７例を示している。本例の場合には、スリーブ３９の周囲に従動側アイドラディスク４４を回転自在に支持する為の転がり軸受４６ａの構成部品を低減して、部品製作、部品管理、組立作業の簡略化を図っている。即ち、本例の場合には、上記転がり軸受４６ａを構成する内輪軌道６４を上記スリーブ３９の外周面に、同じく外輪軌道６５を上記従動側アイドラディスク４４の内周面に、それぞれ直接形成している。その他の構成及び作用は、前述した第１例の場合と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
【００４６】
次に、図９は、やはり本発明の技術的範囲からは外れる、参考例の第８例を示している。本例の場合には、ハウジング２４の内側にスリーブ３９を回転及び軸方向に亙る変位自在に支持する為の軸受４０ａとして、密封手段を持たない深溝型の玉軸受を使用する事により、この軸受４０ａの軸方向寸法を小さくし、電動式パワーステアリング装置の小型・軽量化を図っている。その代わりに、上記ハウジング２４の一部内面に形成したシールリング６６の先端縁を、従動ディスク４３の背面（従動摩擦面４５と反対側の面で、図９の右面）に全周に亙り摺接させて、上記ハウジング２４内に封入した潤滑油（トラクションオイル）が、トルクセンサ４２側に入り込む事を防止している。その他の構成及び作用は、前述した第１例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付すると共に、一部を図示省略し、重複する説明は省略する。
【００４７】
次に、図１０は、本発明の実施の形態の１例を示している。本例の場合には、ステアリングシャフト２を回転自在に支持する為のステアリングコラム１８ａに、衝撃エネルギを吸収しつつ全長を縮める、衝撃吸収機能を持たせる事により、二次衝突の際にステアリングホイール１（図１１）にぶつかった運転者の身体に加わる衝撃を緩和する様にしている。この為に本例の場合には、減速機２８を収納したハウジング２４とアウターコラム１９ａとを、アルミニウム合金等、比較的塑性変形し易い金属材料により一体に造っている。そして、上記ステアリングシャフト２を構成するアウターシャフト１５を、軸受１７により回転のみ自在に支持したインナーコラム２０ａの前端部を、上記アウターコラム１９ａの後端部に内嵌している。このアウターコラム１９ａの内周面には、前方に向かう程高さが大きくなる突条６７、６７を形成し、上記インナーコラム１９ａの前端部を、これら各突条６７、６７の内側に内嵌している。
【００４８】
衝突事故に伴って、運転者の身体が上記ステアリングホイール１にぶつかり、上記インナーコラム２０ａが前方に向け強く押されると、このインナーコラム２０ａが、上記各突条６７、６７との係合に基づき、塑性変形しつつ前方に変位する。この様に、インナーコラム２０ａが塑性変形する事により、上記運転者の身体からステアリングホイール１（図１１）に加えられた衝撃エネルギを吸収し、この運転者の身体に加わる衝撃を緩和して、運転者の保護を図る。その他の構成及び作用は、前述した参考例の第１例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。
【００４９】
【発明の効果】
本発明の電動式パワーステアリング装置は、以上に述べた通り構成され作用するので、衝突事故の際に運転者の身体に加わる衝撃を緩和して、運転者の保護を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関する参考例の第１例を示す部分横断平面図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】本発明に関する参考例の第２例を示す、図１の左部に相当する図。
【図４】同第３例を示す、図１のＢ−Ｂ断面に相当する図。
【図５】同第４例を示す、図３と同様の図。
【図６】同第５例を示す、図４と同様の図。
【図７】同第６例を示す、図４と同様の図。
【図８】同第７例を示す、図３と同様の図。
【図９】同第８例を示す、図３と同様の図。
【図１０】本発明の実施の形態の１例を示す、部分横断平面図。
【図１１】本発明の対象となる電動式パワーステアリング装置の全体構造を示す略図。
【符号の説明】
１  ステアリングホイール
２  ステアリングシャフト
３  トルクセンサ
４  減速機
５  電動モータ
６  制御器
７  自在継手
８  中間シャフト
９  ステアリングギヤ
１０  入力軸
１１  ピニオン
１２  ラック
１３  タイロッド
１４  操舵輪
１５  アウターシャフト
１６  インナーシャフト
１７  軸受
１８、１８ａ  ステアリングコラム
１９、１９ａ  アウターコラム
２０、２０ａ  インナーコラム
２１  取付ブラケット
２２  トーションバー
２３  主回転軸
２４  ハウジング
２５  軸受
２６  内輪
２７  ピン
２８  減速機
２９  補助回転軸
３０  転がり軸受
３１  内輪
３２、３２ａ  取付孔
３３  スプライン部
３４  出力軸
３５  係止鍔部
３６、３６ａ  皿板ばね
３７  駆動ディスク
３８  駆動摩擦面
３９  スリーブ
４０、４０ａ  軸受
４１  内輪
４２  トルクセンサ
４３  従動ディスク
４４  従動側アイドラディスク
４５  従動摩擦面
４６、４６ａ  転がり軸受
４７  従動側アイドラ摩擦面
４８  補強リブ
４９  第二の取付孔
５０  アイドラシャフト
５１  転がり軸受
５２  内輪
５３  係止鍔部
５４  皿板ばね
５５  駆動側アイドラディスク
５６  駆動側アイドラ摩擦面
５７  シールリング
５８  戻し流路
５９  空間
６０  内輪
６１  止め輪
６２  電動アクチュエータ
６３  ハーネス
６４  内輪軌道
６５  外輪軌道
６６  シールリング
６７  突条
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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