(57)【要約】【課題】制振合金部材と他の部品とを組み合わせてなる制振部を備えた車両用転舵装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る車両用転舵装置１は、車輪を転舵させる転舵軸８と、出力軸２０ａを有し、転舵軸８の推力を生成するモータ２０と、出力軸２０ａの回転運動を転舵軸８の直線運動に変換する変換装置２１と、外輪３１を有し、変換装置２１を回転可能に支持するベアリング３０と、ベアリング３０の外輪３１に対して軸方向の両側に配置された一組のベアリング固定部４０，４０と、ベアリング３０の外輪３１と各ベアリング固定部４０との間に介在する一組の制振部５０，５０と、を備え、制振部５０は、制振合金で形成された制振合金部材５３と、弾性体５４と、を備えることを特徴とする。【選択図】図３
2016159668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に移動することで車輪を転舵させる転舵軸と、
出力軸を有し、前記転舵軸の推力を生成するモータと、
前記出力軸の回転運動を前記転舵軸の直線運動に変換する変換装置と、
外輪を有し、前記変換装置を回転自在に支持するベアリングと、
前記ベアリングの外輪に対して前記軸方向の両側に配置された一組のベアリング固定部と、
前記ベアリングの外輪と前記各ベアリング固定部との間に介在する一組の制振部と、
を備え、
前記制振部は、制振合金で形成された制振合金部材と、弾性体と、を備えていることを特徴とする車両用転舵装置。
【請求項２】
推力反力が前記ベアリングに作用していない場合、前記制振合金部材と前記ベアリング固定部との間に隙間が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用転舵装置。
【請求項３】
前記弾性体は、前記制振合金部材と前記ベアリング固定部との間、又は前記ベアリングの外輪と前記ベアリング固定部との間に配置され、
推力反力が前記ベアリングに作用して前記弾性体が押し潰された場合に前記隙間がなくなることを特徴とする請求項２に記載の車両用転舵装置。
【請求項４】
推力反力が前記ベアリングに作用していない場合、前記ベアリングの外輪と前記制振合金部材との間に隙間が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用転舵装置。
【請求項５】
前記弾性体は、前記ベアリングの外輪と前記制振合金部材との間、又は前記ベアリングの外輪と前記ベアリング固定部との間に配置され、
推力反力が前記ベアリングに作用して前記弾性体が押し潰された場合に前記隙間がなくなることを特徴とする請求項４に記載の車両用転舵装置。
【請求項６】
前記ベアリング固定部が制振合金で形成され、前記ベアリング固定部と前記制振合金部材とが一体に形成されていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の車両用転舵装置。
【請求項７】
前記モータにより生成された推力を前記変換装置に伝達する伝達装置を備え、
前記伝達装置は、
前記モータの出力軸に連結する駆動プーリと、
前記変換装置に固定される従動プーリと、
前記駆動プーリと前記従動プーリとに懸架されたベルトと、
を備えることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の車両用転舵装置。
【請求項８】
前記変換装置は、ボールねじであることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の車両用転舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用転舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
四輪車両に搭載される車両用転舵装置は、車幅方向に延びる転舵軸を備えている。そして、この転舵軸が車幅方向（軸方向）に移動すると、車輪の転舵角が変更される。
車両用転舵装置は、転舵軸のほかに、転舵軸が軸方向に移動するための推力を生成するモータと、モータの出力軸の回転運動を直線運動に変換して転舵軸に推力を伝達する変換装置と、変換装置を回転自在に支持するベアリングとを備える。
【０００３】
車両用転舵装置では、転舵軸が軸方向の一方側に移動する場合、軸方向の他方側に向う荷重（推力反力）がベアリングに作用する。このため、車両用転舵装置では、ベアリングがハウジングから脱落することを防止するため、ベアリングの軸方向の両側にベアリング固定部を設けられている。
【０００４】
車両用転舵装置では、回転運動を直線運動に変換する場合に変換装置が振動し、その振動がベアリングを介してベアリング固定部に伝達する。よって、下記特許文献の車両用転舵装置では、ベアリングの外輪とベアリング固定部との間に制振合金により形成された制振合金部材を配置し、ベアリング固定部に伝達する振動を減衰させ、作動音の大きさが小さくなるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−８４２４号公報
【特許文献２】特開２００７−１３７２５１号公報
【特許文献３】特開２００９−７３４１２号公報
【特許文献４】特開２０１４−８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年では、制振合金部材と他の部品とを組み合わせてなる制振部の開発が望まれている。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するために創作されたものであり、制振合金部材と他の部品とを組み合わせてなる制振部を備えた車両用転舵装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明に係る車両用転舵装置は、軸方向に移動することで車輪を転舵させる転舵軸と、出力軸を有し、前記転舵軸の推力を生成するモータと、前記出力軸の回転運動を前記転舵軸の直線運動に変換する変換装置と、外輪を有し、前記変換装置を回転自在に支持するベアリングと、前記ベアリングの外輪に対して前記軸方向の両側に配置された一組のベアリング固定部と、前記ベアリングの外輪と前記各ベアリング固定部との間に介在する一組の制振部と、を備え、前記制振部は、制振合金で形成された制振合金部材と、弾性体と、を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、制振合金部材と弾性体とによりベアリング固定部に伝達される振動が減衰し、作動音の大きさが小さくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る車両用転舵装置の全体構成を示す車両用転舵装置の背面図である。
【図２】第１実施形態に係るハウジングの一部を示す断面図である。
【図３】（ａ）は、ベアリングに推力反力が作用していない場合において図２の破線で囲まれる範囲を拡大した拡大図であり、（ｂ）は、ベアリングに推力反力が作用した場合において図２の破線で囲まれる範囲を拡大した拡大図である。
【図４】第１変形例に係る一組の制振部を拡大した拡大図である。
【図５】第２変形例に係る一組の制振部を拡大した拡大図である。
【図６】第３変形例に係る一組の制振部を拡大した拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に係る車両用転舵装置の実施形態について図１〜図３を参照しながら説明する。
図１に示すように、車両用転舵装置１は、軸方向に移動することで車輪を転舵させるラック軸（転舵軸）８を備えた装置である。
本実施形態の車両用転舵装置１は、ラック軸（転舵軸）８を有するステアリング機構２と、モータ２０を有しラック軸８の一端側に配置された補助トルク機構３と、を備えるラックアシスト型の装置である。
以下、ラック軸８が延びる左右方向において、補助トルク機構３が配置された一端側を右側と称し、他端側を左側と称する。
【００１２】
ステアリング機構２は、運転者が操作するステアリングホイール４と、ステアリングホイール４と一体で回転するステアリング軸５と、ステアリング軸５の下端に連結されたトーションバー６と、トーションバー６の下端に連結され、下端にピニオンギヤ（不図示）を有するピニオン軸７と、ピニオンギヤに歯合するラックギヤ（不図示）を有するラック軸８と、ラック軸８の両端に連結されたタイロッド９，９と、ハウジング１０と、を備える。タイロッド９，９のそれぞれに車輪が連結され、運転手がステアリングホイール４を回転させると、ラック軸８が左方又は右方へ移動し、車輪の転舵角が変更される。
【００１３】
ハウジング１０は、左右方向に延在する筒状部材であり、補助トルク機構３の近傍から左方へ延出する長尺状のギヤハウジング１１と、ギヤハウジング１１の右側に配置される左右方向に短尺状のギヤケース１２とを備える。なお、ギヤハウジング１１とギヤケース１２とは、複数のボルトＢ１により締結されて一体になっている。
【００１４】
補助トルク機構３は、ラック軸８が左右方向に移動するための推力をラック軸８に伝達し、運転者による車輪の転舵をアシストするための機構である。
補助トルク機構３は、出力軸２０ａを有しラック軸８の推力を生成するモータ２０と、出力軸２０ａの回転運動をラック軸８の直線運動に変換する変換装置２１と、モータ２０により生成された推力を変換装置２１に伝達する伝達装置２５と、変換装置２１を回転自在に支持するベアリング３０と、ベアリング３０に対して左右方向（軸方向）の両側に配置された一組のベアリング固定部４０，４０と、ベアリング３０の外輪３１と各ベアリング固定部４０，４０との間に介在する一組の制振部５０，５０とを備えている。
【００１５】
モータ２０は、ロータ（不図示）と、ロータを回転させるステータ（不図示）と、ロータに連結する出力軸２０ａとを備えている。
【００１６】
変換装置２１は、ボールねじであり、ナット２２と、ねじ溝が形成されたねじ軸２３と、複数の鋼球２４，２４，・・・とを備えている。
なお、本実施形態のナット２２は、左端部に径方向外側に延出する係止部２２ａが形成され、右端部に固定具２２ｂが螺合している。また、本実施形態のねじ軸２３は、ラック軸８と一体に形成されている。
【００１７】
伝達装置２５は、モータ２０の出力軸２０ａに連結する駆動プーリ２６と、変換装置２１のナット２２に固定される従動プーリ２７と、駆動プーリ２６と従動プーリ２７とに懸架されたベルト２８とを備えている。
【００１８】
上記したモータ２０と変換装置２１と伝達装置２５とによれば、出力軸２０ａの回転により駆動プーリ２６が回転すると、従動プーリ２７が回転し、モータ２０の駆動力（推力）がナット２２に伝達される。そして、ナット２２が回転すると、ねじ軸２３が左方又は右方へ移動するようになり、左方又は右方に向う推力がラック軸８に作用してラック軸８が移動する。
また、例えば右方（軸方向の一方側）に向う推力がラック軸８に作用する場合（図２の矢印Ａ１参照）、ナット２２を支持するベアリング３０には、左方（軸方向の他方側）に向う推力反力が作用する（図２の矢印Ａ２参照）。
【００１９】
図３に示すように、ベアリング３０は、ギヤケース１２の内周面１２ａに当接する外輪３１と、ナット２２に外嵌された内輪３２と、複数のボール３３，３３，・・・とを備えている。
外輪３１の外径は、ギヤケース１２の内周面１２ａの径よりも僅かに小さく形成されている。よって、ギヤケース１２に対するベアリング３０の固定力は小さく、大きな推力反力（図２の矢印Ａ２参照）が作用するとベアリング３０が左右方向に移動する。
内輪３２は、従動プーリ２７とともに、ナット２２の拡径部２２ａと固定具２２ｂとにより左右方向から締め付けられて固定されている（図２参照）。
【００２０】
図３に示すように、一組のベアリング固定部４０，４０は、ベアリング３０の左側に設けられて左側ベアリング固定部を成す固定プレート４１と、ベアリング３０の右側に設けられた右側ベアリング固定部４２とを備えている。
固定プレート４１は、円盤状の部材であり、中央部にナット２２及びラック軸８が貫通するための孔が形成されている。
図２に示すように、固定プレート４１は、ギヤハウジング１１の右端面からギヤケース１２内に突出する突出部１１ａと、ギヤケース１２の左端面１２ｂとにより挟持されている。
図３に示すように、右側ベアリング固定部４２は、ギヤケース１２の一部が内周面１２ａよりも径方向内側に突出してなる。
【００２１】
一組の制振部５０，５０は、左右方向からベアリング３０の外輪３１を挟持しつつ、一組のベアリング固定部４０，４０に伝達される振動を減衰させるための部品である。
一組の制振部５０，５０は、ベアリング３０の左側に設けられた左側制振部５１と、ベアリング３０の右側に設けられた右側制振部５２とを備えている。なお、左側制振部５１と右側制振部５２とは、ベアリング３０を中心に左右対称に形成されている。
【００２２】
左側制振部５１は、制振合金で形成されるとともにベアリング３０の外輪３１の左側に配置された環状の左側カラー（制振合金部材）５３と、左側カラー５３と固定プレート４１との間に配置された環状の左側弾性体（弾性体）５４とを備えている。
右側制振部５２は、制振合金で形成されるとともにベアリング３０の外輪３１の右側に配置された環状の右側カラー（制振合金部材）５５と、右側カラー５５と右側ベアリング固定部４２との間に配置された環状の右側弾性体（弾性体）５６とを備えている。
【００２３】
左側カラー５３の左端面は、左側に向って突出する突出部５３ａが設けられている。突出部５３ａは、固定プレート４１に当接していない。
また、左側カラー５３の外径は、ギヤケース１２の内周面１２ａと同一径に形成されている。このため、推力反力によりベアリング３０が左方へ移動する場合、左側カラー５３はベアリング３０の外輪３１に押圧されて左側に移動する。また、ベアリング３０の移動量が大きい場合に、突出部５３ａが固定プレート４１に当接するように構成されている（図３（ｂ）参照）。つまり、ベアリング３０に推力反力が作用していない場合、左側カラー５３（制振合金部材）と固定プレート４１（ベアリング固定部４０）との間に隙間Ｓが形成されている（図３（ａ）参照）。
【００２４】
同様に、右側カラー５５の右端面には、右側に向って突出する突出部５５ａが形成されている。また、ベアリング３０に推力反力が作用していない場合、突出部５５ａ（右側カラー５５）と右側ベアリング固定部４２との間には隙間Ｓが形成されている（図３（ａ）参照）。なお、左側カラー５３及び右側カラー５５を形成する制振合金としては、マンガンベース、鉄ベース、又は亜鉛ベースのものが挙げられるが、本発明においては特に限定されない。
【００２５】
左側弾性体５４及び右側弾性体５６は、ゴムにより形成され、外径が突出部５３ａ，５５ａの内径と同一に形成されている。左側弾性体５４及び右側弾性体５６は、左右方向に圧縮された状態で組み付けられている。よって、ベアリング３０の外輪３１は、左側弾性体５４及び右側弾性体５６により左右方向から挟持されている。
【００２６】
以上、上記する一組の制振部５０，５０によれば、推力反力が小さい場合、言い換えると、ベアリング３０の移動量が小さく左側カラー５３及び右側カラー５５のそれぞれがベアリング固定部４０，４０に当接していない場合、ベアリング３０の振動は、主に左側弾性体５４及び右側弾性体５６により減衰される。
【００２７】
一方で、図３（ｂ）に示すように左向きの推力反力がベアリング３０に作用し、その推力反力が大きい場合、ベアリング３０が左側に大きく移動して左側弾性体５４を押し潰し、突出部５３ａと固定プレート４１とが当接する。言い換えると、ベアリング３０に推力反力が作用して左側弾性体５４が押し潰された場合に隙間Ｓがなくなる。この結果、ベアリング３０は、左側カラー５３と右側弾性体５６とにより挟持され、ベアリング３０の振動は、主に左側カラー５３と右側弾性体５６とにより減衰される。
【００２８】
以上から、実施形態によれば、一組の制振部５０，５０により振動が減衰されるため、作動音の大きさを小さくすることができる。
【００２９】
以上、実施形態に係る車両用転舵装置１について説明したが、本発明はこれに限定されない。
例えば、実施形態の弾性体（左側弾性体５４及び右側弾性体５６）は、制振合金部材（左側カラー５３及び右側カラー５５）とベアリング固定部４０との間に配置されているが、図４に示すように、ベアリング３０の外輪３１とベアリング固定部４０との間に配置されてもよい。
【００３０】
また、実施形態では、ベアリング３０に推力反力が作用していない場合、カラー（左側カラー５３及び右側カラー５５）とベアリング固定部４０との間に隙間Ｓが形成されるようになっているが、図５に示すように、ベアリング３０の外輪３１と制振合金部材（左側カラー５３及び右側カラー５５）との間に隙間Ｓが形成されるように構成してもよい。
【００３１】
また、実施形態では、制振部５０の制振合金部材として、ベアリング固定部４０と別体のカラー（左側カラー５３及び右側カラー５５）を用いているが、本発明は、図６に示すように、ベアリング固定部４０を制振合金で形成し、ベアリング固定部４０と制振合金部材５３Ａ，５５Ａとが一体に形成されていてもよい。これによれば、左側カラー５３及び右側カラー５５の取り付け作業が不要となる。
【００３２】
また、ベアリング３０の外輪３１と制振合金部材（左側カラー５３及び右側カラー５５）との間に隙間Ｓが形成されるようにした場合、図５に示すように、弾性体（左側弾性体５４及び右側弾性体５６）は、ベアリング３０の外輪３１と制振合金部材（左側カラー５３及び右側カラー５５）との間に配置されてもよい。
または、図６に示すように、弾性体（左側弾性体５４及び右側弾性体５６）は、ベアリング３０の外輪３１とベアリング固定部４０，４０との間に配置されてもよい。
【００３３】
また、本発明は、少なくても制振合金部材と弾性体とを１つずつ備えていればよく、弾性体を左右方向（軸方向）から制振合金部材で挟み込んだものであってもよい。
【００３４】
また、実施形態の車両用転舵装置１は、ラックアシスト型の電動パワーステアリング装置であったが、本発明はステア・バイ・ワイヤ型の車両用転舵装置であってもよい。
また、実施形態では、変換装置２１としてボールねじを挙げているが、本発明はこれに限定されず、送りねじ（フィードスクリュー、台形ねじ）を用いてもよい。
【００３５】
また、実施形態では、伝達装置２５として駆動プーリ２６と従動プーリ２７とベルト２８とで構成されているが、本発明はこれに限定されず、複数のスプロケットとローラチェーンとで構成されたもの、複数のギヤで構成されたものであってもよい。
【００３６】
また、実施形態の左側弾性体５４及び右側弾性体５６は、ゴムにより形成されているが、本発明は樹脂により形成してもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１      車両用転舵装置
２      ステアリング機構
３      補助トルク機構
８      ラック軸（転舵軸）
１０    ハウジング
２０    モータ
２０ａ  出力軸
２１    変換装置（ボールねじ）
２５    伝達装置
２６    駆動プーリ
２７    従動プーリ
２８    ベルト
３０    ベアリング
３１    外輪
４０    ベアリング固定部
４１    固定プレート
４２    右側ベアリング固定部
５０    制振部
５３    左側カラー（制振合金部材）
５４    左側弾性体（弾性体）
５５    右側カラー（制振合金部材）
５６    右側弾性体（弾性体）
５３Ａ，５６Ａ  制振合金部材
Ｓ      隙間
【図１】
2016159668.tif 000003
【図２】
2016159668.tif 000004
【図３】
2016159668.tif 000005
【図４】
2016159668.tif 000006
【図５】
2016159668.tif 000007
【図６】
2016159668.tif 000008