(57)【要約】【課題】  製造コストの縮減を図りつつ、運転者の操舵負担を軽減することが可能な電動パワーステアリング装置用のステアリングコラム構造を提供すること。【解決手段】  入力側軸受１７ａによって回転可能に支持された入力軸１１ａと、ハウジング１３内に収容された減速機１５を構成するウォームホイール１５ｂの回転軸であり、出力側軸受１７ｂによって回転可能に支持された出力軸１１ｂと、入力軸１１ａと出力軸１１ｂとを相互に連結するトーションバー１１ｃと、トーションバー１１ｃのねじれ量を検出するトルクセンサ１６と、を備える電動パワーステアリング装置用のステアリングコラム構造であって、出力側軸受１７ｂは、ウォームホイール１５ｂに対して出力側Ｎ２にのみ設けられており、ウォームホイール１５ｂに対して入力側Ｎ１における出力軸１１ｂとハウジング１３との間にラジアル方向の隙間Δｒを有する。【選択図】  図１
2016088491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コラムチューブ内に固定された入力側軸受によって回転可能に支持された入力軸と、
ハウジング内に収容された減速機を構成するウォームホイールの回転軸であり、かつ前記ハウジング内に固定された出力側軸受によって回転可能に支持された出力軸と、
前記入力軸と前記出力軸とを相互に連結するトーションバーと、
前記トーションバーのねじれ量を検出するトルクセンサと、を備える電動パワーステアリング装置用のステアリングコラム構造であって、
前記出力側軸受は、前記ウォームホイールに対して出力側にのみ設けられており、
前記ウォームホイールに対して入力側における前記出力軸と前記ハウジングとの間にラジアル方向の隙間Δｒを有し、
中間軸および前記減速機から前記出力軸に伝達されるラジアル荷重により生じる前記出力軸のラジアル方向変位の最大値をｒ１、
前記トーションバーが曲げによる破損に至る前記出力軸のラジアル方向変位の最小値をｒ２としたときに、
前記隙間Δｒがｒ１＜Δｒ＜ｒ２を満たすことを特徴とする、電動パワーステアリング装置用のステアリングコラム構造。
【請求項２】
前記ウォームホイールに対して上方に配置されている前記減速機を構成するウォームを備え、
前記出力軸の中心を含んだ上方に形成された前記隙間Δｒを隙間Δｒｕ、
前記出力軸の中心より下方に形成された前記隙間Δｒを隙間Δｒｌ、
車両搭載前の慣らし工程において、前記ウォームと前記ウォームホイールとのラジアル方向の歯噛面が密着された状態である前記減速機から前記出力軸に伝達されるラジアル荷重により生じる前記出力軸のラジアル方向変位の最大値をｒ３としたときに、
前記慣らし工程の間のみ、前記隙間Δｒｕがｒ１＜Δｒｕ＜ｒ２を、前記隙間ΔｒｌがΔｒｌ＞ｒ３（ただし、ｒ３≧ｒ２）をそれぞれ満たし、
車両搭載時には、全周にわたってｒ１＜Δｒ＜ｒ２を満たしている、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置用のステアリングコラム構造。
【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用のステアリングコラムの内部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用の電動パワーステアリング装置のうち、コラムアシスト型は、ステアリングコラムに操舵補助用の電動モータおよび減速機が備えられたものである。このうち、前記減速機を構成するウォームホイールが、前記ステアリングコラム内に収容された操舵軸に固定支持されている。前記電動モータおよび前記減速機が駆動することで、前記操舵軸のトルクが増加し、運転者の操舵労力の負担軽減が図られる。
【０００３】
図５は、たとえば特許文献１に開示されている、コラムアシスト型電動パワーステアリング装置の従来のステアリングコラム構造を示す断面図である。同図に示すステアリングコラム９０は、操舵軸９１、コラムチューブ９２、ハウジング９３、電動モータ９４、減速機９５、トルクセンサ９６および出力側軸受９７を備えている。操舵軸９１は、出力側Ｎ２（車両前方側）に向かって順に、入力軸９１ａ、トーションバー９１ｃおよび出力軸９１ｂを有している。このうち、出力軸９１ｂは、２つの出力側軸受９７によって回転可能に支持されている。２つの出力側軸受９７は、ともにハウジング９３内に固定されている。２つの出力側軸受９７は、減速機９５を構成するウォームホイール９５ａを挟んだ入力側Ｎ１（車両後方側）に出力側軸受９７ａが、出力側Ｎ２に出力側軸受９７ｂが、互いに離間して位置している。
【０００４】
ステアリングコラム９０の製造工程において、一般的に、出力側軸受９７ａは、出力軸９１ｂに圧入固定された後に、ハウジング９３内に係合により固定される。また、出力軸９１ｂに出力側軸受９７ａを圧入固定させる工程において、出力側軸受９７ａの軸方向の位置決めを行うための突き当て部を、出力軸９１ｂ、またはウォームホイール９５ａに設ける必要がある。したがって、出力側軸受９７ａをハウジング９３内に固定させる工程により、ステアリングコラム９０の製造コストの増加を招くこととなる。さらに、出力軸９１ｂが、２つの出力側軸受９７によって支持されることにより、出力側軸受９７の内部における摩擦抵抗が増加し、運転者の操舵に負担がかかる要因となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−９８６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事情に鑑み、製造コストの縮減を図りつつ、運転者の操舵負担を軽減することが可能な電動パワーステアリング装置用のステアリングコラム構造を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によって提供される電動パワーステアリング装置用のステアリングコラム構造は、コラムチューブ内に固定された入力側軸受によって回転可能に支持された入力軸と、ハウジング内に収容された減速機を構成するウォームホイールの回転軸であり、かつ前記ハウジング内に固定された出力側軸受によって回転可能に支持された出力軸と、前記入力軸と前記出力軸とを相互に連結するトーションバーと、前記トーションバーのねじれ量を検出するトルクセンサと、を備える電動パワーステアリング装置用のステアリングコラム構造であって、前記出力側軸受は、前記ウォームホイールに対して出力側にのみ設けられており、前記ウォームホイールに対して入力側における前記出力軸と前記ハウジングとの間にラジアル方向の隙間Δｒを有し、中間軸および前記減速機から前記出力軸に伝達されるラジアル荷重により生じる前記出力軸のラジアル方向変位の最大値をｒ１、前記トーションバーが曲げによる破損に至る前記出力軸のラジアル方向変位の最小値をｒ２としたときに、前記隙間Δｒがｒ１＜Δｒ＜ｒ２を満たすことを特徴としている。
【０００８】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記ウォームホイールに対して上方に配置されている前記減速機を構成するウォームを備え、前記出力軸の中心を含んだ上方に形成された前記隙間Δｒを隙間Δｒｕ、前記出力軸の中心より下方に形成された前記隙間Δｒを隙間Δｒｌ、車両搭載前の慣らし工程において、前記ウォームと前記ウォームホイールとのラジアル方向の歯噛面が密着された状態である前記減速機から前記出力軸に伝達されるラジアル荷重により生じる前記出力軸のラジアル方向変位の最大値をｒ３としたときに、前記慣らし工程の間のみ、前記隙間Δｒｕがｒ１＜Δｒｕ＜ｒ２を、前記隙間ΔｒｌがΔｒｌ＞ｒ３（ただし、ｒ３≧ｒ２）をそれぞれ満たし、車両搭載時には、全周にわたってｒ１＜Δｒ＜ｒ２を満たしている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、前記ウォームホイールに対して入力側における前記出力軸と前記ハウジングとの間にラジアル方向の隙間Δｒを有している。ここで、通常の車両走行状態において発生する前記出力軸のラジアル方向変位の最大値はｒ１であり、ｒ１＜Δｒを満たす。すなわち、前記出力軸は、前記センサハウジングと摺動せずに回転するため、該部位において前記出力軸に摩擦抵抗が生じない。ゆえに、運転者の操舵負担を軽減することができる。また、前記トーションバーが曲げにより破損に至る前記出力軸のラジアル方向変位の最小値はｒ２となり、Δｒ＜ｒ２を満たす。すなわち、通常の車両走行状態においては負荷されない異常な荷重が前記出力軸に与えられても、前記トーションバーが曲げにより破損することを回避することができる。以上より、前記ウォームホイールに対して入力側における前記出力側軸受を省略することが可能である。したがって、前記出力側軸受の省略により、前記ステアリングコラムの製造コストの縮減を図りつつ、運転者の操舵負担の軽減という効果が得られる。
【００１０】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面に基づき以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に基づくステアリングコラム構造を示す断面図である。
【図２】図１のステアリングコラム構造を示す要部拡大断面図である。
【図３】図１のステアリングコラム構造を示す要部拡大断面図である。
【図４】図１のステアリングコラム構造の変形例を示す要部拡大断面図である。
【図５】従来のステアリングコラム構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係るステアリングコラム構造の実施の形態について、添付図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１および図２は、本発明の実施の形態に基づくステアリングコラム構造を示している。本実施形態のステアリングコラム１は、操舵軸１１、コラムチューブ１２、ハウジング１３、電動モータ１４、減速機１５、トルクセンサ１６および軸受１７を備えている。また、ステアリングコラム１に対して入力側Ｎ１に操舵輪２が、出力側Ｎ２に中間軸３、自在継手４およびステアリングギア５がそれぞれ配置されている。自在継手４は、中間軸３の入力側Ｎ１に入力側自在継手４１、中間軸３の出力側Ｎ２に出力側自在継手４２を有している。また、ステアリングギア５は、ピニオン軸５１およびラック軸５２を有している。本実施形態においては、ステアリングコラム１が、コラムアシスト型電動パワーステアリング装置の主要構成となっている。
【００１４】
図１は、操舵軸１１の軸方向、かつ鉛直方向におけるステアリングコラム１を示す断面図である。
【００１５】
操舵軸１１は、操舵輪２より入力された操舵力を、中間軸３を介してステアリングギア５に伝達するための回転軸である。ステアリングギア５のピニオン軸５１およびラック軸５２によって、操舵軸１１回りの回転運動が、車両の左右方向に沿った直線運動に変換される。これにより、車輪（図示略）の転舵が達成される。操舵軸１１は、入力軸１１ａ、出力軸１１ｂおよびトーションバー１１ｃを有している。入力軸１１ａは、操舵軸１１の入力側Ｎ１に位置し、入力側Ｎ１の端に操舵輪２が連結されている。出力軸１１ｂは、操舵軸１１の出力側Ｎ２に位置し、出力側Ｎ２の端に中間軸３が、入力側自在継手４１を介して連結されている。さらに、中間軸３の出力側Ｎ２の端にステアリングギア５が、出力側自在継手４２を介して連結されている。トーションバー１１ｃは、入力軸１１ａと出力軸１１ｂとが相対回転するための部材で、入力軸１１ａと出力軸ｂとの間に位置している。トーションバー１１ｃにより、入力軸１１ａおよび出力軸１１ｂは、同一軸上に相互に連結されている。本実施形態においては、トーションバー１１ｃは、入力軸１１ａおよび出力軸１１ｂに内包されている。入力軸１１ａに操舵輪２からの操舵力が入力されたときに、トーションバー１１ｃが弾性ねじり変形することで、入力軸１１ａと出力軸１１ｂとが相対回転することが可能となる。
【００１６】
コラムチューブ１２は、略円筒形状部材であり、入力軸１１ａ、出力軸１１ｂの一部を収容している。本実施形態においては、コラムチューブ１２は、ハウジング１３に固定支持されている。
【００１７】
ハウジング１３は、コラムチューブ１２に対して出力側Ｎ２に位置する部材である。ハウジング１３内に、出力軸１１ｂの一部、減速機１５およびトルクセンサ１６が収容されている。本実施形態においては、ハウジング１３は、減速機ハウジング１３ａおよびセンサハウジング１３ｂを有しており、ハウジング１３は、コラムチューブ１２に対して相対的に大型である。減速機ハウジング１３ａは、出力軸１１ｂの一部および減速機１５を収容する部位であり、本実施形態においては、ハウジング１３の出力側Ｎ２に位置している。また、本実施形態においては、減速機ハウジング１３ａは、センサハウジング１３ｂの外周部に固定支持されている。なお、減速機ハウジング１３ａには、電動モータ１４の少なくとも一部を収容してもよい。センサハウジング１３ｂは、出力軸１１ｂの一部およびトルクセンサ１６を収容する部位であり、本実施形態においては、ハウジング１３の入力側Ｎ１に位置している。また、本実施形態においては、コラムチューブ１２は、センサハウジング１３ｂの入力側Ｎ２に設けられた孔に固定支持されている。
【００１８】
電動モータ１４は、電子制御ユニット（図示略）からの制御信号に応じて駆動する、操舵補助力を発生させるための駆動源である。本実施形態においては、電動モータ４は、操舵軸１１に対して上方に配置されている。
【００１９】
減速機１５は、電動モータ４の出力回転を減速し、操舵軸１１のトルクを増加させる機構である。減速機１５は、ウォーム１５ａおよびウォームホイール１５ｂを備えている。ウォーム１５ａは、電動モータ１４の出力軸（図示略）と同心に連結され、電動モータ１４の出力回転をウォームホイール１５ｂに伝達する。ウォームホイール１５ｂは、ウォーム１５ａと噛み合うことで電動モータ１４の出力回転を減速し、出力軸１１ｂのトルクを増加させる。ウォームホイール１５ｂの中心に設けられた孔に出力軸１１ｂが貫通し、ウォームホイール１５ｂは、嵌合により出力軸１１ｂに固定支持されている。本実施形態においては、ウォーム１５ａは金属製、ウォームホイール１５ｂは合成樹脂製である。
【００２０】
トルクセンサ１６は、入力軸１１ａと出力軸１１ｂとが相対回転することで発生するトーションバー１１ｃのねじれ量を検出するセンサである。本実施形態においては、トルクセンサ１６は、入力軸１１ａおよび出力軸１１ｂの両者を覆って、センサハウジング１３ｂ内に固定支持されている。トルクセンサ１６の検出結果、自動車の走行速度および操舵輪２の回転角などの検出結果が、先述した電子制御ユニット（図示略）に入力される。該電子制御ユニットは、前記検出結果を基に電動モータ１４を制御する。
【００２１】
軸受１７は、入力軸１１ａおよび出力軸１１ｂを回転可能に支持するラジアル軸受である。本実施形態においては、軸受１７は、１つの入力側軸受１７ａと、１つの出力側軸受１７ｂより構成されている。入力側軸受１７ａは、入力軸１１ａを回転可能に支持し、コラムチューブ２内の入力側Ｎ１に固定されている。出力側軸受１７ｂは、出力軸１１ｂを回転可能に支持し、減速機ハウジング１３ａ内に固定されている。本実施形態においては、出力側軸受１７ｂは、ウォームホイール１５ｂに対して出力側Ｎ２にのみ設けられている。すなわち、ウォームホイール１５ｂに対して入力側Ｎ１における出力側軸受１７ｂは省略されている。
【００２２】
図２は、ウォームホイール１５ｂに対して入力側Ｎ１における、図１の要部拡大断面図である。本実施形態においては、センサハウジング１３ｂにおいて、出力軸１１ｂを貫通させるために出力側Ｎ１に設けられた孔の外周が、入力側Ｎ１に突出した環状部を形成している。また、本実施形態においては、出力軸１１ｂと前記環状部との間に、ラジアル方向（軸直角方向）の隙間Δｒが設けられている。
【００２３】
車輪（図示略）が路面より受ける反力に起因したラジアル荷重Ｆ１が、先述したステアリングギア５および出力側自在継手４２を介して中間軸３に伝達される。また、減速機１５の駆動時にウォーム１５ａとウォームホイール１５ｂとの歯の噛み合いに起因したラジアル荷重Ｆ２が、ウォームホイール１５ｂに伝達される。ラジアル荷重Ｆ１およびＦ２は、ともに出力軸１１ｂに伝達され、出力軸１１ｂにラジアル方向変位が生じる。ここで、ラジアル荷重Ｆ１およびＦ２によって出力軸１１ｂに生じるラジアル方向変位の最大値をｒ１と定義する。なお、出力軸１１ｂに前記ｒ１のラジアル方向変位が生じるときは、出力軸１１ｂは回転を伴っている場合がある。
【００２４】
運転者が操舵輪２に過度な荷重を与えるなど、通常の車両走行状態においては負荷されない異常な荷重が出力軸１１ｂに作用したとき、出力軸１１ｂには前記ｒ１よりも大きなラジアル方向変位が生じる。ここで、出力軸１１ｂに生じるラジアル方向変位が、ある任意の値を超えるとトーションバー１１ｃが曲げにより破損に至る。前記任意の値の最小値をｒ２と定義する。なお、出力軸１１ｂに生じるラジアル方向変位が前記ｒ２に達しても、トーションバー１１ｃは直ちに破損しない。トーションバー１１ｃは、出力軸１１ｂに前記ｒ２以上のラジアル方向変位が繰り返し生じることで破損する。
【００２５】
出力軸１１ｂとセンサハウジング１３ｂの前記環状部との間の隙間Δｒは、前記ｒ１およびｒ２との関係において、ｒ１＜Δｒ＜ｒ２を満たすように設定されている。
【００２６】
本実施形態のステアリングコラム１の組立においては、先述した減速機１５のウォーム１５ａとウォームホイール１５ｂのラジアル方向の歯噛面を密着させた状態にした後、減速機１５を慣らし運転する慣らし工程が備えられている。該慣らし工程により、ウォーム１５ａとウォームホイール１５ｂとの歯の噛み合いが良好なものとなり、車両使用時に減速機１５が円滑に駆動することができる。前記慣らし工程の間のみ、ウォーム１５ａとウォームホイール１５ｂとの歯の噛み合いに起因したラジアル荷重Ｆ３が、ウォームホイール１５ｂを介して出力軸１１ｂに伝達される。このとき、出力軸１１ｂに生じるラジアル方向変位の最大値をｒ３と定義する。本実施形態においては、ウォーム１５ａは、ウォームホイール１５ｂに対して上方に配置されているため、前記ｒ３は出力軸１１ｂに対して下方に生じる。
【００２７】
前記ｒ３が前記ｒ２以上の変位である場合は、前記慣らし工程において、出力軸１１ｂがセンサハウジング１３ｂに接触し、ステアリングコラム１に不具合が発生するおそれがある。この場合は、図２に示すとおり、出力軸１１ｂの中心より下方に形成された隙間Δｒを便宜上、隙間Δｒｌと定義すれば、Δｒｌ＞ｒ３（ただし、ｒ３≧ｒ２）とすることができる。このとき、出力軸１１ｂの中心を含んだ上方に形成された隙間Δｒを便宜上、隙間Δｒｕと定義すれば、前記ｒ１およびｒ２との関係において、ｒ１＜Δｒｕ＜ｒ２を満たすように設定する。
【００２８】
前記慣らし工程が完了すれば、それより後は、前記ｒ３は前記ｒ１未満の変位に収束する。すなわち、前記ｒ３は、ラジアル荷重Ｆ２のみによって出力軸１１ｂに生じるラジアル方向変位の最大値と等価となる。よって、ステアリングコラム１を車両に搭載する時に、隙間Δｒｌについて、隙間Δｒｕと同じくｒ１＜Δｒｌ＜ｒ２を満たすように調整する。該調整方法にあたっては、隙間Δｒｌのセンサハウジング１３ｂ側にスペーサなどを設置することができる。また、前記慣らし工程の間のみ、たとえば操舵軸１１のハウジング１３に対する取り付け公差を利用して、Δｒｌ＞ｒ３を満たすように操舵軸１１をハウジング１３に取り付けてもよい。
【００２９】
図３は、入力軸１１ａと出力軸１１ｂとの境界部における、図１の要部拡大断面図（コラムチューブ１２について図示略）である。出力軸１１ｂとトーションバー１１ｃとの間には、ブッシュ１８が介装されている。ブッシュ１８は、入力軸１１ａと出力軸１１ｂとの境界部において、トーションバー１１ｃに作用する衝撃を緩和するためのものであり、たとえば合成樹脂製である。ブッシュ１８は、周方向にわたって出力軸１１ｂに固定支持されている。通常、トーションバー１１ｃは、ブッシュ１８と接しているため、トーションバー１１ｃは摺動しつつ回転する。
【００３０】
出力軸１１ｂおよびトーションバー１１ｃの材料特性などにより、前記ｒ１と前記ｒ２との範囲が狭い場合は、ステアリングコラム１の加工・組立において、隙間Δｒを精度よく設けることが困難となるおそれがある。この場合は、図３に示すとおり、トーションバー１１ｃとブッシュ１８との間にラジアル方向の隙間Δｈを設けることができる。隙間Δｈは、トーションバー１１ｃが曲げにより破損に至る、トーションバー１１ｃのラジアル方向変位の最小値よりも小さく設定する。このとき、隙間Δｒと前記ｒ１との関係は、Δｒ＞ｒ１、かつΔｒ≒ｒ１を満たすように設定する。
【００３１】
次に、ステアリングコラム１の作用について説明する。
【００３２】
本実施形態によれば、出力軸１１ｂとセンサハウジング１３ｂの前記環状部との間に設けられた隙間Δｒは、前記ｒ１よりも大きく設定されている。よって、通常の車両走行状態において発生する、ラジアル荷重Ｆ１およびＦ２によって生じる出力軸１１ｂのラジアル方向変位は、隙間Δｒ内に吸収されることとなる。したがって、出力軸１１ｂは、センサハウジング１３ｂと摺動せずに回転するため、該部位において出力軸１１ｂに摩擦抵抗が生じない。
【００３３】
また、隙間Δｒは、前記ｒ２よりも小さく設定されている。よって、出力軸１１ｂに前記ｒ１よりも大きなラジアル方向変位が生じても、センサハウジング１３ｂの前記環状部により規制されるため、前記ラジアル方向変位は前記ｒ２に達しない。したがって、通常の車両走行状態においては負荷されない異常な荷重が出力軸１１ｂに与えられても、トーションバー１１ｃが曲げにより破損することを回避することができる。
【００３４】
以上より、出力軸１１ｂとセンサハウジング１３ｂの前記環状部との間に隙間Δｒ（ｒ１＜Δｒ＜ｒ２）を設けることで、ウォームホイール１５ｂに対して入力側Ｎ１における出力側軸受１７ｂを省略することが可能である。したがって、出力側軸受１７ｂの部品点数と、出力軸１１ｂに出力側軸受１７ｂを圧入固定させる工程との両者が削減されるため、ステアリングコラム１の製造コストの縮減という効果が得られる。あわせて、出力側軸受１７ｂの部品点数の削減により、出力側軸受１７ｂの内部における摩擦抵抗が減少するため、運転者の操舵負担を軽減することができる。
【００３５】
先述した減速機１５の慣らし工程の間のみ設けられ、かつ出力軸１１ｂの中心より下方に位置する、出力軸１１ｂとセンサハウジング１３ｂの前記環状部との間の隙間Δｒｌは、前記ｒ３よりも大きく設定されている。よって、前記慣らし工程の間のみ発生する、ラジアル荷重Ｆ３によって生じる出力軸１１ｂのラジアル方向変位は、Δｒｌ内に吸収されることとなる。したがって、前記ｒ３が前記ｒ２以上の変位であっても、出力軸１１ｂは、前記慣らし工程においてセンサハウジング１３ｂに接触しないため、ステアリングコラム１に不具合が発生することを回避できる。また、前記慣らし工程が完了すれば、それより後は、前記ｒ３は前記ｒ１未満の変位に収束する。よって、ステアリングコラム１を車両に搭載する時に、隙間Δｒｌについて、出力軸１１ｂの中心を含んだ上方に位置する隙間Δｒｕと同じくｒ１＜Δｒｌ＜ｒ２を満たすように調整することで、先述と同一の効果が得られる。なお、前記慣らし工程の間のみ出力軸１１ｂには、前記ｒ２以上のラジアル方向変位が生じる場合があるものの、該ラジアル方向変位は、トーションバー１１ｃが破損に至る繰り返し回数に対してきわめて少ない回数しか生じない。したがって、前記ｒ３が前記ｒ２以上の変位であっても、前記ｒ３は慣らし工程の間のみ生じる変位につき、トーションバー１１ｃが破損に至ることはない。
【００３６】
先述した通常の車両走行状態においては負荷されない異常な荷重は、入力軸１１ａからトーションバー１１ｃに伝達された後、トーションバー１１ｃがラジアル方向に変位し、ブッシュ１８に接することで出力軸１１ｂに伝達される。そこで、先述した隙間Δｈを設けることで、トーションバー１１ｃのラジアル方向変位が隙間Δｈに達するまでは、出力軸１１ｂに前記異常な荷重が伝達されなくなる。すなわち、出力軸１１ｂのラジアル方向変位の最大値は、前記ｒ１と等価となる。したがって、前記ｒ１と前記ｒ２との範囲が狭い場合であっても、先述した隙間Δｒを前記ｒ１と近似するように設定することで、ｒ１＜Δｒ＜ｒ２を満たした隙間Δｒを精度よく設けることができる。
【００３７】
〔本発明の実施形態の変形例〕
図４に基づき、本発明の実施形態の変形例に係るステアリングコラム１について説明する。図４は、ウォームホイール１５ｂに対して入力側Ｎ１における、図１の要部拡大断面図である。なお、図４において、先述したステアリングコラム１と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略することとする。
【００３８】
本変形のステアリングコラム１は、出力軸１１ｂとセンサハウジング１３ｂの前記環状部との間の構成が、先述したステアリング１と異なる。本変形例においては、センサハウジング１３ｂの前記環状部の内周面に沿って、ブッシュ１３ｃが配置されている。ブッシュ１３ｃは、ブッシュ１８と同様に、出力軸１１ｂがセンサハウジング１３ｂの前記環状部に接触したときの衝撃を緩和する機能を果たし、たとえば合成樹脂製である。
【００３９】
車両のステアリング機構の加工・組立において、中間軸３の中心軸と、中間軸３へ伝達された回転運動の中心軸と間にラジアル方向の誤差が生じる。前記誤差が比較的大きくなると、ステアリングギア５のピニオン軸５１に前記回転運動が伝達されたとき、ピニオン軸５１がラジアル方向に揺動しつつ回転する。このとき、前記揺動に起因したラジアル荷重Ｆ４が、出力側自在継手４２を介して中間軸３に伝達される。ラジアル荷重Ｆ４は、先述したラジアル荷重Ｆ１およびＦ２とともに出力軸１１ｂに伝達され、出力軸１１ｂにラジアル方向変位が生じる。ここで、ラジアル荷重Ｆ１、Ｆ２およびＦ４によって出力軸１１ｂに生じるラジアル方向変位の最大値をｒ４と定義する。ラジアル荷重Ｆ１、Ｆ２およびＦ４の作用方向および大きさによっては、前記ｒ４が前記ｒ２以上の変位となる場合がある。
【００４０】
本変形例によっても、通常の車両走行状態においては負荷されない異常な荷重が出力軸１１ｂに与えられても、トーションバー１１ｃの曲げによる破損を回避することができる。したがって、ウォームホイール１５ｂに対して入力側Ｎ１における出力側軸受１７ｂの省略により、ステアリングコラム１の製造コストの縮減を図りつつ、運転者の操舵負担の軽減という効果が得られる。
【００４１】
また、通常の車両走行状態において、ラジアル荷重Ｆ１およびＦ２に加え、ラジアル荷重Ｆ４が出力軸１１ｂに作用したとき、前記ｒ４が前記ｒ２以上の変位となる場合がある。この場合であっても、ブッシュ１３ｃによって出力軸１１ｂに発生する変位の最大値がｒ２未満となるように規制されるため、トーションバー１１ｃの曲げによる破損を回避することができる。このとき、出力軸１１ｂはブッシュ１３ｃと接しているため、出力軸１１ｂは摺動しつつ回転する。したがって、出力軸１１ｂの回転に伴って発生する摩擦力が低減され、出力軸１１ｂへの不具合の発生を回避することができる。
【００４２】
本発明に係るステアリングコラム構造は、先述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るステアリングコラム構造の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【符号の説明】
【００４３】
１：ステアリングコラム
１１：操舵軸
１１ａ：入力軸
１１ｂ：出力軸
１１ｃ：トーションバー
１２：コラムチューブ
１３：ハウジング
１３ａ：減速機ハウジング
１３ｂ：センサハウジング
１３ｃ：ブッシュ
１４：電動モータ
１５：減速機
１５ａ：ウォーム
１５ｂ：ウォームホイール
１６：トルクセンサ
１７ａ：入力側軸受
１７ｂ：出力側軸受
１８：ブッシュ
２：操舵輪
３：中間軸
４：自在継手
４１：入力側自在継手
４２：出力側自在継手
５：ステアリングギア
５１：ピニオン軸
５２：ラック軸
Δｒ（Δｒｕ，Δｒｌ），Δｈ：隙間
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４：ラジアル荷重
Ｎ１：入力側
Ｎ２：出力側
【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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