(57)【要約】【課題】アシスト機構に加わる衝撃荷重を低減できるステアリング装置を提供する。【解決手段】従動プーリ４２におけるベルト４３の掛け渡される部分を除いた部分には、径方向に貫通する収容孔４２ａが設けられている。収容孔４２ａは、ラックシャフト１２の軸方向において、軸受３４と従動プーリ４２におけるベルト４３の掛け渡される部分との間に設けられる。収容孔４２ａには、制動機構５０が取り付けられている。制動機構５０は、従動プーリ４２の回転速度が小さいときには、収容孔４２ａに収容されるとともに、従動プーリ４２の回転速度が大きいときには、収容孔４２ａから突出する方向へと移動する制動部材を有している。ラックハウジング１７の内周面における収容孔４２ａと対向する部分には、ラックハウジング１７よりも摩擦係数の大きい摩擦部材６０が設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、
ステアリング操作に基づいて回転するステアリングシャフトと、
前記ステアリングシャフトの回転に伴って、軸方向へ往復移動する転舵シャフトと、
前記モータの回転を前記転舵シャフトの軸方向の力に変換する動力変換機構と、
前記ステアリングシャフトの一部分、前記転舵シャフト、および前記動力変換機構を収容するハウジングと、
前記転舵シャフトと連動して回転する、前記ステアリングシャフトおよび前記動力変換機構の構成要素の少なくとも一つを含む回転部材に設けられた制動機構と、を備え、
前記制動機構は、前記回転部材における前記ハウジングに対向する部分に設けられて、前記ハウジングに接触しない原位置と、前記ハウジングに接触する接触位置との間を移動可能に設けられた制動部材と、
前記回転部材の回転に伴う遠心力によって、前記原位置から前記接触位置へ向けて移動する前記制動部材に追従する形で弾性変形することにより、前記制動部材に対して前記原位置に復帰させる方向の付勢力を付与する付勢部材と、を有するステアリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のステアリング装置において、
前記制動部材における前記ハウジングと対向する部分、および前記ハウジングにおける前記制動部材に対向する部分の少なくとも一方には、前記制動部材と前記ハウジングとの間の摩擦抵抗よりも、前記制動部材または前記ハウジングと自身との間、あるいは自身同士の摩擦抵抗を大きくする摩擦部材が設けられるステアリング装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のステアリング装置において、
前記回転部材には、その外周面に開口する収容孔が設けられており、
前記制動部材の少なくとも一部分は前記収容孔に移動可能に収容されているステアリング装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のステアリング装置において、
前記回転部材には、その外周面に開口する収容孔が設けられており、
前記収容孔の軸線は直線であり、前記軸線が前記回転部材の半径方向と同じか、当該半径方向に対して９０度未満の角度を成すように前記収容孔が設けられており、
前記制動部材は前記軸線に沿って前記収容孔内を移動するステアリング装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のステアリング装置において、
前記制動部材は、前記回転部材の外周面から突出する部分を有し、
前記付勢部材は前記制動部材の突出する部分に係合された板ばねであり、前記板ばねの第１の端部は前記制動部材に取り付けられ、第２の端部は前記回転部材の外周面に取り付けられるステアリング装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のステアリング装置において、
前記動力変換機構は、
前記転舵シャフトの外周に設けられたねじ溝に複数のボールを介して螺合された円筒状のナットと、前記ナットを前記ハウジングに対して回転可能に支持する軸受と、
前記ナットと一体回転可能に固定される従動プーリと、前記モータの回転軸と一体回転可能に固定される駆動プーリと、前記従動プーリと前記駆動プーリとの間に巻き掛けられるベルトと、を備え、
前記制動機構は、前記回転部材としての前記従動プーリまたは前記駆動プーリに取り付けられるステアリング装置。
【請求項７】
請求項６に記載のステアリング装置において、
前記転舵シャフトの軸方向と直交する方向から見たとき、前記制動機構は、前記従動プーリにおける前記軸受と前記ベルトとの間の部分に設けられるステアリング装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のステアリング装置において、
前記制動機構は、前記回転部材としての前記ステアリングシャフトに設けられるステアリング装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載のステアリング装置において、
前記回転部材には、その外周面に開口する丸孔である収容孔が設けられており、
前記制動部材は前記接触位置に向けて先細りの段付き円柱形状であり、
前記付勢部材の第１の端部は、前記付勢部材の中空部の内周面であり、
前記付勢部材の第２の端部は、前記回転部材の外周面に取り付けられる前記付勢部材の外縁部であり、
当該中空部の内周面は、前記制動部材の段付き円柱形状の先細り部分に嵌合するステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ボールねじ機構によって、転舵シャフトとして設けられるラックシャフトに軸方向の推力を与えることにより、運転者のステアリング操作を補助する電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）が知られている。例えば、特許文献１のＥＰＳには、ラックシャフトと平行にモータが取り付けられ、ボールねじ機構がモータの回転トルクを、当該ラックシャフトを直線運動させる力に変換することによって、運転者のステアリング操作を補助するアシスト機構が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１４４２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、軸方向の推力の高出力化に伴ってモータのトルクを、ラックシャフトの補助力に変換するアシスト機構の慣性モーメントが大きくなっている。このため、転舵シャフトに逆入力が作用して、ラックシャフトが可動範囲の終端に達して止まるときに、アシスト機構に作用する衝撃荷重が大きくなり、アシスト機構の強度を上げるなどの対策が必要であった。
【０００５】
この対策としては、エンドダンパの大型化、アシスト機構の慣性モーメントの低減、ＥＰＳの減速比の低減などが挙げられるが、これらの対策はＥＰＳの各部の設計を再度やり直す必要があるため、手間がかかる。このため、アシスト機構のイナーシャや減速比などを変更することなく、衝撃荷重を低減する方法が求められていた。
【０００６】
本発明の目的は、アシスト機構に加わる衝撃荷重を低減できるステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成しうるステアリング装置は、モータと、ステアリング操作に基づいて回転するステアリングシャフトと、前記ステアリングシャフトの回転に伴って、軸方向へ往復移動する転舵シャフトと、前記モータの回転を前記転舵シャフトの軸方向の力に変換する動力変換機構と、前記ステアリングシャフトの一部分、前記転舵シャフト、および前記動力変換機構を収容するハウジングと、前記転舵シャフトと連動して回転する、前記ステアリングシャフトおよび前記動力変換機構の構成要素の少なくとも一つを含む回転部材に設けられた制動機構と、を備えている。前記制動機構は、前記回転部材における前記ハウジングに対向する部分に設けられて、前記ハウジングに接触しない原位置と、前記ハウジングに接触する接触位置との間を移動可能に設けられた制動部材と、前記回転部材の回転に伴う遠心力によって、前記原位置から前記接触位置へ向けて移動する前記制動部材に追従する形で弾性変形することにより、前記制動部材に対して前記原位置に復帰させる方向の付勢力を付与する付勢部材と、を有する。
【０００８】
この構成によれば、回転部材が回転する際、制動機構の制動部材には回転速度に応じた遠心力が作用する。そして、制動部材に作用する遠心力に応じて、制動部材は付勢部材の弾性変形に起因する付勢力に抗して前記原位置から前記接触位置へ向けて移動する。そして、制動部材がハウジングに接触することにより、制動部材の回転が制動される。このため、回転部材の回転速度を低減することができる。このため、たとえば逆入力に伴うステアリング装置の各部に作用する衝撃荷重を低減できる。
【０００９】
上記のステアリング装置において、前記制動部材における前記ハウジングと対向する部分、および前記ハウジングにおける前記制動部材に対向する部分の少なくとも一方には、前記制動部材と前記ハウジングとの間の摩擦抵抗よりも、前記制動部材または前記ハウジングと自身との間、あるいは自身同士の摩擦抵抗を大きくする摩擦部材が設けられることが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、制動部材とハウジングとの間に設けられる摩擦部材によって、制動部材とハウジングとの間の摩擦抵抗よりも大きな摩擦抵抗を確保することができるため、より回転部材の回転速度を低減することができる。たとえば、ハウジングに摩擦部材が取り付けられた場合、摩擦部材と制動部材との間の摩擦抵抗はハウジングと制動部材との間の摩擦抵抗よりも大きくなる。
【００１１】
上記のステアリング装置において、前記回転部材には、その外周面に開口する収容孔が設けられており、前記制動部材の少なくとも一部分は前記収容孔に移動可能に収容されていることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、制動部材が収容孔に収容される分、制動機構を設けたステアリング装置であっても、その体格が大きくなることが抑制されている。
上記のステアリング装置において、前記回転部材には、その外周面に開口する収容孔が設けられており、前記収容孔の軸線は直線であり、前記軸線が前記回転部材の半径方向と同じか、当該半径方向に対して９０度未満の角度を成すように前記収容孔が設けられており、前記制動部材は前記軸線に沿って前記収容孔内を移動することが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、収容孔が回転部材の半径方向と同じか、半径方向に対して９０度未満の角度をなすように設けられることにより、回転部材が回転する際に生じる遠心力によって、制動部材が収容孔から突出して接触位置に向けて移動する。
【００１４】
上記のステアリング装置において、前記制動部材は、前記回転部材の外周面から突出する部分を有し、前記付勢部材は前記制動部材の突出する部分に係合された板ばねであり、前記板ばねの第１の端部は前記制動部材に取り付けられ、第２の端部は前記回転部材の外周面に取り付けられることが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、原位置から接触位置へ向けて移動する制動部材に追従する形で、板ばねの第１の端部と第２の端部との間が弾性変形して延びることにより、制動部材には原位置へと復帰する力が作用する。
【００１６】
上記のステアリング装置において、前記動力変換機構は、前記転舵シャフトの外周に設けられたねじ溝に複数のボールを介して螺合された円筒状のナットと、前記ナットを前記ハウジングに対して回転可能に支持する軸受とを有し、前記ナットの回転に基づき前記転舵シャフトに軸方向の力を付与するボールねじ機構と、前記ナットと一体回転可能に固定される従動プーリと、前記モータの回転軸と一体回転可能に固定される駆動プーリと、前記従動プーリと前記駆動プーリとの間に巻き掛けられるベルトと、を備え、前記制動機構は、前記回転部材としての前記従動プーリまたは前記駆動プーリに取り付けられることが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、従動プーリまたは駆動プーリに制動機構が取り付けられることにより、従動プーリまたは駆動プーリの回転速度が大きくなったとき、制動機構によって従動プーリまたは駆動プーリの回転速度が低減される。
【００１８】
上記のステアリング装置において、前記転舵シャフトの軸方向と直交する方向から見たとき、前記制動機構は、前記従動プーリにおける前記軸受と前記ベルトとの間の部分に設けられることが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、従動プーリの回転速度を低減することにより、ステアリング装置の回転部材の回転エネルギーを小さくすることができる。このため、転舵シャフトが可動範囲の終端に達して止まるときに生じる衝撃荷重を低減することができる。
【００２０】
上記のステアリング装置において、前記制動機構は、前記回転部材としての前記ステアリングシャフトに設けられてもよい。
この構成によれば、ステアリングシャフトの回転速度を低減することにより、ステアリングシャフトの回転エネルギーを小さくすることができる。このため、ステアリングシャフトの回転運動を転舵シャフトの軸方向の直線運動に変換する構成に加わる衝撃荷重を低減できる。
【００２１】
上記のステアリング装置において、前記回転部材には、その外周面に開口する丸孔である収容孔が設けられており、前記制動部材は前記接触位置に向けて先細りの段付き円柱形状であり、前記付勢部材の第１の端部は、前記付勢部材の中空部の内周面であり、前記付勢部材の第２の端部は、前記回転部材の外周面に取り付けられる前記付勢部材の外縁部であり、当該中空部の内周面は、前記制動部材の段付き円柱形状の先細り部分に嵌合することが好ましい。
【００２２】
この構成によれば、収容孔は丸孔であるため、回転部材への形成が容易である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のステアリング装置によれば、アシスト機構に加わる衝撃荷重を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】一実施形態のステアリング装置の概略構成を示す構成図。
【図２】一実施形態のステアリング装置について、アシスト機構の概略構造を示す断面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った概略断面図。
【図４】（ａ）は、一実施形態のステアリング装置について、回転部材の回転速度が小さいときの制動機構の概略構造を示す断面図、（ｂ）は、一実施形態のステアリング装置について、回転部材の回転速度が大きいときの制動機構の概略構造を示す断面図、（ｃ）は、他の実施形態のステアリング装置について、回転部材の回転速度が小さいときの制動機構の概略構造を示す断面図。
【図５】他の実施形態のステアリング装置について、制動機構の概略構造を示す断面図。
【図６】他の実施形態のステアリング装置について、制動機構の概略構造を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、ステアリング装置の一実施形態にかかるＥＰＳ（電動パワーステアリング装置）について説明する。
図１に示すように、ＥＰＳ１は運転者のステアリングホイール１０の操作に基づいて転舵輪１６を転舵させる操舵機構２、および運転者のステアリング操作を補助するアシスト機構３（動力変換機構）を備えている。
【００２６】
操舵機構２は、ステアリングホイール１０およびステアリングホイール１０と一体回転するステアリングシャフト１１を備えている。ステアリングシャフト１１は、ステアリングホイール１０と連結されたコラムシャフト１１ａと、コラムシャフト１１ａの下端部に連結されたインターミディエイトシャフト１１ｂと、インターミディエイトシャフト１１ｂの下端部に連結されたピニオンシャフト１１ｃとを有している。ピニオンシャフト１１ｃの下端部はラックアンドピニオン機構１３を介して転舵シャフトであるラックシャフト１２に連結されている。ピニオンシャフト１１ｃの下端部（ピニオン歯）は、ラックシャフト１２（ラック歯）に噛み合わされている。したがって、ステアリングシャフト１１の回転運動は、ピニオンシャフト１１ｃの先端に設けられたピニオン歯とラックシャフト１２に設けられたラック歯からなるラックアンドピニオン機構１３を介して、ラックシャフト１２の軸方向Ｘ（図１の左右方向）の往復直線運動に変換される。当該往復直線運動は、ラックシャフト１２の両端にそれぞれ連結されたラックエンド１４を介してタイロッド１５に伝達される。これらタイロッド１５の運動が左右の転舵輪１６にそれぞれ伝達されることにより、転舵輪１６の転舵角が変更される。ラックシャフト１２はラックハウジング１７に収容されている。ラックハウジング１７の両端とタイロッド１５との間には、蛇腹筒状体のラックブーツ１８がそれぞれ配置されている。
【００２７】
アシスト機構３は、ラックシャフト１２の周囲に設けられている。アシスト機構３は、アシスト力の発生源であるモータ２０と、ラックシャフト１２の周囲に一体的に取り付けられたボールねじ機構３０と、モータ２０の回転軸２１の回転力をボールねじ機構３０に伝達する減速機４０からなる。アシスト機構３は、モータ２０の回転軸２１の回転力を、減速機４０およびボールねじ機構３０を介してラックシャフト１２の軸方向Ｘの力に変換することにより、運転者のステアリング操作を補助する。
【００２８】
ボールねじ機構３０、減速機４０、ピニオンシャフト１１ｃ、およびラックシャフト１２は、ラックハウジング１７により覆われている。ラックハウジング１７は、アシスト機構３の付近でラックシャフト１２の軸方向に分割された第１ラックハウジング１７ａおよび第２ラックハウジング１７ｂからなり、それらが互いに連結されることにより構成されている。ラックハウジング１７は、ラックシャフト１２の延びる方向に対して交わる方向（図中の下方）へ突出して設けられる減速機ハウジング１９を有している。減速機ハウジング１９の内部には、減速機４０の一部が収容される。減速機ハウジング１９の壁面には、貫通孔２３が設けられている。モータ２０の回転軸２１は、減速機ハウジング１９に設けられた貫通孔２３を通じて減速機ハウジング１９の内部に延びている。回転軸２１はラックシャフト１２に対して平行となるように、モータ２０はボルト２２により減速機ハウジング１９に固定されている。
【００２９】
つぎに、アシスト機構３について詳細に説明する。
図２に示すように、ボールねじ機構３０は、ラックシャフト１２に複数のボール３２を介して螺合する円筒状のナット３１を備えている。ナット３１は、軸受３４を介してラックハウジング１７の内周面に対して回転可能に支持されている。軸受３４の外輪３４ａの外周面は、第１ラックハウジング１７ａの内周面に接している。また、軸受３４の内輪３４ｂの内周面には、ナット３１が嵌合されている。軸受３４としては、たとえば複列アンギュラ玉軸受が用いられる。
【００３０】
ラックシャフト１２の外周面には、螺旋状のねじ溝１２ａが設けられている。ナット３１の内周面には、ラックシャフト１２のねじ溝１２ａに対応する螺旋状のねじ溝３３が設けられている。ナット３１のねじ溝３３とラックシャフト１２のねじ溝１２ａとにより囲まれる螺旋状の空間は、ボール３２が転動する転動路Ｒとして機能する。また、図示しないが、ナット３１には、転動路Ｒの２箇所に開口して、当該２箇所の開口を短絡する循環路が設けられている。したがって、ボール３２はナット３１内の循環路を介して転動路Ｒ内を無限循環することができる。
【００３１】
減速機４０は、モータ２０の回転軸２１に一体的に取り付けられた駆動プーリ４１、ナット３１の外周に一体的に取り付けられた従動プーリ４２、および駆動プーリ４１と従動プーリ４２との間に巻き掛けられるベルト４３を備えている。減速機ハウジング１９の内部空間には、モータ２０の回転軸２１と、回転軸２１に取り付けられた駆動プーリ４１と、ベルト４３の一部が配置される。なお、ベルト４３には、たとえば心線を含むゴム製の歯付ベルトが採用される。
【００３２】
なお、軸受３４はラックハウジング１７に対して軸方向に移動可能に支持されている。軸受３４の外輪３４ａの軸方向両側には、断面Ｌ字の環状のプレート３５が設けられ、そのプレート３５と外輪３４ａとの間には皿ばね３６が設けられている。外輪３４ａの軸方向における両側面部は、皿ばね３６を介してプレート３５に当接している。また、軸受３４の内輪３４ｂの軸方向両側は、ナット３１における第１ラックハウジング１７ａ側の第１の端部（図２中の左端部）に設けられたフランジ部３１ａと従動プーリ４２とにより挟み込まれている。また、ナット３１および従動プーリ４２は一体回転可能に固定されている。
【００３３】
このような構成からなるアシスト機構３では、モータ２０の回転軸２１が回転すると、回転軸２１と一体となって駆動プーリ４１が回転する。駆動プーリ４１の回転は、ベルト４３を介して従動プーリ４２に伝達されて、これにより従動プーリ４２は回転する。このため、従動プーリ４２と一体的に取り付けられたナット３１も一体回転する。ナット３１はラックシャフト１２に対して相対回転するため、ナット３１とラックシャフト１２との間に介在される複数のボール３２は双方から負荷を受けて転動路Ｒ内を無限循環する。ボール３２が転動路Ｒ内を転動することにより、ナット３１に付与された回転トルクがラックシャフト１２の軸方向Ｘに付与される力に変換される。このため、ラックシャフト１２はナット３１に対して軸方向Ｘに移動する。このラックシャフト１２に付与される軸方向Ｘの力がアシスト力となり、運転者のステアリング操作を補助する。
【００３４】
従動プーリ４２におけるベルト４３の掛け渡される部分を除いた部分には、径方向に貫通する複数の収容孔４２ａが設けられている。収容孔４２ａは、従動プーリ４２の外周面に開口する丸孔である。すなわち、収容孔４２ａの軸線は、従動プーリ４２の径方向に沿う直線である。これら収容孔４２ａは、ラックシャフト１２の軸方向において、軸受３４と従動プーリ４２におけるベルト４３の掛け渡される部分との間に設けられる。
【００３５】
図３に示すように、複数（ここでは４つ）の収容孔４２ａは、従動プーリ４２の周方向に等間隔で設けられている。また、各収容孔４２ａには、それぞれ制動機構５０が設けられている。ラックハウジング１７の内周面の制動機構５０と対向する部分には、ブレーキライニングなどの摩擦部材６０が設けられている。摩擦部材６０としては、ラックハウジング１７よりも摩擦係数の大きい部材が用いられる。摩擦部材６０は、従動プーリ４２の径方向において、各収容孔４２ａと対向している。なお、図３では簡略的に図示するために、ボール３２等を省略している。
【００３６】
つぎに、制動機構５０について詳しく説明する。
図４（ａ）に示すように、制動機構５０は、直径の異なる２つの円柱を軸方向に接合した段付き円柱状の制動部材５１と、弾性部材を含む付勢部材５２とを有している。制動部材５１は、各収容孔４２ａに進退可能に挿入されている。制動部材５１における径の大きい方の円柱部分の外径は、収容孔４２ａの内径と同程度である。制動部材５１の長さは、収容孔４２ａの軸方向の長さよりも長く設定されている。制動部材５１の第１の端部はナット３１の周面に当接している。制動部材５１の第２の端部は、従動プーリ４２の周面から突出している。また、制動部材５１の第２の端部は、従動プーリ４２の径方向において、摩擦部材６０と対向している。制動部材５１において、直径が変わる段付き部には、端面５１ａが設けられている。制動部材５１が収容孔４２ａに挿入された状態において、端面５１ａと従動プーリ４２の外周面とは、従動プーリ４２の径方向において、ほぼ同位置である。付勢部材５２は、中心に中空部５２ａを有した円板状の板ばねである。中空部５２ａの内径は制動部材５１の第２の端部側の外径と同程度に設定されている。制動部材５１の端面５１ａには付勢部材５２の中空部５２ａの内縁部分（周縁部分、第１の端部）が嵌合している。付勢部材５２の外縁部分（第２の端部）は、従動プーリ４２の外周面に固定されている。これにより、制動部材５１の収容孔４２ａに対する進退移動に追従するように、付勢部材５２は弾性変形する。
【００３７】
つぎに、本実施形態の作用および効果を説明する。
モータ２０の回転軸２１が回転することに伴って、駆動プーリ４１およびベルト４３を介して従動プーリ４２が回転する。このため、制動部材５１は、従動プーリ４２の回転中心軸（ラックシャフト１２の中心軸）を中心として回転する。このとき、回転部材としての制動部材５１に作用する遠心力Ｆは、制動部材５１の質量ｍ、その回転速度（角速度）ω、および従動プーリ４２の回転中心からの距離である回転半径ｒを用いて、次式（１）によって表すことができる。
【００３８】
Ｆ＝ｍｒω＾２  …（１）
このため、制動部材５１の回転速度が大きいほど、制動部材５１に作用する遠心力Ｆは大きくなる。そして、遠心力Ｆが制動部材５１に作用することにより、制動部材５１は従動プーリ４２の径方向外側に向けて移動しようとする。
【００３９】
制動部材５１の遠心力Ｆが、付勢部材５２の弾性力よりも大きくなる場合に、制動部材５１は収容孔４２ａから抜け出す方向へ、すなわち摩擦部材６０に近づく方向へ向けて移動する。制動部材５１は、摩擦部材６０（ラックハウジング１７）に接触しない、収容孔４２ａに収容された原位置から、摩擦部材６０（ラックハウジング１７）に接触する、収容孔４２ａから突出した接触位置へ向けて移動する。すなわち、この制動部材５１の移動に追従するかたちで付勢部材５２は弾性変形する。
【００４０】
図４（ｂ）に示すように、従動プーリ４２がさらに高速で回転することにより、制動部材５１の遠心力Ｆが増大するにつれて、制動部材５１は従動プーリ４２の径方向外側へさらに移動し、やがて制動部材５１は摩擦部材６０に接触する。制動部材５１と摩擦部材６０との間の摩擦により、従動プーリ４２の回転速度が減速され、ひいては駆動プーリ４１および回転軸２１の回転速度が減速される。なお、制動機構５０と摩擦部材６０とを接触させるときの摩擦抵抗は、制動部材５１とラックハウジング１７とを接触させるときの摩擦抵抗よりも大きい。
【００４１】
従動プーリ４２の回転速度が減速すると、制動部材５１の遠心力Ｆも小さくなる。従動プーリ４２の回転速度の減少に伴い制動部材５１の遠心力Ｆが、付勢部材５２の弾性力よりも小さくなったとき、制動部材５１は付勢部材５２の弾性復帰力により収容孔４２ａに収容される方向に向けて移動する。制動部材５１が収容孔４２ａに収容される分、付勢部材５２の内縁部分は収容孔４２ａの周面に近づくように弾性復帰する。これにより、制動部材５１と摩擦部材６０とが離間し、制動部材５１および摩擦部材６０による従動プーリ４２の制動作用が解除される。なお、付勢部材５２の初期状態は、付勢部材５２の内縁部分が従動プーリ４２の外周面に近づいた状態である。
【００４２】
ところで、縁石乗り上げ等に伴う大きな逆入力（荷重）がラックシャフト１２に作用し、ラックシャフト１２が軸方向に移動した場合には、ラックシャフト１２がラックハウジング１７の端部に当接する、いわゆるエンド当てが生じることがある。ラックシャフト１２はそれ以上、同じ方向へ移動できなくなってしまう。これに伴って、ナット３１もボール３２を介してラックシャフト１２に当接するため、ナット３１が回転することが規制される。ナット３１の回転が止められると、従動プーリ４２を含む他の回転部材の回転も止められる。これに対し、モータ２０の回転軸２１および駆動プーリ４１は、自身の慣性力により回転し続けようとするため、ベルト４３の歯に歯飛びや摩耗が生じるおそれがある。
【００４３】
特に、従動プーリ４２の回転速度が大きいほど、モータ２０の回転軸２１および駆動プーリ４１の回転エネルギーも大きくなるため、従動プーリ４２の回転が止まろうとする際に、ベルト４３の歯にもより大きな荷重が加わることとなり、ベルト４３の歯に歯飛びや摩耗がより生じやすくなる。
【００４４】
この点、本実施形態では、従動プーリ４２の回転速度が大きくなったとき、制動部材５１が摩擦部材６０に接触することにより、従動プーリ４２の回転速度が抑制される。従動プーリ４２の回転速度が小さくなる分、従動プーリ４２の回転エネルギーも小さくなるので、ベルト４３の歯飛びが抑制される。ＥＰＳ１の各部に作用する衝撃荷重が低減されるためである。
【００４５】
また、制動機構５０を設けることにより、ラックシャフト１２のラック歯およびピニオンシャフト１１ｃのピニオン歯の偏摩耗が抑制される。たとえば、ラックシャフト１２がラックハウジング１７の端部に当接するエンド当てによって、ラックシャフト１２が止められるとき、慣性によって回り続けているナット３１が、ボール３２を介してラックシャフト１２を軸周りに回転させようとする。これにより、ラックシャフト１２がつれ回り回転すると、ラックシャフト１２のラック歯の歯すじ方向の端部がピニオンシャフト１１ｃのピニオン歯に強く押し当てられ、ラック歯およびピニオン歯の偏摩耗が促進されるおそれがある。この点、本実施形態では従動プーリ４２の回転速度が大きくなったとき、その回転速度が抑制されることにより、ラックシャフト１２をつれ回り回転させるトルクが低減されるので、ラックシャフト１２のラック歯およびピニオンシャフト１１ｃのピニオン歯の偏摩耗が抑制される。同様に、転舵輪１６からの逆入力がラックシャフト１２に作用してエンド当てが生じる場合であっても、従動プーリ４２の回転速度が小さくなる分、ＥＰＳ１の各部に作用する衝撃荷重は低減され、逆入力に対するＥＰＳ１の耐久性は高められる。
【００４６】
また、逆入力によって、モータ２０に逆起電力が発生することもあるが、従動プーリ４２の回転速度が小さくなる分、逆起電力の電圧値も低減する。このため、モータ２０を制御する制御装置が、逆起電力の影響を受けることも抑制される。
【００４７】
なお、逆入力が作用したときにＥＰＳ１の各部が受ける影響をより低減するには、エンド当て時のラックシャフト１２の加速度（衝撃荷重）を低減するエンドダンパの大型化、ナット３１や従動プーリ４２を始めとする回転部材の慣性モーメントの低減、および減速比の低減などが挙げられる。しかし、これらの対策はＥＰＳ１の各部の設計をやり直す必要があり、手間がかかる。この点、本実施形態では、ＥＰＳ１の各部の設計をやり直さずとも、従動プーリ４２に制動機構５０を設けるだけで、従動プーリ４２を始めとする、回転部材の回転速度を小さくできる。また、制動機構５０を設けることにより、ＥＰＳ１の体格が大きくなることが抑制される。
【００４８】
また、従動プーリ４２に収容孔４２ａを設ける場合、駆動プーリ４１に収容孔を設ける場合と比べて、収容孔４２ａを大きくしやすい。これは、駆動プーリ４１に比べて従動プーリ４２が大型であることが多いためである。特に、従動プーリ４２の軸方向における長さが駆動プーリ４１の軸方向における長さより長い場合には、従動プーリ４２にベルト４３の掛け渡されていない部分を作ることができ、収容孔や付勢部材５２を設置しやすい。また、ラックハウジング１７の内面における従動プーリ４２と対向する部分に、摩擦部材６０を設けることにより、摩擦部材６０の周長を十分に確保しやすくなり、摩擦部材６０の耐久性を確保できる。
【００４９】
なお、本実施形態は次のように変更してもよい。以下の他の実施形態は、技術的に矛盾しない範囲において、互いに組み合わせることができる。
・本実施形態では、従動プーリ４２に収容孔４２ａが複数（４つ）設けられ、制動機構５０も複数（４つ）用いられたが、これに限らない。すなわち、従動プーリ４２の回転安定性が保てるのであれば、従動プーリ４２に収容孔４２ａを１個〜３個設け、個々の収容孔４２ａに１つの制動機構５０を挿入するようにしてもよい。
【００５０】
・本実施形態では、収容孔４２ａは従動プーリ４２を貫通して設けられたが、貫通していなくてもよい。また、収容孔４２ａの長さを十分確保する必要がある場合、従動プーリ４２に加えてナット３１にも収容孔を設けてもよい。なお、制動部材５１の一部を収容孔４２ａに収容するものに限らず、制動部材５１の全てが収容孔４２ａに収容されるものであってもよい。
【００５１】
・本実施形態では、摩擦部材６０は、ラックハウジング１７の内周面における収容孔４２ａと対向する部分に設けられたが、これに限らない。たとえば、制動部材５１におけるラックハウジング１７と対向する部分に摩擦部材６０を設けてもよい。また、ラックハウジング１７の内周面における収容孔４２ａと対向する部分、および制動部材５１におけるラックハウジング１７と対向する部分にも共に摩擦部材６０を設けてもよい。すなわち、摩擦部材６０は、ラックハウジング１７の内周面における収容孔４２ａと対向する部分、および制動部材５１におけるラックハウジング１７と対向する部分の少なくとも一方に設けられればよい。
【００５２】
・本実施形態では、収容孔４２ａおよび収容孔４２ａに挿入される制動部材５１は、軸受３４と従動プーリ４２におけるベルト４３の掛け渡される部分との間に設けられたが、これに限らない。スペースが十分に確保できるのであれば、従動プーリ４２における軸受３４と反対側の端部（図２中の右端部）に収容孔４２ａを設けてもよい。
【００５３】
・本実施形態では、付勢部材５２としては円板状の板ばねが採用されたが、これに限らない。たとえば、図４（ｃ）に示すように、制動部材５１における摩擦部材６０と反対側の端部に設けられる引張コイルばね５３であってもよい。引張コイルばね５３の両端は、制動部材５１における摩擦部材６０と反対側の端部と、ナット３１とに固定されている。このため、制動部材５１の遠心力Ｆが引張コイルばね５３の弾性力よりも大きくなるとき、制動部材５１は、引張コイルばね５３の弾性力に抗して従動プーリ４２の周面から離れる方向へ移動する。制動部材５１の遠心力Ｆが引張コイルばね５３の弾性力よりも小さくなるとき、制動部材５１は引張コイルばね５３の弾性復帰力によって、制動部材５１は収容孔４２ａの内部に引き戻される方向に移動する。また、付勢部材５２は長方形の板ばねであってもよい。
【００５４】
・本実施形態では、ラックハウジング１７の内周面の全周にわたって摩擦部材６０が設けられたが、制動機構５０との間の摩擦抵抗が十分に確保できるのであれば、摩擦部材６０はラックハウジング１７の内周面の一部分に設けられていればよい。
【００５５】
・本実施形態では、従動プーリ４２に収容孔４２ａが設けられたが、これに限らない。たとえば、図５に示すように、モータ２０の回転軸２１に収容孔２１ａを設けてもよい。この場合、収容孔２１ａに制動機構５０を設け、貫通孔２３の内周面に摩擦部材６１を全周にわたって設ける。このようにしても、制動部材５１に作用する遠心力Ｆが大きくなることで制動部材５１が収容孔２１ａから突出する方向へ移動して摩擦部材６１に接触する。これにより、回転部材である回転軸２１の回転速度が低減される。なお、図５では、付勢部材５２あるいは引張コイルばね５３は図示が割愛されている。
【００５６】
・本実施形態では、収容孔４２ａの軸線は従動プーリ４２の径方向に沿って設けられたが、これに限らない。すなわち、収容孔４２ａは、従動プーリ４２の径方向に対して９０度未満の角度をなすように設けられればよい。
【００５７】
・また、図６に示すように、ピニオンシャフト１１ｃに制動機構５０を設けてもよい。なお、ピニオンシャフト１１ｃの一部分はラックハウジング１７によって覆われている。ピニオンシャフト１１ｃとラックハウジング１７との間には、軸受７０、トルクセンサ７１、および摩擦部材６２が設けられている。軸受７０は、ピニオンシャフト１１ｃをラックハウジング１７に対して回転可能に支持する。トルクセンサ７１は、ピニオンシャフト１１ｃに付与されるトルクを検出する。また、ピニオンシャフト１１ｃにおける摩擦部材６２に対向する部分には、収容孔１１ｄが設けられ、収容孔１１ｄには制動部材５１が設けられている。ピニオンシャフト１１ｃの回転速度が大きくなったとき、制動部材５１は遠心力Ｆによって収容孔１１ｄから突出する方向へ移動して摩擦部材６２に接触する。これにより、回転部材であるピニオンシャフト１１ｃの回転速度が低減される。なお、ピニオンシャフト１１ｃの下端部において、ピニオンシャフト１１ｃの回転速度を低減するようにしてもよい。なお、図６では、付勢部材５２あるいは引張コイルばね５３は図示が割愛されている。
【００５８】
・制動機構５０を設ける回転部材は従動プーリ４２に限らず、ナット３１であってもよいし、モータ２０の回転軸２１であってもよいし、ピニオンシャフト１１ｃを始めとするステアリングシャフト１１であってもよい。すなわち、回転部材は、ステアリングシャフト１１およびアシスト機構３の構成要素の少なくとも一つを含むものであればよい。
【００５９】
・付勢部材５２は、収容孔４２ａに収容される方向に向けて制動部材５１を移動させる付勢力を常に働かせていてもよいし、制動部材５１が収容孔４２ａから突出する方向へ移動したときに付勢力を働かせるものであってもよい。
【００６０】
・本実施形態では、従動プーリ４２の収容孔４２ａに制動機構５０を設けたが、これに限らない。たとえば、制動機構５０は従動プーリ４２、ナット３１、および駆動プーリ４１の端面（側面）に設けてもよい。
【００６１】
・本実施形態では、ラックシャフト１２に対して平行に配置された回転軸２１を有するモータ２０によってラックシャフト１２にアシスト力を付与するＥＰＳ１に具体化して示したが、これに限らない。たとえば、モータ２０によるアシスト力をステアリングシャフト１１に付与するＥＰＳ１に具体化してもよいし、ラックシャフト１２と同軸に配置された回転軸２１を有するモータによってラックシャフト１２にアシスト力を付与するＥＰＳ１に具体化してもよい。また、モータ２０の回転運動をラックシャフト１２の軸方向の直線移動に変換するボールねじ機構３０に限らず、モータ２０の回転運動を第２のピニオンシャフトおよび第２のラックアンドピニオン機構を介して、ラックシャフト１２の軸方向の直線運動に変換する動力変換機構であってもよい。すなわち、モータ２０の回転運動をラックシャフト１２の軸方向の直線運動に変換できるのであれば、どのような動力変換機構であってもよい。また、ステアリング操作に連動するラックシャフト１２の直線運動を、モータ２０の回転力を利用して補助する電動パワーステアリング装置を例に挙げたが、ステアバイワイヤ（ＳＢＷ）に適用してもよい。なお、ＳＢＷに具体化する場合には、前輪操舵装置としてだけでなく、後輪操舵装置あるいは４輪操舵装置（４ＷＳ）として具体化することもできる。
【符号の説明】
【００６２】
１…ＥＰＳ、２…操舵機構、３…アシスト機構、１０…ステアリングホイール、１１…ステアリングシャフト、１１ａ…コラムシャフト、１１ｂ…インターミディエイトシャフト、１１ｃ…ピニオンシャフト、１１ｄ…収容孔、１２…ラックシャフト（転舵シャフト）、１２ａ…ねじ溝、１３…ラックアンドピニオン機構、１４…ラックエンド、１５…タイロッド、１６…転舵輪、１７…ラックハウジング（ハウジング）、１７ａ…第１ラックハウジング、１７ｂ…第２ラックハウジング、１７ｃ…収容部、１８…ラックブーツ、１９…減速機ハウジング、２０…モータ、２１…回転軸、２２…ボルト、２３…貫通孔、３０…ボールねじ機構、３１…ボールねじナット、３２…ボール、３３…ねじ溝、３４…軸受、３４ａ…外輪、３４ｂ…内輪、３５…プレート、３６…皿ばね、４０…減速機、４１…駆動プーリ、４２…従動プーリ、４２ａ…収容孔、４３…ベルト、５０…制動機構、５１…制動部材、５１ａ…端面、５２…付勢部材、５２ａ…中空部、５３…コイルばね、６０，６１，６２…摩擦部材、７０…軸受、７１…トルクセンサ、ω…回転速度、Ｆ…遠心力、ｍ…質量、ｒ…回転半径、Ｒ…転動路、Ｘ…軸方向。
【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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