(57)【要約】【課題】駆動傘歯車の先端部に突設した延長軸部を利用して駆動傘歯車と従動傘歯車とのバックラッシュ量を自動的に吸収できるようにした電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】ギヤハウジング１７と、ギヤハウジングに軸方向に往復動可能に設けられたラック軸１１と、ラック軸が挿通される回転可能な中空シャフト１３と、中空シャフトの回転をラック軸の往復動に変換するボールねじ機構１４と、ギヤハウジングに中空シャフトと斜交するように配置されモータ１２によって回転される駆動軸１５と、駆動軸に設けられた駆動傘歯車３５と、中空シャフトに設けられ駆動傘歯車に噛合する従動傘歯車２５とを備え、駆動軸は、駆動傘歯車の先端部より突設された延長軸部３６を有しており、延長軸部とギヤハウジングとの間に、延長軸部を従動傘歯車の方向へ付勢する付勢部材４１を設けた。【選択図】図１
2009073367.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギヤハウジングと、該ギヤハウジングに軸方向に往復動可能に設けられたラック軸と、該ラック軸が挿通される回転可能な中空シャフトと、該中空シャフトの回転を前記ラック軸の往復動に変換するボールねじ機構と、前記ギヤハウジングに前記中空シャフトと斜交するように配置されモータによって回転される駆動軸と、該駆動軸に設けられた駆動傘歯車と、前記中空シャフトに設けられ前記駆動傘歯車に噛合する従動傘歯車とを備えた電動パワーステアリング装置において、
前記駆動軸は、前記駆動傘歯車の先端部より突設された延長軸部を有しており、該延長軸部と前記ギヤハウジングとの間に、前記延長軸部を前記従動傘歯車の方向へ付勢する付勢部材を設けたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
請求項１において、前記付勢部材は、前記延長軸部に対応する位置に形成された前記ギヤハウジングの保持穴と前記延長軸部との間に介挿され、前記従動傘歯車と反対の延長軸部の背面側を覆う円弧形状に形成された弾性変形部を備えていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
請求項２において、前記付勢部材は、合成樹脂からなっていることを特徴とする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、ラッククロス型の電動パワーステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ステアリング操作に応じて軸方向に移動されるラック軸と、ラック軸と同軸に配置されモータによって回転される中空シャフトとを有し、中空シャフトの回転をボールねじ機構によりラック軸の軸方向運動に変換することにより操舵系にアシスト力を付与する電動パワーステアリング装置として、モータによって回転される駆動軸をラック軸（中空シャフト）に対してその軸線が斜交するように配置し、駆動軸に駆動傘歯車を設け、中空シャフトに駆動傘歯車に噛合する従動傘歯車を設け、モータによる駆動軸の回転を駆動傘歯車および従動傘歯車を介して中空シャフトに伝達する、いわゆるラッククロス型の電動パワーステアリング装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種のラッククロス型の電動パワーステアリング装置においては、駆動軸と中空シャフトとを駆動傘歯車と従動傘歯車によって回転連結する構成であるため、両傘歯車間にバックラッシュが生じると、歯打ち音等が発生する恐れがあり、両傘歯車間の噛み合い精度を適正に保つ必要がある。
【０００４】
そのために、特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置においては、特許文献１の図１に記載されているように、駆動傘歯車（駆動ギヤ６）を軸受７を介して回転可能に支持した内ハウジング４を、ねじによる調整機構によってギヤハウジングに対して軸方向に位置調整できるようにして、駆動傘歯車を従動傘歯車とのバックラッシュを吸収する位置に固定するようにしている。あるいは、特許文献１の図３に記載されているように、従動傘歯車（従動ギヤ１９ｂ）を軸受２０を介して回転可能に支持した内ハウジング１４を、ねじによる調整機構によってギヤハウジングに対して軸方向に位置調整できるようにして、従動傘歯車を駆動傘歯車とのバックラッシュを吸収する位置に固定できるようにしている。
【０００５】
かかる特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置によれば、駆動傘歯車と従動傘歯車をバックラッシュを吸収した適正な噛合い状態に組付けできる特徴がある。
【特許文献１】特開２００４−１２２８５８号公報（段落００２４、００３８、図１、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されているような電動パワーステアリング装置においては、組付け時にバックラッシュ調整を適正に実施できたとしても、経時的変化によって両傘歯車間にバックラッシュが生ずる問題がある。特に、この種の電動パワーステアリング装置においては、駆動傘歯車と従動傘歯車の噛合いによる騒音を防止するために、一方の傘歯車が合成樹脂で、他方の傘歯車が金属で構成されるため、使用につれて合成樹脂からなる傘歯車が漸次摩耗する。このために、両傘歯車のバックラッシュを自動的に吸収できる簡単な構成のバックラッシュ量調整機構の出現が望まれている。
【０００７】
本発明は、上記した従来の課題に鑑みてなされたもので、駆動傘歯車の先端部に延長軸部を突設させ、この延長軸部を利用して駆動傘歯車と従動傘歯車とのバックラッシュ量を自動的に吸収できるようにした電動パワーステアリング装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明の特徴は、ギヤハウジングと、該ギヤハウジングに軸方向に往復動可能に設けられたラック軸と、該ラック軸が挿通される回転可能な中空シャフトと、該中空シャフトの回転を前記ラック軸の往復動に変換するボールねじ機構と、前記ギヤハウジングに前記中空シャフトと斜交するように配置されモータによって回転される駆動軸と、該駆動軸に設けられた駆動傘歯車と、前記中空シャフトに設けられ前記駆動傘歯車に噛合する従動傘歯車とを備えた電動パワーステアリング装置において、前記駆動軸は、前記駆動傘歯車の先端部より突設された延長軸部を有しており、該延長軸部と前記ギヤハウジングとの間に、前記延長軸部を前記従動傘歯車の方向へ付勢する付勢部材を設けたことである。
【０００９】
請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１において、前記付勢部材は、前記延長軸部に対応する位置に形成された前記ギヤハウジングの保持穴と前記延長軸部との間に介挿され、前記従動傘歯車と反対の延長軸部の背面側を覆う円弧形状に形成された弾性変形部を備えていることである。
【００１０】
請求項３に記載の発明の特徴は、請求項２において、前記付勢部材は、合成樹脂からなっていることである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、モータによって回転される駆動軸は、駆動傘歯車の先端部より突設された延長軸部を有しており、延長軸部とギヤハウジングとの間に、延長軸部を駆動傘歯車に噛合する従動傘歯車の方向へ付勢する付勢部材を設けたので、たとえ騒音防止のために駆動傘歯車と従動傘歯車の一方が合成樹脂からなり、使用につれて漸次摩耗するものであっても、経時変化による駆動傘歯車と従動傘歯車とのバックラッシュ量を自動的に吸収できるようになり、常に駆動傘歯車と従動傘歯車との噛合いを適正に維持することができる。しかも、バックラッシュ量の吸収を、駆動傘歯車の先端部より突設した延長軸部を付勢部材によって従動傘歯車の方向へ付勢するだけの簡単な構成によって実現することができる
請求項２に係る発明によれば、付勢部材は、延長軸部に対応する位置に形成されたギヤハウジングの保持穴と延長軸部との間に介挿され、従動傘歯車と反対の延長軸部の背面側を覆う円弧形状に形成された弾性変形部を備えているので、円弧形状の弾性変形部によって延長軸部を従動傘歯車に向けて的確に付勢することができる。
【００１２】
請求項３に係る発明によれば、付勢部材は、合成樹脂からなっているので、円弧形状の弾性変形部を容易に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態における電動パワーステアリング装置１０は、図１に示すように、ステアリング操作に応じて軸方向に往復動するラック軸１１と、ラック軸１１が挿通されるとともにモータ１２によって回転される中空シャフト１３と、中空シャフト１３の回転をラック軸１１の往復動に変換するボールねじ機構１４と、モータ１２の回転を後述する傘歯車機構を介して中空シャフト１３に伝達する駆動軸１５とを備えている。
【００１４】
電動パワーステアリング装置１０は、ラック軸１１、中空シャフト１３、ボールねじ機構１４および駆動軸１５を収納するギヤハウジング１７を備えている。ギヤハウジング１７には、略円筒状に形成された第１収納穴２１と第２収納穴２２が形成されている。第２収納穴２２は、その軸線が第１収納穴２１の軸線と鋭角をなして斜交するとともに、その一端が第１収納穴２１内に開口し、他端がギヤハウジング１７の外部に開口するように形成されている。
【００１５】
ギヤハウジング１７の第１収納穴２１には、その軸線に沿うように中空シャフト１３が軸受２３によって回転可能に収納されている。中空シャフト１３の外周には、合成樹脂からなる従動傘歯車２５を外周に鋳込み成形した金属製のリング体２６が一体的に取付けられている。
【００１６】
また、第１収納穴２１には、中空シャフト１３を貫通するラック軸１１が、ギヤハウジング１７に内装されたすべり軸受２７および図略のラックガイドにより軸線方向に往復移動可能に支持されている。ラック軸１１の外周には、ねじ溝１１ａが形成され、ねじ溝１１ａは中空シャフト１３の一端に一体的に装着されたナット部材２８の内周に形成された図略のねじ溝に複数の転動ボールを介して螺合されている。かかるねじ溝１１ａを形成したラック軸１１、中空シャフト１３に装着されたナット部材２８、および転動ボールによってボールねじ機構１４が構成され、このボールねじ機構１４によって、中空シャフト１３の回転がラック軸１１の往復運動に変換される。
【００１７】
ギヤハウジング１７の第２収納穴２２には、駆動軸ユニット３０が装着されるようになっている。駆動軸ユニット３０は、一端に第２収納穴２２に収納される筒状部３１ａを有し、他端に取付ボルト３２によってギヤハウジング１７に固定されるモータ取付部３１ｂを有した軸受ケース３１と、この軸受ケース３１に軸方向に離間した２つの軸受３３を介してラック軸１１の軸線と斜交する軸線の回りに回転可能に支持された駆動軸１５と、駆動軸１５上に設けられ従動傘歯車２５に噛合する駆動傘歯車３５と、この駆動傘歯車３５の先端部に駆動軸１５と同軸上に延長（突設）された延長軸部３６とから構成されている。
【００１８】
駆動傘歯車３５は金属にて構成され、従動傘歯車２５より小径に構成されている。これら金属からなる駆動傘歯車３５と、合成樹脂からなる従動傘歯車２５との噛合いにより、駆動傘歯車３５と従動傘歯車２５との噛合いによる騒音の発生を抑制するようにしている。
【００１９】
軸受ケース３１のモータ取付部３１ｂには、モータ１２が設置され、モータ１２の出力軸１２ａの一端は、軸受ケース３１の筒状部３１ａに支持された駆動軸１５の一端に連結されている。これにより、モータ１２によって駆動される駆動軸１５の回転は、駆動傘歯車３５および従動傘歯車２５を介して、中空シャフト１３に伝達され、中空シャフト１３の回転はボールねじ機構１４によりラック軸１１の軸方向の往復運動に変換される。従って、運転者のハンドル操舵により、ラック軸１１はモータ１２によってハンドル操舵に応じた方向に移動され、運転者のマニュアル操舵がアシストされる。
【００２０】
第２収納穴２２には、駆動傘歯車３５の一端に形成された延長軸部３６に対応する位置に、所要のクリアランスを有して保持穴４０が形成され、この保持穴４０の内周と、延長軸部３６の外周との間に、合成樹脂からなるばね部材４１が介在されている。このばね部材４１によって、延長軸部３６を、駆動傘歯車３５が従動傘歯車２５に噛合う方向、言い換えれば、駆動傘歯車３５の軸心が従動傘歯車２５の軸心に接近する方向に押圧するようになっている。
【００２１】
ばね部材４１は、図２に示すように、延長軸部３６の従動傘歯車２５と反対の背面側を覆う円弧形状に形成されている。ばね部材４１の外周には、円周上複数（４つ）の突部４３が円周方向に間隔を有して形成され、これら突部４３が保持穴４０の内周に形成された複数（４つ）の係合溝４４にそれぞれ係合され、これによって、ばね部材４１は外周が保持穴４０と僅かな隙間を有した状態で、回転不能に装着保持されている。ばね部材４１の内周には、図３に詳細に示すように、複数の突部４３の各間において、円周上複数の弾性押圧部４５が延長軸部３６に当接する方向に弾性変形可能に設けられている。なお、円周上複数の弾性押圧部４５は、延長軸部３６との間の回転摩擦があまり大きくならないように、延長軸部３６の軸線方向に２つないしは３つに分割して突設されている。かかるばね部材４１により、請求項における付勢部材を構成している。
【００２２】
これにより、駆動軸ユニット３０を第２収納穴２２に装着するに先立って、第２収納穴２２の保持穴４０にばね部材４１を、複数の突部４３を複数の係合溝４４に係合するように装着保持することにより、ばね部材４１の内周に設けられた複数の弾性押圧部４５がその弾性力によって、延長軸部３６に干渉する領域まで第２収納穴２１の中心方向に僅かに突出されるようになる。
【００２３】
この状態で、駆動軸１５を軸受３３を介して回転可能に支持した駆動軸ユニット３０を、第２収納穴２２に収納することにより、延長軸部３６によってばね部材４１の弾性押圧部４５が半径方向外方に弾性変形され、その弾性作用によって延長軸部３６を押圧する。駆動軸ユニット３０の軸受ケース３１がギヤハウジング１７の端面に当接する所定位置まで収納されると、取付ボルト３４によって軸受ケース３１がギヤハウジング１７に固定される。
【００２４】
この状態においては、駆動軸１５上の駆動傘歯車３５の先端部に形成された延長軸部３６は、ばね部材４１の弾性押圧部４５の弾性力によって、駆動傘歯車３５が従動傘歯車２５に噛合する方向に押圧されるので、駆動軸１５はこれを支持する軸受３３のガタの範囲内でラック軸１１の軸心方向に移動される。これによって、駆動傘歯車３５と従動傘歯車２５は、ばね部材４１の弾性付勢力によって噛合いを適正に保持される。しかも、経時変化によって合成樹脂からなる従動傘歯車２５が摩耗しても、駆動傘歯車３５が従動傘歯車２５とのバックラッシュを除去する方向に弾性力によって自動的に位置補正されるので、駆動傘歯車３５と従動傘歯車２５との噛合いが長期に亘って安定的に維持されるようになる。
【００２５】
この結果、駆動傘歯車３５と従動傘歯車２５とのバックラッシュによる騒音の発生を抑制できるとともに、バックラッシュによるトルク変動や歯打ち音の発生を抑制でき、操舵フィーリングを長期に亘って良好に保持できるようになる。
【００２６】
上記した実施の形態においては、駆動軸１５を軸受３３を介して回転可能に支持した軸受ケース３１を有する駆動軸ユニット３０を、ギヤハウジング１７に固定するように構成したが、駆動軸１５を直接ギヤハウジング１７に軸受３３を介して支持することもでき、また、ばね部材４１も実施の形態で述べた構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の形態を採り得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態を示す電動パワーステアリング装置の主要部の断面図である。
【図２】図１の２−２線矢視拡大断面図である。
【図３】ばね部材の要部を拡大した拡大図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０…電動パワーステアリング装置、１１…ラック軸、１２…モータ、１３…中空シャフト、１４…ボールねじ機構、１５…駆動軸、１７…ギヤハウジング、２５…従動傘歯車、３１…軸受ケース、３３…軸受、３５…駆動傘歯車、３６…延長軸部、４０…保持穴、４１…付勢部材（ばね部材）、４５…弾性押圧部。
【図１】
2009073367.tif 000003
【図２】
2009073367.tif 000004
【図３】
2009073367.tif 000005