(57)【要約】【課題】減速機のアライメント誤差の増大を抑制する。【解決手段】本電動パワーステアリング装置１は、電動モータ２３と、減速機２４と、回転筒５２を含む運動変換機構２５としてのボールねじ機構と、減速機２４および運動変換機構２５を収容するギヤハウジング５８と、ラック軸１０を収容する筒状のラックハウジング５９とを有している。ギヤハウジング５８の第１のギヤハウジング６１は、減速機２４の第２のギヤ支軸３２の第１の端部３７を軸受４４を介して支持する。ギヤハウジング５８の第２のギヤハウジング６２は、減速機２４の第２のギヤ支軸３２の第２の端部３８を軸受４５を介して支持し、軸受４９を介して回転筒５２を回転可能に且つ軸方向移動不能に支持し、且つラックハウジング５９に固定されている。第２のギヤハウジング６２に、車体１２への第１のマウント部６５が設けられている。【選択図】図２
2009143317.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータによって減速機を介して駆動される回転筒の回転を車両の左右方向に延びるラック軸の軸方向移動に変換する運動変換機構と、
減速機および運動変換機構を収容するギヤハウジングと、
ラック軸を収容する筒状のラックハウジングと、を備え、
ギヤハウジングは、減速機のギヤ支軸の第１の端部を第１の軸受を介して支持する第１のギヤハウジングと、減速機のギヤ支軸の第２の端部を第２の軸受を介して支持する第２のギヤハウジングと、を含み、
第２のギヤハウジングは、第３の軸受を介して回転筒を回転可能に且つ軸方向移動不能に支持し、且つラックハウジングに固定され、
第２のギヤハウジングに、車体へのマウント部が設けられ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２】
請求項１において、上記第３の軸受は、複列アンギュラ玉軸受および４点接触玉軸受の何れか一方を含む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１において、上記第１のギヤハウジングが、第４の軸受としてのラジアル軸受を介して回転筒を支持し、上記第３の軸受は、スラスト軸受を含む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、電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動パワーステアリング装置は、例えば、操舵補助力を発生させる電動モータと、この電動モータの出力回転を減速する歯車減速機と、この歯車減速機の出力回転を直線移動に変換してステアリングギヤのラック軸に伝達するボールねじ機構とを有している（例えば、特許文献１参照。）。ラック軸は、ラックハウジングに収容され、歯車減速機およびボールねじ機構は、ギヤハウジングに収容されている。通例、ギヤハウジングは、複数の部材を有し、これらの部材は互いに固定されている。また、ギヤハウジングとラックハウジングとは互いに固定されている。また、ラックハウジングに、車体へ取り付けるためのマウント部が設けられている。
【特許文献１】特開平１１−２６８６６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
電動モータによる操舵補助力が、ラック軸にアシスト軸力として作用する際、このアシスト軸力が、ボールねじ機構のねじ軸およびナットと、このナットを支持する軸受とを介して、ギヤハウジングに伝わる。さらに、アシスト軸力は、ギヤハウジングからラックハウジングに設けられたマウント部を経て、車体により受け止められる。このときに、上記アシスト軸力が、ギヤハウジングの部材同士の間や、ギヤハウジングとラックハウジングとの間に引っ張り力として作用することがある。その結果、ボールねじ機構や歯車減速機のアライメント誤差が大きくなることがある。アライメント誤差が大きくなると、例えば異音が大きくなる。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、アシスト軸力に起因したアライメント誤差の増大を抑制できる電動パワーステアリング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の電動パワーステアリング装置（１）は、電動モータ（２３）によって減速機（２４）を介して駆動される回転筒（５２）の回転を車両の左右方向（Ｘ）に延びるラック軸（１０）の軸方向移動に変換する運動変換機構（２５）と、減速機および運動変換機構を収容するギヤハウジング（５８）と、ラック軸を収容する筒状のラックハウジング（５９）と、を備え、ギヤハウジングは、減速機のギヤ支軸（３１，３２）の第１の端部（３４，３７）を第１の軸受（４０，４４）を介して支持する第１のギヤハウジング（６１）と、減速機のギヤ支軸の第２の端部（３５，３８）を第２の軸受（４１，４５）を介して支持する第２のギヤハウジング（６２）と、を含み、第２のギヤハウジングは、第３の軸受（４９，９１，９２）を介して回転筒を回転可能に且つ軸方向移動不能に支持し、且つラックハウジングに固定され、第２のギヤハウジングに、車体（１２）へのマウント部（６５）が設けられていることを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、マウント部が第２のギヤハウジングに設けられているので、電動モータによる操舵補助力が、ラック軸にアシスト軸力として作用するとともに、ギヤハウジングに伝わったときに、そのアシスト軸力を第２のギヤハウジングを介して、主にマウント部によって受けることができる。その結果、上記アシスト軸力が引っ張り力として第１および第２のギヤハウジングの間に作用することや、上記アシスト軸力が引っ張り力として第２のギヤハウジングとラックハウジングとの間に作用することが防止される。従って、減速機および運動変換機構のアライメント誤差が大きくなることが防止され、さらには異音が大きくなることが防止される。
【０００７】
また、本発明において、上記第３の軸受は、複列アンギュラ玉軸受（４９）および４点接触玉軸受（９１）の何れか一方を含む場合がある。この場合、回転筒を第３の軸受により回転可能に支持でき、しかも、第３の軸受の軸方向負荷容量を大きくできる。その結果、アシスト軸力を、マウント部により確実に受けることができる。従って、減速機および運動変換機構のアライメント誤差が大きくなることを確実に防止でき、さらには異音が大きくなることを確実に防止できる。
【０００８】
また、本発明において、上記第１のギヤハウジングが、第４の軸受としてのラジアル軸受（４８）を介して回転筒を支持し、上記第３の軸受は、スラスト軸受（９２）を含む場合がある。この場合、回転筒を第３および第４の軸受により回転可能に支持でき、しかも、第３の軸受の軸方向負荷容量を大きくできる。その結果、ラック軸の軸力として作用する上述のアシスト軸力を、マウント部により確実に受けることができる。従って、減速機および運動変換機構のアライメント誤差が大きくなることを確実に防止でき、さらには異音が大きくなることを確実に防止できる。
【０００９】
なお、上記括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を示すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態の添付図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の第１の実施形態の電動パワーステアリング装置の概略構成の模式図である。図１を参照して、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ：Electric Power Steering System）１は、ステアリングホイール等の操舵部材２に連結しているステアリングシャフト３と、ステアリングシャフト３に第１の自在継手４を介して連結された中間シャフト５と、中間シャフト５に第２の自在継手６を介して連結されたピニオンシャフト７と、ピニオンシャフト７の端部近傍に設けられたピニオン歯８に噛み合うラック歯９を有して自動車の左右方向Ｘに延びる転舵軸としてのラック軸１０とを有している。
【００１１】
ピニオンシャフト７およびラック軸１０によりラックアンドピニオン機構からなるステアリングギヤ１１が構成されている。ラック軸１０は、車体１２に固定されるハウジング１３内に、複数の軸受（図示せず）を介して直線往復可能に支持されている。ラック軸１０には、一対のタイロッド１４が結合されている。各タイロッド１４は対応するナックルアーム１５を介して対応する転舵輪１６に連結されている。
【００１２】
操舵部材２が操作されてステアリングシャフト３が回転されると、この回転がピニオン歯８およびラック歯９によって、自動車の左右方向Ｘに沿ってのラック軸１０の直線運動に変換される。これにより、転舵輪１６の転舵が達成される。
図１を参照して、ピニオンシャフト７は、操舵部材２に連なる入力軸１７と、ピニオン歯８に連なる出力軸１８とに分割されている。これら入力軸１７および出力軸１８はトーションバー１９を介して同一の軸線上で互いに連結されている。入力軸１７に操舵トルクが入力されたときに、トーションバー１９が弾性ねじり変形し、これにより、入力軸１７および出力軸１８が相対回転するようになっている。
【００１３】
トーションバー１９を介する入力軸１７および出力軸１８の間の相対回転変位量により操舵トルクを検出するトルクセンサ２０が設けられている。また、車速を検出するための車速センサ２１が設けられている。また、制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit ：電子制御ユニット）２２が設けられている。操舵補助力を発生させるための電動モータ２３と、この電動モータ２３の出力回転を減速する減速機２４と、減速機２４の出力回転をラック軸１０の軸方向移動に変換する運動変換機構２５とが設けられている。
【００１４】
トルクセンサ２０および車速センサ２１からの検出信号が、ＥＣＵ２２に入力されるようになっている。ＥＣＵ２２は、トルク検出結果や車速検出結果等に基づいて、操舵補助用の電動モータ２３を制御する。電動モータ２３の出力回転は、減速機２４により減速され、運動変換機構２５により直線移動に変換される。この直線移動が、ラック軸１０に伝達される。これにより、操舵が補助されるようになっている。
【００１５】
図２は、図１の減速機２４およびその周辺部分の断面図である。図２を参照して、減速機２４は、電動モータ２３により駆動される駆動ギヤ２６と、この駆動ギヤ２６に噛み合うアイドルギヤとしての中間ギヤ２７と、この中間ギヤ２７に噛み合う従動ギヤ２８とを有している。また、本実施形態では、駆動ギヤ２６と、中間ギヤ２７と、従動ギヤ２８とは、それぞれ斜歯歯車からなる。駆動ギヤ２６と、中間ギヤ２７と、従動ギヤ２８とは、操舵補助用の電動モータ２３の出力軸２９の出力回転を減速する平行軸歯車機構を構成している。
【００１６】
また、減速機２４は、駆動ギヤ２６を支持した第１のギヤ支軸３１と、中間ギヤ２７を支持した第２のギヤ支軸３２とを有している。第１のギヤ支軸３１は、電動モータ２３の出力軸２９に軸継手３３を介して連結されている。また、第１のギヤ支軸３１は、その軸方向に関して、第１の端部３４と、第２の端部３５とを有している。また、第２のギヤ支軸３２は、その軸方向に関して、第１の端部３７と、第２の端部３８とを有している。
【００１７】
また、減速機２４は、第１のギヤ支軸３１の第１の端部３４を回転可能に受けた軸受４０と、第１のギヤ支軸３１の第２の端部３５を回転可能に受けた軸受４１とを有している。また、第１のギヤ支軸３１の軸方向移動を規制するために、固定部材４２，４３が設けられている。
また、減速機２４は、第２のギヤ支軸３２の第１の端部３７を回転可能に受けた軸受４４と、第２のギヤ支軸３２の第２の端部３８を回転可能に受けた軸受４５とを有している。また、第２のギヤ支軸３２の軸方向移動を規制するために、固定部材４６，４７が設けられている。
【００１８】
また、従動ギヤ２８は、ラック軸１０と同心に配置されており、後述するように軸受４８，４９により回転可能に支持されている。また、ラック軸１０の軸方向Ｓ３に関する従動ギヤ２８の移動を規制するために、固定部材５０，５１が設けられている。
図２を参照して、運動変換機構２５は、ボールねじ機構からなる。ボールねじ機構は、従動ギヤ２８により駆動される回転筒５２と、回転筒５２により複数のボール５３を介して駆動されるねじ軸５４とを有している。ボールねじ機構は、回転筒５２の回転運動を、ねじ軸５４の軸方向直線運動に変換する。
【００１９】
回転筒５２は、第１および第２の部分５５，５６を有している。第１の部分５５の外周が、軸受４８により回転可能に支持されている。第２の部分５６の外周が、軸受４９により回転可能に支持されている。第１および第２の部分５５，５６は、ラック軸１０の軸方向Ｓ３に関して互いに離隔している。第１の部分５５は、ラック軸１０の軸方向Ｓ３に関する一方の端部に設けられている。第２の部分５６は、ラック軸１０の軸方向Ｓ３に関する中間部に設けられている。回転筒５２における第１の部分５５と第２の部分５６との間の外周に、従動ギヤ２８が嵌合されている。回転筒５２と従動ギヤ２８とは、互いに同心に配置されており、互いに一体に回転するように互いに固定されている。また、回転筒５２の内周は、雌ねじを有している。
【００２０】
ねじ軸５４は、雄ねじを有している。この雄ねじと、回転筒５２の雌ねじとの間に、複数のボール５３が転動可能に介在している。ねじ軸５４とラック軸１０とは、互いに一体に移動するように互いに固定されており、例えば、ねじ軸５４とラック軸１０とが一体に形成されている。
ラック軸１０、ねじ軸５４、回転筒５２、従動ギヤ２８、軸受４８、および軸受４９は、互いに同心に配置されている。運動変換機構２５の回転筒５２は、電動モータ２３によって減速機２４を介して駆動され、これによりラック軸１０の中心軸線の回りに回転するようになっている。
【００２１】
図１を参照して、ハウジング１３は、減速機２４および運動変換機構２５を収容するギヤハウジング５８と、ラック軸１０を収容しつつこのラック軸１０を軸方向Ｓ３に沿って移動可能に支持する筒状のラックハウジング５９と、トルクセンサ２０を収容する筒状のセンサハウジング６０とを有している。ギヤハウジング５８、ラックハウジング５９、およびセンサハウジング６０は、互いに別体とされ金属により形成されている。
【００２２】
ギヤハウジング５８は、第１および第２のギヤハウジング６１，６２を有している。第１および第２のギヤハウジング６１，６２は、互いに別部品として形成され、複数の固定ボルト６３（１つのみ図示。）により互いに固定されている。
また、第２のギヤハウジング６２とラックハウジング５９とは、互いに別部品として形成され、複数の固定ボルト（図示せず）により互いに固定されている。また、ラックハウジング５９とセンサハウジング６０とは、複数の固定ボルト（図示せず）により互いに固定されている。
【００２３】
図１を参照して、また、ハウジング１３は、当該ハウジング１３を車体１２に取り付けるための第１および第２のマウント部６５，６６を有している。第１および第２のマウント部６５，６６は、ラック軸１０の軸方向Ｓ３に関して、互いに離隔して配置されている。第１のマウント部６５は、第２のギヤハウジング６２に設けられている。第２のマウント部６６は、ラック軸１０の軸方向Ｓ３に関して、第１のマウント部６５から遠い側にあるラックハウジング５９の端部に設けられている。
【００２４】
第１のマウント部６５は、ハウジング１３を車体１２の所定部としてのクロスメンバへ取り付けるための取付構造６７の一部を構成している。第２のマウント部６６は、ハウジング１３を車体１２の所定部としてのクロスメンバへ取り付けるための取付構造６８の一部を構成している。取付構造６７，６８は、ハウジング１３および車体１２において設けられた位置が互いに異なっている。これ以外の点に関しては、取付構造６７，６８は、互いに同じに構成されている。以下では、取付構造６７を中心に説明する。
【００２５】
図３は、図１の取付構造６７の断面図である。図３を参照して、取付構造６７は、ハウジング１３の第１のマウント部６５と、第１のマウント部６５に形成された貫通孔６９と、この貫通孔６９に挿入された筒状のブッシュ７０と、このブッシュ７０を貫通した固定ボルト７１と、この固定ボルト７１が固定されている固定座７２とを有している。この固定座７２は、具体的には、車体側部材としてのクロスメンバに設けられている。また、ブッシュ７０および固定ボルト７１が、ハウジング１３を車体１２に取り付けるための取付部材として機能する。
【００２６】
ブッシュ７０は、金属筒７３と、筒状の弾性部材７４とを有している。弾性部材７４は、金属筒７３と第１のマウント部６５との間に介在している。金属筒７３には、固定ボルト７１を挿通させるための孔７５が形成されている。固定ボルト７１が金属筒７３の孔７５を挿通している。固定ボルト７１の雄ねじが、固定座７２に形成されたねじ孔にねじ嵌合されている。固定ボルト７１の頭部と、固定座７２との間に、金属筒７３が締結されている。取付構造６７により、ハウジング１３が車体１２に弾性支持されている。
【００２７】
図２を参照して、ギヤハウジング５８は、電動モータ２３を支持し、減速機２４および運動変換機構２５を収容している。
第１のギヤハウジング６１は、軸受４０を保持している第１の軸受保持部７８と、軸受４４を保持している第２の軸受保持部７９と、軸受４８を保持している第３の軸受保持部８０と、第２のギヤハウジング６２に連結されている連結部８１とを有している。第１の軸受保持部７８、第２の軸受保持部７９、および第３の軸受保持部８０は、環状の孔を形成している。
【００２８】
第２のギヤハウジング６２は、軸受４１を保持している第１の軸受保持部８２と、軸受４５を保持している第２の軸受保持部８３と、軸受４９を保持している第３の軸受保持部８４と、電動モータ２３を位置決めしつつ支持している支持部８５と、第１のギヤハウジング６１の連結部８１に連結されている第１の連結部８６と、ラックハウジング５９の連結部８８に連結されている第２の連結部８７とを有している。第１の軸受保持部８２、第２の軸受保持部８３、および第３の軸受保持部８４は、環状の孔を形成している。また、第２のギヤハウジング６２と、第１のマウント部６５とは一体に形成されている。
【００２９】
第１のマウント部６５は、第２のギヤハウジング６２と、一体に単一部材により形成されている。第１のマウント部６５は、第２のギヤハウジング６２において第３の軸受保持部８４を形成している壁部からラック軸１０の径方向外方へ延びている。ラック軸１０の径方向に見たときに、第１のマウント部６５の少なくとも一部と、軸受４９の少なくとも一部と（本実施形態では、一部同士。）が、互いに重なり合うように配置されている。
【００３０】
図２を参照して、第１のギヤハウジング６１の連結部８１と、第２のギヤハウジング６２の第１の連結部８６とは、ラック軸１０の軸方向Ｓ３に沿って互いに対向した状態で、複数の固定ボルト６３により締結されている。固定ボルト６３が、第１のギヤハウジング６１の連結部８１の挿通孔を挿通し、固定ボルト６３の先端の雄ねじが、第２のギヤハウジング６２の第１の連結部８６のねじ孔にねじ嵌合されている。これにより、第１および第２のギヤハウジング６１，６２が互いに固定されている。
【００３１】
第２のギヤハウジング６２の第２の連結部８７と、ラックハウジング５９の連結部８８とは、ラック軸１０の軸方向Ｓ３に沿って互いに対向した状態で、図示しない複数の固定ボルトにより互いに締結されている。各固定ボルトが、ラックハウジング５９の連結部８８の挿通孔を挿通し、固定ボルトの先端の雄ねじが、第２のギヤハウジング６２の第２の連結部８７のねじ孔にねじ嵌合されている。これにより、ラックハウジング５９および第２のギヤハウジング６２が互いに固定されている。
【００３２】
第１および第２のギヤハウジング６１，６２が互いに固定された状態において、第１のギヤハウジング６１の第１の軸受保持部７８と、第２のギヤハウジング６２の第１の軸受保持部８２と、第２のギヤハウジング６２の支持部８５に位置決めされた電動モータ２３の出力軸２９とは、互いに同心に配置されている。また、第１のギヤハウジング６１の第２の軸受保持部７９と、第２のギヤハウジング６２の第２の軸受保持部８３とは、互いに同心に配置されている。また、第１のギヤハウジング６１の第３の軸受保持部８０と、第２のギヤハウジング６２の第３の軸受保持部８４とは、互いに同心に配置されている。
【００３３】
これにより、電動モータ２３の出力軸２９の回転中心軸線と、駆動ギヤ２６の回転中心軸線とが互いに同心に配置されている。これとともに、駆動ギヤ２６の回転中心軸線と、中間ギヤ２７の回転中心軸線と、従動ギヤ２８の回転中心軸線とが互いに平行に配置されている。また、電動モータ２３の出力軸２９は、ラック軸１０の軸方向Ｓ３に平行に配置されていて、電動モータ２３の出力軸２９とラック軸１０との間に所定距離が隔てられている。この所定距離は、電動モータ２３の外形に応じた最小値またはこの値に近似した値に設定されている。これにより、所要の減速比を実現しつつ、従動ギヤ２８の大型化を抑制することができる。ひいては、ステアリングギヤ１１、減速機２４、および運動変換機構２５の外形を小型化することができる。
【００３４】
図２を参照して、駆動ギヤ２６は、金属、例えば鋼により略円柱形状に形成されている。駆動ギヤ２６の外周に複数の斜歯が形成されている。駆動ギヤ２６は、両持ち状態で支持されている。第１のギヤ支軸３１の軸方向に関して、駆動ギヤ２６の両側に軸受４０，４１が配置されている。
軸受４０，４１は、転がり軸受である。軸受４０，４１はそれぞれ、内輪と、外輪と、転動体としての複数の玉とを有している。
【００３５】
第１のギヤ支軸３１の第１の端部３４は、軸受４０の内輪の内周と嵌合している嵌合部と、嵌合部に隣接して設けられており径方向外方に延びた環状の段部と、この段部とは反対側で嵌合部に隣接した雄ねじとを有している。この雄ねじに、固定部材４２の雌ねじがねじ嵌合している。第１のギヤ支軸３１の軸方向に関して、軸受４０の内輪が、固定部材４２と、第１の端部３４の上述の段部との間において締め付けられている。これにより、第１のギヤ支軸３１の軸方向および径方向に関して、第１のギヤ支軸３１と軸受４０の内輪との相対移動が規制されている。
【００３６】
第１のギヤハウジング６１の第１の軸受保持部７８は、軸受４０の外輪の外周と嵌合している嵌合部と、嵌合部に隣接して設けられており径方向内方に延びた端壁と、この端壁とは反対側で嵌合部に隣接した周溝とを有している。この周溝に、固定部材４３としての止め輪が係止されている。固定部材４３と、第１の軸受保持部７８の端壁との間に、軸受４０の外輪が配置されている。これにより、第１のギヤ支軸３１の軸方向および径方向に関して、第１のギヤハウジング６１と軸受４０の外輪との相対移動が規制されている。ひいては、第１のギヤ支軸３１の軸方向および径方向に関して、第１のギヤハウジング６１と第１のギヤ支軸３１との相対移動が規制されている。
【００３７】
第１のギヤ支軸３１の第２の端部３５の外周は、軸受４１の内輪の内周と嵌合している。第２のギヤハウジング６２の第１の軸受保持部８２は、軸受４１の外輪の外周と嵌合している。この状態で、第１のギヤ支軸３１の軸方向に関する、第１の軸受保持部８２と第２の端部３５との相対移動は許容されている。第１のギヤ支軸３１の径方向に関して、第２のギヤハウジング６２と第１のギヤ支軸３１との相対移動が規制されている。
【００３８】
図２を参照して、中間ギヤ２７の歯部は、合成樹脂材料により形成されており、複数の斜歯を有している。なお、中間ギヤ２７の歯部は金属により形成されてもよい。中間ギヤ２７は、両持ち状態で支持されている。第２のギヤ支軸３２の軸方向に関して、中間ギヤ２７の両側に軸受４４，４５が配置されている。
軸受４４，４５は、転がり軸受である。軸受４４，４５はそれぞれ、内輪と、外輪と、転動体としての複数の玉とを有している。
【００３９】
第２のギヤ支軸３２の第１の端部３７は、軸受４４の内輪の内周が嵌合した嵌合部と、嵌合部に隣接して設けられており径方向外方へ延びた環状の段部と、この段部とは反対側で嵌合部に隣接した雄ねじとを有している。この雄ねじに、固定部材４６の雌ねじがねじ嵌合している。第２のギヤ支軸３２の軸方向に関して、軸受４４の内輪が、固定部材４６と、第１の端部３７の上述の段部との間において締め付けられている。これにより、第２のギヤ支軸３２の軸方向および径方向に関して、第２のギヤ支軸３２と軸受４４の内輪との相対移動が規制されている。
【００４０】
第１のギヤハウジング６１の第２の軸受保持部７９は、軸受４４の外輪の外周と嵌合した嵌合部と、嵌合部に隣接して設けられており径方向内方に延びた端壁と、この端壁とは反対側で嵌合部に隣接した周溝とを有している。この周溝に、固定部材４７としての止め輪が係止されている。固定部材４７と第２の軸受保持部７９の端壁との間に、軸受４４の外輪が配置されている。これにより、第２のギヤ支軸３２の軸方向および径方向に関して、第１のギヤハウジング６１と軸受４４の外輪との相対移動が規制されている。従って、第２のギヤ支軸３２の軸方向および径方向に関して、第１のギヤハウジング６１と第２のギヤ支軸３２との相対移動が規制されている。
【００４１】
第２のギヤ支軸３２の第２の端部３８の外周は、軸受４５の内輪の内周と嵌合している。第２のギヤハウジング６２の第２の軸受保持部８３は、軸受４５の外輪の外周と嵌合している。この状態で、第２のギヤ支軸３２の軸方向に関する、第２の軸受保持部８３と第２の端部３８との相対移動は許容されている。第２のギヤ支軸３２の径方向に関して、第２のギヤハウジング６２と第２のギヤ支軸３２との相対移動が規制されている。
【００４２】
図２を参照して、従動ギヤ２８は、金属、例えば鋼により環状に形成されている。従動ギヤ２８の外周に複数の斜歯が形成されている。従動ギヤ２８は、両持ち状態で支持されている。従動ギヤ２８は、回転筒５２における第１の部分５５と第２の部分５６との間に固定されている。また、ラック軸１０の軸方向Ｓ３に関して、従動ギヤ２８の両側に軸受４８，４９が配置されている。
【００４３】
図４は、図２の要部拡大図である。図４を参照して、軸受４８は、ラジアル軸受であり且つ転がり軸受であり、例えば、深溝玉軸受である。軸受４８は、内輪１０１と、外輪１０２と、転動体としての複数の玉１０３と、複数の玉１０３を周方向に所定間隔で保持する保持器１０４とを有している。
図５は、図２の要部拡大図であり、図４とは別の要部を示す。図５を参照して、軸受４９は、転がり軸受であり、具体的には、アンギュラコンタクトラジアル軸受としての外向きの複列アンギュラ玉軸受である。すなわち、軸受４９は、２つの内輪１１１と、一つの外輪１１２と、転動体としての複数の玉１１３と、複数の玉１１３を保持する２つの保持器１１４とを有している。複数の玉１１３は、軸受４９の周方向に沿って所定間隔を開けて並び、２列をなしている。列ごとに、複数の玉１１３が、一つの保持器１１４により保持されている。各玉１１３は、所定の接触角Ｄ（０°を超え４５°以下の範囲内の所定値）を有している。
【００４４】
ここで、接触角Ｄは、軸受の中心軸線に垂直な平面Ｐ１と、軌道輪（外輪、内輪、および軌道盤が相当する。）が転動体を接触部Ｃ１において押圧するときの押圧力の作用線Ｆ１とがなす角度である。接触角Ｄが大きくなるほどに、当該軸受の軸方向荷重を負荷する能力が大きくなる。一方、接触角Ｄが小さくなるほどに、当該軸受の径方向荷重を負荷する能力が大きくなる。
【００４５】
各内輪１１１の外周には、１つの軌道溝が形成されている。外輪１１２の内周には、２つの軌道溝が形成されている。２つの内輪１１１の２つの軌道溝は、軸方向Ｓ３に関して一定間隔を隔てて配置されている。外輪１１２の２つの軌道溝は、軸方向Ｓ３に関して一定間隔を隔てて配置されている。一方の内輪１１１の軌道溝と、外輪１１２の一方の軌道溝との間に、複数の玉１１３が介在している。また、他方の内輪１１１の軌道溝と、外輪１１２の他方の軌道溝との間に複数の玉１１３が介在している。２つの内輪１１１は相対向する端面をそれぞれ有し、これらの端面同士が互いに接した状態において、各玉１１３が、内輪１１１および外輪１１２の対応する軌道溝に接触部Ｃ１においてともに接するようにされている。このときに、外向きタイプでは、２列の玉１１３の上記作用線Ｆ１の交点Ｃ０が、玉１１３のなすピッチ円の外側にあるようにされている。
【００４６】
図４を参照して、回転筒５２の第１の部分５５の外周は、軸受４８の内輪１０１の内周と嵌合している。第１のギヤハウジング６１の第３の軸受保持部８０は、軸受４８の外輪１０２の外周と嵌合している。この状態で、ラック軸１０の軸方向Ｓ３に関して、第３の軸受保持部８０と回転筒５２の第１の部分５５との相対移動が許容されている。ラック軸１０の径方向に関して、第１のギヤハウジング６１と回転筒５２との相対移動が規制されている。
【００４７】
また、ラック軸１０の軸方向Ｓ３に関して、外輪１０２の側面１０５と、第３の軸受保持部８０の端壁１０６との間に、隙間が区画されている。これにより、ラック軸１０に過大な軸力が作用したときに、外輪１０２の側面１０５が第３の軸受保持部８０の端壁１０６を押圧することが回避されるようになっている。
図５を参照して、回転筒５２の第２の部分５６は、軸受４９の内輪１１１の内周が嵌合した嵌合部１１５と、嵌合部１１５に隣接して設けられ径方向外方に延びた段部１１６と、この段部１１６とは反対側で嵌合部１１５に隣接した雄ねじ１１７とを有している。この雄ねじ１１７に、固定部材５０の雌ねじ１１８がねじ嵌合している。ラック軸１０の軸方向Ｓ３に関して、軸受４９の２つの内輪１１１が、固定部材５０と、第２の部分５６の段部１１６との間において締め付けられている。これにより、ラック軸１０の軸方向Ｓ３および径方向に関して、回転筒５２と軸受４９の２つの内輪１１１との相対移動が規制されている。
【００４８】
第２のギヤハウジング６２の第３の軸受保持部８４は、軸受４９の外輪１１２の外周と嵌合した嵌合部１１９と、嵌合部１１９に隣接して設けられており径方向内方に延びた端壁１２０と、この端壁１２０とは反対側で嵌合部１１９に隣接した係合部としての雌ねじ１２１とを有している。この雌ねじ１２１に固定部材５１の雄ねじ１２２がねじ嵌合している。ラック軸１０の軸方向Ｓ３に関して、軸受４９の外輪１１２が、固定部材５１と第３の軸受保持部８４の端壁１２０との間において締め付けられている。これにより、ラック軸１０の軸方向Ｓ３および径方向に関して、第２のギヤハウジング６２と軸受４９の外輪１１２との相対移動が規制されている。したがって、ラック軸１０の軸方向Ｓ３および径方向に関して、第２のギヤハウジング６２と回転筒５２との相対移動が規制されている。ラック軸１０の両方向の軸力は、回転筒５２、軸受４９、および第２のギヤハウジング６２を介して、第１のマウント部６２によって受けられる。
【００４９】
図１，図２を参照して、以上説明したように、本実施形態の電動パワーステアリング装置１は、電動モータ２３によって減速機２４を介して駆動される回転筒５２の回転を車両の左右方向Ｘに延びるラック軸１０の軸方向移動に変換する運動変換機構２５を備えている。また、減速機２４および運動変換機構２５を収容するギヤハウジング５８を備えている。また、ラック軸１０を収容する筒状のラックハウジング５９を備えている。ギヤハウジング５８は、第１および第２のギヤハウジング６１，６２を含んでいる。第１のギヤハウジング６１は、減速機２４の第１のギヤ支軸３１の第１の端部３４を第１の軸受としての軸受４０を介して支持するとともに第２のギヤ支軸３２の第１の端部３７を第１の軸受としての軸受４４を介して支持する。第２のギヤハウジング６２は、減速機２４の第１のギヤ支軸３１の第２の端部３５を第２の軸受としての軸受４１を介して支持するとともに第２のギヤ支軸３２の第２の端部３８を第２の軸受としての軸受４５を介して支持する。また、第２のギヤハウジング６２は、第３の軸受としての軸受４９を介して回転筒５２を回転可能に且つ軸方向移動不能に支持し、且つラックハウジング５９に固定されている。第２のギヤハウジング６２に、車体１２への第１のマウント部６５が設けられている。
【００５０】
本実施形態では、電動モータ２３による操舵補助力が、ラック軸１０にアシスト軸力として作用するときに、アシスト軸力が、回転筒５２、軸受４９を介して、第２のギヤハウジング６２の第３の軸受保持部８４により受け止められる場合がある。この場合に、アシスト軸力が、第３の軸受保持部８４から第１のマウント部６５へと伝達され、この第１のマウント部６５を含む取付構造６７を経て、車体１２に受け止められる。
【００５１】
このとき、上述のように第１のマウント部６５が第２のギヤハウジング６２に設けられているので、上述のアシスト軸力は、第２のギヤハウジング６２を介して第１のマウント部６５によって受けられる。その結果、上述のアシスト軸力が引っ張り力として第２のギヤハウジング６２の第１の連結部８６と第１のギヤハウジング６１の連結部８１との間に作用することや、上述のアシスト軸力が引っ張り力として第２のギヤハウジング６２の第２の連結部８７とラックハウジング５９の連結部８８との間に作用することが防止される。従って、アシスト軸力が連結部８１，８６間に作用することに起因した減速機２４のアライメント誤差の増大が防止される。また、アシスト軸力が連結部８７，８８間に作用することに起因した運動変換機構２５のアライメント誤差の増大が防止される。さらには異音が大きくなることが防止される。
【００５２】
ここで、第１のマウント部６５は、ハウジング１３を車体１２に取り付けるための車体側の取付部材（例えば、ブッシュ７０等であり、ラックハウジング５９および第１のギヤハウジング６１等のハウジング１３の一部は除く。）が取り付けられる部分であって、第２のギヤハウジング６２に形成された部分である。
なお、比較例として、第１のマウント部が第１のギヤハウジングに設けられる場合を考えると、この場合には、アシスト軸力が、第１のギヤハウジングから第２のギヤハウジングに向かう方向の軸力として作用するときに、このアシスト軸力が、引っ張り力として、第１および第２のギヤハウジングの間に作用することがある。ひいては、減速機のアライメント誤差が大きくなることがある。
【００５３】
また、別の比較例として、第１のマウント部が、ラックハウジングにおいてギヤハウジングに隣接した部分に設けられる場合を考えると、この場合には、アシスト軸力が、第２のギヤハウジングから第１のギヤハウジングに向かう方向の軸力として作用するときに、このアシスト軸力が、引っ張り力として、ラックハウジングおよび第２のギヤハウジングの間に作用することがある。ひいては、運動変換機構のアライメント誤差が大きくなることがある。
【００５４】
また、本実施形態では、第３の軸受としての軸受４９は、複列アンギュラ玉軸受を含むようにしている。この場合、回転筒５２を軸受４９により回転可能に支持でき、しかも、軸受４９の軸方向負荷容量を大きくできる。その結果、ラック軸１０の軸力として作用する上述のアシスト軸力を、第１のマウント部６５により確実に受けることができる。従って、減速機２４および運動変換機構２５のアライメント誤差が大きくなることを確実に防止でき、さらには異音が大きくなることを確実に防止できる。
【００５５】
ここで、複列アンギュラ玉軸受としては、少なくとも一つの軌道輪（内輪および外輪が相当する。）が単一部材により形成されて且つ２つの軌道溝を有し、転動体として玉が用いられ、接触角が０°を超え４５°以下とされた軸受であればよい。
また、アライメント誤差の増大を防止するには、ハウジング１３にリブを形成することや、ハウジング１３の肉厚を大きくすることが考えられる。その一方で、リブの形成や肉厚の増大は、ハウジング１３の重量を増大させてしまう。しかし、本実施形態では、アライメント誤差の増大を防止するのに、第１のマウント部６５を第２のギヤハウジング６２に設けることが採用されているので、リブの形成やハウジング１３の肉厚の増大させることを採用せずに済ますことも可能である。またリブの形成箇所を少なくしたり、肉厚の増大量を小さくしたりすることもできる。従って、重量の増大を抑制できる。
【００５６】
また、本実施形態について、以下のような変形例を考えることができる。以下の説明では、上述の実施形態と異なる点のみを説明する。なお、他の構成については、上述の実施形態と同様である。
例えば、図示しないが、上述の第１の実施形態において、複列アンギュラ玉軸受に代えて、組合せアンギュラ玉軸受、例えば背面組合せアンギュラ玉軸受を用いてもよい。この背面組合せアンギュラ玉軸受は、２つのアンギュラ玉軸受を有している。２つのアンギュラ玉軸受は、互いに同じ仕様に構成され、背面配列で組み合わされている。背面配列では、２つのアンギュラ玉軸受の外輪の背面同士が、互いに向かい合わせに配置されている。２つのアンギュラ玉軸受の外輪の背面同士は、互いに接触してもよいし、当該背面の間にスペーサまたは隙間が介在していてもよい。ここで、外輪の背面は、アンギュラ玉軸受の外輪の２つの側面のうちの軸方向荷重を支持する側の側面である。背面の面積は、正面（残りの側面に相当する。）の面積よりも大きい。このように、組合せアンギュラ玉軸受を用いる場合にも、複列アンギュラ玉軸受を用いた第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５７】
図６は、本発明の第２の実施形態の電動パワーステアリング装置の要部としての減速機２４およびその周辺部分の断面図である。図７は、図６の要部拡大図である。図６、図７を参照して、第２の実施形態の減速機２４は、第３の軸受としての軸受４９に代えて、単一の軸受９１を有している。
軸受９１は、アンギュラコンタクトラジアル軸受としての４点接触玉軸受である。すなわち、軸受９１は、内輪１３１と、外輪１３２と、転動体としての複数の玉１３３とを有している。各玉１３３は、所定の接触角Ｄ（０°を超え４５°以下の範囲内の所定値）を有している。内輪１３１の外周には、２つの軌道溝１３６が形成されている。内輪１３１は、軸方向に２つの環状部材１３５に分割されており、これら２つの環状部材１３５により構成された合わせ内輪である。各環状部材１３５の外周に凹湾曲断面の一つの軌道溝１３６が形成されている。なお、内輪１３１は、単一部材により形成される場合もある。外輪１３２は、単一部材からなる。外輪１３２の内周には、断面Ｖ字形状の溝が形成されている。この溝の一対の側壁に、凹湾曲断面の２つの軌道溝１３７が軸方向に対向して形成されている。純ラジアル荷重の下で負荷された玉１３３は、内輪１３１の２つの軌道溝１３６に接触し、また、外輪１３２の２つの軌道溝１３７に接触するようになっている。
【００５８】
ラック軸１０の軸方向Ｓ３に関して、軸受９１の内輪１３１は、回転筒５２の段部１１６と、固定部材５０との間において締め付けられている。なお、本実施形態では、固定部材５０と内輪１３１との間にスペーサが介在しているが、このスペーサは廃止されて、固定部材５０と内輪１３１とが接するようにしてもよい。また、ラック軸１０の軸方向Ｓ３に関して、軸受９１の外輪１３２が、固定部材５１と第３の軸受保持部８４の端壁１２０との間において締め付けられている。ラック軸１０の軸方向Ｓ３および径方向に関して、回転筒５２と第２のギヤハウジング６２とは相対移動を規制されている。その結果、ラック軸１０の両方向の軸力は、回転筒５２、軸受９１、および第２のギヤハウジング６２を介して、第１のマウント部６２によって受けられる。
【００５９】
このように本実施形態では、第３の軸受としての軸受９１は、４点接触玉軸受を含むようにしている。この場合、回転筒５２を軸受９１により回転可能に支持でき、しかも、軸受９１の軸方向負荷容量を大きくできる。その結果、ラック軸１０の軸力として作用する上述のアシスト軸力を、第１のマウント部６５により確実に受けることができる。従って、減速機２４および運動変換機構２５のアライメント誤差が大きくなることを確実に防止でき、さらには異音が大きくなることを確実に防止できる。
【００６０】
図８は、本発明の第３の実施形態の電動パワーステアリング装置の要部としての減速機２４およびその周辺部分の断面図である。図９は、図８の要部拡大図である。図８，図９を参照して、本実施形態の減速機２４は、第３の軸受としての軸受４９に代えて、２つの軸受９２を有している。２つの軸受９２は、保持部材９５を介して回転筒５２の第２の部分５６の嵌合部１１５に取り付けられている。
【００６１】
軸受９２は、スラスト軸受であり、より具体的には、単式スラスト玉軸受である。接触角Ｄは、９０°とされている。各軸受９２は、何れか一方の向きの軸方向荷重を受けることができる。軸受９２は、一対の軌道輪としての軸軌道盤１４１およびハウジング軌道盤１４２と、複数の転動体としての玉１４３と、複数の玉１４３を周方向に所定間隔を隔てて保持する保持器１４４とを有している。軸軌道盤１４１およびハウジング軌道盤１４２は、円板形状をなしており、その一方の板面に形成された環状の軌道溝を有している。軸軌道盤１４１の軌道溝と、ハウジング軌道盤１４２の軌道溝とが、軸方向Ｓ３に互いに対向している。これらの２つの軌道溝の間に、複数の玉１４３が転動可能に保持されている。
【００６２】
保持部材９５は、筒部９６と、筒部９６の軸方向中間部から径方向外方に突出する環状の突出部９７とを有している。筒部９６と突出部９７とは一体に形成されている。保持部材９５の筒部９６の内周が、回転筒５２の第２の部分５６の嵌合部１１５に嵌合されている。また、ラック軸１０の軸方向Ｓ３に関して、保持部材９５の筒部９６が、回転筒５２の第２の部分５６の段部１１６および固定部材５０により締め付けられている。
【００６３】
２つの軸受９２と保持部材９５と回転筒５２とは、互いに同心に配置されている。また、一方の軸受９２が受けることのできる軸方向荷重の向きと、他方の軸受９２が受けることのできる軸方向荷重の向きとが、互いに逆向きとなるように、２つの軸受９２は配置されている。すなわち、２つの軸受９２と、保持部材９５の突出部９７とが、ラック軸１０の軸方向Ｓ３に沿って並んでいる。突出部９７が、２つの軸受９２の間に挟まれている。２つの軸受９２の軸軌道盤１４１が、軸方向Ｓ３に関して突出部９７に隣接して配置されており、軸軌道盤１４１の内周が、筒部９６の外周に嵌合されている。
【００６４】
また、２つのハウジング軌道盤１４２が、軸方向Ｓ３に関しての両側から、玉１４３を介して、上述の２つの軸軌道盤１４１と突出部９７とを挟んでいる。２つのハウジング軌道盤１４２の外周が、第２のギヤハウジング６２の第３の軸受保持部８４の嵌合部１１９の内周に嵌合状態で取り付けられている。また、２つの軸受９２のハウジング軌道盤１４２は、それぞれ軸方向Ｓ３に関して固定部材５０と第３の軸受保持部８４の端壁１２０とにより、互いに逆向きに押圧されている。軸方向Ｓ３に関して２つの軸受９２と保持部材９５の突出部９７とが、締め付けられている。
【００６５】
これにより、ラック軸１０の軸方向Ｓ３および径方向に関して、回転筒５２と第２のギヤハウジング６２とは相対移動を規制されている。その結果、ラック軸１０の両方向の軸力は、回転筒５２、保持部在９５、２つの軸受９２、および第２のギヤハウジング６２を介して、第１のマウント部６２によって受けられる。
本実施形態では、第１のギヤハウジング６１が、ラジアル軸受である第４の軸受としての軸受４８を介して回転筒５２を支持している。第３の軸受としての軸受９２は、スラスト軸受を含むようにしている。この場合、回転筒５２を軸受４８，９２により回転可能に支持でき、しかも、軸受９２の軸方向負荷容量を大きくできる。その結果、ラック軸１０の軸力として作用する上述のアシスト軸力を、第１のマウント部６５により確実に受けることができる。従って、減速機２４および運動変換機構２５のアライメント誤差が大きくなることを確実に防止でき、さらには異音が大きくなることを確実に防止できる。
【００６６】
なお、この効果は、以下の場合においても得ることができる。すなわち、第３の実施形態において、第４の軸受としての軸受４８は、深溝玉軸受に限らず、例えば、アンギュラ玉軸受等を利用できる。上述の第４の軸受としては、接触角が０°〜４５°以下とされた主に径方向荷重（ラジアル荷重）を受けるラジアル軸受であればよい。また、第３の軸受としての軸受９２は、接触角が９０°の単式スラスト玉軸受に限らず、例えば、単式スラストころ軸受、単式スラストアンギュラ玉軸受等を利用できる。上述の第３の軸受としての軸受９２は、接触角が４５°を越え９０°以下とされた主に軸方向荷重を受けるスラスト軸受であればよい。
【００６７】
また、上述の各実施形態において、第２のギヤハウジング６２とラックハウジング５９とが、単一部材により一体に形成されることにより、互いに固定されていてもよい。
また、上述の各実施形態において、各ギヤ２６，２７，２８は、平歯車であってもよい。また、減速機２４において、中間ギヤ２７が廃止され且つ駆動ギヤ２６と従動ギヤ２８とが噛み合う場合や、４つ以上のギヤが用いられる場合も考えられる。その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲内で種々の変更を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１の実施形態の電動パワーステアリング装置の概略構成の模式図である。
【図２】図１の減速機およびその周辺部分の断面図である。
【図３】図１の第１のマウント部の断面図である。
【図４】図４は、図２の要部拡大図である。
【図５】図２の要部拡大図であり、図４とは別の要部を示す。
【図６】本発明の第２の実施形態の電動パワーステアリング装置の要部としての減速機およびその周辺部分の断面図である。
【図７】図６の要部拡大図である。
【図８】本発明の第３の実施形態の電動パワーステアリング装置の要部としての減速機およびその周辺部分の断面図である。
【図９】図８の要部拡大図である。
【符号の説明】
【００６９】
１…電動パワーステアリング装置、１０…ラック軸、１２…車体、２３…電動モータ、２４…減速機、２５…運動変換機構、３１…第１のギヤ支軸（ギヤ支軸）、３２…第２のギヤ支軸（ギヤ支軸）、３４…（第１のギヤ支軸の）第１の端部、３５…（第１のギヤ支軸の）第２の端部、３７…（第２のギヤ支軸の）第１の端部、３８…（第２のギヤ支軸の）第２の端部、４０，４４…軸受（第１の軸受）、４１，４５…軸受（第２の軸受）、４８…軸受（第４の軸受、ラジアル軸受）、４９…軸受（第３の軸受、複列アンギュラ玉軸受）、５２…回転筒、５８…ギヤハウジング、５９…ラックハウジング、６１…第１のギヤハウジング、６２…第２のギヤハウジング、６５…第１のマウント部、９１…軸受（第３の軸受、４点接触玉軸受）、９２…軸受（第３の軸受、スラスト軸受）、Ｓ３…ラック軸の軸方向、Ｘ…車両の左右方向
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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