JP2003252212A - 車両のステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】車両のステアリング装置の部品点数、組み立て
工数を低減してコスト削減を図る。 【解決手段】操舵により回転するピニオンに噛み合うラ
ック４と一体のスクリューシャフト11にねじ合わされる
回転筒13と同行回転する従動ギヤ21に噛み合う駆動ギヤ
22をモータ27が駆動する。駆動ギヤ22を回転可能に支持
するギヤハウジング26は、回転筒13の一端側を支持する
第１ハウジング31と他端側を支持する第２ハウジング32
の中の一方と一体的に成形される。回転筒13の第１ハウ
ジング31と第２ハウジング32の中の一方に対する径方向
相対変位許容量は他方に対する径方向相対変位許容量よ
りも大きくされ、両ハウジング31、32の相対位置はスク
リューシャフト11の径方向に変更可能とされ、その相対
位置の変更により両ギヤ21、22との間のバックラッシュ
が調節される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ラックに一体化さ
れるスクリューシャフトにねじ合わされる回転筒をモー
タによりギヤを介して回転駆動することでラックを移動
させる力を発生し、そのラックの動きを車輪に伝達する
ことで舵角を変化させるステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】図１０に
示す従来の電動パワーステアリング装置１００は、操舵
により回転するピニオンに噛み合うラック１０１に一体
化されるスクリューシャフト１０２と、そのスクリュー
シャフト１０２にボール１０３を介してねじ合わされる
ボールナット１０４と、そのボールナット１０４に同行
回転するように一体化される従動ベベルギヤ１０５と、
その従動ベベルギヤ１０５に噛み合う駆動ベベルギヤ１
０６を駆動する操舵補助力発生用モータ１０７と、その
ボールナット１０４と従動ベベルギヤ１０５ルギヤとを
回転可能に支持するラックハウジング１０８と、その駆
動ベベルギヤ１０６を回転可能に支持するギヤハウジン
グ１０９とを備える。そのラック１０１の動きが車輪に
伝達されることで舵角が変化する。

【０００３】上記のような電動パワーステアリング装置
１００においては、駆動ベベルギヤ１０６と従動ベベル
ギヤ１０５との間のバックラッシュは加工公差や組み立
て公差に起因して変動する。そのバックラッシュが大き
くなると音の発生や操舵フィーリングの低下が問題にな
ることから、バックラッシュの調節が必要になる。

【０００４】従来、そのラックハウジング１０８は、ラ
ック１０１の一端側を覆う第１ハウジング１０８ａと、
ラック１０１の他端側を覆う第２ハウジング１０８ｂと
を連結することで構成されていた。また、そのギヤハウ
ジング１０９は、第２ハウジング１０８ｂに一体化され
る第１ギヤハウジング１０９ａと、その第１ギヤハウジ
ング１０９ａの内周面１０９ａ′に嵌め合わされる外周
面１０９ｂ′を有する第２ギヤハウジング１０９ｂとを
ボルト１１１により連結することで構成していた。その
第２ギヤハウジング１０９ｂにより、モータ１０７が支
持されると共に駆動ベベルギヤ１０６が軸受け１１０を
介して支持される。その第１ギヤハウジング１０９ａの
内周面１０９ａ′と第２ギヤハウジング１０９ｂの外周
面１０９ｂ′とは、駆動ベベルギヤ１０６の回転軸に対
して偏心する中心軸を有する円筒面とされ、第２ギヤハ
ウジング１０９ｂにおけるボルト１１１の通孔の内径は
ボルト１１１の外径よりも大きくされている。これによ
り、その第１ギヤハウジング１０９ａに対して第２ギヤ
ハウジング１０９ｂを回転させることで、駆動ベベルギ
ヤ１０６をギヤハウジング１０９に対して径方向に移動
させ、駆動ベベルギヤ１０６と従動ベベルギヤ１０５と
の間のバックラッシュを調節していた。

【０００５】上記従来の構成では、ギヤハウジング１０
９を第１ギヤハウジング１０９ａと第２ギヤハウジング
１０９ｂとから構成するため、部品点数、組み立て工数
が多くなり、製造コストが増大するという問題がある。

【０００６】上記のような電動パワーステアリング装置
１００においては、路面側から車輪に作用する負荷によ
ってラック１０１の振動と撓みが生じる。そのような振
動を吸収するため、そのラック１０１をピニオンとの噛
み合い位置において支持するラック支持部材（図示省
略）と上記ボール１０３との間の位置（図７においてボ
ール１０３の右方の位置）において、振動減衰性の大き
な材質からなる軸受けによりラック１０１を支持するこ
とが提案されている（特許第２９６６８１８号）。

【０００７】しかし、振動減衰性の大きな材質からなる
軸受けにより振動を減衰することはできても、ラック１
０１の撓みを十分に低減することはできなかった。その
ラック１０１の撓みの増大はスクリューシャフト１０２
の撓みの増大であることから、スクリューシャフト１０
２とボール１０３との間およびボールナット１０４とボ
ール１０３との間の摩擦が大きくなり、モータ１０７の
出力のラック１０１への伝達効率が１０％以上低下する
こともあり、エネルギーの有効利用を図ることができ
ず、操舵フィーリングが低下するという問題があった。

【０００８】また、モータ１０７と車体内の他部品との
干渉防止等のレイアウト上の必要性から、スクリューシ
ャフト１０２をラック１０１の端部近傍に配置すること
が要望されていた。しかし、スクリューシャフト１０２
をラック１０１の端部近傍に配置すると、スクリューシ
ャフト１０２とラック支持部材との距離が大きくなるた
めラック１０１の撓みがより大きくなる。そのようなス
クリューシャフト１０２が設けられていないラックを用
いたラックピニオン式ステアリング装置においては、ラ
ックの端部近傍をブッシュにより支持することでラック
の撓みを防止している。しかし、ブッシュにより支持さ
れるラック１０１の端部近傍にスクリューシャフト１０
２を設けた場合、ブッシュはスクリューシャフト１０２
における軌道溝１０２ａの開口縁と接触することになり
磨耗し易くなる。そのため、スクリューシャフトのがた
つきにより伝達効率が低下する。

【０００９】本発明は、上記課題を解決することのでき
る車両のステアリング装置を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の車両のステアリ
ング装置は、操舵により回転するピニオンと、そのピニ
オンに噛み合うラックと、そのラックに一体化されるス
クリューシャフトと、そのスクリューシャフトに転動体
を介してねじ合わされる回転筒と、その回転筒に同行回
転するように一体化される従動ギヤと、その従動ギヤに
噛み合う駆動ギヤと、その駆動ギヤを駆動するモータ
と、その回転筒を回転可能に支持するラックハウジング
と、その駆動ギヤを回転可能に支持するギヤハウジング
とを備える。そのラックハウジングは、回転筒の一端側
を支持する第１ハウジングと他端側を支持する第２ハウ
ジングとを連結することで構成され、そのギヤハウジン
グは、その第１ハウジングと第２ハウジングの中の一方
と一体的に成形され、そのラックの動きが車輪に伝達さ
れることで舵角が変化する。その回転筒の第１ハウジン
グと第２ハウジングの中の一方に対する径方向相対変位
許容量は他方に対する径方向相対変位許容量よりも大き
くされ、その第１ハウジングと第２ハウジングとの相対
位置は、そのスクリューシャフトの径方向に変更可能と
され、その第１ハウジングと第２ハウジングとの相対位
置の変更により、その駆動ギヤと従動ギヤとの間のバッ
クラッシュが調節される。本発明の構成によれば、ラッ
クハウジングを構成する第１ハウジングと第２ハウジン
グとの相対位置を変更するだけで、駆動ギヤと従動ギヤ
との間のバックラッシュを調節できる。

【００１１】その回転筒は、そのスクリューシャフトの
径方向に弾性変形可能な弾性部材を介して、その第１ハ
ウジングと第２ハウジングの中の一方により支持されて
いるのが好ましい。これにより、駆動ギヤと従動ギヤと
の間のバックラッシュ調節のために第１ハウジングと第
２ハウジングとの相対位置を変更する際に、ラックハウ
ジングとラックとの径方向相対位置の変動を、その弾性
部材の弾性変形により吸収できる。よって、回転筒と従
動ギヤのラックハウジングに対するガタをなくせる。ま
た、路面から車輪を介して作用する負荷によるラックの
振動を減衰できる。

【００１２】そのスクリューシャフトの移動範囲に配置
されると共に、そのスクリューシャフトの外周を支持可
能な支持体と、そのラックをピニオンとの噛み合い位置
において支持するラック支持部材とを備え、その支持体
とラック支持部材との間に前記転動体の全体が配置さ
れ、前記ラックに路面側から作用する負荷を、その支持
体とラック支持部材とにより受けるのが好ましい。これ
により路面側から車輪を介してラックに作用する負荷
を、ラックを支持する支持体とラック支持部材とにより
受けるので、その支持体とラック支持部材との間におい
てラックが撓むのを防止できる。その支持体とラック支
持部材との間に転動体の全体が配置されるので、スクリ
ューシャフトの撓みを低減し、転動体とスクリューシャ
フトとの間および転動体と回転筒との間の摩擦の増大を
阻止できる。また、その支持体はスクリューシャフトの
移動範囲に配置され、そのスクリューシャフトの外周を
支持可能であるので、スクリューシャフトを転動体の全
体よりもラック支持部材から離れたラックの端部近傍に
配置できる。これにより、ステアリング装置を構成する
モータのレイアウトの自由度を向上できる。その支持体
としてはブッシュや軸受けを用いることができる。

【００１３】前記支持体は前記ラックハウジングにより
支持されてもよい。これにより、スクリューシャフトの
ラック支持部材からの距離がより大きくなっても、支持
体によりスクリューシャフトの外周を支持し、スクリュ
ーシャフトの撓みを低減できる。

【００１４】前記支持体は前記回転筒により支持されて
もよい。これにより、支持体はスクリューシャフトに対
して相対回転するので、偏って磨耗するのが防止され、
また、スクリューシャフトの軌道溝の開口縁との接触に
よる偏磨耗も抑制され、長寿命化を図れる。この場合、
その支持体として転がり軸受が用いられるのが好まし
い。転がり軸受を用いることでスクリューシャフトと回
転筒とが円滑に相対回転し、伝達効率を向上することが
できる。

【００１５】前記スクリューシャフトの外周における軌
道溝の開口縁は面取り部とされているのが好ましい。こ
れにより、その軌道溝の開口縁との接触による支持体の
磨耗を抑制し、スクリューシャフトのがたつきによる伝
達効率低下を防止できる。その面取り部は凸曲面でも平
坦面でもよい。

【００１６】前記スクリューシャフトの外周における軌
道溝のスクリューシャフト軸方向における寸法は、その
軌道溝の間の部分のスクリューシャフト軸方向における
寸法よりも小さくされているのが好ましい。これによ
り、支持体の内周面にスクリューシャフトの外周面から
作用する面圧を低減し、支持体の磨耗を抑制し、スクリ
ューシャフトのがたつきによる伝達効率低下を防止でき
る。

【００１７】なお、駆動ギヤと従動ギヤとの間のバック
ラッシュ調節のための構成が必須でなく、路面反力によ
るラックの撓みを防止する構成のみが必要である場合、
車両のステアリング装置は次のような構成とすることが
できる。すなわち、操舵により回転するピニオンと、そ
のピニオンに噛み合うラックと、そのラックに一体化さ
れるスクリューシャフトと、そのスクリューシャフトに
転動体を介してねじ合わされる回転筒と、その回転筒を
駆動するモータと、その回転筒を回転可能に支持するラ
ックハウジングと、そのラックをピニオンとの噛み合い
位置において支持するラック支持部材とを備え、そのラ
ックの動きが車輪に伝達されることで舵角が変化する車
両のステアリング装置において、前記スクリューシャフ
トの移動範囲に配置されると共に、そのスクリューシャ
フトの外周を支持可能な支持体が設けられ、その支持体
と前記ラック支持部材との間に前記転動体の全体が配置
され、前記ラックに路面側から作用する負荷を、その支
持体と前記ラック支持部材とにより受ける。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図１、図２に示すラックピニオン式
電動パワーステアリング装置１は、入力シャフト２に連
結されるステアリングホイールＨの操舵により回転する
ピニオン３と、そのピニオン３に噛み合うラック４とを
備え、そのラック４の両端に車輪（図示省略）が連結さ
れる。そのピニオン３の回転によるラック４の動きが車
輪に伝達されることで舵角が変化する。

【００１９】そのピニオン３とラック４を覆うラックハ
ウジング３０が設けられる。そのラックハウジング３０
内に、ステアリングホイールＨの操舵によってピニオン
３に伝達される操舵トルクを検出するトルクセンサ７が
設けられる。そのトルクセンサ７は公知のものを採用で
きる。そのピニオン３との噛み合い位置においてラック
４はラック支持部材９により支持されている。そのラッ
ク支持部材９は、本実施形態では公知の構成を有し、ラ
ックハウジング３０にラック４の径方向に移動可能に挿
入され、バネ８によりラック４に押し付けられ、ラック
４における歯と反対側をラック軸方向視で円弧に沿う面
により支持する。

【００２０】図３に示すように、そのラック４にスクリ
ューシャフト１１が一体化されている。本実施形態で
は、ラック４における中央よりも一端側に近接する領域
がスクリューシャフト１１とされている。そのスクリュ
ーシャフト１１にボール（転動体）１２を介してボール
ナット（回転筒）１３がねじ合わされている。

【００２１】そのボールナット１３に同行回転するよう
に従動ギヤ２１が一体化されている。本実施形態では、
その従動ギヤ２１はベベルギヤとされ、ボールナット１
３の外周に嵌め合わされ、ボールナット１３の外周の段
差とボールナット１３にねじ合わされるナット１４とに
より挟み込まれることでボールナット１３に一体化され
ている。

【００２２】その従動ギヤ２１に噛み合う駆動ギヤ２２
が駆動シャフト２３に一体的に設けられている。その駆
動ギヤ２２は、駆動シャフト２３を支持するボールベア
リング２４、２５を介してギヤハウジング２６により回
転可能により支持されている。その駆動ギヤ２２を駆動
する操舵補助力発生用モータ２７がギヤハウジング２６
に取り付けられ、そのモータ２７の出力シャフトは駆動
シャフト２３にカップリング２７ａを介して連結され
る。

【００２３】上記トルクセンサ７とモータ２７に接続さ
れる車載制御装置（図示省略）が、そのトルクセンサ７
により検出される操舵トルクに応じてモータ２７を駆動
する。これにより、モータ２７の出力は駆動ギヤ２２、
従動ギヤ２１を介してボールナット１３に伝達され、ボ
ールナット１３の回転力がボール１２、スクリューシャ
フト１１を介してラック４に操舵補助力として伝達され
る。なお、そのモータ２７の制御方法は特に限定される
ものではなく、例えば車速等の操舵トルク以外の変量に
応じて操舵補助力を変化させるようにしてもよい。

【００２４】そのボールナット１３はラックハウジング
３０により回転可能に支持されている。そのラックハウ
ジング３０は、ボールナット１３の一端側を支持する第
１ハウジング３１と他端側を支持する第２ハウジング３
２とを連結することで構成され、車体に取り付けられ
る。その第２ハウジング３２と上記ギヤハウジング２６
とが一体的に成形されている。本実施形態では、ボール
ナット１３の一端は第１ハウジング３１の内周３１ａに
より第１ボールベアリング３３を介して支持され、ボー
ルナット１３の他端は第２ハウジング３２の内周３２ａ
により第２ボールベアリング３４を介して支持されてい
る。

【００２５】その第１ボールベアリング３３の内輪はボ
ールナット１３と一体化される。その第１ボールベアリ
ング３３の外輪は、軸方向に並列する２部材３３ａ、３
３ｂにより構成され、第１ハウジング３１の内周にねじ
合わされる環状のネジ部材３７と第１ハウジング３１の
内周段差との間に挟まれる。これにより、従動ギヤ２１
はボールナット１３を介してラックハウジング３０によ
り回転可能に支持されることになる。

【００２６】その第２ボールベアリング３４の外周と第
２ハウジング３２の内周との間にゴム等の環状の弾性部
材３６が配置されている。これによりボールナット１３
は、スクリューシャフト１１の径方向に弾性変形可能な
弾性部材３６を介して第２ハウジング３２により支持さ
れている。その弾性部材３６の弾性変形量は例えば０．
１〜０．２ｍｍ程度とされ、駆動ギヤ２２と従動ギヤ２
１との間のバックラッシュ調節量よりも大きくされるの
が好ましい。

【００２７】その第１ハウジング３１と第２ハウジング
３２との相対位置は、スクリューシャフト１１の径方向
に変更可能とされている。本実施形態では、図３、図４
に示すように、第１ハウジング３１の内周３１ａ、外周
３１ｂ、第２ハウジング３２の内周３２ａは円筒面に沿
う部分を有する。その第１ハウジング３１の内周３１ａ
に上記ボールベアリング３３の外輪３３ａ、３３ｂが微
小な隙間を介してインロー嵌合される。その第１ハウジ
ング３１の外周３１ｂに第２ハウジング３２の内周３２
ａが周方向に相対回転可能に微小な隙間を介してインロ
ー嵌合される。上記のようにボールナット１３は弾性部
材３６を介して第２ハウジング３２により支持されてい
るので、ボールナット１３の第２ハウジング３２に対す
る径方向相対変位許容量は第１ハウジング３１に対する
径方向相対変位許容量よりも大きくされている。その第
１ハウジング３１の内周３１ａが沿う円筒面の軸心Ｏａ
と、その第１ハウジング３１の外周３１ｂと第２ハウジ
ング３２の内周３２ａとが沿う円筒面の軸心Ｏｂとは図
４においてＥだけ偏心する。これにより、第１ハウジン
グ３１の外周３１ｂと第２ハウジング３２の内周３２ａ
とが周方向に相対回転することで、第１ハウジング３１
と第２ハウジング３２との相対位置はスクリューシャフ
ト１１の径方向に変化する。その第１ハウジング３１と
第２ハウジング３２との相対位置の変化により、例えば
図４において従動ギヤ２１が駆動ギヤ２２に対して一点
鎖線で示す位置から二点鎖線で示す位置に図中δだけ相
対変位し、これにより駆動ギヤ２２と従動ギヤ２１との
間のバックラッシュが調節される。

【００２８】その第１ハウジング３１と第２ハウジング
３２とを連結するため、第１ハウジング３１における第
２ハウジング３２の端面との対向壁に形成されるボルト
通孔３１ｃに挿通されるボルト３５が、その第２ハウジ
ング３２の端面において開口するネジ孔３２ｃにねじ合
わされる。そのボルト通孔３１ｃは、第１ハウジング３
１の外周３１ｂが沿う円筒面の周方向を長径方向とする
長孔とされ、両ハウジング３１、３２が相対回転可能な
ようにその長径方向にボルト３５に対して相対移動可能
とされている。

【００２９】そのスクリューシャフト１１の移動範囲
に、そのスクリューシャフト１１の外周を支持可能な支
持体が設けられている。本実施形態では、その支持体は
円筒状のブッシュ４０とされ、第１ハウジング３１の内
周に嵌め合わされることでラックハウジング３０により
支持される。そのブッシュ４０は、例えば鋼板の表面を
ポリ四フッ化エチレンや銅化合物等によりコーティング
することで形成され、割りを有するものとされる。この
ブッシュ４０の内周によりスクリューシャフト１１の外
周が支持される。本実施形態では、車両の直進状態にお
いてブッシュ４０はスクリューシャフト１１の一端とラ
ック４との境界領域近傍に配置される。なお、ブッシュ
４０はスクリューシャフト１１を常に支持する位置に配
置されてもよいし、左右一方への操舵時のみ支持する位
置に配置されてもよい。そのブッシュ４０とラック支持
部材９との間に上記ボール１２の全体が配置される。こ
れにより、ラック４に路面側から車輪を介して作用する
負荷をブッシュ４０とラック支持部材９とにより受け、
スクリューシャフト１１の撓みを抑制可能である。その
ブッシュ４０の内径とスクリューシャフト１１の外径と
の差は例えば０．０５ｍｍ程度とされる。

【００３０】図５に示すように、スクリューシャフト１
１における螺旋状の軌道溝１１ａの開口縁との接触によ
るブッシュ４０の磨耗を抑制するため、その軌道溝１１
ａの開口縁は面取り部１１ａ′とされている。本実施形
態では、その面取り部１１ａ′は平坦面とされている。
スクリューシャフト１１の軸方向に対して面取り部１１
ａ′がなす角度αは３０°以下であるのが好ましい。

【００３１】上記構成によれば、第１ハウジング３１と
第２ハウジング３２との相対位置を変更するだけで、駆
動ギヤ２２と従動ギヤ２１との間のバックラッシュを調
節できる。また、そのバックラッシュ調節の際に駆動ギ
ヤ２２は従動ギヤ２１に対して回転径方向に移動するの
で、ベベルギヤである駆動ギヤ２２と従動ギヤ２１の両
回転軸がなす角度を小さくしても噛み合い位置を適正位
置に維持でき、スペースの制限された車体内での操舵装
置のレイアウトを行う上で好ましい。その第１ハウジン
グ３１と第２ハウジング３２との相対位置を変更する際
に、ラックハウジング３０とラック４との径方向相対位
置の変動を、弾性部材３６の弾性変形により吸収できる
ので、ボールナット１３と従動ギヤ２１のラックハウジ
ング３０に対するガタをなくせる。また、その弾性部材
３６により、路面から車輪に作用する反力によるラック
４の振動を減衰できる。

【００３２】さらに上記構成によれば、路面側から車輪
を介してラック４に作用する負荷を、ラック４を支持す
るブッシュ４０とラック支持部材９とにより受けるの
で、そのブッシュ４０とラック支持部材９との間におい
てラック４が撓むのを防止できる。そのブッシュ４０と
ラック支持部材９との間にボール１２の全体が配置され
るので、スクリューシャフト１１の撓みを低減し、ボー
ル１２とスクリューシャフト１１との間およびボール１
２とボールナット１３との間の摩擦の増大を阻止でき
る。また、そのブッシュ４０はスクリューシャフト１１
の移動範囲に配置され、そのスクリューシャフト１１の
外周を支持可能であるので、スクリューシャフト１１を
ボール１２の全体よりもラック支持部材９から離れたラ
ック４の端部近傍に配置できる。これにより、ステアリ
ング装置１を構成するモータ２７のレイアウトの自由度
を向上できる。そのブッシュ４０をラックハウジング３
０により支持することで、スクリューシャフト１１のラ
ック支持部材９からの距離がより大きくなっても、ブッ
シュ４０によりスクリューシャフト１１の外周を支持
し、スクリューシャフト１１の撓みを低減できる。さら
に、スクリューシャフト１１の外周における軌道溝１１
ａの開口縁は面取り部１１ａ′とされているので、その
開口縁との接触によるブッシュ４０の磨耗を抑制し、ス
クリューシャフト１１のがたつきによる伝達効率低下を
防止できる。

【００３３】図６は本発明の第１変形例を示し、第１ハ
ウジング３１と第２ハウジング３２の相対位置を上記実
施形態とは異なる構成により変更する。すなわち、第１
ハウジング３１の外周３１ｂは円筒面に沿い、第２ハウ
ジング３２の内周３２ａ′は端面視長円形の筒体外周面
に沿う。その第１ハウジング３１の外周３１ｂが沿う円
筒面の端面の径と、第２ハウジング３２の内周３２ａ′
が沿う筒体の端面の長円の短径との差は微小とされる。
その長円の長径方向は駆動ギヤ２２の回転軸２２Ｏと従
動ギヤ２１の回転軸２１Ｏとを含む面に沿う。その第１
ハウジング３１の外周３１ｂに第２ハウジング３２の内
周３２ａ′が相対移動可能に嵌め合わされる。これによ
り、その第１ハウジング３１と第２ハウジング３２の相
対移動方向は、スクリューシャフト１１の径方向であっ
て、駆動ギヤ２２の回転軸２２Ｏと従動ギヤ２１の回転
軸２１Ｏとを含む面に沿う。その相対移動による第１ハ
ウジング３１と第２ハウジング３２との相対位置の変化
により、例えば図６において従動ギヤ２１が駆動ギヤ２
２に対して一点鎖線で示す位置から二点鎖線で示す位置
との間で相対変位し、これにより駆動ギヤ２２と従動ギ
ヤ２１との間のバックラッシュが調節される。また、第
１ハウジング３１と第２ハウジング３２とを連結するた
め、第１ハウジング３１における第２ハウジング３２の
端面との対向壁に形成されるボルト通孔３１ｃ′に挿通
されるボルト３５が、その第２ハウジング３２の端面に
おいて開口するネジ孔３２ｃにねじ合わされる。そのボ
ルト通孔３１ｃ′は、両ハウジング３１、３２の相対移
動方向を長径方向とする長孔とされ、両ハウジング３
１、３２が相対移動可能なようにその長径方向にボルト
３５に対して相対移動可能とされている。他は上記実施
形態と同様とされる。

【００３４】図７は本発明の第２変形例を示し、上記実
施形態との相違はブッシュ４０がボールナット１３の内
周に取り付けられている点にある。他は上記実施形態と
同様とされる。これにより、ブッシュ４０はスクリュー
シャフト１１に対して相対回転するので、偏って磨耗す
るのが防止され、また、スクリューシャフト１１のボー
ル用軌道溝１１ａの開口縁との接触による偏磨耗も抑制
され、長寿命化を図れる。

【００３５】図８は本発明の第３変形例を示す。上記実
施形態および各変形例との相違は、スクリューシャフト
１１の外周における軌道溝１１ａの開口縁の面取り部１
１ａ′が凸曲面とされ、また、その軌道溝１１ａのスク
リューシャフト軸方向における寸法Ｌ１が、その軌道溝
１１ａの間の部分のスクリューシャフト軸方向における
寸法Ｌ２よりも小さくされている点にある。なお、軌道
溝１１ａの開口縁に面取り部１１ａ′が形成される場合
には、図において破線で示すように面取り部１１ａ′が
形成されなかったものとして寸法Ｌ１、Ｌ２を測定す
る。これにより、ブッシュ４０の内周面にスクリューシ
ャフト１１の外周面から作用する面圧を低減し、ブッシ
ュ４０の磨耗を抑制し、スクリューシャフト１１のがた
つきによる伝達効率低下を防止できる。他は上記実施形
態と同様で同様部分は同一符号で示される。

【００３６】図９は本発明の第４変形例を示す。上記実
施形態および各変形例との相違は、支持体としてブッシ
ュ４０に代えて転がり軸受であるニードルベアリング２
４０が用いられている。また、ボール１２とボールナッ
ト１３に代えて、スクリューシャフト１１の軸方向に並
列する複数（本実施形態では４つ）のボールベアリング
２１２と、それらボールベアリング２１２を覆う筒体２
１３が用いられている。その筒体２１３は第１、第２部
材２１３ａ、２１３ｂをネジ２１３ｃを介して連結する
ことで構成されている。従動ギヤ２１は筒体２１３の第
１部材２１３ａの外周に嵌め合わされ、第１部材２１３
ａの外周の段差と第２部材２１３ｂとにより挟み込まれ
ることで筒体２１３に一体化されている。そのニードル
ベアリング２４０は筒体２１３の内周に嵌め合わされる
ことで筒体２１３により支持されている。各ボールベア
リング２１２を構成するボール２１２ａが本発明の転動
体とされ、そのボール２１２ａを介して筒体２１３はス
クリューシャフト１１にねじ合わされている。すなわ
ち、各ボールベアリング２１２を構成する外輪２１２ｂ
は筒体２１３に同行回転するように一体化されている。
各ボールベアリング２１２の内輪２１２ｃの内周にスク
リューシャフト１１における螺旋状の軌道溝１１ａに当
接可能な環状突部２１２ｃ′が形成されている。各ボー
ルベアリング２１２の回転軸はスクリューシャフト１１
の軸心に対して軌道溝１１ａのリード角と等しい角度だ
け傾斜するものとされ、その傾斜方向は中央側の２つの
ボールベアリング２１２と両端側の２つのボールベアリ
ング２１２とで互いに逆とされている。また、各ボール
ベアリング２１２の回転中心はスクリューシャフト１１
の軸心に対して偏心する。各ボールベアリング２１２は
環状突部２１２ｃ′を介して軌道溝１１ａの内面に一位
置において接するものとされ、中央側の２つのボールベ
アリング２１２の当接位置と両端側の２つのボールベア
リング２１２の当接位置とは回転周方向において互いか
ら１８０°離れている。これにより、筒体２１３がモー
タ２７により回転駆動されることで、ボールベアリング
２１２を介してスクリューシャフト１１に軸方向力が作
用する。このようなボールベアリングを利用したラック
の送り機構は、例えば特開２０００−３５２４５０号公
報に開示されたような公知のものを用いることができ
る。この第４変形例によれば、ニードルベアリング２４
０はスクリューシャフト１１に対して相対回転するので
偏って磨耗するのが防止され、また、スクリューシャフ
ト１１の軌道溝１１ａの開口縁との接触による磨耗も抑
制され、長寿命化を図れる。さらに、支持体として転が
り軸受であるニードルベアリング２４０を用いることで
スクリューシャフト１１と筒体２１３とが円滑に相対回
転し、伝達効率を向上することができる。他は上記実施
形態と同様で同様部分は同一符号で示される。

【００３７】本発明は上記実施形態や変形例に限定され
ない。例えば、弾性部材３６をなくし、ボールベアリン
グ３４の外周と第２ハウジング３２の内周との間に、駆
動ギヤ２２と従動ギヤ２１との間のバックラッシュ調節
量に対応する隙間を設けてもよく、この場合、その隙間
はボールベアリング３４の外径と第２ハウジング３２の
内径との差が例えば０．１〜０．２ｍｍ程度となるよう
に定める。また、駆動ギヤ２２と従動ギヤ２１の種類は
特にベベルギヤに限定されない。また、実施形態や第１
〜第３変形例においてブッシュ４０に代えて転がり軸受
けを用い、第４変形例においてニードルベアリング２４
０に代えてブッシュを用い、実施形態や第１、第３変形
例においてブッシュ４０をボールナット１３により支持
し、第２変形例においてブッシュ４０をラックハウジン
グ３０により支持し、第４実施形態においてニードルベ
アリング２４０をラックハウジング３０により支持して
もよい。さらに、本発明を適用するステアリング装置は
パワーステアリング装置に限定されず、例えば車両を路
面の誘導標識に沿って無人運転するためにモータ出力の
みでラックを駆動する自動操舵装置や、車輪に機械的に
連結されていないステアリングホイールの操舵に応じて
駆動されるモータの出力のみでラックを駆動するステア
バイワイヤシステムを採用した操舵装置にも適用でき
る。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、ラックに一体化される
スクリューシャフトにねじ合わされる回転筒を、モータ
によりギヤを介して回転駆動することでラックに軸方向
力を付与し、そのラックの動きが車輪に伝達されること
で舵角が変化する車両のステアリング装置において、そ
のギヤのバックラッシュ調節のための部品点数、組み立
て工数を低減し、コスト削減を図り、音の発生や操舵フ
ィーリングの低下を防止でき、さらに操舵補助力発生用
モータの出力のラックへの伝達効率低下を防止できるス
テアリング装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の電動パワーステアリング装
置の正面図

【図２】本発明の実施形態の電動パワーステアリング装
置の縦断面図

【図３】本発明の実施形態の電動パワーステアリング装
置の要部の断面図

【図４】本発明の実施形態の電動パワーステアリング装
置における第１ハウジングと第２ハウジングの作用説明
図

【図５】本発明の実施形態の電動パワーステアリング装
置における部分拡大図

【図６】本発明の第１変形例の電動パワーステアリング
装置における第１ハウジングと第２ハウジングの作用説
明用図

【図７】本発明の第２変形例の電動パワーステアリング
装置の要部の断面図

【図８】本発明の第３変形例の電動パワーステアリング
装置における部分拡大図

【図９】本発明の第４変形例の電動パワーステアリング
装置における部分拡大図

【図１０】従来の電動パワーステアリング装置の部分断
面図

【符号の説明】

３ ピニオン ４ ラック ９ ラック支持部材 １１ スクリューシャフト １２ ボール（転動体） １３ ボールナット（回転筒） ２１ 従動ギヤ ２２ 駆動ギヤ ２６ ギヤハウジング ２７ 操舵補助力発生用モータ ３０ ラックハウジング ３１ 第１ハウジング ３２ 第２ハウジング ３６ 弾性部材 ４０ ブッシュ（支持体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮田 敦哉 大阪府大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋精工株式会社内 Ｆターム(参考） 3D033 CA04

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】操舵により回転するピニオンと、そのピニ
   オンに噛み合うラックと、そのラックに一体化されるス
   クリューシャフトと、そのスクリューシャフトに転動体
   を介してねじ合わされる回転筒と、その回転筒に同行回
   転するように一体化される従動ギヤと、その従動ギヤに
   噛み合う駆動ギヤと、その駆動ギヤを駆動するモータ
   と、その回転筒を回転可能に支持するラックハウジング
   と、その駆動ギヤを回転可能に支持するギヤハウジング
   とを備え、そのラックハウジングは、回転筒の一端側を
   支持する第１ハウジングと他端側を支持する第２ハウジ
   ングとを連結することで構成され、そのギヤハウジング
   は、その第１ハウジングと第２ハウジングの中の一方と
   一体的に成形され、そのラックの動きが車輪に伝達され
   ることで舵角が変化する車両のステアリング装置であっ
   て、その回転筒の第１ハウジングと第２ハウジングの中
   の一方に対する径方向相対変位許容量は他方に対する径
   方向相対変位許容量よりも大きくされ、その第１ハウジ
   ングと第２ハウジングとの相対位置は、そのスクリュー
   シャフトの径方向に変更可能とされ、その第１ハウジン
   グと第２ハウジングとの相対位置の変更により、その駆
   動ギヤと従動ギヤとの間のバックラッシュが調節される
   ことを特徴とする車両のステアリング装置。
2. 【請求項２】その回転筒は、そのスクリューシャフトの
   径方向に弾性変形可能な弾性部材を介して、その第１ハ
   ウジングと第２ハウジングの中の一方により支持されて
   いる請求項１に記載の車両のステアリング装置。
3. 【請求項３】そのスクリューシャフトの移動範囲に配置
   されると共に、そのスクリューシャフトの外周を支持可
   能な支持体と、そのラックをピニオンとの噛み合い位置
   において支持するラック支持部材とを備え、その支持体
   とラック支持部材との間に前記転動体の全体が配置さ
   れ、前記ラックに路面側から作用する負荷を、その支持
   体とラック支持部材とにより受ける請求項１または２に
   記載の車両のステアリング装置。
4. 【請求項４】前記支持体は前記ラックハウジングにより
   支持される請求項３に記載の車両のステアリング装置。
5. 【請求項５】前記支持体は前記回転筒により支持される
   請求項３に記載の車両のステアリング装置。
6. 【請求項６】前記支持体として転がり軸受が用いられる
   請求項５に記載の車両のステアリング装置。
7. 【請求項７】前記スクリューシャフトの外周における螺
   旋状の軌道溝の開口縁は面取り部とされている請求項３
   〜６の中の何れかに記載の車両のステアリング装置。
8. 【請求項８】前記スクリューシャフトの外周における軌
   道溝のスクリューシャフト軸方向における寸法は、その
   軌道溝の間の部分のスクリューシャフト軸方向における
   寸法よりも小さくされている請求項３〜７の中の何れか
   に記載の車両のステアリング装置。