JP2003261048A - 電動式パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操舵軸に対するモータの突き出しを小さくす
ることができ、モータの回転力の最大伝達トルク及び伝
動効率を高めることができ、さらに、減速機による異音
の発生を低減することができるようにする。 【解決手段】 操舵輪Ａの操舵に応じて回転する出力軸
３等の回転軸と、該回転軸の周りに配置される操舵補助
用のモータ５と、該モータ５の回転力を前記回転軸に伝
動する転動ボール形差動減速機６とを備え、該転動ボー
ル形差動減速機６、モータ５及び回転軸を同軸的に配置
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は操舵手段の操舵に応
じて動作する操舵軸に操舵補助用のモータの回転力を伝
動して操舵補助するようにした電動式パワーステアリン
グ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】操舵手段としての操舵輪に加えられる操
舵トルクの検出結果に基づいて操舵補助用のモータを駆
動し、該モータの回転力を操舵軸に伝えて操舵を補助す
る構成とした電動式パワーステアリング装置の前記モー
タは、操舵輪に繋がり、該操舵輪の操舵に伴って回転す
る回転軸の途中に、又は、操向車輪に両端を連結され、
軸長方向に移動して舵取りを行なわせるためのラック軸
等の移動軸の途中に設けられる。

【０００３】また、電動式パワーステアリング装置は、
操舵補助のために十分な回転力を発生し得る小形のモー
タが得難いため、モータの回転力を増加して前記回転
軸、又は、前記移動軸に伝動する減速機構が設けられて
いる。

【０００４】ところで、回転軸の途中にモータが設けら
れる電動式パワーステアリング装置は、車室外の部分は
僅かであり、その周辺に前記モータを含めた伝動系の配
設位置を確保することが難しいため、車室内にモータ及
び減速機構が配置されている。

【０００５】この減速機構として一般には比較的小形で
比較的高減速比が得られるウォーム減速機が用いられて
いる。このウォーム減速機は、モータの駆動軸に直結さ
れるウォームと、該ウォームに噛合するウォームホイー
ルとを有しており、該ウォームホイールが前記回転軸の
途中に嵌合固定されている。また、モータは前記回転軸
を支持するハウジングに取付けられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ウォーム減
速機を構成するウォームは、前記ウォームホイール及び
回転軸の軸芯と交叉するように前記ハウジング内に支持
されており、このウォームに前記モータの駆動軸が直結
されるため、回転軸の途中にモータが設けられる電動式
パワーステアリング装置にあっては、回転軸に対してモ
ータが大きく突き出ることになり、車室内に比較的広い
占有空間が必要となる。また、ウォーム減速機は大径の
ウォームホイールの周方向１個所で小径のウォームが噛
合し、１乃至２歯が伝動に関与しているに過ぎないた
め、最大伝達トルクが小さいのであり、さらに、噛合部
の摺動抵抗が大であるため、伝動効率が悪いと言う問題
があり、また、ウォーム及びウォームホイールの噛合部
にバックラッシュが発生し、このバックラッシュによる
異音が車室内に洩れることになり、改善策が要望されて
いた。

【０００７】ところで、回転軸に対するモータの突き出
しを小さくするには、例えば特公平４−２９５８２号公
報、特公平４−５０２２７号公報に記載されているよう
に、操舵輪に繋がる回転軸の周りに、円筒形のロータ及
びステータを有するモータと、該モータのロータに繋が
る遊星減速機を配置することにより達成することが可能
である。また、この遊星減速機は前記モータの回転力が
複数の遊星歯車から伝動されるため、ウォーム減速機に
比べて最大伝達トルクは大きいが、遊星歯車の個数は一
般に３個であるため、最大伝達トルクをさらに大きくす
ることが望ましい。また、遊星減速機においても噛合部
の摺動抵抗は大であるため、伝動効率は改善されない。
また、遊星減速機は部品点数が多く、構造が複雑であ
り、また、歯車同士の噛合いであるため、噛合部にバッ
クラッシュが発生し易いと言う問題がある。

【０００８】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、回転軸等の操舵軸に対するモータの突き出しを
小さくすることができ、しかも、モータの回転力の最大
伝達トルクを大きくすることができるとともに伝動効率
を高めることができ、さらに、減速機による異音の発生
を低減することができる電動式パワーステアリング装置
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１発明に係る電動式パ
ワーステアリング装置は、操舵手段の操舵に応じて動作
する操舵軸と、該操舵軸の周りに配置される操舵補助用
のモータと、該モータの回転力を前記操舵軸に伝動する
減速機とを備え、前記モータの回転によって操舵補助す
るようにした電動式パワーステアリング装置において、
前記減速機は前記操舵軸の周りに該操舵軸及び前記モー
タと同軸的に配置される転動ボール形差動減速機である
ことを特徴とする。

【００１０】第１発明にあっては、操舵軸及びモータと
同軸的に転動ボール形差動減速機が配置されているた
め、操舵軸に対するモータの突き出しを小さくすること
ができ、しかも、モータの回転力が複数の転動ボールを
介して伝動されるため、最大伝達トルクを遊星減速機に
比べて大きくすることができ、さらに、転動ボールが転
動しつつ該転動ボールを介して伝動するため、伝動部で
の摺動抵抗を低減でき、伝動効率を高めることができる
とともに、減速機による異音の発生を低減でき、また、
遊星減速機を備えたものに比べて電動式パワーステアリ
ング装置を小形にできる。

【００１１】第２発明に係る電動式パワーステアリング
装置は、前記操舵軸は操舵手段に繋がる回転軸であり、
前記モータは円筒形のロータを有しており、前記転動ボ
ール形差動減速機は、前記ロータの一端に繋がる偏心筒
と、該偏心筒に公転可能に支持された入力環と、前記回
転軸に連動し、前記入力環の一側面と向き合う面を有す
る出力部材と、前記入力環の他側面と向き合う面を有す
る静止部材と、前記入力環及び出力部材が向き合う面の
少なくとも１つ（又は前記入力環及び静止部材が向き合
う面の少なくとも１つ）に設けられた波形案内溝と、該
波形案内溝に係合し、前記入力環の公転に伴って前記波
形案内溝との係合位置が変化することにより前記入力環
に減速自転を発生させる転動ボールと、前記入力環及び
静止部材が向き合う面の少なくとも１つ（又は前記入力
環及び出力部材が向き合う面の少なくとも１つ）に設け
られ、前記入力環の公転によるラジアル方向への偏位を
吸収し該入力環の減速自転力を前記出力部材に伝動する
伝動手段とを備えることを特徴とする。

【００１２】第３発明に係る電動式パワーステアリング
装置は、前記操舵軸は車体の左右方向へ移動可能な移動
軸であり、前記モータは円筒形のロータを有しており、
前記転動ボール形差動減速機は、前記ロータの一端に繋
がる偏心筒と、該偏心筒に公転可能に支持された入力環
と、前記回転軸に連動し、前記入力環の一側の面と向き
合う面を有する出力部材と、前記入力環の他側の面と向
き合う面を有する静止部材と、前記入力環及び出力部材
が向き合う前記面の少なくとも１つ（又は前記入力環及
び静止部材が向き合う前記面の少なくとも１つ）に設け
られた波形案内溝と、該波形案内溝に係合し、前記入力
環の公転に伴って前記波形案内溝との係合位置が変化す
ることにより前記入力環に減速自転を発生させる転動ボ
ールと、前記入力環及び静止部材が向き合う前記面の少
なくとも１つ（又は前記入力環及び出力部材が向き合う
前記面の少なくとも１つ）に設けられ、前記入力環の公
転によるラジアル方向への偏位を吸収し該入力環の減速
自転力を前記出力部材に伝動する伝動手段とを備えるこ
とを特徴とする。

【００１３】第２発明及び第３発明にあっては、偏心
筒、入力環、出力部材、静止部材、転動ボール及び伝動
手段を備える比較的少ない部品点数によって減速機を構
成することができ、遊星減速機に比べて減速機の構造を
簡単にでき、電動式パワーステアリング装置のコストを
低減できる。

【００１４】第４発明に係る電動式パワーステアリング
装置は、前記入力環及び／又は出力部材若しくは静止部
材は、前記波形案内溝を有する合成樹脂製の案内環部
と、該案内環部を保持する保持環部とからなることを特
徴とする。

【００１５】第４発明にあっては、波形案内溝を成形す
ることができるため、波形案内溝を有する入力環及び／
又は出力部材若しくは静止部材の加工コスト、ひいては
電動式パワーステアリング装置のコストを低減できる。
しかも、波形案内溝内で転動する転動ボールが波形案内
溝の曲率が大きい部分に衝突することがあっても、この
衝突による異音の発生を低減できる。

【００１６】第５発明に係る電動式パワーステアリング
装置は、前記偏心筒は前記ロータと一体に形成されてお
り、前記伝動手段は前記入力環の周方向に離間して配置
された複数の転動体と、該転動体を前記入力環のラジア
ル方向へ案内する凹部とを有しており、前記静止部材が
前記ロータに相対回転可能に支持されていることを特徴
とする。

【００１７】第５発明にあっては、偏心筒がモータのロ
ータと一体であるため、減速機の部品点数をさらに低減
でき、しかも、静止部材が前記ロータに支持されるた
め、該静止部材を簡易に組み込むことができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の形態を示
す図面に基づいて詳述する。 実施の形態１ 図１は本発明に係る電動式パワーステアリング装置の実
施の形態１の構成を示す断面図である。電動式パワース
テアリング装置は、上端が操舵手段としての操舵輪Ａに
繋がり、下端に筒部１ａを有する入力軸１と、前記筒部
１ａ内に挿入されてその上端が前記入力軸１の筒部１ａ
に同軸的に連結され、前記操舵輪Ａに加わる操舵トルク
の作用によって捩れるトーションバー２と、下端が前記
トーションバー２の下端に同軸的に連結される出力軸３
と、前記トーションバー２の捩れに応じた入力軸１及び
出力軸３の相対回転変位量によって前記操舵輪Ａに加わ
る操舵トルクを検出するトルクセンサ４と、前記出力軸
３の周りに配置され、前記トルクセンサ４が検出したト
ルクに基づいて駆動される操舵補助用のモータ５と、該
モータ５の駆動軸に繋がり、モータの回転力を増加して
出力軸３に伝動する転動ボール形差動減速機６と、前記
トルクセンサ４及び前記転動ボール形差動減速機６が収
容される円筒形のハウジング７とを備えている。尚、入
力軸１、トーションバー２及び出力軸３が操舵輪Ａに繋
がる回転軸を構成しており、この回転軸が操舵輪Ａの操
舵に応じて動作する操舵軸を構成している。

【００１９】ハウジング７は、一端側に前記トルクセン
サ４を収容する第１収容部７ａを有し、他端側に前記転
動ボール形差動減速機６を前記出力軸３と同軸的に収容
する第２収容部７ｂを有する。

【００２０】モータ５は円筒形であり、前記ハウジング
７の下端に前記出力軸３及び該出力軸３の周りに配置さ
れる転動ボール形差動減速機６と同軸的に配置されてい
る。このモータ５はブラシレス形であり、前記出力軸３
の周りで、円筒形のモータケース５１内に固定される円
筒形のステータ５２、及び該ステータ５２の内周面及び
出力軸３の外周面間に回転可能に支持されており、その
外周面に複数個の永久磁石５３が周方向に離隔して設け
られている円筒形のロータ５４を備えている。尚、永久
磁石５３はその磁極が交互に異なるように配置されてい
る。

【００２１】このロータ５４は、その両端が前記ステー
タ５２よりも軸長方向外方へ突出しており、この両端部
が軸受８，９を介して前記ハウジング７内と前記モータ
ケース５１の蓋体５５とに回転自在に支持されている。

【００２２】図２は転動ボール形差動減速機の構成を示
す拡大断面図、図３は転動ボール形差動減速機の構成を
示す分解斜視図である。転動ボール形差動減速機６は、
前記出力軸３の周りに該出力軸３及び前記モータ５と同
軸的に配置されるのであり、前記ロータ５４の一端に該
ロータ５４と一体に形成され、ロータ５４の軸心に対し
て偏心する偏心筒６１と、該偏心筒６１に軸受６２を介
して公転可能に支持された円板形の入力環６３と、前記
出力軸３の外周面に嵌合固定され、前記入力環６３の一
側面と向き合う面を有する環状の出力部材６４と、前記
入力環６３の他側面と向き合う面を有する環状の静止部
材６５と、前記入力環６３の一側面及び出力部材６４の
前記面に設けられる環状の波形案内溝６６，６７と、該
波形案内溝６６，６７に係合し、前記入力環６３の公転
に伴って前記波形案内溝６６，６７との係合位置が変化
することにより前記入力環６３に減速自転を発生させる
複数の転動ボール６８と、前記入力環６３の他側面及び
静止部材６５の前記面に設けられ、前記入力環６３の公
転によるラジアル方向への偏位を吸収し該入力環６３の
減速自転力を前記出力部材６４に伝動する伝動手段６９
とを備えている。

【００２３】この伝動手段６９は前記静止部材６５の一
側面に周方向に等間隔で環状に凹設された複数の凹部６
９ａと、該凹部６９ａの夫々に係合するボール等の複数
の転動体６９ｂと、前記入力環６３の他側面に設けら
れ、前記転動体６９ｂの夫々を前記入力環６３のラジア
ル方向へ案内する環状の凹部６９ｃとを有しており、前
記静止部材６５が軸受６０を介して前記ロータ５４の一
端部に相対回転可能に支持されている。

【００２４】図４は波形案内溝の形態を示す説明図であ
る。入力環６３は前記波形案内溝６６を有する合成樹脂
製の案内環部６３ａと、前記凹部６９ｃを有する合成樹
脂製の案内環部６３ｂと、該案内環部６３ａ，６３ｂを
保持する金属製の保持環部６３ｃとからなり、該保持環
部６３ｃの内周に前記軸受６２が嵌合されている。波形
案内溝６６は、ハイポサイクロイド曲線により例えば１
２個の波数でもって所定のピッチ円ｐ上に連続して形成
されている。このハイポサイクロイド曲線とは所定の径
寸法の大径円に小径円を外接させた状態で転動させたと
きに描く曲線であり、その波高寸法ｅを前記偏心筒６１
の偏心量と等しくする（図４の(a) 参照）。凹部６９
ａ，６９ｃは前記波形案内溝６６，６７の偏心量に見合
った外径を有する環状孔からなる。

【００２５】保持環部６３ｃはＳＣＭ４４０等の鋼材か
らなり、両側面に凹設された環状凹部に前記案内環部６
３ａ，６３ｂが結合されている。この案内環部６３ａ，
６３ｂは前記保持環部６３ｃを射出成形型にインサート
として収容配置し、溶融された合成樹脂を射出すること
により成形してあり、保持環部６３ｃと一体に結合して
ある。また、波形案内溝６６は前記射出成形型によって
成形されるか、又は、切削加工によって形成される。

【００２６】出力部材６４は前記波形案内溝６７を有す
る合成樹脂製の案内環部６４ａと、該案内環部６４ａを
保持する金属製の保持環部６４ｂとからなり、該保持環
部６４ｂの内周が前記出力軸３の途中に嵌合されてい
る。また、出力部材６４の外周部は前記軸受８を介して
前記第２収容部７ｂに回転自在に支持されている。波形
案内溝６７は、エピサイクロイド曲線により例えば１０
個の波数でもって前記ハイポサイクロイド曲線と等しい
ピッチ円ｐ上に連続して形成されている。このエピサイ
クロイド曲線とは所定の径寸法の大径円に小径円を内接
させた状態で転動させたときに描く曲線であり、その波
高寸法ｅを前記偏心筒６１の偏心量と等しくする（図４
の(b) 参照）。

【００２７】このエピサイクロイド曲線と前記ハイポサ
イクロイド曲線との関係は、エピサイクロイド曲線の波
数を整数Ｎとしたとき、ハイポサイクロイド曲線の波数
はＮ＋２となり、また、エピサイクロイド曲線とハイポ
サイクロイド曲線とを重ねたときに交じ合う交点の数は
Ｎ＋１であり、この交点はエピサイクロイド曲線とハイ
ポサイクロイド曲線を共有して変位することになる。

【００２８】保持環部６４ｂはＳＣＭ４４０等の鋼材か
らなり、一側面に凹設された環状凹部に前記案内環部６
４ａが結合されている。この案内環部６４ａは前記保持
環部６４ｂを射出成形型にインサートとして収容配置
し、溶融された合成樹脂を射出することにより成形して
あり、保持環部６４ｂと一体に結合してある。また、波
形案内溝６７は前記射出成形型によって成形されるか、
又は、切削加工によって形成される。

【００２９】転動ボール６８は前記波形案内溝６７の波
数よりも１個多い１１個としてあり、前記波形案内溝６
６，６７が互いに交じ合う交点の夫々に配置されてお
り、入力環６３の公転に伴い波形案内溝６６，６７に沿
って転動し、前記波形案内溝６６，６７の波数差によっ
て発生する減速自転成分をも入力環６３に伝動しつつ転
動する。

【００３０】静止部材６５は前記凹部６９ａを有する合
成樹脂製の案内環部６５ａと、該案内環部６５ａを保持
する金属製の保持環部６５ｂとを備えており、該保持環
部６５ｂの内周に前記軸受６０が嵌合される。

【００３１】保持環部６５ｂはＳＣＭ４４０等の鋼材か
らなり、一側面に凹設された環状凹部に前記案内環部６
５ａが結合されている。この案内環部６５ａは前記保持
環部６５ｂを射出成形型にインサートとして収容配置
し、溶融された合成樹脂を射出することにより成形して
あり、保持環部６５ｂと一体に結合してある。また、凹
部６９ａは前記射出成形型によって成形されるか、又
は、切削加工によって形成される。

【００３２】以上のように構成された転動ボール形差動
減速機６は、前記入力環６３の一側面と出力部材６４の
一側面とが向き合い、入力環６３の他側面と静止部材６
５の一側面とが向き合い、入力環６３及び出力部材６４
の波形案内溝６６，６７に転動ボール６８が係合し、凹
部６９ａ，６９ｃに転動体６９ｂが係合しており、さら
に、前記第２収容部７ｂの開放口内周にねじ環１０が螺
合されており、該ねじ環１０によって静止部材６５を入
力環６３に向けて押圧し、前記転動体６９ｂ及び転動ボ
ール６８に予圧を与え、凹部６９ａ，６９ｃと転動体６
９ｂとの間の隙間、波形案内溝６６，６７及び転動ボー
ル６８間の隙間をなくするようにしてある。

【００３３】また、前記出力軸３の下端はユニバーサル
ジョイントを介してピニオン（図示せず）に繋がり、該
ピニオンに噛合するラック歯を有し、車体の左右方向へ
移動可能としたラック軸に前記モータ５の回転力を伝動
し、該ラック軸を軸長方向へ移動させるようにしてあ
る。

【００３４】以上のように構成された電動式パワーステ
アリング装置は、モータ５を駆動することにより、該モ
ータ５の回転力がロータ５４、偏心筒６１、入力環６
３、波形案内溝６６、転動ボール６８、波形案内溝６７
及び出力部材６４を介して出力軸３に伝動される。この
場合、偏心筒６１の偏心部によって入力環６３に偏心回
転力が伝動され、該入力環６３は転動ボール６８を介し
て波形案内溝６６が出力部材６４の波形案内溝６７と常
時接する状態で変位し、偏心筒６１の偏心部を中心とし
て回転しつつ公転する。この入力環６３の公転により転
動体６９ｂが入力環６３の凹部６９ｃ及び静止部材６５
の凹部６９ａに沿って転動し、入力環６３の偏心回転力
が吸収されて消去され、入力環６３の回転力だけが転動
ボール６８を介して出力部材６４に伝動され、出力部材
６４が回転する。このとき、偏心筒６１の一回転量は、
転動ボール６８が波形案内溝６６，６７を波数２個分の
長さ寸法だけ移動する量と等しい。このため、減速比は
波数２と出力部材６４における波形案内溝６７の波数Ｎ
に数２を加えた数値との比、即ち、２／（Ｎ＋２）とな
る。実施の形態１では波形案内溝６７の波数が１０であ
るため、減速比は２／（１０＋２）＝１／６となる。

【００３５】このようにモータ５の回転力を増加して出
力軸３に伝動する転動ボール形差動減速機６は、出力軸
３及びモータ５と同軸的に配置されているため、回転軸
に対するモータ５の突き出しを小さくすることができ、
しかも、入力環６３の両側に出力部材６４、静止部材６
５が配置された構成であるため、転動ボール形差動減速
機６部分の軸長方向の長さを比較的短くすることがで
き、さらに、モータ５の回転力が複数の転動ボール６８
を介して伝動されるため転動ボール形差動減速機６部分
を遊星減速機に比べて小径にでき、全体として転動ボー
ル形差動減速機６部分を小形化、ひいては電動式パワー
ステアリング装置を小形にできる。

【００３６】また、転動ボール形差動減速機６は、モー
タ５の回転力を複数の転動ボール６８によって伝動する
ため、最大伝達トルクを遊星減速機に比べて大きくする
ことができ、さらに、転動ボール６８が転動しつつ該転
動ボール６８を介して伝動することができるため、伝動
効率を向上することができるとともに、減速機による異
音の発生を低減できる。

【００３７】また、転動ボール６８を案内する波形案内
溝６６，６７は合成樹脂製の案内環部６３ａ，６４ａに
設けられており、さらに、転動体６９ｂを案内する凹部
６９ｃ，６９ａは合成樹脂製の案内環部６３ｂ，６５ａ
に設けられているため、波形案内溝６６，６７及び凹部
６９ｃ，６９ａを切削加工する場合においても、金属材
料からなる入力環６３、出力部材６４、静止部材６５に
加工するものに比べて加工性を良好にできるとともに、
加工時間を短縮することができ、電動式パワーステアリ
ング装置のコストを低減できる。また、波形の異なる波
形案内溝６６，６７内で転動ボール６８が転動すると
き、該転動ボール６８が波形案内溝６６，６７の曲率が
大きい部分に衝突することがあっても、この衝突による
異音の発生を低減できる。

【００３８】実施の形態２ 図５は本発明に係る電動式パワーステアリング装置の実
施の形態２の構成を示す断面図である。実施の形態２の
電動式パワーステアリング装置は、操舵手段としての前
記操舵輪Ａに前記回転軸を介して繋がるピニオン（図示
せず）と、該ピニオンに噛合するラック歯１１ａ及び螺
旋溝１１ｂが軸長方向に離隔して設けられ、車体の左右
方向へ移動可能なラック軸からなる移動軸１１と、該移
動軸１１を軸長方向へ移動可能に支持する円筒形のハウ
ジング１２と、該ハウジング１２内で前記移動軸１１の
周りに該移動軸１１と同軸的に配置され、前記操舵輪Ａ
の操舵に伴い駆動されて操舵補助するモータ１３と、前
記ハウジング１２内で前記移動軸１１の周りに該移動軸
１１と同軸的に配置され、前記モータ１３の回転力を前
記移動軸１１の軸長方向への移動力に変換する動力変換
機構１４と、該動力変換機構１４及び前記モータ１３の
間で移動軸３の周りに該移動軸１１と同軸的に配置され
た前記転動ボール形差動減速機６とを備えている。尚、
移動軸１１が操舵輪Ａの操舵に応じて動作する操舵軸を
構成している。

【００３９】実施の形態２において、モータ１３は前記
移動軸１１の周りであり、前記ハウジング１２内に固定
される円筒形のステータ１３ａ、及び該ステータ１３ａ
の内周面及び移動軸１１の外周面間に回転可能に支持さ
れており、その外周面に複数個の永久磁石１３ｂが周方
向に離隔して設けられている円筒形のロータ１３ｃを備
えている。

【００４０】このロータ１３ｃは、その両端が前記ステ
ータ１３ａよりも軸長方向外方へ突出しており、一端に
前記偏心筒６１が一体に設けられており、他端部が軸受
１５を介して前記ハウジング１２内に支持されている。

【００４１】動力変換機構１４は、前記移動軸１１の外
周面に設けられた螺旋溝１１ｂと、該螺旋溝１１ｂに係
合する複数のボール１４ａと、該ボール１４ａが保持さ
れており、軸長方向への移動が拘束されて回転が可能な
保持環１４ｂとを備えたボールねじ機構であり、保持環
１４ｂの一端部外周に前記出力部材６４が嵌合固定され
ており、前記出力部材６４からの伝動により前記保持環
１４ｂを回転させ、この保持環１４ｂの回転力を、前記
螺旋溝１１ｂに沿って転動する前記ボール１４ａを介し
て移動軸１１に伝え、該移動軸１１を軸長方向へ移動せ
しめる構成となっている。また、保持環１４ｂは前記螺
旋溝１１ｂに対応する螺旋溝を有している。転動ボール
形差動減速機６は実施の形態１と同様に構成されてい
る。

【００４２】実施の形態２にあっては、モータ１３を駆
動することにより、該モータ１３の回転力がロータ１３
ｃ、偏心筒６１、入力環６３、波形案内溝６６、転動ボ
ール６８、波形案内溝６７及び出力部材６４を介してボ
ールねじ機構の保持環１４ｂに伝動され、さらに、該保
持環１４ｂからボール１４ａ及び螺旋溝１１ｂを介して
移動軸１１に伝動され、該移動軸１１が軸長方向へ移動
し、操舵のために前記操舵輪Ａに加えるべき力が軽減さ
れ、移動軸１１の両端に連結される操向車輪を操向させ
る。

【００４３】その他の構成及び作用は実施の形態１と同
様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、
その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。

【００４４】尚、以上説明した実施の形態では、入力環
６３及び出力部材６４に波形案内溝６６，６７を設けた
が、その他、入力環６３及び出力部材６４の一方に波形
案内溝６６又は６７を設け、該波形案内溝６６又は６７
と周方向の複数位置で交じ合う保持凹部を入力環６３及
び出力部材６４の他方に設け、前記波形案内溝６６又は
６７に係合する複数の転動ボールを前記保持凹部に転動
自在に保持する構成としてもよく、前記入力環６３に減
速自転を発生させる構成であればよい。また、伝動手段
６９として、入力環６３及び静止部材６５に環状の凹部
６９ａ，６９ｃを設けたが、その他、この凹部は環状と
する他、入力環６３のラジアル方向に長い条形としても
よく、前記入力環６３の公転によるラジアル方向への偏
位を吸収し該入力環６３の減速自転力を前記出力部材６
４に伝動する構成であればよい。

【００４５】また、以上説明した実施の形態では、入力
環６３の一側面及び出力部材６４の一側面に波形案内溝
６６，６７を設け、入力環６３の他側面及び静止部材６
５の一側面に凹部６９ａ，６９ｃを設けたが、その他、
入力環６３の一側面及び出力部材６４の一側面に前記凹
部６９ａ，６９ｃを設け、入力環６３の他側面及び静止
部材６５の一側面に前記波形案内溝６６，６７を設けた
構成としてもよい。

【００４６】また、以上説明した実施の形態では、入力
環６３を合成樹脂製の案内環部６３ａ，６３ｂと保持環
部６３ｃとにより構成し、出力部材６４を合成樹脂製の
案内環部６４ａと保持環部６４ｂとにより構成し、静止
部材６５を案内環部６５ａと保持環部６５ｂとにより構
成したが、その他、入力環６３、出力部材６４及び静止
部材の全体を合成樹脂製としてもよい。

【００４７】

【発明の効果】以上詳述したように第１発明によれば、
操舵軸に対するモータの突き出しを小さくすることがで
き、しかも、モータの回転力の最大伝達トルクを大きく
することができるとともに伝動効率を高めることがで
き、さらに、減速機による異音の発生を低減でき、遊星
減速機を備えたものに比べて電動式パワーステアリング
装置を小形にできる。

【００４８】第２発明及び第３発明によれば、遊星減速
機に比べて少ない部品点数によって減速機を構成するこ
とができ、遊星減速機に比べて減速機の構造を簡単にで
き、電動式パワーステアリング装置のコストを低減でき
る。

【００４９】第４発明にあっては、波形案内溝を有する
入力環及び／又は出力部材若しくは静止部材を簡易に形
成することができ、電動式パワーステアリング装置のコ
ストを低減できる。しかも、波形案内溝内で転動する転
動ボールが波形案内溝の曲率が大きい部分に衝突するこ
とがあっても、この衝突による異音の発生を低減でき
る。

【００５０】第５発明にあっては、減速機の部品点数を
低減でき、さらに、該静止部材を簡易に組み込むことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電動式パワーステアリング装置の
実施の形態１の構成を示す断面図である。

【図２】転動ボール形差動減速機の構成を示す拡大断面
図である。

【図３】転動ボール形差動減速機の構成を示す分解斜視
図である。

【図４】転動ボール形差動減速機の波形案内溝の形態を
示す説明図である。

【図５】本発明に係る電動式パワーステアリング装置の
実施の形態２の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 入力軸（回転軸，操舵軸） ３ 出力軸（回転軸，操舵軸） ５ モータ ５４ ロータ ６ 転動ボール形差動減速機（伝動手段） ６１ 偏心筒 ６３ 入力環 ６３ａ 案内環部 ６３ｃ 保持環部 ６４ 出力部材 ６４ａ 案内環部 ６４ｂ 保持環部 ６５ 静止部材 ６６，６７ 波形案内溝 ６８ 転動ボール ６９ 伝動手段 ６９ａ，６９ｃ 凹部 ６９ｂ 転動体 １１ 移動軸（操舵軸）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松原 健 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 (72)発明者 中野 史郎 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 CA02 CA04 3J051 AA01 BA02 BB05 BD02 BE01 EC01 FA02 3J062 AA07 AB15 AB22 AC07 BA11 BA12 BA26 CD02 CD12 CD23

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操舵手段の操舵に応じて動作する操舵軸
   と、該操舵軸の周りに配置される操舵補助用のモータ
   と、該モータの回転力を前記操舵軸に伝動する減速機と
   を備え、前記モータの回転によって操舵補助するように
   した電動式パワーステアリング装置において、前記減速
   機は前記操舵軸の周りに該操舵軸及び前記モータと同軸
   的に配置される転動ボール形差動減速機であることを特
   徴とする電動式パワーステアリング装置。
2. 【請求項２】 前記操舵軸は操舵手段に繋がる回転軸で
   あり、前記モータは円筒形のロータを有しており、前記
   転動ボール形差動減速機は、前記ロータの一端に繋がる
   偏心筒と、該偏心筒に公転可能に支持された入力環と、
   前記回転軸に連動し、前記入力環の一側面と向き合う面
   を有する出力部材と、前記入力環の他側面と向き合う面
   を有する静止部材と、前記入力環及び出力部材が向き合
   う面の少なくとも１つ（又は前記入力環及び静止部材が
   向き合う面の少なくとも１つ）に設けられた波形案内溝
   と、該波形案内溝に係合し、前記入力環の公転に伴って
   前記波形案内溝との係合位置が変化することにより前記
   入力環に減速自転を発生させる転動ボールと、前記入力
   環及び静止部材が向き合う面の少なくとも１つ（又は前
   記入力環及び出力部材が向き合う面の少なくとも１つ）
   に設けられ、前記入力環の公転によるラジアル方向への
   偏位を吸収し該入力環の減速自転力を前記出力部材に伝
   動する伝動手段とを備える請求項１記載の電動式パワー
   ステアリング装置。
3. 【請求項３】 前記操舵軸は車体の左右方向へ移動可能
   な移動軸であり、前記モータは円筒形のロータを有して
   おり、前記転動ボール形差動減速機は、前記ロータの一
   端に繋がる偏心筒と、該偏心筒に公転可能に支持された
   入力環と、前記回転軸に連動し、前記入力環の一側の面
   と向き合う面を有する出力部材と、前記入力環の他側の
   面と向き合う面を有する静止部材と、前記入力環及び出
   力部材が向き合う前記面の少なくとも１つ（又は前記入
   力環及び静止部材が向き合う前記面の少なくとも１つ）
   に設けられた波形案内溝と、該波形案内溝に係合し、前
   記入力環の公転に伴って前記波形案内溝との係合位置が
   変化することにより前記入力環に減速自転を発生させる
   転動ボールと、前記入力環及び静止部材が向き合う前記
   面の少なくとも１つ（又は前記入力環及び出力部材が向
   き合う前記面の少なくとも１つ）に設けられ、前記入力
   環の公転によるラジアル方向への偏位を吸収し該入力環
   の減速自転力を前記出力部材に伝動する伝動手段とを備
   える請求項１記載の電動式パワーステアリング装置。
4. 【請求項４】 前記入力環及び／又は出力部材若しくは
   静止部材は、前記波形案内溝を有する合成樹脂製の案内
   環部と、該案内環部を保持する保持環部とからなる請求
   項２又は３記載の電動式パワーステアリング装置。
5. 【請求項５】 前記偏心筒は前記ロータと一体に形成さ
   れており、前記伝動手段は前記入力環の周方向に離間し
   て配置された複数の転動体と、該転動体を前記入力環の
   ラジアル方向へ案内する凹部とを有しており、前記静止
   部材が前記ロータに相対回転可能に支持されている請求
   項２乃至４の何れかに記載の電動式パワーステアリング
   装置。