JP2006027489A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ベルト伝動機構の入力プーリをモータ軸の延長部に片持ち支持し、駆動ベルトに所定の張力を加えても入力プーリと出力プーリの平行が保たれ、駆動ベルトの張力調整が容易な電動パワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】 第１ラックハウジング１１にはモータフランジ１４の円筒状部材１４ａが揺動自在に嵌合する略小判形の孔１１ｂが形成され、モータフランジ１４にはモータ２０が固定される。モータフランジ１４を取付ボルト１６ａの回りに回動させると入力プーリ３１と出力プーリ３３との間隔が変り、駆動ベルト３２の張力を調整できる。第１ラックハウジング１１の当接面１１ｆをモータ軸２３に垂直な平面に対して角度θだけ傾けたので、駆動ベルト３２の張力によりモータ軸２３の入力プーリ３１側が出力プーリ３３に向け角度θだけ湾曲しても、入力プーリ３１と出力プーリ３３とは平行に保たれる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、電動パワーステアリング装置に関するものである。

車両用の電動パワーステアリング装置では、電動モータの回転出力を減速機構を介して減速し、操舵補助力としてステアリング操作を補助するものが知られている。

図５は、従来の電動パワーステアリング装置の構成の一例を説明する正面図であって、その一部を断面図として示してある。図５において、１０１は舵輪軸、１０２はラック軸で、舵輪軸１０１とラック軸１０２とは公知のピニオンラック機構１０３により噛合している。１０４はモータで、モータ１０４のモータ軸１０４ａは、軸受１０５及び１０６で回転自在に支持されている。

ラック軸１０２には螺旋溝１０２ａが形成され、その外側には軸受１０９により回転自在に支持されたナット１１０が配置され、ラック軸１０２の螺旋溝１０２ａとナット１１０との間にボール１１１が嵌挿され、ボールネジ機構１１２が構成されている。

モータ軸１０４ａの延長部１０４ｂには入力ギア１２１の軸１２１ａがスプライン結合ＳＰされている。入力ギア１２１は中間ギア１２２に噛合し、中間ギア１２２は出力ギア１２３に噛合して歯車減速機構１２０が構成されている。出力ギア１２３は円筒状で、内部にラック軸１０２が貫通している。また、出力ギア１２３の軸方向の両端部外側は軸受１２４ａ及び１２４ｂで回転自在に支持されており、円筒状の内面にはスプライン溝１２３ａが形成されている。

一方、ボールネジ機構１１２のナット１１０の一方の端の延長部１１０ａの外側にはスプライン凸条１１０ｂが形成されており、前記した出力ギア１２３の内面に形成されたスプライン溝１２３ａとスプライン結合ＳＰしている。

以上の構成において、図示しないトルクセンサにより検出された舵輪軸１０１の操舵トルクに基づいて、これも図示されていない制御装置により駆動されたモータ１０４の駆動回転力は、入力ギア１２１、中間ギア１２２、出力ギア１２３を経てボールネジ機構１１２のナット１１０に伝達される。そして、ナット１１０の回転によりラック軸１０２が軸方向に移動して車輪の向きが変更され、操舵が行なわれる（特許文献１参照）。

上記したような歯車減速機構１２０を使用するものにおいては、歯車の噛合部分のバックラッシュが大きいときは、ステアリング操作を反転させたとき等に歯車の歯面で歯打ち音が発生するなどの不都合が発生する。また、バックラッシュが小さ過ぎると、歯車の噛合回転動作が円滑に行われず、操舵感覚が悪化するなどの不都合が発生する。このため、バックラッシュの大きさを適切な範囲に設定することが必要となる。

バックラッシュの大きさを適切な範囲に設定するためには、歯車製作時の加工寸法精度を高めたり、製作された歯車の仕上がり寸法の状態に応じて、噛合する相手の歯車を選択するマッチングと呼ばれる方法等があるが、これ等の方法は製造コストを高める結果となり、望ましくない。

図５に示す歯車減速機構では、モータ軸１０４ａがラック軸１０２と平行に配置されており、モータ１０４とラック軸１０２との干渉を避けるため入力ギア１２１と出力ギア１２３との軸間距離は大きく構成されるから、入力ギア１２１と出力ギア１２３とは中間ギア１２２を介して噛合するように構成されている。

このように歯車減速機構１２０に中間ギア１２２が介装されているときは、入力ギア１２１と中間ギア１２２との間のバックラッシュ、及び中間ギア１２２と出力ギア１２３との間のバックラッシュの大きさを調整する必要があるが、上記したマッチングにより歯車を選択決定するときは、入力ギア１２１と中間ギア１２２、及び中間ギア１２２と出力ギア１２３との間でマッチングを行うことになり、実施する上で非常に困難が伴うものであった。
特開平１０−２９７５０５号公報

上記した不都合を解決する電動パワーステアリング装置として、図５に示す歯車減速機構に代えて、入力プーリ、出力プーリ及びこれ等のプーリに巻き掛けられた駆動ベルトとから構成されるベルト伝動機構を使用したものが提案されている。

このようなベルト伝動機構を使用した構成では、高い伝導効率及び耐久性を維持するために駆動ベルトの張力を適切な範囲に設定することが求められるが、駆動ベルトはギアよりも製品のばらつきが大きく、また張力の調整を行うために、入力プーリと出力プーリとの軸間距離を容易に調整できる構成が必要とされる。

このほか、従来の電動パワーステアリング装置では、装置のハウジングに後からモータを組み付ける構造であったから、モータ軸と入力プーリとが別体となり、モータ軸とプーリ軸のそれぞれに軸受を設ける必要があり、部品点数を増大させ、製造コストを高めるという不都合があった。

このために、図６に示すようなベルト伝動機構が提案されている。即ち、モータ軸１０４を延長した延長部１０４ａに入力プーリ１３１を一体的に設け、入力プーリ１３１を支持する軸及び軸受を省略するものである。この構成では、モータ軸１０４は軸受１０５及び１０６で支持されており、入力プーリ１３１と出力プーリ１３３との間に駆動ベルト１３２が巻掛けられている。

しかしながら、駆動ベルト１３２に所定の張力が付与されると、図６で矢印Ａで示すように、入力プーリ１３１が取付けられているモータ軸１０４は軸受１０５から先の入力プーリ１３１側が出力プーリ１３３側に湾曲し、入力プーリ１３１の軸心が撓んで（撓み角θ）、入力プーリ１３１の軸心と出力プーリの軸心とは平行でなくなる。

このように、入力プーリと出力プーリとの平行度が維持されず、入力プーリと出力プーリとの間隔が入力プーリの先端側（モータとは反対側）で狭くなった状態で入力プーリを回転させると、入力プーリと出力プーリとの間に架設された駆動ベルトは、図６で矢印Ｂで示すように、入力プーリの先端側（モータとは反対側）に寄ってしまい、駆動ベルトの側面は入力プーリのフランジに押し付けられた状態で回転するから、駆動ベルトの側面が異常摩耗する結果となる。

また、前記したボールネジ機構を使用する電動パワーステアリング装置においては、モータからラック軸へ駆動力を伝達する構成にベルト伝動機構とボールネジ機構の２つの伝動機構を使用しており、それぞれの伝動機構の減速比は適宜配分することができるが、ボールネジ機構のネジ溝のリード角を小さくして減速比を大きく設定するとボールネジ機構のナットが高速回転することになり、作動音が大きくなるという不都合が発生するほか、ステアリング機構上でのナットの慣性が大きくなるため操舵フィーリングが悪化するという不都合が発生する。

一方、ベルト伝動機構の減速比を大きく設定するときは、入力プーリの直径を小さくするか出力プーリの直径を大きくするかのいずれかを選択することになるが、出力プーリの直径を大きくすることは装置全体の大きさなどの制約から限界があるので入力プーリの直径を小さくすることになるが、入力プーリの直径を小さくするときは、直径が小さい程入力プーリの剛性が低下し、また、駆動ベルトの接線方向の力が大きくなるので、入力プーリはますます撓み易くなり、入力プーリの本来の軸心位置からずれて入力プーリと出力プーリとの平行度を維持することが一層困難になる。

この発明は、上記した種々の課題を解決し、低コストで、入力プーリと出力プーリとの平行度を維持しながら駆動ベルトの張力を適切な範囲に設定することができるベルト伝動機構を備えた電動パワーステアリング装置の提供を目的とするものである。

この発明は上記課題を解決するもので、請求項１の発明は、操舵補助力を供給するモータと、走行車輪を転向させるラック軸と、前記モータ回転軸と同軸に一体に構成されて片持ち支持された入力プーリと、前記ラック軸の軸方向移動に変換する駆動変換装置に結合された出力プーリと、前記入力プーリと出力プーリとの間に巻掛けられた駆動ベルトとから構成されるベルト伝動機構とを備えた電動パワーステアリング装置において、前記モータは、前記駆動ベルトに作用する通常動作時の張力による入力プーリ回転軸の曲げ変位を補償するように、モータ回転軸が出力プーリの回転軸に対して所定の角度だけ傾斜配置されることを特徴とする電動パワーステアリング装置である。

請求項２の発明は、操舵補助力を供給するモータと、走行車輪を転向させるラック軸と、前記モータ回転軸と同軸に一体に構成されて片持ち支持された入力プーリと、前記ラック軸の軸方向移動に変換する駆動変換装置に結合された出力プーリと、前記入力プーリと出力プーリとの間に巻掛けられた駆動ベルトから構成されるベルト伝動機構とを備えた電動パワーステアリング装置において、前記モータを装置本体に取付ける装置本体の取付面が前記出力プーリ回転軸に垂直な平面に対して所定の角度だけ傾斜し、前記駆動ベルトに通常動作時の張力の作用による入力プーリの回転軸の曲げ変位量を補償するように構成さ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である。

そして、前記モータはモータフランジを介して装置本体に取付けられており、該装置本体のモータフランジ取付面は前記出力プーリ回転軸に垂直な平面に対して所定の角度だけ傾斜しており、且つモータフランジは前記入力プーリと出力プーリとの軸間距離が調整可能に構成されている。

また、前記した所定の角度は、前記駆動ベルトに通常動作時の張力が作用したときに入力プーリの回転軸に発生する曲げ変位角に等しい。

また、前記ベルト伝動機構の入力プーリ及び出力プーリは歯付きプーリであり、前記駆動ベルトは歯付きベルトである。

さらに、前記ベルト伝動機構が作動状態にあるときは、駆動ベルトの張力は以下の式（ａ）に示す関係に設定されること
Ｔ0 ≧Ｔe ／２・・・・・・・（ａ）
但し、Ｔ0 ：駆動ベルトの取付時の張力
Ｔe ：駆動ベルトに加わる接線方向の力
を特徴とする。

また、前記ベルト伝動機構の減速比は２以上に設定するとよい。

この発明によれば、ベルト駆動機構の入力プーリを片持ち支持して構成部品点数を減らしながら入力プーリと出力プーリとの平行度を維持し、且つ、入力プーリと出力プーリとの軸間距離を容易に調整して駆動ベルトの張力を適切な範囲に設定することができるものであるから、モータ出力を効率良くラック軸に伝達することができる。そして、入力プーリと出力プーリとの平行度が維持されるから、駆動ベルトの側面が異常摩耗することもない電動パワーステアリング装置を提供することができる。

以下、この発明の実施の形態について説明する。図１は、この発明の実施の形態の電動パワーステアリング装置の要部の構成を説明する横断面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

図１において、１１は第１ラックハウンジング、１２はベルトハウンジング、１３は第２ラックハウンジング、１４はモータフランジ、２０はモータ、３０はベルト伝動機構、４０はボールネジ機構、４１はラック軸を示す。

モータ２０はステータ２１及びロータ２２を備え、ロータ２２が固定されたモータ軸２３の一方の端は延長され、後述する入力プーリ３１が一体に設けられている。モータ軸２３の一端はモータフランジ１４に保持された軸受１５により支持され、モータ軸２３の他端はモータハウジング１６に保持された軸受１７により支持され、モータ軸２３は回転自在に支持されている。

出力プーリ３３は円筒状に形成されており、内部にラック軸４１が貫通している。出力プーリ３３の軸方向の両端部外側に形成された軸３３ａ及び３３ｂが、それぞれ第１ラック軸ハウジング１１に保持された軸受１９ａ及びベルトハウジング１２に保持された軸受１９ｂで支持されており、また、出力プーリ３３の円筒状の内面にはスプライン溝３３ｃが形成されている。

入力プーリ３１、出力プーリ３３、及びその間に巻き掛けられた駆動ベルト３２によりベルト伝動機構３０が形成され、モータ２０の駆動回転力がベルト伝動機構３０を経てボールネジ機構４０に伝達されるように構成されている。

図示しない舵輪軸にピニオンラック機構を介して結合されているラック軸４１には螺旋溝４１ａが形成され、螺旋溝４１ａの外側にはナット４２が配置され、ラック軸４１の螺旋溝４１ａとナット４２との間には多数のボール４３が嵌挿され、ボールネジ機構４０が構成される。

ボールネジ機構４０のナット４２は、第２ラック軸ハウジング１３の内部に配置された軸受４４により回転自在に支持されている。ナット４２の一方の端の延長部の外側にはスプライン凸条４２ｂが形成され、前記した出力プーリ２３の内面に形成されたスプライン溝３３ｃとスプライン結合ＳＰしている。

なお、図１において、１６ａは、モータフランジ１４、第１ラックハウンジング１１、及びベルトハウンジング１２を固定する取付ボルトで、図１ではモータ軸２３の下側に図示されているが、これは取付ボルトによるモータフランジ１４と第１ラックハウンジング１１、ベルトハウンジング１２の固定の様子を示すために図示したもので、取付ボルト１６ａの実際の位置を示すものではない。取付ボルト１６ａの実際の位置は、図２に示すように、入力プーリ３１と出力プーリ３３との中心線に対して直角に交差する線上に位置している。

以上の構成の動作を簡単に説明する。図示されていない制御装置は、トルクセンサにより検出された舵輪軸の操舵トルクその他の信号に基づいてモータ電流指令値を演算し、演算されたモータ電流指令値に基づいて決定されたモータ電流がモータ２０に供給される。モータ２０の駆動回転力は、ベルト伝動機構３０の入力プーリ３１、駆動ベルト３２、出力プーリ３３を経てボールネジ機構４０のナット４２に伝達される。ナット４２の回転によりラック軸４１が軸方向に移動して車輪の向きが変更され、操舵が行なわれる。

ここで、ベルト伝動機構３０の減速比は、２以上に設定するとよい。この実施の形態の伝導パワーステアリング装置では、ベルト伝動機構３０とボールネジ機構４０とを使用しており、減速比の配分は適宜できるのであるが、ボールネジ機構４０の減速比を大きく設定すると、ボールネジ機構４０のナットが高速回転して作動音が大きくなり、操舵フィーリングも悪くなるので大きくできないからである。ボールネジ機構４０の減速比は高くせず、ベルト伝動機構３０の減速比を２以上に設定するとよいことが、実験の結果確かめられた。

次に、入力プーリ３１と出力プーリ３３との間に巻き掛けられた駆動ベルト３２の張力の調整と、張力調整後の入力プーリ３１と出力プーリ３３との平行度の確保について説明する。

ベルト伝動機構では駆動ベルトの張力を適正範囲に設定する必要があるが、駆動ベルトは歯車よりも製品のばらつきが大きいため、駆動ベルトとプーリのマッチングにより駆動ベルトの張力を適正範囲に設定することは困難であり、又、組み立て作業の面からも、入力プーリと出力プーリの軸間距離の調整が可能な構成が必要となる。

また、先に発明の課題で説明したように、入力プーリ３１が片持ち式の場合、入力プーリ３１と出力プーリ３３との間に駆動ベルト３２を巻き掛け、駆動ベルト３２に所定の張力を付与するとモータ軸２３の軸受１５から先の入力プーリ３１側が出力プーリ３３側に湾曲してしまい、入力プーリ３１と出力プーリ３３との平行度が失われてしまう。

そこで、この発明では、入力プーリ３１と出力プーリ３３との間に駆動ベルト３２を巻き掛け、駆動ベルト３２に所定の張力を付与したときに入力プーリ３１の軸心が湾曲する角度θを予め実験などにより決定し、モータフランジの当接面１４ｆが当接する第１ラックハウジング１１の側面に設けられている当接面１１ｆを、駆動ベルト３２に所定の張力を付与したとき入力プーリ３１の軸心が湾曲する方向と反対方向に角度θだけ傾斜させておき、駆動ベルト３２に所定の張力を付与したとき、入力プーリ３１の軸心と出力プーリ３３の軸心とが平行になるように構成した。

以下、図１乃至図３を参照して、駆動ベルト３２の張力の調整と、張力調整後の入力プーリ３１と出力プーリ３３との平行度を確保する構成を説明する。

第１ラックハウジング１１には、モータフランジ１４に設けた円筒状部材１４ａが揺動自在に嵌合する略小判形の孔１１ｂが形成されており、その略小判形の孔１１ｂの左右には、張出部１１ｙと張出部１１ｚが設けられている（図２参照）。

第１ラックハウジング１１の張出部１１ｙには、モータフランジ１４の円筒状部材１４ａの揺動中心軸となる取付ボルト１６ａが貫通する孔１１ｐが形成されており、さらにその背面にあるベルトハウジング１２には取付ボルト１６ａに螺合するネジ孔１２ｐが形成されている。また、張出部１１ｚには取付ボルト１６ｂが貫通する孔１１ｑが形成されており、さらにその背面にあるベルトハウジング１２には取付ボルト１６ｂに螺合するネジ孔１２ｑが形成されている。

一方、モータフランジ１４には、図示しない適宜の手段でモータ２０が固定されると共に、その円筒状部材１４ａには、モータ軸２３を支持する軸受１５が固定されている。またモータフランジ１４の外周には張出部１４ｃ及び張出部１４ｄが形成されており（図２参照）、張出部１４ｃには取付ボルト１６ａが貫通する孔１４ｐが、張出部１４ｄには取付ボルト１６ｂが貫通する円弧状の長孔１４ｑが形成されている。

モータフランジ１４を取付ボルト１６ａの回りに回動させると、円筒状部材１４ａが第１ラックハウジング１１の略小判形の孔１１ｂの内部で移動し、軸受１５で支持されている入力プーリ３１の軸心が取付ボルト１６ａを中心とする円弧状軌跡Ｍ（図２参照）の上を移動して出力プーリ３３との軸間距離を変更できるから、駆動ベルト３２に付与される張力を所定の張力に調整することができる。

図３は、第１ラックハウジング１１の当接面１１ｆ、モータフランジ１４の当接面１４ｆ、モータ軸２３、及び入力プーリ３１の軸心との関係を説明する図で、説明のために後述する角度θを誇張して示してある。

第１ラックハウジング１１の側面に設けられている当接面１１ｆは、モータフランジ１４の当接面１４ｆが当接する面で、ラック軸４１や出力プーリ３３の軸心に垂直な平面に対して角度θだけ傾斜した平面に形成されている。一方、モータフランジ１４が第１ラックハウジング１１の側面の当接面１１ｆに当接する当接面１４ｆは、モータ軸２３に垂直な平面に形成されている。

この構成により、モータ２０を第１ラックハウジング１１の当接面１１ｆに取り付けた状態では、図３に示すようにモータ軸２３及び入力プーリ３１の軸心は、出力プーリ３３の軸心に対して角度θだけ傾斜し、入力プーリ３１の軸心と出力プーリ３３の軸心とは平行でない。

しかし、入力プーリ３１と出力プーリ３３との間に駆動ベルト３２を巻き掛け、モータフランジ１４を取付ボルト１６ａの回りに回動させて駆動ベルト３２に所定の張力が加わるように調整すると、図３に示すように、モータ２０は傾斜したままであるが、モータ軸２３の延長部に形成された入力プーリ３１は、軸受１５から先の入力プーリ３１側が出力プーリ３３に向けて湾曲し、入力プーリ３１の軸心と出力プーリ３３の軸心とが平行に配列される。

駆動ベルト３２の張力の調整を説明する。まず、モータ２０を取り付けたモータフランジ１４の円筒状部材１４ａを第１ラックハウジング１１の略小判形の孔１１ｂに嵌合させ、入力プーリ３１と出力プーリ３３との間に駆動ベルト２２を巻掛ける。

モータフランジ１４の張出部１４ｃ及び１４ｄを、第１ラックハウジング１１の張出部１１ｙ及び１１ｚに対向させる。次に、モータフランジ１４の円筒状部材１４ａの揺動中心軸となる取付ボルト１６ａをモータフランジ１４の孔１４ｐ及び第１ラックハウジング１１の孔１１ｐを貫通させ、ベルトハウジング１２のネジ孔１２ｐに緩く螺合させる。また、取付ボルト１６ｂをモータフランジ１４の孔１４ｑ及び第１ラックハウジング１１の孔１１ｑを貫通させ、ベルトハウジング１２のネジ孔１２ｑに緩く螺合させる。

モータフランジ１４を取付ボルト１６ａの回りに移動させて、モータ軸２３上に形成されている入力プーリ３１と出力プーリ３３との軸間距離を調整して駆動ベルト３２の張力を所定の取付時の張力に調整する。所定の取付時の張力に調整が完了したときは、取付ボルト１６ａ及び取付ボルト１６ｂを締め付け、モータフランジ１４を第１ラックハウジング１１及びベルトハウジング１２に固定する。このとき、入力プーリ３１と出力プーリ３３とは平行に配置されるので、駆動ベルト３２の側面がプーリフランジに接触して摩耗することがない。

次に、駆動ベルト３２を入力プーリ３１及び出力プーリ３３に巻き掛けたときの、プーリ軸に加わる曲げ応力（ラジアル方向の力）及び駆動ベルトの張力について説明する。

図４はプーリに駆動ベルトを巻き掛けたときの駆動ベルトに発生する張力を説明する図であって、図４の（ａ）は駆動ベルトの取付時の張力とプーリ軸に加わる曲げ応力を説明する図、図４の（ｂ）は駆動ベルトの駆動時の張力とプーリ軸に加わる曲げ応力を説明する図である。

プーリに駆動ベルトを取付けた時の、取付時張力Ｔ0 とプーリ軸に加わる曲げ応力Ｆ0 との関係は、以下のように表される。

Ｆ0 ＝２Ｔ0
プーリが回転すると、駆動ベルトには、張り側張力Ｔ1 、緩み側張力Ｔ2 が加わり、プーリ軸に加わる曲げ応力Ｆd は以下のように表される。

Ｆd ＝Ｔ1 ＋Ｔ2
プーリ駆動時に駆動ベルトに作用する接線方向の力Ｔe は、以下の式（１）のように表される。

Ｔe ＝Ｔ1 −Ｔ2 ・・・・・・・・・・・（１）
駆動ベルトの張り側張力Ｔ1 の張力増加量をα、緩み側張力Ｔ2 の張力減少量をβとすると、張り側張力Ｔ1 、緩み側張力Ｔ2 は、それぞれ以下の式（２）、式（３）のように表される。

Ｔ1 ＝Ｔ0 ＋α・・・・・・・・・・・・（２）
Ｔ2 ＝Ｔ0 −β・・・・・・・・・・・・（３）
式（２）、（３）を式（１）に代入すると、プーリ駆動時に駆動ベルトに作用する接線方向の力Ｔe は、以下の式（４）のように表される。

Ｔe ＝α＋β・・・・・・・・・・・・・（４）
ここで、駆動ベルトの張り側の張力増加量αによる伸び量Δ1 と、緩み側の張力減少量βによる縮み量Δ2 とは等しいと考えることができるから、駆動ベルトの張り側張力の増加量α、緩み側張力の減少量βは等しく、α＝β＝Ｔe ／２となるから、前記式（２）、（３）は、以下の式（５）、（６）のように表すことができる。

Ｔ1 ＝Ｔ0 ＋Ｔe ／２・・・・・・・・・（５）
Ｔ2 ＝Ｔ0 −Ｔe ／２・・・・・・・・・（６）
ここで駆動ベルトの張力は零になることはないので、駆動ベルトの緩み側の張力Ｔ2 はＴ2 ≧０となる。

駆動ベルトの取付時張力Ｔ0 がＴ0 ＜Ｔe ／２の範囲では、駆動ベルトの駆動時のプーリ軸に加わる曲げ応力Ｆd は取付時の曲げ応力Ｆ0 より大きくなり（Ｆ0 ＜Ｆd ）となり、駆動時のプーリ軸は取付時よりも撓むことになり、好ましくない。

駆動ベルトの取付時張力Ｔ0 がＴ0 ≧Ｔe ／２の範囲では、駆動ベルトの駆動時のプーリ軸に加わる曲げ応力Ｆd は取付時の曲げ応力Ｆ0 と等しく（Ｆ0 ＝Ｆd ）、駆動ベルトの駆動時のプーリ軸は取付時よりも撓むことがない。

そこで、ベルト伝動機構が作動状態にあるときは、駆動ベルトの張力を以下の式（ａ）の範囲になるように設定する。

Ｔ0 ≧Ｔe ／２・・・・・・・・・・・・（ａ）
但し、Ｔ0 ： 駆動ベルトの取付時張力
Ｔe ： 駆動ベルトに作用する接線方向の力
このように設定すれば、駆動ベルトの駆動時もその状態、即ち、入力プーリと出力プーリとの平行が維持されることになる。これにより、駆動ベルト３２の側面がプーリフランジに接触して摩耗することがなくなる。

ベルト駆動機構の入力プーリと出力プーリとの平行度を維持しながら入力プーリと出力プーリとの軸間距離を容易に調整して駆動ベルトの張力を適切な範囲に設定することができる電動パワーステアリング装置を提供することができる。

第１の実施の形態の電動パワーステアリング装置の要部の構成を説明する横断面図。 図１のＡ−Ａ線に沿った断面図。 第１ラックハウジングのモータフランジ当接面、モータ軸、及び入力プーリの軸心との関係を説明する図。 プーリに駆動ベルトを巻き掛けたときの駆動ベルトに発生する張力を説明する図。 従来の電動パワーステアリング装置において歯車減速機構を使用した例の要部の構成を説明する横断面図。 従来の電動パワーステアリング装置においてベルト減速機構を使用した例の要部の構成を説明する横断面図。

符号の説明

１１ 第１ラックハウンジング
１１ｂ 略小判形の孔
１１ｆ 当接面（第１ラックハウジングの当接面）
１１ｐ 孔（取付ボルトが貫通する孔）
１１ｑ 孔（取付ボルトが貫通する孔）
１１ｙ、１１ｚ 張出部
１２ ベルトハウンジング
１２ｐ ネジ孔（取付ボルトに螺合するネジ孔）
１２ｑ ネジ孔（取付ボルトに螺合するネジ孔）
１３ 第２ラックハウンジング
１４ モータフランジ
１４ａ 円筒状部材
１４ｃ、１４ｄ 張出部
１４ｆ 当接面（モータフランジの当接面）
１４ｐ 孔（取付ボルト１６ａが貫通する孔）
１４ｑ 円弧状の長孔（取付ボルト１６ｂが貫通する孔）
１５、１７ 軸受
１６ａ、１６ｂ 取付ボルト
２０ モータ
２１ ステータ
２２ ロータ
２３ モータ軸
３０ ベルト伝動機構
３１ 入力プーリ
３２ 駆動ベルト
３３ 出力プーリ
４０ ボールネジ機構
４１ ラック軸
４１ａ 螺旋溝
４２ ナット
４３ ボール

Claims (7)

1. 操舵補助力を供給するモータと、
   走行車輪を転向させるラック軸と、
   前記モータ回転軸と同軸に一体に構成されて片持ち支持された入力プーリと、前記ラック軸の軸方向移動に変換する駆動変換装置に結合された出力プーリと、前記入力プーリと出力プーリとの間に巻掛けられた駆動ベルトとから構成されるベルト伝動機構と
   を備えた電動パワーステアリング装置において、
   前記モータは、前記駆動ベルトに作用する通常動作時の張力による入力プーリ回転軸の曲げ変位を補償するように、モータ回転軸が出力プーリの回転軸に対して所定の角度だけ傾斜配置されること
   を特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 操舵補助力を供給するモータと、
   走行車輪を転向させるラック軸と、
   前記モータ回転軸と同軸に一体に構成されて片持ち支持された入力プーリと、前記ラック軸の軸方向移動に変換する駆動変換装置に結合された出力プーリと、前記入力プーリと出力プーリとの間に巻掛けられた駆動ベルトから構成されるベルト伝動機構と
   を備えた電動パワーステアリング装置において、
   前記モータを装置本体に取付ける装置本体の取付面が前記出力プーリ回転軸に垂直な平面に対して所定の角度だけ傾斜し、前記駆動ベルトに通常動作時の張力の作用による入力プーリの回転軸の曲げ変位量を補償するように構成されていること
   を特徴とする電動パワーステアリング装置。
3. 前記モータはモータフランジを介して装置本体に取付けられており、該装置本体のモータフランジ取付面は前記出力プーリ回転軸に垂直な平面に対して所定の角度だけ傾斜しており、且つモータフランジは前記入力プーリと出力プーリとの軸間距離が調整可能に構成されていること
   を特徴とする請求項１又は２記載の電動パワーステアリング装置。
4. 前記した所定の角度は、前記駆動ベルトに通常動作時の張力が作用したときに入力プーリの回転軸に発生する曲げ変位角に等しいこと
   を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
5. 前記ベルト伝動機構の入力プーリ及び出力プーリは歯付きプーリであり、前記駆動ベルトは歯付きベルトであること
   を特徴とする請求項１又は２記載の電動パワーステアリング装置。
6. 前記ベルト伝動機構が作動状態にあるときは、駆動ベルトの張力は以下の式（ａ）に示す関係に設定されること
   Ｔ0 ≧Ｔe ／２・・・・・・・（ａ）
   但し、Ｔ0 ：駆動ベルトの取付時の張力
   Ｔe ：駆動ベルトに加わる接線方向の力
   を特徴とする請求項１又は２記載の電動パワーステアリング装置。
7. 前記ベルト伝動機構の減速比は２以上であること
   を特徴とする請求項１又は２記載の電動パワーステアリング装置。

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