JP2007326420A

JP2007326420A - 電動式ステアリング装置

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Publication number: JP2007326420A
Application number: JP2006157869A
Authority: JP
Inventors: Hiroto Mizutani; 洋斗水谷
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2006-06-06
Filing date: 2006-06-06
Publication date: 2007-12-20

Abstract

【課題】組立が容易で、温度が変化しても減速機構の入力軸に付与した予圧の変動が小さく、入力軸の駆動トルクの変動が小さくて済む電動式ステアリング装置を提供する。
【解決手段】低温時には、熱膨張係数が大きいハウジング６１は、鉄系の材料で形成されたウォームギヤ６４よりも大きく収縮する。しかし、弾性部材７４１、７４２が弾性変形して軸方向の寸法が縮まり、熱変位量の差を吸収するため、予圧力はあまり大きくならず、ウォームギヤ６４の駆動トルクの増加も小さく押さえられる。高温時には、熱膨張係数が大きいハウジング６１は、鉄系の材料で形成されたウォームギヤ６４よりも大きく膨張する。しかし、弾性部材７４１、７４２には、高温時でも予圧力が所望の値だけ残るような値の予圧力が付与されている。従って、深みぞ形ラジアル玉軸受７１、７２、ウォームギヤ６４、弾性部材７４１、７４２との間には隙間が生じることはない。
【選択図】図５

Description

本発明は電動式ステアリング装置、特に、ステアリングホイールのチルト位置またはテレスコピック位置を、電動モータにより調整することができる電動式ステアリング装置に関する。

運転者の体格や運転姿勢に応じて、ステアリングホイールのチルト位置やテレスコピック位置を調整する必要があり、このチルト位置、または、テレスコピック位置の調整を、電動モータを使用して楽に行うようにした電動式ステアリング装置がある。

このような電動式ステアリング装置は、特許文献１に示すように、電動モータの回転をウォームギヤとウォームホイール等で構成される減速機構で減速して、コラムのチルト運動、または、テレスコピック運動として伝達している。

特許文献１に示すような減速機構を収容するハウジングの材料としては、一般的にアルミニウム合金が使用され、ウォームギヤや軸受の材料としては鉄系の材料が使用されている。アルミニウム合金と鉄系の材料では、熱膨張係数がかなり異なるため、温度変化によって、ウォームギヤとハウジングとの間に相対的な位置のずれが生じて、軸受に付与した予圧が変動し、それによって、ウォームギヤの駆動トルクが大きく変動する恐れがある。

図１４は、ウォームギヤを軸支する軸受に予圧を付与して、温度変化による駆動トルクの変動を抑制するようにした、従来の電動式ステアリング装置の減速機構を示す断面図である。図１４に示すように、減速機構のハウジング６１に、回転軸６２を有する電動モータ６３が固定されている。ハウジング６１はアルミニウム合金製で、内部に減速機構を内蔵している。

回転軸６２の右端には、カップリング６５によって、ウォームギヤ（減速機構の入力軸）６４の左端が、回転軸６２と同一中心軸線上に一体的に連結されている。このウォームギヤ６４がウォームホイール６６に噛み合って減速機構を構成し、電動モータ６３の回転軸６２の回転を減速して、図示しない送りねじに伝達し、送りねじとナットで構成する送りねじ機構によって、コラムのチルト運動、または、テレスコピック運動を行っている。

ウォームギヤ６４は、その右側フランジ部６４１の右側の右側外周６４２が、深みぞ形ラジアル玉軸受７１によって回転可能に軸支されている。また、ウォームギヤ６４の左側フランジ部６４３の左側の左側外周６４４も、深みぞ形ラジアル玉軸受７２によって回転可能に軸支されている。

深みぞ形ラジアル玉軸受７２の外輪７２１の左端面は、ハウジング６１に固定された止め輪（Ｃ形止め輪）７３に当接している。また、深みぞ形ラジアル玉軸受７２の内輪７２２の右端面は、左側フランジ部６４３に当接している。

ハウジング６１の右端には、予圧調整ねじ６７がねじ込まれており、予圧調整ねじ６７の左端面と深みぞ形ラジアル玉軸受７１の外輪７１１の右端面との間には、スペーサ６７１が介挿されている。また、深みぞ形ラジアル玉軸受７１の内輪７１２の左端面は、右側フランジ部６４１に当接している。

予圧調整ねじ６７を適度にねじ込み、スペーサ６７１を介して深みぞ形ラジアル玉軸受７１の外輪７１１を左方に押圧した後、ロックナット６７２を締め付けて、予圧調整ねじ６７をハウジング６１の右端に固定する。すると、ウォームギヤ６４の左側フランジ部６４３が、深みぞ形ラジアル玉軸受７２の内輪７２２の右端面に強く押圧される。

従って、ウォームギヤ６４は、深みぞ形ラジアル玉軸受７１と深みぞ形ラジアル玉軸受７２によって、図１４の左右両方向のスラスト力に対して定位置予圧が付与されて、ガタの無い状態になる。ウォームギヤ６４、深みぞ形ラジアル玉軸受７１、深みぞ形ラジアル玉軸受７２、スペーサ６７１、予圧調整ねじ６７は、鉄系の材料で形成されている。

この図１４に示す従来の減速機構では、低温時には、熱膨張係数が大きいアルミニウム合金製のハウジング６１は、鉄系の材料で形成されたウォームギヤ６４、深みぞ形ラジアル玉軸受７１、深みぞ形ラジアル玉軸受７２、スペーサ６７１、予圧調整ねじ６７よりも大きく収縮する。

従って、深みぞ形ラジアル玉軸受７１、深みぞ形ラジアル玉軸受７２が、ウォームギヤ６４の右側フランジ部６４１、左側フランジ部６４３に強く押し付けられるため、ウォームギヤ６４の駆動トルクが増大して、電動モータ６３に大きな負荷が作用する。

また、高温時には、熱膨張係数が大きいアルミニウム合金製のハウジング６１は、鉄系の材料で形成されたウォームギヤ６４、深みぞ形ラジアル玉軸受７１、深みぞ形ラジアル玉軸受７２、スペーサ６７１、予圧調整ねじ６７よりも大きく膨張する。

従って、深みぞ形ラジアル玉軸受７１、深みぞ形ラジアル玉軸受７２と、ウォームギヤ６４の右側フランジ部６４１、左側フランジ部６４３との間に隙間が生じるため、ウォームギヤ６４にスラスト方向のガタができ、ウォームホイール６６の駆動が円滑に行われなくなる。

予圧調整ねじ６７を強くねじ込んで、初期の予圧力を大きくすることによって、高温時に、ウォームギヤ６４にスラスト方向のガタが生じないようにすることは可能であるが、低温時には大きな予圧力が作用するため、電動モータ６３にさらに大きな負荷が作用してしまう。また、予圧調整ねじ６７による予圧力の調整は、予圧調整ねじ６７の締付けトルクの大きさを調整することにによって行う方式であり、締付けトルクのわずかな変動で予圧力が大きく変動するため、予圧力の調整が難しく、所望の予圧力に設定することが困難であった。

実開平３−１１３２７５号公報

本発明は、組立が容易で、温度が変化しても減速機構の入力軸に付与した予圧の変動が小さく、入力軸の駆動トルクの変動が小さくて済むようにした予圧構造を有する電動式ステアリング装置を提供することを課題とする。

上記課題は以下の手段によって解決される。すなわち、第１番目の発明は、車体後方側にステアリングホイールが装着されるステアリングシャフト、上記ステアリングシャフトを回転可能に軸支するとともに、チルト中心軸を支点とするチルト位置調整、または、上記ステアリングシャフトの中心軸線に沿ったテレスコピック位置調整が可能なコラム、電動モータ、上記電動モータが取り付けられたハウジング、上記電動モータの回転軸に連結され、上記ハウジングに内蔵された減速機構を介して、上記コラムのチルト運動、または、テレスコピック運動として伝達する入力軸、上記入力軸の軸線方向の両端を各々回転可能に軸支する軸受、上記軸受と入力軸との間、または、上記軸受とハウジングとの間に弾性変形して介挿され、所定の予圧が上記入力軸の軸線方向に付与された弾性部材を備えたことを特徴とする電動式ステアリング装置である。

第２番目の発明は、第１番目の発明の電動式ステアリング装置において、上記弾性部材には、上記入力軸の軸線方向の両側面にスペーサが一体的に成形されていることを特徴とする電動式ステアリング装置である。

第３番目の発明は、第１番目の発明の電動式ステアリング装置において、上記軸受は滑り軸受であり、上記弾性部材が上記滑り軸受と一体的に成形されていることを特徴とする電動式ステアリング装置である。

第４番目の発明は、第３番目の発明の電動式ステアリング装置において、上記滑り軸受には、上記入力軸と接触する軸受面に潤滑皮膜が成形されていることを特徴とする電動式ステアリング装置である。

第５番目の発明は、第１番目から第４番目のいずれかの発明の電動式ステアリング装置において、上記入力軸にはウォームギヤが形成され、該ウォームギヤに噛み合うウォームホイールを介して上記コラムにチルト運動、または、テレスコピック運動が伝達されることを特徴とする電動式ステアリング装置である。

本発明の電動式ステアリング装置は、電動モータが取り付けられたハウジングと、電動モータの回転軸に連結され、ハウジングに内蔵された減速機構を介して、コラムのチルト運動、または、テレスコピック運動として伝達する入力軸と、入力軸の軸線方向の両端を回転可能に軸支する軸受と、軸受と入力軸との間、または、軸受とハウジングとの間に弾性変形して介挿され、所定の予圧が入力軸の軸線方向に付与された弾性部材とから構成している。従って、減速機構の組立が容易で、温度が変化しても減速機構の入力軸に付与した予圧の変動が小さく、入力軸の駆動トルクの変動が小さくて済む。

図１は、本発明の電動式ステアリング装置１を車両に取り付けた状態を示す全体斜視図である。図１に示すように、電動式ステアリング装置１は、ステアリングシャフト２を回動自在に軸支している。ステアリングシャフト２には、その右端（車体後方側）にステアリングホイール３が装着され、ステアリングシャフト２の左端（車体前方側）には、ユニバーサルジョイント１０１を介して中間シャフト１０２が連結されている。

中間シャフト１０２には、その左端にユニバーサルジョイント１０３が連結され、ユニバーサルジョイント１０３には、ラックアンドピニオン機構等からなるステアリングギヤ１０４が連結されている。

運転者がステアリングホイール３を回転操作すると、ステアリングシャフト２、ユニバーサルジョイント１０１、中間シャフト１０２、ユニバーサルジョイント１０３を介して、その回転力がステアリングギヤ１０４に伝達され、ラックアンドピニオン機構を介してタイロッド１０５を移動し、車輪の操舵角を変えることができる。

図２は、ステアリングホイール３のチルト位置調整とテレスコピック位置調整の両方を電動モータで行う電動チルト／テレスコピック式ステアリング装置の要部を示す側面図である。図３は図２のＡ−Ａ断面図、図４は図２からチルト用の電動モータと減速機構を取り外した状態を示す断面図である。

図２の右側（車体前方側）には、下部車体取付けブラケット５１が車体５３に固定されており、アウターコラム４１の右端が、ピボットピン５２を支点として、下部車体取付けブラケット５１に揺動可能に支持されている。

中空円筒状のアウターコラム４１には、インナーコラム４２が軸方向（図２、図４の左右方向）にテレスコピック摺動可能に嵌合している。インナーコラム４２には、ステアリングシャフト２が回動自在に軸支され、ステアリングシャフト２には、その左端（車体後方側）にステアリングホイール３が装着されている。

アウターコラム４１の左側（車体後方側）には、上部車体取付けブラケット５４の上部に形成された取付け部５４１が、車体５３に固定されており、取付け部５４１から側板５４２が下方に延びている。側板５４２には、アウタ−コラム４１の左右の側面がチルト位置調整可能に挟持されている。

側板５４２の下部には減速機構を内蔵するハウジング６１が一体的に形成され、このハウジング６１に、電動アクチュエータとしての電動モータ６３が固定されている。また、図３に示すように、取付け部５４１とハウジング６１には、ころがり軸受５５１、５５２を介して、送りねじ５５の上下両端が各々軸支されている。

送りねじ５５の下端には、一体的にウォームホイール６６が固定され、電動モータ６３に連結されたウォームギヤ６４が、ウォームホイール６６に噛み合っている。ウォームホイール６６とウォームギヤ６４で減速機構が構成され、電動モータ６３の回転が送りねじ５５に減速して伝達される。

送りねじ５５には、送りねじ５５の回転を直線運動に変換するナット５６が螺合している。送りねじ５５とナット５６で構成される送り機構は、送りねじ５５の回転をナット５６の直線運動に変換する送り機構である。

ナット５６には、図３の左右両側に、丸棒状のピボットピン５６１、５６２が一体的に形成されている。アウタ−コラム４１の側面に固定された板状のブラケット４１１とアウタ−コラム４１の側面に、この丸棒状のピボットピン５６１、５６２の先端が枢動可能に内嵌している。

ステアリングホイール３のチルト位置を調整する必要が生じた場合、図示しないスイッチを操作すると、電動モータ６３の回転軸が正逆いずれかの方向に回転駆動される。すると、電動モータ６３の回転が、ウォームギヤ６４からウォームホイール６６に減速して伝達され、ウォームホイール６６と一体の送りねじ５５が回転することにより、ナット５６が送りねじ５５に沿って上昇または下降する。それによって、アウターコラム４１はピボットピン５２を支点にして、上方又は下方にチルト移動する。

図４に示すように、インナーコラム４２から下方に向かって一体的に形成された板状のブラケット４２１には、インナーコラム４２の中心軸線に平行に延びる送りねじ４３の左端が固定されている。アウターコラム４１の下方には、減速機構を内蔵するハウジング４４が一体的に形成され、このハウジング４４に、軸受４５１、４５２によってウォームホイール４６が回転可能に軸支されている。

このウォームホイール４６の内周に形成された雌ねじに、送りねじ４３が螺合している。送りねじ４３とウォームホイール４６の内周に形成された雌ねじで構成される送り機構は、ウォームホイール４６の回転を送りねじ４３の直線運動に変換する送り機構である。ハウジング４４には電動モータ４７（図２参照）が取り付けられ、電動モータ４７の回転軸に連結された図示しないウォームギヤがウォームホイール４６に噛み合って、電動モータ４７の回転がウォームホイール４６に減速して伝達される。

ステアリングホイール３のテレスコピック位置を調整する必要が生じた場合、図示しないスイッチを操作すると、電動モータ４７の回転軸が正逆いずれかの方向に回転駆動される。すると、電動モータ４７の回転が、ウォームホイール４６に減速して伝達され、ウォームホイール４６内周の雌ねじに螺合する送りねじ４３が直線運動することにより、インナーコラム４２が図４の左右方向にテレスコピック移動する。

次に、本発明の実施例１の減速機構の詳細な構造について説明する。

図５は、本発明の実施例１の減速機構を示す図２のＢ−Ｂ断面図であり、図１から図３のチルト位置調整用の減速機構に適用した例を示す。もちろん、本発明はステアリングホイール３のテレスコピック位置調整用の減速機構に適用してもよい。図５に示すように、ハウジング６１に、回転軸６２を有する電動モータ６３が固定されている。ハウジング６１はアルミニウム合金製で、減速機構を内蔵している。

回転軸６２の右端には、カップリング６５によって、ウォームギヤ（減速機構の入力軸）６４の左端が、回転軸６２と同一中心軸線上に一体的に連結されている。カップリング６５には雌セレーションが形成され、ウォームギヤ６４の左端に形成された雄セレーションが内嵌して、ウォームギヤ６４の熱変位による軸方向の伸縮を吸収するようにしている。

このウォームギヤ６４がウォームホイール６６に噛み合って減速機構を構成し、電動モータ６３の回転軸６２の回転を減速して、図２、図３の送りねじ５５に伝達し、送りねじ５５とナット５６で構成する送りねじ機構によって、アウターコラム４１のチルト運動を行っている。

ウォームギヤ６４は、その右側フランジ部６４１の右側の右側外周６４２が、深みぞ形ラジアル玉軸受７１によって回転可能に軸支されている。また、ウォームギヤ６４の左側フランジ部６４３の左側の左側外周６４４も、深みぞ形ラジアル玉軸受７２によって回転可能に軸支されている。深みぞ形ラジアル玉軸受７１及び深みぞ形ラジアル玉軸受７２の外輪は、ハウジング６１に形成した軸受孔に内嵌している。ウォームギヤ６４、深みぞ形ラジアル玉軸受７１、深みぞ形ラジアル玉軸受７２は、鉄系の材料で形成されている。

深みぞ形ラジアル玉軸受７２の外輪７２１の左端面は、ハウジング６１に固定された止め輪（Ｃ形止め輪）７３に当接している。また、深みぞ形ラジアル玉軸受７２の内輪７２２の右端面と、左側フランジ部６４３との間には、断面が矩形で、環状の弾性部材７４２が、ウォームギヤ６４の軸線方向に予圧を付与されて、弾性変形して介挿されている。

深みぞ形ラジアル玉軸受７１の外輪７１１の右端面は、ハウジング６１に当接している。また、深みぞ形ラジアル玉軸受７１の内輪７１２の左端面と、右側フランジ部６４１との間には、断面が矩形で、環状の弾性部材７４１が、ウォームギヤ６４の軸線方向に予圧を付与されて、弾性変形して介挿されている。弾性部材７４１、７４２の材質としては、ゴムや樹脂等が考えられる。

ハウジング６１に止め輪７３を装着した時に、弾性部材７４１、７４２に常温状態で付与する予圧量は、高温時でも予圧力が所望の値だけ残るような値に設定している。従って、ウォームギヤ６４は、深みぞ形ラジアル玉軸受７１と深みぞ形ラジアル玉軸受７２によって、図５の左右両方向のスラスト力に対して予圧が付与されて、ガタの無い状態になる。止め輪７３の代わりに、外周に雄ねじを有するナットをハウジング６１にねじ込み、このナットを、深みぞ形ラジアル玉軸受７２の外輪７２１の左端面に押圧して、予圧を調整してもよい。

図５に示す実施例１の減速機構では、低温時には、熱膨張係数が大きいアルミニウム合金製のハウジング６１は、鉄系の材料で形成されたウォームギヤ６４、深みぞ形ラジアル玉軸受７１、深みぞ形ラジアル玉軸受７２よりも大きく収縮する。しかし、弾性部材７４１、７４２が弾性変形して軸線方向（図５の左右方向）の寸法が縮まり、熱変位量の差を吸収する。従って、予圧力はあまり大きくならず、ウォームギヤ６４の駆動トルクの増加も小さく押さえられる。

また、高温時には、熱膨張係数が大きいアルミニウム合金製のハウジング６１は、鉄系の材料で形成されたウォームギヤ６４、深みぞ形ラジアル玉軸受７１、深みぞ形ラジアル玉軸受７２よりも大きく膨張する。しかし、弾性部材７４１、７４２には、高温時でも予圧力が所望の値だけ残るような値の予圧力が付与されている。

従って、深みぞ形ラジアル玉軸受７１、深みぞ形ラジアル玉軸受７２、ウォームギヤ６４の右側フランジ部６４１、左側フランジ部６４３、弾性部材７４１、７４２との間には隙間が生じることはない。そのため、ウォームギヤ６４にスラスト方向のガタは発生しないため、ウォームホイール６６の駆動が円滑に行われる。

図１３に、温度と予圧力との関係を示す。図１３に示すように、従来の予圧調整ねじ６７を使用した定位置予圧方式の予圧力の変化を示すグラフＱでは、温度が変化すると、初期予圧力が大きく変動する。しかし、弾性部材７４１、７４２を使用した実施例１の予圧力の変化を示すグラフＰでは、温度の変化で、熱変位量の差を吸収するように、弾性部材７４１、７４２が弾性変形するため、予圧力の変動を小さく押さえることができる。

実施例１では、ウォームギヤ６４の軸線方向の両端を軸支する軸受が、深みぞ形ラジアル玉軸受であるが、アンギュラ形ラジアル玉軸受にしてもよく、また、ころ軸受にしてもよい。

次に本発明の実施例２を説明する。実施例２は実施例１の変形例であり、深みぞ形ラジアル玉軸受７１、７２の外輪７１１、７２１とハウジング６１との間に弾性部材を介挿した例である。以下の説明では、上記実施例１と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、上記実施例１と同一部品には同一番号を付して説明する。

図６は、本発明の実施例２の減速機構を示す図２のＢ−Ｂ断面図相当である。図６に示すように、深みぞ形ラジアル玉軸受７２の外輪７２１の左端面と、ハウジング６１に固定された止め輪（Ｃ形止め輪）７３との間には、断面が矩形で、環状の弾性部材７４４が、ウォームギヤ６４の軸線方向に予圧を付与されて、弾性変形して介挿されている。また、深みぞ形ラジアル玉軸受７２の内輪７２２の右端面は、左側フランジ部６４３に当接している。

深みぞ形ラジアル玉軸受７１の外輪７１１の右端面とハウジング６１との間には、断面が矩形で、環状の弾性部材７４３が、ウォームギヤ６４の軸線方向に予圧を付与されて、弾性変形して介挿されている。また、深みぞ形ラジアル玉軸受７１の内輪７１２の左端面は、右側フランジ部６４１に当接している。弾性部材７４３、７４４の材質としては、ゴムや樹脂等が考えられる。

実施例１と同様に、ハウジング６１に止め輪７３を装着した時に、弾性部材７４３、７４４に常温状態で付与する予圧量は、高温時でも予圧力が所望の値だけ残るような値に設定している。従って、ウォームギヤ６４は、深みぞ形ラジアル玉軸受７１と深みぞ形ラジアル玉軸受７２によって、図６の左右両方向のスラスト力に対して予圧が付与されて、ガタの無い状態になる。

次に本発明の実施例３を説明する。実施例３は実施例１の変形例であり、両側面にスペーサを一体的に成形した弾性部材を介挿した例である。以下の説明では、上記実施例１と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、上記実施例１と同一部品には同一番号を付して説明する。

図７（１）は本発明の実施例３の減速機構を示す図２のＢ−Ｂ断面図相当であり、（２）は（１）の要部の拡大断面図である。図７（１）に示すように、深みぞ形ラジアル玉軸受７２の外輪７２１の左端面は、ハウジング６１に固定された止め輪（Ｃ形止め輪）７３に当接している。また、深みぞ形ラジアル玉軸受７２の内輪７２２の右端面と、左側フランジ部６４３との間には、ウォームギヤ６４の軸線方向の両側面にスペーサ７４６Ａ、７４６Ｂを一体的に成形した弾性部材７４６Ｃが、ウォームギヤ６４の軸線方向に予圧を付与されて、弾性変形して介挿されている。弾性部材７４６Ｃは、断面が矩形で、環状に形成されている。

深みぞ形ラジアル玉軸受７１の外輪７１１の右端面は、ハウジング６１に当接している。また、深みぞ形ラジアル玉軸受７１の内輪７１２の左端面と、右側フランジ部６４１との間には、ウォームギヤ６４の軸線方向の両側面にスペーサ７４５Ａ、７４５Ｂを一体的に成形した弾性部材７４５Ｃが、ウォームギヤ６４の軸線方向に予圧を付与されて、弾性変形して介挿されている。弾性部材７４５Ｃは、断面が矩形で、環状に形成されている。弾性部材７４５Ｃ、７４６Ｃの材質としては、ゴムや樹脂等が考えられる。

図７（２）に拡大して示すように、ウォームギヤ６４の右側外周６４２の外径よりも、スペーサ７４５Ａ、７４５Ｂ、弾性部材７４５Ｃの内径寸法を若干大径に形成して、温度変化でウォームギヤ６４が軸方向に伸縮する時に、円滑に伸縮できるようにしている。

図示はしないが、スペーサ７４６Ａ、７４６Ｂ、弾性部材７４６Ｃの内径寸法も、ウォームギヤ６４の左側外周６４４の外径よりも若干大径に形成して、温度変化でウォームギヤ６４が軸方向に伸縮する時に、円滑に伸縮できるようにしている。実施例３では、スペーサ７４５Ａ、７４５Ｂ、７４６Ａ、７４６Ｂが、各々弾性部材７４５Ｃ、７４６Ｃと一体的に形成されているので、部品点数が増えず、組立が容易となる。

次に本発明の実施例４を説明する。実施例４は実施例３の変形例であり、両側面にスペーサを一体的に成形した弾性部材を、片側の軸受側にだけ介挿した例である。以下の説明では、上記実施例３と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、上記実施例３と同一部品には同一番号を付して説明する。

図８（１）は本発明の実施例４の減速機構を示す図２のＢ−Ｂ断面図相当であり、（２）は（１）の要部の拡大断面図である。図８（１）に示すように、深みぞ形ラジアル玉軸受７２の外輪７２１の左端面は、ハウジング６１に固定された止め輪（Ｃ形止め輪）７３に当接している。また、深みぞ形ラジアル玉軸受７２の内輪７２２の右端面は、左側フランジ部６４３に直接当接し、弾性部材は介挿されていない。

深みぞ形ラジアル玉軸受７１の外輪７１１の右端面は、ハウジング６１に当接している。また、深みぞ形ラジアル玉軸受７１の内輪７１２の左端面と、右側フランジ部６４１との間には、実施例３と同様に、ウォームギヤ６４の軸線方向の両側面にスペーサ７４５Ａ、７４５Ｂを一体的に成形した弾性部材７４５Ｃが、ウォームギヤ６４の軸線方向に予圧を付与されて、弾性変形して介挿されている。

図８（２）に拡大して示すように、スペーサ７４５Ｂの右端面には、逃げ７４５１Ｂが形成されて、スペーサ７４５Ｂの右端面と、深みぞ形ラジアル玉軸受７１の外輪７１１の左端面との間に隙間が形成されている。従って、深みぞ形ラジアル玉軸受７１の外輪７１１の寸法によって制限されることなく、弾性部材７４５Ｃの外形寸法を大きく形成することができる。

次に本発明の実施例５を説明する。実施例５は実施例２及び実施例３の変形例であり、両側面にスペーサを一体的に成形した弾性部材を、深みぞ形ラジアル玉軸受７１、７２の外輪７１１、７２１とハウジング６１との間に介挿した例である。以下の説明では、上記実施例２及び実施例３と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、上記実施例２及び実施例３と同一部品には同一番号を付して説明する。

図９（１）は本発明の実施例５の減速機構を示す図２のＢ−Ｂ断面図相当であり、（２）は（１）の要部の拡大断面図である。図９（１）に示すように、深みぞ形ラジアル玉軸受７２の外輪７２１の左端面と、ハウジング６１に固定された止め輪（Ｃ形止め輪）７３との間には、ウォームギヤ６４の軸方向の両側面にスペーサ７４８Ａ、７４８Ｂを一体的に成形した弾性部材７４８Ｃが、ウォームギヤ６４の軸線方向に予圧を付与されて、弾性変形して介挿されている。また、深みぞ形ラジアル玉軸受７２の内輪７２２の右端面は、左側フランジ部６４３に当接している。

深みぞ形ラジアル玉軸受７１の外輪７１１の右端面とハウジング６１との間には、ウォームギヤ６４の軸線方向の両側面にスペーサ７４７Ａ、７４７Ｂを一体的に成形した弾性部材７４７Ｃが、ウォームギヤ６４の軸線方向に予圧を付与されて、弾性変形して介挿されている。また、深みぞ形ラジアル玉軸受７１の内輪７１２の左端面は、右側フランジ部６４１に当接している。弾性部材７４７Ｃ、７４８Ｃの材質としては、ゴムや樹脂等が考えられる。

図９（２）に拡大して示すように、スペーサ７４８Ｂの右端面には、逃げ７４８１Ｂが形成されて、スペーサ７４８Ｂの右端面と、深みぞ形ラジアル玉軸受７２の内輪７２２の左端面との間に隙間が形成されている。従って、深みぞ形ラジアル玉軸受７２の内輪７２２の寸法によって制限されることなく、弾性部材７４８Ｃの内径寸法を小さく形成することができる。

図９（１）に示すように、スペーサ７４７Ａの左端面にも、逃げ７４７１Ａが形成されて、スペーサ７４７Ａの左端面と、深みぞ形ラジアル玉軸受７１の内輪７１２の右端面との間に隙間が形成されている。従って、深みぞ形ラジアル玉軸受７１の内輪７１２の寸法によって制限されることなく、弾性部材７４７Ｃを中実に形成することができる。

次に本発明の実施例６を説明する。実施例６は実施例５の変形例であり、両側面にスペーサを一体的に成形した弾性部材を、片側の軸受側にだけ介挿した例である。以下の説明では、上記実施例５と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、上記実施例５と同一部品には同一番号を付して説明する。

図１０（１）は本発明の実施例６の減速機構を示す図２のＢ−Ｂ断面図相当であり、（２）は（１）の要部の拡大断面図である。図１０（１）に示すように、深みぞ形ラジアル玉軸受７２の外輪７２１の左端面は、ハウジング６１に固定された止め輪（Ｃ形止め輪）７３に直接当接し、弾性部材は介挿されていない。また、深みぞ形ラジアル玉軸受７２の内輪７２２の右端面は、左側フランジ部６４３に当接している。

深みぞ形ラジアル玉軸受７１の外輪７１１の右端面とハウジング６１との間には、ウォームギヤ６４の軸線方向の両側面にスペーサ７４７Ａ、７４７Ｂを一体的に成形した弾性部材７４７Ｃが、ウォームギヤ６４の軸線方向に予圧を付与されて、弾性変形して介挿されている。また、深みぞ形ラジアル玉軸受７１の内輪７１２の左端面は、右側フランジ部６４１に当接している。

図１０（２）に拡大して示すように、スペーサ７４７Ａの左端面には、逃げ７４７１Ａが形成されて、スペーサ７４７Ａの左端面と、深みぞ形ラジアル玉軸受７１の内輪７１２の右端面との間に隙間が形成されている。従って、深みぞ形ラジアル玉軸受７１の内輪７１２の寸法によって制限されることなく、弾性部材７４７Ｃを中実に形成することができる。

次に本発明の実施例７を説明する。実施例７は、滑り軸受と一体的に成形した弾性部材を、片側の軸受に採用した例である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、上記実施例と同一部品には同一番号を付して説明する。

図１１（１）は本発明の実施例７の減速機構を示す図２のＢ−Ｂ断面図相当であり、（２）は（１）の要部の拡大断面図である。図１１（１）に示すように、深みぞ形ラジアル玉軸受７２の外輪７２１の左端面は、ハウジング６１に固定された止め輪（Ｃ形止め輪）７３に直接当接し、弾性部材は介挿されていない。また、深みぞ形ラジアル玉軸受７２の内輪７２２の右端面は、左側フランジ部６４３に当接している。

ウォームギヤ６４の軸線方向の右端は、右側フランジ部６４１に当接するスラスト滑り軸受７５Ａと、右側外周６４２に外嵌するラジアル滑り軸受７５Ｂによって軸支されている。スラスト滑り軸受７５Ａとラジアル滑り軸受７５Ｂに挟まれて弾性部材７５Ｃが一体的に成形され、この弾性部材７５Ｃは、ウォームギヤ６４の軸線方向に予圧を付与されて、弾性変形して介挿されている。弾性部材７５Ｃの材質としては、ゴムや樹脂等が考えられる。

図１１（２）に拡大して示すように、スラスト滑り軸受７５Ａの左端面、及び、ラジアル滑り軸受７５Ｂの内周面には、テフロン（登録商標）等の材質の潤滑皮膜７５１Ａ、７５１Ｂが各々形成されている。この、潤滑皮膜７５１Ａ、７５１Ｂによって、摩擦係数を小さくし、ウォームギヤ６４が、スラスト滑り軸受７５Ａ及びラジアル滑り軸受７５Ｂに案内されて、円滑に回転するように軸支している。

次に本発明の実施例８を説明する。実施例８は、実施例７の変形例であり、滑り軸受と一体的に成形した弾性部材を、両側の軸受に採用した例である。以下の説明では、上記実施例７と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、上記実施例７と同一部品には同一番号を付して説明する。

図１２（１）は本発明の実施例８の減速機構を示す図２のＢ−Ｂ断面図相当であり、（２）は（１）の要部の拡大断面図である。図１２（１）に示すように、ウォームギヤ６４の軸線方向の左端は、左側フランジ部６４３に当接するスラスト滑り軸受７６Ａと、左側外周６４４に外嵌するラジアル滑り軸受７６Ｂによって軸支されている。

スラスト滑り軸受７６Ａとラジアル滑り軸受７６Ｂに挟まれて弾性部材７６Ｃが一体的に成形され、この弾性部材７６Ｃは、ウォームギヤ６４の軸線方向に予圧を付与されて、弾性変形して介挿されている。外周に雄ねじを有するナット７７をハウジング６１にねじ込み、このナット７７を、ラジアル滑り軸受７６Ｂのフランジ部７６１Ｂの左端面に押圧して、予圧を調整している。

また、ウォームギヤ６４の軸線方向の右端は、実施例７と同等に、右側フランジ部６４１に当接するスラスト滑り軸受７５Ａと、右側外周６４２に外嵌するラジアル滑り軸受７５Ｂによって軸支されている。スラスト滑り軸受７５Ａとラジアル滑り軸受７５Ｂに挟まれて弾性部材７５Ｃが一体的に成形され、この弾性部材７５Ｃは、ウォームギヤ６４の軸線方向に予圧を付与されて、弾性変形して介挿されている。弾性部材７５Ｃ、７６Ｃの材質としては、ゴムや樹脂等が考えられる。

上記実施例１から実施例８においては、ウォームギヤとウォームホイールで構成される減速機構に適用した例を示したが、はすば歯車、平歯車、かさ歯車等で構成される減速機構に適用してもよい。また、上記実施例１から実施例８においては、テレスコピック位置調整とチルト位置調整の両方を行うステアリング装置に適用した例を示したが、テレスコピック位置調整、または、チルト位置調整のいずれか一方だけを行うステアリング装置に適用してもよい。

本発明の電動式ステアリング装置を車両に取り付けた状態を示す全体斜視図である。本発明の電動チルト／テレスコピック式ステアリング装置の要部を示す側面図である。図２のＡ−Ａ断面図である。図２からチルト用の電動モータと減速機構を取り外した状態を示す断面図である。本発明の実施例１の減速機構を示す図２のＢ−Ｂ断面図である。本発明の実施例２の減速機構を示す図２のＢ−Ｂ断面図相当である。（１）は本発明の実施例３の減速機構を示す図２のＢ−Ｂ断面図相当であり、（２）は（１）の要部の拡大断面図である。（１）は本発明の実施例４の減速機構を示す図２のＢ−Ｂ断面図相当であり、（２）は（１）の要部の拡大断面図である。（１）は本発明の実施例５の減速機構を示す図２のＢ−Ｂ断面図相当であり、（２）は（１）の要部の拡大断面図である。（１）は本発明の実施例６の減速機構を示す図２のＢ−Ｂ断面図相当であり、（２）は（１）の要部の拡大断面図である。（１）は本発明の実施例７の減速機構を示す図２のＢ−Ｂ断面図相当であり、（２）は（１）の要部の拡大断面図である。（１）は本発明の実施例８の減速機構を示す図２のＢ−Ｂ断面図相当であり、（２）は（１）の要部の拡大断面図である。温度と予圧力の関係を示すグラフである。従来の電動式ステアリング装置の減速機構を示す断面図である。

符号の説明

１電動式ステアリング装置
１０１ユニバーサルジョイント
１０２中間シャフト
１０３ユニバーサルジョイント
１０４ステアリングギヤ
１０５タイロッド
２ステアリングシャフト
３ステアリングホイール
４１アウターコラム
４１１ブラケット
４２インナーコラム
４２１ブラケット
４３送りねじ
４４ハウジング
４５１、４５２軸受
４６ウォームホイール
４７電動モータ
５１下部車体取付けブラケット
５２ピボットピン
５３車体
５４上部車体取付けブラケット
５４１取付け部
５４２側板
５５送りねじ
５５１、５５２ころがり軸受
５６ナット
５６１、５６２ピボットピン
６１ハウジング
６２回転軸
６３電動モータ
６４ウォームギヤ
６４１右側フランジ部
６４２右側外周
６４３左側フランジ部
６４４左側外周
６５カップリング
６６ウォームホイール
６７予圧調整ねじ
６７１スペーサ
６７２ロックナット
７１深みぞ形ラジアル玉軸受
７１１外輪
７１２内輪
７２深みぞ形ラジアル玉軸受
７２１外輪
７２２内輪
７３止め輪
７４１、７４２、７４３、７４４弾性部材
７４５Ａ、７４５Ｂスペーサ
７４５Ｃ弾性部材
７４５１Ｂ逃げ
７４６Ａ、７４６Ｂスペーサ
７４６Ｃ弾性部材
７４７Ａ、７４７Ｂスペーサ
７４７Ｃ弾性部材
７４７１Ａ逃げ
７４８Ａ、７４８Ｂスペーサ
７４８Ｃ弾性部材
７４８１Ｂ逃げ
７５Ａスラスト滑り軸受
７５Ｂラジアル滑り軸受
７５Ｃ弾性部材
７５１Ａ、７５１Ｂ潤滑皮膜
７６Ａスラスト滑り軸受
７６Ｂラジアル滑り軸受
７６Ｃ弾性部材
７６１Ｂフランジ部
７７ナット

Claims

車体後方側にステアリングホイールが装着されるステアリングシャフト、
上記ステアリングシャフトを回転可能に軸支するとともに、チルト中心軸を支点とするチルト位置調整、または、上記ステアリングシャフトの中心軸線に沿ったテレスコピック位置調整が可能なコラム、
電動モータ、
上記電動モータが取り付けられたハウジング、
上記電動モータの回転軸に連結され、上記ハウジングに内蔵された減速機構を介して、上記コラムのチルト運動、または、テレスコピック運動として伝達する入力軸、
上記入力軸の軸線方向の両端を各々回転可能に軸支する軸受、
上記軸受と入力軸との間、または、上記軸受とハウジングとの間に弾性変形して介挿され、所定の予圧が上記入力軸の軸線方向に付与された弾性部材を備えたこと
を特徴とする電動式ステアリング装置。
請求項１に記載された電動式ステアリング装置において、
上記弾性部材には、上記入力軸の軸線方向の両側面にスペーサが一体的に成形されていること
を特徴とする電動式ステアリング装置。
請求項１に記載された電動式ステアリング装置において、
上記軸受は滑り軸受であり、
上記弾性部材が上記滑り軸受と一体的に成形されていること
を特徴とする電動式ステアリング装置。
請求項３に記載された電動式ステアリング装置において、
上記滑り軸受には、
上記入力軸と接触する軸受面に潤滑皮膜が成形されていること
を特徴とする電動式ステアリング装置。
請求項１から請求項４までのいずれかに記載された電動式ステアリング装置において、
上記入力軸にはウォームギヤが形成され、該ウォームギヤに噛み合うウォームホイールを介して上記コラムにチルト運動、または、テレスコピック運動が伝達されること
を特徴とする電動式ステアリング装置。