JP2010132038A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構成にて、ステアリングシャフトの支承部におけるスティックスリップ音の発生を効果的に抑制することのできる電動パワーステアリング装置を提供すること。
【解決手段】ピニオンシャフト１８においてトーションバーの上方に配置される第１軸３３には、潤滑油脂Ｇを貯留可能な小径部４６が形成される。そして、この小径部４６は、軸受３７の軸方向端部４８に対応する位置に形成される。
【選択図】図４

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に関するものである。

通常、モータを駆動源として操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）では、そのステアリングシャフトの途中にトルクセンサが設けられている。そして、そのトルクセンサにより検出される操舵トルクに基づいて最適なアシスト力を決定し、モータの作動を制御する構成が一般的となっている。

例えば、特許文献１のＥＰＳは、モータの回転をラック軸の往復動に変換することにより操舵系にアシスト力を付与する所謂ラックアシスト型のＥＰＳであり、このようなＥＰＳの多くは、そのトルクセンサが、ラック軸に噛合されることによりステアリングシャフトの一部を構成するピニオンシャフトに設けられている。即ち、操舵トルクの検出は、そのアシスト力付与部よりもステアリング側、且つ当該アシスト力付与部により近い位置で行なうことが望ましい。従って、上記のようなラックアシスト型のＥＰＳでは、ステアリングシャフトにおけるラック軸に一番近い部材、即ちピニオンシャフトに設けられるのである。

さて、多くのトルクセンサは、トーションバーを介して連結された二軸間の径方向外側に配置された一対の回転角センサを用いて同トーションバーの捻れ角を検出することによりその入力トルクを検出する。このため、通常、トーションバーを介して連結される各軸は、それぞれが独立して回転自在となるように軸受を介して支承されている。そして、更に、その回転角センサの位置調整の必要性を考慮して、軸方向移動を可能とすべく、トーションバーの軸方向上側に配置される第１軸と同第１軸に対応する軸受との間には、僅かに隙間を設定するのが一般的となっている。

ところが、このように第１軸と軸受との間に隙間を設定することで、振動等により当該第１軸と軸受とが衝突し、異音が発生するおそれがある。そのため、従来は、その第１軸の外周に弾性材料により形成された緩衝部材（Ｏリング等）を介在させることにより、その直接的な接触を防いで、異音の発生を抑制する構成となっている。
特開２００５−３０８３９９号公報 特開２００７−３２１９０３号公報 特開２００７−１６１０８２号公報

しかしながら、現実には、そのステアリングシャフトの構造上、上記のような緩衝部材が有効に機能しない場合がある。
即ち、図１１に示すように、通常、ステアリングシャフト７０は、継手を介して複数の軸状部材を非同軸に連結することにより形成されており、一般的には、トルクセンサ７１が設けられたピニオンシャフト７２は、自在継手７３，７４を介して、インターミディエイトシャフト７５、及びステアリング７６が設けられたコラムシャフト７７に接続されている。そして、コラムシャフト７７、インターミディエイトシャフト７５、及びピニオンシャフト７２の間に所定角θ１，θ２を設定し、ステアリングシャフト７０を折曲させることにより、当該コラムシャフト７７の先端に取着されるステアリング７６が、適切な位置及び角度をもって、運転席の搭乗者に対向する位置に配置されるようになっている。

ところが、各軸を連結する継手に自在継手７３，７４を採用することでステアリングシャフト７０の自由回転が確保されているとはいえ、上記のように各軸状部材間に所定角θ１，θ２を設定することによって、各軸状部材には当該各軸状部材を径方向に移動させようとする力（偶力）が作用することになる。

つまり、ステアリング操作によりコラムシャフト７７が回転することで、インターミディエイトシャフト７５は、自在継手７３を支点として旋回しようとし、同様に、インターミディエイトシャフト７５の回転により、ピニオンシャフト７２は、自在継手７４を支点として旋回しようとする。しかし、ステアリング装置では、このような各軸状部材の旋回運動は、当然ながら軸受等により押さえ込まれている。そして、これにより、自在継手７３，７４を介した各軸状部材間の回転伝達が担保されるとともに、その反力として、各軸状部材に径方向の力が作用するのである。

更に、ピニオンシャフト７２には、このように当該ピニオンシャフト７２を径方向に移動させるような力Ｆ１とともに、これに加え、そのラック軸７８との噛合により生ずる軸方向の力、即ち当該ピニオンシャフト７２を上方に押し上げる力Ｆ２が作用する。そして、これら二つの力Ｆ１，Ｆ２に起因して、上記従来技術では排除することのできない異音として、所謂スティックスリップ音が発生することになる。

即ち、ピニオンシャフト７２の下方側の端部（トルクセンサ７１を構成するトーションバーを挟んで下方側に位置する第２軸）は、ラック軸７８と噛合される（詳しくは噛合すべく図示しないラックガイドにより当該ラック軸７８が押し付けられる）ことにより、比較的その軸ずれが起こりにくい（リジッドな）構造となっている。そのため、図１２に示すように、上記径方向の力Ｆ１により、ピニオンシャフト７２は、その軸線が傾斜し、当該ピニオンシャフト７２（トルクセンサ７１を構成するトーションバーを挟んで上方側に位置する第１軸）を支承する軸受７９の軸方向端部（の内周面）に当接し、押し付けられることになる。そして、その当接部分（同図中、領域αに示される部分）に対し、上述のピニオンシャフト７２を押し上げる軸方向の力Ｆ２が集中し、これらの力Ｆ１，Ｆ２により押し付けられたピニオンシャフト７２と軸受７９との当接位置が、その摩擦限界の超過により断続的にずれることによって、上記スティックスリップ音が発生するのである。

つまり、従来技術のような緩衝部材（Ｏリング８０）を配する構成では、そのピニオンシャフト７２が略平行移動して軸受７９に接触するような状況において有効であるものの、このような軸受７９の軸線に対するピニオンシャフト７２の傾斜を原因とするスティックスリップ音の抑制については、さしたる効果は期待できないのである。

尚、例えば、特許文献２や特許文献３等には、このような軸受との摺動面に潤滑剤（潤滑油脂や潤滑油等）を介在させることにより、上記スティックスリップを含む異音の発生を抑制する構成が開示されている。具体的には、特許文献２には、回転軸と軸受と当接位置に空隙を形成し、この空隙に潤滑剤を封止する構成が開示されている。そして、特許文献３には、回転軸と軸受との間に軸方向に二つのＯリングを介在させて、これら両Ｏリングの間に潤滑剤を充填する構成が開示されている。

しかしながら、その回転軸であるピニオンシャフト７２の軸方向移動を許容する構成においては、上記特許文献２にように、当該ピニオンシャフト７２と軸受７９との間の空隙に潤滑剤を封止することが困難である。また、上記特許文献３の構成についても、その回転軸であるピニオンシャフトの傾斜を考慮すれば、両Ｏリング間への潤滑剤の封止を長期に亘り維持することは難しい。そして、その傾斜したピニオンシャフト７２と軸受７９とは極めて局所的に当接することから、シリコン樹脂皮膜等といった皮膜コーティング系潤滑剤では、その当接部位のみが削り取られてしまい十分な耐久性を確保できない可能性が高いという問題があり、この点において、なお改善の余地を残すものとなっていた。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、簡素な構成にて、ステアリングシャフトの支承部におけるスティックスリップ音の発生を効果的に抑制することのできる電動パワーステアリング装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、継手を介して複数の軸状部材を非同軸に連結してなるステアリングシャフトと、前記ステアリングシャフトに噛合されて該ステアリングシャフトの回転に基づき往復動するラック軸とを備え、前記ラック軸に噛合される軸状部材は、それぞれが独立して回転可能に軸受により支承された二軸間をトーションバーを介して連結することにより形成されるとともに、前記トーションバーの捩れ角に基づき操舵トルクを検出するトルクセンサを備えた電動パワーステアリング装置であって、前記トーションバーの上方に配置される第１軸には、該第１軸を支承する前記軸受の軸方向端部に対応する位置に、潤滑油脂を貯留可能な小径部が形成されること、を要旨とする。

即ち、ラック軸に噛合される軸状部材（ピニオンシャフト）の傾斜により第１軸が当接する軸受側の部位は、その軸方向端部（の内周面）であり、同当接部位の近傍に潤滑油脂の貯留部を設けることで、その当接部位における油膜切れが起こりにくくなる。更に、第１軸の傾斜により軸受の軸方向端部が小径部（により形成される凹部）に没入することで、当該小径部内に貯留された潤滑油脂が第１軸と軸受との間に形成された隙間の内へと押し出される。従って、上記構成によれば、安定的に第１軸と軸受との当接部位に潤滑油脂を介在させることができ、その結果、当該ステアリングシャフト（ラック軸に噛合される軸状部材であるピニオンシャフト）の支承部におけるスティックスリップ音の発生を効果的に抑制することができる。

請求項２に記載の発明は、前記小径部は、前記軸受における下方側の軸方向端部に対応する位置に形成されること、を要旨とする。
即ち、潤滑油脂を貯留する小径部の形成により、軸受の内周面に対向する第１軸側の対向面の減少することになる。しかしながら、上記構成によれば、傾斜した第１軸の軸線が元の状態に復帰して軸受の内周面と第１軸側の対向面とが略平行となる際には、その隙間の形状変化により、小径部から上記隙間内に供給された潤滑油脂が軸方向上側へと押し広げられる。その結果、潤滑油脂の貯留部である小径部近傍に位置する下方側の軸方向端部のみならず、上方側の軸方向端部についても、その第１軸と当接部位に潤滑油脂を介在させることができる。そして、これにより、簡素な構成にて、安定的に第１軸と軸受との当接部位に潤滑油脂を介在させることができるようになる。

請求項３に記載の発明は、前記小径部には、前記軸受の内周面と対向する位置に、前記第１軸の軸方向上側に向って拡径するテーパ面が形成されること、を要旨とする。
上記構成によれば、第１軸の傾斜時、軸受（の軸方向端部）の円滑なる小径部への没入、及び当該小径部に貯留された潤滑油脂の隙間への供給（押し出し）を確保することができる。

請求項４に記載の発明は、前記軸受の内周面に対向する前記第１軸側の対向面と前記テーパ面との接続部は、径方向外側に凸となるように湾曲して形成されること、を要旨とする。

上記構成によれば、より円滑なる軸受（の軸方向端部）の小径部への没入、及び当該小径部に貯留された潤滑油脂の隙間への供給（押し出し）を確保することができる。
請求項５に記載の発明は、前記小径部の軸方向下側には、前記軸受の内径よりも外径の大きな大径部が形成されること、を要旨とする。

上記構成によれば、小径部における潤滑油脂の貯留能力を強化することができる。また、第１軸の下方に配置されるトルクセンサ部（レゾルバ等の回転角センサ収容部位）への潤滑油脂の流出を抑制することができる。

請求項６に記載の発明は、前記軸受の内周面と対向する前記第１軸側の対向面には、複数の溝部が形成されること、を要旨とする。
上記構成によれば、各溝部内に潤滑油脂を留めて、より安定的に、第１軸と軸受との当接部位に潤滑油脂を介在させることができる。

請求項７に記載の発明は、前記軸受の内周面と対向する前記第１軸側の対向面には、微細な凹凸が形成されること、を要旨とする。
上記構成によれば、安定的に、第１軸と軸受との当接部位に潤滑油脂を留めおくことができる。

本発明によれば、簡素な構成にて、ステアリングシャフトの支承部におけるスティックスリップ音の発生を効果的に抑制することの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。

以下、本発明を電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）に具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１は、本実施形態のＥＰＳ１の概略構成図である。同図に示すように、ステアリング２が固定されたステアリングシャフト３は、ラックアンドピニオン機構４を介してラック軸５に連結されており、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転は、ラックアンドピニオン機構４によりラック軸５の往復直線運動に変換される。そして、このラック軸５の往復直線運動により操舵輪６の舵角が変更されるようになっている。

また、ＥＰＳ１は、操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置としてのＥＰＳアクチュエータ１０と、該ＥＰＳアクチュエータ１０の作動を制御する制御手段としてのＥＣＵ１１とを備えている。

本実施形態のＥＰＳアクチュエータ１０は、その駆動源であるモータ１２がラック軸５と同軸に配置された所謂ラック型のＥＰＳアクチュエータであり、モータ１２が発生するアシストトルクは、ボールねじ機構（図示略）を介してラック軸５に伝達される。そして、モータ制御装置としてのＥＣＵ１１は、その駆動電力の供給を通じてモータ１２が発生するアシストトルクを制御することにより、操舵系に付与するアシスト力を制御する（パワーアシスト制御）。

本実施形態では、ＥＣＵ１１には、トルクセンサ１４及び車速センサ１５が接続されている。そして、ＥＣＵ１１は、これらトルクセンサ１４及び車速センサ１５によりそれぞれ検出される操舵トルクτ及び車速Ｖに基づいて、ＥＰＳアクチュエータ１０の作動、即ちパワーアシスト制御を実行する。

次に、本実施形態のＥＰＳにおけるトルクセンサの構成について説明する。
図１に示すように、本実施形態のステアリングシャフト３は、コラムシャフト１６、インターミディエイトシャフト１７、及びピニオンシャフト１８の３つの軸状部材を、自在継手１９，２０を介して非同軸に接続することにより構成されている。そして、トルクセンサ１４は、これら各軸状部材のうち、ラック軸５に噛合されたピニオンシャフト１８に設けられている。

詳述すると、図２に示すように、本実施形態のトルクセンサ１４は、略筒状に形成されたハウジング３１を備えており、ピニオンシャフト１８は、そのハウジング３１の軸線方向に貫設されている。また、ピニオンシャフト１８は、トーションバー３２を介して第１軸３３と第２軸３４とを連結することにより構成されている。尚、本実施形態では、これら第１軸３３及び第２軸３４には、それぞれ中空部が形成されており、トーションバー３２は、その中空部内に収容されている。そして、トーションバー３２の上方に配置される第１軸３３の上端（同図中、上側の端部）には、上記インターミディエイトシャフト１７との間に介在される自在継手２０（図１参照）の接続部３５が形成され、第２軸３４の下端（同図中、下側の端部）には、ラック軸５との噛合部３６が形成されている。

ピニオンシャフト１８を構成するこれらの第１軸３３及び第２軸３４は、その対応する軸受３７，３８によって、それぞれが独立して回転自在に支承されている。具体的には、図３に示すように、本実施形態では、上記第１軸３３と同第１軸３３を支承する軸受３７との間には、当該第１軸３３の軸方向における位置調整を許容すべく僅かに隙間Ｘが設定されている。そして、これら第１軸３３と軸受３７との間には、振動等により当該第１軸３３と軸受３７とが衝突することに起因する異音の発生を抑制すべく緩衝部材としてのＯリング３９が介在されている。

図２に示すように、本実施形態では、これら第１軸３３及び第２軸３４の径方向外側には、それぞれの回転角（絶対角）を検出する一対の回転角センサとしてのレゾルバ４０，４１が設けられている。即ち、本実施形態のトルクセンサ１４は、所謂ツインレゾルバ型のトルクセンサとして構成されている。そして、これら各レゾルバ４０，４１により検出される第１軸３３及び第２軸３４の間の相対的な回転角差、即ちこれら第１軸３３及び第２軸３４の間に介在されたトーションバー３２の捻れ角に基づいて、その入力トルク、つまりは、ステアリングシャフト３を介して伝達される操舵トルクを検出することが可能な構成となっている。

（異音抑制構造）
次に、上記のように構成されたトルクセンサにおいて、トーションバーの上方に配置された第１軸の支承部位における異音抑制構造について説明する。

上述のように、本実施形態のような継手を介して複数の軸状部材を非同軸に連結することによりステアリングシャフト３を形成した場合、そのラック軸５と噛合される軸状部材、即ちピニオンシャフト１８に径方向の力（偶力）が作用する。従って、当該ピニオンシャフト１８においてトーションバー３２の上方側に配置される第１軸３３と同第１軸３３を支承する軸受３７との間に隙間を設定することで、この径方向に作用する力により軸受３７の軸線に対してピニオンシャフト１８が傾斜し、軸受３７の軸方向端部（の内周面）に当接し、当該軸方向端部に押し付けられることになる。更に、ピニオンシャフト１８には、これに加えて、そのラック軸５との噛合により生ずる軸方向の力、即ち当該ピニオンシャフト１８を上方に押し上げる力が作用する。そして、これらの力により押し付けられたピニオンシャフト１８（第１軸３３）と軸受３７との当接位置が、その摩擦限界の超過により断続的にずれることによって、所謂スティックスリップ音が発生するという問題がある。

そこで、第１軸３３と軸受３７との間に潤滑油脂（グリース）等の潤滑剤を介在させることが考えられるが、当該第１軸３３を含めピニオンシャフト１８の軸線が略鉛直方向に近い状態であること、及び上記のように第１軸３３に傾斜が生ずることを考慮すれば、その潤滑油脂が流出してしまう可能性が高い。従って、従来例のごとく、その第１軸３３と軸受３７との間に潤滑剤を封止することは困難である。

この点を踏まえ、図３及び図４に示すように、本実施形態の第１軸３３には、その外径Ｄ１が軸受３７による支承部４５の外径Ｄ０よりも小さく設定された小径部４６が形成されており、これにより同小径部４６（により形成される凹部）に潤滑油脂Ｇを貯留することが可能となっている。尚、図３は、潤滑油脂Ｇが貯留されていない状態での断面図であり、図４は、潤滑油脂Ｇを貯留した状態での拡大断面図である。そして、本実施形態では、この小径部４６を軸受３７の軸方向端部、詳しくは、軸受３７の下方側の軸方向端部４８に対応する位置に形成することにより、安定的に当該第１軸３３と軸受３７との間に潤滑油脂Ｇを介在させることが可能となっている。

詳述すると、本実施形態では、この小径部４６の軸方向下側（各図中、下側）には、その外径Ｄ２が軸受の内径Ｄ３よりも大きな大径部５０が形成されており、これにより、小径部４６における潤滑油脂Ｇの貯留能力が強化されている。そして、更に、小径部４６には、その軸方向上側（各図中、上側）の部分、軸受３７の内周面５１と対向する位置に、当該軸方向上側に向って拡径するテーパ面５２が形成されている。

即ち、上記のようなピニオンシャフト１８の傾斜によりその第１軸３３が軸受３７に当接する場合、その当接部位は、軸受３７の軸方向端部（の内周面５１）となる。従って、その当接部位の近傍に潤滑油脂Ｇの貯留部を設けることで、当該当接部位における油膜切れが起こりにくくなる。

また、第１軸３３に小径部４６を形成してこれを潤滑油脂Ｇの貯留部とするとともに、その軸方向位置を軸受３７の軸方向端部４８に対応させることで、図５に示すように、軸受３７の軸線に対して第１軸３３が傾斜することにより、当該軸受３７の軸方向端部４８が、潤滑油脂Ｇが貯留された小径部４６（により形成される凹部）に没入する。そして、この際、小径部４６から第１軸３３と軸受３７との間に設定された隙間Ｘ内へ潤滑油脂Ｇが押し出されることにより、その第１軸３３と軸受３７との当接部位（同図中、領域αに示される部分）に潤滑油脂Ｇが供給される。

更に、図６に示すように、傾斜した第１軸３３の軸線が元の状態に復帰し、軸受３７の内周面５１と当該内周面５１に対向する第１軸３３側の対向面５３とが略平行となる際には、それに伴う隙間Ｘの形状変化により、同隙間Ｘ内に供給された潤滑油脂Ｇが、その軸方向上側（同図中、上側）へと押し広げられる。そして、本実施形態は、これにより、潤滑油脂Ｇの貯留部である小径部４６近傍の下方側の軸方向端部４８のみならず、上方側の軸方向端部４９についても、安定的に、その第１軸３３と当接部位に潤滑油脂Ｇを介在させることが可能となっている。

以上、本実施形態によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
（１）ピニオンシャフト１８においてトーションバー３２の上方に配置される第１軸３３には、潤滑油脂Ｇを貯留可能な小径部４６が形成される。そして、この小径部４６は、軸受３７の軸方向端部に対応する位置に形成される。

即ち、ピニオンシャフト１８の傾斜により第１軸３３が当接する軸受３７側の部位は、その軸方向端部（の内周面５１）であり、同当接部位の近傍に潤滑油脂Ｇの貯留部を設けることで、その当接部位における油膜切れが起こりにくくなる。更に、第１軸３３の傾斜により軸受３７の軸方向端部が小径部４６（により形成される凹部）に没入することで、当該小径部４６に貯留された潤滑油脂Ｇが第１軸３３と軸受３７との間に設定された隙間Ｘ内へと押し出される。従って、上記構成によれば、安定的に第１軸３３と軸受３７との当接部位に潤滑油脂を介在させることができ、その結果、当該ピニオンシャフト１８の支承部におけるスティックスリップ音の発生を効果的に抑制することができる。

（２）小径部４６は、軸受３７の軸方向端部４８，４９のうち、下方側の軸方向端部４８に対応する位置に形成される。
即ち、潤滑油脂Ｇを貯留する小径部４６の形成により、軸受３７の内周面５１に対向する第１軸３３側の対向面５３は減少することになる。しかしながら、上記構成によれば、傾斜した第１軸３３の軸線が元の状態に復帰して軸受３７の内周面５１と第１軸３３側の対向面５３とが略平行となる際には、その隙間Ｘの形状変化により、小径部４６から同隙間Ｘ内に供給された潤滑油脂Ｇが軸方向上側へと押し広げられる。その結果、潤滑油脂Ｇの貯留部である小径部４６近傍に位置する下方側の軸方向端部４８のみならず、上方側の軸方向端部４９についても、その第１軸３３と当接部位に潤滑油脂Ｇを介在させることができる。そして、これにより、簡素な構成にて、安定的に第１軸３３と軸受３７との当接部位に潤滑油脂Ｇを介在させることができる。

（３）小径部４６には、その軸方向上側の部分、軸受３７の内周面５１と対向する位置に、当該軸方向上側に向って拡径するテーパ面５２が形成される。これにより、第１軸３３の傾斜時、その軸方向端部４８の円滑なる小径部４６への没入、及び当該小径部４６に貯留された潤滑油脂Ｇの隙間Ｘへの供給（押し出し）を確保することができる。

（４）小径部４６の軸方向下側には、その外径Ｄ２が軸受の内径Ｄ３よりも大きな大径部５０が形成される。これにより、小径部４６における潤滑油脂Ｇの貯留能力を強化することができる。また、第１軸３３の下方に配置されたトルクセンサ部（レゾルバ４０，４１の収容部位）への潤滑油脂Ｇの流出を抑制することができる。

なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・本実施形態では、本発明をトルクセンサ１４がピニオンシャフト１８に設けられたラックアシスト型のＥＰＳ１に具体化した。しかし、これに限らず、継手を介して複数の軸状部材を非同軸に連結してなるステアリングシャフトにおいて、ラック軸に噛合される軸状部材、即ちピニオンシャフトにトルクセンサ１４が設けられたものであれば、ＥＰＳの形式はどのようなものであってもよく、例えば所謂ピニオン型等のＥＰＳに適用してもよい。

・本実施形態では、小径部４６は、軸受３７の軸方向端部４８，４９のうち、その下方側の軸方向端部４８に対応する位置に形成されることとした。しかし、これに限らず、上方側の軸方向端部４９（図３参照）に対応する位置にも形成してもよい。ただし、本実施形態のごとく、下方側の軸方向端部４８に対応する位置のみに形成する構成であっても十分に足りることは上述の通りである。

・本実施形態では特に言及しなかったが、図７に示すように、第１軸３３において、軸受３７の内周面５１に対向する対向面５３と小径部４６の軸方向上側の部分に設けられたテーパ面５２との接続部５５については、第１軸３３の径方向外側（同図中、右側）に凸となるように湾曲して形成するとよい。これにより、より円滑なる軸方向端部４８の小径部４６への没入、及び当該小径部４６に貯留された潤滑油脂Ｇの隙間Ｘへの供給（押し出し）を確保することができる。

・また、第１軸３３に形成する小径部の形状については、必ずしも本実施形態のようなテーパ面５２を形成しなくともよく、例えば、図８（ａ）に示される小径部５６のように、第１軸３３の径方向内側（同図中、左側）に向って凸となるような湾曲面を有する溝を刻設することにより形成してもよく、このような構成を採用することで、小径部の形成が容易になるという利点がある。

・更に、図８（ｂ）に示すように、小径部４６の軸方向下側の端面５８に凹部５９を形成しもよい。これにより、より一層、小径部４６における潤滑油脂Ｇの貯留能力を強化することができる。

・また、例えば、図９に示すように、軸受３７の内周面５１と対向する第１軸３３側の対向面５３に複数の溝部６０が形成してもよい。このような構成とすれば、これら各溝部６０内に潤滑油脂Ｇを留めて、より安定的に、第１軸と軸受との当接部位に潤滑油脂を介在させることができる。尚、図９に示す例では、各溝部６０は、それぞれ第１軸３３の全周に亘り当該第１軸３３の軸線と略直交する態様で形成されているが、その構成は、これに限るものではない。即ち、例えば、必ずしも各溝部が第１軸３３の全周に亘って形成される必要はなく、断続的に延びるものであってもよい。また、第１軸３３の軸線に対して斜交するものであってもよい。更に、軸受３７の内周面５１側にこのような溝部を形成してもよい。これによっても同様の効果を得ることができる。

・更に、第１軸３３の対向面５３に微細な凹凸を形成してもよい。具体的には、例えば、図１０に示すように、対向面５３に複数の微小穴６１を形成するとよい。このような構成としてもより、安定的に、第１軸と軸受との当接部位に潤滑油脂を留めおくことができる。

・また、第１軸３３の対向面５３の表面が粗くなるように表面処理を施しても良い。具体的には、例えば、その表面粗さが算術平均粗さ（Ｒａ）で５μｍ〜１２μｍとなるように設定するとよい。これによっても、より安定的に、第１軸と軸受との当接部位に潤滑油脂を留めおくことができる。

次に、以上の実施形態から把握することのできる技術的思想を記載する。
（付記１）請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、前記第１軸における前記小径部の軸方向下側の端面には凹部が形成されること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。上記構成によれば、より一層、小径部における潤滑油脂の貯留能力を強化することができる。

（付記２）請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記第１軸における前記軸受の内周面と対向する対向面は、その表面粗さが算術平均粗さで５μｍ〜１２μｍに設定されること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。

上記構成によれば、より安定的に、第１軸と軸受との当接部位に潤滑油脂を留めおくことができる。

電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の概略構成図。 トルクセンサの概略構成を示す断面図。 ピニオンシャフトを構成する第１軸及びその軸受の断面図。 第１軸及び軸受の拡大断面図。 第１軸に形成された小径部の作用説明図。 同じく第１軸に形成された小径部の作用説明図。 対向面とテーパ面との接続部に設定された湾曲形状を示す断面図。 （ａ）（ｂ）別例の小径部の形状を模式的に示す断面図。 別例の第１軸の形状を模式的に示す断面図。 別例の第１軸における対向面の状態を模式的に示す説明図。 軸受を介して複数の軸状部材を非同軸に連結したステアリングシャフトに作用する力の関係を示す説明図。 ピニオンシャフトを支承する軸受におけるスティックスリップ音の発生メカニズムを示す説明図。

符号の説明

１…電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）、２…ステアリング、３…ステアリングシャフト、５…ラック軸、１０…ＥＰＳアクチュエータ、１２…モータ、１４…トルクセンサ、１６…コラムシャフト、１７…インターミディエイトシャフト、１８…ピニオンシャフト、１９，２０…自在継手、３２…トーションバー、３３…第１軸、３４…第２軸、３６…噛合部、３７，３８…軸受、３９…Ｏリング、４５…支承部、４６，５６…小径部、４８，４９…軸方向端部、５０…大径部、５１…内周面、５２…テーパ面、５３…対向面、５５…接続部、５８…端面、５９…凹部、６０…溝部、６１…微小穴、Ｘ…隙間、Ｇ…潤滑油脂、Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２…外径、Ｄ３…内径。

Claims (7)

1. 継手を介して複数の軸状部材を非同軸に連結してなるステアリングシャフトと、前記ステアリングシャフトに噛合されて該ステアリングシャフトの回転に基づき往復動するラック軸とを備え、前記ラック軸に噛合される軸状部材は、それぞれが独立して回転可能に軸受により支承された二軸間をトーションバーを介して連結することにより形成されるとともに、前記トーションバーの捩れ角に基づき操舵トルクを検出するトルクセンサを備えた電動パワーステアリング装置であって、
   前記トーションバーの上方に配置される第１軸には、該第１軸を支承する前記軸受の軸方向端部に対応する位置に、潤滑油脂を貯留可能な小径部が形成されること、
   を特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、
   前記小径部は、前記軸受における下方側の軸方向端部に対応する位置に形成されること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。
3. 請求項２に記載の電動パワーステアリング装置において、
   前記小径部には、前記軸受の内周面と対向する位置に、前記第１軸の軸方向上側に向って拡径するテーパ面が形成されること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。
4. 請求項３に記載の電動パワーステアリング装置において、
   前記軸受の内周面に対向する前記第１軸側の対向面と前記テーパ面との接続部は、径方向外側に凸となるように湾曲して形成されること、
   を特徴とする電動パワーステアリング装置。
5. 請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
   前記小径部の軸方向下側には、前記軸受の内径よりも外径の大きな大径部が形成されること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。
6. 請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
   前記軸受の内周面と対向する前記第１軸側の対向面には、複数の溝部が形成されること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。
7. 請求項１〜請求項６の何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
   前記軸受の内周面と対向する前記第１軸側の対向面には、微細な凹凸が形成されること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。

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