JP2010179871A - 車両用操舵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】歯打ち音による騒音を低減することができる車両用操舵装置を提供すること。
【解決手段】車両用操舵装置は、複数の歯車からなる平行軸歯車機構を備えている。平行軸歯車機構は、第１支軸４の外周に同行回転可能に嵌合され且つ第１支軸４よりも低強度の材料で形成された駆動ギヤ３３を含む。第１支軸４１の外周には、外周円筒部６２と，外周テーパ部６３とが設けられており、駆動ギヤ３３の内周には、内周円筒部６４と，内周テーパ部６５とが設けられている。また、外周テーパ部６３には、内周テーパ部６５に噛み込むセレーションが形成されたセレーション形成領域Ｔ１と、内周テーパ部６５に面接触するセレーション非形成領域Ｔ２とが設けられている。セレーション形成領域Ｔ１は、支軸の軸方向Ｘ２に関して、セレーション非形成領域Ｔ２よりも外周円筒部６２側に配置されている。
【選択図】図３

Description

この発明は、車両用操舵装置に関する。

車両用操舵装置として、電動モータによって操舵を補助する電動パワーステアリング装置が知られている。この種のステアリング装置には、電動モータがラック軸と平行に配置された、いわゆるラックパラレル式の電動パワーステアリング装置がある（例えば下記特許文献１参照）。ラックパラレル式の電動パワーステアリング装置には、電動モータの出力をラック軸に伝達するための平行軸歯車機構が備えられている。平行軸歯車機構には、支軸によって支持された複数の歯車が設けられている。下記特許文献１では、歯車および支軸が単一の材料によって一体に形成されている。

特開２００８−２５４４９５号公報

平行軸歯車機構には、上述のように複数の歯車が設けられている。これらの歯車の噛み合い部には、通常、適度な大きさのバックラッシが設けられている。しかしながら、バックラッシに起因して、歯面同士の衝突による騒音（いわゆる歯打ち音）が発生する場合がある。
この発明は、かかる背景のもとになされたものであり、歯打ち音による騒音を低減することができる車両用操舵装置を提供することを目的とする。

歯打ち音を低減するには、歯面同士の衝突に伴う衝撃を低減するために、アルミニウム合金などの軽量の材料で歯車を形成することが考えられる。しかしながら、軽量の材料は、通常、鉄などに比べて強度が低いため、このような材料で歯車および支軸を一体形成すると、支軸に必要とされる強度を確保できない場合がある。このような知見に基づいて創作された本発明は、電動モータ（２６）によって伝達機構としての平行軸歯車機構（２７）を介して駆動される回転筒（３７）の回転を転舵軸（１３）の軸方向移動に変換する運動変換機構（２８）を備え、上記平行軸歯車機構は、支軸（４１）の外周に同行回転可能に嵌合され且つ上記支軸よりも低強度の材料で形成された少なくとも１つの歯車（３３）を含み、上記支軸の外周は、外周円筒部（６２）と、上記外周円筒部から次第に拡径された外周テーパ部（６３）と、を有し、上記歯車の内周は、上記外周円筒部に嵌合する内周円筒部（６４）と、上記外周テーパ部に嵌合する内周テーパ部（６５）と、を有し、上記外周テーパ部は、上記内周テーパ部に噛み込むセレーションが形成されたセレーション形成領域（Ｔ１）と、上記内周テーパ部に面接触するセレーション非形成領域（Ｔ２）と、を含み、上記セレーション形成領域は、上記支軸の軸方向（Ｘ２）に関して、上記セレーション非形成領域よりも上記外周円筒部側に配置されていることを特徴とする車両用操舵装置（１）である。

本発明によれば、歯車が支軸よりも低強度の材料で形成されており、支軸の強度が歯車よりも高くされている。これにより、支軸の強度を確保しつつ、歯打ち音による騒音を低減することができる。また、セレーション形成領域が内周テーパ部に噛み込んでいるので、セレーション形成領域と内周テーパ部との係合部分を介して、歯車と支軸との間でトルクを伝達することができる。しかも、セレーション非形成領域が内周テーパ部に面接触しているので、支軸と歯車との同軸度を確保でき、平行軸歯車機構のアライメント誤差を低減することができる。この点からも騒音を低減することができる。

また、上記支軸の一端（４１ｂ）に固定された締結部材（４６）を備え、上記締結部材は、上記歯車の一端を上記内周テーパ部が拡径する方向（Ｘ３）に向けて押圧することにより、上記支軸および上記歯車を上記支軸の軸方向および径方向（Ｙ２）に締結している場合がある（請求項２）。この場合、支軸に対して歯車を支軸の軸方向および径方向に位置決めすることができる。これにより、支軸に対する歯車の位置精度を向上させることができる。上記締結部材は、上記支軸の上記一端の外周にねじ結合するナット（４６）を含むものであってもよい（請求項３）。

また、上記支軸は、鉄を含む材料により形成されていてもよい（請求項４）。鉄を含む材料は加工性がよいので、鉄を含む材料により支軸を形成することにより、支軸の加工を容易にすることができる。また、鉄を含む材料は入手性がよいので、鉄を含む材料により支軸を形成することにより、支軸を安価に製造することができる。
また、上記歯車は、アルミニウムを含む材料により形成されていてもよい（請求項５）。アルミニウムを含む材料は、通常、鉄を含む材料に比べて強度が低いものの、鉄を含む材料に比べて軽量であるから、アルミニウムを含む材料により歯車を形成することにより、歯面同士の衝突に伴う衝撃を低減して、歯打ち音による騒音を一層低減することができる。

なお、上記において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。

本発明の一実施形態に係る車両用操舵装置の概略構成の模式図である。 車両用操舵装置の要部の拡大断面図である。 駆動ギヤおよびこれに関連する構成の断面図である。 本発明の他の実施形態に係る駆動ギヤおよびこれに関連する構成の断面図である。

以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る車両用操舵装置１の概略構成の模式図である。
図１を参照して、車両用操舵装置１は、例えば、いわゆるラックパラレル式の電動パワーステアリング装置である。車両用操舵装置１は、操舵部材としてのステアリングホイール２と、転舵機構としてのラックアンドピニオン機構３と、運転者の操舵を補助するための操舵補助機構４とを備えている。

ステアリングホイール２は、ステアリングシャフト５の一端に同行回転可能に連結されている。ステアリングシャフト５の他端は、第１自在継手６を介して中間軸７の一端に同行回転可能に連結されている。中間軸７の他端は、第２自在継手８を介してラックアンドピニオン機構３（後述のピニオン軸１２）に連結されている。ステアリングシャフト５は、筒状のステアリングコラム９内を挿通しており、ステアリングコラム９によって回転可能に支持されている。ステアリングコラム９は、ブラケット１０によって車体の一部１１に固定されている。

ラックアンドピニオン機構３は、ピニオン軸１２と、転舵軸としてのラック軸１３と、ピニオン軸１２を収容するピニオンハウジング１４と、ラック軸１３を収容するラックハウジング１５とを備えている。ピニオン軸１２は、ピニオンハウジング１４によって回転可能に保持されている。また、ラック軸１３は、ラックハウジング１５によって、ラック軸１３の軸方向Ｘ１に移動可能に保持されている。ピニオンハウジング１４およびラックハウジング１５は、交差状に連結されている。図示はしないが、ラックハウジング１５は、車体の一部１１に固定されている。

ピニオン軸１２は、第２自在継手８を介して中間軸７に連結された入力軸１６と、トーションバー１７を介して入力軸１６に連結された出力軸１８と、出力軸１８の一端に同行回転可能に連結されたピニオン１９とを有している。入力軸１６および出力軸１８は、トーションバー１７を介して相対回転可能に同軸的に連結されている。ステアリングホイール２に入力された操舵トルクは、ステアリングシャフト５および中間軸７等を介して入力軸１６に入力される。また、ステアリングホイール２に操舵トルクが入力されると、入力軸１６および出力軸１８が相対回転する。ピニオン軸１２の周囲に配置されたトルクセンサ２０は、入力軸１６および出力軸１８間の相対回転変位量に基づいて操舵トルクを検出する。トルクセンサ２０の検出結果は、ＥＣＵ２１（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）に入力される。

ラック軸１３は、車両の左右方向（車両の直進方向に直交する水平な方向）に沿って配置されている。ラック軸１３の一部には、ラック２２が形成されている。ピニオン１９は、ラック２２に噛み合わされている。ピニオン軸１２の回転は、ラック２２およびピニオン１９によって、ラック軸１３の軸方向Ｘ１への移動に変換される。また、ラック軸１３の一端１３ａは、第３自在継手２３Ｒおよびタイロッド２４Ｒを介して転舵輪２５Ｒに連結されている。また、ラック軸１３の他端１３ｂは、第３自在継手２３Ｌおよびタイロッド２４Ｌを介して転舵輪２５Ｌに連結されている。２つの転舵輪２５Ｌ、２５Ｒは、ラック軸１３の軸方向Ｘ１への移動に連動して転舵される。

操舵補助機構４は、操舵補助用の電動モータ２６と、電動モータ２６の回転を伝達するための伝達機構としての平行軸歯車機構２７と、平行軸歯車機構２７から伝達された回転を直線運動に変換する運動変換機構としてのボールねじ機構２８と、平行軸歯車機構２７およびボールねじ機構２８を収容するギヤハウジング２９とを備えている。ギヤハウジング２９は、互いに連結された第１ハウジング３０および第２ハウジング３１からなるものであり、ラックハウジング１５に連結されている。ラック軸１３の他端１３ｂは、ギヤハウジング２９の内部を通ってギヤハウジング２９の外に突出している。また、電動モータ２６は、回転軸３２がラック軸１３と平行になる姿勢でギヤハウジング２９に連結されている。図示はしないが、ギヤハウジング２９は、車体の一部１１に固定されている。

平行軸歯車機構２７は、駆動ギヤ３３と、中間ギヤとしてのアイドルギヤ３４と、従動ギヤとしてのリダクションギヤ３５とを備えている。各ギヤ３３〜３５としては、例えば、外歯の平歯車、外歯のはすば歯車、外歯のやまば歯車なとが挙げられる。各ギヤ３３〜３５は、それぞれの回転軸線がラック軸１３と平行になるように配置されている。各ギヤ３３〜３５は、ギヤハウジング２９によって回転可能に保持されている。駆動ギヤ３３は、動力伝達継手３６を介して電動モータ２６の回転軸３２に同行回転可能に連結されている。駆動ギヤ３３は、電動モータ２６によって回転駆動される。また、アイドルギヤ３４は、駆動ギヤ３３に噛み合っている。また、リダクションギヤ３５は、アイドルギヤ３４に噛み合っている。電動モータ２６の回転は、駆動ギヤ３３およびアイドルギヤ３４を介してリダクションギヤ３５に伝達される。

ボールねじ機構２８は、回転筒としてのボールナット３７と、ボールナット３７の内周に複数のボール３８を介して螺合するねじ軸３９とを備えている。上述のリダクションギヤ３５は、筒状に形成されており、ボールナット３７は、リダクションギヤ３５の内周に嵌合されている。リダクションギヤ３５とボールナット３７とは、同行回転可能に連結されている。電動モータ２６の回転は、駆動ギヤ３３、アイドルギヤ３４、およびリダクションギヤ３５を介して、ボールナット３７に伝達される。また、ねじ軸３９は、ラック軸１３の一部に同軸的に設けられている。ボールナット３７を回転させると、ボールナット３７の回転がねじ軸３９の直線運動に変換され、ラック軸１３が軸方向Ｘ１に移動する。

運転者がステアリングホイール２を操作（回転操作）すると、ステアリングホイール２の回転が、ステアリングシャフト５および中間軸７等を介してピニオン軸１２に伝達される。そして、ピニオン軸１２の回転が、ラック２２およびピニオン１９によって、ラック軸１３の軸方向Ｘ１への移動に変換される。これにより、転舵輪２５Ｒ、２５Ｌの転舵が達成される。

また、ステアリングホイール２が操作されると、入力軸１６および出力軸１８が相対回転して、操舵トルクがトルクセンサ２０によって検出される。トルクセンサ２０のトルク検出結果はＥＣＵ２１に入力され、ＥＣＵ２１は、トルク検出結果や、図示しない車速センサから入力される車速等に基づいて電動モータ２６を制御する。これにより、操舵トルクや車速等に基づく大きさのトルクが電動モータ２６から出力される。そして、電動モータ２６の回転が、平行軸歯車機構２７およびボールねじ機構２８を介して、ラック軸１３に伝達される。これにより、ラック軸１３が軸方向Ｘ１に移動して、運転者の操舵が補助される。

図２は、車両用操舵装置１の要部の拡大断面図である。以下では、図２を参照して、平行軸歯車機構２７、およびこれに関連する構成について具体的に説明する。
ギヤハウジング２９は、互いに連結された第１ハウジング３０および第２ハウジング３１を有している。第１ハウジング３０および第２ハウジング３１は、それぞれ、アルミニウムを含む材料により形成されている。第１ハウジング３０および第２ハウジング３１は、ボルト４０などの締結手段によって連結されている。また、ラックハウジング１５は、図示しないボルトなどの締結手段によって第１ハウジング３０に連結されている。ラック軸１３は、ギヤハウジング２９の内部空間を挿通している。

駆動ギヤ３３は、第１支軸４１の軸方向中間部の外周に同行回転可能に支持されている。第１支軸４１の外周には、２つの軸受（第１軸受Ｂ１および第２軸受Ｂ２）が嵌合されている。第１支軸４１は、第１軸受Ｂ１および第２軸受Ｂ２によって回転可能に支持されている。また、第１軸受Ｂ１および第２軸受Ｂ２は、それぞれ、第１ハウジング３０および第２ハウジング３１によって保持されている。第１支軸４１は、第１軸受Ｂ１および第２軸受Ｂ２を介して回転可能にギヤハウジング２９によって保持されている。したがって、駆動ギヤ３３は、第１軸受Ｂ１および第２軸受Ｂ２、および第１支軸４１を介して回転可能にギヤハウジング２９によって保持されている。

第１軸受Ｂ１および第２軸受Ｂ２としては、例えば、ラジアル玉軸受が用いられている。第１軸受Ｂ１は、第１ハウジング３０に設けられた第１軸受保持部４２によって保持されている。また、第２軸受Ｂ２は、第２ハウジング３１に設けられた第２軸受保持部４３によって保持されている。第２軸受保持部４３には、第２環状段部４４が設けられており、第２軸受Ｂ２の外輪の一端は、第２環状段部４４に係合している。また、第２軸受保持部４３には、第２止め輪４５が取り付けられており、第２軸受Ｂ２の外輪の他端は、第２止め輪４５に係合している。第２環状段部４４および第２止め輪４５によって、第２軸受Ｂ２の外輪の軸方向Ｘ１への移動が規制されている。

また、第１支軸４１の一端４１ａおよび他端４１ｂは、それぞれ、第１軸受Ｂ１および第２軸受Ｂ２よりも外方（第１支軸４１の軸方向中間部から離れる方向）に突出している。第１支軸４１の一端４１ａは、動力伝達継手３６を介して電動モータ２６の回転軸３２に動力伝達可能に連結されている。また、第１支軸４１の他端４１ｂには、第１ナット４６が取り付けられている。さらに、第１支軸４１の他端４１ｂ近傍には、環状の第１位置決め部４７が設けられている。第２軸受Ｂ２の内輪は、第１ナット４６および第１位置決め部４７によって軸方向Ｘ１に挟持されている。

アイドルギヤ３４は、例えばアルミニウムを含む材料により形成されている。アイドルギヤ３４は、第２支軸４８の軸方向中間部の外周に同行回転可能に支持されている。アイドルギヤ３４および第２支軸４８は、例えば単一の材料（この実施形態では、アルミニウムを含む材料）で一体に形成されており、同軸的に配置されている。第２支軸４８の外周には、２つの軸受（第３軸受Ｂ３および第４軸受Ｂ４）が嵌合されている。第２支軸４８は、第３軸受Ｂ３および第４軸受Ｂ４によって回転可能に支持されている。また、第３軸受Ｂ３および第４軸受Ｂ４は、それぞれ、第１ハウジング３０および第２ハウジング３１によって保持されている。第２支軸４８は、第３軸受Ｂ３および第４軸受Ｂ４を介して回転可能にギヤハウジング２９によって保持されている。したがって、アイドルギヤ３４は、第３軸受Ｂ３、第４軸受Ｂ４、および第２支軸４８を介して回転可能にギヤハウジング２９によって保持されている。

第３軸受Ｂ３および第４軸受Ｂ４としては、例えば、ラジアル玉軸受が用いられている。第３軸受Ｂ３は、第１ハウジング３０に設けられた第３軸受保持部４９によって保持されている。また、第４軸受Ｂ４は、第２ハウジング３１に設けられた第４軸受保持部５０によって保持されている。第４軸受保持部５０には、第４環状段部５１が設けられており、第４軸受Ｂ４の外輪の一端は、第４環状段部５１に係合している。また、第４軸受保持部５０には、第４止め輪５２が取り付けられており、第４軸受Ｂ４の外輪の他端は、第４止め輪５２に係合している。第４環状段部５１および第４止め輪５２によって、第４軸受Ｂ４の外輪の軸方向Ｘ１への移動が規制されている。

また、第２支軸４８の一端４８ａおよび他端４８ｂは、それぞれ、第３軸受Ｂ３および第４軸受Ｂ４よりも外方（第２支軸４８の軸方向中間部から離れる方向）に突出している。第２支軸４８の他端４８ｂには、第２ナット５３が取り付けられている。第４軸受Ｂ４の内輪の一端は、第２ナット５３に係合している。また、第２支軸４８の他端４８ｂ近傍には、環状の第２位置決め部５４が設けられている。第４軸受Ｂ４の内輪は、第２ナット５３および第２位置決め部５４によって軸方向Ｘ１に挟持されている。これにより、第４軸受Ｂ４の内輪が第２支軸４８に固定されている。

リダクションギヤ３５は、例えばアルミニウムを含む材料により形成されている。リダクションギヤ３５の内周には、ボールナット３７が例えば圧入固定されている。リダクションギヤ３５は、ボールナット３７と同軸になっている。また、ボールナット３７の外周には、２つの軸受（第５軸受Ｂ５および第６軸受Ｂ６）が嵌合されている。ボールナット３７は、第５軸受Ｂ５および第６軸受Ｂ６によって回転可能に支持されている。また、第５軸受Ｂ５および第６軸受Ｂ６は、それぞれ、第１ハウジング３０および第２ハウジング３１によって保持されている。ボールナット３７は、第５軸受Ｂ５および第６軸受Ｂ６を介して回転可能にギヤハウジング２９によって保持されている。したがって、リダクションギヤ３５は、第５軸受Ｂ５、第６軸受Ｂ６およびボールナット３７を介して回転可能にギヤハウジング２９によって保持されている。

第６軸受Ｂ６としては、例えば、ラジアル玉軸受が用いられている。第６軸受Ｂ６は、第２ハウジング３１に設けられた第６軸受保持部５５によって保持されている。また、第５軸受Ｂ５としては、例えば、複列アンギュラ玉軸受が用いられている。第５軸受Ｂ５は、第１ハウジング３０に設けられた第５軸受保持部５６によって保持されている。第５軸受Ｂ５の外輪は、第５軸受保持部５６に設けられた第５環状段部５７と、第５軸受保持部５６に取り付けられた第１止めねじ５８とによって軸方向Ｘ１に挟持されている。また、第５軸受Ｂ５の内輪は、ボールナット３７の外周に形成された環状の第３位置決め部５９と、ボールナット３７の一端３７ａに取り付けられた第２止めねじ６０とによって軸方向Ｘ１に挟持されている。

図３は、駆動ギヤ３３およびこれに関連する構成の断面図である。以下では、図３を参照して、駆動ギヤ３３について具体的に説明する。
駆動ギヤ３３は、第１支軸４１よりも低強度の材料で形成されている。また、駆動ギヤ３３は、第１支軸４１よりも軽量の材料（密度が小さい材料）で形成されている。この実施形態では、例えば、第１支軸４１が鉄を含む材料により形成され、駆動ギヤ３３がアルミニウムを含む材料により形成されている。アルミニウムは、鉄よりも熱膨張係数の大きい材料である。

また、第１支軸４１の外周は、外周円筒部６２と、外周円筒部６２から次第に拡径された円錐台状の外周テーパ部６３とを有している。外周円筒部６２および外周テーパ部６３は、同軸になっている。外周円筒部６２は、例えば、凹凸のない滑らかな面にされている。また、外周テーパ部６３は、セレーションが形成されたセレーション形成領域Ｔ１と、セレーション非形成領域Ｔ２とを含む。セレーション形成領域Ｔ１は、第１支軸４１の軸方向Ｘ２（図３では、ラック軸１３の軸方向Ｘ１に一致している。）に関して、セレーション非形成領域Ｔ２よりも外周円筒部６２側に配置されている。この実施形態では、第１支軸４１の軸方向Ｘ２に関して、例えば外周テーパ部６３における外周円筒部６２側の半分の領域がセレーション形成領域Ｔ１にされており、残り半分の領域が非セレーション形成領域Ｔ１にされている。

また、駆動ギヤ３３の内周は、外周円筒部６２に嵌合する内周円筒部６４と、外周テーパ部６３に嵌合する円錐台状の内周テーパ部６５とを有している。内周円筒部６４および内周テーパ部６５は、同軸になっている。内周円筒部６４および内周テーパ部６５は、例えば、凹凸のない滑らかな面にされている。この実施形態では、外周円筒部６２および内周円筒部６４の直径が、駆動ギヤ３３に第１支軸４１が組み付けられるときの温度（例えば常温程度）において、例えば締り嵌めとなるように設定されている。したがって、この実施形態では、駆動ギヤ３３に第１支軸４１が組み付けられるときに、外周円筒部６２が内周円筒部６４に圧入されるようになっている。

また、外周テーパ部６３および内周テーパ部６５は、ほぼ相似形であり、互いに係合可能な大きさになっている。上述の非セレーション形成領域Ｔ１は、内周テーパ部６５に面接触している。また、上述のセレーション形成領域Ｔ１は、内周テーパ部６５に噛み込んでいる。電動モータ２６から第１支軸４１に伝達されたトルクは、セレーション形成領域Ｔ１と内周テーパ部６５との係合部分を介して、駆動ギヤ３３に伝達される。

また、駆動ギヤ３３の一端３３ａは、第１ナット４６によって内周テーパ部６５が拡径する方向Ｘ３に向けて押圧されている。より具体的には、第２軸受Ｂ２の内輪Ｂ２ａが第１ナット４６によって内周テーパ部６５が拡径する方向Ｘ３に向けて押圧されており（矢印Ａ１参照）、駆動ギヤ３３の一端３３ａが第２軸受Ｂ２の内輪Ｂ２ａによって内周テーパ部６５が拡径する方向Ｘ３に向けて押圧されている（矢印Ａ２参照）。したがって、駆動ギヤ３３の一端３３ａは、第２軸受Ｂ２の内輪Ｂ２ａを介して、第１ナット４６によって内周テーパ部６５が拡径する方向Ｘ３に向けて押圧されている。内周テーパ部６５は、駆動ギヤ３３が第１ナット４６によって押圧されることにより、外周テーパ部６３に押し付けられている。これにより、第１支軸４１の軸方向Ｘ２および径方向Ｙ２に位置決めされた状態で、駆動ギヤ３３が第１支軸４１に連結されている。

上述のように、この実施形態では、第１支軸４１が鉄を含む材料により形成され、駆動ギヤ３３がアルミニウムを含む材料により形成されている。したがって、車両用操舵装置１の温度が変化すると、外周テーパ部６３および内周テーパ部６５は、異なる比率で寸法が変化する。しかしながら、内周テーパ部６５が外周テーパ部６３に押し付けられているので、外周テーパ部６３および内周テーパ部６５の寸法が変化したとしても、セレーション形成領域Ｔ１が内周テーパ部６５の一部に噛み込んだ状態が維持される。これにより、電動モータ２６からのトルクを確実に駆動ギヤ３３に伝達させることができる。

さらに、内周テーパ部６５が外周テーパ部６３に押し付けられているので、温度変化によって外周テーパ部６３および内周テーパ部６５の寸法が変化したとしても、非セレーション形成領域Ｔ１が内周テーパ部６５の一部に面接触した状態が維持される。これにより、駆動ギヤ３３が第１支軸４１に対して第１支軸４１の軸方向Ｘ２および径方向Ｙ２に位置決めされた状態が維持される。したがって、第１支軸４１に対して駆動ギヤ３３が傾いたり、第１支軸４１および駆動ギヤ３３が芯ずれ（中心軸線のずれ）したりして、第１支軸４１に対する駆動ギヤ３３の位置精度が悪化することを防止することができる。

以上のように本実施形態では、駆動ギヤ３３、アイドルギヤ３４、およびリダクションギヤ３５が、それぞれ、アルミニウムを含む材料により形成されている。したがって、駆動ギヤ３３、アイドルギヤ３４、およびリダクションギヤ３５が鉄を含む材料により形成されている場合に比べて、駆動ギヤ３３、アイドルギヤ３４、およびリダクションギヤ３５の重量が低減されている。これにより、互いに噛み合うギヤの歯面同士が衝突したときの衝撃を小さくすることができ、当該衝突に伴う音（いわゆる歯打ち音）を低減することができる。

また、本実施形態では、第１支軸４１が鉄を含む材料により形成されており、駆動ギヤ３３がアルミニウムを含む材料により形成されている。すなわち、比較的大きな応力が作用する第１支軸４１（特に、第１支軸４１の一端４１ａに大きな応力が作用する）に、十分な強度が確保されている。さらに、本実施形態では、ギヤハウジング２９が、アルミニウムを含む材料により形成されている。したがって、車両用操舵装置１の温度変化が変化したときに、ギヤハウジング２９に対する各ギヤ３３〜３５の位置が変化することを防止することができる。これにより、駆動ギヤ３３、アイドルギヤ３４、およびリダクションギヤ３５の相対的な位置関係をほぼ一定にして、互いに噛み合うギヤの噛み合い精度が悪化することを防止することができる。これにより、歯打ち音を一層低減することができる。

この発明の実施の形態の説明は以上であるが、この発明は、上述の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。例えば上述の実施形態では、駆動ギヤ３３のみが、駆動ギヤ３３よりも高強度の材料で形成された支軸としての第１支軸４１によって支持されている場合について説明したが、アイドルギヤ３４およびリダクションギヤ３５も、駆動ギヤ３３と同様に、高強度の材料で形成された支軸によって支持されていてもよい。しかしながら、第２支軸４８に関しては、第１支軸４１とは異なり、比較的大きな応力が作用しないので、上述の実施形態のように、第２支軸４８がアルミニウムを含む材料により形成されていることが好ましい。これにより、必要十分な強度を第２支軸４８に確保しつつ、歯打ち音を一層低減することができる。

また、上述の実施形態では、セレーション形成領域Ｔ１が、第１支軸４１の軸方向Ｘ２に関して、セレーション非形成領域Ｔ２よりも外周円筒部６２側に配置されている場合について説明したが、これに限らない。具体的には、セレーション非形成領域Ｔ２が、第１支軸４１の軸方向Ｘ２に関して、例えば、セレーション形成領域Ｔ１よりも外周円筒部６２側に配置されていてもよい。また、例えば図４に示す外周テーパ部１６３のように、外周テーパ部１６３においてセレーション形成領域Ｔ１およびセレーション非形成領域Ｔ２が、第１支軸４１の周方向Ｚ２に交互に配置されていてもよい。この場合、セレーション非形成領域Ｔ２は、３つ以上設けられ、第１支軸４１の周方向Ｚ２に等間隔で配置されていることが好ましい。

また、上述の実施形態では、外周円筒部６２が例えば、凹凸のない滑らかな面にされている場合について説明したが、これに限らず、外周円筒部６２にセレーションが形成されていて、外周円筒部６２の一部が内周円筒部６４に噛み込んでいてもよい。その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１・・・車両用操舵装置、１３・・・ラック軸（転舵軸）、２６・・・電動モータ、２７・・・平行軸歯車機構、２８・・・ボールねじ機構（運動変換機構）、３３・・・駆動ギヤ（少なくとも１つの歯車）、３７・・・ボールナット（回転筒）、４１・・・第１支軸（支軸）、４１ｂ・・・第１支軸の他端（支軸の一端）、４６・・・第１ナット（締結部材、ナット）、６２・・・外周円筒部、６３・・・外周テーパ部、６４・・・内周円筒部、６５・・・内周テーパ部、Ｔ１・・・セレーション形成領域、Ｔ２・・・セレーション非形成領域、Ｘ２・・・軸方向（支軸の軸方向）、Ｘ３・・・拡径する方向、Ｙ２・・・径方向

Claims (5)

1. 電動モータによって伝達機構としての平行軸歯車機構を介して駆動される回転筒の回転を転舵軸の軸方向移動に変換する運動変換機構を備え、
   上記平行軸歯車機構は、支軸の外周に同行回転可能に嵌合され且つ上記支軸よりも低強度の材料で形成された少なくとも１つの歯車を含み、
   上記支軸の外周は、外周円筒部と、上記外周円筒部から次第に拡径された外周テーパ部と、を有し、
   上記歯車の内周は、上記外周円筒部に嵌合する内周円筒部と、上記外周テーパ部に嵌合する内周テーパ部と、を有し、
   上記外周テーパ部は、上記内周テーパ部に噛み込むセレーションが形成されたセレーション形成領域と、上記内周テーパ部に面接触するセレーション非形成領域と、を含み、
   上記セレーション形成領域は、上記支軸の軸方向に関して、上記セレーション非形成領域よりも上記外周円筒部側に配置されていることを特徴とする車両用操舵装置。
2. 請求項１において、上記支軸の一端に固定された締結部材を備え、
   上記締結部材は、上記歯車の一端を上記内周テーパ部が拡径する方向に向けて押圧することにより、上記支軸および上記歯車を上記支軸の軸方向および径方向に締結していることを特徴とする車両用操舵装置。
3. 請求項２において、上記締結部材は、上記支軸の上記一端の外周にねじ結合するナットを含むことを特徴とする車両用操舵装置。
4. 請求項１〜３において、上記支軸は、鉄を含む材料により形成されていることを特徴とする車両用操舵装置。
5. 請求項１〜４において、上記歯車は、アルミニウムを含む材料により形成されていることを特徴とする車両用操舵装置。

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