JP2013119322A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ラック軸と同軸的に回転する円筒体を支持する弾性体を適切に配設することにより、運転者の操舵感の低下を抑制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。
【解決手段】電動パワーステアリング装置は、ハウジング18の内周面と、ラック軸と同軸的に回転する円筒体24,31を支持する軸受の外輪42との間に配設されて、円筒体24,31を前記ハウジング18に対して軸方向に移動可能に支持する樹脂製の環状の弾性体52と、弾性体52の軸方向への移動を所定範囲までに規制するとともに、弾性体52の径方向の内側に外れないように弾性体52と係合する保持体51と、を備えた。
【選択図】図3
【解決手段】電動パワーステアリング装置は、ハウジング18の内周面と、ラック軸と同軸的に回転する円筒体24,31を支持する軸受の外輪42との間に配設されて、円筒体24,31を前記ハウジング18に対して軸方向に移動可能に支持する樹脂製の環状の弾性体52と、弾性体52の軸方向への移動を所定範囲までに規制するとともに、弾性体52の径方向の内側に外れないように弾性体52と係合する保持体51と、を備えた。
【選択図】図3
Description
本発明は、ラック軸と同軸的に回転する円筒体を備えた電動パワーステアリング装置に関するものである。
従来、この種の電動パワーステアリング装置としては、運転者によるステアリングホイールの操作に連動してラック軸がその軸方向に往復動することにより車両の操舵輪の舵角、すなわち車両の進行方向が変更されるようになっている。
電動パワーステアリング装置には、ラック軸にモータからのアシスト力が付与されるものがある。このような装置において、内部にラック軸が挿通されるとともに、内周にねじ溝が形成されたボールねじナットが配設されており、モータの駆動により回転する。また、円筒体としてのボールねじナットにおけるねじ溝と、ラック軸の外周に形成されたねじ溝との間に形成される転動路に複数個のボールが配置される。そして、モータの駆動に伴う回転運動がボールねじナット及び複数個のボールを介してラック軸の軸方向への直線運動に変換される。
ところで、電動パワーステアリング装置には、ハウジングとボールねじナットとの間に軸受が配設されており、ボールねじナットをハウジングに保持する。また、ボールねじナットの軸方向に対して軸受を移動可能(微動可能)なように弾性支持する弾性支持機構が配設されたものが知られており(特許文献1参照)、ボールねじナットの軸方向の振動を抑制することにより歯打ち音の低減を行うとともに、ステアリングホイールの切り始めにおける操舵感を向上させることが図られている。
具体的には、図6に示すように、弾性支持機構90においては、弾性体としての環状ゴム体91と、保持体としての環状ストッパ92とが一対となって配設されており、軸受93を弾性支持する。環状ゴム体91は、軸受93の外輪94の端面94aとハウジング95の内側端面95aとの間に環状ストッパ92を介して挟持され、軸受93の外輪94をハウジング95に対して弾性支持している。
また、環状ストッパ92は、L字形状であり、軸受93の外輪94の端面94aと、環状ゴム体91の端面91aとに挟持されるとともに、ハウジング95の内周面95bと、環状ゴム体91の外周面91bとの間に延伸するように形成されている。環状ゴム体91が軸方向に所定荷重で圧縮されていない場合には、環状ストッパ92がハウジング95の内側端面95aに当接せずに、それらの間に隙間が形成される。その一方で、環状ゴム体91が軸方向に所定荷重で圧縮されると、環状ストッパ92がハウジング95の内側端面95aに当接し、環状ゴム体91に対する過度な圧縮を防止することができる。
しかしながら、このような電動パワーステアリング装置においては、環状ゴム体91の外周面91bには、環状ストッパ92が配設されているものの、例えば環状ゴム体91の圧縮等に伴って環状ゴム体91が径方向の内側に滑ってしまい、その結果、圧縮に応じて環状ゴム体91が変形せずに、運転者の操舵感を損ねるおそれがあった。
そこで、本発明は、ラック軸と同軸的に回転する円筒体を支持する弾性体を適切に配設することにより、運転者の操舵感の低下を抑制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にある。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、ハウジングと、前記ハウジング内に収納されて、内周に第1ねじ溝が形成された第1ねじ部を有する円筒体と、前記円筒体と同軸的に前記円筒体内に挿通され、外周に第2ねじ溝が形成された第2ねじ部を有するラック軸と、前記第1ねじ溝及び前記第2ねじ溝により構成される転動路に配置される複数個のボールと、前記ハウジングの内周面と前記円筒体の外周面との間に配設されて、前記円筒体を前記ハウジングに対して径方向に支持する軸受と、前記軸受の軸方向に設けられる前記ハウジングの内側端面と前記軸受の外輪との間に配設されて、前記円筒体を前記ハウジングに対して軸方向に移動可能に支持する樹脂製の環状の弾性体と、前記円筒体を回転させるモータと、を備えた電動パワーステアリング装置において、前記円筒体の軸方向への移動を所定範囲までに規制する規制部と、前記弾性体の径方向の内側に前記弾性体が外れないように前記弾性体に係合する係合部とを有する保持体を備えたことを要旨とする。
上記構成によれば、弾性体は、ラック軸と同軸的に回転する円筒体を、軸受を介して軸方向に移動可能に支持する。保持体は、軸受や円筒体の軸方向への移動を所定範囲までに規制するとともに、弾性体の径方向の内側に外れないように弾性体と係合する。このため、弾性体を適切に配置することにより、運転者の操舵感の低下を抑制することができる。
請求項2に記載の発明は、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、前記弾性体に凸部が形成され、前記保持体に凹部が形成され、前記弾性体の前記凸部と前記保持体の前記凹部とが係合することを要旨とする。
上記構成によれば、弾性体の凸部と保持体の凹部とが係合する。このため、弾性体を保持体に係合させ易く、更には弾性体の位置決めを容易とすることができる。
請求項3に記載の発明は、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、前記弾性体に凹部が形成され、前記保持体に凸部が形成され、前記弾性体の前記凹部と前記保持体の前記凸部とが係合することを要旨とする。
請求項3に記載の発明は、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、前記弾性体に凹部が形成され、前記保持体に凸部が形成され、前記弾性体の前記凹部と前記保持体の前記凸部とが係合することを要旨とする。
上記構成によれば、弾性体の凹部と保持体の凸部とが係合する。このため、弾性体を保持体に係合させ易く、更には弾性体の位置決めを容易とすることができる。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のうち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、前記保持体は、前記弾性体の内周側に配置された内壁を有することを要旨とする。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のうち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、前記保持体は、前記弾性体の内周側に配置された内壁を有することを要旨とする。
上記構成によれば、保持体は、弾性体の内周側に配置された内壁を有する。このため、弾性体が径方向の内側に外れることを防止することができる。
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の電動パワーステアリング装置において、前記内壁には、前記弾性体に対向する凹形状の逃げ部が形成されていることを要旨とする。
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の電動パワーステアリング装置において、前記内壁には、前記弾性体に対向する凹形状の逃げ部が形成されていることを要旨とする。
上記構成によれば、内壁には、弾性体に対向する凹形状の逃げ部が形成されている。しかも、環状の弾性体が逃げにくい径方向の外側よりも、環状の弾性体が逃げやすい径方向の内側に逃すことができ、弾性体を逃げ部に円滑に逃がすことができる。
請求項6に記載の発明は、請求項4又は請求項5に記載の電動パワーステアリング装置において、前記保持体には、前記弾性体と対向する凹形状の逃げ部が形成されていることを要旨とする。
上記構成によれば、保持体には、弾性体と対向する凹形状の逃げ部が形成されている。このため、弾性体を逃げ部に円滑に逃がすことができる。
本発明によれば、ラック軸と同軸的に回転する円筒体を支持する弾性体を適切に配設することにより、運転者の操舵感の低下を抑制することができる。
(第1実施形態)
以下、本発明を具体化した第1実施形態を図1〜図3を参照して説明する。
図1に示すように、車両の操舵装置としての電動パワーステアリング装置10は、モータ11の駆動によって回転するモータ軸MZの回転軸線P1が出力部材としてのラック軸12の回転軸線P2とほぼ平行となるようにモータ11を設置するラックパラレル型の装置である。こうした電動パワーステアリング装置10には、ステアリング13が固定されたステアリングシャフト14が設けられている。このステアリングシャフト14は、ラックアンドピニオン機構15を介してラック軸12と連結されている。そして、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト14の回転は、ラックアンドピニオン機構15によりラック軸12の往復直線運動に変換される。
以下、本発明を具体化した第1実施形態を図1〜図3を参照して説明する。
図1に示すように、車両の操舵装置としての電動パワーステアリング装置10は、モータ11の駆動によって回転するモータ軸MZの回転軸線P1が出力部材としてのラック軸12の回転軸線P2とほぼ平行となるようにモータ11を設置するラックパラレル型の装置である。こうした電動パワーステアリング装置10には、ステアリング13が固定されたステアリングシャフト14が設けられている。このステアリングシャフト14は、ラックアンドピニオン機構15を介してラック軸12と連結されている。そして、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト14の回転は、ラックアンドピニオン機構15によりラック軸12の往復直線運動に変換される。
本実施形態のステアリングシャフト14は、コラムシャフト14a、インターミディエイトシャフト14b及びピニオンシャフト14cを連結してなる。そして、このステアリングシャフト14の回転に伴うラック軸12の往復直線運動がラック軸12の両端に連結されたタイロッド16を介して図示しないナックルに伝達されることにより、転舵輪17の舵角、即ち車両の進行方向が変更される。
また、電動パワーステアリング装置10は、ラック軸12が挿通されるハウジング18を備えており、該ハウジング18にはモータ11が取り付けられている。こうしたハウジング18内には、ハウジング18外に配置されたモータ11からの駆動力を、ラック軸12に伝達するための減速機構20及び変換機構としてのボールねじ機構21などが収容されている。
このモータ11は、ラック軸12の移動に応じて駆動する。つまり、モータ11は、ステアリングシャフト14の回転に応じて駆動することとなる。このため、モータ11は、ステアリング13の操作が開始された直後では駆動せずに、例えば高速走行時において舵角が小さい場合には特に駆動しない。
本実施形態における減速機構20としては、モータ11のモータ軸MZに固定されて一体として回転する駆動プーリ22と、ラック軸12の回転軸線P2を中心に回転可能な従動プーリ24と、両プーリ22,24に掛装される無端状のベルト23とを備えている。駆動プーリ22は、モータ軸MZと共に、モータ11の駆動に基づき回転する。従動プーリ24には、ベルト23を介して駆動プーリ22からの回転が伝達される。従動プーリ24は、ボールねじ機構21に螺合され、伝達された回転により一体として回転する。
ここで、本実施形態におけるボールねじ機構21について図2を参照して以下に説明する。
図2に示すように、ボールねじ機構21は、従動プーリ24と一体回転可能に構成されたスリーブ状のボールねじナット31と、回転軸線P2を中心とする径方向においてボールねじナット31とラック軸12との間に配置される複数のボール32とを有している。なお、本実施形態において、回転軸線P2に沿った方向を単に「軸方向」と示す。
図2に示すように、ボールねじ機構21は、従動プーリ24と一体回転可能に構成されたスリーブ状のボールねじナット31と、回転軸線P2を中心とする径方向においてボールねじナット31とラック軸12との間に配置される複数のボール32とを有している。なお、本実施形態において、回転軸線P2に沿った方向を単に「軸方向」と示す。
ボールねじナット31は、その内周にねじ溝31aが螺刻されている。また、ラック軸12は、その外周にねじ溝12aが螺刻されている。複数のボール32は、ラック軸12の外周に形成されたねじ溝12aと、ボールねじナット31の内周に形成されたねじ溝31aとの間に形成される転動路に配置される。
このように、ボールねじ機構21は、ラック軸12がボールねじナット31内に挿通されるボール32を介してボールねじナット31と螺合することにより形成されている。つまり、ボールねじナット31内にはラック軸12が同軸的に挿通され、複数個のボール32を介してボールねじナット31の回転がアシスト力としてラック軸12に伝達される。
なお、本実施形態において、従動プーリ24及びボールねじナット31が円筒体に相当する。また、本実施形態では、第1ねじ溝としてのねじ溝31aが形成された部分が第1ねじ部に相当し、第2ねじ溝としてのねじ溝12aが形成された部分が第2ねじ部に相当する。
また、ボールねじナット31は、軸受40を介して、ハウジング18に回転自在な状態で支持されている。軸受40は、内輪41と、外輪42と、内輪41及び外輪42の間に介在する球状の転動体43とを含むボール軸受である。
軸受40の内輪41は、その内周面41aにおいてボールねじナット31と当接する。また、軸受40の内輪41は、軸方向に対する一端面41bにおいて従動プーリ24と当接する一方で、他端面41cにおいてナット33と当接する。ナット33は、ボールねじナット31の外周に螺合される。このように、軸受40の内輪41は、その内周面41aでボールねじナット31を回転可能に支持する。
また、軸受40の外輪42は、その外周面42aにおいてハウジング18の内周面18aと当接する。なお、本実施形態においては、ハウジング18の内周面18aには、外輪42の外周面42aと対面するように溝部18bが形成されており、その溝部18bにOリングO1,O2が配設されている。このように、ハウジング18の溝部18bと外輪42の外周面42aとの間にOリングO1,O2が挟持される。
また、軸受40の外輪42は、軸方向に対する両端面42b,42cのそれぞれにおいて弾性支持機構50と当接する。この弾性支持機構50は、樹脂製で環状の保持体51と、ゴム製で環状の弾性体52とから構成されており、軸受40の外輪42を軸方向に対して変位可能なように弾性支持する。なお、軸受40の外輪42は、転動体43を介して軸受40の内輪41と一体に設けられており、軸受40の内輪41は、ボールねじナット31と一体に固定されている。つまり、弾性支持機構50は、軸受40を介して、ボールねじナット31や従動プーリ24を軸方向に対して変位可能なように支持することとなる。
ここで、本実施形態における弾性支持機構50について図3を参照して以下に説明する。なお、軸受40の外輪42における端面42cに当接する弾性支持機構50ついて主に説明し、端面42bに当接する弾性支持機構50ついての説明を省略する。
保持体51は、ハウジング18の内径よりもやや小さい外径である。このため、図3に示すように、保持体51の外周面51aは、ハウジング18の内周面18aに沿って当接するように配設される。
また、保持体51には、軸受40の外輪42側に当接面51bが形成されている。この当接面51bは、軸受40の外輪42の端面42cと同じように平面形状である。このため、当接面51bは、軸受40の外輪42の端面42cと当接し、軸受40の外輪42を保持する。
保持体51には、ハウジング18の内側端面18c側に延びる環状の外壁51cと、環状の内壁51dとが形成されている。この外壁51cは、内壁51dよりも径方向の外側に形成されており、外周面51aを含むように構成される。本実施形態において、これら外壁51c及び内壁51dは、環状の保持体51に沿って全周に形成されている。
また、外壁51cと内壁51dとの間には、ハウジング18の内側端面18c側に開放する係合部51eが形成される。この係合部51eは、外壁51cと内壁51dにより挟持されることによって、弾性体52と係合するとともに、弾性体52の一部を収納する空間である。更に、係合部51eには、軸受40の外輪42側に係合溝51fが形成されており、弾性体52を係合するとともに、弾性体52の一部を収納するための空間となる。また、本実施形態において、この係合溝51fは、環状の保持体51に沿って全周に形成されている。
また、内壁51dには、弾性体52に対向するように凹形状である逃げ部51gが形成されている。この逃げ部51gは、内壁51dに覆われるように係合部51eと連通するとともに、係合部51eから軸受40の外輪42側であり、かつ、保持体51の径方向の内側に形成される。この逃げ部51gは、係合部51eに収納された弾性体52が軸方向に圧縮された場合に、その弾性体52を逃がすために形成されている。逃げ部51gは、環状の保持体51に沿って全周に形成されている。
また、弾性体52が係合部51eに収納された状態で、弾性体52が軸方向に所定荷重で圧縮されていない場合には、弾性体52の端面52aがハウジング18の内側端面18cと当接し、保持体51の外壁51cとハウジング18の内側端面18cとの間に隙間53が形成される。
その一方で、係合部51eに弾性体52の一部が収納された状態で、弾性体52が軸方向に所定荷重で圧縮された場合には、保持体51の外壁51cとハウジング18の内側端面18cとが当接し、それらの間に隙間53が形成されない。このように、規制部としての外壁51cは、ハウジング18の内側端面18cと当接することによって、軸受40の外輪42の軸方向への移動を所定範囲までに規制するとともに、弾性体52に対する過度な圧縮を抑制することができる。
弾性体52は、弾性を有する部材であり、軸受40の外輪42を軸方向に変位可能にするための部材である。弾性体52は、端面52aでハウジング18の内側端面18cに当接する。弾性体52は、保持体51の外壁51cと内壁51dとに挟持されることによって、保持体51の係合部51eに係合される。また、弾性体52には、突起52bが形成されており、保持体51の係合溝51fに係合する。
なお、本実施形態において、弾性体52は、圧縮させた状態で保持体51の係合部51eや係合溝51fに収納される。また、本実施形態において、保持体51と弾性体52とは接着剤により接着されず、保持体51の係合部51eに弾性体52の一部が係合することによって、保持体51と弾性体52とが一体に配設される。
(実施形態の作用)
ここで、上述したように構成された電動パワーステアリング装置10の作用について説明する。
ここで、上述したように構成された電動パワーステアリング装置10の作用について説明する。
まず、電動パワーステアリング装置10において、モータ11のモータ軸MZには、駆動プーリ22が固定されている。各プーリ22,24には、ベルト23が掛装されている。従動プーリ24は、ボールねじナット31に螺合されている。ボールねじナット31は、軸受40の内輪41の内周面41aによりハウジング18に対して支持されている。
軸受40の内輪41は、その一端面41bで従動プーリ24に当接し、他端面41cでナット33と当接することで、ボールねじナット31及び従動プーリ24と共に回転可能に配設される。軸受40の外輪42は、その外周面42aがハウジング18の内周面18aに当接するとともに、その両端面42b,42cで弾性支持機構50により弾性支持されている。
弾性支持機構50において、保持体51の係合部51eには、弾性体52が圧縮された状態で係合される。特に、保持体51の係合溝51fには、弾性体52の突起52bが係合する。これによって、保持体51と弾性体52とが係合するとともに、突起52bを係合溝51fに係合させることによって、弾性体52が位置決めされる。その際に、保持体51の逃げ部51gには、弾性体52が収納されていない。
保持体51の外周面51aは、ハウジング18の内周面18aに当接する。また、ハウジング18の内側端面18cには、弾性体52の端面52aが当接する。このように、弾性体52は、保持体51を介して軸受40の外輪42の端面42b,42cを弾性支持する。なお、弾性体52が軸方向に所定荷重で圧縮されていない場合、保持体51の外壁51cはハウジング18の内側端面18cに当接していない。
運転者によりステアリング13が操作されると、その回転運動がステアリングシャフト14を介して、ラックアンドピニオン機構15に伝達され、更にはラック軸12の往復直線運動が行われることとなる。
このようにステアリング13の操作が開始されたばかりの所謂切り始めのタイミングでは、モータ11が駆動していない。このため、ラック軸12のアシスト力が付加されない状態で、運転者によるステアリング13の操作によりラック軸12が往復直線運動することとなる。
そして、ラック軸12の往復直線運動が行われる場合、ラック軸12の外周に形成されたねじ溝12aに配置される複数個のボール32との間に摩擦が生じる。そして、それに伴って、複数個のボール32とボールねじナット31との間、ボールねじナット31と軸受40との間、軸受40と弾性支持機構50との間にそれぞれ摩擦が生じる。
弾性支持機構50には、ラック軸12が往復直線運動を行う軸方向に対する力が軸受40の外輪42から伝達される。弾性支持機構50では、軸受40の外輪42と当接する保持体51を介して、往復直線運動を行う軸方向に対する力が弾性体52に伝達される。そして、ハウジング18の内側端面18cに当接する弾性体52が圧縮されることで変形し、保持体51が軸方向に移動する。
このように保持体51が軸方向に移動することによって、主として軸受40、ボールねじナット31及び複数個のボール32が、ラック軸12が往復直線運動を行う軸方向に移動する。このため、ステアリング13の切り始めのタイミングでは、ラック軸12の往復直線運動に応じた摩擦力を低減させることによって運転者の操舵感を向上させるととともに、歯打ち音を抑制することができる。
また、弾性体52は、圧縮される場合であっても、保持体51の係合部51eに係合されているため、弾性体52の径方向の内側や外側に外れることを抑制している。特に、弾性体52の突起52bは、保持体51の係合溝51fに係合しているため、径方向の内側や外側に外れることを抑制するとともに、組み付け時における位置決めを容易としている。また、弾性体52は、保持体51の外壁51cや内壁51dと当接しているため、径方向の内側や外側に外れることを抑制している。更に、保持体51に形成された逃げ部51gなどに弾性体52を逃がすことができる。
また、保持体51は、その外周面51aでハウジング18の内周面18aと当接している。このため、保持体51は、ハウジング18の内周面18aに沿って円滑に移動することができる。
また、保持体51における外壁51cは、弾性体52が軸方向に所定荷重で圧縮されていない場合には、ハウジング18の内側端面18cに当接しないが、弾性体52が軸方向に所定荷重で圧縮される場合には、ハウジング18の内側端面18cに当接する。このため、保持体51は、軸受40やボールねじナット31や従動プーリ24などの軸方向に対する移動を規制することとなる。これにより、弾性体52に対して大きな荷重が掛かることを防止している。
このように、ラック軸12の往復直線運動が開始されると、モータ11の駆動によりモータ軸MZが、ラック軸12の往復直線運動をアシストする方向に回転する。モータ軸MZが回転すると、駆動プーリ22が回転し、ベルト23を介して従動プーリ24が回転する。従動プーリ24が回転するとボールねじナット31が回転し、複数個のボール32を介してラック軸12の往復直線運動にアシスト力が付加される。
(実施形態の効果)
以上詳述したように、本実施形態は、以下の効果を有する。
(1)弾性体52は、ラック軸12と同軸的に回転するボールねじナット31及び従動プーリ24(円筒体)を、軸受40を介して軸方向(回転軸線P2に沿った方向)に移動可能に弾性支持する。保持体51は、軸受40やボールねじナット31及び従動プーリ24の軸方向への移動を所定範囲までに規制するとともに、弾性体52の径方向の内側に外れないように弾性体52と係合する。このため、弾性体52が径方向の内側に外れずに、適切に配置することにより、運転者の操舵感の低下を抑制することができる。
以上詳述したように、本実施形態は、以下の効果を有する。
(1)弾性体52は、ラック軸12と同軸的に回転するボールねじナット31及び従動プーリ24(円筒体)を、軸受40を介して軸方向(回転軸線P2に沿った方向)に移動可能に弾性支持する。保持体51は、軸受40やボールねじナット31及び従動プーリ24の軸方向への移動を所定範囲までに規制するとともに、弾性体52の径方向の内側に外れないように弾性体52と係合する。このため、弾性体52が径方向の内側に外れずに、適切に配置することにより、運転者の操舵感の低下を抑制することができる。
(2)弾性体52の突起52b(凸部)と保持体51の係合溝51f(凹部)とが係合する。このため、弾性体52を保持体51に係合させ易く、更には弾性体52の位置決めを容易とすることができる。
(3)保持体51は、弾性体52の内周側に配置された内壁51dを有する。このため、弾性体52が径方向の内側に外れることを防止することができる。
(4)内壁51dには、弾性体52との対向面に逃げ部51gが形成されている。しかも、環状の弾性体52が逃げにくい径方向の外側よりも、環状の弾性体52が逃げやすい径方向の内側に逃すことができ、弾性体52を逃げ部51gに円滑に逃がすことができる。
(4)内壁51dには、弾性体52との対向面に逃げ部51gが形成されている。しかも、環状の弾性体52が逃げにくい径方向の外側よりも、環状の弾性体52が逃げやすい径方向の内側に逃すことができ、弾性体52を逃げ部51gに円滑に逃がすことができる。
(5)また、弾性体52の軸方向については、軸受40の外輪42側における内壁51dに逃げ部51gが形成されることにより、ハウジング18の内側端面18c側よりも軸受40の外輪42側に弾性体52を逃がし易くすることができる。このため、ハウジング18の内側端面18c側に弾性体52を逃がし難くすることができ、ハウジング18の内側端面18cと保持体51の外壁51cや内壁51dとの間に、弾性体52が挟まることを抑制することができる。
(6)保持体51の外周面51a(外壁51c)がハウジング18の内周面18aに当接するように組み付けられることによって、保持体51の安定化を図ることができる。しかも、保持体51が軸方向に移動し易くなり、ボールねじナット31及び従動プーリ24や、軸受40を円滑に軸方向に移動させることができる。また、保持体51や弾性体52の配設に伴い、空間を有効に使うことができる。
(7)弾性体52は、保持体51に係合することによって、接着剤で接着することなく、弾性体52を保持体51の係合部51eに係合させることで弾性体52の径方向の内側に外れないように構成している。このため。接着剤による弾性体の硬化を防止することができる。また、接着する工程を省略することができ、組み付け時における工程数を相対的に減少させることができる。
尚、上記実施形態は、次のような別の実施形態(別例)にて具体化できる。
・上記実施形態において、保持体51における外壁51c、内壁51d、係合部51e、係合溝51f、及び逃げ部51gを、保持体51に沿って全周に形成したが、これに限らず、例えば、少なくとも何れかが全周ではなくその一部に形成されていてもよい。また、保持体51自体が環状でなくても問題ない。
・上記実施形態において、保持体51における外壁51c、内壁51d、係合部51e、係合溝51f、及び逃げ部51gを、保持体51に沿って全周に形成したが、これに限らず、例えば、少なくとも何れかが全周ではなくその一部に形成されていてもよい。また、保持体51自体が環状でなくても問題ない。
・上記実施形態において、弾性体52における突起52bを弾性体52に沿って全周に形成したが、これに限らず、例えば、全周のうちの一部に形成されていてもよい。
・上記実施形態において、図4(a)に示すように、内壁が形成されない保持体60が配設されてもよい。具体的には、保持体60に係合溝60fが形成されており、弾性体52の突起52bが係合するように形成されていれば、第1実施形態における内壁51d(図3参照)が形成されていなくてもよい。また、保持体に溝部が形成されており、弾性体の突起が係合するように形成され、かつ、第1実施形態における内壁51dがハウジング18の内側端面と当接可能に形成されていれば、第1実施形態における外壁51c(図3参照)が形成されていなくてもよい。
・上記実施形態において、図4(a)に示すように、内壁が形成されない保持体60が配設されてもよい。具体的には、保持体60に係合溝60fが形成されており、弾性体52の突起52bが係合するように形成されていれば、第1実施形態における内壁51d(図3参照)が形成されていなくてもよい。また、保持体に溝部が形成されており、弾性体の突起が係合するように形成され、かつ、第1実施形態における内壁51dがハウジング18の内側端面と当接可能に形成されていれば、第1実施形態における外壁51c(図3参照)が形成されていなくてもよい。
・上記実施形態において、図4(b)に示すように、溝部が形成されていない保持体61が配設されてもよい。具体的には、保持体61に外壁61cと内壁61dとが形成されており、それらにより弾性体52が挟持されることによって、係合するように形成されていれば、第1実施形態における係合溝51f(図3参照)が形成されていなくてもよい。
・上記実施形態において、図4(c)に示すように、保持体63の係合部63eの径方向の内側に逃げ部63gが形成されるとともに、径方向の外側にも逃げ部63hが形成されるように構成してもよい。これにより、径方向の外側にも弾性体52を逃がすことができ、保持体63が配設される空間を有効に活用することができる。また、弾性体52を軸受40側に逃がし易くすることで、ハウジング18の内側端面18c側に逃がし難くすることができ、ハウジング18の内側端面18cと保持体63の係合部63eに、弾性体62が挟まることを抑制することができる。また、逃げ部63gが形成されておらず、逃げ部63hのみが形成されていてもよく、逃げ部63g,63hの両方が形成されていなくても問題ない。また、弾性体と軸受40の外輪42との間に逃げ部が形成されてもよい。つまり、保持体に、弾性体に対向するように凹形状の逃げ部が形成されていることが好ましい。
・上記実施形態において、弾性体に突起(凸部)が形成され、保持体に係合溝が形成されたが、これに限らず、例えば、弾性体52に係合溝が形成され、保持体に突起が形成され、それぞれが係合するように構成してもよい。
・上記実施形態において、保持体51と弾性体52とが接着剤等で接着されないようにしたが、これに限らず、例えば、保持体51と弾性体52とが接着剤等で接着されていても問題ない。このように、接着剤を用いた場合であっても、経年変化に伴い保持体と弾性体との接着が剥がれてしまうおそれがあったが、上記実施形態のように構成することによって、接着が剥がれた場合であっても、弾性体の脱落を抑制することができる。
・上記実施形態において、ボールねじナット31の内周の全域にねじ溝31aが形成されたが、これに限らず、例えば、ボールねじナット31の内周の一部の領域にねじ溝が形成されてもよい。また、上記実施形態において、ラック軸12の外周の一部の領域にねじ溝12aが形成されたが、これに限らず、例えば、ラック軸12の外周の全域にねじ溝が形成されてもよい。
・上記実施形態において、減速機構20として、両プーリ22,24に掛装されるベルト23とを備えたが、これに限らず、ベルトを備えなくてもよい。この場合、ベルト23の替わりに中間プーリを設けてもよい。
・上記実施形態において、ラック同軸型の電動パワーステアリング装置に本発明を採用してもよい。具体的には、ラック同軸型の電動パワーステアリング装置では、図5に示すように、モータ70(ステータ71)の駆動によって回転するモータ軸(ロータ)72が配設されており、そのモータ軸72の回転軸線がラック軸12の回転軸線P2と同軸上になるようにモータ軸72が配設される。また、モータ軸72は、ボールねじナット31の外周に螺合される。これによって、モータ70の回転が、モータ軸72を介してボールねじナット31に伝達することとなる。なお、この場合、ボールねじナット31及びモータ軸72が円筒体に相当する。また、ボールねじナット31自体を軸受で摺動可能に軸支しても、モータ軸72自体を軸受で摺動可能に軸支してもよい。
・上記実施形態において、ハウジング18の内側端面18cと、軸受40の外輪42の端面42cとの間に弾性体52が配設されたが、これに限らず、例えば、ハウジング18以外であっても、軸受40の外輪42の端面42cやハウジング18と一体的に配設される部材との間に弾性体52が配設されてもよい。つまり、弾性体を軸受の外輪の端面に保持するための部材や、ラック同軸型の電動パワーステアリング装置におけるセンターナットのような部材も請求項中におけるハウジングに含まれることとなる。
・上記実施形態において、軸受40は、転動体としてころを採用したころ軸受であってもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
(イ) 請求項1〜請求項6のうち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、前記保持体は、前記弾性体と接着剤を用いずに前記係合部により係合することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
(ロ) 請求項1〜請求項6、(イ)のうち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、前記保持体は、前記弾性体の外周側に配置された外壁を有し、前記外壁は、前記ハウジングの内周面と当接する形状で形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。
MZ,72・・・モータ軸、O1,O2・・・Oリング、P1,P2・・・回転軸線、10・・・電動パワーステアリング装置、11,70・・・モータ、12・・・ラック軸、12a,31a・・・ねじ溝、13・・・ステアリング、14・・・ステアリングシャフト、14a・・・コラムシャフト、14b・・・インターミディエイトシャフト、14c・・・ピニオンシャフト、15・・・ラックアンドピニオン機構、16・・・タイロッド、17・・・転舵輪、18,95・・・ハウジング、18a,41a,95b・・・内周面、18b,51f,60f・・・係合溝、18c,95a・・・内側端面、20・・・減速機構、21・・・ボールねじ機構、22・・・駆動プーリ、23・・・ベルト、24・・・従動プーリ、31・・・ボールねじナット、32・・・ボール、33・・・ナット、40,93・・・軸受、41・・・内輪、41b・・・一端面、41c・・・他端面、42,94・・・外輪、42a,51a,91b・・・外周面、42b,42c,52a,91a,94a・・・端面、43・・・転動体、50,90・・・弾性支持機構、51,60,61,63・・・保持体、51b・・・当接面、51c,61c・・・外壁、51d,61d・・・内壁、51e,51f,63e・・・係合部、51g,63g,63h・・・逃げ部、52,62・・・弾性体、52b・・・突起、53・・・隙間、71・・・ステータ、91・・・環状ゴム体、92・・・環状ストッパ。
Claims (6)
- ハウジングと、
前記ハウジング内に収納されて、内周に第1ねじ溝が形成された第1ねじ部を有する円筒体と、
前記円筒体と同軸的に前記円筒体内に挿通され、外周に第2ねじ溝が形成された第2ねじ部を有するラック軸と、
前記第1ねじ溝及び前記第2ねじ溝により構成される転動路に配置される複数個のボールと、
前記ハウジングの内周面と前記円筒体の外周面との間に配設されて、前記円筒体を前記ハウジングに対して径方向に支持する軸受と、
前記軸受の軸方向に設けられる前記ハウジングの内側端面と前記軸受の外輪との間に配設されて、前記円筒体を前記ハウジングに対して軸方向に移動可能に支持する樹脂製の環状の弾性体と、
前記円筒体を回転させるモータと、を備えた電動パワーステアリング装置において、
前記円筒体の軸方向への移動を所定範囲までに規制する規制部と、前記弾性体の径方向の内側に前記弾性体が外れないように前記弾性体に係合する係合部とを有する保持体を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 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、
前記弾性体に凸部が形成され、
前記保持体に凹部が形成され、
前記弾性体の前記凸部と前記保持体の前記凹部とが係合することを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 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、
前記弾性体に凹部が形成され、
前記保持体に凸部が形成され、
前記弾性体の前記凹部と前記保持体の前記凸部とが係合することを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 請求項1〜請求項3のうち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、
前記保持体は、前記弾性体の内周側に配置された内壁を有することを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 請求項4に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記内壁には、前記弾性体に対向する凹形状の逃げ部が形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。 - 請求項4又は請求項5に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記保持体には、前記弾性体と対向する凹形状の逃げ部が形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。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2011268231A JP2013119322A (ja) | 2011-12-07 | 2011-12-07 | 電動パワーステアリング装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2011
- 2011-12-07 JP JP2011268231A patent/JP2013119322A/ja active Pending
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