JP2014185724A - パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 小型化を図ることができるパワーステアリング装置を提供すること。
【解決手段】 ナットに軸方向においては出力プーリ取り付け部が形成される領域に及ぶように形成され、ナットの回転軸に対する接線方向と略平行に設けられた平面部を形成し、ボール循環溝の一端と連通し、ナットの軸方向範囲のうち出力プーリ取り付け部が形成される領域において平面部に開口するように設けられたボール循環溝一端側開口と、ボール循環溝の他端と連通し平面部に開口するように設けられたボール循環溝他端側開口と、を設けた。
【選択図】 図10

Description

本発明は、パワーステアリング装置に関する。

この種の技術としては、下記の特許文献1に記載の技術が開示されている。特許文献1には、ボールねじ機構を備えたパワーステアリング装置が開示されている。ボールねじ機構内のボールは、ねじ溝の一端まで来ると循環路によって他端まで戻されるようになっている。

特開2006-224938号公報

特許文献1に記載の技術では、ナットの軸方向に隣接して従動ギヤが設けられているため、ボールねじ機構が大型化する問題があった。
本発明は、上記問題に着目されたもので、その目的とするところは、小型化を図ることができるパワーステアリング装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明のパワーステアリング装置では、ナットに軸方向においては出力プーリ取り付け部が形成される領域に及ぶように形成され、ナットの回転軸に対する接線方向と略平行に設けられた平面部を形成し、ボール循環溝の一端と連通し、ナットの軸方向範囲のうち出力プーリ取り付け部が形成される領域において平面部に開口するように設けられたボール循環溝一端側開口と、ボール循環溝の他端と連通し平面部に開口するように設けられたボール循環溝他端側開口と、を設けた。

よって、小型化を図ることができる。

実施例1のパワーステアリング装置の斜視図である。 実施例1のパワーステアリング装置の正面図である。 実施例1のパワーステアリング装置の軸方向断面図である。 実施例1の電動モータとナットの連結の様子を示す模式図である。 実施例1のパワーステアリング装置の拡大断面図である。 実施例1のナットの斜視図である。 実施例1のナットの正面図である。 実施例1のナットに出力プーリを取り付けた状態の正面図である。 実施例1のナットに出力プーリを取り付けた状態の斜視図である。 実施例1のナットの斜視図である。 実施例1のナットの斜視図である。 実施例1のナットの斜視図である。 実施例1の実施例1のナットの側面図である。 実施例1の実施例1のナットの側面図である。 実施例1の実施例1のナットの正面図である。 実施例1のねじの斜視図である。 実施例1のクランプ用大径部の径方向断面図である。 実施例1の出力プーリ取り付け部の径方向断面図である。 実施例1のナットに出力プーリを取り付けた状態の部分断面図である。 実施例2のナットを径方向から見た側面図である。 実施例3のナットに出力プーリを取り付けた状態の部分断面図である。 実施例4のナットの部分断面図である。 実施例5の出力プーリ取り付け部の径方向断面図である。 実施例6のナットの側面図である。

［実施例1］
実施例1のパワーステアリング装置1について説明する。実施例1のパワーステアリング装置1は、電動モータ40の駆動力をねじ機構26を介して転舵軸10に伝達することで運転者の操舵力に対するアシスト力を付与するものである。
〔パワーステアリング装置の構成〕
図1はパワーステアリング装置1の斜視図である。図2はパワーステアリング装置1の正面図である。図3はパワーステアリング装置1の転舵軸10の軸方向に切断した断面図である。図4は電動モータ40とナット20の連結の様子を示す模式図である。
パワーステアリング装置1は、運転者が操舵したステアリングホイールの回転を、転舵輪を転舵させる転舵軸10に伝達する操舵機構2と、転舵軸10にアシスト力を付与するアシスト機構3とを有している。操舵機構2は、ステアリングホイールに連結する操舵入力軸80と、操舵入力軸80と一体に回転するピニオン81を有している。ピニオン81は、転舵軸10の外周に形成されたラック13と噛み合っている。
パワーステアリング装置1の各構成要素は、第一ハウジング30、第二ハウジング31、第三ハウジング32を組み合わせたハウジング内に収容されている。第一ハウジング30は、主に操舵機構2、転舵軸10の一部、アシスト機構3のねじ機構26の一部を収容している。第二ハウジング31は、主にねじ機構26の一部、転舵軸10の一部を収容している。第三ハウジング32は主に電動モータ40を収容している。

アシスト機構3は、電動モータ40と、電動モータ40の出力を転舵軸10に伝達するねじ機構26とを有している。電動モータ40は、運転者によりステアリングホイールに入力された操舵トルクおよび操舵量に応じてモータコントローラにより出力が制御されている。
ねじ機構26は、ナット20と出力プーリ27とを有している。出力プーリ27の外見は円筒状の部材であって、ナット20に一体回転可能に固定されている。電動モータ40の駆動軸には円筒状の入力プーリ35が一体に回転するように固定されている。出力プーリ27と入力プーリ35との間にはベルト28が巻回されている。なお以下では、ナット20、出力プーリ27の回転軸を第一基準軸線L1、電動モータ40、入力プーリ35の回転軸を第二基準軸線L2と定義する。
ナット20は、転舵軸10を包囲するように環状に形成され、転舵軸10に対し回転自在に設けられている。ナット20の内周には、螺旋状に溝が形成されており、この溝がナット側ボールねじ溝21を構成している。転舵軸10の外周には前述のラック13が形成されている部分とは軸方向に離れた位置に螺旋状の溝が形成されており、この溝が転舵軸側ボールねじ溝11を構成している。転舵軸10にナット20を挿入した状態で、ナット側ボールねじ溝21と転舵軸側ボールねじ溝11とによってボール循環溝12を形成している。ボール循環溝12内には金属製の複数のボール22が充填されており、ナット20が回転するとボール循環溝12内をボール22が移動することにより、ナット20に対して転舵軸10が長手方向に移動する。

〔ナットの構成〕
図5はパワーステアリング装置1のアシスト機構3付近の拡大断面図である。図6は循環部材23を取り付けた状態のナット20の斜視図である。図7は循環部材23を取り付けた状態のナット20を軸方向から見た正面図である。図8はナット20に出力プーリ27を取り付けた状態の軸方向から見た正面図である。図9はナット20に出力プーリ27を取り付けた状態の斜視図である。図10はナット20の斜視図である。図11はナット20の斜視図である。図12はナット20の斜視図である。図13はナット20を径方向から見た側面図である。図14はナット20を径方向から見た側面図である。図15はナット20を軸方向から見た正面図である。

ナット20は、外周にナット20の回転軸と平行な面状に形成された平面部20bと、転舵軸10を包囲するように環状に形成された本体部20cと、本体部20cよりも軸方向一端側に形成された出力プーリ取り付け部20aと、本体部20cよりも軸方向他端側に形成されたクランプ用大径部20dが形成されている。
平面部20bは、略円筒形状の外周面の一部を切欠いて、ナット20の回転軸と平行な平面状に形成されている。平面部20bは、出力プーリ取り付け部20a、本体部20c、クランプ用大径部20dに亘って形成されている。
平面部20bには、ボール循環溝12の一端と連通し、ナット20の軸方向範囲のうち出力プーリ取り付け部20aが形成される領域において開口するボール循環溝一端側開口部20eが形成されている。また、平面部20bには、ボール循環溝12の他端と連通し、ナット20の軸方向範囲のうちクランプ用大径部20dが形成される領域において開口するボール循環溝他端側開口部20fが形成されている。ボール循環溝一端側開口部20eとボール循環溝他端側開口部20fには、この二つの開口部を連結するチューブ状の循環部材23が挿入されている。

平面部20bには、ナット20の軸方向範囲のうち出力軸プーリ取り付け部20aが形成される領域に開口する一端側雌ねじ部20gと、本体部20cが形成される領域に開口する他端側雌ねじ部20hが形成されている。一端側雌ねじ部20gと他端側雌ねじ部20hには雌ねじが切られている。循環部材23は、循環部材23を跨ぐように形成された固定金属83によりナット20に固定されている。固定金属83は、ねじ82が一端側雌ねじ部20gおよび他端側雌ねじ部20hで締結することによりナット20に固定されている。図16はねじ82の斜視図である。図16に示すように、ねじ82の頭部は略半球形状に形成されている。
クランプ用大径部20dは、外径が本体部20cの外径よりも大きな外径を有するように形成されている。図17はクランプ用大径部20d部分の径方向断面図である。図17に示すように、クランプ用大径部20dは、周方向において所定範囲に第一基準軸線L1を中心軸とする仮想円と略一致する円弧形状に形成された他端側クランプ部20kを有している。

出力プーリ取り付け部20aは、外径が本体部20cの外径よりも大きな外径を有するように形成されている。図18は出力プーリ取り付け部20a部分の径方向断面図である。図18に示すように、出力プーリ取り付け部20aは、周方向において所定範囲において第一基準軸線L1を中心軸とする仮想円と略一致する円弧形状に形成され一端側クランプ部20lを有している。他端側クランプ部20kおよび一端側クランプ部20lは、ナット20をクランプするために形成されている。
出力プーリ取り付け部20aには、出力プーリ27が取り付けられている。出力プーリ27は円筒形の部材の一方側に底部27aを有し、底部27aには転舵軸10が挿入される貫通孔27bが形成されている。出力プーリ取り付け部20aの軸方向側面には、雌ねじが切られたボルト孔20iが四つ設けられている。出力プーリ27は、出力プーリ取り付け部20aの軸方向側面と、出力プーリ27の底部27aとが対向するように挿入され、ボルト84によって出力プーリ取り付け部20aに締結されている。出力プーリ27をナット20に取り付けら状態で、出力プーリ27の内周側に循環部材23の一部が収容されている（図9参照）。
ナット20の本体部20cであって、第一基準軸線L1に対し平面部20bと径方向反対側には、外周の一部が窪んだ位置決め用溝20jが形成されている。位置決め用溝20jは、ナット20をクランプする際のナット20の位置決めに用いられる。

〔作用〕
ねじ機構26の耐久性を確保するためには、転舵軸10に作用させる力を各ボール22に分散させる必要がある。そのため、ボール循環溝12内に十分な数のボール22が充填されている必要があり、ボール22を十分な数充填できるだけのボール循環溝12の長さが必要である。したがって、ナット20の軸方向長さは、まず必要となされボール循環溝12の長さによって規定される。さらに、出力プーリ27からナット20に動力が伝達されるように両者を連結する必要があるため、ナット20には出力プーリ27を取り付ける部分が形成される。しかし、単純にナット20に出力プーリ27を取り付ける部分を形成するとナット20の軸方向長さが拡大し、大型化してしまう。

そこで実施例1では、ナット20の本体部20cよりも軸方向一端側に、本体部20cの外径よりも大きな外径を有する出力プーリ取り付け部20aを設け、この出力プーリ取り付け部20ａに出力プーリ27を取り付けるようにした。また、出力プーリ取り付け部20ａの領域に及ぶように平面部20ｂを形成し、平面部20ｂの出力プーリ取り付け部20aが形成される領域においてボール循環溝一端側開口部20eが開口するようにした。
本体部20cの外径よりも大きな外径を有する出力プーリ取り付け部20aを設けたことにより、出力プーリ取り付け部20ａの側面に出力プーリ27を取り付けるためのボルト孔20iを形成することができる。つまり、ナット20を軸方向に伸ばすことなく、出力プーリ27を取り付けるための領域を確保することができ、ナット20の軸方向長さを短くすることができる。また、平面部20ｂの出力プーリ取り付け部20aが形成される領域においてボール循環溝一端側開口部20eが開口するため、出力プーリ取り付け部20aが形成される領域までボール循環溝12を形成することができ、ナット20の軸方向長さを短くすることができる。また、ボール循環溝一端側開口部20eを平面部20bに設けたため、ボール循環溝一端側開口部20eの形成作業や、循環部材23の取り付け作業を容易にすることができる。

実施例1では、平面部20ｂの出力プーリ取り付け部20aが形成される領域において一端側雌ねじ部20gが開口するようにした。平面部20ｂの出力プーリ取り付け部20aが形成される領域において一端側雌ねじ部20gが開口するため、ナット20の軸方向長さを短くすることができる。
実施例1では、ねじ82の頭部を略半球形状とした。図19は、ナット20に出力プーリ27を取り付けた状態で出力プーリ27を径方向に切断した断面図である。一端側雌ねじ部20gは出力プーリ取り付け部20aが形成される領域に開口するため、一端側雌ねじ部20gに挿入されるねじ82は平面部20bと出力プーリ27の内周との間に配置されることとなる。ねじ82の頭部を略半休形状とすることにより、出力プーリ27の内周面とねじ82の頭部との干渉を避けることができる。

実施例1では、クランプ用大径部20dに、第一基準軸線L1を中心軸とする仮想円と略一致する円弧形状の他端側クランプ部20kを形成した。また平面部20bを、軸方向においてクランプ用大径部20dが形成される領域（他端側クランプ部20kが形成される領域）に及ぶように形成し、平面部20ｂの他端側クランプ部20kが形成される領域において、ボール循環溝他端側開口部20fが開口するようにした。
他端側クランプ部20kを、第一基準軸線L1を中心軸とする仮想円と略一致する円弧形状に形成したことにより、ナット20を第一基準軸線L1を回転軸とするようにクランプすることができる。また、平面部20ｂの他端側クランプ部20kが形成される領域においてボール循環溝他端側開口部20fが開口するため、他端側クランプ部20kが形成される領域までボール循環溝12を形成することができ、ナット20の軸方向長さを短くすることができる。また、ボール循環溝他端側開口部20fを平面部20bに設けたため、ボール循環溝他端側開口部20fの形成作業や、循環部材23の取り付け作業を容易にすることができる。

実施例1では出力プーリ取り付け部20aに、第一基準軸線L1を中心軸とする仮想円と略一致する円弧形状の一端側クランプ部20lを形成した。他端側クランプ部20kと一端側クランプ部20lは、同一中心軸を有する一対のクランプ部となり、クランプ作業を容易にすることができる。
実施例1ではナット20の第一基準軸線に対し平面部20bと径方向反対側に、位置決め用溝20jを形成した。位置決め用溝20jによりナット20をクランプする際のナット20の位置決め精度を向上させることができる。

〔効果〕
実施例1の効果を以下に列記する。
(1) ステアリングホイールの回転に伴い軸方向移動することにより転舵輪を転舵させる転舵軸10と、転舵軸10の外周側に設けられ、螺旋状の溝形状を有する転舵軸側ボールねじ溝11と、転舵軸10を包囲するように環状に形成された本体部20cを備え、転舵軸10に対し回転自在に設けられたナット20と、ナット20の内周側に設けられ、螺旋状の溝形状を有し、転舵軸側ボールねじ溝11と共にボール循環溝12を構成するナット側ボールねじ溝21と、ボール循環溝12内に設けられた複数のボール22と、ナット20の回転軸の方向を軸方向としたとき、本体部20cよりも軸方向の一端側に形成され本体部20cの外径よりも大きな外径を有するように形成された出力プーリ取り付け部20aと、ナット20の軸方向の一端側と対向するように出力プーリ取り付け部20aに接続され、転舵軸10を包囲するように円筒状に形成された出力プーリ27と、ナット20の回転軸を第一基準軸線としたとき、回転軸となる第二基準軸線が第一基準軸線に対し径方向にオフセットするように配置され、円筒状に形成された入力プーリ35と、出力プーリ27と入力プーリ35とを跨ぐように設けられ、入力プーリ35の回転を出力プーリ27に伝達するベルト28（伝達部材）と、入力プーリ35を回転駆動することによりベルト28および出力プーリ27を介してナット20を回転駆動し、ナット20の回転が転舵軸10の軸方向運動に変換されることにより転舵軸10に操舵力を付与する電動モータ40と、第一基準軸線L1の放射方向を径方向とし第一基準軸線L1周りの方向を周方向としたとき、ナット20の径方向外側であって周方向所定範囲に形成され、軸方向においては出力プーリ取り付け部20aが形成される領域に及ぶように形成され、第一基準軸線L1に対する接線方向と略平行に設けられた平面部20bと、ボール循環溝12の一端と連通し、ナット20の軸方向範囲のうち出力プーリ取り付け部20aが形成される領域において平面部20bに開口するように設けられたボール循環溝一端側開口部20e（ボール循環溝一端側開口）と、ボール循環溝12の他端と連通し平面部20bに開口するように設けられたボール循環溝他端側開口部20f（ボール循環溝他端側開口）と、複数のボール22がボール循環溝12の一端側から他端側へまたは他端側から一端側へ循環可能にボール循環溝12の一端側と他端側とを接続する循環部材23と、を設けた。
よって、ナット20を軸方向に伸ばすことなく、出力プーリ27を取り付けるための領域を確保することができ、ナット20の軸方向長さを短くすることができる。また、平面部20ｂの出力プーリ取り付け部20aが形成される領域においてボール循環溝一端側開口部20eが開口するため、出力プーリ取り付け部20aが形成される領域までボール循環溝12を形成することができ、ナット20の軸方向長さを短くすることができる。また、ボール循環溝一端側開口部20eを平面部20bに設けたため、ボール循環溝一端側開口部20eの形成作業や、循環部材23の取り付け作業を容易にすることができる。

(2) ねじ82によりナット20と結合されることにより循環部材23をナット20に固定する固定金属83（固定部材）を備え、ナット20は、平面部20bに開口するように設けられ、ねじ82が螺合する雌ねじが形成される一端側雌ねじ部20g、他端側雌ねじ部20h（雌ねじ部）を備え、一端側雌ねじ部20gは、軸方向において出力プーリ取り付け部20aが形成される領域に及ぶように設けられるようにした。
平面部20ｂの出力プーリ取り付け部20aが形成される領域において一端側雌ねじ部20gが開口するため、ナット20の軸方向長さを短くすることができる。
(3) ねじ82は、頭部が略半球形状を有するようにした。
ねじ82の頭部を略半休形状とすることにより、出力プーリ27の内周面とねじ82の頭部との干渉を避けることができる。

(4) ナット20は、本体部20cの軸方向他端側に設けられ、外径が本体部20cの外径よりも大きな外径を有するように形成されたクランプ用大径部20dと、クランプ用大径部20dに設けられ、周方向において平面部20bが形成される領域以外の所定範囲において第一基準軸線L1を中心軸とする仮想円と略一致する円弧形状に形成され、ナット20をクランプするための他端側クランプ部20kと、を備え、平面部20bは、軸方向において他端側クランプ部20kが形成される領域に及ぶように形成され、ボール循環溝他端側開口部20fは、ナット20の軸方向範囲のうち他端側クランプ部20kが形成される領域において平面部20bに開口するように設けられるようにした。
他端側クランプ部20kを、第一基準軸線L1を中心軸とする仮想円と略一致する円弧形状に形成したことにより、ナット20を第一基準軸線L1を回転軸とするようにクランプすることができる。また、平面部20ｂの他端側クランプ部20kが形成される領域においてボール循環溝他端側開口部20fが開口するため、他端側クランプ部20kが形成される領域までボール循環溝12を形成することができ、ナット20の軸方向長さを短くすることができる。また、ボール循環溝他端側開口部20fを平面部20bに設けたため、ボール循環溝他端側開口部20fの形成作業や、循環部材23の取り付け作業を容易にすることができる。

(5) 出力プーリ取り付け部20aは、周方向において平面部20bが形成される領域以外の所定範囲において第一基準軸線L1を中心軸とする仮想円と略一致する円弧形状に形成され、ナット20をクランプするための一端側クランプ部20lを備えるようにした。
他端側クランプ部20kと一端側クランプ部20lは、同一中心軸を有する一対のクランプ部となり、クランプ作業を容易にすることができる。
(6) ナット20は、第一基準軸線に対し平面部20bと径方向反対側に設けられ、ナット20をクランプする際のナット20の位置決め用溝20jを有するようにした。
位置決め用溝20jによりナット20をクランプする際のナット20の位置決め精度を向上させることができる。

［実施例2］
実施例2では、ナット20の一端側雌ねじ部20gおよび他端側雌ねじ部20hを、ナット側ボールねじ溝21に干渉しないように配置した。実施例1と同じ構成については説明を省略する。
〔平面部のねじ部の配置〕
図20はナット20を径方向から見た側面図である。一端側雌ねじ部20gを、平面部20b上においてボール循環溝一端側開口部20eよりも軸方向他端側であって、接線方向においてナット側ボールねじ溝21とオーバラップする領域外に形成した。また、他端側雌ねじ部20hを、平面部20b上においてボール循環溝他端側開口部20fよりも軸方向一端側であって、接線方向においてナット側ボールねじ溝21とオーバラップする領域外に形成した。
なお図20では、一端側雌ねじ部20gおよび他端側雌ねじ部20hがナット側ボールねじ溝21とオーバラップする領域に配置されているように見えるが、平面部20bと平行な平面でナット20を切断すると回転軸から離れるほどナット側ボールねじ溝21の占める幅を小さくなるため、一端側雌ねじ部20gおよび他端側雌ねじ部20hの先端もナット側ボールねじ溝21と干渉していない。

〔作用〕
実施例2では、一端側雌ねじ部20gおよび他端側雌ねじ部20hを、接線方向においてナット側ボールねじ溝21とオーバラップする領域外に形成した。そのため、一端側雌ねじ部20gおよび他端側雌ねじ部20hとナット側ボールねじ溝21との干渉を防止することができる。
また実施例2では、一端側雌ねじ部20gを、平面部20b上においてボール循環溝一端側開口部20eよりも軸方向他端側に、他端側雌ねじ部20hを、平面部20b上においてボール循環溝他端側開口部20fよりも軸方向一端側に形成した。そのため、ナット20の軸方向長さを短縮化することができる。
〔効果〕
実施例2の効果について以下に記載する。
(7) 他端側雌ねじ部20hは、平面部20b上においてボール循環溝一端側開口部20eよりも軸方向他端側であって、接線方向においてナット側ボールねじ溝21とオーバラップする領域外に配置されるようにした。
一端側雌ねじ部20gおよび他端側雌ねじ部20hとナット側ボールねじ溝21との干渉を防止することができる。また、ナット20の軸方向長さを短縮化することができる。

［実施例3］
実施例3では、循環部材23を出力プーリ27の内周面によりナット20に固定するようにした。
〔循環部材の固定〕
図21は、ナット20に出力プーリ27を取り付けた状態で出力プーリ27を径方向に切断した断面図である。ナット20に出力プーリ27を取り付けた状態で、出力プーリ27の内周に循環部材23が当接するように構成している。

〔作用〕
循環部材23は出力プーリ27の内周面に当接しているため、循環部材23がボール循環溝一端側開口部20e、ボール循環溝他端側開口部20fから外れることがない。そのため、別途部材を設けることなく循環部材23をナット20に固定することができる。
〔効果〕
実施例3の効果について以下に記載する。
(8) 出力プーリ27は、軸方向において循環部材23とオーバラップし且つナット20を包囲するように形成され、循環部材23は、出力プーリ27の内周面と当接することによりナット20に固定されるようにした。
よって、別途部材を設けることなく循環部材23をナット20に固定することができる。

［実施例4］
実施例4では、循環部材23をナット20に固定する固定金属83の一端側を、ナット20に形成した非係合部20mに係合させるようにした。
〔固定金属の構成〕
図22は、ナット20の部分断面図である。固定金属83の両端部のうち、ナット20の軸方向他端側に配置される側の端部は、ナット20に形成された他端側雌ねじ部20hと螺合するねじ82によって固定される。固定金属83のナット20の軸方向一端側に配置される側の端部は、断面がL字状に屈曲して形成された係合部83aが形成されている。ナット20の一端側には平面部20bの表面に断面がL字状に凹状に形成した非係合部20mが形成されており、係合部83aは非係合部20mと係合している。

〔作用〕
非係合部20mは、係合部83aが引っ掛かる程度に形成すれば良いため、ねじ82を螺合する雌ねじ部を形成するよりも浅く形成することができる。そのため、ボール循環溝12との干渉を考慮する必要がないため、ナット20の軸方向他端部よりに形成することができ、ナット20の軸方向長さを短く形成することができる。
〔効果〕
実施例4の効果を以下に記載する。
(9) 循環部材23をナット20に固定する固定金属83を備え、
固定金属83は、循環部材23を跨ぐように形成され、固定金属83の両端部のうち軸方向他端側に配置される側の端部は、ナットに形成された雌ねじと螺合するねじ82により固定され、軸方向一端側に配置される側の端部は、ナット20に形成された非係合部20mと係合する係合部83aを有するようにした。
非係合部20mは、係合部83aが引っ掛かる程度に形成すれば良いため、ねじ82を螺合する雌ねじ部を形成するよりも浅く形成することができる。そのため、ボール循環溝12との干渉を考慮する必要がないため、ナット20の軸方向他端部よりに形成することができ、ナット20の軸方向長さを短く形成することができる。

［実施例5］
実施例5では、ナット20の回転バランス（周方向の質量バランス）を整える質量調整部20pを形成した。
〔出力プーリ取り付け部の構成〕
図23は出力プーリ取り付け部20a部分の径方向断面図である。出力プーリ取り付け部20aは、周方向において所定範囲において第一基準軸線L1を中心軸とする仮想円と略一致する円弧形状に形成され一端側クランプ部20lを有している。また、出力プーリ取り付け部20aには、ナット20の周方向の質量バランスが均一化するように、円弧形状の一部を切り欠いた質量調整部20pが形成されている。質量調整部20pは、ボルト84がボルト孔20iに螺合した状態で、周方向の質量バランスが均一化するように形成されている。

〔作用〕
ナット20に平面部20bが形成されているため、第一基準軸線L1に対して平面部20b側の質量が小さい。そのため、特に第一基準軸線L1に対して平面部20bと反対側に、仮想円より径の小さい質量調整部20pを形成することにより、ナット20の回転バランスを改善することができる。なお、ここでは回転バランスの改善とは、質量調整部20pを設けなかった場合との比較における改善の意味である。
また質量調整部20pを、ナット20にボルト84が取り付けられた状態で周方向の質量バランスが均一化するように形成するようにした。そのため、ナット20と出力プーリ27とを組み付けた状態での全体の回転バランスを改善することができる。
〔効果〕
実施例5の効果について以下に記載する。
(10) 出力プーリ取り付け部20aは、周方向において平面部20bが形成される領域以外の所定範囲において第一基準軸線L1を中心軸とする仮想円と略一致する円弧形状に形成され、ナットをクランプするための一端側クランプ部20lと、第一基準軸線L1に対し平面部20bと径方向反対側に設けられ仮想円よりも半径の小さい質量調整部20pと、を有するようにした。
第一基準軸線L1に対して平面部20bと反対側に、仮想円より径の小さい質量調整部20pを形成することにより、ナット20の回転バランスを改善することができる。
(11) 出力プーリ取り付け部20aと出力プーリ27とは、ボルト84を介して接続され、
出力プーリ取り付け部20aは、ボルト84が螺合されるボルト孔20iを有し、出力プーリ取り付け部20aが周方向において平面部20bが形成される領域以外の全領域において第一基準軸線L1を中心軸とする仮想円と略一致する円弧形状に形成された場合と比べ、ボルト84がボルト孔20iに螺合した状態で、周方向の質量バランスが均一化するように質量調整部20pが形成されるようにした。
ナット20と出力プーリ27とを組み付けた状態での全体の回転バランスを改善することができる。

［実施例6］
実施例6では、ナット20の出力プーリ取り付け部20aに、本体部20cに形成した平面部20bと連続するように、同一平面となるように形成された循環部材逃げ部20qと雌ねじ部逃げ部20rを形成した。
〔ナットの構成〕
図24はナット20を径方向から見た側面図である。出力プーリ取り付け部20aが形成される領域に、ボール循環溝一端側開口部20eを包囲するように設けられた循環部材逃げ部20qと一端側雌ねじ部20gを包囲するように設けられた雌ねじ部逃げ部20rを形成した。循環部材逃げ部20qおよび一端側雌ねじ部20gは、平面部20bと連続して同一平面となるように形成されている。

〔作用〕
出力プーリ取り付け部20aが形成される領域に、平面部20bと連続して同一平面の循環部材逃げ部20qを形成し、この循環部材逃げ部20qにボール循環溝一端側開口部20eが開口するようにした。これにより、ボール循環溝一端側開口部20eの形成作業や、循環部材23の取り付け作業を容易にすることができる。
また、出力プーリ取り付け部20aが形成される領域に、平面部20bと連続して同一平面の雌ねじ部逃げ部20rを形成し、この雌ねじ部逃げ部20rに一端側雌ねじ部20gが開口するようにした。出力プーリ取り付け部20aが形成される領域にオーバラップして雌ねじ部逃げ部20rを形成することができるため、ナット20の小型化を図ることができる。
〔効果〕
実施例6の効果について以下に記載する。
(12)ステアリングホイールの回転に伴い軸方向移動することにより転舵輪を転舵させる転舵軸10と、転舵軸10の外周側に設けられ、螺旋状の溝形状を有する転舵軸側ボールねじ溝11と、転舵軸10を包囲するように環状に形成された本体部20cを備え、転舵軸10に対し回転自在に設けられたナット20と、ナット20の内周側に設けられ、螺旋状の溝形状を有し、転舵軸側ボールねじ溝11と共にボール循環溝12を構成するナット側ボールねじ溝21と、ボール循環溝12内に設けられた複数のボール22と、ナット20の回転軸の方向を軸方向としたとき、本体部20cよりも軸方向の一端側に形成され本体部20cの外径よりも大きな外径を有するように形成された出力プーリ取り付け部20aと、ナット20の軸方向の一端側と対向するように出力プーリ取り付け部20aに接続され、転舵軸10を包囲するように円筒状に形成された出力プーリ27と、ナット20の回転軸を第一基準軸線L1としたとき、回転軸となる第二基準軸線L2が第一基準軸線L1に対し径方向にオフセットするように配置され、円筒状に形成された入力プーリ35と、出力プーリ27と入力プーリ35とを跨ぐように設けられ、入力プーリ35の回転を出力プーリ27に伝達するベルト28（伝達部材）と、入力プーリ35を回転駆動することによりベルト28および出力プーリ27を介してナット20を回転駆動し、ナット20の回転が転舵軸10の軸方向運動に変換されることにより転舵軸10に操舵力を付与する電動モータ40と、第一基準軸線L1の放射方向を径方向とし第一基準軸線L1周りの方向を周方向としたとき、ナット20の径方向外側であって周方向所定範囲に形成され、軸方向においては出力プーリ取り付け部20aが形成される領域以外の領域に形成され、第一基準軸線L1に対する接線方向と略平行に設けられた平面部20bと、ボール循環溝12の一端と連通し、ナット20の軸方向範囲のうち出力プーリ取り付け部20aが形成される領域において開口するように設けられたボール循環溝一端側開口部20e（ボール循環溝一端側開口）と、ボール循環溝12の他端と連通し平面部20bに開口するように設けられたボール循環溝他端側開口部20f（ボール循環溝他端側開口）と、ナット20の径方向外側であって軸方向において出力プーリ取り付け部20aが形成される領域であって且つボール循環溝一端側開口部20eを包囲するように設けられ、平面部20bと連続して同一平面となるように形成された循環部材逃げ部20qと、複数のボール22がボール循環溝12の一端側から他端側へまたは他端側から一端側へ循環可能にボール循環溝12の一端側と他端側とを接続する循環部材23と、を設けた。
ボール循環溝一端側開口部20eの形成作業や、循環部材23の取り付け作業を容易にすることができる。

(13) ねじ82によりナット20と結合されることにより循環部材23をナット20に固定する固定金属83（固定部材）を備え、ナット20は、軸方向において出力プーリ取り付け部20aが形成される領域において開口するように設けられ、ねじ82が螺合する雌ねじが形成される一端側雌ねじ部20g、他端側雌ねじ部20h（雌ねじ部）を備えると共に、ナット20の径方向外側であって軸方向において出力プーリ取り付け部20aが形成される領域であって且つ一端側雌ねじ部20gを包囲するように設けられ、平面部20bと連続して同一平面となるように形成された雌ねじ部逃げ部20rと、を有するようにした。
出力プーリ取り付け部20aが形成される領域にオーバラップして雌ねじ部逃げ部20rを形成することができるため、ナット20の小型化を図ることができる。

〔他の実施例〕
以上、本発明を実施例1ないし実施例6に基づいて説明してきたが、各発明の具体的な構成は実施例1ないし実施例6に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。

〔請求項以外の技術的思想〕
更に、上記実施例から把握しうる請求項以外の技術的思想について、以下にその効果と共に記載する。
(A) 請求項2に記載のパワーステアリング装置において、
前記雌ねじ部は、前記平面部上において前記ボール循環溝一端側開口よりも前記軸方向他端側であって、前記接線方向において前記ナット側ボールねじ溝とオーバラップする領域外に配置されることを特徴とするパワーステアリング装置。
雌ねじ部とナット側ボールねじ溝との干渉を防止することができる。また、ナットの軸方向長さを短縮化することができる。
(B) 上記(A)に記載のパワーステアリング装置において、
前記ねじは、頭部が略半球形状を有することを特徴とするパワーステアリング装置。
ねじの頭部を略半休形状とすることにより、出力プーリの内周面とねじの頭部との干渉を避けることができる。

(C) 請求項1に記載のパワーステアリング装置において、
前記ナットは、
前記本体部の前記軸方向他端側に設けられ、外径が前記本体部の外径よりも大きな外径を有するように形成されたクランプ用大径部と、
前記クランプ用大径部に設けられ、前記周方向において前記平面部が形成される領域以外の所定範囲において前記第一基準軸線を中心軸とする仮想円と略一致する円弧形状に形成され、前記ナットをクランプするための他端側クランプ部と、
を備え、
前記平面部は、前記軸方向において前記他端側クランプ用大径部が形成される領域に及ぶように形成され、
前記ボール循環溝他端側開口は、前記ナットの軸方向範囲のうち前記他端側クランプ用大径部が形成される領域において前記平面部に開口するように設けられることを特徴とするパワーステアリング装置。
他端側クランプ部を、第一基準軸線を中心軸とする仮想円と略一致する円弧形状に形成したことにより、ナットを第一基準軸線を回転軸とするようにクランプすることができる。また、平面部の他端側クランプ部が形成される領域においてボール循環溝他端側開口部が開口するため、他端側クランプ部が形成される領域までボール循環溝を形成することができ、ナットの軸方向長さを短くすることができる。また、ボール循環溝他端側開口部20fを平面部に設けたため、ボール循環溝他端側開口部の形成作業や、循環部材の取り付け作業を容易にすることができる。

(D) 上記(C)に記載のパワーステアリング装置において、
前記出力プーリ取り付け部は、前記周方向において前記平面部が形成される領域以外の所定範囲において前記第一基準軸線を中心軸とする前記仮想円と略一致する円弧形状に形成され、前記ナットをクランプするための一端側クランプ部を備えることを特徴とするパワーステアリング装置。
他端側クランプ部と一端側クランプ部は、同一中心軸を有する一対のクランプ部となり、クランプ作業を容易にすることができる。
(E) 請求項1に記載のパワーステアリング装置において、
前記出力プーリは、前記軸方向において前記循環部材とオーバラップし且つ前記ナットを包囲するように形成され、
前記循環部材は、前記出力プーリの内周面と当接することにより前記ナットに固定されることを特徴とするパワーステアリング装置。
別途部材を設けることなく循環部材23をナット20に固定することができる。

(F) 請求項1に記載のパワーステアリング装置において、
前記循環部材を前記ナットに固定する固定部材を備え、
前記固定部材は、前記循環部材を跨ぐように形成され、前記固定部材の両端部のうち前記軸方向他端側に配置される側の端部は、前記ナットに形成された雌ねじと螺合するねじにより固定され、前記軸方向一端側に配置される側の端部は、前記ナットに形成された凹部と係合する係合部を有することを特徴とするパワーステアリング装置。
非係合部は、係合部が引っ掛かる程度に形成すれば良いため、ねじを螺合する雌ねじ部を形成するよりも浅く形成することができる。そのため、ボール循環溝との干渉を考慮する必要がないため、ナットの軸方向他端部よりに形成することができ、ナットの軸方向長さを短く形成することができる。

(G) 請求項1に記載のパワーステアリング装置において、
前記出力プーリ取り付け部は、前記周方向において前記平面部が形成される領域以外の所定範囲において前記第一基準軸線を中心軸とする仮想円と略一致する円弧形状に形成され、前記ナットをクランプするための一端側クランプ部と、前記第一基準軸線に対し前記平面部と径方向反対側に設けられ前記仮想円よりも半径の小さい質量調整部と、を有することを特徴とするパワーステアリング装置。
第一基準軸線に対して平面部と反対側に、仮想円より径の小さい質量調整部を形成することにより、ナットの回転バランスを改善することができる。
(H) 上記(G)に記載のパワーステアリング装置において、
前記出力プーリ取り付け部と前記出力プーリとは、ボルトを介して接続され、
前記出力プーリ取り付け部は、前記ボルトが螺合される雌ねじ部を有し、前記出力プーリ取り付け部が前記周方向において前記平面部が形成される領域以外の全領域において前記第一基準軸線を中心軸とする仮想円と略一致する円弧形状に形成された場合と比べ、前記ボルトが前記雌ねじ部に螺合した状態で、前記周方向の質量バランスが均一化するように前記質量調整部が形成されることを特徴とするパワーステアリング装置。
ナット20と出力プーリ27とを組み付けた状態での全体の回転バランスを改善することができる。

(I)請求項1に記載のパワーステアリング装置において、
前記ナットは、前記第一基準軸線に対し前記平面部と径方向反対側に設けられ、前記ナットをクランプする際の前記ナットの位置決め用溝を有することを特徴とするパワーステアリング装置。
位置決め用溝によりナットをクランプする際のナットの位置決め精度を向上させることができる。
(J) 請求項4に記載のパワーステアリング装置において、

前記雌ねじ部は、前記平面部上において前記ボール循環溝一端側開口よりも前記軸方向他端側であって、前記接線方向において前記ナット側ボールねじ溝とオーバラップする領域外に配置されることを特徴とするパワーステアリング装置。
雌ねじ部とナット側ボールねじ溝との干渉を防止することができる。また、ナットの軸方向長さを短縮化することができる。
(K) 上記(J)に記載のパワーステアリング装置において、
前記ねじは、頭部が略半球形状を有することを特徴とするパワーステアリング装置。
ねじの頭部を略半休形状とすることにより、出力プーリの内周面とねじの頭部との干渉を避けることができる。

(L) 請求項3に記載のパワーステアリング装置において、
前記出力プーリは、前記軸方向において前記循環部材とオーバラップし且つ前記ナットを包囲するように形成され、
前記循環部材は、前記出力プーリの内周面と当接することにより前記ナットに固定されることを特徴とするパワーステアリング装置。
別途部材を設けることなく循環部材23をナット20に固定することができる。
（Ｍ） 請求項3に記載のパワーステアリング装置において、
前記循環部材を前記ナットに固定する固定部材を備え、
前記固定部材は、前記循環部材を跨ぐように形成され、前記固定部材の両端部のうち前記軸方向他端側に配置される側の端部は、前記ナットに形成された雌ねじと螺合するねじにより固定され、前記軸方向一端側に配置される側の端部は、前記ナットに形成された凹部と係合する係合部を有することを特徴とするパワーステアリング装置。
非係合部は、係合部が引っ掛かる程度に形成すれば良いため、ねじを螺合する雌ねじ部を形成するよりも浅く形成することができる。そのため、ボール循環溝との干渉を考慮する必要がないため、ナットの軸方向他端部よりに形成することができ、ナットの軸方向長さを短く形成することができる。
(N) 請求項3に記載のパワーステアリング装置において、
前記ナットは、前記第一基準軸線に対し前記平面部と径方向反対側に設けられ、前記ナットをクランプする際の前記ナットの位置決め用溝を有することを特徴とするパワーステアリング装置。
位置決め用溝によりナットをクランプする際のナットの位置決め精度を向上させることができる。

10 転舵軸
11 転舵軸側ボールねじ溝
12 ボール循環溝
20 ナット
20a 出力プーリ取り付け部
20b 平面部
20c 本体部
20d クランプ用大径部
20e ボール循環溝一端側開口部（ボール循環溝一端側開口）
20f ボール循環溝他端側開口部（ボール循環溝他端側開口）
20g 一端側雌ねじ部（雌ねじ部）
20h 他端側雌ねじ部（雌ねじ部）
20i 雌ねじ部
20j 位置決め用溝
20k 他端側クランプ部
20l 一端側クランプ部
20m 非係合部（凹部）
20p 質量調整部
20q 循環部材逃げ部
20r 雌ねじ部逃げ部
21 ナット側ボールねじ溝
22 ボール
23 循環部材
26 ボールねじ機構
27 出力プーリ
28 ベルト（伝達部材）
29 スナップリング（固定部材）
29a 切欠き部
29b 当接面
35 入力プーリ
40 電動モータ
83 固定金属（固定部材）
83a 係合部

Claims (4)

1. ステアリングホイールの回転に伴い軸方向移動することにより転舵輪を転舵させる転舵軸と、
   前記転舵軸の外周側に設けられ、螺旋状の溝形状を有する転舵軸側ボールねじ溝と、
   前記転舵軸を包囲するように環状に形成された本体部を備え、前記転舵軸に対し回転自在に設けられたナットと、
   前記ナットの内周側に設けられ、螺旋状の溝形状を有し、前記転舵軸側ボールねじ溝と共にボール循環溝を構成するナット側ボールねじ溝と、
   前記ボール循環溝内に設けられた複数のボールと、
   前記ナットの回転軸の方向を軸方向としたとき、前記本体部よりも前記軸方向の一端側に形成され前記本体部の外径よりも大きな外径を有するように形成された出力プーリ取り付け部と、
   前記ナットの前記軸方向の一端側と対向するように前記出力プーリ取り付け部に接続され、前記転舵軸を包囲するように円筒状に形成された出力プーリと、
   前記ナットの回転軸を第一基準軸線としたとき、回転軸となる第二基準軸線が前記第一基準軸線に対し径方向にオフセットするように配置され、円筒状に形成された入力プーリと、
   前記出力プーリと前記入力プーリとを跨ぐように設けられ、前記入力プーリの回転を前記出力プーリに伝達する伝達部材と、
   前記入力プーリを回転駆動することにより前記伝達部材および前記出力プーリを介して前記ナットを回転駆動し、前記ナットの回転が前記転舵軸の軸方向運動に変換されることにより前記転舵軸に操舵力を付与する電動モータと、
   前記第一基準軸線の放射方向を径方向とし前記第一基準軸線周りの方向を周方向としたとき、前記ナットの前記径方向外側であって前記周方向所定範囲に形成され、前記軸方向においては前記出力プーリ取り付け部が形成される領域に及ぶように形成され、前記第一基準軸線に対する接線方向と略平行に設けられた平面部と、
   前記ボール循環溝の一端と連通し、前記ナットの前記軸方向範囲のうち前記出力プーリ取り付け部が形成される領域において前記平面部に開口するように設けられたボール循環溝一端側開口と、
   前記ボール循環溝の他端と連通し前記平面部に開口するように設けられたボール循環溝他端側開口と、
   前記複数のボールが前記ボール循環溝の一端側から他端側へまたは他端側から一端側へ循環可能に前記ボール循環溝の一端側と他端側とを接続する循環部材と、
   を有することを特徴とするパワーステアリング装置。
2. 請求項1に記載のパワーステアリング装置において、
   ねじにより前記ナットと結合されることにより前記循環部材を前記ナットに固定する固定部材を備え、
   前記ナットは、前記平面部に開口するように設けられ、前記ねじが螺合する雌ねじが形成される雌ねじ部を備え、
   前記雌ねじ部は、前記軸方向において前記出力プーリ取り付け部が形成される領域に及ぶように設けられることを特徴とするパワーステアリング装置。
3. ステアリングホイールの回転に伴い軸方向移動することにより転舵輪を転舵させる転舵軸と、
   前記転舵軸の外周側に設けられ、螺旋状の溝形状を有する転舵軸側ボールねじ溝と、
   前記転舵軸を包囲するように環状に形成された本体部を備え、前記転舵軸に対し回転自在に設けられたナットと、
   前記ナットの内周側に設けられ、螺旋状の溝形状を有し、前記転舵軸側ボールねじ溝と共にボール循環溝を構成するナット側ボールねじ溝と、
   前記ボール循環溝内に設けられた複数のボールと、
   前記ナットの回転軸の方向を軸方向としたとき、前記本体部よりも前記軸方向の一端側に形成され前記本体部の外径よりも大きな外径を有するように形成された出力プーリ取り付け部と、
   前記ナットの前記軸方向の一端側と対向するように前記出力プーリ取り付け部に接続され、前記転舵軸を包囲するように円筒状に形成された出力プーリと、
   前記ナットの回転軸を第一基準軸線としたとき、回転軸となる第二基準軸線が前記第一基準軸線に対し径方向にオフセットするように配置され、円筒状に形成された入力プーリと、
   前記出力プーリと前記入力プーリとを跨ぐように設けられ、前記入力プーリの回転を前記出力プーリに伝達する伝達部材と、
   前記入力プーリを回転駆動することにより前記伝達部材および前記出力プーリを介して前記ナットを回転駆動し、前記ナットの回転が前記転舵軸の軸方向運動に変換されることにより前記転舵軸に操舵力を付与する電動モータと、
   前記第一基準軸線の放射方向を径方向とし前記第一基準軸線周りの方向を周方向としたとき、前記ナットの前記径方向外側であって前記周方向所定範囲に形成され、前記軸方向においては前記出力プーリ取り付け部が形成される領域以外の領域に形成され、前記第一基準軸線に対する接線方向と略平行に設けられた平面部と、
   前記ボール循環溝の一端と連通し、前記ナットの前記軸方向範囲のうち前記出力プーリ取り付け部が形成される領域において開口するように設けられたボール循環溝一端側開口と、
   前記ボール循環溝の他端と連通し前記平面部に開口するように設けられたボール循環溝他端側開口と、
   前記ナットの径方向外側であって前記軸方向において前記出力プーリ取り付け部が形成される領域であって且つ前記ボール循環溝一端側開口を包囲するように設けられ、前記平面部と連続して同一平面となるように形成された循環部材逃げ部と、
   前記複数のボールが前記ボール循環溝の一端側から他端側へまたは他端側から一端側へ循環可能に前記ボール循環溝の一端側と他端側とを接続する循環部材と、
   を有することを特徴とするパワーステアリング装置。
4. 請求項12に記載のパワーステアリング装置において、
   ねじにより前記ナットと結合されることにより前記循環部材を前記ナットに固定する固定部材を備え、
   前記ナットは、前記軸方向において前記出力プーリ取り付け部が形成される領域において開口するように設けられ、前記ねじが螺合する雌ねじが形成される雌ねじ部を備えると共に、前記ナットの径方向外側であって前記軸方向において前記出力プーリ取り付け部が形成される領域であって且つ前記雌ねじ部を包囲するように設けられ、前記平面部と連続して同一平面となるように形成された雌ねじ部逃げ部と、を有することを特徴とするパワーステアリング装置。

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