JP2015047998A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低温時においても、ハウジングに対して転舵軸を支持する軸受及びボールねじナットを軸方向に弾性的に変位可能とし、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】転舵軸２１と、アルミニウム合金製ハウジング３０と、転舵軸２１を軸方向Ｚに移動させるボールねじナット４５と、ハウジング３０の内側に配置される鋼製の外輪５１とボールねじナット４５に接する内輪５２と転動体５３とを有しボールねじナット４５を支持する軸受５０と、軸受５０を軸方向Ｚに変位可能に保持する弾性部材５４と、を備え、ハウジング３０の内周面に形成された外側スライド溝６１と、外輪５１の外周面に形成された内側スライド溝６２と、外側スライド溝６１と内側スライド溝６２との間に転舵軸２１の軸方向Ｚへ複数個のボール６３が配置されたボール列６４とを有するボールスライド機構６０を軸受５０の外周に複数配置する。【選択図】図２

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。

従来、車両の操舵機構に電動モータの動力を付与することにより運転者のステアリング操作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。操舵機構として、例えば、ラックアンドピニオン機構が採用され、ステアリング操作に伴うピニオンの回転をピニオンに噛み合うラックを有する転舵軸の軸方向の移動に変換し、車両の転舵輪の舵角、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、転舵軸に電動モータからのアシスト力が付与されるものがある。このような装置では、内部に転舵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いる。ボールねじナットは、運転者のステアリングトルクに応じて、電動モータが駆動されることにより回転する。また、ボールねじナットに形成されたねじ溝と、転舵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は、複数個の循環ボールが配置されている。そして、電動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循環ボールを介して転舵軸の軸方向への直線運動に変換される。

ところで、上記電動パワーステアリング装置では、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、ボールねじナットはハウジングに対して回転可能に支持されている。また、特許文献１に開示されているように、ボールねじナットの軸方向に対して軸受を変位可能に弾性保持する弾性部材が配設されたものが知られており、ステアリングの切り始め等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、電動パワーステアリング装置は、ハウジング１０１と、転舵軸１０２と、ボールねじナット１０３と、循環ボール１０４と、軸受１０５とを備えている。軸受１０５は、ハウジング１０１の内周面とボールねじナット１０３の外周面の間に配設され、軸受１０５の外周面とハウジング１０１の内周面とは、僅かな隙間を有している。転舵軸１０２の軸方向Ｚにおける、軸受１０５とハウジング１０１との隙間には、緩衝部材１０６を介して弾性部材１０７が配設され、軸受１０５は、両側から弾性部材１０７によって軸方向Ｚに弾性変位可能に挟持されている。

上記構成において、ステアリングが回動操作され始めると、ピニオンを介して転舵軸１０２に軸方向Ｚの力が加わる。これにより、転舵軸１０２が、ボールねじナット１０３の回転を伴わずに、軸方向Ｚに僅かに移動する。この転舵軸１０２の移動に伴って、ボールねじナット１０３及び軸受１０５が軸方向Ｚに移動する。この軸受１０５の移動に伴い、弾性部材１０７が弾性変形する。この状態で、電動モータ（図示略）を通じて、ボールねじナット１０３に回転力が加えられことで、ボールねじナット１０３の回転が円滑に開始される。そして、転舵軸１０２が円滑に軸方向Ｚへ移動を開始する。これにより、運転者の操舵感を向上させている。

特開２００６−２２４９４５号公報

しかしながら、特許文献１の電動パワーステアリング装置では、通常ハウジングは軽量化の為にアルミニウム合金から形成され、軸受は鋼材から形成されているので、線膨張係数の違いにより低温時に、ハウジングと軸受の隙間が詰まり、軸受の軸方向への円滑な移動が妨げられるという問題があった。

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、本発明が解決しようとする課題は、低温時においても、ハウジングに対して転舵軸を支持する軸受及びボールねじナットを軸方向に弾性的に変位可能とし、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。

請求項１に係る発明は、ステアリングの回動に伴い軸方向に移動する転舵軸と、前記転舵軸を軸方向に移動可能に内包するアルミニウム合金製のハウジングと、前記転舵軸に複数個の循環ボールを介して螺合されるとともに、電動モータを通じて回転駆動されると前記転舵軸を軸方向に移動させるボールねじナットと、前記ハウジングの内側に配置される鋼製の外輪と、前記ボールねじナットの外周面に接する内輪と、前記外輪及び前記内輪間で転動する転動体とを有し、前記ボールねじナットを前記ハウジングに対して回転可能に支持する軸受と、前記軸受を軸方向に弾性的に変位可能に保持する弾性部材と、を備え、前記ハウジングの内周面に形成された外側スライド溝と、前記軸受の前記外輪の外周面に形成された内側スライド溝と、前記外側スライド溝と前記内側スライド溝との間に前記転舵軸の軸方向へ複数個のボールが配置されたボール列とを有するボールスライド機構を前記軸受の外周に複数配置されたことを特徴とする。

上記のように構成した請求項１に係る発明によれば、アルミニウム合金製のハウジングの内周面に形成された外側スライド溝と軸受の外輪の外周面に形成された内側スライド溝との間に複数個のボールが配置されたボール列を有するボールスライド機構が軸受の外周に複数配置されている。また、軸受は、弾性部材により軸方向に弾性的に変位可能に保持されている。

このため、線膨張係数の違いにより、低温時にアルミニウム合金製ハウジングと鋼製の軸受の外輪とで収縮量が異なっても、ハウジングと軸受の外輪との間に配置されたボールスライド機構のボールが転動することにより、軸受が軸方向に弾性的に変位することができる。

従って、ステアリングが回動操作され始めると、転舵軸が軸方向に僅かに移動し、ハウジングと軸受の外輪との間に配置されたボールスライド機構のボールが転動することにより、転舵軸に対してボールねじナット及び軸受が一体となって弾性部材の弾性力に抗しつつ移動する。この状態で電動モータを通じてボールねじナットに回転力が伝えられ、ボールねじナットの回転が円滑に開始されるので、転舵軸の軸方向への円滑な動き出しを実現することができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置であって、前記ボールねじナットに作用する径方向の荷重のうち、前記荷重が大きい方向に配置された前記ボールスライド機構の前記ボール列の列数は、他の前記ボールスライド機構の前記ボール列の列数より多く設けられていることを特徴とする。

上記のように構成した請求項２に係る発明によれば、ボールねじナットに作用する径方向の荷重のうち、荷重が大きい方向に配置されたボールスライド機構のボール列の列数は、他のボールスライド機構のボール列の列数より多く設けられている。このため、ボールねじナットに作用する径方向の荷重が大きい方向へのラジアル剛性を高くすることができ、ボールねじナットの転舵軸に対する傾きを低減することができる。従って、ボールねじナットと転舵軸との間に介装される循環ボールの軌道面との隙間が詰まることがなく、転舵軸を滑らかに軸方向に移動させることができる。

請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の電動パワーステアリング装置であって、前記ボールねじナットに作用する径方向の荷重のうち、前記荷重が大きい方向に配置された前記ボールスライド機構の前記ボール列の前記ボールの個数は、他の前記ボールスライド機構の前記ボール列の前記ボールの個数より多く設けられていることを特徴とする。

上記のように構成した請求項３に係る発明によれば、ボールねじナットに作用する径方向の荷重のうち、前記荷重が大きい方向に配置されたボールスライド機構のボール列のボールの個数は、他のボールスライド機構のボール列のボールの個数より多く設けられている。このため、請求項２に係る発明と同様な効果を得ることができる。

本発明によれば、低温時においても、ハウジングに対して転舵軸を支持する軸受及びボールねじナットを軸方向に弾性的に変位可能とし、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ができる。

本発明の第1実施形態に係る電動パワーステアリング装置を説明する模式図である。 図１のボールねじ機構を示す断面図である。 図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 本発明の第２実施形態におけるボールねじ機構を示す図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 本発明の第３実施形態におけるボールねじ機構を示す図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 従来の電動パワーステアリング装置のボールねじ機構を示す断面図である。

(第１実施形態)
以下、本発明の第1実施形態に係る電動パワーステアリング装置について図面を参照しつつ説明する。

図１に示すように、電動パワーステアリング装置１は、ステアリング２に連結されるコラムシャフト１１と、コラムシャフト１１に自在継手１２を介して連結されるインターミディエイトシャフト１３と、インターミディエイトシャフト１３に自在継手１４を介して連結されるピニオンシャフト１５と、ピニオンシャフト１５の先端部に設けられたピニオン１５ａに噛み合うラック２１ｂが形成されて車両の左右方向に延びる転舵軸２１とを有している。

ここで、図１における左右方向が転舵軸２１の軸方向Ｚとして規定され、軸方向Ｚに直交する方向が転舵軸２１の径方向Ｒとして規定される。

転舵軸２１は、円柱状に形成され、自身の軸方向Ｚに移動可能に、ハウジング３０に形成された貫通孔３０ａに挿通されている。転舵軸２１の両端部には、それぞれボールジョイント２２が連絡され、さらにその各ボールジョイント２２にはタイロッド２３が連結されている。さらに、各タイロッド２３の先端にはナックル４が連結されている。転舵軸２１が軸方向Ｚに移動することで、タイロッド２３及びナックル４を介して転舵輪３に力が伝達されて、転舵輪３の転舵角を変化させることができる。

ハウジング３０は、アルミニウム合金等により形成され、第１ハウジング部３１と第２ハウジング部３２とを備える。両ハウジング部３１，３２は軸方向Ｚに接離可能に構成されている。

第１ハウジング部３１は、転舵軸２１の外形に応じた筒状の本体部３１ａと本体部３１ａより大径筒状の左端部３１ｂとからなる。すなわち、第１ハウジング部３１は、本体部３１ａ及び左端部３１ｂが連結されて段差付き円筒状に形成される。

第２ハウジング部３２の右端部３２ａは、第１ハウジング部３１の左端部３１ｂと同一径の円筒状に形成されている。また、第２ハウジング部３２の左部３２ｂは、第１ハウジング部３１の本体部３１ａと同一径の円筒状に形成されている。第１ハウジング部３１と第２ハウジング部３２は、第１ハウジング部３１の左端部３１ｂと第２ハウジング部３２の右端部３２ａにおいて互いに嵌め込まれ結合されている。

第１ハウジング部３１の本体部３１ａの下側には、電動モータ４１が設置されている。電動モータ４１の軸線と転舵軸２１の軸線は、平行に配置されている。電動モータ４１の出力軸４１ａは、図中左側に向かって延出するとともに第２ハウジング部３２の右端部３２ａ内に挿通されている。電動モータ４１の出力軸４１ａには、駆動プーリ４６が固定され出力軸４１ａと一体回転する。

転舵軸２１の外周には、左端から一定範囲にわたってねじ部２１ａが形成されている。このねじ部２１ａの外周には、電動モータ４１の回転力を受けるボールねじ機構４３が設けられている。ボールねじ機構４３は、電動モータ４１の回転運動を転舵軸２１の直線運動に変換する。電動モータ４１の回転力の利用を通じて転舵軸２１の動作が補助されることにより、運転者のステアリング２の操作が補助される。

次に本実施形態の電動パワーステアリング装置１のボールねじ機構４３について、図２、図３を参照して説明する。図２は、ボールねじ機構４３を示す断面図であり、図３のＢ−Ｂ断面を示している。

図２に示すように、ボールねじ機構４３は、第２ハウジング部３２の右端部３２ａと、第１ハウジング部３１の左端部３１ｂとが形成する内部空間に、駆動プーリ４６、従動プーリ４７、ベルト３３とともに収納される。

ボールねじ機構４３は、ボールねじナット４５と複数個の循環ボール４４とを有している。ボールねじナット４５は、転舵軸２１のねじ部２１ａに沿って配列される複数個の循環ボール４４を介して転舵軸２１に螺合されている。循環ボール４４は、転舵軸２１のねじ部２１ａとボールねじナット４５のねじ部とで形成される螺旋溝の内部を循環して転動している。ボールねじナット４５は、ハウジング３０における第１ハウジング部３１と第２ハウジング部３２との間に位置している。

ボールねじナット４５における第１ハウジング部３１側には、従動プーリ４７が螺合されている。これにより、ボールねじナット４５と従動プーリ４７は、一体回転可能とされている。

従動プーリ４７と駆動プーリ４６との間にはベルト３３が巻き掛けられている。従って、電動モータ４１の回転は、電動モータ４１の出力軸４１ａに固定された駆動プーリ４６から、ベルト３３を介して従動プーリ４７に伝達され、ひいてはボールねじナット４５に伝達される。本実施形態では、駆動プーリ４６と従動プーリ４７は歯付きプーリにより構成され、ベルト３３は歯付きベルトにより構成されている。

ボールねじナット４５の外周面には、軸受５０が嵌合され、ボールねじナット４５をハウジング３０に対して回転可能に支持している。

軸受５０は、複列アンギュラ玉軸受であり、外輪５１と、内輪５２と、転動体５３とを備える。内輪５２は、鋼材等により略円環状に形成され、内輪５２の内周面にはボールねじナット４５が嵌合されている。外輪５１も、内輪５２と同様に鋼材等により略円環状に形成されている。外輪５１の外周面と第２ハウジング部３２の右端部３２ａの内周面との間には、後述するボールスライド機構６０が複数配置されている。外輪５１と内輪５２との間に複数の転動体５３が転動可能に配置されている。転動体５３としては、玉が適用されている。本実施形態の軸受５０では、軸受５０の周方向Ｔに沿って配列される複数の転動体５３が、軸方向Ｚに沿って、２列設けられている。内輪５２はボールねじナット４５と一体で回転する。このとき、内輪５２は、転動体５３を回転させつつ、外輪５１に対して回転する。

ボールねじナット４５における従動プーリ４７と反対側の外周縁部には、ボールねじナット４５の径方向Ｒに突出したフランジ４５ａが形成されている。軸受５０の内輪５２は、ボールねじナット４５の外周面において、従動プーリ４７をボールねじナット４５にねじ込むことにより、フランジ４５ａと従動プーリ４７との間に位置決めされている。

第１ハウジング部３１の左端部３１ｂにおける外輪５１側の先端には係止部３１ｃが形成される。また、第２ハウジング部３２の右端部３２ａにおける外輪５１と軸方向Ｚに離間した部位には係止部３２ｃが形成される。軸方向Ｚにおける外輪５１と各係止部３１ｃ，３２ｃとの隙間には弾性部材５４が配置されている。弾性部材５４は、円環状の皿ばね又はウェーブワッシャ等であって、外輪５１の側面と係止部３１ｃ，３２ｃの側面に接する位置に設けられている。軸受５０は、弾性部材５４の弾性力によって軸方向Ｚに変位可能に保持されている。

ボールスライド機構６０は、外側スライド溝６１と、内側スライド溝６２と、複数個のボール６３が配置されたボール列６４とを有する。図３に示すように、ボールスライド機構６０は、軸受５０の外輪５１の外周面と第２ハウジング部３２の右端部３２aの内周面との間に形成され、かつ軸受５０の周方向Ｔに等分に３個配置されている。より具体的には、ボールスライド機構６０の１個は、転舵軸２１の中心と電動モータ４１の出力軸４１aの中心とを結ぶ線分上に配置され、他の２個は、周方向Ｔに１２０度間隔で配置されている。

外側スライド溝６１は、第２ハウジング部３２の右端部３２aの内周面に、ゴシックアーク状、すなわち２つの円弧をつなぎ合わせた形状に形成されている。内側スライド溝６２は、軸受５０の外輪５１の外周面にゴシックアーク状に形成されている。外側スライド溝６１と内側スライド溝６２は、同じ溝形状を有する。

ボール列６４は、外側スライド溝６１と内側スライド溝６２にまたがり、軸方向Ｚに配置されている。図２に示すように、各ボール列６４は、３個のボール６３を軸方向Ｚにおいて等間隔に有している。各ボール６３は、例えば軸受鋼からなる球体により形成され、外側スライド溝６１と内側スライド溝６２に接触し、保持器６５によって転動可能に保持されている。なお、本実施形態では、各ボール列６４のボール６３の個数を３個として構成したが、ボール６３の個数は３個に限定されず、任意の個数でよい。

ボールスライド機構６０によって、軸受５０及びボールねじナット４５は、ハウジング３０に対して軸方向Ｚに相対移動することを許容されている。また、軸受５０及びボールねじナット４５は、ハウジング３０に対して径方向Ｒへの相対移動を規制され、軸受５０の外輪５１は、ハウジング３０に対して周方向Ｔへの相対回転を規制されている。

上記のように構成された電動パワーステアリング装置１によれば、アルミニウム合金製のハウジング３０の内周面に形成された外側スライド溝６１と、鋼製の軸受５０の外輪５１の外周面に形成された内側スライド溝６２と、外側スライド溝６１と内側スライド溝６２との間に軸方向Ｚに配置された複数個のボール６３とを有するボールスライド機構６０が、ハウジング３０と軸受５０の外輪５１との間に周方向Ｔに複数配置されている。また、軸受５０は、弾性部材５４の弾性力によって軸方向Ｚに変位可能に保持されている。

このため、線膨張係数の違いにより、低温時にアルミニウム合金製ハウジング３０と鋼製の軸受５０の外輪５１とで収縮量が異なっても、ハウジング３０と軸受５０の外輪５１との間に配置されたボールスライド機構６０のボール６３が転動することにより、軸受５０が軸方向Ｚに弾性的に変位することができる。

従って、ステアリング２が回動操作され始めると、転舵軸２１が軸方向Ｚに僅かに移動し、ハウジング３０と軸受５０の外輪５１との間に配置されたボールスライド機構６０のボール６３が転動することにより、転舵軸２１に対してボールねじナット４５及び軸受５０が弾性部材５４の弾性力に抗しつつ移動する。この状態で電動モータ４１を通じてボールねじナット４５に回転力が伝えられ、ボールねじナット４５の回転が円滑に開始されるので、転舵軸２１の軸方向Ｚへの円滑な動き出しを実現することができる。よって、運転者の操舵感の低下を抑制することができる。

また、路面からの反力を転舵輪３が受けた場合、即座にボールスライド機構６０によって、転舵軸２１とボールねじナット４５と軸受５０とを、弾性部材５４の弾性力に抗しつつ軸方向Ｚに移動させることができる。転舵軸２１の軸方向Ｚへの移動により、転舵軸２１のラック２１ｂに噛合するピニオン１５ａを有するピニオンシャフト１５が回動し、インターミディエイトシャフト１３等を介してステアリング２が回動する。従って、運転者は、路面情報を迅速かつ的確に知ることが可能となる。

（第２実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態を図面に参照しつつ説明する。なお、本実施形態と上記第１実施形態との相違点は、軸受５０の周方向Ｔに配置した３個のボールスライド機構６０のうち、転舵軸２１の中心と電動モータ４１の出力軸４１aの中心とを結ぶ線分上に配置されたボールスライド機構６０の有するボール列６４の列数にある。ボールスライド機構６０の構成以外は、第１実施形態と同じである。このため、説明の便宜上、同一の構成については同一の符号を付してその説明の一部又は全部を省略する。

第１実施形態では、図２及び図３に示すように、軸受５０の外輪５１の外周面と第２ハウジング部３２の右端部３２aの内周面との間に形成され、かつ軸受５０の周方向Ｔに等分に３個配置されている各ボールスライド機構６０は、３個のボール６３が配置されたボール列６４をそれぞれ１列ずつ有している。

これに対して、第２実施形態では、図４に示すように、転舵軸２１の中心と電動モータ４１の出力軸４１aの中心とを結ぶ線分上に配置されたボールスライド機構７０は、ボール列６４を２列備えている。ボールスライド機構７０の各ボール列６４は、上記線分に対し対称に所定の隙間を有して配置されている。各ボール列６４に対し、外側スライド溝６１が第２ハウジング部３２の右端部３２aの内周面にそれぞれ形成され、内側スライド溝６２が軸受５０の外輪５１の外周面にそれぞれ形成されている。

ボールスライド機構７０の各ボール列６４は、第１実施形態と同様に、軸方向Ｚに３個のボール６３を有している。各ボール６３は、それぞれ対応する外側スライド溝６１と内側スライド溝６２に接触し、保持器６５によって転動可能に保持されている。なお、本実施形態では、ボールスライド機構７０の保持器６５は、各ボール列６４にそれぞれ１個備えているが、一体に連結した保持器としてもよい。

そして、転舵軸２１の中心と電動モータ４１の出力軸４１aの中心とを結ぶ線分の外輪５１の中心から周方向Ｔに１２０度、２４０度の位置には、それぞれ第１実施形態と同様に、軸方向Ｚに３個のボール６３が配置された１列のボール列６４を有するボールスライド機構６０が形成されている。なお、本実施形態では、ボールスライド機構７０のボール列６４の列数を２列とし、他のボールスライド機構６０のボール列６４の列数を１列とした例を示したが、これに限定されず、ボールスライド機構７０のボール列６４の列数が他のボールスライド機構６０のボール列６４の列数より多く設けられていればよい。

第２実施形態におけるボールねじ機構４３の軸方向Ｚの断面図、すなわち図４におけるＢ−Ｂ断面は、第１実施形態に示した図２と同様である。第２実施形態のボールスライド機構７０は、図２の図面下側のボールスライド機構６０に相当する。なお、各ボール列６４が備えるボール６３の個数は３個に限定されず、任意の個数であってよい。

上記のように構成された第２実施形態の電動パワーステアリング装置１においても、第１実施形態と同様な効果が得られる。

さらに、ベルト３３を介して電動モータ４１の駆動力をボールねじナット４５等に伝達する電動パワーステアリング装置１においては、ベルト３３による荷重が、転舵軸２１の中心から出力軸４１aの中心へ向かう方向（図４においては、上から下へ向かう方向）へ、一体に結合された従動プーリ４７とボールねじナット４５と軸受５０に作用する。

第２実施形態の電動パワーステアリング装置１は、転舵軸２１の中心と電動モータ４１の出力軸４１aの中心とを結ぶ線分上に配置されたボールスライド機構７０のボール列６４の列数は、他の周方向Ｔに配置したボールスライド機構６０のボール列６４の列数より多く設けられている。すなわち、ボールねじナット４５に作用する径方向の荷重のうち、荷重が大きい方向に、他のボールスライド機構６０よりボール列６４の列数が多く設けられたボールスライド機構７０が配置されている。

これにより、ボールねじナット４５に作用する径方向の荷重が大きい方向へのラジアル剛性を高くすることができ、ボールねじナット４５の転舵軸２１に対する傾きを低減することができる。従って、ボールねじナット４５と転舵軸２１との間に介装される循環ボール４４の軌道面との隙間が詰まることがなく、循環ボール４４の円滑な転動を確保でき、作動音や振動などを低く抑え、転舵軸２１を滑らかに軸方向Ｚに移動させることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明を具体化した第３実施形態を図面に参照しつつ説明する。なお、本実施形態と上記第１実施形態との相違点は、軸受５０の周方向Ｔに配置した３個のボールスライド機構６０のうち、転舵軸２１の中心と電動モータ４１の出力軸４１aの中心とを結ぶ線分上に配置されたボールスライド機構６０の有するボール列６４のボール６３の個数にある。ボールスライド機構６０の構成以外は、第１実施形態と同じである。このため、説明の便宜上、同一の構成については同一の符号を付してその説明の一部又は全部を省略する。

第１実施形態では、図２及び図３に示すように、軸受５０の外輪５１の外周面と第２ハウジング部３２の右端部３２aの内周面との間に形成され、かつ軸受５０の周方向Ｔに等分に３個配置されている各ボールスライド機構６０は、それぞれ３個のボール６３が配置されたボール列６４を有している。

これに対して、第３実施形態では、図５に示すように、図面下側のボールスライド機構８０のボール列６４は、５個のボール６３を軸方向Ｚにおいて等間隔に有している。第３実施形態におけるボールねじ機構４３の径方向Ｒの断面図、すなわち図５におけるＡ−Ａ断面は、第１実施形態に示した図３と同様である。図３において、第３実施形態のボールスライド機構８０は、図２の転舵軸２１の中心と電動モータ４１の出力軸４１aの中心とを結ぶ線分上に配置されたボールスライド機構６０に相当する。ボールスライド機構８０のボール列６４の各ボール６３は、第１実施形態と同様に、それぞれ対応する外側スライド溝６１と内側スライド溝６２に接触し、保持器６５によって転動可能に保持されている。

そして、転舵軸２１の中心と電動モータ４１の出力軸４１aの中心とを結ぶ線分の外輪５１の中心から周方向Ｔに１２０度、２４０度の位置には、それぞれ第１実施形態と同様に、軸方向Ｚに３個のボール６３が配置されたボール列６４を有するボールスライド機構６０が形成されている。なお、本実施形態では、ボールスライド機構８０のボール列６４のボール６３の個数を５個とし、他のボールスライド機構６０のボール列６４のボール６３の個数を３個とした例を示したが、これに限定されず、ボールスライド機構８０のボール列６４のボール６３の個数が他のボールスライド機構６０のボール列６４のボール６３の個数より多く設けられていればよい。

上記のように構成された第３実施形態の電動パワーステアリング装置１においても、第１実施形態と同様な効果が得られる。

さらに、ベルト３３を介して電動モータ４１の駆動力をボールねじナット４５等に伝達する電動パワーステアリング装置１において、第３実施形態の電動パワーステアリング装置１では、転舵軸２１の中心と電動モータ４１の出力軸４１aの中心とを結ぶ線分上に配置されたボールスライド機構８０のボール列６４のボール６３の個数は、他の周方向Ｔに配置したボールスライド機構６０のボール列６４のボール６３の個数より多く設けられている。すなわち、ボールねじナット４５に作用する径方向の荷重のうち、荷重が大きい方向に、他のボールスライド機構６０よりボール列６４のボール６３の個数が多く設けられたボールスライド機構８０が配置されている。

これにより、第２実施形態と同様に、ボールねじナット４５に作用する径方向の荷重が大きい方向へのラジアル剛性を高くすることができ、ボールねじナット４５の転舵軸２１に対する傾きを低減することができる。従って、ボールねじナット４５と転舵軸２１との間に介装される循環ボール４４の軌道面との隙間が詰まることがなく、循環ボール４４の円滑な転動を確保でき、作動音や振動などを低く抑え、転舵軸２１を滑らかに軸方向Ｚに移動させることができる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更することが可能である。例えば、以下の実施形態に変更することも可能である。

上記実施形態では、ボールスライド機構は、周方向Ｔに等分に配置しているが、各ボールスライド機構の周方向Ｔへの配置角度は、任意であってよい。また、ボールスライド機構の個数も周方向Ｔに３個に配置されているが、３個より多くてもよい。

上記実施形態では、軸受５０は、複列アンギュラ玉軸受であったが、例えば、単列の玉軸受等の他の種類の軸受であってもよい。

第１実施形態において、電動モータ４１の軸線と転舵軸２１の軸線とが別軸上に配置された電動パワーステアリング装置１を例として挙げたが、電動モータの軸線と転舵軸の軸線とが同軸上になるように配置された電動パワーステアリング装置（特開２００２−１４５０８０号公報等参照）に適用してもよい。

第３実施形態において、ボールねじナット４５に作用する径方向の荷重が大きい方向に配置されたボールスライド機構８０のボール６３の個数を他のボールスライド機構６０のボール６３の個数より多く設けているが、ボールスライド機構８０と他のボールスライド機構６０のボール６３の個数を等しくして、ボールスライド機構８０のボール６３とその軌道面である外側スライド溝６１及び内側スライド溝６２とのクリアランスを他のボールスライド機構６０のボール６３とその軌道面とのクリアランスより小さくしてもよい。また、ボール６３とその軌道面とのクリアランスを小さくする実施形態と、第２実施形態と、第３実施形態とを適宜組み合わせて、ボールねじナット４５に作用する径方向の荷重が大きい方向に配置されたボールスライド機構のラジアル剛性を高めてもよい。

１：電動パワーステアリング装置、 ２：ステアリング、 ３：転舵輪、
４：ナックル、 １１：コラムシャフト、 １２，１４：自在継手、
１３：インターミディエイトシャフト、 １５：ピニオンシャフト、
１５ａ：ピニオン、 ２１：転舵軸、 ２１ａ：ねじ部、 ２１ｂ：ラック、
２２：ボールジョイント、 ２３：タイロッド、 ３０：ハウジング、
３０ａ：貫通孔、 ３１：第１ハウジング部、 ３１ａ：本体部、 ３１ｂ：左端部、
３１ｃ，３２ｃ：係止部、 ３２：第２ハウジング部、 ３２ａ：右端部、
３２ｂ：左部、 ３３：ベルト、 ４１：電動モータ、 ４１ａ：出力軸、
４３：ボールねじ機構、 ４４：循環ボール、 ４５：ボールねじナット、
４５ａ：フランジ、 ４６：駆動プーリ、 ４７：従動プーリ、 ５０：軸受、
５１：外輪、 ５２：内輪、 ５３：転動体、 ５４：弾性部材、
６０：ボールスライド機構、 ６１：外側スライド溝、 ６２：内側スライド溝、
６３：ボール、 ６４：ボール列、 ６５：保持器、
７０，８０：ボールスライド機構、
１０１：ハウジング、 １０２：転舵軸、 １０３：ボールねじナット、
１０４：循環ボール、 １０５：軸受、 １０６：緩衝部材、 １０７：弾性部材、
Ｚ：軸方向、 Ｒ：径方向、 Ｔ：周方向

Claims (3)

1. ステアリングの回動に伴い軸方向に移動する転舵軸と、
   前記転舵軸を軸方向に移動可能に内包するアルミニウム合金製のハウジングと、
   前記転舵軸に複数個の循環ボールを介して螺合されるとともに、電動モータを通じて回転駆動されると前記転舵軸を軸方向に移動させるボールねじナットと、
   前記ハウジングの内側に配置される鋼製の外輪と、前記ボールねじナットの外周面に接する内輪と、前記外輪及び前記内輪間で転動する転動体とを有し、前記ボールねじナットを前記ハウジングに対して回転可能に支持する軸受と、
   前記軸受を軸方向に弾性的に変位可能に保持する弾性部材と、を備え、
   前記ハウジングの内周面に形成された外側スライド溝と、前記軸受の前記外輪の外周面に形成された内側スライド溝と、前記外側スライド溝と前記内側スライド溝との間に前記転舵軸の軸方向へ複数個のボールが配置されたボール列とを有するボールスライド機構を前記軸受の外周に複数配置された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であって、
   前記ボールねじナットに作用する径方向の荷重のうち、前記荷重が大きい方向に配置された前記ボールスライド機構の前記ボール列の列数は、他の前記ボールスライド機構の前記ボール列の列数より多く設けら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。
3. 請求項１又は請求項２に記載の電動パワーステアリング装置であって、
   前記ボールねじナットに作用する径方向の荷重のうち、前記荷重が大きい方向に配置された前記ボールスライド機構の前記ボール列の前記ボールの個数は、他の前記ボールスライド機構の前記ボール列の前記ボールの個数より多く設けら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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