JP2018070117A - ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】サブアセンブリをハウジングに組み付ける際に、サブアセンブリからの弾性支持部の脱落を防止することができるステアリング装置を提供する。【解決手段】ステアリング装置Ｓ１は、ボールナット３３ａと、ボールナット３３ａに一体回転可能に設けられた従動プーリ３４と、ボールナット３３ａ、及び従動プーリ３４を収容し、第一係止面２３２ｂ及び第二係止面２２２ｄが形成されたハウジング２２と、第一係止面２３２ｂ及び第二係止面２２２ｄとの間において移動可能に設けられた外輪３７ｂを備える軸受３７と、第一係止面２３２ｂと外輪３７ｂの一端面との間に設けられた第一弾性支持部６０と、第二係止面２２２ｄと外輪３７ｂの他端面との間に設けられた第二弾性支持部６５と、第一弾性支持部６０を係止する脱落防止部材７１と、第二弾性支持部６５を係止するガイド部３８と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、ステアリング装置に関する。

従来、特許文献１に示されるように、モータにより、転舵シャフトの軸方向推力を発生するようにした自動車用のステアリング装置がある。特許文献１に示されるステアリング装置では、両側にタイロッド等を介して転舵輪が連結された転舵シャフトの外周面にボールネジ軸が形成され、ボールネジ軸にボールを介してボールナットが螺合している。そして、ボールナットは軸線方向で歯付きの従動プーリと連結され、従動プーリはモータの出力軸に固定された歯付きの駆動プーリとベルトによって接続されている。このような構成によって、運転者がステアリングホイールを操舵すると、ボールナットがモータによって駆動されてボールネジ軸に対して回転し、ボールネジ軸にモータによるアシスト力が付与されて、運転者によってステアリングホイールに入力される操舵トルクがアシストされる。

特許文献１に示されるステアリング装置では、ボールナットをハウジングに対して回転可能に支持する軸受であるベアリングの外輪は、ハウジングに対して軸線方向に移動可能に設けられるとともに、軸受の外輪の軸線方向に両側とハウジングとの間には、皿バネ等から構成された弾性支持部が設けられている。このような構成によって、通常時は、弾性支持部の弾性力によって軸受の外輪は軸線方向の移動範囲の中央に位置している。しかし、運転者が中立位置にあるステアリングホイールを操舵すると、ボールネジ軸にモータによるアシスト力が付与される前に、運転者による操舵トルクがボールネジ軸に入力されて、軸受の外輪が弾性支持部の弾性力に抗してハウジングに対して軸線方向に僅かに移動し、転舵輪が中立位置から転舵する。このため、運転者が中立位置にあるステアリングホイールを操作した場合に、中立位置にある転舵輪の転舵の初期応答性が良好となる。

特開２０１４−２２７０４７号公報

引用文献１に示されるステアリング装置を作業者が組み付ける際には、ボールネジ軸、ボールナット、軸受、及び弾性支持部を予めサブアセンブリとして組み付けておいて、このサブアセンブリをハウジングに組み付ける。しかしながら、引用文献１に示されるステアリング装置では、サブアセンブリをハウジングに組み付ける際に、サブアセンブリから弾性支持部が脱落する可能性があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされた発明であり、ボールネジ軸、ボールナット、軸受、及び弾性支持部が予め組み付けられたサブアセンブリをハウジングに組み付ける際に、サブアセンブリからの弾性支持部の脱落を防止することができるステアリング装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係るステアリング装置は、軸線方向に移動して転舵輪を転舵する転舵シャフトと、前記転舵シャフトの外周面に形成されたボールネジ軸、及び前記ボールネジ軸に複数のボールを介して螺合するボールナットを備えるボールネジ機構と、回転トルクを出力するモータと、前記モータから出力された前記回転トルクが伝達される駆動プーリと、前記ボールナットに一体回転可能に設けられた従動プーリと、前記駆動プーリと前記従動プーリとの間で前記回転トルクを伝達する環状の歯付ベルトと、前記転舵シャフト、前記ボールネジ機構、及び前記従動プーリを収容し、前記軸線方向に互いに対向した第一係止面及び第二係止面が形成されたハウジングと、前記ボールナット又は前記従動プーリと嵌合した内輪と、前記内輪の外周側に前記内輪に対して相対回転可能に設けられ、前記第一係止面及び前記第二係止面との間において前記ハウジングに対して前記軸線方向に移動可能に設けられた外輪とを備える軸受と、環状に形成され、前記第一係止面と前記外輪の一端面との間に設けられ、前記外輪を前記軸線方向に弾性支持する第一弾性支持部と、環状に形成され、前記第二係止面と前記外輪の他端面との間に設けられ、前記外輪を前記軸線方向に弾性支持する第二弾性支持部と、環状に形成され、前記内輪を前記ボールナット又は前記従動プーリに固定する部材であり、前記第一弾性支持部を係止する第一脱落防止部材と、環状に形成され、前記ボールナット又は前記従動プーリに一体的に設けられ、前記第二弾性支持部を係止する第二脱落防止部材と、を備える。

上記ステアリング装置によれば、第一脱落防止部材は第一弾性支持部を係止し、第二脱落防止部材は第二弾性支持部を係止する。これにより、転舵シャフト、ボールネジ機構、従動プーリ、第一弾性支持部、及び第二弾性支持部が組み付けられたサブアセンブリをハウジングに組み付ける際に、第一弾性支持部は第一脱落防止部材によって係止され、第二弾性支持部は第二脱落防止部材によって係止される。このため、サブアセンブリをハウジングに組み付ける際に、第一弾性支持部及び第二弾性支持部のサブアセンブリからの脱落が防止される。

本発明に係る電動パワーステアリング装置を示す概略図である。 図１の操舵補助機構の部分の拡大断面図である。 図２の軸受部の周囲の部分の拡大断面図である。 脱落防止部材の正面図である。 脱落防止部材の側面図である。

（ステアリング装置の構成）
以下、本発明のステアリング装置Ｓ１の具体的な実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１において、ステアリング装置Ｓ１は、操舵機構１０、転舵機構２０、操舵補助機構３０、及びトルク検出装置４０を有する。

操舵機構１０は、ステアリングホイール１１、及びステアリングシャフト１２を備える。ステアリングホイール１１は、ステアリングシャフト１２の端部に固定される。ステアリングシャフト１２は、転舵輪２６を転舵するために、ステアリングホイール１１に加えられる操舵トルクを伝達する。ステアリングシャフト１２は、コラム軸１３、中間軸１４、及びピニオン軸１５を連結して構成される。ピニオン軸１５は、入力シャフト１５ａ、出力シャフト１５ｂ、及びトーションバー１５ｃを有する。入力シャフト１５ａの入力側部分には、中間軸１４の出力側部分が接続され、出力シャフト１５ｂの出力側部分には、ピニオン歯１５ｄが形成される。

転舵機構２０は、転舵シャフト２１、及び略円筒形状に形成されたハウジング２２を有する。転舵シャフト２１は、軸線方向に沿って直線往復移動可能にハウジング２２に収容されて支持される。以下の説明において、転舵シャフト２１の軸線方向に沿った方向を単に「軸線方向Ａ（図１〜図３参照）」とも称する。また、図１〜図３において、紙面左側を軸線方向Ａの一方側（一端側）、紙面右側を軸線方向Ａの他方側（他端側）とする。

ハウジング２２は、アルミニウム合金等の軽金属で構成されている。ハウジング２２は、第一ハウジング２２ｂと、第一ハウジング２２ｂの軸線方向Ａの他端側（図１中、右側）に固定された第二ハウジング２２ａとを備える。ハウジング２２は、転舵シャフト２１、後述するボールネジ機構３３、及び従動プーリ３４を収容するものである。ピニオン軸１５は、第二ハウジング２２ａ内において回転可能に支持される。転舵シャフト２１には、ラック歯２１ａが形成され、ラック歯２１ａ及びピニオン歯１５ｄは、互いに噛合されて、ラックアンドピニオン機構を構成する。

転舵シャフト２１は、両端部にジョイント２７，２８を有する。ジョイント２７，２８は、転舵シャフト２１の両端が拡径されて形成される。ジョイント２７，２８の両端部には、タイロッド２４，２４が連結されており、タイロッド２４，２４の先端は、転舵輪２６が組み付けられた図示しないナックルに連結される。これにより、ステアリングホイール１１が操舵されて回転すると、その操舵トルクがステアリングシャフト１２に伝達され、ピニオン軸１５が回転される。ピニオン軸１５の回転は、ピニオン歯１５ｄ及びラック歯２１ａによって、転舵シャフト２１が軸線方向Ａに沿った移動（直線往復移動）に変換され、転舵シャフト２１が軸線方向Ａに沿って移動する。そして、この軸線方向Ａに沿った転舵シャフト２１の移動がタイロッド２４，２４を介してナックル（図略）に伝達されることにより、転舵輪２６，２６が転舵され、車両の進行方向が変更される。

また、ハウジング２２の両端には、ジョイント２７，２８とタイロッド２４，２４とのジョイント部分を覆う、軸線方向Ａに伸縮可能な樹脂からなる筒状の蛇腹部を有するブーツ２５，２５の一端部が固定される。ブーツ２５，２５の他端部はタイロッド２４，２４に固定され、ハウジング２２の内部を含む転舵機構２０の収容空間の気密性がブーツ２５，２５によって保たれる。これにより、ハウジング２２内部への異物の混入や浸水が防止される。

トルク検出装置４０は、ピニオン軸１５の周囲にあるハウジング２２の取付開口部２２ｃに固定される。トルク検出装置４０は、トーションバー１５ｃの捩れ量を検出し、捩れ量に応じた信号を制御部ＥＣＵに出力する。ここでいう、トーションバー１５ｃとは、入力シャフト１５ａのトルクと出力シャフト１５ｂのトルクとの差に応じて捩れる特性を有する部材である。

操舵補助機構３０は、トルク検出装置４０の出力に基づいて制御されるモータＭを駆動源として操舵機構１０に操舵補助力を付与する機構である。操舵補助機構３０は、第一ハウジング２２ｂ、第二ハウジング２２ａ、第三ハウジング３１、電装装置ＭＣＵ、回転軸３２、ボールネジ機構３３、及び伝達機構３５を備える。図１に示すように、操舵補助機構３０では、制御部ＥＣＵとモータＭを一体化した電装装置ＭＣＵが、転舵シャフト２１よりも下側（重力方向下方）に配置される。本実施形態のステアリング装置Ｓ１は、所謂、ラックパラレル型の装置として構成され、車両前方のエンジンルーム内（車室外）に配置される。

操舵補助機構３０は、モータＭが出力する回転トルクを、伝達機構３５を介してボールネジ機構３３に伝達し、ボールネジ機構３３によって回転トルクを転舵シャフト２１の直線往復動の移動力に変換することで操舵機構１０に操舵補助力を付与する。

第一ハウジング２２ｂは、円筒状の第一筒状部２３１と、第一筒状部２３１の第二ハウジング２２ａ側に形成された第一操舵補助用ハウジング２３２とを有する。第一筒状部２３１は主に転舵シャフト２１を収容するハウジング部分である。第一操舵補助用ハウジング２３２は、主に第二操舵補助用ハウジング２２２と共に操舵補助機構３０に係る装置を収容する部分であり、第一筒状部２３１よりも大径で円筒状に形成される。

第二ハウジング２２ａは、図２や図３に示すように、円筒状の第二筒状部２２１と、第二筒状部２２１の第一ハウジング２２ｂ側に形成された第二操舵補助用ハウジング２２２と、第二筒状部２２１と第二操舵補助用ハウジング２２２とを接続する軸線方向Ａと直交する方向に形成された壁部２２４（図３示）とを有する。第二筒状部２２１は、主に転舵シャフト２１を収容するハウジング部分である。第二操舵補助用ハウジング２２２は、主に操舵補助機構３０に係る装置を収容する部分であり、第二筒状部２２１よりも大径の筒状であって、下側に膨出した形状に形成される。第二操舵補助用ハウジング２２２における下側に膨出した部分の端面には、転舵シャフト２１の軸線方向Ａに貫通した開口部２２２ａ（図２示）が形成される。

第二操舵補助用ハウジング２２２の外周面には、係止突起２２２ｂが突出形成されている。係止突起２２２ｂの軸線方向Ａの一方側の側面は、軸線方向Ａに対して直交する方向に延在する当接面２２２ｃが形成されている。第一操舵補助用ハウジング２３２の軸線方向Ａの他方側の端部は、第二操舵補助用ハウジング２２２の軸線方向Ａの一方側の端部の外周側にこの端部に重ねられて設けられている。第一操舵補助用ハウジング２３２の軸線方向Ａの一方側の端面は、第二操舵補助用ハウジング２２２の当接面２２２ｃに当接している。このような構造によって、第一ハウジング２２ｂの第一操舵補助用ハウジング２３２の開口部が、第二ハウジング２２ａの第二操舵補助用ハウジング２２２の開口部によって塞いだ状態で、第二ハウジング２２ａが第一ハウジング２２ｂに連結されている。

図２に示すように、第三ハウジング３１は、第二操舵補助用ハウジング２２２の壁部２２４（図３示）から軸線方向Ａと直交する方向に形成された膨出端面２２３にプレート３６を介して固定される。第二操舵補助用ハウジング２２２の膨出端面２２３に対向する第三ハウジング３１の面は、開口３１１を有する。開口３１１は、プレート３６によって塞がれる。また、プレート３６には、モータＭの出力シャフト３２ｂを軸線方向Ａに挿通する貫通孔３６ａが形成される。モータＭを含む電装装置ＭＣＵは、第三ハウジング３１内に収容される。つまり、電装装置ＭＣＵは、転舵シャフト２１と離間してハウジング２２に取り付けられ、モータＭの出力シャフト３２ｂがハウジング２２内に延びるよう配置される。詳細には、図２に示すように、出力シャフト３２ｂの軸線が、転舵シャフト２１の軸線方向Ａと平行となるように、出力シャフト３２ｂがハウジング２２の第一ハウジング２２ｂ内に延びて設けられる。

図２に示すように、電装装置ＭＣＵは、モータＭ、並びに、モータＭを駆動するための制御部ＥＣＵ等を備える。モータＭは、回転トルクを出力する。モータＭは、出力シャフト３２ｂの回転角度を検出する角度センサ（図示しない）を備える。制御部ＥＣＵは、トルク検出装置４０の出力信号に基づいて、操舵補助トルクを決定し、モータＭが出力する回転トルクを制御する。

図２に示すように、回転軸３２は、モータＭの出力軸であり、モータＭから出力された回転トルクを伝達する。回転軸３２は、出力シャフト３２ｂと、出力シャフト３２ｂの外周側に配置された駆動プーリ３２ａと、を備える。出力シャフト３２ｂは、プレート３６の貫通孔３６ａに、軸受３１３を介して回転可能に支持される。出力シャフト３２ｂの一部は、第三ハウジング３１内から第三ハウジング３１の外部に位置するハウジング２２の第二操舵補助用ハウジング２２２側に延び、第二操舵補助用ハウジング２２２に収容される。駆動プーリ３２ａは、出力シャフト３２ｂの外周面のうち軸線方向Ａにおいて第三ハウジング３１の外部に位置する部位に設けられている。駆動プーリ３２ａには、モータＭが発生させる回転トルクが伝達される。

図２に示すように、ボールネジ機構３３は、ボールネジ軸２１ｂと、ボールナット３３ａと、を備える。ボールネジ軸２１ｂは、図１に示す転舵シャフト２１の外周のうち軸線方向Ａに沿った一定範囲にわたって形成される（図１中、左側）。ボールナット３３ａは、ボールネジ軸２１ｂに沿って配列される複数のボール３３ｂを介して転舵シャフト２１のボールネジ軸２１ｂに螺合される。

図２に示すように、伝達機構３５は、駆動プーリ３２ａ、歯付ベルト３５ａ、及び従動プーリ３４によって構成される。駆動プーリ３２ａ、及び従動プーリ３４は、それぞれはす歯からなる外歯を備える歯付きのプーリである。伝達機構３５は、歯付ベルト３５ａを介して駆動プーリ３２ａと従動プーリ３４との間で、モータＭが発生させる回転トルクを伝達する機構である。駆動プーリ３２ａは、出力シャフト３２ｂの先端に設けられている。

歯付きの従動プーリ３４は、円筒形状であり、ボールナット３３ａの外周に、ボールナット３３ａと一体回転可能に設けられている。本実施形態では、図３に示すように、従動プーリ３４の内周面に形成されたキー溝３４ａ及びボールナット３３ａの外周面に形成されたキー溝３３ｃに係合するキー３３ｄと、従動プーリ３４の開口部に螺着し、ボールナット３３ａの一端面を押圧するねじ部材３３ｅによって、従動プーリ３４がボールナット３３ａに一体回転可能に固定されている。

従動プーリ３４は、ハウジング２２内に収納され、軸受３７を介してハウジング２２に回転可能に取り付けられている。軸受３７の周囲の構造については、後で詳細に説明する。従動プーリ３４の外周面の軸線方向Ａの他方側には、平歯車形状の歯部３４ｂが形成されている。従動プーリ３４の歯部３４ｂの軸線方向Ａの他方側に隣接する位置には、歯部３４ｂの歯底よりも外径が小さい外径の第一ガイド凹部３４ｃが形成されている。また、従動プーリ３４の歯部３４ｂの軸線方向Ａの一方側に隣接する位置には、歯部３４ｂの歯底よりも外径が小さい外径の第二ガイド凹部３４ｄが形成されている。

第一ガイド凹部３４ｃの外周面及び第二ガイド凹部３４ｄの外周面には、それぞれ、環状に形成されたガイド部３８が軸線方向Ａに移動不能に取り付けられている。ガイド部３８は、従動プーリ３４に一体的に設けられている。ガイド部３８は、円筒形状の基部３８ａと、基部３８ａの一端から、基部３８ａの外周側に、基部３８ａの形成方向と直交する方向に延在する円環板形状のフランジ部３８ｂとから構成されている。フランジ部３８ｂは、歯部３４ｂに隣接する位置に位置している。なお、軸線方向Ａの一方側のガイド部３８が、特許請求の範囲に記載の第二脱落防止部材である。

歯付ベルト３５ａは、はす歯からなる内歯を内周側に複数有する環状のゴムベルトであり、従動プーリ３４の外周に形成された歯部３４ｂと駆動プーリ３２ａの外周に形成された歯部３２ｃとの間に、各歯部３４ｂ、３２ｃと噛合した状態で巻き掛けられている。このような構造によって、歯付ベルト３５ａは、駆動プーリ３２ａと従動プーリ３４との間で回転トルクを伝達する。従動プーリ３４の歯部３４ｂと係合している歯付ベルト３５ａは、２つのガイド部３８のフランジ部３８ｂで挟まれている。このような構造によって、歯付ベルト３５ａの軸線方向Ａの移動が規制され、歯付ベルト３５ａの歯部３４ｂからの脱落が防止される。軸線方向Ａの一方側のガイド部３８（第二脱落防止部材）のフランジ部３８ｂの一方面は第二弾性支持部６５の保持部材６２と対向し、このフランジ部３８ｂの他方面は歯付ベルト３５ａの端面に対向している。

上記の構成により、操舵補助機構３０は、ステアリングホイール１１の回転操作に応じてモータＭを駆動し、出力シャフト３２ｂを回転させる。出力シャフト３２ｂが回転することにより、回転トルクが駆動プーリ３２ａに伝達され、駆動プーリ３２ａが回転する。また、駆動プーリ３２ａの回転は、歯付ベルト３５ａを介して従動プーリ３４に伝達される。従動プーリ３４が回転することにより、従動プーリ３４に一体的に設けられるボールナット３３ａが回転する。そして、ボールナット３３ａが回転することにより、ボール３３ｂを介して転舵シャフト２１の軸線方向への操舵補助力が転舵シャフト２１に伝達される。

（軸受の周囲の構造）
以下に、図３を用いて、軸受３７の周囲の構造について説明する。
従動プーリ３４の第二ガイド凹部３４ｄの軸線方向Ａの一方側に隣接する位置には、歯部３４ｂの歯底や第二ガイド凹部３４ｄよりも外径が小さい外径のベアリング取付面３４ｅが形成されている。第二ガイド凹部３４ｄとベアリング取付面３４ｅとの間には、軸線方向Ａと直交する方向に延在する段差面３４ｈが形成されている。従動プーリ３４の第二ガイド凹部３４ｄの軸線方向Ａの一方側に隣接する位置には、ネジ溝が螺刻されたネジ部３４ｆが形成されている。従動プーリ３４のネジ部３４ｆの軸線方向Ａの一方側に隣接する位置には、Ｃリング溝３４ｇが全周にわたって凹んで形成されている。

軸受３７は、本実施形態では、複列アンギュラ玉軸受である。軸受３７は、従動プーリ３４を第二ハウジング２２ａ及び第一ハウジング２２ｂに回転可能に軸支するものである。軸受３７は、内輪３７ａ、外輪３７ｂ、及び２つのボール３７ｃを備えている。内輪３７ａは、略円筒形状に形成され、外周面に２つの内輪軌道面３７ｄが全周にわたって凹んで形成されている。本実施形態では、内輪３７ａは、軸線方向Ａに２つに分割されている。外輪３７ｂは、略円筒形状に形成され、内周面に２つの外輪軌道面３７ｅが全周にわたって凹んで形成されている。外輪３７ｂは内輪３７ａの外周側に配置されている。内輪３７ａの内輪軌道面３７ｄと外輪３７ｂの外輪軌道面３７ｅとの間には、複数のボール３７ｃが軸受３７の周方向に沿って転動可能に配置されている。このような構造によって、内輪３７ａと外輪３７ｂは相対回転可能となっている。このように、本実施形態では、軸受３７として複列アンギュラ玉軸受を用いているので、内輪３７ａと外輪３７ｂとの間のガタツキを抑制することができる。

内輪３７ａは、従動プーリ３４のベアリング取付面３４ｅに嵌合されている。このため、内輪３７ａは、従動プーリ３４及びボールナット３３ａと一体回転する。内輪３７ａの軸線方向Ａの他端側の端面は、従動プーリ３４の段差面３４ｈと当接している。

第一操舵補助用ハウジング２３２の内周面には、他の部分よりも内径が大きい外輪摺動面２３２ａが形成されている。外輪３７ｂは、外輪摺動面２３２ａの内周側に設けられている。外輪３７ｂの外周面と外輪摺動面２３２ａのはめあいは、隙間嵌めとなっている。つまり、外輪摺動面２３２ａの内径は、外輪３７ｂの外周面の外径よりも大きくなっている。このような構造によって、外輪３７ｂは、第一操舵補助用ハウジング２３２の外輪摺動面２３２ａに対して軸線方向Ａに移動可能となっている。なお、外輪３７ｂの外周面と外輪摺動面２３２ａとの間には、グリース等の潤滑剤が塗布されている。

ハウジング２２の内部には、外輪３７ｂの両側に位置するものであって、軸線方向Ａと直交する方向に延在し、軸線方向Ａに離間して対向する一対の係止面２２２ｄ、２３２ｂが形成されている。具体的には、第一操舵補助用ハウジング２３２の内周面には、外輪摺動面２３２ａの一端に接続し、軸線方向Ａと直交する方向に延在する第一係止面２３２ｂが形成されている。第一係止面２３２ｂと外輪３７ｂの軸線方向Ａの一方側の端面は離間している。

また、第二ハウジング２２ａの軸線方向Ａの一方側の端面、つまり、第二操舵補助用ハウジング２２２の軸線方向Ａの一方側の端面に、軸線方向Ａと直交する方向に延在する第二係止面２２２ｄが形成されている。第二係止面２２２ｄと外輪３７ｂの軸線方向Ａの他方側の端面とは離間している。

第二係止面２２２ｄと外輪３７ｂの軸線方向Ａの他方側の端面との間には、第一弾性支持部６０が設けられている。また、第一係止面２３２ｂと外輪３７ｂの軸線方向Ａの一方側の端面との間には、第二弾性支持部６５が設けられている。第一弾性支持部６０及び第二弾性支持部６５は、外輪３７ｂを軸線方向Ａに弾性的に移動可能に支持（弾性支持）することにより、外輪３７ｂを、その移動範囲の中央部に付勢するものである。第一弾性支持部６０及び第二弾性支持部６５は、付勢部材６１と保持部材６２とから構成されている。外輪３７ｂの軸線方向の一方側の端面と第一係止面２３２ｂとの間には、軸線方向Ａの他方側から一方側に向かって順番に、付勢部材６１と保持部材６２が設けられている。外輪３７ｂの軸線方向の他方側の端面と第二係止面２２２ｄとの間には、軸線方向Ａの一方側から他方側に向かって順番に、付勢部材６１と保持部材６２が設けられている。付勢部材６１は、円環形状であり、弾性を有する金属製の皿バネである。付勢部材６１は、外輪３７ｂの端面と当接している。

保持部材６２は、鉄等の金属製であり、断面Ｌ字状に円環形状に形成されている。保持部材６２は、円環板形状の防摩耗部６２ａと、防摩耗部６２ａの内縁から防摩耗部６２ａの形成方向と直交する方向に延在する扁平な円筒形状の保持部６２ｂとから構成されている。保持部６２ｂの外径は、付勢部材６１の内径よりも僅かに小さく設定されている。

付勢部材６１は、保持部材６２の保持部６２ｂに嵌め込まれている。この状態で、保持部６２ｂは、付勢部材６１の内周側に全周にわたって位置し、付勢部材６１を保持している。そして、防摩耗部６２ａは、付勢部材６１と当接している。また、防摩耗部６２ａは、第一係止面２３２ｂや第二係止面２２２ｄと当接している。なお、付勢部材６１は、軸線方向Ａに圧縮された状態で、外輪３７ｂの端面と第一係止面２３２ｂ又は第二係止面２２２ｄとの間に取り付けられている。付勢部材６１の付勢力によって、外輪３７ｂは、軸線方向Ａの摺動範囲の中央位置に位置している。このような構造によって、外輪３７ｂは、ハウジング２２の第一操舵補助用ハウジング２３２に対して軸線方向Ａに規定距離だけ移動可能となっている。

軸線方向Ａの一方側のガイド部３８（第二脱落防止部材）の基部３８ａは、第二弾性支持部６５の保持部材６２の内周側に挿通されて位置している。そして、このガイド部３８（第二脱落防止部材）のフランジ部３８ｂは、第二弾性支持部６５の保持部材６２の軸線方向Ａに他方側に隣接する位置に位置している。そして、ガイド部３８（第二脱落防止部材）のフランジ部３８ｂの外接円直径Ｅは、第二弾性支持部６５の保持部材６２の内接円直径Ｄよりも大きくなっている。つまり、ガイド部３８（第二脱落防止部材）は、第二弾性支持部６５の内接円直径Ｄよりも大きい寸法Ｅの部分を有する。

従動プーリ３４のネジ部３４ｆには、環状に形成された脱落防止部材７１が螺着して固定されている。脱落防止部材７１は、従動プーリ３４に螺着して着脱可能に設けられる雌ねじナット部材である。この脱落防止部材７１が、特許請求の範囲に記載の第一脱落防止部材である。図３、図４Ａ、図４Ｂに示すように、脱落防止部材７１（第一脱落防止部材）は、当接部７１ａと突起部７１ｂとから構成されている。当接部７１ａは、円筒形状（円環形状）である。当接部７１ａは、第一弾性支持部６０の保持部材６２の内接円直径Ｄよりも小さな外接円直径Ｃを有する。

突起部７１ｂは、当接部７１ａにおける内輪３７ａとは反対側に接続されている。図４Ｂに示すように、突起部７１ｂは、少なくとも一対の工具係合面７１ｃが形成されている。本実施形態では、突起部７１ｂの外形は、六角ナット形状であり、多角形状である。図４Ａに示すように、突起部７１ｂは、当接部７１ａの外接円直径Ｃよりも大径の外接円直径Ｂを有する。また、突起部７１ｂの最も幅が大きい部分の寸法Ｂである、突起部７１ｂの外接円直径Ｂは、第一弾性支持部６０の保持部材６２の内接円直径Ｄよりも大きく設定されている。

脱落防止部材７１の内周面には、ネジ溝７１ｄが形成されている。このネジ溝７１ｄが従動プーリ３４のネジ部３４ｆに螺着して、脱落防止部材７１が従動プーリ３４に固定されている。脱落防止部材７１が従動プーリ３４に固定されている状態では、当接部７１ａは、第一弾性支持部６０の径方向内方に位置している。また、突起部７１ｂは、第一弾性支持部６０の軸線方向Ａの一方側に隣接する位置に位置し、第一弾性支持部６０の保持部材６２と対向している。

当接部７１ａの先端には、軸線方向Ａと直交する当接面７１ｅが形成されている。この当接面７１ｅは、内輪３７ａの一方側の側面と当接し、内輪３７ａの軸線方向Ａの一方側の移動を阻止している。このように、内輪３７ａの一方側の側面は脱落防止部材７１の当接面７１ｅと当接し、内輪３７ａの他方側の側面は従動プーリ３４の段差面３４ｈと当接している。このため、内輪３７ａは、従動プーリ３４（ボールナット３３ａ）に対して軸線方向Ａに移動不能となっている。このように、脱落防止部材７１（第一脱落防止部材）は、内輪３７ａを従動プーリ３４に固定する部材である。Ｃリング溝３４ｇには、Ｃリング７２が取り付けられている。Ｃリング７２は、脱落防止部材７１の一方側の端面と当接し、脱落防止部材７１の従動プーリ３４のネジ部３４ｆからの脱落を防止している。

上記説明したように、内輪３７ａは、従動プーリ３４（ボールナット３３ａ）に対して軸線方向Ａに移動不能となっている一方で、外輪３７ｂは、ハウジング２２の第一操舵補助用ハウジング２３２に対して軸線方向Ａに規定距離だけ移動可能となっている。このため、従動プーリ３４、ボールナット３３ａ、及び転舵シャフト２１は、ハウジング２２に対して軸線方向Ａに規定距離だけ移動可能になっている。

次に、本実施形態のステアリング装置Ｓ１の作用について説明する。中立位置にあるステアリングホイール１１を運転者が操舵すると、上述したように、ピニオン歯１５ｄ及びラック歯２１ａによって、転舵シャフト２１に軸線方向Ａへの力が加わる。上述したように、従動プーリ３４、ボールナット３３ａ、及び転舵シャフト２１は、ハウジング２２に対して軸線方向Ａに規定距離だけ移動可能になっている。このため、中立位置にあるステアリングホイール１１を運転者が操舵すると、転舵シャフト２１に軸線方向Ａへの力が加わり、付勢部材６１の付勢力に抗して、転舵シャフト２１がハウジング２２に対して軸線方向Ａに規定距離を最大として僅かに移動する。この転舵シャフト２１の軸線方向Ａへの移動は、ボールナット３３ａの回転に伴うものではない。これにより、転舵輪２６，２６が中立位置から転舵する。このため、運転者が中立位置にあるステアリングホイール１１を操作した場合に、中立位置にある転舵輪２６，２６の転舵の初期応答性が良好となる。

転舵輪２６，２６を通じて、ステアリング装置Ｓ１に振動が加わった場合でも、保持部材６２の保持部６２ｂによって、付勢部材６１の重力方向（軸線方向Ａと直交する方向）への変位が規制されている。このため、付勢部材６１の重力方向への位置ズレが防止される。よって、軸受３７の外輪３７ｂを、付勢部材６１の付勢力によって、確実に移動範囲の中央位置に付勢させることができる。また、付勢部材６１とハウジング２２の第一係止面２３２ｂ又は第二係止面２２２ｄとの間には、保持部材６２の防摩耗部６２ａが位置している。このため、ステアリング装置Ｓ１に振動が加わり、付勢部材６１が振動したとしても、アルミニウム合金等の軽金属で構成されたハウジング２２の第一係止面２３２ｂや第二係止面２２２ｄの摩耗が防止される。

（ステアリング装置の組付方法）
以下に、ステアリング装置Ｓ１の組付方法について説明する。
本実施形態では、まず、転舵シャフト２１、ボールナット３３ａ、複数のボール３３ｂ、ボールナット３３ａ、従動プーリ３４、キー３３ｄ、ねじ部材３３ｅ、２つのガイド部３８、軸受３７、第一弾性支持部６０、第二弾性支持部６５、脱落防止部材７１、及びＣリング７２を予め組み付けて、サブアセンブリＳＡにする。次に、このサブアセンブリＳＡを、第一ハウジング２２ｂの第一操舵補助用ハウジング２３２に挿入して組み付ける。次に、歯付ベルト３５ａを、従動プーリ３４に巻き掛ける。次に、第二ハウジング２２ａの第二操舵補助用ハウジング２２２を、第一操舵補助用ハウジング２３２の開口部を塞ぐように、第一操舵補助用ハウジング２３２に取り付けて、第二ハウジング２２ａを第一ハウジング２２ｂに組み付ける。そして、残りの部品を、サブアセンブリＳＡ、第二ハウジング２２ａ、及び第一ハウジング２２ｂに組み付ける。

上述したように、突起部７１ｂの外接円直径Ｂは、第一弾性支持部６０の保持部材６２の内接円直径Ｄよりも大きく設定されている（図３示）。このため、サブアセンブリＳＡを第二ハウジング２２ａ、及び第一ハウジング２２ｂに組み付ける際に、サブアセンブリＳＡに組み付けられている第一弾性支持部６０が脱落防止部材７１（第一脱落防止部）によって係止され、この第一弾性支持部６０のサブアセンブリＳＡからの脱落が防止される。
また、ガイド部３８（第二脱落防止部材）のフランジ部３８ｂの外接円直径Ｅは、第二弾性支持部６５の保持部材６２の内接円直径Ｄよりも大きくなっている。このため、サブアセンブリＳＡに組み付けられている第二弾性支持部６５が軸線方向Ａの一方側のガイド部３８（第二脱落防止部材）によって係止され、この第二弾性支持部６５のサブアセンブリＳＡからの脱落が防止される。

（本実施形態の効果）
上記実施形態によれば、ステアリング装置Ｓ１は、軸線方向Ａに移動して転舵輪２６，２６を転舵する転舵シャフト２１と、転舵シャフト２１の外周面に形成されたボールネジ軸２１ｂ、及びボールネジ軸２１ｂに複数のボール３３ｂを介して螺合するボールナット３３ａを備えるボールネジ機構３３と、回転トルクを出力するモータＭと、モータＭから出力された回転トルクが伝達される駆動プーリ３２ａと、ボールナット３３ａに一体回転可能に設けられた従動プーリ３４と、駆動プーリ３２ａと従動プーリ３４との間で回転トルクを伝達する環状の歯付ベルト３５ａと、転舵シャフト２１、ボールネジ機構３３、及び従動プーリ３４を収容し、軸線方向Ａに互いに対向した第一係止面２３２ｂ及び第二係止面２２２ｄが形成されたハウジング２２と、従動プーリ３４と嵌合した内輪３７ａと、内輪３７ａの外周側に内輪３７ａに対して相対回転可能に設けられ、第一係止面２３２ｂ及び第二係止面２２２ｄとの間においてハウジング２２に対して軸線方向Ａに移動可能に設けられた外輪３７ｂとを備える軸受３７と、環状に形成され、第一係止面２３２ｂと外輪３７ｂの一端面との間に設けられ、外輪３７ｂを軸線方向Ａに弾性支持する第一弾性支持部６０と、環状に形成され、第二係止面２２２ｄと外輪３７ｂの他端面との間に設けられ、外輪３７ｂを軸線方向Ａに弾性支持する第二弾性支持部６５と、環状に形成され、従動プーリ３４に着脱可能に設けられ、内輪３７ａを従動プーリ３４に固定する部材であり、第一弾性支持部６０を係止する脱落防止部材７１（第一脱落防止部材）と、環状に形成され、従動プーリ３４に一体的に設けられ、第二弾性支持部６５を係止するガイド部３８（第二脱落防止部材）と、を備える。

このように、上記ステアリング装置Ｓ１によれば、脱落防止部材７１（第一脱落防止部材）は第一弾性支持部６０を係止し、ガイド部３８（第二脱落防止部材）は第二弾性支持部６５を係止する。これにより、転舵シャフト２１、ボールネジ機構３３、従動プーリ３４、第一弾性支持部６０、及び第二弾性支持部６５が組み付けられたサブアセンブリＳＡをハウジング２２に組み付ける際に、第一弾性支持部６０は脱落防止部材７１（第一脱落防止部材）によって係止され、第二弾性支持部６５はガイド部３８（第二脱落防止部材）によって係止される。このため、サブアセンブリＳＡをハウジング２２に組み付ける際に、第一弾性支持部６０及び第二弾性支持部６５のサブアセンブリＳＡからの脱落が確実に防止される。

脱落防止部材７１（第一脱落防止部材）は、内輪３７ａの端面に当接し、第一弾性支持部６０の径方向内方に位置し、第二弾性支持部６５の内径より小さな外接円直径Ｃを有する当接部７１ａと、当接部７１ａにおける内輪３７ａとは反対側に接続され、当接部７１ａの外接円直径Ｃより大径の外接円直径Ｂを有し、第一弾性支持部６０に対向する突起部７１ｂと、を備える。このように、当接部７１ａは第一弾性支持部６０の径方向内方に位置し、突起部７１ｂは第一弾性支持部６０に対向している。これにより、サブアセンブリＳＡをハウジング２２に組み付ける際に、第一弾性支持部６０は、突起部７１ｂを通過することができない。このため、第一弾性支持部６０のサブアセンブリＳＡからの脱落が防止される。

脱落防止部材７１（第一脱落防止部材）は、従動プーリ３４に螺着される雌ねじナット部材である。このように、内輪３７ａを従動プーリ３４に固定し、従動プーリ３４に螺着される雌ねじナット部材を、脱落防止部材７１（第一脱落防止部材）とした。このため、従来から有る雌ねじナット部材に突起部７１ｂを形成するだけで、第一弾性支持部６０のサブアセンブリＳＡからの脱落を防止することができる構造を実現することができる。この結果、コスト増や重量増、大型化を抑制しつつ、第一弾性支持部６０のサブアセンブリＳＡからの脱落を防止することができるステアリング装置Ｓ１を提供することができる。

ガイド部３８（第二脱落防止部材）は、歯付ベルト３５ａの軸線方向Ａの移動を規制する部材であり、ガイド部３８（第二脱落防止部材）のフランジ部３８ｂの軸線方向Ａの一方面は、第二弾性支持部６５に対向し、ガイド部３８（第二脱落防止部材）のフランジ部３８ｂの軸線方向Ａの他方面は、歯付ベルト３５ａに対向する。このように、歯付ベルト３５ａの軸線方向Ａの移動を規制するガイド部３８を、第二弾性支持部６５を係止する第二脱落防止部材とした。このため、従来から有るガイド部３８によって、第二弾性支持部６５のサブアセンブリＳＡからの脱落を防止することができる構造を実現することができる。この結果、コスト増や重量増、大型化を抑制しつつ、第二弾性支持部６５のサブアセンブリＳＡからの脱落を防止することができるステアリング装置Ｓ１を提供することができる。

ハウジング２２は、筒状に形成され、内周面に第一係止面２３２ｂが形成された第一ハウジング２２ｂと、筒状に形成され、第一ハウジング２２ｂの開口部を塞いだ状態で第一ハウジング２２ｂに連結され、軸線方向Ａの端面に第二係止面２２２ｄが形成された第二ハウジング２２ａと、を備える。これにより、サブアセンブリＳＡを第一ハウジング２２ｂに組み付け、第二ハウジング２２ａを第一ハウジング２２ｂの開口部を塞ぐように、第一ハウジング２２ｂに取り付けるという簡単な作業で、サブアセンブリＳＡからの第一弾性支持部６０及び第二弾性支持部６５の脱落を防止しつつ、サブアセンブリＳＡを第二ハウジング２２ａ及び第一ハウジング２２ｂに収納させて組み付けることができる。

（別の実施形態）
上記説明した実施形態では、従動プーリ３４が軸受３７によってハウジング２２に回転可能に軸支されている。しかし、ボールナット３３ａが軸受３７によってハウジング２２に回転可能に軸支されている実施形態であっても差し支え無い。この実施形態では、内輪３７ａは、ボールナット３３ａの外周面に嵌合し、脱落防止部材７１は従動プーリ３４に螺着して固定されている。この実施形態では、脱落防止部材７１（第一脱落防止部材）は、ボールナット３３ａに螺着して着脱可能に設けられ、内輪３７ａをボールナット３３ａに固定し、第一弾性支持部６０を係止する。
また、ガイド部３８（第二脱落防止部材）が、ボールナット３３ａに一体的に設けられている実施形態であっても差し支え無い。

上記説明した実施形態では、付勢部材６１は皿バネである。しかし、付勢部材６１が、ウエーブワッシャーや円環状のゴム部材であっても差し支え無い。

上記説明した実施形態では、第一弾性支持部６０及び第二弾性支持部６５は、付勢部材６１及び保持部材６２から構成されている。しかし、第一弾性支持部６０及び第二弾性支持部６５が、付勢部材６１のみから構成されている実施形態であっても差し支え無い。この実施形態では、突起部７１ｂの外接円直径Ｂは、第一弾性支持部６０である付勢部材６１の内接円直径Ｄよりも大きく設定されている。また、一方側のガイド部３８のフランジ部３８ｂの外接円直径Ｅは、第二弾性支持部６５である付勢部材６１の内接円直径Ｄよりも大きく設定されている。

上記説明した実施形態では、ガイド部３８は、従動プーリ３４と別体である。しかし、ガイド部３８が、従動プーリ３４と一体である実施形態であっても差し支え無い。

２２…ハウジング、２１…転舵シャフト、２１ｂ…ボールネジ軸、２２ａ…第二ハウジング、２２ｂ…第一ハウジング、２６…転舵輪、３２ａ…駆動プーリ、３３…ボールネジ機構、３３ｂ…ボール、３４…従動プーリ、３５ａ…歯付ベルト、３７…軸受、３７ａ…内輪、３７ｂ…外輪、３８…ガイド部（第二脱落防止部材）、６０…第一弾性支持部、６５…第二弾性支持部、７１…脱落防止部材（第一脱落防止部材）、７１ａ…当接部、７１ｂ…突起部、２２２ｄ…第二係止面、２３２ｂ…第一係止面、２３２ａ…外輪摺動面

Claims (5)

1. 軸線方向に移動して転舵輪を転舵する転舵シャフトと、
   前記転舵シャフトの外周面に形成されたボールネジ軸、及び前記ボールネジ軸に複数のボールを介して螺合するボールナットを備えるボールネジ機構と、
   回転トルクを出力するモータと、
   前記モータから出力された前記回転トルクが伝達される駆動プーリと、
   前記ボールナットに一体回転可能に設けられた従動プーリと、
   前記駆動プーリと前記従動プーリとの間で前記回転トルクを伝達する環状の歯付ベルトと、
   前記転舵シャフト、前記ボールネジ機構、及び前記従動プーリを収容し、前記軸線方向に互いに対向した第一係止面及び第二係止面が形成されたハウジングと、
   前記ボールナット又は前記従動プーリと嵌合した内輪と、前記内輪の外周側に前記内輪に対して相対回転可能に設けられ、前記第一係止面及び前記第二係止面との間において前記ハウジングに対して前記軸線方向に移動可能に設けられた外輪とを備える軸受と、
   環状に形成され、前記第一係止面と前記外輪の一端面との間に設けられ、前記外輪を前記軸線方向に弾性支持する第一弾性支持部と、
   環状に形成され、前記第二係止面と前記外輪の他端面との間に設けられ、前記外輪を前記軸線方向に弾性支持する第二弾性支持部と、
   環状に形成され、前記内輪を前記ボールナット又は前記従動プーリに固定する部材であり、前記第一弾性支持部を係止する第一脱落防止部材と、
   環状に形成され、前記ボールナット又は前記従動プーリに一体的に設けられ、前記第二弾性支持部を係止する第二脱落防止部材と、
   を備える、ステアリング装置。
2. 前記第一脱落防止部材は、
   前記内輪の端面に当接し、前記第一弾性支持部の径方向内方に位置し、前記第一弾性支持部の内径より小さな外接円直径を有する当接部と、
   前記当接部における前記内輪とは反対側に接続され、前記当接部の外接円直径より大径の外接円直径を有し、前記第一弾性支持部に対向する突起部と、
   を備える、請求項１に記載のステアリング装置。
3. 前記第一脱落防止部材は、前記ボールナット又は前記従動プーリに螺着される雌ねじナット部材である、請求項１又は２に記載のステアリング装置。
4. 前記第二脱落防止部材は、前記歯付ベルトの前記軸線方向の移動を規制する部材であり、
   前記第二脱落防止部材の前記軸線方向の一方面は、前記第二弾性支持部に対向し、
   前記第二脱落防止部材の前記軸線方向の他方面は、前記歯付ベルトに対向する、請求項１−３の何れか一項に記載のステアリング装置。
5. 前記ハウジングは、
   筒状に形成され、内周面に前記第一係止面が形成された第一ハウジングと、
   筒状に形成され、前記第一ハウジングの開口部を塞いだ状態で前記第一ハウジングに連結され、前記軸線方向の端面に前記第二係止面が形成された第二ハウジングと、
   を備える、請求項１−４の何れか一項に記載のステアリング装置。

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