JP2019014358A - ステアリング装置及びステアリング装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ボール螺子機構の円滑な作動を確保しつつ、従動プーリとボール螺子ナットとを精度良く同軸上に配置できるステアリング装置及びステアリング装置の製造方法を提供する。【解決手段】従動プーリ４４はラック軸１２の外周に同軸配置され、調芯構造４８を介してボール螺子ナット５１と一体回転可能に嵌合される。調芯構造４８は、従動プーリ４４の内周面に形成された複数の係止溝６１と、ボール螺子ナット５１の外周面に形成されて各係止溝６１と径方向に対向する複数の設置溝６２と、弾性部材６３とを備える。弾性部材６３は、一対の基部６３ａ，６３ｂ及び基部６３ａ，６３ｂ間に一体的に設けられたバネ部６３ｃを有し、基部６３ａ，６３ｂが周方向側面６２ｂ，６２ｃとの間に隙間を空けて設置溝６２に設置されるとともに、バネ部６３ｃが係止溝６１の内面６１ａ，６１ｂに係止して径方向に圧縮された状態で設置溝６２と係止溝６１との間に配置される。【選択図】図３

Description

本発明は、ステアリング装置及びステアリング装置の製造方法に関する。

従来、車両用のステアリング装置には、モータの回転をボール螺子機構により転舵軸の軸方向移動に変換することで操舵機構にアシスト力を付与する電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）がある。この種のＥＰＳとして、モータを転舵軸と平行となるように配置し、該モータの回転を一対のプーリ及びベルトを介してボール螺子機構に伝達するものが知られている（例えば特許文献１）。

特許文献１に記載のＥＰＳでは、円筒状の従動プーリの内周にフランジを有するボール螺子ナットが軽圧入されるとともに、従動プーリの開口部に締結されるロックナットによりフランジ部が挟み込まれることで、該従動プーリにボール螺子ナットを固定している。これにより、ボール螺子ナットが従動プーリと一体回転し、駆動プーリからベルトを介して伝達された回転が転舵軸の軸方向移動に変換される。

特開２０１４−３４２６８号公報（段落［００２４］等）

ところで、ボール螺子ナットを従動プーリの内周に圧入すると、圧入する際にボール螺子ナットが僅かながら変形することは避けられない。その結果、ボール螺子ナットの内周面に形成されたネジ溝も変形することで、ボールの円滑な転動に影響を及ぼすおそれがある。一方、ボール螺子ナットの外周と従動プーリの内周との間に微小な隙間を有する隙間嵌めにより従動プーリの内周にボール螺子ナットを嵌合させると、従動プーリの軸線とボール螺子ナットの軸線とがずれ易くなり、その改善が求められていた。

本発明の目的は、ボール螺子機構の円滑な作動を確保しつつ、従動プーリとボール螺子ナットとを精度良く同軸上に配置できるステアリング装置及びステアリング装置の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するステアリング装置は、軸方向に往復動可能に設けられた転舵軸と、前記転舵軸と平行に配置されたモータと、前記モータに連結された駆動プーリと、前記転舵軸を収容するハウジング内に回転可能に設けられた従動プーリと、前記駆動プーリ及び前記従動プーリ間に巻き掛けられたベルトと、前記従動プーリの内周に隙間嵌めされたボール螺子ナットを有し、該従動プーリの回転を前記転舵軸の往復動に変換するボール螺子機構とを備えたものであって、前記従動プーリの内周面及び前記ボール螺子ナットの外周面のいずれか一方に形成され軸方向に延びる複数の設置溝と、他方に形成され軸方向に延びるとともに前記各設置溝と径方向において対向する複数の係止溝と、軸方向に延びる一対の基部及び前記基部間に設けられるとともに径方向に弾性変形可能なバネ部を有する複数の弾性部材とを含み、前記複数の弾性部材から前記従動プーリ及び前記ボール螺子ナット間に該従動プーリの軸線と該ボール螺子ナットの軸線とを一致させるような付勢力を作用させる調芯構造を備え、前記弾性部材は、前記一対の基部の少なくとも一方が前記設置溝の周方向側面との間に隙間を空けて該設置溝内に配置されるとともに、前記バネ部が前記係止溝に対して周方向両側に係止する。

上記構成によれば、ボール螺子ナットが従動プーリの内周において弾性部材により付勢されており、圧入する場合に比べボール螺子ナットに低い径方向荷重が作用した状態で従動プーリに嵌合されるため、該ボール螺子ナットに歪みが発生することを抑制してボール螺子機構の円滑な作動を確保できる。また、従動プーリ及びボール螺子ナット間にこれらの軸線を一致させるような付勢力が作用するため、従動プーリとボール螺子ナットとを精度良く同軸配置できる。さらに、弾性部材の基部が設置溝の周方向側面との間に隙間を空けて設置溝内に配置されるため、バネ部の弾性変形に伴って基部が設置溝内で変位可能となる。その結果、基部が設置溝の周方向側面との間に隙間なく設けられる場合に比べ、バネ部が容易に弾性変形できるため、弾性部材に無理な変形が生じることを抑制でき、弾性部材（基部）から設置溝に過大な荷重が作用することを抑制できる。

上記ステアリング装置において、前記従動プーリは樹脂材料により構成され、前記ボール螺子ナットは金属材料により構成されることが好ましい。
上記構成によれば、従動プーリを金属材料により構成する場合に比べ軽量化を図ることができる。一方で、従動プーリとボール螺子ナットとを異なる材料により構成することで、温度が変化した際に線膨張係数の違いから従動プーリとボール螺子ナットとの間にガタが生じやすくなる。したがって、従動プーリ及びボール螺子ナット間にこれらの軸線を一致させるような付勢力を作用させることにより、従動プーリとボール螺子ナットとを同軸配置させる効果は大である。

上記ステアリング装置において、前記一対の基部は、それぞれ周方向に延びるとともに前記設置溝の底面に対して面接触する板状に形成されることが好ましい。
上記構成によれば、弾性部材の付勢力を面で受けることになるため、設置溝に過大な荷重が作用することを好適に抑制できる。

上記ステアリング装置において、前記複数の設置溝及び前記複数の係止溝は、それぞれ周方向に等角度間隔で形成されることが好ましい。
上記構成によれば、各弾性部材から従動プーリ及びボール螺子ナット間にこれらの軸線を一致させるような付勢力を好適に作用させることができる。

上記ステアリング装置において、前記設置溝及び前記係止溝間における前記弾性部材が挿入された軸方向範囲は、前記従動プーリにおける前記ベルトが巻き掛けられた軸方向範囲全域と重複することが好ましい。

上記構成によれば、ベルトから従動プーリに伝達されるトルクにより従動プーリが傾動することを抑制できる。
上記ステアリング装置において、前記バネ部における軸方向両端部の少なくとも一方には、軸方向に沿って前記基部に近接するように傾斜した傾斜部が設けられることが好ましい。

上記構成によれば、従動プーリをボール螺子ナットの内周に嵌合した状態で、治具等を用いずとも容易に弾性部材を組み付けることができる。
上記ステアリング装置において、前記各設置溝及び前記各係止溝は、それぞれ軸方向一端側に開口するように形成され、前記調芯構造は、前記従動プーリ及び前記ボール螺子ナットのいずれか一方に固定され、前記各弾性部材と軸方向において対向する固定部材を備えることが好ましい。

上記構成によれば、従動プーリの内周にボール螺子ナットを隙間嵌めした状態で、弾性部材を軸方向一端側から設置溝と係止溝との間に挿入することが可能になる。また、固定部材により弾性部材が設置溝及び係止溝内から飛び出ることをより確実に防止できる。

上記ステアリング装置において、前記従動プーリ及び前記ボール螺子ナットには、前記各設置溝と前記各係止溝とが径方向において対向するように互いの相対位置を位置決めする位置決め部がそれぞれ設けられることが好ましい。

上記構成によれば、従動プーリとボール螺子ナットとの相対位置を、各設置溝と各係止溝とが径方向において対向するように容易に位置決めできる。
上記課題を解決するステアリング装置の製造方法は、軸方向に往復動可能に設けられた転舵軸と、前記転舵軸と平行に配置されたモータと、前記モータに連結された駆動プーリと、前記転舵軸を収容するハウジング内に回転可能に設けられた従動プーリと、前記駆動プーリ及び前記従動プーリ間に巻き掛けられたベルトと、前記従動プーリの内周に隙間嵌めされたボール螺子ナットを有し、該従動プーリの回転を前記転舵軸の往復動に変換するボール螺子機構とを備え、前記従動プーリの内周面及び前記ボール螺子ナットの外周面のいずれか一方に形成され軸方向に延びて軸方向一端側に開口する複数の設置溝と、他方に形成され軸方向に延びて軸方向一端側に開口するとともに前記各設置溝と径方向において対向する複数の係止溝と、軸方向に延びる一対の基部及び前記基部間に設けられるとともに径方向に弾性変形可能なバネ部を有する複数の弾性部材とを含み、前記複数の弾性部材から前記従動プーリ及び前記ボール螺子ナット間に該従動プーリの軸線と該ボール螺子ナットの軸線とを一致させるような付勢力を作用させる調芯構造を備えたステアリング装置のものであって、前記従動プーリの内周に前記ボール螺子ナットを隙間嵌めした状態で、前記一対の基部の少なくとも一方が前記設置溝の周方向側面との間に隙間を空けて該設置溝内に配置されるとともに、前記バネ部が前記係止溝に対して周方向両側に係止するように、前記弾性部材を軸方向一端側から前記設置溝と前記係止溝との間に挿入する。

上記構成によれば、例えば設置溝内に弾性部材を設置してから従動プーリの内周にボール螺子ナットを挿入する場合と異なり、ボール螺子ナットの挿入途中で設置溝から弾性部材が脱落することを防止でき、容易に弾性部材を組み付けることができる。

上記ステアリング装置の製造方法において、前記従動プーリ及び前記ボール螺子ナットには、前記各設置溝と前記各係止溝とが径方向において対向するように互いの相対位置を位置決めする位置決め凹部がそれぞれ形成されたものであって、前記各位置決め凹部間に挿入される位置決め凸部、及び軸方向に貫通するとともに前記設置溝と前記係止溝との間の空間に連通する連通孔を有し、該連通孔は、前記空間側の開口での前記バネ部の径方向の圧縮量が前記空間と反対側での圧縮量よりも大きく、かつ前記設置溝と前記係止溝との間での圧縮量よりも大きくなるよう形成された挿入治具を用いて前記弾性部材を前記設置溝と前記係止溝の間に挿入することが好ましい。

上記構成によれば、挿入治具を用いることで、従動プーリとボール螺子ナットとの相対位置を容易に位置決めできるとともに、弾性部材を容易に設置溝と係止溝との間に挿入できる。

本発明によれば、ボール螺子機構の円滑な作動を確保しつつ、ボール螺子ナットを転舵軸に対して精度良く同軸配置できる。

電動パワーステアリング装置の概略構成図。 第１実施形態のアクチュエータ近傍の軸方向に沿った断面図。 第１実施形態の調芯構造を示す軸方向と直交する断面図（図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図）。 第１実施形態の弾性部材の斜視図。 第１実施形態の調芯構造の組み立てを示す模式図。 第１実施形態の弾性部材の変形態様を示す模式図。 第２実施形態の調芯構造近傍の軸方向に沿った断面図。 第２実施形態の弾性部材の斜視図。 別例の調芯構造を示す軸方向と直交する拡大断面図。 別例の調芯構造を示す軸方向と直交する拡大断面図。

（第１実施形態）
以下、ステアリング装置を電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）に具体化した第１実施形態を図１〜図６に従って説明する。

図１に示すように、ＥＰＳ１は、運転者によるステアリングホイール２の操作に基づいて転舵輪３を転舵させる操舵機構４と、操舵機構４にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与するアクチュエータ５とを備えている。

操舵機構４は、ステアリングホイール２が固定されるステアリングシャフト１１と、ステアリングシャフト１１の回転に応じて軸方向に往復動する転舵軸としてのラック軸１２と、ラック軸１２が往復動可能に挿通されるハウジングとしてのラックハウジング１３とを備えている。なお、ステアリングシャフト１１は、ステアリングホイール２側から順にコラム軸１１ａ、中間軸１１ｂ、及びピニオン軸１１ｃを連結することにより構成されている。

ラックハウジング１３は、円筒状に形成された第１ハウジング１４と、円筒状に形成されるとともに第１ハウジング１４の軸方向一端側（図１中、左側）に固定された第２ハウジング１５とを備えている。ラック軸１２とピニオン軸１１ｃとは、第１ハウジング１４内に所定の交差角をもって配置されており、ラック軸１２に形成されたラック歯１６とピニオン軸１１ｃに形成されたピニオン歯１７とが噛合されることでラックアンドピニオン機構１８が構成されている。また、ラック軸１２の両端には、タイロッド１９が連結されており、タイロッド１９の先端は、転舵輪３が組み付けられた図示しないナックルに連結されている。したがって、ＥＰＳ１では、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト１１の回転がラックアンドピニオン機構１８によりラック軸１２の軸方向移動に変換され、この軸方向移動がタイロッド１９を介してナックルに伝達されることにより、転舵輪３の転舵角、すなわち車両の進行方向が変更される。

アクチュエータ５は、駆動源であるモータ２１と、モータ２１の回転を伝達する伝達機構２２と、伝達機構２２を介して伝達された回転をラック軸１２の往復動に変換するボール螺子機構２３とを備えており、第１ハウジング１４と第２ハウジング１５との連結部分に設けられている。そして、アクチュエータ５は、モータ２１の回転を伝達機構２２を介してボール螺子機構２３に伝達し、ボール螺子機構２３にてラック軸１２の往復動に変換することで操舵機構４にアシスト力を付与する。

次に、アクチュエータ５の構成について詳細に説明する。なお、以下では、説明の便宜上、第１ハウジング１４側を軸方向一端側とし、第２ハウジング１５側を軸方向他端側とする。

図２に示すように、第１ハウジング１４は、軸方向一端側（図２中、右側）に設けられた円筒状の第１筒状部３１と、第１筒状部３１の軸方向他端側（図２中、左側）端部に形成された第１収容部３２とを有している。第１収容部３２は、第１筒状部３１よりも大径の筒状に形成されるとともに、第１収容部３２には、その周壁の一部をモータ２１が配置された側（図２中、下側）に膨出した形状の膨出部３３が形成されている。膨出部３３の底部には、ラック軸１２の軸方向に貫通した貫通孔３４が形成されている。

一方、第２ハウジング１５は、軸方向他端側に設けられた円筒状の第２筒状部３６と、第２筒状部３６の軸方向一端側端部に形成された第２収容部３７とを有している。第２収容部３７は、第２筒状部３６よりも大径の円筒状に形成されるとともに、第２収容部３７には、第１ハウジング１４の膨出部３３を覆うカバー部３８が形成されている。

モータ２１の回転軸４１は、貫通孔３４を介して膨出部３３内に挿入されている。そして、モータ２１は、回転軸４１がラック軸１２と平行になる姿勢で、ボルト４２により第１ハウジング１４に固定されている。

伝達機構２２は、駆動プーリ４３及び従動プーリ４４と、駆動プーリ４３及び従動プーリ４４間に巻き掛けられたベルト４５とを備えている。駆動プーリ４３は、円筒状に形成され、モータ２１の回転軸４１に対して同軸上で一体回転可能に連結されている。従動プーリ４４は、ベルト４５が巻き掛けられる巻掛部４６、及び巻掛部４６から軸方向一端側に延出された延出部４７を有する円筒状に形成されている。なお、本実施形態の従動プーリ４４は、樹脂材料により構成されている。そして、従動プーリ４４は、その軸線Ｌ２がラック軸１２の軸線Ｌ１と同軸に配置されるようにラック軸１２の外周に配置され、後述する調芯構造４８を介してボール螺子ナット５１と一体回転可能に嵌合されている。ベルト４５は、ゴム等の弾性材料からなり、駆動プーリ４３と従動プーリ４４との間で所定の張力（テンション）が発生するように巻き掛けられている。

ボール螺子機構２３は、ラック軸１２の外周に同軸配置された円筒状のボール螺子ナット５１を備えている。なお、本実施形態のボール螺子ナット５１は、金属材料により構成されている。ボール螺子ナット５１の外径は、従動プーリ４４の内径よりも僅かに小さく設定されており、ボール螺子ナット５１は、その外周と従動プーリ４４の内周との間に微小な隙間を有する隙間嵌めにより嵌合されている。ボール螺子ナット５１の外周には、従動プーリ４４の巻掛部４６との間にフランジ部５１ａを挟んで軸受５２が設けられるとともに、軸受５２の軸方向位置を規定するためのロックナット５３が螺着されている。そして、ボール螺子ナット５１は、軸受５２を介してその軸線Ｌ３がラック軸１２の軸線Ｌ１と同軸上に配置された状態で回転可能に支持されている。なお、軸受５２の両側には、断面Ｌ字状の保持器５４がその外輪に隣接して配置されるとともに、保持器５４には、ゴム等の弾性体５５が第１及び第２ハウジング１４，１５との間でそれぞれ圧縮された状態で配置されている。

また、ボール螺子ナット５１の内周には、螺子溝５６が形成されている。一方、ラック軸１２の外周には、螺子溝５６に対応する螺子溝５７が形成されている。そして、螺子溝５６，５７が互いに対向することによって螺旋状のボール軌道Ｒ１が形成されている。ボール軌道Ｒ１内には、各ボール５８がボール螺子ナット５１の螺子溝５６とラック軸１２の螺子溝５７とに挟まれた状態で配設されている。つまり、ボール螺子ナット５１は、ラック軸１２の外周に各ボール５８を介して螺合されている。

これにより、各ボール５８は、ラック軸１２とボール螺子ナット５１（従動プーリ４４）との間の相対回転に伴い、その負荷（摩擦力）を受けつつ、ボール軌道Ｒ１内を転動する。そして、各ボール５８の転動によってラック軸１２とボール螺子ナット５１との軸方向の相対位置が変位することにより、モータ２１のトルクがアシスト力として操舵機構４に付与される。なお、ボール軌道Ｒ１内を転動するボール５８は、ボール螺子ナット５１に設けられたボール軌道Ｒ１の二点間を短絡する循環路Ｒ２を通過することで無限循環する。

次に、従動プーリ４４とボール螺子ナット５１との調芯構造４８について説明する。
図２及び図３に示すように、調芯構造４８は、従動プーリ４４の内周面に形成された複数の係止溝６１と、ボール螺子ナット５１の外周面に形成されて各係止溝６１と径方向に対向する複数の設置溝６２と、各係止溝６１と各設置溝６２との間に配置される複数の弾性部材６３とを備えている。そして、調芯構造４８は、複数の弾性部材６３から従動プーリ４４及びボール螺子ナット５１間にこれらの軸線Ｌ２，Ｌ３を一致させるような付勢力を作用させている。

詳しくは、従動プーリ４４の内周面には、３本の係止溝６１が周方向に等角度間隔で形成されている。各係止溝６１は、従動プーリ４４の軸方向全域に亘って延びており、従動プーリ４４の軸方向一端側に開口している。各係止溝６１の断面は、平面状に形成された一対の内面６１ａ，６１ｂが係止溝６１の底部分で繋がるＶ字状に形成されており、内面６１ａ，６１ｂは、係止溝６１における周方向中央位置と従動プーリ４４の中心とを結ぶ中心線に関して略対称となるように傾斜している。また、従動プーリ４４の内周面には、複数の係止溝６１のうちの一と従動プーリ４４の中心を挟んで対向する位置に、軸方向一端側に開口する位置決め部としての位置決め凹部７１が形成されている。

ボール螺子ナット５１の外周面には、３本の設置溝６２が周方向に等角度間隔で形成されている。各設置溝６２は、ボール螺子ナット５１におけるフランジ部５１ａよりも軸方向一端側の軸方向領域に亘って延びており、軸方向一端側に開口している。各設置溝６２の断面は、設置溝６２における周方向中央位置とボール螺子ナット５１の中心とを結ぶ中心線に対して直交する平面状の底面６２ａ、及び底面６２ａに対して直交する一対の周方向側面６２ｂ，６２ｃを有する矩形状に形成されている。また、ボール螺子ナット５１の外周面には、複数の設置溝６２のうちの一とボール螺子ナット５１の中心を挟んで対向する位置に、軸方向一端側に開口する位置決め部としての位置決め凹部７２が形成されている。さらに、ボール螺子ナット５１の外周面には、従動プーリ４４の軸方向一端側の端面を臨む位置に、各設置溝６２に跨って周方向に延びる環状溝７３が形成されている。環状溝７３には、固定部材としてのスナップリング７４が設けられており、各弾性部材６３及び従動プーリ４４の軸方向一端側への移動が規制されている。

図２〜図４に示すように、弾性部材６３は、軸方向に長い板バネが採用されている。弾性部材６３の軸方向長さは、係止溝６１の軸方向長さよりも僅かに短く設定されている。弾性部材６３は、一対の基部６３ａ，６３ｂ、及び基部６３ａ，６３ｂ間に一体的に設けられたバネ部６３ｃを有している。基部６３ａ，６３ｂは、設置溝６２の底面６２ａに沿って周方向に延びることにより周方向に幅を有するとともに軸方向に延びた細長い平板状に形成されている。バネ部６３ｃは、断面円弧状に形成されている。なお、本実施形態の弾性部材６３は、その断面形状が軸方向全域に亘って一様となるように形成されている。そして、弾性部材６３は、基部６３ａ，６３ｂが周方向側面６２ｂ，６２ｃとの間に隙間を空けて設置溝６２に設置されるとともに、バネ部６３ｃが係止溝６１の内面６１ａ，６１ｂに係止して径方向に圧縮された状態で、設置溝６２と係止溝６１との間に配置されている。また、弾性部材６３は、その軸方向一端が係止溝６１の開口付近に位置しており、設置溝６２及び係止溝６１間において弾性部材６３が挿入された軸方向範囲は、従動プーリ４４におけるベルト４５が巻き掛けられる軸方向範囲の略全域と重複している。

このようにバネ部６３ｃは、内面６１ａ，６１ｂに接触して径方向に圧縮されることにより、係止溝６１に対して周方向両側に係止している。これにより、従動プーリ４４がボール螺子ナット５１と一体回転可能となる。そして、周方向に等角度間隔を空けて配置された弾性部材６３により、図３において白抜き矢印で示すように、従動プーリ４４及びボール螺子ナット５１間にこれらの軸線Ｌ２，Ｌ３を一致させるような付勢力が作用している。なお、バネ部６３ｃは、ＥＰＳ１（アクチュエータ５）の使用環境下において想定される温度範囲内で常に径方向に圧縮された状態となるように、その寸法等が設定されている。

次に、ＥＰＳ１の製造方法について、調芯構造４８の組み付けを中心に説明する。
本実施形態では、従動プーリ４４の内周にボール螺子ナット５１を隙間嵌めした状態で、挿入治具８１を用いて軸方向一端側から弾性部材６３を係止溝６１と設置溝６２との間に挿入することで調芯構造４８を組み立てる。

詳しくは、図５に示すように、挿入治具８１は、円板状に形成されたベース部８２と、ベース部８２の中央から軸方向に突出してボール螺子ナット５１内に挿入される円柱状の挿入部８３と、ベース部８２の外周部分から軸方向に突出した位置決め凸部８４が形成されている。位置決め凸部８４の断面は、従動プーリ４４及びボール螺子ナット５１の各位置決め凹部７１，７２を組み合わせた断面形状と略等しく形成されている。

ベース部８２には、軸方向に貫通した複数の連通孔８５が周方向に等角度間隔で形成されている。連通孔８５は、係止溝６１及び設置溝６２と同数（３つ）形成され、軸方向において設置溝６２と係止溝６１との間の空間８７に連通するように形成されている。各連通孔８５の断面は、大まかには係止溝６１と設置溝６２とを組み合わせた断面形状に形成され、係止溝６１と対向するＶ字状をなす部位の径方向に沿った長さ（深さ）が、軸方向一端側から他端側に向けて連続的に短く（浅く）なるように形成されている。そして、Ｖ字状をなす部位の深さは、各連通孔８５における軸方向一端においてバネ部６３ｃを弾性変形させず挿入可能な深さに設定されるとともに、軸方向他端において係止溝６１よりも浅くなるように形成されている。つまり、連通孔８５は、空間８７側の開口でのバネ部６３ｃの径方向の圧縮量が空間８７と反対側での圧縮量よりも大きく、かつ設置溝６２と係止溝６１との間での圧縮量よりも大きくなるよう形成されている。

また、ベース部８２には、ボール螺子ナット５１の軸方向一端部（厳密には、軸方向一端から環状溝７３までの部位）が挿入される環状凹部８６が形成されている。これにより、連通孔８５の軸方向他端部は、設置溝６２と対向する矩形状をなす部位が切り欠かれている。

調芯構造４８の組み付けに際しては、先ず従動プーリ４４の内周にボール螺子ナット５１を隙間嵌めし、係止溝６１と設置溝６２とが径方向において対向する、すなわち位置決め凹部７１，７２が径方向において対向するように従動プーリ４４とボール螺子ナット５１との相対位置を位置決めする。続いて、挿入治具８１の挿入部８３をボール螺子ナット５１の内周に挿入し、位置決め凸部８４を位置決め凹部７１，７２間に挿入する。これにより、各連通孔８５は、各係止溝６１と各設置溝６２との間の空間８７に連通する。そして、弾性部材６３を連通孔８５の軸方向一端側から挿入し、係止溝６１と設置溝６２との間に挿入する。このとき、上記のようにバネ部６３ｃの径方向の圧縮量は、係止溝６１と設置溝６２との間に挿入された状態での圧縮量よりも大きくなる。そのため、弾性部材６３を軸方向一端側から押し込むだけで、弾性部材６３を係止溝６１と設置溝６２との間に挿入される。その後、環状溝７３にスナップリング７４が取り付けられ、調芯構造４８が組み立てられる。なお、別途、従動プーリ４４へのベルト４５の巻き掛けやボール螺子ナット５１への軸受５２の組み付け等を行うことでＥＰＳ１が製造される。

以上記述したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）ボール螺子ナット５１は、従動プーリ４４の内周に隙間嵌めされるとともに弾性部材６３からの付勢力を受けており、圧入する場合に比べボール螺子ナットに作用する径方向荷重が低くなるため、ボール螺子ナット５１に歪みが発生することを抑制してボール螺子機構２３の円滑な作動を確保できる。また、調芯構造４８により従動プーリ４４及びボール螺子ナット５１間にこれらの軸線Ｌ２，Ｌ３を一致させるような付勢力が作用するため、従動プーリ４４とボール螺子ナット５１とを精度良く同軸配置できる。

さらに、図６において二点鎖線で示すように、弾性部材６３の基部６３ａ，６３ｂが設置溝６２の周方向側面６２ｂ，６２ｃとの間に隙間を空けて設置溝６２内に配置されるため、バネ部６３ｃの弾性変形に伴って基部６３ａ，６３ｂが設置溝６２内で変位可能となる。その結果、基部６３ａ，６３ｂが設置溝６２の周方向側面６２ｂ，６２ｃとの間に隙間なく設けられる場合に比べ、バネ部６３ｃが容易に弾性変形できるため、弾性部材６３に無理な変形が生じることを抑制でき、弾性部材６３（基部６３ａ，６３ｂ）から設置溝６２に過大な荷重が作用することを抑制できる。

（２）従動プーリ４４は樹脂材料により構成したため、金属材料により構成する場合に比べ軽量化を図ることができる。一方、ボール螺子ナット５１を金属材料により構成したため、温度が変化した際に線膨張係数の違いから従動プーリ４４とボール螺子ナット５１との間にガタが生じやすくなる。したがって、調芯構造４８により従動プーリ４４とボール螺子ナット５１とを同軸配置させる効果は大である。

（３）基部６３ａ，６３ｂを、周方向に延びるとともに設置溝６２の底面６２ａに対して面接触する平板状に形成したため、弾性部材６３の付勢力を面で受けることになり、設置溝６２に過大な荷重が作用することを好適に抑制できる。

（４）複数の設置溝６２及び複数の係止溝６１を周方向に等角度間隔で形成したため、弾性部材６３から従動プーリ４４及びボール螺子ナット５１間にこれらの軸線Ｌ２，Ｌ３を一致させるような付勢力を好適に作用させることができる。

（５）設置溝６２及び係止溝６１間において弾性部材６３が挿入された軸方向範囲が、従動プーリ４４におけるベルト４５が巻き掛けられる軸方向範囲全域と重複するようにしたため、ベルト４５から従動プーリ４４に伝達されるトルクにより従動プーリ４４が傾動することを抑制できる。

（６）各設置溝６２及び各係止溝６１を、それぞれ軸方向一端側に開口するように形成したため、従動プーリ４４の内周にボール螺子ナット５１を隙間嵌めした状態で、弾性部材６３を軸方向一端側から設置溝６２と係止溝６１との間に挿入することが可能になる。また、ボール螺子ナット５１に各弾性部材６３と軸方向において対向するスナップリング７４を設けたため、弾性部材６３が設置溝６２及び係止溝６１内から飛び出ることをより確実に防止できる。

（７）従動プーリ４４及びボール螺子ナット５１に位置決め凹部７１，７２を形成したため、従動プーリ４４とボール螺子ナット５１との相対位置を、各設置溝６２と各係止溝６１とが径方向において対向するように容易に位置決めできる。

（８）係止溝６１を平面状の内面６１ａ，６１ｂが底部分で繋がる断面Ｖ字状とし、設置溝６２を平坦な底面６２ａを有する断面矩形状としたため、各係止溝６１及び各設置溝６２を容易に形成することができる。

（９）従動プーリ４４の内周にボール螺子ナット５１を隙間嵌めした状態で、弾性部材６３を設置溝６２と係止溝６１との間に挿入することにより、調芯構造４８を組み立てるようにした。そのため、例えば設置溝６２内に弾性部材６３を設置してから従動プーリ４４の内周にボール螺子ナット５１を挿入する場合と異なり、ボール螺子ナット５１の挿入途中で設置溝６２から弾性部材６３が脱落することを防止でき、容易に弾性部材６３を組み付けることができる。

（１０）挿入治具８１を用いるようにしたため、従動プーリ４４とボール螺子ナット５１との相対位置を容易に位置決めできるとともに、弾性部材６３を容易に設置溝６２と係止溝６１との間に挿入できる。

（第２実施形態）
次に、ステアリング装置の第２実施形態を図７及び図８に従って説明する。なお、説明の便宜上、同一の構成については上記第１実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。

図７及び図８に示すように、本実施形態の弾性部材６３のバネ部６３ｃにおける軸方向両端部には、軸方向に沿って基部６３ａ，６３ｂに近接するように傾斜した傾斜部６３ｄが設けられるとともに、傾斜部６３ｄの先端側には、基部６３ａ，６３ｂと面一になる平板状の平板部６３ｅが形成されている。

本実施形態では、挿入治具８１を用いず、従動プーリ４４の内周にボール螺子ナット５１を隙間嵌めし、係止溝６１と設置溝６２とが径方向において対向する状態で、各弾性部材６３を各係止溝６１と各設置溝６２との間に挿入することで、調芯構造４８を組み立てる。このとき、上記のように弾性部材６３は傾斜部６３ｄを有するため、予めバネ部６３ｃを径方向に圧縮した状態としておかなくても、弾性部材６３の挿入に伴って徐々にバネ部６３ｃが径方向に圧縮される。

次に、本実施形態の作用効果について記載する。なお、本実施形態では、上記第１実施形態の（１）〜（９）の作用効果に加えて以下の作用効果を奏することができる。
（１１）バネ部６３ｃにおける軸方向両端部に傾斜部６３ｄを設けたため、従動プーリ４４をボール螺子ナット５１の内周に嵌合した状態で、挿入治具８１を用いずとも容易に弾性部材６３を組み付けることができる。

なお、上記各実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記第１実施形態では、挿入治具８１の連通孔８５の断面形状を係止溝６１と設置溝６２とを組み合わせた断面形状とした。しかし、これに限らず、連通孔８５の軸方向他端でのバネ部６３ｃの圧縮量が係止溝６１と設置溝６２との間でのバネ部６３ｃの圧縮量よりも大きくなれば、連通孔８５の断面形状は、適宜変更可能である。

・上記第１実施形態において、位置決め凹部７１，７２を設けず、挿入治具８１に位置決め凸部８４を形成してなくてもよい。また、従動プーリ４４及びボール螺子ナット５１のいずれか一方に位置決め凹部を設け、他方に該位置決め凹部に係合する位置決め凸部を形成してもよい。

・上記各実施形態では、スナップリング７４を各弾性部材６３及び従動プーリ４４と軸方向において対向する固定部材として設けたが、これに限らず、例えばナット等を固定部材としてボール螺子ナット５１に螺着してもよい。また、径方向内側に延出されるフランジを有するナットを固定部材とし、従動プーリ４４に螺着してもよい。なお、従動プーリ４４及びボール螺子ナット５１に固定部材を設けなくてもよい。

・上記第２実施形態において、弾性部材６３がバネ部６３ｃの軸方向両端部のいずれか一方のみに傾斜部６３ｄを有する構成としてもよい。また、弾性部材６３が平板部６３ｅを有しない構成としてもよい。

・上記各実施形態において、弾性部材６３の軸方向長さを係止溝６１の軸方向長さよりも短く形成し、従動プーリ４４におけるベルト４５が巻き掛けられる軸方向範囲において、弾性部材６３が存在しない範囲を設けてもよい。

・上記各実施形態において、係止溝６１、設置溝６２及び弾性部材６３の数は、２以上であれば、適宜変更可能である。
・上記各実施形態では、係止溝６１及び設置溝６２を周方向に等角度間隔で形成したが、これに限らない。例えば二等辺三角形の各頂点に対応する位置にこれら係止溝６１及び設置溝６２を形成してもよく、弾性部材６３から従動プーリ４４の軸線Ｌ２とボール螺子ナット５１の軸線Ｌ３とを一致させるような付勢力が発生すれば、これらの配置は適宜変更可能である。

・上記各実施形態では、基部６３ａ，６３ｂを設置溝６２の底面６２ａに面接触する平板状に形成したが、これに限らず、例えば図９に示すように、バネ部６３ｃの両端部を底面６２ａに接触する基部としてもよい。また、バネ部６３ｃの形状も断面円弧状に限らず、係止溝６１に対して周方向両側に係止可能な形状であれば、適宜変更可能である。

・上記各実施形態では、係止溝６１を断面Ｖ字状としたが、これに限らず、例えば断面楕円形状等としてもよく、バネ部６３ｃが周方向両側に係止可能であれば、その形状は適宜変更可能である。また、設置溝６２の断面形状も矩形状に限らず、例えば底面６２ａを円弧状の湾曲面としてもよく、その形状は適宜変更可能である。

・上記各実施形態では、弾性部材６３の基部６３ａ，６３ｂを設置溝６２の周方向側面６２ｂ，６２ｃとの間に隙間を空けて設置溝６２内に配置したが、これに限らず、例えば図１０に示すように、底面６２ａに面接触する基部６３ａ，６３ｂが周方向側面６２ｂ，６２ｃに接触するように設置溝６２内に配置してもよい。

また、基部６３ａ，６３ｂのいずれか一方と設置溝６２の周方向側面６２ｂ，６２ｃのいずれか一方との間のみに隙間を空けて、弾性部材６３を設置溝６２内に配置してもよい。このように構成しても、上記各実施形態の（１）と同様の作用効果を奏することができる。

・上記各実施形態において、従動プーリ４４の内周面に設置溝６２を形成し、ボール螺子ナット５１の外周面に係止溝６１を形成してもよい。
・上記各実施形態において、従動プーリ４４を金属材料により構成してもよい。

・上記各実施形態では、軸受５２を介してボール螺子ナット５１を第２収容部３７内に回転可能に支持したが、これに限らず、例えば従動プーリ４４をボール螺子ナット５１の略全体が収容される大きさに形成し、該従動プーリ４４を軸受により第２収容部３７内に回転可能に支持してもよい。

・上記各実施形態では、ラック軸１２に対して平行に配置されたモータ２１によってラック軸１２にアシスト力を付与するＥＰＳ１に具体化して示したが、これに限らず、ステアバイワイヤ（ＳＢＷ）方式のステアリング装置に適用してもよい。なお、ＳＢＷ方式のステアリング装置に具体化する場合には、前輪の操舵装置としてだけでなく、後輪の操舵装置あるいは４輪操舵装置（４ＷＳ）としても具体化することもできる。

次に、上記各実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（イ）軸方向に往復動可能に設けられた転舵軸と、前記転舵軸と平行に配置されたモータと、前記モータに連結された駆動プーリと、前記転舵軸を収容するハウジング内に回転可能に設けられた従動プーリと、前記駆動プーリ及び前記従動プーリ間に巻き掛けられたベルトと、前記従動プーリの内周に隙間嵌めされたボール螺子ナットを有し、該従動プーリの回転を前記転舵軸の往復動に変換するボール螺子機構とを備えたステアリング装置であって、前記従動プーリの内周面及び前記ボール螺子ナットの外周面のいずれか一方に形成され軸方向に延びる複数の設置溝と、他方に形成され軸方向に延びるとともに前記各設置溝と径方向において対向する複数の係止溝と、軸方向に延びる一対の基部及び前記基部間に設けられるとともに径方向に弾性変形可能なバネ部を有する複数の弾性部材とを含み、前記複数の弾性部材から前記従動プーリ及び前記ボール螺子ナット間に該従動プーリの軸線と該ボール螺子ナットの軸線とを一致させるような付勢力を作用させる調芯構造を備え、前記弾性部材は、前記一対の基部が前記設置溝内に配置されるとともに、前記バネ部が前記係止溝に対して周方向両側に係止し、前記一対の基部はそれぞれ周方向に延びるとともに前記設置溝の底面に対して面接触する板状に形成されたステアリング装置。上記構成によれば、弾性部材の付勢力を面で受けることになるため、設置溝に過大な荷重が作用することを好適に抑制できる。

１…電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）、３…転舵輪、４…操舵機構、５…アクチュエータ、１１…ステアリングシャフト、１２…ラック軸、１３…ラックハウジング（ハウジング）、２１…モータ、２２…伝達機構、２３…ボール螺子機構、４３…駆動プーリ、４４…従動プーリ、４５…ベルト、４６…巻掛部、４７…延出部、４８…調芯構造、５１…ボール螺子ナット、５２…軸受、６１…係止溝、６１ａ，６１ｂ…内面、６２…設置溝、６２ａ…底面、６２ｂ，６２ｃ…周方向側面、６３…弾性部材、６３ａ，６３ｂ…基部、６３ｃ…バネ部、６３ｄ…傾斜部、６３ｅ…平板部、７１，７２…位置決め凹部（位置決め部）、７３…環状溝、７４…スナップリング（固定部材）、８１…挿入治具、８２…ベース部、８３…挿入部、８４…位置決め凸部、８５…連通孔、８６…環状凹部、８７…空間、Ｌ１〜Ｌ３…軸線。

Claims (10)

1. 軸方向に往復動可能に設けられた転舵軸と、前記転舵軸と平行に配置されたモータと、前記モータに連結された駆動プーリと、前記転舵軸を収容するハウジング内に回転可能に設けられた従動プーリと、前記駆動プーリ及び前記従動プーリ間に巻き掛けられたベルトと、前記従動プーリの内周に隙間嵌めされたボール螺子ナットを有し、該従動プーリの回転を前記転舵軸の往復動に変換するボール螺子機構とを備えたステアリング装置であって、
   前記従動プーリの内周面及び前記ボール螺子ナットの外周面のいずれか一方に形成され軸方向に延びる複数の設置溝と、他方に形成され軸方向に延びるとともに前記各設置溝と径方向において対向する複数の係止溝と、軸方向に延びる一対の基部及び前記基部間に設けられるとともに径方向に弾性変形可能なバネ部を有する複数の弾性部材とを含み、前記複数の弾性部材から前記従動プーリ及び前記ボール螺子ナット間に該従動プーリの軸線と該ボール螺子ナットの軸線とを一致させるような付勢力を作用させる調芯構造を備え、
   前記弾性部材は、前記一対の基部の少なくとも一方が前記設置溝の周方向側面との間に隙間を空けて該設置溝内に配置されるとともに、前記バネ部が前記係止溝に対して周方向両側に係止するステアリング装置。
2. 請求項１に記載のステアリング装置において、
   前記従動プーリは樹脂材料により構成され、前記ボール螺子ナットは金属材料により構成されたステアリング装置。
3. 請求項１又は２に記載のステアリング装置において、
   前記一対の基部は、それぞれ周方向に延びるとともに前記設置溝の底面に対して面接触する板状に形成されたステアリング装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のステアリング装置において、
   前記複数の設置溝及び前記複数の係止溝は、それぞれ周方向に等角度間隔で形成されたステアリング装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のステアリング装置において、
   前記設置溝及び前記係止溝間における前記弾性部材が挿入された軸方向範囲は、前記従動プーリにおける前記ベルトが巻き掛けられた軸方向範囲全域と重複するステアリング装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のステアリング装置において、
   前記バネ部における軸方向両端部の少なくとも一方には、軸方向に沿って前記基部に近接するように傾斜した傾斜部が設けられたステアリング装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のステアリング装置において、
   前記各設置溝及び前記各係止溝は、それぞれ軸方向一端側に開口するように形成され、
   前記調芯構造は、前記従動プーリ及び前記ボール螺子ナットのいずれか一方に固定され、前記各弾性部材と軸方向において対向する固定部材を備えたステアリング装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載のステアリング装置において、
   前記従動プーリ及び前記ボール螺子ナットには、前記各設置溝と前記各係止溝とが径方向において対向するように互いの相対位置を位置決めする位置決め部がそれぞれ設けられたステアリング装置。
9. 軸方向に往復動可能に設けられた転舵軸と、前記転舵軸と平行に配置されたモータと、前記モータに連結された駆動プーリと、前記転舵軸を収容するハウジング内に回転可能に設けられた従動プーリと、前記駆動プーリ及び前記従動プーリ間に巻き掛けられたベルトと、前記従動プーリの内周に隙間嵌めされたボール螺子ナットを有し、該従動プーリの回転を前記転舵軸の往復動に変換するボール螺子機構とを備え、
   前記従動プーリの内周面及び前記ボール螺子ナットの外周面のいずれか一方に形成され軸方向に延びて軸方向一端側に開口する複数の設置溝と、他方に形成され軸方向に延びて軸方向一端側に開口するとともに前記各設置溝と径方向において対向する複数の係止溝と、軸方向に延びる一対の基部及び前記基部間に設けられるとともに径方向に弾性変形可能なバネ部を有する複数の弾性部材とを含み、前記複数の弾性部材から前記従動プーリ及び前記ボール螺子ナット間に該従動プーリの軸線と該ボール螺子ナットの軸線とを一致させるような付勢力を作用させる調芯構造を備えたステアリング装置の製造方法であって、
   前記従動プーリの内周に前記ボール螺子ナットを隙間嵌めした状態で、前記一対の基部の少なくとも一方が前記設置溝の周方向側面との間に隙間を空けて該設置溝内に配置されるとともに、前記バネ部が前記係止溝に対して周方向両側に係止するように、前記弾性部材を軸方向一端側から前記設置溝と前記係止溝との間に挿入するステアリング装置の製造方法。
10. 請求項９に記載のステアリング装置の製造方法において、
    前記従動プーリ及び前記ボール螺子ナットには、前記各設置溝と前記各係止溝とが径方向において対向するように互いの相対位置を位置決めする位置決め凹部がそれぞれ形成されたものであって、
    前記各位置決め凹部間に挿入される位置決め凸部、及び軸方向に貫通するとともに前記設置溝と前記係止溝との間の空間に連通する連通孔を有し、該連通孔は、前記空間側の開口での前記バネ部の径方向の圧縮量が前記空間と反対側での圧縮量よりも大きく、かつ前記設置溝と前記係止溝との間での圧縮量よりも大きくなるよう形成された挿入治具を用いて前記弾性部材を前記設置溝と前記係止溝の間に挿入するステアリング装置の製造方法。