JP2020026185A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】モータプーリとナットプーリの間に巻き掛けられた無端ベルトの張力の変動を補償して、モータプーリの回転を正確にナットプーリに伝達することができる電動ステアリング装置を提供する。【解決手段】無端ベルト26の外側に配置された一対のプーリテンショナ27A,27Bに弾性体によって、モータプーリ22とナットプーリ25に巻き掛けられた、互いに向き合う無端ベルト26を近づけるように付勢力を与えて、無端ベルト26の長さの変動を補償する。モータプーリ22とナットプーリ25の間に巻き掛けられた無端ベルト26の張力の変動を補償できるので、モータプーリ22の回転を正確にナットプーリ25に伝達することができる。【選択図】図3
Description
本発明は電動パワーステアリング装置に係り、特に電動モータ側のモータプーリとナット側のナットプーリを無端ベルトで繋いだ電動パワーステアリング装置に関するものである。
従来、電動モータの回転力をモータプーリ、無端ベルト、及びナットプーリを介してナットに伝達し、ラックバー(操舵軸)を軸方向に駆動する電動パワーステアリング装置が知られている。そして、このような電動パワーステアリング装置には、米国特許公開2017/0120947A1号(特許文献1)に示されているように、モータプーリとナットプーリとに巻き掛けられた無端ベルトの外側に1対の細長いローラが配置され、無端ベルトを外側から内側に向けて押し付けるプーリテンショナ機構が設けられている。
このプーリテンショナ機構を設けることによって、モータプーリとナットプーリに巻き掛けられた無端ベルトの張力が充分に確保されるので、無端ベルトとモータプーリ及び/又はナットプーリの間で滑りを生じにくくなり、モータプーリの回転を正確にナットプーリに伝達することができる。
ところで、モータプーリとナットプーリに巻き掛けられた無端ベルトの長さが、モータプーリとナットプーリの軸間距離に対して、製造誤差等によって長く形成されたり、或いは、使用初期の状態の無端ベルトの長さに比べて、使用経過中の状態の無端ベルトの長さが長くなるといった現象が発生する。このため、無端ベルトの張力が低下して無端ベルトとモータプーリ及び/又はナットプーリの間で滑りを生じやすくなり、モータプーリの回転を正確にナットプーリに伝達することができなくなる現象が生じる。
しかしながら、特許文献1に記載のプーリテンショナ機構においては、この無端ベルトの長さが長くなって張力が低下するという課題や、この課題に対する対策は何ら開示されていない。
本発明の目的は、モータプーリとナットプーリの間に巻き掛けられた無端ベルトの張力の変動を補償して、モータプーリの回転を正確にナットプーリに伝達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。
本発明は、
ハウジングであって、ギヤハウジング部と、モータハウジング部を備え、
ギヤハウジング部は、ギヤハウジング本体部と、操舵軸収容空間と、減速機構収容空間と、を備え、
操舵軸収容空間は、ギヤハウジング本体部の内部に設けられており、
減速機構収容空間は、ギヤハウジング本体部の内部に設けられて操舵軸収容空間と繋がっており、
モータハウジング部は、モータハウジング本体部と、モータ要素収容空間を備え、
モータ要素収容空間は、モータハウジング本体部の内部に設けられて減速機構収容空間と繋がっており、
操舵軸であって、操舵軸本体部と、操舵軸ボールねじ溝を備え、操舵軸収容空間において操舵軸の長手方向において移動することにより、操舵輪を操舵可能であり、
操舵軸本体部は、棒形状を有しており、
操舵軸ボールねじ溝は、操舵軸本体部の外周側に設けられ、螺旋溝形状を有しており、
ナットであって、ナット本体部と、ナットボールねじ溝を有し、減速機構収容空間の内部で回転可能に設けられ、
ナット本体部は、筒形状を有し、操舵軸が挿入されており、
ナットボールねじ溝は、ナット本体部の内周側に形成された螺旋溝形状を有し、ナットボールねじ溝と操舵軸ボールねじ溝の間に螺旋形状のボール移動通路を形成し、
複数のボールであって、ボール移動通路に設けられ、ナットの回転に伴いボール移動通路の中で移動することにより、ナットの回転軸線の方向において、ナットに対し、操舵軸を移動させ、
電動モータであって、モータシャフトと、モータロータと、モータステータを有し、モータシャフトは、少なくとも一部がモータ要素収容空間に設けられ、ハウジングに対し回転可能に支持されており、モータシャフトの回転軸線である第1軸線は、第1軸線に関する径方向において、ナットの回転軸線である第2軸線に対しオフセットしており、
モータロータは、モータ要素収容空間に設けられ、モータシャフトと一体に回転可能であり、
モータステータは、モータ要素収容空間に設けられ、第1軸線に関する径方向において、モータロータの外側に設けられており、
ナットプーリであって、減速機構収容空間に設けられ、ナットと一体に回転可能であり、
モータプーリであって、減速機構収容空間に設けられ、モータシャフトと一体に回転可能であり、
無端ベルトであって、減速機構収容空間に設けられ、モータプーリとナットプーリのうち一方を第1プーリ、他方を第2プーリとしたとき、第1プーリに設けられた第1プーリベルト巻掛部と第2プーリに設けられた第2プーリベルト巻掛部に巻掛けられており、
プーリテンショナ機構であって、減速機構収容空間に設けられ、第1テンショナ部と第2テンショナ部を備え、
第1軸線の回転軸線に対し直角な断面において、第1軸線と第2軸線を結んだ軸線を第3軸線、第1軸線と第3軸線の両方に対し直角な軸線を第4軸線、無端ベルトのうち第3軸線の一方を第1領域、他方を第2領域、第1テンショナ部と第1領域との接点を第1接点、第2テンショナ部と第2領域との接点を第2接点、第1プーリと第2プーリの1対の共通外接線である第1共通外接線と第2共通外接線のうち、第1テンショナ部に近い方を第1共通外接線、第2テンショナ部に近い方を第2共通外接線としたとき、
第1テンショナ部と第2テンショナ部は、第4軸線の方向において、第1テンショナ部、第1領域、第3軸線、第2領域、第2テンショナ部の順に並んでおり、
第1テンショナ部は、第1接点が、第1共通外接線よりも第3軸線に近接して設けられており、
第2テンショナ部は、第2接点が、第2共通外接線よりも第3軸線に近接して設けられており、
テンション調整機構であって、減速機構収容空間に設けられ、テンション調整機構本体部と、弾性部材を備え、
テンション調整機構本体部は、第3軸線の方向に移動可能であり、第1テンショナ部と第2テンショナ部と繋がっており、
弾性部材は、第3軸線の方向において、第1プーリから第2プーリに向かう方向にテンション調整機構本体部を引っ張るか、或いは押し付けて付勢している、
テンション調整機構と、
を有することを特徴としている。
ハウジングであって、ギヤハウジング部と、モータハウジング部を備え、
ギヤハウジング部は、ギヤハウジング本体部と、操舵軸収容空間と、減速機構収容空間と、を備え、
操舵軸収容空間は、ギヤハウジング本体部の内部に設けられており、
減速機構収容空間は、ギヤハウジング本体部の内部に設けられて操舵軸収容空間と繋がっており、
モータハウジング部は、モータハウジング本体部と、モータ要素収容空間を備え、
モータ要素収容空間は、モータハウジング本体部の内部に設けられて減速機構収容空間と繋がっており、
操舵軸であって、操舵軸本体部と、操舵軸ボールねじ溝を備え、操舵軸収容空間において操舵軸の長手方向において移動することにより、操舵輪を操舵可能であり、
操舵軸本体部は、棒形状を有しており、
操舵軸ボールねじ溝は、操舵軸本体部の外周側に設けられ、螺旋溝形状を有しており、
ナットであって、ナット本体部と、ナットボールねじ溝を有し、減速機構収容空間の内部で回転可能に設けられ、
ナット本体部は、筒形状を有し、操舵軸が挿入されており、
ナットボールねじ溝は、ナット本体部の内周側に形成された螺旋溝形状を有し、ナットボールねじ溝と操舵軸ボールねじ溝の間に螺旋形状のボール移動通路を形成し、
複数のボールであって、ボール移動通路に設けられ、ナットの回転に伴いボール移動通路の中で移動することにより、ナットの回転軸線の方向において、ナットに対し、操舵軸を移動させ、
電動モータであって、モータシャフトと、モータロータと、モータステータを有し、モータシャフトは、少なくとも一部がモータ要素収容空間に設けられ、ハウジングに対し回転可能に支持されており、モータシャフトの回転軸線である第1軸線は、第1軸線に関する径方向において、ナットの回転軸線である第2軸線に対しオフセットしており、
モータロータは、モータ要素収容空間に設けられ、モータシャフトと一体に回転可能であり、
モータステータは、モータ要素収容空間に設けられ、第1軸線に関する径方向において、モータロータの外側に設けられており、
ナットプーリであって、減速機構収容空間に設けられ、ナットと一体に回転可能であり、
モータプーリであって、減速機構収容空間に設けられ、モータシャフトと一体に回転可能であり、
無端ベルトであって、減速機構収容空間に設けられ、モータプーリとナットプーリのうち一方を第1プーリ、他方を第2プーリとしたとき、第1プーリに設けられた第1プーリベルト巻掛部と第2プーリに設けられた第2プーリベルト巻掛部に巻掛けられており、
プーリテンショナ機構であって、減速機構収容空間に設けられ、第1テンショナ部と第2テンショナ部を備え、
第1軸線の回転軸線に対し直角な断面において、第1軸線と第2軸線を結んだ軸線を第3軸線、第1軸線と第3軸線の両方に対し直角な軸線を第4軸線、無端ベルトのうち第3軸線の一方を第1領域、他方を第2領域、第1テンショナ部と第1領域との接点を第1接点、第2テンショナ部と第2領域との接点を第2接点、第1プーリと第2プーリの1対の共通外接線である第1共通外接線と第2共通外接線のうち、第1テンショナ部に近い方を第1共通外接線、第2テンショナ部に近い方を第2共通外接線としたとき、
第1テンショナ部と第2テンショナ部は、第4軸線の方向において、第1テンショナ部、第1領域、第3軸線、第2領域、第2テンショナ部の順に並んでおり、
第1テンショナ部は、第1接点が、第1共通外接線よりも第3軸線に近接して設けられており、
第2テンショナ部は、第2接点が、第2共通外接線よりも第3軸線に近接して設けられており、
テンション調整機構であって、減速機構収容空間に設けられ、テンション調整機構本体部と、弾性部材を備え、
テンション調整機構本体部は、第3軸線の方向に移動可能であり、第1テンショナ部と第2テンショナ部と繋がっており、
弾性部材は、第3軸線の方向において、第1プーリから第2プーリに向かう方向にテンション調整機構本体部を引っ張るか、或いは押し付けて付勢している、
テンション調整機構と、
を有することを特徴としている。
本発明によれば、モータプーリとナットプーリの間に巻き掛けられた無端ベルトの張力の変動を補償できるので、モータプーリの回転を正確にナットプーリに伝達することができる。
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。
先ず、一般的な電動パワーステアリング装置の構成について簡単に説明する。図1は、電動パワーステアリング装置を備える操舵装置の外観を示しており、図2は、電動パワーステアリング装置の減速機構が配置されている付近の断面を示している。
図1、及び図2において、電動パワーステアリング装置1は、操舵機構2、及び電動アシスト機構3を有する。操舵機構2は、運転者が回転操作したステアリングホイールの回転を、操舵輪である前輪を操舵させるラックバー(操舵軸)4に伝達する。操舵機構2は、ステアリングホイールと連結するステアリングシャフト2a、及びラックバー4のラックと噛み合うピニオンシャフト(図示せず)を有する。ステアリングシャフト2aとピニオンシャフトとは、トーションバーで連結されている。
図2に示しているように、操舵機構2、及び電動アシスト機構3は、第1ギヤハウジング本体部5a、及び第2ギヤアハウジング本体部5bからなるギヤハウジング部5の内部に収容されている。第1ギヤハウジング本体部5aは、ラックバー4を軸方向に移動可能に収容する。第2ギヤハウジング本体部5bは、第1ギヤハウジング本体部5aの軸方向の端面で向かい合うようにして配置され、後述する減速機構を収容する。第1ギヤハウジング本体部5a、と第2ギヤアハウジング本体部5bは、固定ボルトによって一体化されている。
電動アシスト機構3は、ラックバー4に運転者の操舵負荷を軽減するためのアシスト力を付与する。電動アシスト機構3は、モータハウジングに収納された電動モータ6、及びボールねじ機構7(図2参照)を有する。電動モータ6は、トーションバーのトルク(操舵トルク)や車速等に応じてコントローラ(図示せず)により出力が制御される。
ボールねじ機構7は、電動モータ6の回転運動を直線運動に変換してラックバー4に伝達する。ボールねじ機構7は、ナット8、及びナットプーリ9を有する。ナットプーリ9は、ナット8を外周から包囲する円筒状に形成されている。ナットプーリ9は、4個のボルト10によりナット8に締結されている。
電動モータ6の駆動軸6aには、円筒状のモータプーリ11が固定されている。ナットプーリ9、及びモータプーリ11の間には、無端ベルト12が巻き掛けられている。ナットプーリ9の外径はモータプーリ11の外径よりも大きく形成されている。このため、モータプーリ11、無端ベルト12、及びナットプーリ9は、電動モータ6の減速機構として機能する。
モータプーリ11、ナットプーリ9の外周面にはギヤ歯が形成され、このギヤ歯に噛み合うように無端ベルト12の内側にもギヤ歯が形成されている。無端ベルト12は、可撓性の材料で作られている。モータプーリ11、無端ベルト12、及びナットプーリ9は、第1ギヤハウジング本体部5aと第2ギヤアハウジング本体部5bによって形成された収容空間の内部に収容されている。
図2に示す通り、ナット8は金属製であり、ラックバー4を外周側から包囲する円筒状に形成されている。ナット8は、ボールベアリング19によって第1ギヤハウジング本体部5aに対して回転自在に支持されている。ナット8の内周には、螺旋状のナット側ボールねじ溝13が形成されている。
一方、ラックバー4の外周には、螺旋状のラックバー側ボールねじ溝(転舵軸側ボールねじ溝)14が形成されている。ナット側ボールねじ溝13とラックバー側ボールねじ溝14とによりボール循環溝15が構成される。ボール循環溝15内には、金属製のボール16が複数個充填されている。ボールねじ機構7は、ナット8の回転に伴いボール循環溝15内をボール16が移動することにより、ナット8に対してラックバー4が軸方向に移動する。これによって操舵輪が操舵されて自動車等の車両を操舵することができる。このような電動パワーステアリング装置は既に良く知られているので、これ以上の説明は省略する。
ところで、上述したように、モータプーリ11とナットプーリ9に巻き掛けられた無端ベルト12の長さが、モータプーリ11とナットプーリ9の軸間距離に対して、製造誤差等によって長く形成されたり、或いは、使用初期の状態の無端ベルト12の長さに比べて、使用経過中の状態の無端ベルト12の長さが長くなるといった現象が発生する。このため、無端ベルト12の張力が低下して無端ベルト12とモータプーリ11及び/又はナットプーリ9の間で滑りを生じやすくなり、モータプーリ11の回転を正確にナットプーリ9に伝達することができなくなる。
そこで、本実施形態は、無端ベルトの外側に配置された一対のテンショナ部に、モータプーリとナットプーリに巻き掛けられた、互いに向き合う無端ベルトを近づける方向に弾性体によって押し付け力を与えて、無端ベルトの長さの変動を補償するプーリテンショナ機構を提案するものである。
次に、本実施形態になるプーリテンショナ機構について、図面を引用しながら詳細に説明する。尚、以下の説明では、先に説明した一般的な電動パワーステアリング装置と区別するために、新たな部品名称や参照番号を付して説明するので、同じ部品であっても異なる名称や参照番号が付されている場合もある。
図3において、電動モータ組立体20によって回転されるモータシャフト21にはモータプーリ22が固定されている。したがって、モータシャフト21とモータプーリ22は同期して回転することができる。また、操舵軸23にはナット24が螺合されており、ナット24の外周にはナットプーリ25が固定されている。したがって、ナット24とナットプーリ25は同期して回転することができる。モータプーリ22、ナットプーリ25の外周面にはギヤ歯が形成されている。
モータプーリ22とナットプーリ25には、可撓性の材料で作られた環状の無端ベルト26が巻き掛けられており、モータプーリ22、ナットプーリ25のギヤ歯に噛み合うように、無端ベルト26の内側にもギヤ歯が形成されている。したがって、電動モータ組立体20によってモータプーリ22が回転されると、無端ベルト26によってナットプーリ25が回転され、ナット24の回転運動が操舵軸23の直動運動に変換されて操舵動作を行なうことができる。
また、モータプーリ22とナットプーリ24の間の無端ベルト26の外側には、無端ベルト26を挟むように、プーリテンショナ機構42を構成する一対の第1テンショナ部27A、第2テンショナ部27Bが配置されている。これらの第1テンショナ部27A、第2テンショナ部27Bは、無端ベルト26の外側から内側に向けて、互いに向き合う無端ベルト26の内側面を近づけるように、無端ベルト26に当接されている。
第1テンショナ部27A、第2テンショナ部27Bは、詳細は後述するが、テンション調整機構28に固定されており、第1テンショナ部27A、第2テンショナ部27Bを、ナットプーリ25の回転軸線側に移動させることによって、無端ベルト26の張力の変動を補償するように構成されている。
次に、本実施形態になる、電動パワーステアリング装置の減速機構が配置されている付近の構成について説明する。
図4において、第1ギヤハウジング本体部29の開口端面と第2ギヤハウジング本体部30の開口端面は、互いに当接されて固定ボルト31によって一体的に結合されており、両ハウジング本体部29、30によってギヤハウジング部32が形成されている。そして、第1ギヤハウジング本体部29と第2ギヤハウジング本体部30によって、操舵軸収容空間33と減速機構収容空間34とが形成されており、操舵軸収容空間33と減速機構収容空間34とは互いに繋がれている。
また、ギヤハウジング32を構成する第2ギヤハウジング本体部30には、モータハウジング本体部35が、図示しない固定ボルトで固定されている。モータハウジング本体部35内には、モータ要素51が収容されるモータ要素収容空間が形成されており、モータ要素51を形成する、ステータ(図示せず)やロータ(図示せず)が収容されている。周知のように、ロータにはモータシャフト21が固定され、また、ロータの周囲にはステータが設けられており、ステータに回転磁界を与えることでロータを回転させている。
モータ要素収容空間と減速機構収容空間34とは互いに繋がれており、この接続部からモータシャフト21が減速機構収容空間34側に突出されている。そして、図示しないロータには、モータシャフト21が固定されており、減速機構収容空間34側に突出した先端には、モータプーリ22が固定されている。尚、操舵軸23は、例えばラックバーであるが、ラック歯が形成されていない操舵軸であっても良いことはいうまでもない。
ここで、モータシャフト21の軸線を第1軸線C1と定義し、操舵軸23の軸心を第2軸心C2と定義すると、第1軸線C1と第2軸線C2は、オフセットの位置関係を有しており、互いに平行な関係を有して離れた位置に存在している。尚、後述するナット24に固定されたナットプーリ25の軸線は、操舵軸23の軸心である第2軸心C2と同じである。したがって、以下で説明するナットプーリ25の軸線は第2軸心C2として説明する。
減速機構収容空間34の内部には、操舵軸23に螺合されたナット24が配置されている。ナット24はナット本体部37を有し、このナット本体部37の内周には、ナットボールねじ溝38が形成されている。ナット本体部37は筒形状を有し、操舵軸23が螺合関係を有して挿入されている。ナットボールねじ溝38は、ナット本体部37の内周側に形成された螺旋溝の形状を有し、ナットボールねじ溝38と操舵軸ボールねじ溝36の間に螺旋形状のボール移動通路を形成している。
ナットボールねじ溝38と操舵軸ボールねじ溝36とで形成されたボール移動通路には、複数の循環ボール39が充填されており、ナット24の回転に伴ってボール移動通路の中で循環ボール39が移動することにより、ナット24の回転軸線(操舵軸の軸線である第2軸線)の方向において、ナット24に対して操舵軸23を移動させることができる。
ナット24の外周にはナットプーリ25が配置され、固定ボルト40によってナット本体部37に固定されている。モータシャフト21の先端に固定されたモータプーリ22と、操舵軸23に螺合されたナット24のナットプーリ25とは、夫々の軸線C1、C2上で同じ位置に配置されている。そして、モータプーリ22の回転をナットプーリ25に伝えるため、無端ベルト26がモータプーリ22のプーリベルト巻掛部とナットプーリ25のプーリベルト巻掛部に巻き掛けられている。ここで、モータプーリ22の直径は、ナットプーリ25の直径よりも短く設定されており、これによって夫々のプーリ22、25のプーリベルト巻掛部に形成されたギヤ歯の歯数を調整して、減速比を変えることができる。
ナット本体部37の電動モータ6とは反対側には、ベアリング部41が形成されており、このベアリング41は第1ギヤハウジング本体部29の操舵軸収容空間33の壁面に固定されている。固定方法は、圧入や固定ボルトによって行なうことができる。したがって、ナット24は、第1ギヤハウジング本体部29にベアリング部41を介して回転可能に固定されることになる。これによって、ナット24を回転させることによって操舵軸23に直動運動を与えることができる。
また、減速機構収容空間34内はプーリテンショナ機構42が配置されている。図3にも示されているように、プーリテンショナ機構42は、プーリテンショナ機構42を構成する一対の第1テンショナ部27A、第2テンショナ部27Bを有している。これらの第1テンショナ部27A、第2テンショナ部27Bは、モータプーリ22とナットプーリ24の間の無端ベルト26の外側に配置されている。
これらの第1テンショナ部27A、第2テンショナ部27Bは、無端ベルト26の外側から内側に向けて、互いに向き合う無端ベルト26の内側面を近づけるように、無端ベルト26に当接されている。
第1テンショナ部27A、第2テンショナ部27Bは、テンション調整機構28に固定されている。テンション調整機構28は、連結片部43と固定片部44とから構成されたテンション調整機構本体部と、後述する弾性体から構成されている。
そして、テンション調整機構本体部を構成する連結片部43には第1テンショナ部27A、第2テンショナ部27Bが固定されており、また、固定片部44は、第2ギヤハウジング本体部30の減速機構収容空間34の壁面に、固定ボルトによって固定されている。
テンション調整機構本体部を構成する、連結片部43と固定片部44は、互いの相互位置を変えることができる構成とされている。つまり、連結片部43は、ナットプーリ9の第2軸線C2の側に向けて移動可能に弾性部材(図示せず)で付勢されている。このため、無端ベルト26に発生している張力に基づく反発力と、弾性部材による第1テンショナ部27A、第2テンショナ部27Bの無端ベルト26の外側に作用する押し付け力が釣り合う位置で、第1テンショナ部27A、第2テンショナ部27Bの位置が決まる。これによって、無端ベルト26が長くなることに起因する張力の変動を補償することができる。
また、テンション調整機構28を設けることによって、例えば、上述した効果以外に、各部材の製造誤差、各部材間の組付け誤差に伴うベルトテンションの製品間ばらつきの均一化、製造時におけるベルトテンション調整作業の省略または簡略化等といった効果が得られる。
ここで、図4において、第2ギヤハウジング本体部30とモータハウジング本体部35は、固定ボルトのような締結部材によって固定されるが、モータハウジング本体部35は第1軸線C1(モータプーリの軸線)と第2軸線C2(ナットプーリの軸線)の間の距離を調整可能に構成することができる。例えば、第1軸線C1と平行でオフセットされた他の軸線を中心にして、モータハウジング本体部35を回転して第2ギヤハウジング本体部30に固定することで、第1軸線C1と第2軸線C2の間の距離を調整することができる。
これによって、モータハウジング本体部35の回転によって第1軸線C1と第2軸線C2の間の距離を調整することで、無端ベルト26の張力を調整することができる。この張力の調整を、テンション調整機構28による無端ベルト26の張力の調整と総合的に行うことで、無端ベルト26の調整作業が容易となる。
このように、テンション調整機構28によって、無端ベルト26の張力の調整幅が広がるため、場合によっては、無端ベルト26の張り具合を製品毎に測定し、この測定結果に基づき無端ベルト26の張力調整を行うといった作業の省略または簡略化を図ることができる。
次に、本実施形態の特徴であるプーリテンショナ機構42の詳細な構成について説明する。図5A〜図5Cは、プーリテンショナ機構42を斜めから眺めたものを示している。そして、図5A、図5Bは、プーリテンショナ機構42を組み上げた状態を示し、図5Cは組み上げる前の状態を示している。
図5A〜図5Cにおいて、テンション調整機構本体部を構成する連結片部43は、その形状が「T」字状に形成されており、プーリテンショナ機構42を第2ギヤハウジング本体部30に取り付けた状態で、モータプーリ22の第1軸線C1の側に位置する上辺部43Hの両端に、第1テンショナ部27Aと第2テンショナ部27Bが取り付けられている。第1テンショナ部27Aと第2テンショナ部27Bの内部には、上辺部43Hの両端面に直角に固定される固定軸が内蔵されており、この固定軸に設けられたベアリングを介して、第1テンショナ部27Aと第2テンショナ部27Bは回転可能となっている。
ここで、第1テンショナ部27Aと第2テンショナ部27Bの間の距離は、モータプーリ22の直径より大きく、且つナットプーリ25の直径より小さい任意の距離に決められている。つまり、無端ベルト26がモータプーリ22とナットプーリ25に巻き掛けられた状態で、互いに向い合う無端ベルト26を内側に近づけることができる長さに決められている。これによって、無端ベルト26に適切な張力を与えることができる。
また、上辺部43Hの中央からナットプーリ25の第2軸線側に向かって垂下する垂下辺部43Vの下側には、垂下辺部43Vから直角に植立した揺動基部43Sが固定されている。揺動基部43Sと第1テンショナ部27A、及び第2テンショナ部27Bは、それぞれ反対側に向けて延びている。尚、第1テンショナ部27Aと第2テンショナ部27B、及び揺動基部43Sは、連結片部43と別体に形成されて一体化されているが、最初から第1テンショナ部27Aと第2テンショナ部27B、及び揺動基部43Sが、連結片部43と一体に形成されていても良いものである。
また、テンション調整機構本体部を構成する固定片部44は、内部に弾性体収納部44Sと、揺動基部43Sを摺動、案内するガイド部44Gが形成されている。弾性体は金属製であり、本実施形態では金属製の板バネ45が使用されるので、弾性体収納部44Sはこれに併せた長さを有する、モータプーリ22の第1軸線C1の側に延びる軸線と直交する細長い空間とされている。
尚、固定片部44の板バネ45が収納される領域は肉厚部46が形成され、この肉厚部46に弾性体収納部44Sが形成されている。また、本実施形態では、弾性体として金属ばね(板バネ)を使用しているので、ゴム等の弾性体に比べて経時劣化に伴う特性の変化が少ないものとなっている。更に、板バネ25を使用しているので、大型化を抑制することができる。
また、弾性体収納部44Sには、プーリテンショナ機構42を第2ギヤハウジング本体部30に取り付けた状態で、モータプーリ22の第1軸線C1の側に向けた肉取り部44Pが形成されており、この肉取り部44Pで、連結片部43の揺動基部43Sがガイド部44Gに挿入された時の板バネ45の変位を許容している。
ガイド部44Gは、固定片部44の両面を貫通する貫通孔として形成されており、ガイド部44Gは、プーリテンショナ機構42を第2ギヤハウジング本体部30に取り付けた状態で、ナットプーリ25の第2軸線C2の側に向けて延びる貫通孔として形成されている。したがって、連結片部43の揺動基部43Sが、貫通孔であるガイド部44Gに差し込まれると、揺動基部43Sはガイド部44Gから固定片部44の壁面から僅かに突出し、この突出部分に抜け止めリング47が係合されている。
また、ガイド部44Gは、プーリテンショナ機構42を第2ギヤハウジング本体部30に取り付けた状態で、ナットプーリ25の第2軸線C2の側に向けて延びるのを制限するストッパ部44Rが形成されている。したがって、揺動基部43Sは、板バネ45とストッパ部44Rの間を上下に移動することができる。
このように、連結片部43の揺動基部43Sは、板バネ45とストッパ部44Rの間を上下に移動すると共に、揺動基部43Sを中心にして回転、揺動するので、結果的に第1テンショナ部27Aと第2テンショナ部27Bは、図5Aの矢印ARsで示すように、ナットプーリ25の第2軸線C2に向かう直動運動と、矢印ARrで示すように、無端ベルト26の回転方向にしたがって、揺動運動を行なう。
揺動運動は、移動方向がナットプーリ25からモータプーリ22に向かう無端ベルト26では、張力が大きく無端ベルトの反発力も大きいのに対し、移動方向がモータプーリ22からナットプーリ25に向かう無端ベルト26では張力が小さく無端ベルトの反発力も小さいので、第1テンショナ部27Aと第2テンショナ部27Bは、これに追従して揺動する。
したがって、ステアリングホィールの正逆回転に対応して、ナットプーリ25とモータプーリ22の間の無端ベルト26の張力も正逆となるので、第1テンショナ部27Aと第2テンショナ部27Bもこれに合せて揺動することになる。
尚、モータプーリ22のベルト巻掛部の外径は、ナットプーリ25のベルト巻掛部の外径よりも小さく設定されているので、第1テンショナ部27Aと第2テンショナ部27Bを外径のモータプーリ22側に配置することにより、外径の小さいモータプーリ22の巻掛量を増加させることができる。
以上のような構成を備えるプーリテンショナ機構42は、4本の固定ボルト48によって、固定片部44が第2ギヤハウジング本体部30の内側の壁面に固定されことになる。尚、ナットプーリ25が固定されたナット24のベアリング41は、第1ギヤハウジング本体部29の内側に固定され、プーリテンショナ機構42は、第2ギヤハウジング本体部30の内側の壁面に固定されるので、減速機構収納空間34の空間の利用を効率的に行うことができる。
また、ナットプーリ25のベルト巻掛部の外径は、モータプーリ22のベルト巻掛部の外径よりも大きく、しかも、テンション調整機28は、後述する第5軸線に対してナットプーリ25の側に設けられている。そして、ナットプーリ25は、第1軸線C1に対し直角な平面における占有面積が、モータプーリ22に比べ大きいため、その分、ナットプーリ25を包囲する減速機収容空間も大きい。そして、テンション調整機構28を、このナットプーリ25が設けられている側に設けることにより、テンション調整機構28の配置レイアウトの自由度を高くすることができる。
そして、プーリテンショナ機構42を取り付けた状態で、無端ベルト26は第1テンショナ部27Aと第2テンショナ部27Bとの間に配置され、無端ベルト26の張力による反発力と、板バネ45による第1テンショナ部27Aと第2テンショナ部27Bの無端ベルト26への押し付け力とが均衡する位置で、第1テンショナ部27Aと第2テンショナ部27Bの位置が決定される。
図6は、無端ベルト26の張力の変動に対応して、連結片部43の揺動基部43Sが張力を補償する様子を示している。
図6の(A)は、プーリテンショナ機構42の第1テンショナ部27Aと、第2テンショナ部27Bの間に無端ベルト26を組み込む前の状態を示している。第1テンショナ部27Aと、第2テンショナ部27Bには、無端ベルト26の反発力が作用していないので、連結片部43の揺動基部43Sは自由状態となっている。もちろん、板バネ45も無負荷状態となっている。
尚、ガイド部44Gは、板バネ25に負荷がかかっていない状態において、揺動基部43Sが、第モータプーリ22からナットプーリ25に向かう方向へ移動可能な隙間を有しているので、揺動基部43Sをガイド部44Gに組み付ける際に、板バネ25に予圧がかかっていない状態のため、揺動基部の組付け作業性がよい。
次に、図6の(B)は、プーリテンショナ機構42の第1テンショナ部27Aと、第2テンショナ部27Bの間に無端ベルト26を組み込んだ初期(例えば、製造直後)の状態を示している。この場合は、無端ベルト26は、設計仕様通りに作られているので、無端ベルト26の張力も設計仕様通りである。この場合、第1テンショナ部27Aと、第2テンショナ部27Bは、無端ベルト26の張力による反発力によって、モータプーリ22の第1軸線C1の方向に向かう力を受ける。
したがって、連結片部43の揺動基部43Sも、モータプーリ22の第1軸線の方向に向かう力を受ける。これによって板バネ45が撓み、無端ベルト26の張力による反発力と、板バネ45による第1テンショナ部27Aと第2テンショナ部27Bの無端ベルト26への押し付け力とが均衡する位置で、揺動基部43Sの位置が決定される。
次に、図6の(C)は、プーリテンショナ機構42の第1テンショナ部27Aと、第2テンショナ部27Bの間に無端ベルト26を組み込んで実際に動作させたとき(例えば、耐久試験で無端ベルトが経時劣化したとき)の状態を示している。この場合は、無端ベルト26は、経時劣化によって延びが発生している。このため、無端ベルト26の張力は低下しているので、無端ベルト26の反発力も低下することになる。この場合、第1テンショナ部27Aと、第2テンショナ部27Bは、板バネ45の復元力によって、ナットプーリ25の第2軸線C2の方向に向かう力を受ける。
したがって、連結片部43の揺動基部43Sは、ナットプーリ25の第2軸線C2の方向に向かい、無端ベルト26の張力による反発力と、板バネ45による第1テンショナ部27Aと第2テンショナ部27Bの無端ベルト26への押し付け力とが均衡する位置で、揺動基部43Sの位置が決定される。この場合、図6の(B)の状態から図6の(C)の状態に遷移するが、その遷移距離は距離δとなっている。
このようにして、無端ベルト26の経時劣化による延びに起因して、無端ベルト26の張力が変動するのを、板バネ45によって補償することができる。尚、後述する第2の実施形態による圧縮コイルバネを使用した場合も、板バネを圧縮コイルバネに置き換えれば良いものであり、同様の作用、効果を奏することができる。
以上の説明においては、プーリテンショナ機構42のテンション調整機構28には、金属製の弾性体として板バネ45が使用されているが、第2の実施形態では圧縮コイルバネを使用した点で異なっている。以下、本発明の第2の実施形態について図7A〜図7Cを用いて説明するが、同じ参照番号は同じ部品を示しているので、その説明は省略する。
図7A〜図7Cは、プーリテンショナ機構42を斜めから眺めたものを示している。そして、図7A、図7Bは、プーリテンショナ機構42を組み上げた状態を示し、図7Cは組み上げる前の状態を示している。
第1テンショナ部27A、第2テンショナ部27B、及び連結片部43は実施例1と同様の構成なので、その説明は省略する。
テンション調整機構本体部を構成する固定片部44は、内部に弾性体収納部44Sと、揺動基部43Sを摺動、案内するガイド部44Gが形成されている。更に、弾性体収納部44Sとガイド部44Gの間に、揺動基部受け収納部44Hと、これに収納される揺動基部受け部材49が設けられている。
弾性体は金属製であり、本実施形態では金属製の圧縮コイルバネ50が使用されるので、弾性体収納部44Sはこれに併せた長さを有する、モータプーリ22の第1軸線C1の側に延びる細長い空間とされている。尚、弾性体収納部44Sは、揺動基部受け収納部44Hと繋がれている。また、圧縮コイルバネ50を使用しているので、ばね定数の線形領域を比較的広く使用することができ、ばね定数のコントロールが容易となっている。
揺動基部受け収納部44Hには、揺動基部受け部材49が摺動可能に収納されており、摺動方向の一方の面で圧縮コイルバネ50を受け止め、これとは反対側の面で揺動基部43Sを受け止めている。したがって、揺動基部43は、圧縮コイルバネ50によって、ナットプーリ25の第2軸線C2の側に付勢されている。
このように、連結片部43の揺動基部43Sは、揺動基部受け部材49とストッパ部44Rの間を上下に移動すると共に、揺動基部43Sを中心にして回転、揺動するので、結果的に第1テンショナ部27Aと第2テンショナ部27Bは、矢印ARsで示すように、ナットプーリ25の第2軸線C2に向かう直動運動と、矢印ARrで示すように、無端ベルト26の回転方向にしたがって、揺動運動を行なう。
上述したように、揺動運動は、移動方向がナットプーリ25からモータプーリ22に向かう無端ベルト26では、張力が大きく無端ベルトの反発力も大きいのに対し、移動方向がモータプーリ22からナットプーリ25に向かう無端ベルト26では、張力が小さく無端ベルトの反発力も小さいので、第1テンショナ部27Aと第2テンショナ部27Bは、これに追従して揺動する。
したがって、ステアリングホィールの正逆回転に対応して、ナットプーリ25とモータプーリ22の間の無端ベルト26の張力も正逆となるので、第1テンショナ部27Aと第2テンショナ部27Bも、これに合せて揺動することになる。
以上のような構成を備えるプーリテンショナ機構42は、4本の固定ボルト48によって、固定片部44が第2ギヤハウジング本体部30の内側の壁面に固定されことになる。
そして、プーリテンショナ機構42を取り付けた状態で、無端ベルト26は第1テンショナ部27Aと第2テンショナ部27Bとの間に配置され、無端ベルト26の張力による反発力と、圧縮コイルバネ50による第1テンショナ部27Aと第2テンショナ部27Bの無端ベルト26への押し付け力とが均衡する位置で、第1テンショナ部27Aと第2テンショナ部27Bの位置が決定される。
このようにして、無端ベルト26の経時劣化による延びに起因して、無端ベルト26の張力が変動するのを、圧縮コイルバネ50によって補償することができる。
次に、モータプーリ22とナットプーリ25、及びプーリテンショナ27A、27Bの位置関係を、図8を用いて説明する。図8においては、モータプーリ22の上側に配置し、ナットプーリ25を下側に配置した場合を示している。
図8において、モータプーリ22を「第1プーリ」と定義し、ナットプーリ25を「第2プーリ」と定義した時、第1プーリ22、第2プーリ25、第1テンショナ部27A、第2テンショナ部27B、及び無端ベルト26の位置関係は次のようになっている。
まず、第1プーリ22の回転軸線である第1軸線C1、及び第2プーリ25の回転軸線である第2軸線C2に対して直角な断面において、第1軸線C1と第2軸線C2を結んだ線分を第3軸線C3、第1軸線C1と第3軸線C3の両方に対し直角な線分を第4軸線C4と定義する。
また、無端ベルト26の内側で、第3軸線C3を境にして、第1テンショナ部27A側を第1領域Ara1、第2テンショナ部27B側を第2領域Ara2としたとき、第1テンショナ部27と第1領域Ara1との接点を第1接点P1、第2テンショナ部27Bと第2領域Ara2との接点を第2接点P2と定義し、接点P1、P2を結んだ線分を第5軸線と定義する。尚、図面上では第4軸線C4と第5軸線C5は、同一の線分として描いている。
更に、第1プーリ22と第2プーリ25の共通外接線である、第1共通外接線Tc1と第2共通外接線Tc2のうち、第1テンショナ部27A側を第1共通外接線Tc1、第2テンショナ部27B側を第2共通外接線Tc2と定義する。
この時、第1テンショナ部27Aと第2テンショナ部は、第4軸線C4の矢印方向において、第1テンショナ部27A、第1領域Ara1、第3軸線C3、第2領域Ara2、第2テンショナ部27b、或いは、第2テンショナ部27B、第2領域Ara2、第3軸線C3、第1領域Ara1、第1テンショナ部27Aの順に並ぶことになる。
そして、第1テンショナ部27Bは、第1接点P1が、第1共通外接線Tc1よりも第3軸線C3に近接するようにして設けられ、且つ第2テンショナ部27Bは、第2接点P2が、第2共通外接線Tc2よりも第3軸線C3に近接するようにして設けられている。
したがって、第1テンショナ部27A、第2テンショナ部27Bは、無端ベルト26の外側面に当接して、無端ベルト26の外側から内側に向けて、互いに向き合う無端ベルト26の内側面を近づけることになる。つまり、無端ベルト26が第1プーリ(モータプーリ)22と第2プーリ(ナットプーリ)25に巻き掛けられた状態で、互いに向い合う無端ベルト26を内側に近づけることができ、これによって、無端ベルト26に適切な張力を与えることができる。
また、テンション調整機構28の連結片部43は揺動基部43Sを備えているので、第1テンショナ部27A、第2テンショナ部27Bは、揺動基部43Sを揺動中心として揺動可能に構成されている。このため、第1プーリ(モータプーリ)22が一方に回転するとき、例えば、無端ベルト26のうち第1領域Ara1の側が第1プーリ22によって引っ張られ張力が増加する。この第1領域Ara1における張力の増加に伴い、第1テンショナ部27Aは第3軸線C3から離れる方向に移動しようとする。この第1テンショナ部27Aの移動を、連結片部43の揺動によって許容することにより、第2テンショナ部27Bは第3軸線C3に近づく方向に移動する。よって、第2領域Ara2の側における第1プーリの巻掛量を増加させることができる。
また、第1接点P1と第2接点P2を通る線分を第5軸線C5としたとき、第2プーリ(ナットプーリ)25のベルト巻掛部の外径は、第1プーリ(モータプーリ)22のベルト巻掛部の外径よりも大きく形成され、しかも、図8からわかるように、揺動基部43Sの揺動中心は、第5軸線よりも第2プーリ(ナットプーリ)25の側に設けられている。これによって、第1プーリ(モータプーリ)22の回転に伴って連結片部43が揺動するとき、外径の小さい第1プーリ(モータプーリ)22のベルト巻掛部側の巻掛量を増加させることができる。
また、ガイド部44Gは、第3軸線の方向における揺動基部43Sの移動を許容し、第4軸線C4の方向における揺動基部の移動を規制している。これによって、揺動基部43Sの第3軸線C3の方向の移動を許容しながら、第4軸線C4の方向における移動を規制することで、連結片部43の安定した揺動が可能となる。
また、ガイド部44Gはストッパ部44Rを有しているので、揺動基部43Sが第3軸線C3の方向において、第1プーリから第2プーリに向かう方向へ所定量以上移動することを規制している。これによって、揺動支点の過度な移動を規制することで、無端ベルト26の過度の張力の発生を抑制することができる。
尚、第1の実施形態、及び第2の実施形態では揺動基部43Sをナットプーリ25の第2軸線側に押し付ける形式の弾性体を例示したが、揺動基部43Sをナットプーリ25の第2軸線側に引っ張る「引っ張りバネ」を使用することもできる。この場合は、揺動基部43Sとストッパ部44Rにバネ掛けを形成し、このバネ掛けに引っ張りばねの両端を係合すれば良い。
例えば、図9に励示的に示しているが、揺動基部43Sの一部、例えば揺動基部43Sの先端側、或いは根元側(連結片部43の垂下片部43Vとの固定部側)に、引っ張りバネ52のバネ掛け部43Eを形成し、このバネ掛け部43Eに引っ張りバネ52の一端が係合されている。一方、固定片部44の下端側には、引っ張りバネ52のバネ掛け部44Eを形成し、このバネ掛け部44Eに引っ張りバネ52の他端が係合されている。
そして、図9の(A)は、プーリテンショナ機構42の第1テンショナ部27Aと、第2テンショナ部27Bの間に無端ベルト26を組み込んだ初期(例えば、製造直後)の状態を示している。この場合は、無端ベルト26は、設計仕様通りに作られているので、無端ベルト26の張力も設計仕様通りである。この場合、第1テンショナ部27Aと、第2テンショナ部27Bは、無端ベルト26の張力による反発力によって、モータプーリ22の第1軸線C1の方向に向かう力を受ける。
したがって、連結片部43の揺動基部43Sも、モータプーリ22の第1軸線の方向に向かう力を受ける。これによって引っ張りバネ52が引き延ばされ、無端ベルト26の張力による反発力と、引っ張りバネ52の引っ張り力による第1テンショナ部27Aと第2テンショナ部27Bの無端ベルト26への押し付け力とが均衡する位置で、揺動基部43Sの位置が決定される。
次に、図9の(B)は、プーリテンショナ機構42の第1テンショナ部27Aと、第2テンショナ部27Bの間に無端ベルト26を組み込んで実際に動作させたとき(例えば、耐久試験で無端ベルトが経時劣化したとき)の状態を示している。この場合は、無端ベルト26は、経時劣化によって延びが発生している。このため、無端ベルト26の張力は低下しているので、無端ベルト26の反発力も低下することになる。この場合、第1テンショナ部27Aと、第2テンショナ部27Bは、引っ張りバネ52の復元力によって、ナットプーリ25の第2軸線C2の方向に向かう力を受ける。
したがって、連結片部43の揺動基部43Sは、ナットプーリ25の第2軸線C2の方向に向かい、無端ベルト26の張力による反発力と、引っ張りバネ42の引っ張り力による第1テンショナ部27Aと第2テンショナ部27Bの無端ベルト26への押し付け力とが均衡する位置で、揺動基部43Sの位置が決定される。この場合、図6と同様に、図9の(A)の状態から図9の(B)の状態に遷移するが、その遷移距離は距離δとなっている。このようにして、無端ベルト26の経時劣化による延びに起因して、無端ベルト26の張力が変動するのを、板バネ45によって補償することができる。
以上の説明においては、プーリテンショナ機構42のテンション調整機構28は、第2ギヤハウジング本体部30の側に配置されているが、第1ギヤハウジング本体部29の側に配置することもできる。
図10に示しているように、電動モータ組立体20によって回転されるモータシャフト21にはモータプーリ22が固定されている。また、操舵軸23にはナット24が螺合されており、ナット24の外周にはナットプーリ25が固定されている。したがって、ナット24とナットプーリ25は同期して回転することができる。
モータプーリ22とナットプーリ25には、可撓性の材料で作られた環状の無端ベルト26が巻き掛けられており、電動モータ組立体20によってモータプーリ22が回転されると、無端ベルト26によってナットプーリ25が回転され、ナット24の回転運動が操舵軸23の直動運動に変換されて操舵動作を行なうことができる。
また、モータプーリ22とナットプーリ24の間の無端ベルト26の外側には、無端ベルト26を挟むように、プーリテンショナ機構42を構成する一対の第1テンショナ部27A、第2テンショナ部27Bが配置されている。これらの第1テンショナ部27A、第2テンショナ部27Bは、無端ベルト26の外側から内側に向けて、互いに向き合う無端ベルト26の内側面を近づけるように、無端ベルト26に当接されている。
第1テンショナ部27A、第2テンショナ部27Bは、上述したような機能を備えるテンション調整機構28に固定されており、第1テンショナ部27A、第2テンショナ部27Bを、ナットプーリ25の回転軸線側に移動させることによって、無端ベルト26の張力の変動を補償するように構成されている.
テンション調整機構28を構成する連結片部43は。実施例1とは反対に第1ギヤハウジング本体部29の側に向けて揺動基部43Sが配置されている。したがって、固定片部44も、第1ギヤハウジング本体部29の減速機構収容空間を形成する壁面に固定される。これによって、テンション調整機構28がモータハウジング部35とは反対側に配置されるので、モータプーリ22とナットプーリ25をモータハウジング部35側に近づけることができ、モータシャフト21が減速機構収納空間34に突出するに長さを短くできる。これによって、モータシャフト21の傾きをより小さくすることができる。
テンション調整機構28を構成する連結片部43は。実施例1とは反対に第1ギヤハウジング本体部29の側に向けて揺動基部43Sが配置されている。したがって、固定片部44も、第1ギヤハウジング本体部29の減速機構収容空間を形成する壁面に固定される。これによって、テンション調整機構28がモータハウジング部35とは反対側に配置されるので、モータプーリ22とナットプーリ25をモータハウジング部35側に近づけることができ、モータシャフト21が減速機構収納空間34に突出するに長さを短くできる。これによって、モータシャフト21の傾きをより小さくすることができる。
以上述べた通り、本発明によれば、無端ベルトの外側に配置された一対のテンショナ部に、モータプーリとナットプーリに巻き掛けられた、互いに向き合う無端ベルトを近づける方向に弾性体によって押し付け力を与えて、無端ベルトの長さの変動を補償するプーリテンショナ機構を備えている。
これによれば、モータプーリとナットプーリの間に巻き掛けられた無端ベルトの張力の変動を補償できるので、モータプーリの回転を正確にナットプーリに伝達することができる。
尚、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
20…電動モータ組立体、21…モータシャフト22…モータプーリ、23…操舵軸、24…ナット、25…ナットプーリ、26…無端ベルト、27A…第1テンショナ部、27B…第2テンショナ部、28…テンション調整機構、29…第1ギヤハウジング本体部、30…第2ギヤハウジング本体部、32…ギヤハウジング部、33…操舵軸収納空間、34…減速機構収納空間、35…モータハウジング部、36…操舵軸ボールねじ溝、37…ナット本体部、38…ナットボールねじ溝、39…循環ボール、42…プーリテンショナ機構、43…連結片部、43H…上辺部、43V…垂下辺部、43S…揺動基部、44…固定片部、44S…弾性体収納部、44G…ガイド部、44P…肉取り部、44R…ストッパ部、47…抜け止めリング。
Claims (12)
- 電動パワーステアリング装置であって、
ハウジングであって、ギヤハウジング部と、モータハウジング部を備え、
前記ギヤハウジング部は、ギヤハウジング本体部と、操舵軸収容空間と、減速機構収容空間と、を備え、
前記操舵軸収容空間は、前記ギヤハウジング本体部の内部に設けられており、
前記減速機構収容空間は、前記ギヤハウジング本体部の内部に設けられ、前記操舵軸収容空間と繋がっており、
前記モータハウジング部は、モータハウジング本体部と、モータ要素収容空間を備え、
前記モータ要素収容空間は、前記モータハウジング本体部の内部に設けられており、前記減速機構収容空間と繋がっている、
前記ハウジングと、
操舵軸であって、操舵軸本体部と、操舵軸ボールねじ溝を備え、前記操舵軸収容空間において前記操舵軸の長手方向において移動することにより、操舵輪を操舵可能であり、
前記操舵軸本体部は、棒形状を有しており、
前記操舵軸ボールねじ溝は、前記操舵軸本体部の外周側に設けられ、螺旋溝形状を有している、
前記操舵軸と、
ナットであって、ナット本体部と、ナットボールねじ溝を有し、前記減速機構収容空間の内部で回転可能に設けられ、
前記ナット本体部は、筒形状を有し、前記操舵軸が挿入されており、
前記ナットボールねじ溝は、前記ナット本体部の内周側に形成された螺旋溝形状を有し、前記ナットボールねじ溝と前記操舵軸ボールねじ溝の間に螺旋形状のボール移動通路を形成する、
前記ナットと、
複数のボールであって、前記ボール移動通路に設けられ、前記ナットの回転に伴い前記ボール移動通路の中で移動することにより、前記ナットの回転軸線の方向において、前記ナットに対し、前記操舵軸を移動させる、
複数の前記ボールと、
電動モータであって、モータシャフトと、モータロータと、モータステータを有し、前記モータシャフトは、少なくとも一部が前記モータ要素収容空間に設けられ、前記ハウジングに対し回転可能に支持されており、前記モータシャフトの回転軸線である第1軸線は、前記第1軸線に関する径方向において、前記ナットの回転軸線である第2軸線に対しオフセットしており、
前記モータロータは、前記モータ要素収容空間に設けられ、前記モータシャフトと一体に回転可能であり、
前記モータステータは、前記モータ要素収容空間に設けられ、前記第1軸線に関する径方向において、前記モータロータの外側に設けられている、
前記電動モータと、
ナットプーリであって、前記減速機構収容空間に設けられ、前記ナットと一体に回転可能である、
前記ナットプーリと、
モータプーリであって、前記減速機構収容空間に設けられ、前記前記モータシャフトと一体に回転可能である、
前記モータプーリと、
無端ベルトであって、前記減速機構収容空間に設けられ、前記モータプーリと前記ナットプーリのうち一方を第1プーリ、他方を第2プーリとしたとき、前記第1プーリに設けられた第1プーリベルト巻掛部と前記第2プーリに設けられた第2プーリベルト巻掛部に巻き掛けられている、
前記無端ベルトと、
プーリテンショナ機構であって、前記減速機構収容空間に設けられ、第1テンショナ部と第2テンショナ部を備え、
前記第1軸線の回転軸線に対し直角な断面において、前記第1軸線と前記第2軸線を結んだ軸線を第3軸線、前記第1軸線と前記第3軸線の両方に対し直角な軸線を第4軸線、前記無端ベルトのうち前記第3軸線の一方を第1領域、他方を第2領域、前記第1テンショナ部と前記第1領域との接点を第1接点、前記第2テンショナ部と前記第2領域との接点を第2接点、前記第1プーリと前記第2プーリの一対の共通外接線である第1共通外接線と第2共通外接線のうち、前記第1テンショナ部に近い方を前記第1共通外接線、前記第2テンショナ部に近い方を前記第2共通外接線としたとき、
前記第1テンショナ部と前記第2テンショナ部は、前記第4軸線の方向において、前記第1テンショナ部、前記第1領域、前記第3軸線、前記第2領域、前記第2テンショナ部の順に並んでおり、
前記第1テンショナ部は、前記前記第1接点が、前記第1共通外接線よりも前記第3軸線に近接して設けられており、
前記第2テンショナ部は、前記第2接点が、前記第2共通外接線よりも前記第3軸線に近接して設けられている、
前記プーリテンショナ機構と、
テンション調整機構であって、前記減速機構収容空間に設けられ、テンション調整機構本体部と、弾性部材を備え、
前記テンション調整機構本体部は、前記第3軸線の方向に移動可能であり、前記第1テンショナ部と前記第2テンショナ部と繋がっており、
前記弾性部材は、前記第3軸線の方向において、前記第1プーリから前記第2プーリに向かう方向に前記テンション調整機構本体部を引っ張り、または付勢している、
前記テンション調整機構と、
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1に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記テンション調整機構は、揺動基部を備え、
前記テンション調整機構本体部は、前記揺動基部を揺動中心として揺動可能であ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2に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記第1軸線に対し直角な平面において、前記第1接点と前記第2接点を通る軸線を第5軸線としたとき、
前記第2プーリベルト巻掛部の外径は、前記第1プーリベルト巻掛部の外径よりも大きく、
前記揺動基部の揺動中心は、前記第5軸線よりも前記第2プーリが設けられている側に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。 - 請求項2に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記ギヤハウジング部は、ガイド部を有し、
前記ガイド部は、前記第3軸線の方向における前記揺動基部の移動を許容し、前記第4軸線の方向における前記揺動基部の移動を規制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、
前記ガイド部は、ストッパ部を有し、
前記ストッパ部は、前記揺動基部が、前記第3軸線の方向において、前記第1プーリから前記第2プーリに向かう方向へ所定量以上移動することを規制するものであ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、
前記ガイド部は、前記弾性部材に負荷がかかっていない状態において、前記揺動基部が、前記第3軸線の方向において、前記第2プーリから前記第1プーリに向かう方向へ移動可能な隙間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、
前記弾性部材は、金属ばねであ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7に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記弾性部材は、板ばねであ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7に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記弾性部材は、コイルばねであ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、
前記第1軸線に対し直角な平面において、前記第1接点と前記第2接点を通る軸線を第5軸線としたとき、
前記第2プーリベルト巻掛部の外径は、前記第1プーリベルト巻掛部の外径よりも大きく、
前記テンション調整機構本体部は、前記第5軸線に対し、前記第2プーリの設けられている側に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。 - 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、
前記第2プーリベルト巻掛部の外径は、前記第1プーリベルト巻掛部の外径よりも大きい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は、
前記ギヤハウジング部と前記モータハウジング部とを締結する締結部材を有し、
前記モータハウジング部は、前記締結部材によって前記ギヤハウジング部と締結される前の状態において、前記第1軸線と平行かつオフセットした第6軸線を回転軸として前記ギヤハウジング部に対し回転することにより、前記第1軸線と前記第2軸線の間の距離を調整可能であ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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