JP3645688B2 - ラックピニオン式ステアリング装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操舵トルクを伝達する出力シャフトに一体化されるピニオンに、ラックが噛み合わされるラックピニオン式ステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
操舵トルクを伝達する出力シャフトと、その出力シャフトに同行回転するように一体化されるピニオンと、そのピニオンに噛み合うラックと、その出力シャフトを軸受を介して支持するハウジングとを備え、そのピニオンの回転によるラックの移動により車両が操舵されるラックピニオン式ステアリング装置が従来から用いられている（特開平９‐２０２５６号公報）。
従来のラックピニオン式ステアリング装置では、その出力シャフトの軸方向のがたつきにより、ラックとピニオンの噛み合い状態が変動し、操舵フィーリングが低下するという問題があった。
【０００３】
そのラックピニオン式ステアリング装置において操舵補助力を付与するため、出力シャフトに、軸方向相対変位可能かつ操舵トルクに応じて弾性的に相対回転可能に連結される入力シャフトと、その入力シャフトに固定される磁性材製部材と出力シャフトに固定される磁性材製部材との間の磁気抵抗の変化に基づき、その操舵トルクを検出するトルクセンサと、その検出された操舵トルクに応じた操舵補助力の付与手段とが設けられている。
しかし、その出力シャフトが軸方向にがたつくと、その入力シャフトに固定される磁性材製部材と出力シャフトに固定される磁性材製部材との間隔が変動するので、トルクセンサによる検出値が適正値から変動するという問題がある。
【０００４】
そのトルクセンサにより検出された操舵トルクに応じた操舵補助力を付与するため、その検出された操舵トルクに応じた操舵補助力を発生させるアクチュエータと、その操舵補助力により回転する駆動ギアと、その駆動ギアに噛み合わされると共に前記出力シャフトに嵌め合わされる従動ギアとが設けられている。
その駆動ギアと従動ギアのバックラッシが適正でない場合、その従動ギアの交換作業が行われる。
しかし、その出力シャフトを単一のハウジングにより支持した場合、そのバックラッシが適正か否かを、ピニオンにラックを噛み合わせた後にしか行えない。そうすると、その従動ギアを交換してバックラッシを適正化するには、そのピニオンとラックの噛み合わせの解除を含め、多くの面倒な分解組立作業を必要とする。
【０００５】
従来、その従動ギアの軸方向変位を阻止するため、出力シャフトに止め輪やナットが嵌め合わされている。
しかし、止め輪やナットを用いる場合、それだけ出力シャフトの軸方向寸法が大きくなるため、スペースの制限された車体内部にステアリング装置を配置できないことがある。
【０００６】
そのアクチュエータの出力軸がロックした場合のフェイルセーフのため、その従動ギヤは出力シャフトにトルクリミッター機構を介して嵌め合わされ、予め設定されたリミットトルク以上の操舵トルクが作用すると従動ギヤは出力シャフトに対して相対回転するものとされている。
しかし、その従動ギアの軸方向変位を阻止するために止め輪を用いる場合、加工公差や組立公差に基づき、その従動ギアと止め輪との相対滑りを阻止する摩擦力が過大になり、適正にトルクリミッター機構を機能させることができない場合がある。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決することのできるラックピニオン式ステアリング装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のラックピニオン式ステアリング装置は、操舵トルクを伝達する出力シャフトと、その出力シャフトに同行回転するように一体化されるピニオンと、そのピニオンに噛み合うラックと、その出力シャフトを軸受を介して支持するハウジングと、その軸受に予圧を調節可能に付与する手段とを備えることを特徴とする。
この構成によれば、その軸受に適正な予圧を付与することで、その出力シャフトの軸方向のがたつきを防止し、そのラックとピニオンの噛み合い状態の変動を防止し、操舵フィーリングが低下するのを防止できる。
【０００９】
その出力シャフトに、軸方向相対変位可能かつ操舵トルクに応じて弾性的に相対回転可能に連結される入力シャフトと、その入力シャフトに固定される磁性材製部材と出力シャフトに固定される磁性材製部材との間の磁気抵抗の変化に基づき、その操舵トルクを検出するトルクセンサと、その検出された操舵トルクに応じた操舵補助力の付与手段とを備えるのが好ましい。
この構成によれば、その出力シャフトの軸方向のがたつきが防止されることで、その入力シャフトに固定される磁性材製部材と出力シャフトに固定される磁性材製部材との間隔が変動するのを防止できる。これにより、そのトルクセンサによる検出値が適正値から変動するのを防止でき、適正な操舵補助力を付与することができる。
【００１０】
本発明において、その出力シャフトは第１の転がり軸受と第２の転がり軸受とを介して前記ハウジングにより支持され、両転がり軸受の外輪を、互いに向かい変位するのを阻止する外輪変位阻止部と、第１の転がり軸受の内輪が、第２の転がり軸受の内輪から離れる方向へ変位するのを阻止する内輪変位阻止部と、その出力シャフトにねじ合わされる予圧調節部材とを備え、その予圧調節部材の出力シャフトへのねじ込み量に応じて、第２の転がり軸受の内輪を第１の転がり軸受の内輪に向かい押すことが可能とされているのが好ましい。
この構成によれば、両転がり軸受の外輪は互いに向かい変位するのが外輪変位阻止部により阻止され、第１の転がり軸受の内輪は第２の転がり軸受の内輪から離れる方向へ変位するのが内輪変位阻止部により阻止されるので、予圧調節部材の出力シャフトへのねじ込み量に応じて、第２の転がり軸受の内輪を第１の転がり軸受の内輪に向かい押すことで、両転がり軸受に予圧を容易に調節可能に付与できる。
【００１１】
また、その操舵トルクを検出するトルクセンサと、その検出された操舵トルクに応じた操舵補助力を発生させるアクチュエータと、その操舵補助力により回転する駆動ギアと、その駆動ギアに噛み合わされると共に前記出力シャフトに嵌め合わされる従動ギアとを備え、前記ハウジングは、その駆動ギアと従動ギアを覆うギアハウジング部と、そのギアハウジング部と別体であって前記ピニオンとラックを覆うラックハウジング部とを有し、そのギアハウジング部により出力シャフトを前記第１の転がり軸受を介して支持することで、その駆動ギアに従動ギアを噛み合わせることが可能とされ、そのギアハウジング部により出力シャフトを支持した後に、そのラックハウジング部により出力シャフトを前記第２の転がり軸受を介して支持すると共にギアハウジング部にラックハウジング部を連結することで、前記ピニオンにラックを噛み合わせることが可能とされているのが好ましい。
この構成によれば、ギアハウジング部とラックハウジング部とを連結する前に、出力シャフトをギアハウジング部で支持した状態で駆動ギアと従動ギアとを噛み合わせることで、両ギアの間のバックラッシが適正か否かを判断できる。これにより、そのバックラッシの適正化のための従動ギアの交換作業を、ピニオンにラックを噛み合わせる前に行える。よって、そのバックラッシの適正化のための分解組立作業を簡単化できる。
【００１２】
また、その操舵トルクを検出するトルクセンサと、その検出された操舵トルクに応じた操舵補助力を発生させるアクチュエータと、その操舵補助力により回転する駆動ギアと、その駆動ギアに噛み合わされると共に前記出力シャフトに嵌め合わされる従動ギアとを備え、その従動ギヤは出力シャフトに、予め設定されたリミットトルク以上の操舵トルクが作用すると相対回転するように、トルクリミッター機構を介して嵌め合わされ、その従動ギアは、前記第１の転がり軸受の内輪と内輪変位阻止部との間に配置され、その第１の転がり軸受の内輪は、その従動ギアを介して、その内輪変位阻止部により前記第２の転がり軸受の内輪から離れる方向へ変位するのが阻止されるのが好ましい。
この構成によれば、その従動ギアの軸方向変位を、出力シャフトを支持する第１の転がり軸受の内輪により規制できるので、止め輪等の専用の変位規制部材が不要である。これにより、出力シャフトの軸方向寸法を短くし、小型化を図ることができる。さらに、その第１の転がり軸受に付与される予圧を調節することで、その第１の転がり軸受の内輪と駆動ギアとの相対滑りを阻止する摩擦力が過大になるのを防止できる。これにより、適正にトルクリミッター機構を機能させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００１４】
図１に示すラックピニオン式電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイール（図示省略）の操舵により発生する操舵トルクを、ハウジング１により支持されたステアリングシャフト３によりピニオン４に伝達する。その操舵トルクによるピニオン４の回転により、そのピニオン４に噛み合うラック５が移動する。そのラック５の移動により、そのラック５にナックルアーム等を介し連結される車輪の舵角が変化する。そのハウジング１は、ギアハウジング部２とラックハウジング部６とを連結することで構成されている。
【００１５】
そのステアリングシャフト３により伝達される操舵トルクに応じた操舵補助力を付与するため、その操舵トルクを検出するトルクセンサ７と、その検出された操舵トルクに応じて駆動されることで操舵補助力を発生させるモータ（アクチュエータ）８と、そのモータ８の発生する操舵補助力により回転駆動されるウォーム（駆動ギア）９と、このウォーム９に噛み合うウォームホイール（従動ギア）１０とが設けられている。
【００１６】
上記ウォーム９とウォームホイール１０はギアハウジング部２に覆われる。上記ピニオン４とラック５は、そのギアハウジング部２と別体のラックハウジング部６に覆われる。そのギアハウジング部２は、そのラックハウジング部６と、そのトルクセンサ７のセンサハウジング２１とに連結される。
【００１７】
そのセンサハウジング２１内において、そのステアリングシャフト３は入力シャフト３ａと出力シャフト３ｂとに分割される。その入力シャフト３ａの一端にステアリングホイールが連結される。その入力シャフト３ａの他端に、出力シャフト３ｂの一端がブッシュ２５を介して相対回転可能に嵌め合わされる。
【００１８】
その入力シャフト３ａは、そのセンサハウジング２１にボールベアリング３１を介して支持される。その出力シャフト３ｂは、そのギアハウジング部２に第１ボールベアリング（第１の転がり軸受）２６を介して支持され、そのラックハウジング部６に第２ボールベアリング（第２の転がり軸受）２７を介して支持される。その第１ボールベアリング２６の外輪２６ｂは、そのギアハウジング部２の内周に形成された段差面（外輪変位阻止部）２ａに接することで、第２ボールベアリング２７に向かい変位するのが規制される。その第２ボールベアリング２７の外輪２７ｂは、そのラックハウジング部６の内周に形成された段差面（外輪変位阻止部）６ａに接することで、第１ボールベアリング２６に向かい変位するのが規制される。すなわち、その第１ボールベアリング２６の外輪２６ｂと、第２ボールベアリング２７の外輪２７ｂは、互いに向かい変位するのが規制されている。
【００１９】
その出力シャフト３ｂの外周に上記ピニオン４が同行回転するように一体的に設けられている。上記ウォームホイール１０は、その出力シャフト３ｂに後述のトルクリミッター機構１１を介して嵌め合わされる。上記ウォーム９は、ギアハウジング部２の内部に軸受（図示省略）を介して支持される。
【００２０】
各シャフト３ａ、３ｂの中心に沿ってトーションバー２３が挿入されている。そのトーションバー２３の一端は入力シャフト３ａにピン２２により連結され、他端はセレーション２４により出力シャフト３ｂに連結されている。これにより、その入力シャフト３ａと出力シャフト３ｂとは操舵トルクに応じて弾性的に相対回転可能とされている。また、そのトーションバー２３と出力シャフト３ｂはセレーション２４により連結されるので、入力シャフト３ａと出力シャフト３ｂは軸方向に相対変位可能である。
【００２１】
そのトルクセンサ７は、センサハウジング２１により保持される第１、第２検出コイル３３、３４と、その入力シャフト３ａの外周に固定される磁性材製の第１検出リング（磁性材製部材）３６および磁性材製の第３検出リング３８と、その出力シャフト３ｂの外周に固定される磁性材製の第２検出リング（磁性材製部材）３７を有する。
その第１検出リング３６の一端面と第２検出リング３７の一端面とは互いに対向するように配置され、各検出リング３６、３７の一端面に、それぞれ歯３６ａ、３７ａが周方向に沿って複数設けられている。
その第１検出リング３６の他端面と第３検出リング３８の一端面とは互いに対向するように配置される。その第３検出リング３８の一端面に歯３８ａが周方向に沿って複数設けられている。その第１検出リング３６の他端面には歯は設けられない。
その第１検出コイル３３は第１検出リング３６と第２検出リング３７の対向間を覆うように配置され、第２検出コイル３４は第１検出リング３６と第３検出リング３８の対向間を覆うように配置される。各検出コイル３３、３４はプリント基板４１に接続される。
【００２２】
その基板４１に、図２に示す信号処理回路が形成されている。すなわち、第１検出コイル３３は抵抗４５を介して発振器４６に接続され、第２検出コイル３４は抵抗４７を介して発振器４６に接続され、各検出コイル３３、３４は差動増幅回路４８に接続される。
これにより、操舵トルクによりトーションバー２３が捩れ、第１検出リング３６と第２検出リング３７とが相対的に回転すると、両検出リング３６、３７の歯３６ａ、３７ａの対向部分の面積が変化する。その面積変化により、その歯３６ａ、３７ａの対向間における第１検出コイル３３の発生磁束に対する磁気抵抗が変化することから、その変化に基づき第１検出コイル３３の出力が変化し、その出力に対応した操舵トルクが検出される。
また、温度変動による第１検出コイル３３の出力変動は、温度変動による第２検出コイル３４の出力変動に等しくされている。これにより、温度変動による第１検出コイル３３の出力変動は差動増幅回路４８により打ち消され、操舵トルクの検出値の温度による変動が補償される。
【００２３】
その差動増幅回路４８から出力される操舵トルクに対応した信号が、配線６１を介して制御装置（図示省略）に送られる。その制御装置は、その検出された操舵トルクに応じて上記操舵補助用モータ８を駆動する。そのモータ８の回転が、上記ウォーム９、ウォームホイール１０を介して出力シャフト３ｂに伝達されることで、操舵補助力が付与される。
【００２４】
上記トルクリミッター機構１１は、図３に示すように、その出力シャフト３ｂの外周とウォームホイール１０の内周とに挟まれることで径方向に変形するトルク設定部材５１を有する。そのトルク設定部材５１は、出力シャフト３ｂの外周に形成される周溝３ｈ内に配置される。このトルク設定部材５１は、図４の（１）、（２）に示すように、割り溝５１ａを有する金属製リング本体５１ｂと、この本体５１ｂに一体的に形成された複数の半円筒状突出部５１ｃとを有する。それら突出部５１ｃは、周方向に沿って一定間隔で並列し、径方向外方へ突出する。各突出部５１ｃの径方向変形量に対応する径方向力が、その出力シャフト３ｂとウォームホイール１０とに作用する。このようなトルク設定部材５１として、例えばトレランスリング（レンコルトレランスリングス社製、ＳＶ型）を用いることができる。
【００２５】
図５は、そのトルク設定部材５１の径方向変形量と径方向力との関係を示し、径方向変形量が一定値δａ以下では径方向変形量に比例して径方向力が増加するものとされ、その一定値δａを超える領域において、径方向変形量に対する径方向力の増加割合が一定値δａ未満の領域における増加割合よりも小さくなる領域Ａを有する。その一定値δａを超える領域Ａ内の値δｂにトルク設定部材５１の径方向変形量が設定されている。
【００２６】
図３に示すように、そのウォームホイール１０は、出力シャフト３ｂの外周に一体形成されるリング状のフランジ（内輪変位阻止部）３ｄと、出力シャフト３ｂに嵌め合わされる上記第１ボールベアリング２６の内輪２６ａとの間に配置される。その第１ボールベアリング２６の内輪２６ａは、そのウォームホイール１０を介して、そのフランジ３ｄにより上記第２ボールベアリング２７の内輪２７ａから離れる方向へ変位するのが阻止される。また、ウォームホイール１０の軸方向変位は、そのフランジ３ｄと第１ボールベアリング２６の内輪２６ａとにより規制されることになる。
【００２７】
そのトルク設定部材５１の径方向変形量に対応する径方向力をステアリングシャフト３とウォームホイール１０とに作用させることで、そのトルク設定部材５１の内周とステアリングシャフト３の外周との間の摩擦抵抗、およびトルク設定部材５１の外周とウォームホイール１０の内周との間の摩擦抵抗により、ステアリングシャフト３とウォームホイール１０との間でトルクを伝達することができる。その摩擦抵抗に対応してリミットトルクが定まる。本実施形態では、そのトルク設定部材５１の内周とステアリングシャフト３の外周との間の摩擦抵抗は、そのトルク設定部材５１外周とウォームホイール１０の内周との間の摩擦抵抗よりも小さくされる。そのトルク設定部材５１の内周とステアリングシャフト３の外周とが相対的に滑り始める時のトルクが、トルクリミッター機構１１のリミットトルクとなる。そのリミットトルクは実験により予め適当な値に設定される。そのリミットトルク以上の操舵トルクが作用すると出力シャフト３ｂとウォームホイール１０とは相対回転する。
【００２８】
図１に示すように、上記ラック５はサポートヨーク（ラック支持部材）６６の一端により支持される。そのサポートヨーク６６は、ラックハウジング部６に形成された保持孔６５に、ラック５に近接する方向と離反する方向とに移動可能に挿入されている。そのサポートヨーク６６の移動により、ピニオン４及びラック５の歯の加工誤差やラック５の曲がりが吸収され、ラック５とピニオン４との噛み合いの円滑化が図られる。そのサポートヨーク６６の他端と、その保持孔６５にねじ込まれたプラグ６８とで圧縮されるコイルバネ６９が配置されている。そのバネ６９の弾力により、サポートヨーク６６はラック５に押し付けられる。そのプラグ６８の外端には工具係合用凹部６８ａが形成されている。そのプラグ６８の保持孔６５へのねじ込み量の調節により、そのバネ６９の弾力が調節され、ラック５とピニオン４の噛み合い状態の適正化が行われる。なお、そのプラグ６８の外周にロックナット６７がねじ合わされる。
【００２９】
上記出力シャフト３ｂの他端は、ラックハウジング部６に形成された開口から突出する。その出力シャフト３ｂの他端に、予圧調節用ナット（予圧調節部材）７１とロックナット７２とがねじ合わされる。その予圧調節用ナット７１の一端面７１′は、上記第２ボールベアリング２７の内輪２７ａに接する。その予圧調節用ナット７１とロックナット７２とを覆うキャップ７３が、そのラックハウジング部６に嵌め合わされる。
【００３０】
上記第１ボールベアリング２６の内輪２６ａは第２ボールベアリング２７の内輪２７ａから離れる方向に変位するのが阻止されているので、その予圧調節用ナット７１の出力シャフト３ｂへのねじ込み量に応じて、第２ボールベアリング２７の内輪２７ａを第１ボールベアリング２６の内輪２６ａに向かい押すことができる。両ボールベアリング２６、２７の外輪２６ｂ、２７ｂは、上記のように互いに向かい変位するのが規制されているので、その予圧調節用ナット７１の出力シャフト３ｂへのねじ込みにより、両ボールベアリング２６、２７に予圧を付与でき、これにより、ステアリングシャフト３が軸方向にがたつくのを防止できる。また、その予圧調節用ナット７１の出力シャフト３ｂへのねじ込み量を調節することで、その予圧を調節できる。
【００３１】
上記ステアリング装置を組み立てる場合、先ず、第１検出リング３６と第３検出リング３８とが取り付けられた入力シャフト３ａを、ウォームホイール１０、トルクリミッター機構１１、および第２検出リング３７が取り付けられた出力シャフト３ｂに、ブッシュ２５を介して嵌め合わせる。
次に、トーションバー２３を、入力シャフト３ａに挿入すると共にセレーション２４を介して出力シャフト３ｂに接続する。
その入力シャフト３ａと出力シャフト３ｂを含む組立体を、ウォーム９が取り付けられたギアハウジング部２により、第１ボールベアリング２６を介して支持する。これにより、そのウォーム９とウォームホイール１０とを噛み合わせることができる。
次に、そのウォーム９とウォームホイール１０の間のバックラッシが適正か否か測定し、適正でなければ分解し、ウォームホイール１０を交換する。
そのバックラッシが適正であれば、その入力シャフト３ａ、出力シャフト３ｂ、およびギアハウジング部２を含む組立体を、第１、第２検出コイル３３、３４が取り付けられたセンサハウジング２１により、ボールベアリング３１を介して支持し、ギアハウジング部２とセンサハウジング２１とをボルト（図示省略）により連結し、基板４１を取り付けてトルクセンサ７を構成する。
次に、その入力シャフト３ａに連結されるステアリングホイールが直進操舵状態に位置決めされる時に、トルクセンサ７の出力が零になるように、入力シャフト３ａの出力シャフト３ｂに対する周方向における位置決めを行う。その位置決め後に、ピン２２によりトーションバー２３を入力シャフト３ａに連結する。
次に、その入力シャフト３ａ、出力シャフト３ｂ、ギアハウジング部２、およびトルクセンサ７を含む組立体を、ラック５を覆うラックハウジング部６により、第２ボールベアリング２７を介して支持し、ギアハウジング部２とラックハウジング部６とをボルト（図示省略）により連結する。これにより、ピニオン４とラック５とを噛み合わせることができる。
次に、出力シャフト３ｂにねじ合わせる予圧調節用ナット７１により第１ボールベアリング２６と第２ボールベアリング２７に付与する予圧を調節し、その調節後にロックナット７２を出力シャフト３ｂにねじ合わせ、キャップ７３をラックハウジング部６に取り付ける。
しかる後に、プラグ６８の保持孔６５へのねじ込み量を調節することで、コイルバネ６９がサポートヨーク６６を介してラック５を押し付ける弾力を調節し、ラック５とピニオン４の噛み合い状態の適正化を行う。しかる後に、プラグ６８にロックナット６７をねじ合わせる。
【００３２】
上記構成によれば、出力シャフト３ｂを支持する一対のボールベアリング２６、２７に適正な予圧を付与することで、出力シャフト３ｂの軸方向のがたを防止できる。これにより、ラック５とピニオン４の噛み合い状態の変動を防止し、操舵フィーリングを向上できる。
また、その出力シャフト３ｂの軸方向のがたつきが防止されることで、トルクセンサ７の第１検出リング３６と第２検出リング３７の間隔が変動するのを防止できる。これにより、両検出リング３６、３７の間の磁気抵抗の変化に基づき検出される操舵トルクの値が適正値から変動するのを防止でき、適正な操舵補助力を付与することができる。
また、予圧調節用ナット７１のねじ込み量を調節するだけで、両ボールベアリング２６、２７に予圧を容易に調節可能に付与できる。
また、ギアハウジング部２とラックハウジング部６とを連結する前に、出力シャフト３ｂをギアハウジング部２で支持した状態でウォーム９とウォームホイール１０とを噛み合わせることで、そのウォーム９とウォームホイール１０の間のバックラッシが適正か否かを判断できる。これにより、そのバックラッシを適正化するためのウォームホイール１０の交換作業を、ピニオン４にラック５を噛み合わせる前に行える。よって、そのバックラッシの適正化のための分解組立作業を簡単化できる。
また、上記実施形態では、ウォームホイール１０の軸方向変位を、出力シャフト３ｂを支持する第１ボールベアリング２６の内輪２６ａにより規制できるので、止め輪等の専用の変位規制部材が不要である。これにより、出力シャフト３ｂの軸方向寸法を短くし、小型化を図ることができる。さらに、上記のように各ボールベアリング２６、２７に付与される予圧を調節できるので、第１ボールベアリング２６の内輪２６ａとウォームホイール１０との相対滑りを阻止する摩擦力が過大になるのを防止できる。これにより、適正にトルクリミッター機構１１を機能させることができる。
【００３３】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、操舵補助力を伝達する駆動ギアと従動ギアは、ウォームとウォームホイールに限定されず、ギアであればよい。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、操舵フィーリングの低下を容易に防止でき、適正な操舵補助力を付与でき、組立工程を簡単化でき、小型化を図れ、適正にフェイルセーフ機能を奏することができるラックピニオン式ステアリング装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の電動パワーステアリング装置の断面図
【図２】本発明の実施形態のトルクセンサの回路構成の説明図
【図３】本発明の実施形態の電動パワーステアリング装置の要部の断面図
【図４】本発明の実施形態のトルクリミッター機構におけるトルク設定部材の（１）は断面図、（２）は正面図
【図５】本発明の実施形態のトルク設定部材の径方向変形量と径方向力との関係を示す図
【符号の説明】
２ ギアハウジング部
２ａ、６ａ 段差面（外輪変位阻止部）
３ａ 入力シャフト
３ｂ 出力シャフト
３ｄ フランジ（内輪変位阻止部）
４ ピニオン
５ ラック
６ ラックハウジング部
７ トルクセンサ
８ モータ
１０ ウォームホイール
１１ トルクリミッター機構
２６ 第１ボールベアリング
２７ 第２ボールベアリング
３６ 第１検出リング
３７ 第２検出リング
７１ 予圧調節用ナット

Claims (3)

1. 操舵トルクを伝達する出力シャフトと、
   その出力シャフトに同行回転するように一体化されるピニオンと、
   そのピニオンに噛み合うラックと、
   その出力シャフトを軸受を介して支持するハウジングと、
   その軸受に予圧を調節可能に付与する手段とを備え、
   その出力シャフトは、第１の転がり軸受と第２の転がり軸受とを介して前記ハウジングにより支持され、
   両転がり軸受の外輪を、互いに向かい変位するのを阻止する外輪変位阻止部と、
   第１の転がり軸受の内輪が、第２の転がり軸受の内輪から離れる方向へ変位するのを阻止する内輪変位阻止部と、
   その出力シャフトにねじ合わされる予圧調節部材とを備え、
   その予圧調節部材の出力シャフトへのねじ込み量に応じて、第２の転がり軸受の内輪を第１の転がり軸受の内輪に向かい押すことが可能とされ、
   その操舵トルクを検出するトルクセンサと、
   その検出された操舵トルクに応じた操舵補助力を発生させるアクチュエータと、
   その操舵補助力により回転する駆動ギアと、
   その駆動ギアに噛み合わされると共に前記出力シャフトに嵌め合わされる従動ギアとを備え、
   その従動ギヤは出力シャフトに、予め設定されたリミットトルク以上の操舵トルクが作用すると相対回転するように、トルクリミッター機構を介して嵌め合わされ、
   その従動ギアは、前記第１の転がり軸受の内輪と内輪変位阻止部との間に配置され、
   その第１の転がり軸受の内輪は、その従動ギアを介して、その内輪変位阻止部により前記第２の転がり軸受の内輪から離れる方向へ変位するのが阻止されるラックピニオン式ステアリング装置。
2. その出力シャフトに、軸方向相対変位可能かつ操舵トルクに応じて弾性的に相対回転可能に連結される入力シャフトと、
   その入力シャフトに固定される磁性材製部材と出力シャフトに固定される磁性材製部材との間の磁気抵抗の変化に基づき、その操舵トルクを検出するトルクセンサと、
   その検出された操舵トルクに応じた操舵補助力の付与手段とを備える請求項１に記載のラックピニオン式ステアリング装置。
3. 前記ハウジングは、その駆動ギアと従動ギアを覆うギアハウジング部と、そのギアハウジング部と別体であって前記ピニオンとラックを覆うラックハウジング部とを有し、
   そのギアハウジング部により出力シャフトを前記第１の転がり軸受を介して支持することで、その駆動ギアに従動ギアを噛み合わせることが可能とされ、
   そのギアハウジング部により出力シャフトを支持した後に、そのラックハウジング部により出力シャフトを前記第２の転がり軸受を介して支持すると共にギアハウジング部にラックハウジング部を連結することで、前記ピニオンにラックを噛み合わせることが可能とされている請求項１または２に記載のラックピニオン式ステアリング装置。

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