JP7177758B2 - ステアリング装置 - Google Patents

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Description

本発明は自動車に搭載されるステアリング装置に係り、特に操舵輪を転舵させる転舵軸を駆動する転舵ナットを備えたステアリング装置に関するものである。
ステアリング装置においては、ステアリングホイールによって回転される操舵軸(以下、ステアリングシャフトと表記する)による転舵軸(以下、ラックバーと表記する)の駆動とは別に、ステアリングシャフトの回動角、回動方向、及び回動トルクを検出し、これらの検出信号に基づいて電動モータを回転させ、電動モータの回転を転舵ナットに伝達して転舵ナット内に収納された転舵軸を軸線方向に駆動して操舵力をアシストする、いわゆる電動パワーステアリング装置が知られている。
また、この他にステアリングシャフトとラックバーを機械的に結合せず、ステアリングホイールの回転動作を制御/駆動信号として電動モータに与え、電動モータの回転を転舵ナットに伝達して転舵ナット内に収納されたラックバーを軸線方向に駆動して操舵する、いわゆるステア・バイ・ワイヤ方式のステアリング装置が知られている。
ところで、このような電動モータを使用したパワーステアリング装置は、例えば、特開２０１５－１６０４９３号公報(特許文献１)に示されているように、転舵ナットを回転自在に保持するために、転舵ナットの外周側にボールベアリングを設け、このボールベアリングの外輪が、ラックハウジングの転舵ナット収納部の内部壁に固定される構成とされている。更に外輪のラックバーの軸線方向への移動を抑制するために、外輪の径方向の側端面をロックナットで押圧して外輪の移動を規制する構成とされている。
特開２０１５－１６０４９３号公報
一般的に特許文献１に記載されているように、ロックナットは転舵ナット収納部の内部壁に形成されたねじ部分に螺合される形態で固定されており、螺合されたロックナットは、ロックナットの内部に形成された外輪当接面を、ボールベアリングの外輪の径方向の側端面とウエーブワッシャを介して当接させることで、ボールベアリングの軸線方向(ラックバーの軸線方向)の移動を規制している。
更に、ロックナットにはボールベアリングの外輪の径方向で外側に位置し、転舵ナット収納部の内部壁に当接する緩み止め機能を備えた緩み止め突出部が形成されている。つまり、この緩み止め突出部と、緩み止め突出部と当接する転舵ナット収納部の内部壁の間の摩擦力によってロックナットの緩み止めが行われている。したがって、この緩み止め突出部、及びこれと当接する転舵ナット収納部の内部壁の間の接触面積が摩擦力を決めることになる。
ところで、ロックナットを締め付けた状態においては、ロックナットの外輪当接面には、外輪側から軸線方向に衝撃的な外力が作用することがある。例えば、走行している状態でタイヤは路面から衝撃を受けるが、この衝撃はラックバーを介して転舵ナットに伝わり、転舵ナットに固定したボールアリングの外輪が、ロックナットの外輪当接面に当接して、ロックナットの外輪当接面に軸線方向の外力として作用する。
このため、ロックナットのねじ部の外周側を中心として、ロックナットに回転運動(揺動運動)が発生し、この回転運動によって緩み止め突出部が傾くことで、緩み止め突出部、及びこれと当接する転舵ナット収納部の内部壁の間の接触面積が減少して摩擦力が低下する事象が発生する。尚、これの具体的な説明は後述する。
このように、ロックナットを固定する摩擦力が低下するので、結果的にロックナットが緩むという不具合を発生する。また、特別な緩み止め機構を設けることもできるが、余計な構成部品や、組み付け工数の増加が発生して、ステアリング装置の価格の高騰を招くという不具合を生じる。
本発明の目的は、特別な緩み止め機構を必要とせずにロックナットの緩み止めを行なうことができる新規なステアリング装置を提供することにある。
本発明は、
自動車の操舵輪を駆動するステアリング装置であって、
内部に転舵軸収容空間、減速機収容空間、外輪突き当て部、ロックナット締結雌ねじ部、及びロックナット突き当て部が形成されたハウジングと、
転舵軸収容空間に設けられた、棒形状の転舵軸本体と、転舵軸本体の外周面に設けられた転舵軸ボールねじ溝とを有する転舵軸と、
減速機収容空間に設けられた、筒形状のナット本体と、ナット本体の内周面に設けられたナットボールねじ溝と、ナット本体の外周面に設けられた内輪溝とを有し、転舵軸に螺合された転舵ナットと、
転舵軸ボールねじ溝とナットボールねじ溝の間に設けられ、転舵ナットの回転力を転舵軸に伝達する複数の循環ボールと、
減速機収容空間に設けられた、筒形状の外輪本体と、外輪本体の内周側に設けられた外輪溝とを有する外輪と、ナット本体の外周側に設けられた内輪溝と外輪溝の間に設けられたボールとからなるボールベアリングと、
転舵ナットに回転力を付与する電動アクチュエータと、
減速機収容空間に設けられた、ロックナット本体と、ロックナット締結雄ねじ部と、緩み止め突出部と、ロックナット凹部とを有するロックナットであって、
ロックナット本体は、転舵軸の軸線の方向において、外輪をロックナット本体と外輪突き当て部の間に挟み込むようにして設けられ、
ロックナット締結雄ねじ部は、ロックナット締結雌ねじ部との螺合が可能なようにロックナット本体の外周側に設けられ、
緩み止め突出部は、転舵軸の軸線の方向において、ロックナット本体から突出するように設けられ、ロックナットをハウジングに締め付けるとき、ロックナットに締結力が発生するように緩み止め突出部がロックナット突き当て部に当接可能であり、
ロックナット凹部は、転舵軸の軸線に直交する径方向における緩み止め突出部の厚さがロックナット凹部に隣接する部分よりも薄くなるように、緩み止め突出部に設けられているか、または転舵軸の軸線の方向におけるロックナット本体の厚さがロックナット凹部に隣接する部分よりも薄くなるように、ロックナット本体に設けられている
ことを特徴とするものである。
本発明によれば、外輪から作用する外力によってロックナット本体が傾いても、ロック凹部によって、外力が緩み止め突出部の先端まで伝わるのが抑制される。これによって、緩み止め突出部が傾くのを規制されて、緩み止め突出部と径方向突き当て部の接触面積の減少を抑制することができ、結果としてロックナットが緩むのを抑制することができる。また、特別な緩み止め機構を必要とせずに、ロックナットの緩み止めを行なうことができる。
電動パワーステアリング装置の外観を示す斜視図である。 図１に示す電動パワーステアリング措置の縦断面を示す断面図である。 転舵ナット、及び転舵ナット周辺のラックハウジングの断面を示す拡大断面図である。 図３のＡ部を拡大した拡大要部断面図である。 本発明の第１の実施形態になるステアリング装置のロックナットと外輪付近の拡大要部断面図である。 第１の実施形態の変形例になるステアリング装置のロックナットと外輪付近の拡大要部断面図である。 本発明の第２の実施形態になるステアリング装置のロックナットと外輪付近の拡大要部断面図である。 本発明の第３の実施形態になるステアリング装置のロックナットと外輪付近の拡大要部断面図である。 図８の突っ張り部付近を拡大した拡大要部断面図である。 本発明の第４の実施形態になるステアリング装置のロックナットと外輪付近の拡大要部断面図である。 図１０の緩み止め突出部の先端と径方向突き当て部の詳細を示す拡大要部断面図である。 本発明の第５の実施形態になるステアリング装置のロックナットと外輪付近の拡大要部断面図である。 図１２のロックナット側をラックバーの軸線方向から見た側面図である。 従来のステアリング装置のロックナットと外輪付近の拡大要部断面図である。 外力が作用したときの従来の緩み止め突出部と径方向突き当て部付近の拡大要部断面図である。
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、本発明の実施形態を説明する前に、本発明の前提となる電動パワーステアリング装置の構成、及び従来のロックナットと外輪の構成とその課題について説明する。
図１、及び図２は、ステアリングホイールによって回転されるステアリングシャフトによるラックバーの駆動とは別に、ステアリングシャフトの回動角、回動方向、及び回動トルクを検出し、これらの検出信号に基づいて電動モータを回転させ、電動モータの回転を転舵ナットに伝達して転舵ナット内に収納されたラックバーを駆動して操舵力をアシストする電動パワーステアリング装置を示している。
図１、及び図２において、操舵機構１は、車両の運転室内に配置されたステアリングホイール(図示せず)に接続されたステアリングシャフト４と、操舵輪に連係された転舵軸としてのラックバー５と、ステアリングシャフト４とラックバー５(請求項でいう棒状の転舵軸本体に相当する)とを連係させる変換機構６とを備えている。
変換機構６は、ステアリングシャフト４の先端側に形成されたピニオン歯(図示せず)と、ラックバー５の外周に形成されたラック歯(図示せず)とにより構成される、いわゆるラック・ピニオン機構である。
ここで、ラックバー５は転舵部材を表しているが、転舵部材としては、ラックバー５の他に、ピットマンアームがあり、更にこれらに限らず転舵アクチュエータと操舵輪の間に設けられたリンク機構等を含むことができる。
ステアリングシャフト４は、軸方向一端側がステアリングホイールと一体的に回転可能に連結された入力軸７と、軸方向一端側がトーションバー(図示せず)を介して入力軸７の軸方向他端側に接続された出力軸８とを有する。
図２に示しているように、ラックバー５は、軸方向の両端部がそれぞれタイロッド９、及び一対のナックルアームを介して一対の操舵輪に連係されている。これにより、ラックバー５が軸線方向へ移動すると、各タイロッド９を介して各ナックルアームが引っ張られることで、一対の操舵輪の向きが変更される。
一対のタイロッド９の端部とラックバー５の一対の端部は、第１ボールジョイント４７Ｆ、第２ボールジョイント４７Ｓで結合されており、これらのボールジョイント４７Ｆ、４７Ｓは、一対のタイロッド９の端部に固定されたボール部４８Ｆ、４８Ｓと、ラックバー５の端部に固定され、ボール部４８Ｆ、４８Ｓを包囲して収納したジョイント部４９Ｆ、４９Ｓから構成されている。
また、ラックバー５は、ハウジング３の一部を構成するほぼ円筒状のラックハウジング１０のラックバー収容部１１(請求項でいう転舵軸収容空間に相当する)内に、軸方向両端部が外部に露出した状態で軸線方向へ移動可能に収容されている。
ラックハウジング１０(請求項でいうハウジングに相当する)は、金属で作られており鋳造により軸線方向に２分割されて形成されている。そして、ラックバー５の軸方向一端側を収容する第１ラックハウジング１２と、ラックバー５の軸方向他端側を収容する第２ラックハウジング１３とを複数のボルト(図示せず)で締結することによって一体化されている。
尚、ラックバー収容部１１は、第１ラックハウジング１２の内部をラックバー５の軸線方向に貫通する第１ラックバー収容部１４と、第２ラックハウジング１３の内部をラックバー５の軸線方向に貫通する第２ラックバー収容部１５とにより構成される。
また、ラックハウジング１０の軸方向両端部には、それぞれ蛇腹状に形成されたブーツ１６がタイロッド９に跨って装着されている。これらブーツ１６は、合成ゴム材料等の弾性材料により所定の可撓性を確保するように形成されており、ハウジング３内部への水や塵芥等の侵入を抑制する。
操舵アシスト機構２は、操舵アシスト力を生成する駆動部である電動モータ１７と、電動モータ１７の駆動力をラックバー５に伝達する伝達機構１８と、パワーステアリング装置の各種状態量を検出する各種センサと、各種センサが出力する信号等に基づき電動モータ１７を駆動制御するコントローラ１９と、を備えている。ここで、電動モータ１７、伝達機構１８は、転舵アクチュエータを構成するものである。
各種センサのうち、ステアリングホイールの中立舵角からの回動量である舵角を検出する舵角センサと、ステアリングシャフト４に入力されたトルクを検出するトルクセンサは、共にステアリングシャフト４の外周を取り囲むように形成されたハウジング３の一部であるハウジング２２内に収容されている。
センサ類を保護するハウジング２２は、ラックバー５を収納するラックハウジング１０の一部に形成されたセンサハウジング２１と、このセンサハウジング２１に固定ボルトによって固定されるセンサカバー２０とで構成されている。センサカバー２０は、所定厚さの平板から作られた円板状に形成されている。
ハウジング２２に収納された舵角センサは、ステアリングシャフト４の入力軸７の外周に取り付けられ、入力軸７の回動角に基づいて舵角を検出する。また、舵角センサは、メイン、サブの二重系の舵角検出部を有しており、その各々が舵角を検出する。
トルクセンサもハウジング２２に収納され、このトルクセンサは、入力軸７と出力軸８との間に跨るようにして設けられ、入力軸７と出力軸８との相対回転の変位量に基づいてトルクを検出する。
また、トルクセンサは、メイン、サブの二重系のトルク検出部を有しており、その各々が操舵トルクを検出する。尚、舵角センサとトルクセンサは、ラックハウジング１０の外周に沿って設けられるハーネス(図示せず)を介してコントローラ１９と電気的に接続されている。
図２において、電動モータ１７は、３相交流電力に基づき駆動される、いわゆる３相交流モータであって、ハウジング３の一部を構成するモータハウジング２３と、モータハウジング２３内に設けられたモータ要素とを備えている。モータハウジング２３は、モータ要素を内部に収容する円筒状の筒状部２３ａと、それぞれ筒状部２３ａの開口部を閉塞する第１、第２端壁部２３ｂ、２３ｃとを有している。
モータ要素は、筒状部２３ａの内周面に焼き嵌め等によって固定された筒状のステータ２６と、ステータ２６の内周側に所定の径方向隙間を介して配置される筒状のロータ２７と、ロータ２７の内周側に一体回転可能に固定され、ロータ２７の回転を出力するモータ軸２８と、を有する。
ステータ２６は、複数の薄板を積層してなるステータコア(図示せず)にＵ相、Ｖ相、Ｗ相コイルが巻き付けられることにより構成されている。尚、本実施形態では、各コイルをいわゆるＹ結線(スター結線)によって接続しているが、これらをデルタ結線により接続してもよい。
モータ軸２８は、その両端部２８ａ、２８ｂが第１、第２端壁部２３ｂ、２３ｃのそれぞれに貫通して形成された貫通孔を介してモータハウジング２３から露出している。このうち、コントローラ１９と反対側の一端部２８ａについては、伝達機構１８を収容する後述の伝達機構収容部３１内に臨んでいる。一方、他端部２８ｂについては、コントローラ１９を収容する後述の収容部４３内に臨んでいる。
また、モータ軸２８は、一端部２８ａ側の外周面と第１端壁部２３ｂの貫通孔の内周面との間に設けられた第１ボールベアリング２９と、他端部２８ｂ側の外周面と第２端壁部２３ｃの貫通孔内周面との間に設けられた第２ボールベアリング３０と、によって回転可能に支持されている。
伝達機構１８は、ハウジング３の伝達機構収容部３１(請求項でいう減速機収容空間に相当する)内に収容されるもので、入力側プーリ３２及び出力側プーリ３３と、両プーリ３２、３３間に巻き掛けられたベルト３４と、出力側プーリ３３の回転を減速しながらラックバー５の軸線方向運動へと変換するボールねじ機構３５と、を有する。
伝達機構収容部３１は、第１ラックバー収容部１４の第２ラックハウジング１３側の端部に設けられた第１伝達機構収容部３６と、第２ラックバー収容部１５の第１ラックハウジング１２側の端部に設けられた第２伝達機構収容部３７とが接合されることにより形成されている。
入力側プーリ３２は、出力側プーリ３３に対して比較的小径な円筒状に形成され、内周側に貫通形成された貫通孔を介して電動モータ１７のモータ軸２８の一端部２８ａに圧入固定されている。
出力側プーリ３３は、ラックバー５の外周側に配置され、ボールねじ機構３５を介してラックバー５に連係されている。より詳しくは、出力側プーリ３３は、入力側プーリ３２に対して比較的大径な有底円筒状を呈し、ボールねじ機構３５の後述する転舵ナット３８の外周に固定され、転舵ナット３８と一体回転するようになっている。
ベルト３４は、内部にガラス繊維や鋼線等が芯材として埋設された無端状のベルトであり、入力側プーリ３２と出力側プーリ３３とを同期回転させることで、入力側プーリ３２の回転力を出力側プーリ３３に伝達する。
ボールねじ機構３５は、ラックバー５の外周側に螺合するようにして配置された筒状の転舵ナット３８(請求項でいうナット本体に相当する)と、転舵ナット３８とラックバー５との間に形成されたボール循環溝３９と、ボール循環溝３９内に転動可能に設けられた複数のボール４０と、各ボール４０をボール循環溝３９の一端側から他端側へ循環させる循環機構(図示せず)と、を備えている。
転舵ナット３８は、第１伝達機構収容部３６内に収容されたボールベアリング４１を介して回転可能に支持されている。ボールベアリング４１は、転舵ナット３８と一体に形成された内輪(インナレース部)４１ａと、第１伝達機構収容部３６の内周面に固定された外輪本体(アウタレース部)４１ｂと、内輪４１ａと外輪本体４１ｂとの間に転動可能に収容された複数のボール４１ｃと、を有する。尚、本実施形態では、内輪４１ａを転舵ナット３８と一体に形成したものを例示しているが、内輪４１ａと転舵ナット３８とを別体とすることも可能である。
ボール循環溝３９は、ラックバー５の外周側に設けられた螺旋状の溝形状を有する軸側ボールねじ溝３９ａ(請求項でいう転舵軸ボールねじ溝に相当する)と、転舵ナット３８の内周側に設けられた螺旋状の溝形状を有するナット側ボールねじ溝３９ｂ(請求項でいうナットボールねじ溝に相当する)と、から構成される。
コントローラ１９は、ハウジング３の一部を構成する制御ハウジング４２と、制御ハウジング４２の収容部４３内に収容される制御基板４４と、を備えている。
制御ハウジング４２は、電動モータ１７側の一端部がモータハウジング２３の外周に被さる筒状のボディ４５と、ボディ４５の他端部側の開口部を閉塞するカバー４６と、を有している。
制御基板４４は、ガラスエポキシ樹脂に代表されるような非導電性樹脂材料からなる基板の表裏両面にそれぞれ導体パターンを形成し、この導体パターン上に多数の電子部品や電気部品が搭載されることにより構成されている。
また、図２に図示はしていないが、制御基板４４上には、各種センサの１つであって、電動モータ１７のロータ２７の回転角であるモータ回転角を検出するモータ回転角センサが設けられている。
このモータ回転角センサは、モータ軸２８の他端部２８ｂに取り付けられる磁石(図示せず)が発する磁界の変化に基づきモータ軸２８（ロータ２７）の回転角を検出する。また、モータ回転角センサは、メイン、サブの二重系のモータ回転角検出部を有しており、その各々がモータ軸２８の回転角を検出するようになっている。
以上の構成は、ステアリングシャフトの操舵をアシストする電動パワーステアリング装置を示しているが、ステア・バイ・ワイヤ方式のステアリング装置においても、ステアリングシャフトがラックバー５に連結されていないことを除けば、実質的に同様の構成である。
次に、転舵ナット３８、ボールベアリング４１が収納された伝達機構収容部３１の詳細を図３、及び図４に基づき説明する。
図３は、転舵ナット３８と、転舵ナット３８を回転自在に保持するボールベアリング４１の付近を拡大したものであり、図４は、図３のボールベアリング４１とロックナットの付近を拡大したものである。尚、図面ではラックバーを縦方向にした状態で示している。
図３において、第１ラックハウジング１２には第１伝達機構収容部３６が形成され、第２ラックハウジング１３には第２伝達機構収容部３７が形成されており、両者を突き合せてボルト５０で固定することにより、所定の容積を備えた収納空間(請求項でいう減速機収容空間に相当する)が形成される。
そして、この収納空間には、転舵ナット３８、ボールベアリング４１、及びロックナット５１が収納されることになる。転舵ナット３８の径方向の外周には、内輪４１ａ、ボール４１ｃ、及び外輪本体４１ｂからなるボールベアリング４１が取り付けられている。尚、内輪４１aは転舵ナット３８の外周に直接的に形成されている。
また、図４において、ボールベアリング４１の内輪４１ａ、外輪本体４１ｂの軸線方向(ラックバー５の軸線方向)の一方の側端面４１ｄ-１は、第１伝達機構収容部３６を形成する内壁部の径方向端面部５２(請求項でいう外輪突き当て部に相当する)に当接されている。また、ボールベアリング４１の外輪本体４１ｂの軸線方向(ラックバー５の軸線方向)の他方の側端面４１ｄ-２は、ロックナット５１の内部に形成された外輪当接面５３によって、径方向端面部５２に向かって軸線方向に押圧されている。
尚、上述した軸線方向の「軸線」とは特別の断りがない限り、ラックバー５の軸線を意味しており、ラックバー５の外周に同心的に位置する、転舵ナット３８、ボールベアリング４１、及びロックナット５１の軸線は、ラックバー５の軸線と共通と見做している。このため、以下の説明で、単に「軸線」と記載されている場合は、ラックバー５の軸線を意味するものである。
ロックナット５１の外周には、雄ねじ部５４(請求項でいうロックナット締結雄ねじ部に相当する)が形成されており、第１伝達機構収容部３６を形成する内壁部の軸方向周面部５５に形成された雌ねじ部(請求項でいうロックナット締結雌ねじ部に相当する)５６に螺合されている。したがって、ロックナット５１を締め付けることで、ボールベアリング４１はロックナット５１によって第１伝達機構収容部３６に固定されることになる。
次に、従来のロックナット５１と外輪本体４１ｂの配置関係と、ロックナット５１が緩む理由について説明する。図１４は、従来のステアリング装置のロックナット５１と外輪本体４１ｂの付近を拡大したものである。
図１４において、ロックナット５１は、ロックナット５１の軸線(ラックバー５の軸線と共通)と直交する径方向に延びるロックナット本体５７を有し、このロックナット本体５７の外輪本体４１ｂの側の面に外輪当接面５３が形成されている。また、ボールベアリング４１の外輪本体４１ｂの軸線方向の他方の側端面４１ｄ-２は、上述した外輪当接面路５３と対面するように配置されている。
そして、外輪本体４１ｂの他方の側端面４１ｄ-２と、ロックナット５１の外輪当接面５３の間には、ウエーブワッシャ５８が介装されている。このウエーブワッシャ５８はロックナット５１が締め付けられた時に、ボールベアリング４１を第１伝達機構収容部３６の径方向端面部５２(図４参照)の側に押し付ける機能を備えている。
ロックナット本体５７は、外周にロックナット締結雄ねじ部５４が形成され、このロックナット締結雄ねじ部５４は第１伝達機構収容部３６の軸方向周面部５５に形成されたロックナット締結雌ねじ部５６に螺合されている。そして、ロックナット５１を締め付けることによって、ウエーブワッシャ５８を介してボールベアリング４１を第１伝達機構収容部３６の径方向端面部５２の側に押し付けている。
また、ロックナット本体５７のロックナット締結雄ねじ部５４より先端側には、緩み止め突出部５９が形成されている。この緩み止め突出部５９は、外輪本体４１ｂの径方向で外側に形成された、第１伝達機構収容部３６を形成する内壁部の径方向突き当て部(請求項でいうロックナット突き当て部に相当する)６０に当接されている。そして、緩み止め突出部５９と径方向突き当て部６０の間の接触面で発生する摩擦力によって、ロックナット５１の緩み止めが行われている。
ところで、ロックナット本体５７のロックナット締結雄ねじ部５４の半径(Ｒｓ)は、緩み止め突出部５９の半径(Ｒｐ)の半径より大きく設定されている。そして、ロックナット５１を締め付けた状態においては、ロックナット５１の外輪当接面５３には、ボールベアリング４１の側から軸線方向に衝撃的な外力が作用することがある。例えば、走行している状態でタイヤは路面から衝撃を受けるが、この衝撃はラックバー５を介して転舵ナット３８に伝わり、転舵ナット３８に固定したボールアリング４１の外輪本体４１ｂが、ウエーブワッシャ５８を介してロックナット５１の外輪当接面５３に当接し、ロックナット５１の外輪当接面５３に、実線矢印に示すように軸線方向の外力として作用する。
このため、図１４に示すように、ロックナット５１のロックナット締結雄ねじ部５４の外周側付近を中心として、ロックナット５１に破線矢印で示すような回転運動(揺動運動)が発生し、この回転運動によって緩み止め突出部５９が傾くことで、緩み止め突出部５９、及びこれと当接する径方向突き当て部６０の間の接触面積が、図１５に示すように減少して摩擦力が低下する事象が発生する。したがって、ロックナット５１を固定する摩擦力が減少するので、ロックナット５１が緩むという不具合を発生する。
尚、この緩みを防止するためには、特別な緩み止め機構を設けることもできるが、余計な構成部品や、組み付け工数の増加が発生して、ステアリング装置の価格の高騰を招くという不具合を生じる。
本発明は、このような課題に対応できる新規なステアリング装置を提案するものであり、その代表的な構成は以下の通りである。
本発明においては、ラックハウジングの収納空間に収納された、操舵輪に連結された転舵軸の１つであるラックバー、及びこのラックバーに螺合され電動モータによって回転される転舵ナットを備えたステアリング装置を対象にしている。
そして、転舵ナットに取り付けられたボールベアリングの外輪は収納空間を形成する壁面に取り付けられている。また、この外輪はラックバーの軸線方向でロックナットによって壁面に押圧されて固定され、ロックナットのロックナット本体に形成した緩み止め突出部を壁面に形成した突き当て部に当接させて、両者の摩擦力によってロックナットの緩みを抑制されている。更に、緩み止め突出部の一部、或いはロックナット本体の一部に機械的剛性を小さくする剛性低減部が形成され、外輪から作用する外力を剛性低減部で緩衝して緩み止め突出部が傾くのを規制し、緩み止め突出部と径方向突き当て部の接触面積の減少を抑制する構成とされている。
以下、本発明の第１の実施形態を説明するが、図５は、本発明の第１の実施形態になるロックナット５１と外輪本体４１ｂの付近を拡大したものである。
図５において、ボールベアリング４１の軸線(ラックバーの軸線と共通)に対して直交する方向で外輪本体４１ｂの外側には、第１伝達機構収容部３６に形成した径方向突き当て部６０が形成されている。また、径方向突き当て部６０の外周側には、ボールベアリング４１の軸線と平行に延びる、第１伝達機構収容部３６を形成する軸方向周面部５５が形成されている。
ロックナット５１は、ロックナット５１の軸線(ラックバー５の軸線と共通)と直交する径方向に延びるロックナット本体５７を有し、このロックナット本体５７の外輪本体４１ｂの側の面に、ウエーブワッシャ５８を介して外輪本体４１ｂと当接する外輪当接面５３が形成されている。
この外輪当接面５３は、ロックナット５１の軸線に対して直交する径方向に形成されている。また、ボールベアリング４１の外輪本体４１ｂの軸線方向の他方の側端面４１ｄ-２は、上述した外輪当接面路５３と対面するように配置されている。
ボールベアリング４１の外輪本体４１ｂの側端面４１ｄ-２と外輪当接面路５３の間には、ウエーブワッシャ５８が弾発的に介装されており、外輪当接面路５３側から第１伝達機構収容部３６に形成した径方向端面部５２に向かって外輪本体４１ｂを押圧している。逆にウエーブワッシャ５８は、外輪本体４１ｂ側からロックナット５１が外輪から離れる方向に外輪当接面５３を押圧している。
ロックナット５１は、外周にロックナット締結雄ねじ部５４が形成され、このロックナット締結雄ねじ部５４は第１伝達機構収容部３６の軸方向周面部５５に形成されたロックナット締結雌ねじ部５６に螺合されている。そして、ロックナット５１を締め付けることによって、ウエーブワッシャ５８を介してボールベアリング４１を第１伝達機構収容部３６の径方向端面部５２(図４参照)に押し付けている。
ロックナット本体部５７の外輪本体４１ｂの側の面(ロックナット締結雄ねじ部５４より先端側)には、緩み止め突出部５９が形成されている。この緩み止め突出部５９は、ボールベアリング４１の軸線(ラックバーの軸線と共通)と平行で、外輪当接面５３に対して垂直方向に延び、第１伝達機構収容部３６の軸方向周面部５５と外輪本体４１ｂの外周面の間に、所定のすきまＧｐｉ、Ｇｐｏを有して配置されている。
また、緩み止め突出部５９の先端部は、第１伝達機構収容部３６に形成された径方向突き当て部６０に当接されている。そして、緩み止め突出部５９と径方向突き当て部６０の間の摩擦力によって、ロックナット５１の緩み止めが行われている。
更に、緩み止め突出部５９の外周囲には剛性低減部(或いは外力緩衝部)として機能するロックナット凹部(外周側)６１が形成されている。このロックナット凹部(外周側)６１は、ロックナット５１のねじ部５４の端面と緩み止め突出部５９の先端までの間の所定の位置に形成されており、更に緩み止め突出部５９の外周囲に環状溝として形成されている。したがって、ロックナット凹部(外周側)６１は、ロックナット５１の軸線と直交する半径方向に開口された環状溝として形成されている。
例えば、ロックナット凹部(外周側)６１は、緩み止め突出部５９の軸線方向の全体の長さで見て、ねじ部５４の径方向突き当て部６０の側の端面と、緩み止め突出部５９の先端面の間の所定の位置で、径方向突き当て部６０の端面から離間した位置に設けられている。例えば、本実施形態では、ロックナット締結雄ねじ部５４の径方向突き当て部６０の側の端面と、緩み止め突出部５９の先端面の間の中央付近(先端部側から１/２程度)の位置に形成されている。
上述したように、緩み止め突出部５９の先端面は、径方向突き当て部６０と当接し、この当接している接触面が摩擦力を発揮する。よって、この接触面にロックナット凹部(外周側)６１を設けないことで、摩擦力を発揮する接触面の面積の減少を押さえ、ロックナット５１の締結力の低下を抑制することができる。尚、緩み止め突出部５９の先端部分の角部（内周側の縁部または外周側の縁部）に、面取りやアール処理等を行うことで、若干、接触面積が減少しているものは、本実施形態の範疇である。
更に、ロックナット凹部(外周側)６１としての環状溝によって形成される、緩み止め突出部５９の径方向の厚さ(Ｔｈｐ)は、緩み止め突出部５９の径方向の厚さ(Ｔｈ)に対して、「Ｔｈ／２＜Ｔｈｐ＜Ｔｈ」の関係に設定されている。
別の言い方をすれば、ロックナット凹部(外周側)６１は、ロックナットの軸線に直交する径方向における緩み止め突出部５９の厚さ(Ｔｈｐ)が、ロックナット凹部(外周側)６１に隣接する緩み止め突出部５９の領域よりも薄くなっている。
このように、ロックナット５１の緩み止め突出部５９に、ロックナット凹部(外周側)６１を設けたことにより、ロックナット凹部(外周側)６１の付近の機械的剛性が局所的に小さくなっている。そして、ボールベアリング４１の外輪本体４１ｂからロックナット本体５７の外輪当接面５３に、図１４に示すような軸線方向の外力が加わったとき、ロックナット本体５７の外周側に形成されたロックナット締結雄ねじ部５４の外周側を支点として、ロックナット本体５７は外輪本体４１ｂから離れる方向で外側に向けて開くように変位する。
このとき、ロックナット本体５７が外輪本体４１ｂから離れる方向に変位したとしても、緩み止め突出部５９に形成されたロックナット凹部(外周側)６１による緩み止め突出部５９の撓み(弾性変形)によって外輪４１からの外力が緩衝され、外輪本体４１ｂからの外力が緩み止め突出部５９の先端まで伝わることが抑制される。
これによって、緩み止め突出部５９の先端面が、径方向突き当て部６０の面に対して図１５に示すように傾斜するのが抑制されて、緩み止め突出部５９と径方向突き当て部６０の間で充分な接触面積を維持でき、緩み止め突出部５９と径方向突き当て部６０の間の摩擦力が低減するのが抑制される。
また、ロックナット本体５７は、ロックナット締結雄ねじ部５４を固定点とする片持ち構造であること、また、外輪本体４１ｂから大きな外力が加わるため、ロックナット本体５７は、できるだけ肉厚を確保することが必要である。
そのため、ロックナット本体５７にはロックナット凹部(外周側)６１を設けず、緩み止め突出部５９にロックナット凹部(外周側)６１を設けることで、ロックナット本体５７の肉厚の減少を回避することができる。
ここで、上述の通り、ロックナット凹部(外周側)６１に隣接する他の領域の緩み止め突出部５９の肉厚(Ｔｈ)は、ロックナット凹部(外周側)６１の肉厚(Ｔｈｐ)より厚く決められている。これによって、以下のような作用、効果を奏することができる。
外輪本体４１ｂからロックナット本体部５７に軸線方向の外力が作用すると、ロックナット本体部５７のロックナット締結雄ねじ部５４の外周側が回転支点となり、緩み止め突出部５９の先端が、径方向で内側に、かつ外輪本体４１ｂの外周側に向かって揺動する力を受ける。
そして、ロックナット凹部(外周側)６１は、緩み止め突出部５９の外周側に設けられているため、ロックナット凹部(外周側)６１の内周側の部分がその力を受けることになる。このロックナット凹部(外周側)６１の内周側の部分は、ロックナット凹部(外周側)６１よりも回動支点から遠い位置にある。
このため、ロックナット本体部５７に同じ外力が作用したものとして比較した場合、ロックナット凹部(外周側)６１を、緩み止め突出部５９の内周側に設けた場合と比べ、ロックナット凹部(外周側)６１を、緩み止め突出部５９の外周側に設けた場合の方が、より大きな撓み量を得ることができる。
したがって、ロックナット凹部(外周側)６１の凹み量が小さくても、緩み止め突出部５９の撓み量を充分に得ることができるため、緩み止め突出部５９の肉厚の減少を少なく抑えることができる。その結果、緩み止め突出部５９の変形が抑制され、ロックナット５１の締結力を充分に得ることができる。
以上述べたように、本実施形態においては、ロックナット５１の緩み止め突出部５９に、ロックナット凹部(外周側)６１を設けたことにより、ロックナット凹部(外周側)６１の付近の機械的剛性を局所的に小さくしている。このため、ボールベアリング４１の外輪本体４１ｂからロックナット本体５７の外輪当接面５３に軸線方向の外力が加わったとき、ロックナット本体５７の外周側に形成されたねじ部５４の外周側を支点として、ロックナット本体５７が外輪本体４１ｂから離れる方向に変位したとしても、ロックナット凹部(外周側)６１における緩み止め突出部５９の撓みによって外輪４１からの外力が緩衝され、外輪４１からの外力が緩み止め突出部５９の先端まで伝わることが抑制される。
したがって、ロックナット５１を固定する摩擦力が減少して、ロックナット５１が緩むという不具合に対応することができる。また、緩み止め突出部５９の外周囲に環状のロックナット凹部６１を形成するだけなので、特別な緩み止め機構を設けなくても良く、余計な構成部品や、組み付け工数が増加せず、ステアリング装置の価格の高騰を招くこともない。
尚、図５に示す第１の実施形態においては、ロックナット凹部(外周側)６１として環状の連続溝を提案しているが、要は、緩み止め突出部５９に外力によって撓む部分が形成されていれば良く、必ずしも連続した溝形状ではなく、環状に所定間隔毎に形成された凹部であっても良いものである。
ここで、第１の実施形態では、ロックナット５１の緩み止め突出部５９の外周面にロックナット凹部(外周側)６１を設けたものを示しているが、図６に示すように、ロックナット５１の緩み止め突出部５９の外周面と内周面の両面にロックナット凹部を設けることもできる。図６には、ロックナット５１の緩み止め突出部５９の外周面と内周面の両面にロックナット凹部を設けた変形例を示している。
図６において、ロックナット５１の緩み止め突出部５９の外周面に設けたロックナット凹部(外周側)６１と同じ位置、すなわち、ロックナット締結雄ねじ部５４の径方向突き当て部６０の側の端面と、緩み止め突出部５９の先端面の間の中央付近(先端部側から１/２程度)の内周面には、ロックナット凹部(内周側)６２を設けることもできる。尚、場合によっては同じ位置ではなく、互いにずれた位置に形成されていても良い。また、ロックナット凹部(外周側)６１とロックナット凹部(内周側)６２の何れか一方だけを形成することもできる。
このように、ロックナット凹部６１、６２が、緩み止め突出部５９の外周面、または内周面、又は両周面に、ロックナット５１の軸線と直交する半径方向に開口された環状溝であるため、ロックナット凹部の形成を容易に行うことができる。
ここで、図５、図６に示す実施形態では、外輪本体４１ｂからの外力が作用して生じるロックナット本体５７の変位を、ロックナット凹部(外周側)６１、ロックナット凹部(内周側)６２の部分で撓ませて緩衝しているが、いずれの場合もロックナット凹部(外周側)６１、ロックナット凹部(内周側)６２の損壊が発生せず、弾性変形内での撓みであることはいうまでもない。
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態は、緩み止め突出部５９の外周面、或いは内周面、或いは両周面にロックナット凹部６１，６２を形成したものであるが、第２の実施形態では、緩み止め突出部５９とロックナット本体５７の接続部分にロックナット凹部を形成したものである。
図７において、第１の実施形態と同様に、ロックナット本体５７の外輪当接面５３の外周側には、外輪当接面５３から垂直方向に延びる緩み止め突出部５９が形成されているが、この緩み止め突出部５９の外周側、内周側にはロックナット凹部(外周側)６１、或いはロックナット凹部(内周側)６２は形成されていない。
そして、ロックナット凹部(外周側)６１、或いはロックナット凹部(内周側)６２の代わりとして、外輪当接面５３と緩み止め突出部５９の接合部分には、剛性低減部(或いは外力緩衝部)として機能するロックナット凹部(根元側)６３が形成されている。このロックナット凹部(根元側)６３は、外輪当接面５３と緩み止め突出部５９の接合部分の内周側に形成されており、しかも、外輪当接面５３からロックナット本体５７の内側に向けて形成されている。
つまり、ロックナット５１の軸線方向におけるロックナット凹部(根元側)６３の部分の厚さ(ＲＴｇ)が、ロックナット凹部(根元側)６３に隣接する領域の厚さ(ＲＴｍ)よりも薄くなるように形成されている。また、ロックナット凹部(根元側)６３は、外輪当接面５３と緩み止め突出部５９の接合部分の内周側に環状溝として形成されており、この溝の開口方向は、ロックナット５１の軸線方向で外輪本体４１ｂの側に開口されている。
このように、ロックナット５１の外輪当接面５３と緩み止め突出部５９の接続部分に、ロックナット凹部(根元側)６３を設けたことにより、ロックナット凹部(根元側)６３の付近の機械的剛性が局所的に小さくなっている。そして、ボールベアリング４１の外輪本体４１ｂからロックナット本体５７の外輪当接面５３に、図１４に示すような軸線方向の外力が加わったとき、ロックナット本体５７の外周側に形成されたねじ部５４の外周側を支点として、ロックナット本体５７は外輪本体４１ｂから離れる方向で外側に向けて開くように変位する。
このとき、ロックナット本体５７が外輪本体４１ｂから離れる方向に変位したとしても、外輪当接面５３と緩み止め突出部５９の接続部分に形成されたロックナット凹部(根元側)６３における撓み(弾性変形)によって外輪４１からの外力が緩衝され、外輪４１からの外力が緩み止め突出部５９の先端まで伝わることが抑制される。
これによって、緩み止め突出部５９の先端面が、径方向突き当て部６０の面に対して傾斜するのが抑制されて、緩み止め突出部５９と径方向突き当て部６０の間で充分な接触面積を維持でき、緩み止め突出部５９と径方向突き当て部６０の間の摩擦力が低減するのが抑制される。
ここで、図７に示す実施形態では、外輪本体４１ｂからの外力が作用して生じるロックナット本体５７の変位を、ロックナット凹部(根元側)６３の部分で撓ませて緩衝しているが、この場合もロックナット凹部(根元側)６３の損壊が発生せず、弾性変形内での撓みであることはいうまでもない。
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。上述した第１の実施形態、或いは第２の実施形態は、ロックナット本体５７の傾きに起因する外力をロックナット凹部６１、６２、６３によって緩衝する構成を提案したが、第３の実施形態はロックナット本体５７の傾き自体を抑制する構成を提案するものである。
尚、本実施形態においては、第１の実施形態、或いは第２の実施形態のロックナット凹部６１、６２、６３の何れかを備えたロックナット５１を前提にしているが、ここでは、ロックナット凹部(外周側)６１を備えたものを示している。
図８、及び図９において、ロックナット本体５７の外周側には、ロックナット５１の軸線に直交する径方向で、ロックナット締結雄ねじ部５４より外側に向けて延びる環状の突っ張り部６４が形成されている。この突っ張り部６４は、第１伝達機構収容部３６の軸方向周面部５５に対して垂直で外側に向けて形成された径方向平面部６５(請求項でいうロックナット締結雌ねじ部の開口縁の外周側の面に相当する)に対して当接可能とされている。
この径方向平面部６５は、軸方向周面部５５に形成されたロックナット締結雌ねじ部５６の開口縁と同一の平面となっており、ロックナット本体部５７が傾いて突っ張り部６４が傾斜する時に、その回転運動を規制する機能を備えている。
そして、ボールベアリング４１の外輪本体４１ｂからロックナット本体５７の外輪当接面５３に、図１４に示すように軸線方向の外力が加わったとき、ロックナット本体５７の外周側に形成されたロックナット締結雄ねじ部５４の外周側を支点として、ロックナット本体５７は外輪本体４１ｂから離れる方向で外側に向けて開くように変位する。
このとき、ロックナット本体５７が外輪本体４１ｂから離れる方向に傾いて変位したとしても、突っ張り部６４が径方向平面部６５に当接してロックナット本体５７の傾き自体を規制する。このため、外輪本体４１ｂからの外力が緩み止め突出部５９の先端まで伝わることが抑制される。尚、突っ張り部６４が軸線方向の外力を受け止めきれない場合は、上述したロックナット凹部６１、６２、６３のいずれかによって外力を緩衝することができる。
これによって、緩み止め突出部５９の先端面が、径方向突き当て部６０の面に対して傾斜するのが抑制されて、緩み止め突出部５９と径方向突き当て部６０の間で充分な接触面積を維持でき、緩み止め突出部５９と径方向突き当て部６０の間の摩擦力が低減するのが抑制される。
また、図９に示すように、ロックナット本体５７が外力を受けていない状態で、突っ張り部６４と径方向平面部６５の間に所定の隙間(Ｇｒ)が形成されるように、突っ張り部６４は径方向平面部６５から離間されている。このように隙間(Ｇｒ)を形成した理由は、ロックナット５１を締め付けた時に、緩み止め突出部５９と径方向突き当て部６０の間でロックナット５１の締結力(摩擦力)を得るようにするものであり、ロックナット５１の締結力が突っ張り部６４と径方向平面部６５の側に分散することを回避するためである。
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。上述した第１の実施形態、或いは第２の実施形態においては、緩み止め突出部５９と径方向突き当て部６０の接触面は、実質的に平坦面に形成されている。これに対して第４の実施形態では、緩み止め突出部５９と径方向突き当て部６０の接触面は、ロックナット本体５７の傾きを規制する傾斜部を形成する構成を提案するものである。
尚、本実施形態においても、第１の実施形態、或いは第２の実施形態のロックナット凹部６１、６２、６３の何れかを備えたロックナット５１を前提にしているが、ここでは、ロックナット凹部(外周側)６１を備えたものを示している。
図１０、及び図１１において、緩み止め突出部５９の先端の内周側には、外輪当接面５３側に向けて傾斜した傾斜部５９ｉｃが形成されている。傾斜部５９ｉｃは、緩み止め突出部５９の先端の内周側の端面を、所定の角度で面取りすることで形成されており、緩み止め突出部５９の先端に行くほど、緩み止め突出部５９の径方向の厚さが薄くなっている。
一方、径方向突き当て部６０の外輪本体４１ｂの側には、傾斜部５９ｉｃの形状と相補的な形状に形成された回転規制傾斜部６０ｉｃが形成されている。回転規制傾斜部６０ｉｃは、外輪本体４１ｂの外周面に近づくほど径方向突き当て部６０の平面からの肉厚が厚くなる形状とされている。そして、傾斜部５９ｉｃの角度と回転規制傾斜部６０ｉｃの角度は、同じ角度、或いはほぼ同じ角度に形成されている。
傾斜部５９ｉｃと回転規制傾斜部６０ｉｃは、ロックナット本体部５７が傾いて緩み止め突出部５９が傾斜する時に、その回転運動を規制する機能を備えている。
そして、ボールベアリング４１の外輪本体４１ｂからロックナット本体５７の外輪当接面５３に、図１４に示すように軸線方向の外力が加わったとき、ロックナット本体５７の外周側に形成されたねじ部５４の外周側を支点として、ロックナット本体５７は外輪本体４１ｂから離れる方向で外側に向けて開くように変位する。
このとき、ロックナット本体５７が外輪本体４１ｂから離れる方向に傾いて変位したとしても、緩み止め突出部５９の傾斜部５９ｉｃが径方向突き当て部６０の回転規制傾斜部６０ｉｃに当接してロックナット本体５７の傾き自体を規制する。
このため、外輪４１からの外力が緩み止め突出部５９の先端に伝わったとしても、傾斜部５９ｉｃと回転規制傾斜部６０ｉｃによって、その回転運動を規制する。これによって、緩み止め突出部５９の先端面が、径方向突き当て部６０の面に対して傾斜するのが抑制されて、緩み止め突出部５９と径方向突き当て部６０の間で充分な接触面積を維持でき、緩み止め突出部５９と径方向突き当て部６０の間の摩擦力が低減するのが抑制される。
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。上述した第１の実施形態から第４の実施形態においては、緩み止め突出部５９と径方向突き当て部６０の間の当接面の接触面積が減少するのを抑制する構成を示しているが、第５の実施形態ではロックナット５１の緩み方向の回転を抑制する構成を提案するものである。
尚、本実施形態においても、第１の実施形態、或いは第２の実施形態のロックナット凹部６１、６２、６３の何れかを備えたロックナット５１を前提にしているが、ここでは、ロックナット凹部(外周側)６１を備えたものを示している。
図１２、及び図１３において、ロックナット５１が締め付けられた状態で、ロックナット本体５７の外輪当接面５３とは反対側の本体端面部６６は、第１伝達機構収容部３６の径方向平面部６５に対して、所定長さだけ外輪本体４１ｂと反対側に突出されている。そして、径方向平面部６５と本体端面部６６の間の段差は、段差長(Ｓｔｍ)とされている。
図１３にあるように、径方向で見て、本体端面部６６と径方向平面部６５の接触部を跨ぐようにして、塑性変形部６７が形成されている。塑性変形部６７は、先端が細くなった加締め工具を使用して本体端面部６６と径方向平面部６５の接触部付近を軸線方向に押圧して形成することができる。
そして、本体端面部６６と径方向平面部６５の接触部付近において、本体端面部６６の肉が径方向平面部６５側に変形し、或いは径方向平面部６５の肉が本体端面部６６側に変形し、或いは両方の変形によって加締め固定される。尚、図１３にあるように塑性変形部６７は、本体端面部６６の外周に沿って、等間隔に形成されており、本実施形態では８個の塑性変形部６７が形成されている。
このように、本体端面部６６と径方向平面部６５の接触部を跨ぐようにして、加締め固定によって塑性変形部６７が形成されているので、ロックナット５１の緩み方向の回転が阻止されてロックナット５１の緩みを抑制することができる。
ここで、ロックナット５１が締め付けられた状態で、本体端面部６６の加締めによって形成された加締め凹部６７の底面は、第１伝達機構収容部３６の径方向平面部６５に対して、所定長さだけ外輪本体４１ｂの側に後退されている。
そして、径方向平面部６５と加締め凹部６７の底面の間の段差は、段差長(Ｓｔｐ)とされている。そして、夫々の段差長は、「Ｓｔｐ＜Ｓｔｍ」の関係に設定されている。ここで、段差長とは、ロックナット５１の軸線の方向における、本体端面部６６と径方向平面部６５の間、及び、加締め凹部６７の底面と径方向平面部６５の間の距離を意味する。これによって、加締め凹部６７の底部と径方向平面部６５との間の段差が小さくなり、加締め固定の効果を向上させることができる。
以上述べた通り、本発明は転舵軸に螺合された転舵ナットの外輪を固定するロックナットにおいて、ロックナット本体に形成した緩み止め突出部を径方向突き当て部に当接させて摩擦力によってロックナットの緩みを抑制すると共に、緩み止め突出部の一部、或いはロックナット本体の一部に機械的剛性を小さくするロックナット凹部を形成し、外輪から作用する外力をロックナット凹部で緩衝して緩み止め突出部が傾くのを規制し、緩み止め突出部と径方向突き当て部の接触面積の減少を抑制する、構成とした。
これによれば、外輪から作用する外力によってロックナット本体が傾いても、ロックナット凹部によって、外力が緩み止め突出部の先端まで伝わるのが抑制されて、緩み止め突出部が傾くのが規制されて、緩み止め突出部と径方向突き当て部の接触面積の減少を抑制することができる。これによって、ロックナットが緩むのを抑制することができる。
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。
５…ラックバー、１０…ラックハウジング、１２…第１ラックハウジング、１３…第２ラックハウジング、３６…第１伝達機構収容部、３７…第２伝達機構収容部、３８…転舵転舵ナット、４１…ボールベアリング、４１ａ…内輪、４１ｂ…外輪、４１ｃ…ボール、４１ｂ-１…一方の側端面、４１ｂ-２…他方の側端面、５０…ボルト、５１…ロックナット、５２…径方向端面部、５３…外輪当接面、５４…雄ねじ部、５５…軸方向周面部、５６…雌ねじ部、５７…ロックナット本体、５８…ウエーブワッシャ、５９…緩み止め突出部、５９ｉｃ…傾斜部、６０…径方向突き当て部、６０ｉｃ…回転規制傾斜部、６１…ロックナット凹部(外周側)、６２…ロックナット凹部(内周側)、６３…ロックナット凹部(根元側)、６４…突っ張り部、６５…径方向平面部、６６…本体端面部、６７…塑性変形部。

Claims (10)

  1. 内部に転舵軸収容空間、及びこれに連なる減速機収容空間を備え、前記減速機収容空間に外輪突き当て部、ロックナット締結雌ねじ部、及びロックナット突き当て部が形成されたハウジングと、
    前記転舵軸収容空間に設けられた、棒形状の転舵軸本体と、前記転舵軸本体の外周側に形成された転舵軸ボールねじ溝とを有する転舵軸と、
    前記減速機収容空間に設けられた、筒形状のナット本体と、前記ナット本体の内周側に設けられたナットボールねじ溝と、前記ナット本体の外周側に設けられた内輪溝とを有し、前記転舵軸の外周に螺合された転舵ナットと、
    前記転舵軸ボールねじ溝と前記ナットボールねじ溝の間に設けられた、前記転舵ナットの回転力を前記転舵軸に伝達する複数の循環ボールと、
    前記減速機収容空間に設けられた、筒形状の外輪本体と、前記外輪本体の内周側に設けられた外輪溝とを有する外輪と、前記ナット本体の外周側に設けられた前記内輪溝と前記外輪溝の間に設けられたボールとを有するボールベアリングと、
    前記転舵ナットに回転力を付与する電動アクチュエータと、
    前記減速機収容空間に設けられた、ロックナット本体と、ロックナット締結雄ねじ部と、緩み止め突出部とを有するロックナットと、を備える自動車の操舵輪を駆動するステアリング装置であって、
    前記ロックナット本体は、前記転舵軸の軸線の方向において、前記外輪を前記ロックナット本体と前記外輪突き当て部の間に挟み込むようにして設けられ、
    前記ロックナット締結雄ねじ部は、前記ロックナット締結雌ねじ部との螺合が可能なように前記ロックナット本体の外周側に設けられ、
    前記緩み止め突出部は、前記転舵軸の軸線の方向において、前記ロックナット本体から突出する共に、前記減速機収容空間に形成された軸方向周面部と前記外輪本体の外周面の間に所定の隙間を有して設けられ、前記ロックナットを前記ハウジングに締め付けるとき、前記ロックナットに締結力が発生するように前記緩み止め突出部が前記ロックナット突き当て部に当接可能であり、
    更に前記ロックナットは、ロックナット凹部を備えており、
    前記ロックナット凹部は、前記転舵軸の軸線に直交する径方向における前記緩み止め突出部の厚さが前記ロックナット凹部に隣接する部分よりも薄くなるように、前記緩み止め突出部に設けられているか、または前記転舵軸の軸線に直交する径方向における前記ロックナット本体の前記転舵軸の軸線の方向の厚さが前記ロックナット凹部に隣接する部分よりも薄くなるように、前記ロックナット本体に設けられている
    ことを特徴と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であって、
    前記ロックナット凹部は、前記緩み止め突出部に設けられている
    ことを特徴とするステアリング装置。
  3. 請求項２に記載のステアリング装置であって、
    前記ロックナット凹部は、前記ロックナットの軸線に直交する径方向において、前記緩み止め突出部の外周側に向かって開口する凹部、または内周側に向かって開口する凹部である
    ことを特徴とするステアリング装置。
  4. 請求項３に記載のステアリング装置であって、
    前記ロックナット凹部は、前記ロックナットの軸線に直交する径方向において、前記緩み止め突出部の外周側に向かって開口する凹部である
    ことを特徴とするステアリング装置。
  5. 請求項３に記載のステアリング装置であって、
    前記ロックナット凹部は、前記緩み止め突出部のうち、前記ロックナット突き当て部と当接する部分から、前記転舵軸の軸線の方向において、所定距離だけ離間した位置に設けられている
    ことを特徴とするステアリング装置。
  6. 請求項１に記載のステアリング装置であって、
    前記ロックナットは、前記ロックナット本体の外周側に設けられ、前記転舵軸の軸線に直交する径方向で外側に向かって突出する突っ張り部を有し、
    前記突っ張り部は、前記外輪から前記ロックナット本体に向かって外力が作用するとき、前記ロックナット締結雌ねじ部の開口縁の外周側の面と当接可能に設けられている
    ことを特徴とするステアリング装置。
  7. 請求項６に記載のステアリング装置であって、
    前記突っ張り部と前記ロックナット締結雌ねじ部の開口縁の外周側の面との間には所定長さの隙間が形成されている
    ことを特徴とするステアリング装置。
  8. 請求項１に記載のステアリング装置であって、
    前記緩み止め突出部と前記ロックナット突き当て部とが当接する夫々の面は相補的に傾斜された傾斜部を有しており、前記傾斜部には、前記緩み止め突出部の先端が内側に向かって移動するのを規制する傾斜面が形成されている
    ことを特徴とするステアリング装置。
  9. 請求項１に記載のステアリング装置であって、
    前記ロックナット締結雌ねじ部の開口縁の外周側が前記ロックナット本体に向かって塑性変形されている領域、または前記ロックナット本体が前記ロックナット締結雌ねじ部の開口縁の外周側に向かって塑性変形されている領域が形成されている
    ことを特徴とするステアリング装置。
  10. 請求項９に記載のステアリング装置であって、
    前記塑性変形されている領域は加締め部を備え、前記加締め部は、前記ロックナット本体に設けられ、前記転舵軸の軸線の方向に開口された凹部を有し、
    前記ロックナット本体の前記緩み止め突出部とは反対側の端面と前記ロックナット締結雌ねじ部の開口縁の外周側の面との間の段差長に比べて、前記加締め部の前記凹部の底面と前記ロックナット締結雌ねじ部の開口縁の外周側の面との間の段差長の方が短く設定されている
    ことを特徴とするステアリング装置。
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