WO2004098980A1 - 電動パワーステアリング装置用ベルト減速装置及び電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

明 細 書 電動パワーステアリング装置用ベルト減速装置及び電動パワーステアリング装置 <技術分野〉

この発明は、 電動パワーステアリング装置用ベルト減速装置及び電動パワース テアリング装置に関する。

<背景技術 >

車両用の電動パワーステアリング装置では、 減速機構を介してモータの回転出 力を減速し、操舵捕助力としてステアリング操作を補助するものが知られている。 例えば、 図 4 1に示す電動パワーステアリング装置 5 0 0では、 舵輪軸 5 0 1 とラック軸 5 0 2とは公知のピニオンラック機構 5 0 3により嚙合している。 ま た、 モータ 5 0 4のモータ軸 5 0 5は、 軸受 5 0 6、 5 0 7で回転自在に支持さ れている。

ラック軸 5 0 2には雄ねじ部 （螺旋溝） 5 0 8が形成され、 その外側には軸受 5 0 9により回転自在に支持されたナツト 5 1 0が配置され、 ラック軸 5 0 2の 雄ねじ部 5 0 8とナット 5 1 0との間にポール 5 1 1が嵌揷され、 ポールねじ機 構 5 1 2が構成されている。

モータ軸 5 0 5の延長部 5 1 3には入力ギア 5 1 4の軸 5 1 5がスプライン結 合 S Pされている。 入力ギア 5 1 4は中間ギア 5 1 6に嚙合し、 中間ギア 5 1 6 は出力ギア 5 1 7に嚙合している。.出力ギア 5 1 7は円筒状で、 内部にラック軸 5 0 2が貫通している。 また、 出力ギア 5 1 7の軸方向の両端部外側は軸受 5 1 8 , 5 1 9で回転自在に支持されており、 円筒状の内面にはスプライン溝 5 2 0 が形成されている。

—方、 ポールねじ機構 5 1 2のナット 5 1 0の一方の端の延長部 5 2 1の外側 にはスプライン凸条 5 2 2が形成されており、 前記した出力ギア 5 1 7の内面に 形成されたスプライン溝 5 2 0とスプライン結合 S Pしている。 以上の構成において、 不図示のトルク検出装置により検出された舵輪軸 5 0 1 の操舵トルクに基づいて、 不図示の制御装置により駆動されたモータ 5 0 4の駆 動回転力は、 入力ギア 5 1 4、 中間ギア 5 1 6、 出力ギア 5 1 7を経てポールね じ機構 5 1 2のナット 5 1 0に伝達される。 そして、 ナット 5 1 0の回転により ラック軸 5 0 2が軸方向に移動して車輪の向きが変更され、 操舵が行なわれる。 減速機構として上記したような歯車減速機構を使用するものにおいては、 歯車 の嚙合部分のバックラッシュが大きいときは、 ステアリング操作を反転させたと き等に歯車の歯面で歯打ち音が発生するなどの不都合が発生する。 また、 バック ラッシュが小さ過ぎると、 歯車の嚙合回転動作が円滑に行われず、 操舵感覚が悪 化するなどの不都合が発生する。 このため、 パックラッシュの大きさを適切な範 囲に設定することが必要となる。

例えば、 ウォームとウォームホイールとから構成される周知のウォーム歯車減 速機構においては、 特開平 1 0— 2 9 7 5 0 5号公報 （以後、 『特許文献 1』 と 記述する。 ） に記載されるように、 ウォーム歯車減速機構のハウジングを、 ゥォ ーム側ハウジングとウォームホイール側ハウジングとに分割し、 両ハウジング間 の間隔を調整してバックラッシュの大きさを適切な範囲に設定するものが提案さ れている。

上記のほか、 パックラッシュの大きさを適切な範囲に設定するためには、 歯車 製作時の加工寸法精度を高めたり、 製作された歯車の仕上がり寸法の状態に応じ て嚙合する相手の歯車を選択するマッチングと呼ばれる方法を実施したりする等 があるが、 これらの方法は製造コス トを高める結果となり、 望ましくない。

図 4 1で説明したような構成の電動パワーステアリング装置 5 0 0では、 モー タ軸 5 0 5がラック軸 5 0 2と平行に配置されており、 モータ 5 0 4とラック軸 5 0 2との干渉を避けるため、 入力ギア 5 1 4と出力ギア 5 1 7との軸芯間距離 は大きく構成されるから、 入力ギア 5 1 4と出力ギア 5 1 7とは中間ギア 5 1 6 を介して嚙合するように構成されている。

歯車減速機構に中間ギア 5 1 6が介装されているときは、 入力ギア 5 1 4と中 間ギア 5 1 6との間のバックラッシュ、 及び中聞ギア 5 1 6と出力ギア 5 1 7と の間のパックラッシュの大きさを調整する必要があるが、 上記したマッチングに より歯車を選択決定するときは、 入力ギア 5 1 4と中間ギア 5 1 6、 及び中間ギ ァ 5 1 6と出力ギア 5 1 7との間でマッチングを行うことになり、 実施する上で 非常に困難が伴う。

また、 歯車減速機構としてウォームギア減速機構を使用するとき、 特にウォー ムとして鼓型ウォームを使用する構成では、 鼓型ウォームの仕上がり寸法の測定 に、 通常のウォームの測定で実施される 3針測定方法が使用できないために鼓型 ウォームの寸法測定が非常に困難であるから、 減速機構の組み立て作業の中でマ ツチングを行うことになるが、 このために組み立て工数が著しく増大してしまう という不都合がある。

さらに、 減速機構として、 前記した入力ギアと出力ギアとに代えて入力プーリ と出力プーリ及びこれらのプーリに卷き掛けられた駆動ベルトとから構成される ベルト減速装置では、 高い伝導効率及び耐久性を維持するために、 駆動ベルトの 張力を適切な範囲に設定することが求められるが、 駆動ベルトはギアよりも製品 のばらつきが大きいから、 入力プーリと出力プーリとの軸芯間距離を容易に調整 できる構成が必要とされる。

このほか、 電動パワーステアリング装置では、 装置のハウジングに後からモー タを組み付ける構造であつたから、モータ軸と歯車或いはプーリとが別体となり、 モーダ軸と歯車軸或いはブー 37軸のそれぞれに軸受を設ける必要があり、 部品—点 数を増大させ、 製造コストを高めるという不都合があった。

また、 ベルト減速装置を用いるものとして、 例えば、 特開昭 6 2— 0 0 4 6 7 3号公報 （以後、 『特許文献 2』 と記述する。 ） では、 摩擦式の Vベルトを使用 したものが、 また、 実公平 0 6— 0 4 9 4 8 9号公報 （以後、 『特許文献 3』 と 記述する。 ） では、 平歯式ベルト （タイミングベルト） を使用したものが知られ ている。

特許文献 2に記載の Vベルトを使用したベルト減速装置では、 動力が摩擦によ つて伝動されるため、 この摩擦力を得るため大きな張力をベルトに与えなければ ならない。 このため、 無負荷時のトルクが大きくなるためステアリングホイール の戻りが大きくなるという欠点がある。 これに対し、 特許文献 3に記載の平歯式 ベルトを使用したベルト減速装置では、 嚙み合い伝導方式であるために大きな張 力が必要とされないため、 無負荷トルクを小さくできるというメリットがある。 ところが、 平齒式ベルトでは、 回転に伴うブーリ側の歯とベルト側の歯との係合 の開始時及び終了時に特有の動作音が発生する。

ベルトの歯のサイズを小さくすることでこの問題はある程度解消できるが、 他 方では、 歯が弱くなるため大きな力が加わったとき、 歯の剪断から始まり、 剪断 した歯の嚙み込み、 減速機構のロック、 ひいてはステアリング不能な状態へと進 む重大な問題を起こしかねない。 このため、 作動音低減の目的でベルトの歯のサ ィズを小さくすると、 ベルトの幅を広くする必要が生じ、 どうしても減速装置が 大型化するため、 車体内へのレイアウトが困難になる。

また、 ベルト減速装置を用いた電動パワーステアリング装置においては、 ベル トにかかる張力が電動パワーステアリング装置の性能を大きく左右する。 摩擦式 の Vベルトの場合、 張力が適正値に対し大きすぎる場合、 作動トルク （無負荷時 のフリクション） が大きくなつて、 ハンドル戻りが悪くなるため、 操舵フィーリ ングに悪い影響を与える。 逆に、 張力が適正値に対し小さすぎる場合、 摩擦式の. Vベルトでは摩擦力が不足し、滑りが生じるため動力を伝達できなくなる。また、 平歯式ベルトの場合には、 嚙合い状態が悪化し、 耐久性に問題が生じる。 そのた め；'電動パワー'ステアリング装置の減速機にベルドを使用する場合、 ベルトの張' 力は適正な範囲内の値に維持する必要がある。

エンジンのカムシャフト駆動等のために、 タイミングベルトは広く採用されて いる。 エンジンは一定方向にのみ回転するため、 ベルト上の張力が掛かる側と弛 む側とが定まっている。 このため、 弛む側にオートテンショナ一を設けて、 所定 の弾性体などの押圧力でテンショナーをベルトに押しっけて、 張力が適正値とな るようにされている。 軸芯間距離の誤差、 変動やベルトの伸びは、 弾性体が弾性 変形することでテンショナ一が変位するため、 その影響はほぼ吸収される。 この ため、 弾性体を用いたベルト張力調整機構は、 構成部材のほとんどの誤差 ·変形 に柔軟に対応できるメリットを有している。 ところが、 回転方向が正逆両方に変化するような動力伝達系では事情が異なつ てくる。 例えば、 電動パワーステアリング装置の減速機にタイミングベルトを用 いた場合、 エンジンとは異なって減速機の回転方向は一定ではない。 つまり、 ハ ンドルは右にも左にも切られるため、 タイミングベルトの回転方向もこれに従つ て変化する。 ベルトのような紐状体は引っ張り力のみを負担することができるた め、 ベルトの一方の側は駆動のための張力を負担し、 他方の側はこれを負担しな いことになる。 回転方向が変化する場合、 ベルト駆動では、 この変化に応じて張 力が掛かる側と弛む側が交互に変化することになる。

例えば、 特開平 2 0 0 3— 2 2 0 9 5 8号公報 （以後、 『特許文献 4』 と記述 する。 ） では、 テンショナ一を用いて張力調整することが知られているが、 ベル トに弾性力によるテンショナ一を用いて、 初期張力を付与すると、 テンショナ一 を設けた側が、 回転方向の変化に伴って、 緩み側から張力が掛かる側へと変化す る。 そして、 この張力変化に伴ってテンショナ一が力のバランスがとれる位置ま で移動する。この移動の期間には動力の伝達ができない（あるいは少ない）ので、 動力の伝達遅れが発生する。 この伝達遅れはテンショナ一を両側に設けたとして も同様である。

パワーステアリング装置において、 このような動力の伝達の遅れが生じると、 アシス トモータが回転したとしても、 この間はアシス ト力が伝達されない。 ハン ドルがァシスドされないため、 ハンドルを反転させたときには ンドノレカ S重くな る。 このとき運転者はステアリングが引つかかったような感じを受けるため、 操 舵フィーリングが悪化する。

このような現象を避けるため、 電動パワーステアリング装置の減速機にタイミ ングべノレトを用いる場合、 特開平 2 0 0 3— 2 2 0 9 5 9号公報 （以後、 『特許 文献 5』と記述する。）に記載されるように、プーリの軸芯間距離を調整するか、 アイドルプーリを設けて、 アイドルプーリの芯位置を調整することにより、 つま り、 弾性力によるテンショ ^ "一を用いることなく、 ベルト自体の弾性力のみを利 用して初期張力を付与するようにする必要がある。 自動車は走行を開始した当初は車全体の各部品、 各装置の温度は低いが、 走行 を続けるうちにこの温度が上昇する。 この温度上昇は、 パワーステアリング装置 においても例外ではない。 この温度上昇により、 パワーステアリング装置全体が 膨張するため、 ベルトを掛け渡した 2つのプ一リの軸芯間距離、 あるいはアイド ルプーリの位置に変化が生じる。 ベルト自体も膨張するが一般的にその量は少な い。 これらの熱膨張の総合の結果として、 ベルトの張力に変化が生じる。 特に、 弾性力によるテンショナーを用いていない場合には、 弾性体の変位によって熱膨 張の変位差を吸収するようにできないため、 熱膨張による変位差のほとんど全て がベルトの平均的張力に大きな変化を及ぼす。 これは上に述べた問題を引き起こ す。

一般的なベルトは、 ゴムと心線からなり、 心線の材質にはガラス繊維が使用さ れる。 また、 一般的に電動パワーステアリング装置のハウジングにはアルミが使 用される。 両者の線膨張係数はそれぞれ、

ガラス繊維： 0 . 5〜0 . 7 X 1 0 ⁵/° C

アルミ ： 2 . 4 X 1 0—⁵/° C

である。 電動パワーステアリング装置の使用温度範囲を一 4 0 ° C〜1 2 0 ° C . とすると、 上のような線膨張係数の差は無視することができない。 弾性体を使用 しない場合、 この差により温度変化につれてベルトの張力が大きく変動し、 電動 パワーステアリング装置の性能に悪影響を及ぼす。 ― '

<発明の開示 >

本発明は、 この様な事情に鑑みて発明し ものであり、 レイアウトを困難にす ることなく動作音を小さくでき、 また、 良好な操舵フィーリングを与える電動パ ワーステアリング装置用ベルト減速装置及び電動パワーステアリング装置を提供 することを目的とする。

本発明の目的は、 以下の構成によって達成される。

( 1 ) 第 1の斜歯を有し、 回転駆動可能に支持された駆動プーリと、 第 2の 斜歯を有し、 回転可能に支持された従動プーリと、 前記駆動プーリ及び前記従動 ブーリに掛け渡され、 前記第 1及び第 2の斜歯に嚙合する第 3の斜歯を備えた駆 動ベルトと、 を備え、 前記各斜歯のねじれ角 J3と、 前記第 1或いは第 2の斜歯と 前記第 3の斜歯間の摩擦係数 との間に、 t a n j3 < / なる関係を持たせたこと を特徴とする電動パワーステアリング装置用ベルト減速装置。

( 2 ) ハウジングと、 前記ハウジングに、 軸方向に移動可能に、 かつ、 回転 が阻止されて支持されているラック軸と、前記ラック軸に設けられたラック部と、 前記ラック軸に設けられた雄ねじ部と、 前記雄ねじ部にボールを介して螺合する ことによりボールねじ機構を構成し、 前記ハウジングに回転可能かつ軸方向移動 不能に支持されたナットと、 第 1の斜歯を有し、 回転可能に支持された駆動ブー リと、 前記ナットに回転に関して結合され、 第 2の斜歯を有し、 回転可能に支持 された従動プーリと、 前記駆動プーリと前記従動プーリとの間に掛け渡され、 前 記第 1及び第 2の斜歯に嚙合可能な第 3の斜歯を有する駆動ベルトと、 前記駆動 プーリを駆動するためのアシストモータと、 前記ラック部のラック歯に嚙合する ピユオンと、 ステアリングホイールからの操舵力が入力される入力軸と、 前記入 力軸が前記ピニオンに加えたトルクを検出するためのトルク検出装置と、を備え、 前記各斜歯のねじれ角 β と、前記第 1或いは第 2の斜歯と前記第 3の斜歯間の摩 擦係数 μ との間に、 t a η < なる関係を持たせたことを特徴とする電動パ ワーステアリング装置。

( 3 ) 操舵補助力を供給するアシス トモータと、 走行車'輸を転向させるラッ ク軸と、 前記アシス トモータの回転軸に同軸に配置された第 1の回転部材と、 前 記第 1の回転部材に従動して回転し、 前記第 1の回転部材の回転を前記ラック軸 の軸方向移動に変換する駆動変換装置に伝達する第 2の回転部材と、 を備え、 前 記アシストモータは、 電動パワーステアリング装置のハウジングに回転可能に装 着されるモータフランジを備え、 前記モータフランジの軸芯は、 前記第 1の回転 部材の軸芯に対して平行で、 且つ前記第 1の回転部材の軸芯から所定寸法だけ離 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。

( 4 ) 前記第 1の回転部材は前記アシストモータの回転軸に同軸に配置され た入力ギアであり、 前記第 2の回転部材は前記入力ギアの回転動力を受ける出力 ギアであることを特徴とする （3) に記載の電動パワーステアリング装置。

(5) 前記入力ギアは前記アシストモータの回転軸と一体に構成されたこと を特徴とする (4) に記載の電動パワーステアリング装置。

(6) 前記駆動変換装置は、 ボールねじ装置であり、 前記出力ギアは前記入 力ギアの回転動力を前記ボールねじ装置のナットに伝達することを特徴とする

(4) に記載した電動パワーステアリング装置。

( 7 ) 前記駆動変換装置はウォームギア減速装置のウォームホイール軸に結 合するピニオンと該ピニオンに嚙合するラック軸であり、 前記第 1の回転部材は 前記アシストモータの回転軸に結合されたウォームであり、 前記第 2の回転部材 は前記ウォームに嚙合するウォームホイールであることを特徴とする （3) に記 载の電動パワーステアリング装置。

(8) 前記ウォームは前記アシストモータの回転軸と一体に構成されたこと を特徴とする （7) に記載の電動パワーステアリング装置。

(9) 前記駆動変換装置はポールねじ装置であり、 前記第 1の回転部材は前 記アシストモータの回転軸に同軸に配置された駆動プーリであり、 前記第 2の回 転部材は前記駆動ブーリから駆動ベルトを介して駆動される従動プーリであるこ とを特徴とする （3) に記載の電動パワーステアリング装置。

(1 0) 前記駆動プーリは前記アシス トモータの回転軸と一体に構成された ことを特徴'とする' (9) 'に記載の電動パワーステアリング装置。

(1 1) 前記第 1の回転部材を構成する入力ギア及び前記第 2の回転部材を 構成する出力ギアから構成される歯車装置は、 平歯車、 はすば歯車、 ウォーム及 びウォームホイールを含むいずれかの歯車装置で構成されることを特徴とする

(4) に記載の電動パワーステアリング装置。

(1 2) ハウジングと、 駆動ベルトと、 前記ハウジングに回転可能に支持さ れて回転駆動力が付与されるとともに、 前記駆動ベルトが掛け渡された駆動プー リと、 前記ハウジングに回転可能に支持されており、 前記駆動ベルトが掛け渡さ れることにより、前記駆動ブーリからの動力が伝動されて回転する従動ブーリと、 前記駆動ベルトの張力を調整するための張力調整機構と、 を備え、 前記張力調整 機構は、 このベルト減速装置の温度が変動したときに前記駆動ベルトに生ずる張 力の変動とは反対の張力の変動を生じさせる材料からなる相殺膨張部を有するこ とを特徴とする電動パワーステアリング装置用ベルト減速装置。

(1 3) 前記駆動ベルトは、 タイミングベルトであることを特徴とする ( 1 2) に記載の電動パワーステアリング装置用ベルト減速装置。

(14) 前記張力調整機構の相殺膨張部は、 前記ハウジングの材料より線膨 張係数が小さい材料であることを特徴とする ( 1 2) 又は ( 1 3) に記載の電動 パワーステアリング装置用ベルト減速装置。

(1 5) 前記ハウジング、 前記駆動ベルトの芯線、 及び、 前記張力調整機構 の相殺膨張部の材料はそれぞれ、 アルミニウム、 ガラス繊維、 及ぴ、 セラミック スであることを特徴とする （1 2) 〜 （1 4) のいずれかに記載の電動パワース テアリング装置用ベルト減速装置。

(1 6) 前記張力調整機構は、 前記ハウジングに揺動可能に支持されたロー ラホルダと、 前記ローラホルダに回転可能に支持されたテンションローラと、 前 記テンションローラが前記ベルトを押圧する位置を調整可能とするために、 先端 を係合させて前記ローラホルダの揺動角度を調整することが可能であるとともに 前記先端側には前記相殺膨張部を有している揺動調整部材とを備えたことを特徴 とする （1 2) 〜 （1 5) 項のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置用 ベル卜減速装置。 ·. ' "

(1 7) 前記張力調整機構は、 前記ハウジングに固定され、 前記相殺膨張部 をなす軸支持枠と、 前記軸支持枠に揺動可能に支持されたローラホルダと、 前記 ローラホルダに回転可能に支持されたテンションローラと、 前記テンションロー ラが前記ベルトを押圧する位置を調整可能とするために、 先端を係合させて前記 ローラホルダの揺動角度を調整することが可能な揺動調整部材とを備えたことを 特徴とする （1 2) 〜 （1 5) 項のいずれかに記載の電動パワーステアリング装 置用ベルト減速装置。

(1 8) 前記軸支持枠は、 コの字形状をなし、 2本の脚に前記ローラホルダ が軸支されていることを特徴とする （1 7) に記載の電動パワーステアリング装 置用ベルト減速装置。

( 1 9 ) 前記張力調整機構は、 前記駆動プーリを回転可能に支持するととも に、 前記ハウジングに揺動可能に支持されたプーリホルダと、 前記駆動プーリと 前記従動プーリの軸芯間距離を調整可能とするために、 先端を係合させて前記プ ーリホルダの揺動角度を調整することが可能であるとともに前記先端側には前記 相殺膨張部を有している揺動調整部材とを備えたことを特徴とする（1 2 )〜（ 1 5 ) のいずれかに記載の電動パワ^"ステアリング装置用ベルト減速装置。 .

( 2 0 ) 前記揺動調整部材は、 前記ハウジングに設けられた揺動調整用雌ね じ部と螺合するための揺動調整用雄ねじ部を元部に有していることを特徴とする ( 1 9 ) に記載の電動パワーステアリング装置用ベルト減速装置。

( 2 1 ) ( 1 2：) 〜 （2 0 ) のいずれかに記載のベルト減速装置と、 前記ハ ウジングに回転不能かつ軸方向移動自在に支持され、 ステアリングホイールによ つて回転されるピニオンが嚙合するラック歯を有するラック部とポールねじ機構 を構成する雄ねじ部を有するラック軸と、 前記ポールねじ機構の前記雄ねじ部に ポールを介して螺合するとともに前記従動プーリの回転が伝達されるナツトと、 前記ハウジングに支持され、 前記駆動プーリを回転駆動するためのアシス トモ一 タと、 を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。

( 2 2 ) ハウジングと、 駆動ベルトと、 前記ハゥジングに回転可能に支持さ れて回転駆動力が付与されるとともに、 前記駆動ベルトが掛け渡された駆動プー リと、 前記ハウジングに回転可能に支持されており、 前記駆動ベルトが掛け渡さ れることにより、前記駆動プーリからの動力が伝動されて回転する従動プーリと、 前記駆動プーリを回転駆動するためのアシストモータと、 を備え、 前記アシスト モータは、 複数のボルトにより前記ハウジングに装着されるモータフランジを備 え、 前記モータフランジは、 前記ハウジングに対して一本のポルトを支点として 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。

( 2 3 ) 前記支点は、前記駆動プーリと前記従動プーリとの軸芯を結ぶ線と、 前記駆動ブーリの軸芯と前記支点を結ぶ線とのなす角が 9 0度以下となる位置に 配置されていることを特徴とする（2 2 )に記載の電動パワーステアリング装置。 ( 2 4 ) 前記アシス トモータのハーネス取出し口は、 前記駆動プーリと前記 従動プーリとの軸芯とを結ぶ線と、 前記駆動プーリの軸芯と前記ハーネス取出し 口とを結ぶ線のなす角が 9 0度以下であることを特徴とする ( 2 2 ) に記載の電 動パワーステアリング装置。

( 2 5 ) 前記駆動ベルトに所定の張力を付与するアイドラプーリを備えたこ とを特徴とする ( 2 2 ) に記載の電動パワーステアリング装置。

( 2 6 ) 前記アイ ドラプーリは、 前記駆動プーリでのベルト巻きつけ角度が 大きくなる位置に配置されていることを特徴とする （2 5 ) に記載の電動パワー ステアリング装置。

( 1 ) の電動パワーステアリ ング装置用ベルト減速装置によれば、 各斜歯のね じれ角 βと、 第 1或いは第 2の斜歯と第 3の斜歯間の摩擦係数 との間が、 t a n P < μの関係が成り立つようにねじれ角 /3及び摩擦係数 μが選ばれている。 こ のように 、 μを選ぶことによって、 駆動ベルトの歯筋方向に発生する力よりも 摩擦力の方が大きくなり、 駆動ベルトが歯筋方向に向かって移動しようとする力 が摩擦力によって打ち消される。 このため、 斜歯の駆動ベルトが本来有するデメ リット、 つまりベルト幅方向への力 （スラス ト力） が抑えられるため、 駆動ベル トの端面と駆動プーリと従動プーリのいずれかに設けられたフランジの面との間 に働く力 （面圧） が弱くなる。 これによつて、 こすれ音の発生を低減させること がでぎる。 さらに面圧が小さいごとから摩耗の発生 '·も低減できるため、'駆動ベル トの耐久性を向上させることができる。

また、 （2 )の電動パワーステアリング装置によれば、各斜歯のねじれ角 13 と、 第 1或いは第 2の斜歯と前記第 3の斜歯間の摩擦係数 μ との間に、 t a η < / なる関係を持たせることにより、 斜歯が本来備えているスラストカを低減するよ うになつているため、 駆動プーリと従動プーリのいずれかに設けられたフランジ の面と駆動ベルトの端面には、 大きな面圧が働かず、 これによつて斜歯式のベル ト減速装置に発生するこすれ音及び摩耗を低減することができる。 また、 これに より駆動ベル 1、の耐久性を向上することができる。 また、 （3 ) の電動パワーステアリング装置によれば、 アシストモータが、 電 動パワーステアリング装置のハウジングに回転可能に装着されるモータフランジ を備え、 モータフランジの軸芯が、 第 1の回転部材の軸芯に対して平行で、 且つ 第 1の回転部材の軸芯から所定寸法だけ離れているので、 モータフランジを回転 させることによって、 第 1の回転部材の位置を変更してパックラッシュを適正値 に調整することができる。

また、 （4 ) の電動パワーステアリング装置によれば、 第 1の回転部材がァシ ストモータの回転軸に同軸に配置された入力ギアであり、 第 2の回転部材が入力 ギアの回転動力を受ける出力ギアであるので、 モータフランジを回転させること により、 入力ギアの軸心が、 モータフランジの回りで回転されて入力ギアの軸芯 の間隔が変動され、 バックラッシュを適正値に調整することができる。 この構成 により、 嚙合するギア相互を選択して最適なバックラッシュが得られる組み合わ せを探すマッチング等の煩雑な作業をなく し、生産性を向上させることができる。 また、 （5 )の電動パワーステアリング装置によれば、入力ギアがアシストモ一 タの回転軸に一体に構成されているので、 軸受等の部品点数を減少させ、 製造コ ストを低減させることができる。

また、 （6 ) の電動パワーステアリング装置によれば、駆動変換装置が、 ボール ねじ装置であり、 出力ギアが入力ギアの回転動力をボールねじ装置のナツトに伝 達するものであるので、' ポールねじ装置によって；' 'ラ'ック軸を確実に移動させる ことができる。

また、 （7 ) の電動パワーステアリング装置によれば、駆動変換装置が、 ウォー ムギア減速装置のウォームホイール軸に結合するピニオンとピニオンに嚙合する ラック軸であり、 第 1の回転部材がアシストモータの回転軸に結合されたウォー ムであり、 第 2の回転部材がウォームに嚙合するウォームホイールであるので、 モータフランジを回転させることにより、 ウォームの軸心とウォームホイ一ノレの 軸心との間隔を変えてバックラッシュを適正値に調整することができる。 この構 成により、 嚙合するギア相互を選択して最適なバックラッシュが得られる組み合 わせを探すマッチング等の煩雑な作業をなくし、 生産性を向上させることができ る。

また、 （8 ) の電動パワーステアリング装置によれば、 ウォームがアシス トモー タの回転軸に一体に構成されているので、 軸受等の部品点数を減少させ、 製造コ ストを低減させることができる。

また、 ( 9 ) の電動パワーステアリング装置によれば、駆動変換装置がボールね じ装置であり、 第 1の回転部材がアシストモータの回転軸に同軸に配置された駆 動プーリであり、 第 2の回転部材が駆動プーリから駆動ベルトを介して駆動され る従動プ^"リであるので、 アシストモータにおける回転軸の回転によって駆動プ ーリが直接回転されるために、 回転軸からの伝達ロスを無くして効率的な動力伝 達を行うことができる。 従って、 製品のばらつきが大きい駆動ベルトにおいても 張力の調整が容易で、 生産性を向上させることができる。

また、 （1 0 ) の電動パワーステアリング装置によれば、駆動プーリがアシスト モータの回転軸に一体に構成されているので、 軸受等の部品点数を減少させ、 製 造コストを低減させることができる。

また、 （1 1 ) の電動パワーステアリング装置によれば、第 1の回転部材を構成 する入力ギア及び第 2の回転部材を構成する出力ギアから構成される歯車装置が 、 平歯車、 はすば歯車、 ウォーム及びウォームホイールを含むいずれかの歯車装 置で構成されているので、 複雑な歯車装置を用いることなく、 比較的安価な装置 によって確実な動力伝達を行うことができる。 '

また、 （1 2 ) の電動パワーステアリング用ベルト減速装置によれば、 駆動べ ルトの張力を調整するための張力調整機構を備え、 張力調整機構が、 ベルト減速 装置の温度が変動したときに駆動ベルトに生ずる張力の変動とは反対の張力の変 動を生じさせる材料からなる相殺膨張部を有するので、 スプリングのような弾性 部材が用いられていないため、 アシストモータからの回転は従動プーリまで遅れ なく伝達される。 このため、 ハンドルを切る方向が変化したときでもフィーリン グの悪さ、 つまり、 伝達遅れによる引つかかるようなフィーリング、 を運転者に 与えることがない。 そして、 弾性体を使用しないことを原因とするハウジングの 温度上昇に伴う駆動ベルトの張力の増加は、 張力調整機構によつて相殺されるの で、 動力伝達がこれにより阻害されることがない。

また、 （1 3 )の電動パワーステアリング装置用ベルト減速装置によれば、駆動 ベルトカ タイミングベルトであるので、 タイミングベルトが伸びのな 、耐久性 に富むベルトであるために、 長期的な使用に十分耐えうることができる。

また、 （1 4 )の電動パワーステアリング装置用ベルト減速装置によれば、張力 調整機構の相殺膨張部が、 ハウジングの材料より線膨張係数が小さい材料である ので、 ハウジングの温度が上昇してもハウジングほどの熱膨張をしないため、 温 度による張力変化を相殺することができる。

また、 （1 5 ) の電動パワーステアリング装置用ベルト減速装置によれば、ハウ ジング、 駆動べノレトの芯線、 及び、 張力調整機構の相殺膨張部の材料が、 それぞ れ、 アルミニウム、 ガラス繊維、 及ぴ、 セラミックスであるので、 これらの材料 により、 ハウジングの温度が上昇してもハウジングほどの熱膨張をしないため、 温度による張力変化を相殺することができる。

また、 （1 6 ) の電動パワーステアリング装置用ベルト減速装置によれば、 張 力調整機構が、 ハウジングに揺動可能に支持されたローラホルダと、 ローラホル ダに回転可能に支持されたテンションローラと、 テンションローラがベルトを押 圧する位置を調整可能とするために、 先端を係合させてローラホルダの揺動角度 を調整することが可能であるとともに先端側には相殺膨張部を有している揺動調 整部材とを備えているので、 揺動調整部材のねじ込み量を調整することで、 その 当初の張力を調整することができる。

また、 （1 7 )の電動パワーステアリング装置用ベルト減速装置によれば、張力 調整機構が、 ハウジングに固定され、 相殺膨張部をなす軸支持枠と、 軸支持枠に 揺動可能に支持されたローラホルダと、 ローラホルダに回転可能に支持されたテ ンションローラと、 テンションローラがベルトを押圧する位置を調整可能とする ために、 先端を係合させてローラホルダの揺動角度を調整することが可能な揺動 調整部材とを備えているので、 揺動調整部材のねじ込み量を調整することで、 そ の当初の張力を調整することができる。 また、 （1 8 ) の電動パワーステアリング装置用ベルト減速装置によれば、軸支 持枠が、 コの字形状をなし、 2本の脚にローラホルダが軸支されているので、 口 ーラホルダを安定的に支持することができる。

また、 （1 9 ) の電動パワーステアリング装置用ベルト減速装置によれば、 張 力調整機構が、 駆動プーリを回転可能に支持するとともに、 ハウジングに摇動可 能に支持されたプーリホルダと、 駆動プーリと従動プーリの軸芯間距離を調整可 能とするために、 先端を係合させてプーリホルダの揺動角度を調整することが可 能であるとともに先端側には相殺膨張部を有している揺動調整部材とを備えてい るので、 揺動調整部材によりプーリホルダの姿勢が規制され、 プーリホルダの姿 勢によって、 駆動プーリの位置が異なるため、 揺動調整部材のねじ込み量を調整 することにより、 駆動ベルトの張力を調整することが可能である。

また、 （2 0 ) の電動パワーステアリング装置用ベルト減速装置によれば、揺動 調整部材が、 ハウジングに設けられた揺動調整用雌ねじ部と螺合するための揺動 調整用雄ねじ部を元部に有しているので、 ねじの進退によって、 摇動調整部材を 正確に移動させることができる。

また、 （2 1 ) の電動パワーステアリング装置によれば、 ベルト減速装置と、 ハウジングに回転不能かつ軸方向移動自在に支持され、 ステアリングホイールに よって回転されるピ-オンが嚙合するラック歯部とボールねじ機構を構成する雄 ねじ部を有ず'るラ^ク軸と、 ポールねじ機構の雄ねじ部にボニルを介して螺合す るとともに従動プーリの回転が伝達されるナットと、 ハウジングに支持され、 駆 動プーリを回転駆動するためのアシストモータと、 を備えているので、 駆動ベル トの張力を一定に維持するために弾性体を使用しないベルト減速装置を用 、た電 動パワーステアリング装置によって、 アシストモータからの回転が従動プーリま で遅れなく伝達される。 このため、 ハンドルを切る方向が変化したときでも先に 説明したフィーリングの悪さ、 つまり、 伝達遅れによる引つかかるようなフィー リング、 を運転者に与えることがない。

また、 ( 2 2 ) の電動パワーステアリング装置によれば、 アシストモータが、複 数のポルトによりハウジングに装着されるモータフランジを備え、 モータフラン ジが、 ハウジングに対して一本のボルトを支点として揺動可能であれるので、 ボ ルトを支点としてモータフランジが揺動されることにより、 駆動プーリと従動プ 一リの軸芯間距離を変更させることができるために、 駆動ベルトの張力調整を簡 単に行うことができる。 また、 ポルトを支点として用いることにより、 部品点数 を増やさずに、 安価に張力調整機構を構成することができる。

また、 （2 3 ) の電動パワーステアリング装置によれば、 支点が、 駆動プーリと 従動プーリとの軸芯を結ぶ線と、 駆動プーリの軸芯と支点を結ぶ線とのなす角が 9 0度以下となる位置に配置されているので、 アシストモータによる小さい回動 角度に対しても、 駆動プーリと従動プーリの軸芯間距離を大きく変更できるとと もに、 アシストモータの可動域を小さく設定できる。

また、 （2 4 ) の電動パワーステアリング装置によれば、アシス トモータのハー ネス取出し口が、 駆動プーリと従動プーリ との軸芯とを結ぶ線と、 駆動プーリの 軸芯とハーネス取出し口とを結ぶ線のなす角が 9 0度以下であるので、 車体、 特 にエンジンルーム内の補器類との干渉が懸念される位置に突起状のハーネス取出 し口 3 0 8が配置されないようにして、レイァゥト性の向上を図ることができる。 また、 （2 5 ) の電動パワーステアリング装置によれば、駆動ベルトに所定の張 力を付与するアイドラプーリを備えているので、 アシストモータの回動による駆 動プーリの移動方向が、軸芯間を調整するのに効率の悪い方向であったとしても、 張力調整を行うことができる。

また、 （2 6 ) の電動パワーステアリング装置によれば、 アイ ドラプーリ力 駆 動プーリでのベルト卷きつけ角度が大きくなるように配置されているので、 駆動 ベルトの耐久性を向上させることができる。.

<図面の簡単な説明 >

図 1は、 本発明の第 1実施形態を示す一部破断正面図であり、

図 2は、 ベルト減速装置の要部断面図であり、

図 3は、 駆動プーリ周りの拡大図であり、

図 4は、 歯面にかかる力の関係を示した説明図であり、 図 5は、 本発明の第 2実施形態を示す要部断面図であり、

図 6は、 図 5の VI— VI線断面図であり、

図 7は、 本発明の第 3実施形態を示す要部断面図であり、

図 8は、 本発明の第 4実施形態を示す耍部断面図であり、

図 9は、 本発明の第 5実施形態を示す要部断面図であり、

図 1 0は、 図 9の X— X線断面図であり、

図 1 1は、 本発明の第 6実施形態を示す要部断面図であり、

図 1 2は、 本発明の第 7実施形態を示す要部断面図であり、

図 1 3は、 本発明の第 8実施形態を示す要部断面図であり、

図 1 4は、 図 1 3の XIV— XIV線断面図であり、

図 1 5は、 本発明の第 9実施形態を示す要部断面図であり、

図 1 6は、 図 1 5の XVI— XVI線断面図であり、

図 1 7は、 本発明の第 1 0実施形態を示す要部断面図であり、

図 1 8は、 本発明の第 1 1実施形態を示す要部断面図であり、

図 1 9は、 本発明の第 1 2実施形態を示す要部断面図であり、

図 2 0は、 図 1 9の XX— XX線断面図であり、

図 2 1は、 図 1 9のモータフランジ部をラックハウジングから外した駆動べノレ トの装着作業を説明する横断面図であり、

図 2 2は、'図 2 1の XXII— XXII線断面図であり、―

図 2 3は、 本発明の第 1 3実施形態を示す要部断面図であり、

図 2 4は、 図 2 3の XXIV— XXIV線断面図であり、

図 2 5は、 張力調整機構部分を説明する ^部拡大図であり、

図 2 6は、 本発明の第 1 4実施形態の軸支持枠を説明する、 図 2 7の XXVI—

XXVI線に沿った要部拡大図であり、

図 2 7は、 図 2 4に対応する第 1 4実施形態の断面図であり、

図 2 8は、 本発明の第 1 5実施形態を示す要部断面図であり、

図 2 9は、 図 2 8の XXIX— XXIX線断面図であり、

図 3 0は、 本発明の第 1 6実施形態を示す要部断面図であり、 図 31は、 図 30の左側面図であり、

図 32は、 図 30の XXXII— XXXII線断面図であり、

図 33は、 本発明の第 1 6実施形態の変形例を示す要部断面図であり、 図 34は、 図 33の XXXIV-XXXIV線断面図であり、

図 35は、 図 32に対応する第 17実施形態の断面図であり、

図 36は、 本発明の第 18実施形態を示す要部断面図であり、

図 37は、 図 36の XXXVII -XXXVII線断面図であり、

図 38は、 本発明の第 19実施形態を示す要部断面図であり、

図 39は、 図 38の左側面図であり、

図 40は、 図 38の XXXX— XXXX線断面図であり、 そして、

図 41は、 従来の電動パワーステアリング装置の要部の構成を説明する横断面 図である。

尚、 図中の符号、 10と 40と 90と 100と 1 10と 140と 1 50と 16 0と 190と 220と 230と 240と 250と 280と 290と 300と 34 0と 350と 360は電動パワーステアリング装置、 1 1と 251はハウジング、 12と 68と 126と 1 76と 252と 3 1 7はラック軸、 13と 257は電動 パワーステアリング装置用ベルト減速装置、 15 aはピニオン、 15 bはトルク 検出装置、 16と 41と 1 11と 161と 191と 254と 301はアシス トモ ータ、 21はラック部、 22と 74と 25 5は雄ねじ部、 23と 75と 253は ナット、 28と 202と 258と 313は駆動プーリ、 29と 203と 259と 31 は従動プーリ、 33と 201と 260と 315は駆動ベルト、 34は入力 軸、 35はフランジ、 41はアシス トモータ、 44と 1 14と 164と 194は モータ軸 （回転軸）、 46と 116と 166と 196と 307はモータフランジ、 5 1は入力ギア （第 1の回転部材）、 52は出力ギア （第 2の回転部材）、 75は ナッ ト、 76はボールねじ機構 （ポールねじ装置）、 120はウォーム （第 1の回 転部材）、 121はゥ -—ムホイール （第 2の回転部材）、 125と 1 75はピニ オン、 1 70は鼓型ウォーム （第 1の回転部材）、 1 71はウォームホイール （第 2の回転部材）、 26 1は張力調整機構、 266はローラホルダ、 267はテンシ ヨンローラ、 2 6 9は揺動調整部材、 2 7 3は揺動調整用雄ねじ部、 2 7 4は相 殺膨張部、 2 8 1は軸支持枠、 3 3 1， 3 3 2はポルト、 3 1 0はハーネス取出 し口、 そして、 3 6 1はアイドラプーリである。

<発明を実施するための最良の形態 >

以下、 本発明の各実施形態に係る電動パワーステアリング装置用ベルト減速装 置及び電動パワーステアリング装置について図面を参照して詳細に説明する。 (第 1実施形態）

まず、 本発明の第 1実施形態に係る電動パワーステアリング装置用ベルト減速 装置及び電動パワーステアリング装置について図 1〜図 4を参照して詳細に説明 する。

第 1実施形態の電動パワーステアリング装置 1 0には、 ハウジング 1 1、 ラッ ク軸 1 2、 ベルト減速装置 1 3、 車体取付部 1 4、 ピニオン部 1 5及びアシス ト モータ 1 6が備えられている。

ハウジング 1 1は、 略中央で 2分割され、 右ハウジング 1 7、 左ハウジング 1 8からなる 2分割構造を備えている。 ラック軸 1 2は、 ハウジング 1 1内で軸方 向に移動可能に、 しかし、 回転は阻止されて、 このハウジング 1 1に支持されて いる。 ラック軸 1 2の両端は、 ハウジング 1 1の両端から突出している。 この両 端にはタイ口ッド等の車輪の向き'を変えるための車体側操舵機構が連結される。 突出部分はそれぞれカバーべローズ 1 9 , 2 0で覆われており、 両端からハウジ ング 1 1内に塵埃が侵入するのを防止している。

ラック軸 1 2の中央側には、 ラック部 2 1.と雄ねじ部 2 2が軸方向に並んで設 けられており、 雄ねじ部 2 2にはナット 2 3が螺合している。 ナット 2 3は、 転 がり軸受 2 4によって回転可能に、 しかし軸方向移動に関しては拘束されて、 右 ハウジング 1 7内に支持されている。 雄ねじ部 2 2とナツト 2 3の雌ねじ部には ポールが介在しており、 これにより、 ボールねじ機構が構成されている。

アシストモータ 1 6は、 モータ軸 2 5を雄ねじ部 2 2と平行にして左ハウジン グ 1 8に設けられている。 モータ軸 2 5には、 転がり軸受 2 6， 2 7によってそ れぞれ右ハウジング 1 7、 左ハウジング 1 8に支持された駆動プーリ 2 8が結合 さ;^る。

従動プーリ 2 9は、 ラック軸 1 2を貫通するための貫通穴 3 0 (図 2に示す） を有しており、 その両サイ ドの転がり軸受 3 1 , 3 2によって回転可能にハウジ ング 1 1に支持されている。 この従動プーリ 2 9とナツト 2 3とはスプライン結 合されており、 従動プーリ 2 9の回転がナツト 2 3に伝達されるようになってい る。 駆動プーリ 2 8と従動プーリ 2 9にはそれぞれに第 1及び第 2の斜歯が形成 されており、 これらの第 1及び第 2の斜歯に嚙合するための第 3の斜歯を有する 駆動ベルト 3 3が 2つのプーリ間に掛け渡されて、 ベルト減速装置 1 3が構成さ れている。 各斜歯のねじれ角については後述する。

ピニオン部 1 5は、 ハンドノレ （ステアリングホイール） からの操舵力が入力さ れる入力軸 3 4、 ピユオン 1 5 a及びトルク検出装置 1 5 bを備えており、 トル ク検出装置 1 5 bのトーションバーを介して入力軸 3 4とピニオン 1 5 aが結合 されている。 このピユオン 1 5 aはラック軸 1 2のラック部 2 1のラック歯と嚙 合する。

図 3 , 図 4は、 それぞれ、 駆動プーリ 2 8の近傍の拡大図， 歯面にかかる力の 関係を示した説明図である。駆動プーリ 2 8の両端面には、一対のフランジ 3 5 , 3 5が設けられている。 フランジ 3 5， 3 5は、 駆動ベルト 3 3が抜け出ないよ うにするためのフランジである。なお、一対のフランジは、本実施形態のょゔに、 駆動プーリ 2 8の両端面に設けられてもよく、 或いは、 従動プーリ 2 9の両端面 に設けられるように構成してもよい。 駆動ベルト 3 3には、 ねじれ角 /3の第 3の 斜歯 （ベルト歯） が内側周上に等間隔で設けられ、 駆動プーリ 2 8、 及び、 従動 ブーリ 2 9には同じくねじれ角 βでベルト歯と噴み合う第 1及ぴ第 2の斜歯が設 けられている。

ここで、 ねじれ角 /3、 駆動ベルト 3 3と各プーリとの間の摩擦係数 μ、 即ち、 第 1或いは第 2の斜歯と第 3の斜歯間の摩擦係数 μの間には、 t a n j3 < μの関 係が成り立つようにねじれ角 ]3及び摩擦係数 μが選ばれている。 このように ]3、 μを選ぶことによって、 駆動ベルト 3 3の歯筋方向に発生する力 F s i η より も摩擦力/ F c o s βの方が大きくなり、 駆動ベルト 3 3が歯筋方向に向かって 移動しょうとする力が摩擦力によって打ち消される。 このため、 斜歯の駆動ベル ト 3 3が本来有するデメリット、 つまりベルト幅方向への力 （スラスト力） が抑 えられるため、 駆動ベルト 3 3の端面とフランジ 3 5 , 3 5の面との間に働く力

(面圧)が弱くなる。これによつて、こすれ音の発生を低減させることができる。 さらに面圧が小さいことから摩耗の発生も低減できるため、 ベルトの耐久性を向 上させることができる。

このような電動パワーステアリング装置 1 0の全体的動作は以下のとおりであ る。 ハンドルが操作されると、 入力軸 3 4にその回転が伝達され、 トーシヨンバ 一をねじりながらこれを介してピニオン 1 5 aを回転させる。 ピニオン 1 5 aの 回転はラック軸 1 2に伝達されラック軸 1 2は図 1の左右軸方向に移動する。 一方、 上記トーションバーのねじり量がトルク検出装置 1 5 bによって検出さ れる。 トルク検出装置 1 5 bの出力信号は、 不図示の制御装置に入力され、 上記 アシス トモータ 1 6を回転させる。 アシス トモータ 1 6の回転力は、 駆動プーリ 2 8、駆動ベルト 3 3、従動プーリ 2 9へと伝達され、ナツト 2 3を回転させる。 ナット 2 3の回転によってラック軸 1 2は軸方向に移動する。 このときの移動方 向は上記ピニオン 1 5 aによって移動する方向と一致しているため、 ピニオン 1 5 aがラック軸 1 2を動かそうとする力を補助することになる。 つまり、 ハンド ルの回転力は'、'アシス'トキ タ 1 6によって補助されることになるため、'運転者 にはあたかも軽い力でハンドル操作ができるような感じを与えるようになってい る。

以上に説明した電動パワーステアリング装置 1 0のベルト減速装置 1 3による と、 斜歯が本来備えているスラス ト力を低減するようになっているため、 駆動プ ーリ 2 8のフランジ 3 5 , 3 5の面と駆動ベルト 3 3の端面には、 大きな面圧が 働かず、 これによつて斜歯式のベルト減速装置に発生するこすれ音及び摩耗を低 減することができる。 また、 これにより駆動ベルト 3 3の耐久性を向上すること ができる。

(第 2実施形態） 次に、 本発明の第 2実施形態に係る電動パワーステアリング装置について図 5 及び図 6を参照して説明する。 なお、 本実施形態では、 ヘリカルギアを使用した 歯車減速機構が採用されている。

第 2実施形態の電動パワーステアリング装置 4 0では、 アシストモータ 4 1が ステータ 4 2及びロータ 4 3を備え、 ロータ 4 3に固定されたモータ軸 4 4の一 方の端には延長部 4 5が固定されている。 モータ軸 4 4の延長部 4 5はモータフ ランジ 4 6に保持された軸受 4 7により支持され、 モータ軸 4 4の他端は、 モー タハウジング 4 8に保持された軸受 4 9により支持され、 モータ軸 4 4は回転自 在に支持されている。

モータハウジング 4 8とラック軸ハウジング 5 0との干渉を避けるため、 入力 ギア 5 1と出力ギア 5 2との軸芯間距離は大きく、 入力ギア 5 1と出力ギア 5 2 とは中間ギア 5 3を介して嚙合するように構成されている。

第 1の回転部材を構成する入力ギア 5 1、 中間ギア 5 3、 及び、 第 2の回転部 材を構成する出力ギア 5 2は、ラック軸ハウジング 5 0と、ギアハウジング 5 4、 及びボールねじ側のラック軸ハゥジング 5 5とにより構成されたハウジングの内 部に保持されている。

入力ギア 5 1は、 その軸 5 6及び 5 7力 それぞれラック軸ハウジング 5 0に 保持された軸受 5 8及びギアハウジング 5 4に保持された軸受 5 9で支持されて いる。 また、 入力ギア' 5 1の軸 ¾ 6の延長部 6 0はモータ軸 4' 4の延長部 4 5ど スプライン結合 S Pされている。 さらに、 入力ギア 5 1の軸 5 7を支持する軸受 5 9の外輪とギアハウジング 5 4との間には、 皿バネ 6 1が介装され、 軸受 5 9 を介して入力ギア 5 1をモータ側に向けて軸方向に予圧を加え、 軸方向のがたつ きを防止している。

中間ギア 5 3は、 その軸 6 2及ぴ 6 3力 それぞれラック軸ハウジング 5 0に 保持された軸受 6 4及びギアハウジング 5 4に保持された軸受 6 5で支持されて いる。 さらに、 中間ギア 5 3の軸 6 2を支持する軸受 6 4の外輪とラック軸ハウ ジング 5 0との間には当板 6 6が介装され、 当板 6 6をラック軸ハウジング 5 0 に装着されたボルト 6 7により押圧し、 中間ギア 5 3に軸方向の予圧を加えて軸 方向のガタ付きを防止している。

出力ギア 5 2は円筒状に形成されており、内部にラック軸 6 8が貫通している。 出力ギア 5 2の軸方向の両端部外側に形成された軸 6 9及び 7 0が、 それぞれラ ック軸ハウジング 5 0に保持された軸受 7 1及びギアハウジング 5 4に保持され た軸受 7 2で支持されており、 また、 出力ギア 5 2の円筒状の内面にはスプライ ン搆 7 3が形成されている。

不図示の舵輪軸にピニオンラック機構を介して結合されているラック軸 6 8に は雄ねじ部 （螺旋溝） Ί 4が形成され、 雄ねじ部 7 4の外側にはナット 7 5が配 置され、 ラック軸 6 8の雄ねじ部 7 4とナツト 7 5の雌ねじ部との間には多数の ポーノレ 7 6が嵌挿され、 ボールねじ機構 7 7が構成されている。

ボールねじ機構 7 7のナット 7 5は、 ラック軸ハウジング 5 0の内部に配置さ れた軸受 7 8により回転自在に支持されている。 ナツト 7 5の一方の端の延長部

7 9の外側にはスプライン凸条 8 0が形成されており、 前記した出力ギア 5 2の 内面に形成されたスプライン溝 7 3とスプライン結合 S Pしている。

以上の構成において、 トルク検出装置 1 5 b (図 1参照。 ） により検出された 舵輪軸の操舵トルクに基づいて、 不図示の制御装置により駆動されたアシストモ ータ 4 1の駆動回転力は、 入力ギア 5 1、 中間ギア 5 3、 出力ギア 5 2を経てボ ールねじ機構 7' 7の'ナット 7 5に伝達される。 そして、 ナット 7 5の回転により' ラック軸 6 8が軸方向に移動して車輪の向きが変更され、 操舵が行なわれる。 次に、 バックラッシュの調整について説明する。 入力ギア 5 1と中間ギア 5 3 との間のバックラッシュの調整は、両ギア間の軸心間隔の調整により行う。即ち、 モータフランジ 4 6の円筒状部材 8 1は、 ラック軸ハウジング 5 0の円筒状凹部

8 2に回転可能に嵌合している。 また、 モータフランジ 4 6は、 その内部に配置 された軸受 4 7によりモータ軸 4 4を支持しているが、 そのモータ軸 4 4及び入 力ギア 5 1の軸芯 A 1と、 モータフランジ 4 6の外部に形成された円筒状部材 8 1の軸 A 2とは、 図 6に示すように寸法 sだけ偏心している。 このため、 モータフランジ 4 6の円筒状部材 8 1を円筒状四部 8 2に装着した 状態で回転させると、 モータ軸 4 4及び入力ギア 5 1の軸心 A 1は、 モータフラ ンジ 4 6の円筒状部材 8 1の軸心 A 2の回りに回転し、 中間ギア 5 3の軸芯 Bに 対する入力ギア 5 1の軸芯 A 1の間隔 Tが変動され、 入力ギア 5 1と中間ギア 5 3との嚙み合いの深さが変わるので、バックラッシュの調整を行うことができる。 中間ギア 5 3と出力ギア 5 2とのバックラッシュの調整は、 仕上がり寸法のマ ツチング、 即ち、 中間ギア 5 3と出力ギア 5 2との仕上がり寸法を測定し、 最適 のバックラッシュ量が得られる中間ギア 5 3と出力ギア 5 2との組み合わせを選 択してバックラッシュの調整を行うものとする。

以上に説明した電動パワーステアリング装置 4 0によれば、 マッチングにより 最適のバックラッシュが得られる中間ギア 5 3と出力ギア 5 2とを決定すれば、 後はモータフランジ 4 6を回転させるだけで入力ギア 5 1と中間ギア 5 3とのバ ックラッシュの調整を行うことができる。

(第 3実施形態）

次に、 本発明の第 3実施形態に係る電動パワーステアリング装置について図 7 を参照して説明する。 なお、 この実施形態でもヘリカルギアを使用した歯車減速 機構が採用されている。 また、 図 7の V I—V I線に沿った断面図は、 図 6に示 すものと同じになるので、 図示を省略する。

第 3実施形態における第 2実施形態との相違点ば、 モータ軸 4 4と入力'ギア' 5 1とが一体に構成され、 3個の軸受 4 9， 4 7及ぴ 5 9で保持されている点、 入 力ギア 5 1の軸端部に装着したナツ ト 9 1で軸受 5 9の内輪を押圧し、 軸受 4 7 と軸受 5 9に予圧を加えて軸方向のガタ付きを防止している点である。 その他の 構成は第 2実施形態のものと同じであるから、 同一部材には同一符号を付して詳 細な説明は省略する。

第 3実施形態の電動パワーステアリング装置 9 0においては、 バックラッシュ の調整も、 第 2実施形態と同じで、 モータフランジ 4 6の円筒状部材 8 1をラッ ク軸ハウジング 5 0の円筒状凹部 8 2に装着した状態で回転させると、 モータ軸 4 4及び第 1の回転部材を構成する入力ギア 5 1の軸心 A 1は、 モ 4 6の円筒状部材 8 1の軸心 A 2の回りに回転し、 中間ギア 5 3の軸芯 Bに対す る入力ギア 5 1の軸芯 A 1の間隔 Tが変化し （図 6参照） 、 入力ギア 5 1と中間 ギア 5 3との嚙み合いの深さが変わるので、 バックラッシュの調整を行うことが できる。

中間ギア 5 3と出力ギア 5 2とのバックラッシュの調整は、 仕上がり寸法のマ ツチング、 即ち、 中間ギア 5 3と出力ギア 5 2との仕上がり寸法を測定し、 最適 のバックラッシュ量が得られる中間ギア 5 3と出力ギア 5 2との組み合わせを選 択してバックラッシュの調整を行う。

以上に説明した電動パワーステアリング装置 9 0によれば、 中間ギア 5 3と出 力ギア 5 2とのマッチングにより最適のパックラッシュが得られるギアの組み合 わせを決定すれば、 後はモータフランジ 4 6を回転させるだけで入力ギア 5 1と 中間ギア 5 3とのパックラッシュの調整を行うことができる。

(第 4実施形態）

次に、 本発明の第 4実施形態に係る電動パヮ ステアリング装置について図 8 を参照して説明する。 なお、 本実施形態でもヘリカルギアを使用した歯車減速機 構が採用されている。 また、 図 8の V I— V I線に沿った断面図は、 図 6に示す ものと同じになるので、 図示を省略する。

第 4実施形態における第 2実施形態との相違点は、 モータ軸 4 4と入力ギア 5 1'とが一体に構成され 2個の軸受 4 9、 5— 9で保持されている点、 軸受 5 9を 4点接触玉軸受として、 軸方向のガタ付きを防止している点である。 その他の構 成は第 2実施形態と同じであるから、 同一部材には同一符号を付して詳細な説明 は省略する。

第 4実施形態の電動パワーステアリング装置 1 0 0においては、 バックラッシ ュの調整も、 第 2実施形態と同じで、 モータフランジ 4 6の円筒状部材 8 1をラ ック軸ハウジング 5 0の円筒状凹部 8 2に装着した状態で回転させると、 モータ 軸 4 4及び第 1の回転部材を構成する入力ギア 5 1の軸心 A 1は、 モータフラン ジ 4 6の円筒状部材 8 1の軸心 A 2の回りに回転し、 中間ギア 5 3の軸芯 Bに対 する入力ギア 5 1の軸芯 A 1の間隔 Tが変化し（図 6参照）、入力ギア 5 1と中間 ギア 5 3との嚙み合いの深さが変わるので、 バックラッシュの調整を行うことが できる。

中間ギア 5 3と出力ギア 5 2とのバックラッシュの調整は、 仕上がり寸法のマ ツチング、 即ち、 中間ギア 5 3と出力ギア 5 2との仕上がり寸法を測定し、 最適 のバックラッシュ量が得られる中間ギア 5 3と出力ギア 5 2との組み合わせを選 択してバックラッシュの調整を行う。

以上に説明した電動パワーステアリング装置 1 0 0によれば、 中間ギア 5 3と 出力ギア 5 2とのマッチングにより最適のパックラッシュが得られるギアの組み 合わせを決定すれば、 後はモータフランジ 4 6を回転させるだけで入力ギア 5 1 と中間ギア 5 3とのパックラッシュの調整を行うことができる。

(第 5実施形態）

次に、 本発明の第 5実施形態に係る電動パワーステアリング装置について図 9 及ぴ図 1 0を参照して説明する。 なお、 本実施形態では、 ウォーム及びウォーム ホイールを使用したウォームギア減速機構が採用されている。

第 5実施形態の電動パワーステアリング装置 1 1 0においては、 アシス トモ一 タ 1 1 1はステータ 1 1 2及びロータ 1 1 3を備え、 ロータ 1 1 3に固定された モータ軸 1 1 4の一方の端には延長部 1 1 5が固定されている。 モータ軸 1 1 4 の延長部 1 1 5はモータフランジ 1 1 6に保持された軸受 1 1 7により支持され、 'モータ軸 1 1 4の他端は、'キータハウジング 1 1 8に保持された軸受 1 1 9'によ り支持され、 モータ軸 1 1 4は回転自在に支持されている。

図 1 0を参照すると、 ウォーム 1 2 0、 及びウォームホイール 1 2 1は、 ラッ ク軸ハウジング 1 2 2と操舵軸ハウジング 1 2 3とから構成されるハウジングの 内部に保持されている。 ラック軸ハウジング 1 2 3には、 ウォームホイール 1 2 1が取り付けられている操舵軸 1 2 4の延長部に形成されたピニオン 1 2 5と、 ピニオン 1 2 5に嚙合するラック軸 1 2 6が収納されているほか、 モータフラン ジ 1 1 6が回転自在に装着されている。 この構成は後で説明するバックラッシュ の調整に関連する。 ウォーム 1 2◦の軸 1 2 8及び軸 1 2 9は、 モータフランジ 1 1 6に保持され た軸受 1 3 0及び軸受 1 3 1で支持されており、 ウォーム 1 2 0の軸 1 2 8及ぴ 軸 1 2 9と軸受 1 3 0及ぴ軸受 1 3 1との間にはゴムダンパー 1 3 2， 1 3 3が 介装され、 ウォームホイール 1 2 1からウォーム 1 2 0に伝達された軸方向の衝 擊を緩和するほか、 軸方向のがたつきを防止している。

モータ軸 1 1 4の延長部 1 1 5とウォーム 1 2 0の軸 1 2 8とはスプライン結 合 S Pされている。

以上の構成において、 トルク検出装置 1 5 b (図 1参照。 ） により検出された 舵輪軸の操舵トルクに基づいて、 不図示の制御装置により駆動されたアシストモ ータ 1 1 1の駆動回転力は、 ウォーム 1 2 0、 ウォームホイール 1 2 1、 ピニォ ン 1 2 5を経てラック軸 1 2 6に伝達され、 ラック軸 1 2 6が軸方向に移動して 車輪の向きが変更され、 操舵が行なわれる。

次に、 ウォーム 1 2 0とウォームホイール 1 2 1との間のバックラッシュの調 整について説明する。 モータフランジ 1 1 6の円筒状部材 1 3 4は、 ラック軸ハ ウジング 1 2 2の円筒状凹部 1 3 5に回転可能に嵌合している。 また、 モータフ ランジ 1 1 6は、 その内部に配置された軸受 1 3 0及び 1 3 1によりウォーム 1 2 0の軸 1 2 8及び軸 1 2 9を支持しているが、 そのウォーム 1 2 0の軸 1 2 8 及び軸 1 2 9の軸芯 A 1と、 モータフランジ 1 1 6の外部に形成された円筒状部 材 1 3 4の軸芯 A 2とは、 図 1 0に示すように寸法 sだけ偏心'している。

このため、 モータフランジ 1 1 6の円筒状部材 1 3 4をラック軸ハウジング 1 2 2の円筒状凹部 1 3 5に装着した状態で回転させると、 ウォーム 1 2 0の軸芯 A 1はモータフランジ 1 1 6の円筒状部材 1 3 4の軸芯 A 2の回りに回転し （図 1 0参照） 、 ウォーム 1 2 0の軸心とウォームホイー^ / 1 2 1の軸心との間隔が 変動して嚙み合いの深さが変わるから、 バックラッシュの調整を行うことができ る。

(第 6実施形態）

次に、 本発明の第 6実施形態に係る電動パワーステアリ ング装置について図 1 1を参照して説明する。 なお、 本実施形態でもウォーム及びウォームホイールを 使用したウォームギア減速機構が採用されている。 また、 図 1 1の X— X線に沿 つた断面図は、 図 1 0に示すものと同じになるので、 図示を省略する。

第 6実施形態における第 5実施形態との相違点は、 モータ軸 1 1 4とウォーム 1 2 0が一体に構成され、 モータハウジング 1 1 8に保持された軸受 1 1 9、 モ 一タフランジ 1 1 6に保持された軸受 1 3 0と軸受 1 3 1の 3個に軸受で支持さ れており、 ウォーム 1 2 0の軸端に設けたナツト 1 4 1で軸受 1 3 0及び軸受 1 3 1に予圧し、 軸方向のがたつきを防止している点である。 その他の構成は第 5 実施形態と同じであるから、 同一部材には同一符号を付して詳細な説明は省略す る。

第 6実施形態の電動パワーステアリング装置 1 4 0においては、 バックラッシ ュの調整も、 第 5実施形態と同じで、 モータフランジ 1 1 6の円筒状部材 1 3 4 をラック軸ハウジング 1 2 2の円筒状凹部 1 3 5に装着した状態で回転させると、 ウォーム 1 2 0の軸芯 A 1はモータフランジ 1 1 6の円筒状部材 1 3 4の軸芯 A 2の回りに回転し （図 1 0参照） 、 ウォーム 1 2 0の軸心とウォームホイール 1 2 1の軸心との間隔が変動して嚙み合いの深さが変わるから、 バックラッシュの 調整を行うことができる。

(第 7実施形態）

次に、 本発明の第 7実施形態に係る電動パワーステアリング装置について図 1 2を参照して説明する。 なお、 本実施形態でもウォーム及びゥォ ム'ホイールを 使用したウォームギア減速機構が採用されている。 また、 図 1 2の X— X線に沿 つた断面図は、 図 1 0に示すものと同じになるので、 図示を省略する。

第 7実施形態における第 5実施形態との相違点は、 モータ軸 1 1 4とウォーム 1 2 0がー体に構成され、 モータハウジング 1 1 8に保持された軸受 1 1 9、 モ 一タフランジ 1 1 6に保持された軸受 1 3 1.の 2個に軸受で支持されており、 軸 受 1 3 1を 4点接触の玉軸受として軸方向のがたつきを防止している点である。 その他の構成は第 5実施形態と同じであるから、 同一部材には同一符号を付して 詳細な説明は省略する。 第 7実施形態の電動パワーステアリング装置 1 5 0においては、 バックラッシ ュの調整も、 第 5実施形態と同じで、 モータフランジ 1 1 6の円筒状部材 1 3 4 をラック軸ハウジング 1 2 2の円筒状凹部 1 3 5に装着した状態で回転させると、 ウォーム 1 2 0の軸 1 2 8及ぴ軸 1 2 9の軸芯 A 1は、 モータフランジ 1 1 6の 円筒状部材 1 3 4の軸芯 A 2回りに回転し、 ウォーム 1 2 0の軸心とウォームホ ィール 1 2 1の軸心との間隔が変動して嚙み合いの深さが変わるから、 バックラ ッシュの調整を行うことができる。

(第 8実施形態）

次に、 本発明の第 8実施形態に係る電動パワーステアリング装置について図 1 3及び図 1 4を参照して説明する。 なお、 本実施形態では鼓形ウォーム及ぴゥォ ームホイールを使用したウォームギア減速機構が採用されている。

第 8実施形態における電動パワーステアリング装置 1 6 0では、 アシス トモ一 タ 1 6 1はステータ 1 6 2及びロータ 1 6 3を備え、 ロータ 1 6 3に固定された モータ軸 1 6 4の一方の端には延長部 1 6 5が固定されている。 モータ軸 1 6 4 の延長部 1 6 5はモータフランジ 1 6 6に保持された軸受 1 6 7により支持され、 モータ軸 1 6 4の他端は、 モータハウジング 1 6 8に保持された軸受 1 6 9によ り支持され、 モータ軸 1 6 4は回転自在に支持されている。

第 8実施形態の電動パワーステアリング装置 1 6 0は、 図 1 4を参照すると、 '鼓形ウォーム 1 7 0、 及ぴウォームホイール 1 7 1は、 ラック軸ハウジング 1 7 ' 2と操舵軸ハウジング 1 7 3とから構成されるハウジングの内部に保持されてい る。 ラック軸ハウジング 1 7 2には、 ウォームホイール 1 7 1が取り付けられて いる操舵軸 1 7 4の延長部に形成されたピニオン 1 7 5と、 ピニオン 1 7 5に嚙 合するラック軸 1 7 6が収納されているほか、 モータフランジ 1 6 6が回転自在 に装着されている。 この構成は後で説明するバックラッシュの調整に関連する。 モータ軸 1 6 4の延長部 1 6 5と鼓形ウォーム 1 7 0の軸 1 7 8とはスプライ ン結合 S Pされている。

以上の構成において、 トルク検出装置 1 5 b (図 1参照。 ） により検出された 舵輪軸の操舵トルクに基づいて、 不図示の制御装置により駆動されたアシス トモ ータ 1 6 1の駆動回転力は、 鼓形ウォーム 1 7 0、 ウォームホイール 1 7 1、 ピ ユオン 1 7 5を経てラック軸 1 7 6に伝達され、 ラック軸 1 7 6が軸方向に移動 して車輪の向きが変更され、 操舵が行なわれる。

鼓形ウォーム 1 7 0とウォームホイール 1 7 1との間のバックラッシュの調整 について説明する。 モータフランジ 1 6 6の円筒状部材 1 7 9は、 ラック軸ハウ ジング 1 7 2の円筒状凹部 1 8 0に回転可能に嵌合している。 また、 モータフラ ンジ 1 6 6は、 その内部に配置された軸受 1 8 1及び軸受 1 8 2により鼓形ゥォ ーム 1 7 0の軸 1 7 8及び軸 1 8 3を支持しているが、 その鼓形ウォーム 1 7 0 の軸 1 7 8及び軸 1 8 3の軸心 A 1と、 モータフランジ 1 6 6の外部に形成され た円筒状部材 1 7 9の軸心 A 2とは、 図 1 4に示すように寸法 sだけ偏心してい る。

このため、 モータフランジ 1 6 6の円筒状部材 1 7 9をラック軸ハウジング 1 7 2の円筒状凹部 1 8 0に装着した状態で回転させると、 鼓形ウォーム 1 7 0の 軸 1 7 8及び軸 1 8 3の軸心 A 1は、 モータフランジ 1 6 6の円筒状部材 1 7 9 の軸心 A 2の回りに回転し、 鼓开 ウォーム 1 7 0の軸心とウォームホイ一ノレ 1 7 1の軸心との間隔が変動して嚙み合いの深さが変わり、 バックラッシュの調整を 行うことができる。

(第 9実施形態） .

'次に、 本発明の第 9実施形態に係る電動パワーステアリング装置について図 1 5及び図 1 6を参照して説明する。 なお、 本実施形態では駆動ベルトを使用した ベルト減速装置が採用されている。 また、 舵輪軸、 ピニオンラック機構、 及びボ ールねじ機構については、 第 2実施形態と同じであるから、 同一部材には同一符 号を付して詳細な説明を省略する。

第 9実施形態の電動パワーステアリング装置 1 9 0は、 アシストモータ 1 9 1 がステータ 1 9 2及びロータ 1 9 3を備え、 ロータ 1 9 3に固定されたモータ軸 1 9 4の一方の端には延長部 1 9 5が固定されている。 モータ軸 1 9 4の延長部 1 9 5はモータフランジ 1 9 6に保持された軸受 1 9 7により支持され、 モータ 軸 1 9 4の他端は、 モータハウジング 1 9 8に保持された軸受 1 9 9により支持 され、 モータ軸 1 9 4は回転自在に支持されている。 モータフランジ 1 9 6の端 面にはモータフランジ蓋 2 0 0が取付けられている。 これは、 後述する駆動ベル ト 2 0 1の装着を容易にするためである。

駆動ブーリ 2 0 2、 及ぴ従動プーリ 2 0 3は、 ラックハウジング 2 0 4とプー リ ノヽゥジング 2 0 5、 及びボールねじ側のラックハウジング 2 0 6とにより構成 されるハウジングの内部に保持されている。

駆動プーリ 2. 0 2は、 その軸 2 0 7及び軸 2 0 8が、 それぞれラックハウジン グ 2 0 4に保持された軸受 2 0 9及びプーリハウジング 2 0 5に保持された軸受 2 1 0で支持されている。 また、 駆動プーリ 2 0 2の軸 2 0 7の延長部 2 1 1は モータ軸 1 9 4の延長部 1 9 5とスプライン結合 S Pされている。

従動プーリ 2 0 3は円筒状に形成されており、 内部にラック軸 6 8が貫通して いる。 従動プーリ 2 0 3の軸方向の両端部外側に形成された軸 2 1 2及び軸 2 1 3が、 それぞれラックハウジング 2 0 4に保持された軸受 2 1 4及ぴプーリハウ ジング 2 0 5に保持された軸受 2 1 5で支持されており、 また、 従動プーリ 2 0 3の円筒状の内面にはスプライン溝 2 1 6が形成されている。

図 1 6に示すように、 モータフランジ 1 9 6の内側の一部 （駆動ベルト 2 0 1 により囲まれる部分） は切り欠かれて駆動ベルト 2 0 1の通路として開放されて おり、 駆動プーリ 2 0 2と従動プーリ 2 0 3との間に駆動ベルト 2 0 1が巻き掛 けられ、 駆動プーリ 2 0 2の回転が駆動ベルト 2 0 1を介して従動ブーリ 2 CT3 に伝達さ 3τる。

駆動プーリ 2 0 2と従動プーリ 2 0 3との間に駆動ベルト 2 0 1を巻き掛ける ときは、 ラックハウジング 2 0 4からプーリハウジング 2 0 5を外し、 モータフ ランジ 1 9 6の端面のモータフランジ蓋 2 0 0を外すことで、 駆動プーリ 2 0 2 と従動プーリ 2 0 3との間に駆動ベルト 2 0 1を巻き掛けることができる。 不図示の舵輪軸とピニオンラック機構を介して結合されているラック軸 6 8に は雄ねじ部 7 4が形成され、 雄ねじ部 7 4の外側にはナツト 7 5が配置され、 ラ ック軸 6 8の雄ねじ部 7 4とナッ ト 7 5の雌ねじ部との間には多数のボール 7 6 が嵌挿され、 ボールねじ機構 7 7が構成されている。 ボールねじ機構 7 7のナット 7 5は、 ラックハウジング 2 0 6の内部に配置さ れた軸受 7 8により回転自在に支持されている。 ナット 7 5の一方の端の延長部 の外側にはスプライン凸条 8 0が形成されており、 前記した従動プーリ 2 0 3の 内面に形成されたスプライン溝 2 1 6とスプライン結合 S Pしている。

以上の構成において、 トルク検出装置 1 5 b (図 1参照。 ） により検出された 舵輪軸の操舵トルクに基づいて、 不図示の制御装置により駆動されたアシス トモ ータ 1 9 1の駆動回転力は、 駆動プーリ 2 0 2、 従動プーリ 2 0 3を経てポール ねじ機構 7 7のナット 7 5に伝達される。 そして、 ナット 7 5の回転によりラッ ク軸 6 8が軸方向に移動して車輪の向きが変更され、 操舵が行なわれる。

次に、 駆動プーリ 2 0 2と従動プーリ 2 0 3との間に卷き掛けられた駆動ベル ト 2 0 1の張力の調整について説明する。 駆動ベルトを使用した減速機構では、 駆動べノレトの張力を適正範囲に設定する必要があるが、 駆動ベルトは歯車よりも 製品のばらつきが大きいため、 駆動べノレトとプーリのマッチングにより駆動ベル トの張力を適正範囲に設定することは困難であり、又、組み立て作業の面からも、 入力ブーリと出力ブーリの軸芯間距離の調整が可能な構成が必要とされる。 駆動プーリ 2 0 2と従動プーリ 2 0 3との間に卷き掛けられた駆動ベルト 2 0 1の張力の調整は、 以下の構成により行う。 即ち、 モータフランジ 1 9 6の円筒 状部材 2 1 7は、 ラックハウジング 2 0 4の円筒状囬部 2 1 8に回転可能に嵌合 している。 また、 モータフランジ 1 9 6は、 その内部に配置'された軸受 2 0 9に より駆動プーリ 2 0 2を支持している力 その駆動プーリ 2 0 2の軸芯 A 1と、 モータフランジ 1 9 6の外部に形成された円筒状部材 2 1 7の軸芯 A 2とは、 図 1 6に示すように寸法 sだけ偏心している。

このため、 モータフランジ 1 9 6の円筒状部材 2 1 7をラックハウジング 2 0 4の円筒状凹部 2 1 8に装着した状態で回転させると、 駆動プーリ 2 0 2の軸芯 A 1は、 モータフランジ 1 9 6の円筒状部材 2 1 7の軸芯 A 2の回りに回転し、 従動プーリ 2 0 3に対する駆動プーリ 2 0 2の軸芯間距離 Tが変わり、 駆動ベル ト 2 0 1の張力の調整を行うことができる。

(第 1 0実施形態） 次に、 本発明の第 1 0実施形態に係る電動パワーステアリング装置について図 1 7を参照して説明する。 なお、 本実施形態では駆動ベルトを使用したベルト減 速装置が採用されている。 また、 図 1 7の X V I—X V I線に沿った断面図は、 図 1 6に示すものと同じになるので、 図示を省略する。

第 1 0実施形態の電動パワーステアリング装置 2 2 0における第 9実施形態と の相違点は、 モータ軸 1 9 4と駆動プーリ 2 0 2とが一体に構成され、 3個の軸 受 1 9 9、 軸受 1 9 7及ぴ軸受 2 1 0で保持されている点である。 その他の構成 は第 9実施形態と同じであるから、 同一部材には同一符号を付して詳細な説明は 省略する。

駆動プーリ 2 0 2と従動プーリ 2 0 3との間に卷き掛けられた駆動ベルト 2 0 1の張力の調整も、 第 9実施形態と同じで、 モータフランジ 1 9 6の円筒状部材 2 1 7をラックハウジング 2 0 4の円筒状四部 2 1 8に装着した状態で回転させ ると （図 1 6参照） 、 駆動プーリ 2 0 2の軸芯 A 1はモータフランジ 1 9 6の円 筒状部材 2 1 7の軸芯 A 2の回りに回転し、 従動プーリ 2 0 3に対する駆動ブー リ 2 0 2の軸芯間距離 Tが変わり、 駆動ベルト 2 0 1の張力の調整を行うことが できる。

(第 1 1実施形態）

次に、 本発明の第 1 1実施形態に係る電動パワーステアリング装置について図 1 8を参照して説明する。 なお、 本実施形態では駆動ベル下を使用しだベルト減 速装置が採用されている。 また、 図 1 8の X V I—X V I線に沿った断面図は、 図 1 6に示すものと同じになるので、 図示を省略する。

第 1 1実施形態の電動パワーステアリング装置 2 3 0における第 9実施形態と の相違点は、 モータ軸 1 9 4と駆動プーリ 2 0 2とが一体に構成され、 2個の軸 受 1 9 9 , 2 1 0で保持されている点である。 その他の構成は第 9実施形態と同 じであるから、 同一部材には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

駆動プーリ 2 0 2と従動プーリ 2 0 3との間に巻き掛けられた駆動ベルト 2 0 1の張力の調整も、 第 9実施形態と同じで、 モータフランジ 1 9 6の円筒状部お- 2 1 7をラックハウジング 2 0 4の円筒状囬部 2 1 8に装着した状態で回転させ ると （図 1 6参照） 、 駆動プーリ 2 0 2の軸芯 A 1はモータフランジ 1 9 6の円 筒状部材 2 1 7の軸芯 A 2の回りに回転し、 従動プーリ 2 0 3に対する駆動ブー V 2 0 2の軸芯間距離 Tが変わり、 駆動ベルト 2 0 1の張力の調整を行うことが できる。

(第 1 2実施形態）

次に、 本発明の第 1 2実施形態に係る電動パワーステアリング装置について図 1 9〜図 2 2を参照して説明する。 なお、 本実施形態では駆動ベルトを使用した ベルト減速装置が採用されている。

第 1 2実施形態の電動パワーステアリング装置 2 4 0における第 1 0実施形態 との相違点は、 モータフランジ 1 9 6の外側が開放されている点である。 その他 の構成は第 1 0実施形態と同じであるから、 同一部材には同一符号を付して詳細 な説明は省略する。

電動パワーステアリング装置 2 4 0では、 モータ軸 1 9 4と駆動プーリ 2 0 2 とが一体に構成され、 3個の軸受 1 9 9、 1 9 7、 2 1 0で保持されている。 図 2 0に示すように、 モータフランジ 1 9 6の外側の大部分 （駆動ベルト 2 0 1により囲まれる部分の外側に位置する部分） は切り欠かれて駆動ベルト 2 0 1 の通路として開放されており、 駆動プーリ 2 0 2と従動プーリ 2 0 3との間に駆 動ベルト 2 0 1が卷き掛けられ、 駆動プーリ 2 0 2の回転が駆動ベルト 2 0 1を -介して従動プ リ 2 0 3に伝達される。 ' - 駆動プーリ 2 0 2と従動プーリ 2 0 3との間に卷き掛けられた駆動ベルト 2 0 1の張力の調整も、 第 1 0実施形態と同じで、 モータフランジ 1 9 6の円筒状部 材 2 1 7をラックハウジング 2 0 4の円筒状 HQ部 2 1 8に装着した状態で回転さ せると、 駆動プーリ 2 0 2の軸芯 A 1はモータフランジ 1 9 6の円筒状部材 2 1 7の軸芯 A 2の回りに回転し、 従動プーリ 2 0 3に対する駆動プーリ 2 0 2の軸 芯間距離 Tが変わり、 駆動ベルト 2 0 1の張力の調整を行うことができる。

図 2 1 , 121 2 2に示すように、 駆動プーリ 2 0 2と従動プーリ 2 0 3との間に 駆動ベルト 2 0 1を卷き掛けるときは、 まず、 モータフランジ 1 9 6にアシスト モータ 1 9 1を取り付け、 その駆動プーリ 2 0 2に駆動ベルト 2 0 1を卷き掛け る。 次に、 ラックハウジング 2 0 4からプーリハウジング 2 0 5を外し、 従動プ ーリ 2 0 3に駆動ベルト 2 0 1を巻き掛け、 ラックハウジング 2 0 4にプーリハ ウジング 2 0 5を装着し、 プーリハウジング 2 0 5にモータフランジ 1 9 6を固 定すればよい。

電動パワーステアリング装置 2 4 0によれば、 アシストモータ 1 9 1と駆動べ ノレト 2 0 1を取り付けたモータフランジ 1 9 6を分解すること無く、 プーリハウ ジング 2 0 5に取り付けることができ、 また、 モータフランジ 1 9 6の端部にフ ランジ蓋を設ける必要がなく、 部品点数を削減し、 組立工数を減らすことができ る。

(第 1 3実施形態）

次に、 本発明の第 1 3実施形態に係る電動パワーステアリング装置用ベルト減 速装置及び電動パワーステアリング装置について図 2 3〜図 2 5を参照して説明 する。

第 1 3実施形態の電動パワーステアリング装置 2 5 0は、 ハウジング 2 5 1、 ラック軸 2 5 2、 ナット 2 5 3、 アシス トモータ 2 5 4を備えている。

ラック軸 2 5 2は、 ハウジング 2 5 1に回転不能かつ軸方向 （図 2 3で上下方 向） に移動自在に支持されており、 ハンドル （ステアリングホイール） によって 回転されるピニオン 1 5 a (図 1参照。 ） が嚙合するラック歯を有するラック部 2 1 (図 1参照。 ） とボールねじ機構を構成する雄ねじ部 2 ' 5 5を備えている。 上記雄ねじ部 2 5 5には、 ナット 2 5 3の雌ねじ部がナツトを介して螺合して おり、 このナツト 2 5 3は軸受 2 5 6によってハウジング 2 5 1に対して回転可 能にかつ軸方向不動に支持されている。 雄ねじ部 2 5 5とナット 2 5 3の雌ねじ 部との間には循環するボールが介在しており、 これによつてポールねじ機構が構 成されている。 アシス トモータ 2 5 4を回転させると、 この回転は次に説明する 電動パワーステアリング装置用ベルト減速装置 2 5 7を介してナツ ト 2 5 3に伝 達され、 これによつて、 ラック軸 2 5 2が軸方向に移動する。

ベルト減速装置 2 5 7は、 駆動プーリ 2 5 8、 従動プーリ 2 5 9、 駆動ベルト 2 6 0、 張力調整機構 2 6 1を備えている。 アシス トモータ 2 5 4のモータ軸に 設けられた駆動プーリ 2 5 8とハウジングに回転自在かつ軸方向移動不能に支持 された従動プーリ 2 5 9との間には、 駆動ベルト 2 6 0が掛け渡されており、 ァ シストモータ 2 5 4の回転が従動プーリ 2 5 9に伝達されるようになっている。 駆動ベルト 2 6 0の芯線にはガラス繊維が材料として使用されている。 なお、 こ の例では駆動ベルト 2 6 0には確動ベルトあるいはタイミングベルトと呼ばれて いる内側に歯が形成されたベルトが使用されている。 したがって、 駆動プーリ 2 5 8及ぴ従動プーリ 2 5 9の外側にはこの歯と嚙合する歯が形成されている。 従動プーリ 2 5 9には、 貫通穴 2 6 2が設けられており、 この貫通穴 2 6 2を ラック軸 2 5 2が貫通している。 また、 従動プーリ 2 5 9は軸受 2 6 3、 2 6 3 によってハウジング 2 5 1に対して回転自在かつ軸方向移動不能に支持されてい る。 従動プーリ 2 5 9の一方のサイド （図 2 3で下側） にはスプライン溝 2 6 4 が形成されており、 雌ねじ 2 5 3に形成されたスプライン凸条 2 6 5とスプライ ン結合をしている。 このスプライン結合によって、 従動プーリ 2 5 9の回転のみ がナット 2 5 3に伝達される。

この第 1 3実施形態の張力調整機構 2 6 1は、 ローラホルダ 2 6 6、 テンショ ンローラ 2 6 7、 係合部 2 6 8、 揺動調整部材 2 6 9が備えられている。 ローラ ホルダ 2 6 6は、 テンションローラ 2 6 7を両側から側板 2 7 0によって挟持し ており、 この側板 2 7 0にはテンションローラ 2 6 7を回転自在に支持するため のローラ軸 2 · 7 1が設けられている。 ローラ軸 2 7 1はハウジング' 2 5 1に設け られた凹部の底面で抜けが防止されている。

ローラホルダ 2 6 6の中央近傍には、 揺動軸 2 7 2が設けられており、 この揺 動軸 2 7 2はハウジング 2 5 1の四部で軸 ¾されている。 ローラホルダ 2 6 6の テンションローラ 2 6 7との反対側には、 係合部 2 6 8を備えている。

なお、 ハウジング 2 5 1は、 図 2 3に示されるように、 上部分 aと下部分 bと からなる分割構造を有しており、 従動プーリ 2 5 9及び揺動軸 2 7 2の両端は、 それぞれ上部分 aと下部分 bとで支持される。 この構造は組み立てを考慮したも のである。 揺動調整部材 2 6 9は軸状の調整部材であって、 元部には揺動調整用の雄ねじ 部 2 7 3を、 先端側には相殺膨張部 2 7 4を備えている。 ハウジング 2 5 1 (下 部分 b ) には、 上記係合部 2 6 8に向かって外から貫通孔が形成されており、 こ の貫通孔の外側開口部近傍には揺動調整用の雌ねじ部が形成されている。 揺動調 整部材 2 6 9の雄ねじ部 2 7 3がこの雌ねじ部に螺合している。

雄ねじ部 2 7 3の外側には固定ナツ ト 2 7 5が螺合しており、 雄ねじ部 2 7 3 を回転させて相殺膨張部 2 7 4の先端内側の位置を調整した後、 この固定ナツト 2 7 5によって緩み止めされる。 相殺膨張部 2 7 4にはゴム等の弾性体でできた シールリングが嵌合しており、 ハウジング 2 5 1の外部から泥水などの塵埃が侵 入するのを防止している。 相殺膨張部 2 7 4の先端は、 ローラホルダ 2 6 6の係 合部 2 6 8と当接し、 ローラホルダ 2 6 6の姿勢 （揺動軸 2 7 2回りの傾き） が 規制される。 ローラホルダ 2 6 6の姿勢によって、 テンションローラ 2 6 7が駆 動ベルト 2 6 0を押し込む量が決定されるので、 揺動調整部材 2 6 9のねじ込み 量を調整することにより、駆動ベルト 2 6 0の張力を調整することが可能である。 ハウジング 2 5 1は通常アルミニウムなどの金属を材料としているが、 相殺膨 張部 2 7 4は、 ハウジング 2 5 1とは異なる線膨張係数を有する、 例えば、 ハウ ジングの材料より線膨張係数の小さいセラミックスなどの、材料からできている。 いま、 ハウジング 2 5 1の線膨張係数、 相殺膨張部 2 7 4の線膨張係数をそれぞ れ α、 どし、 相'殺膨張部 2 7 4の長さ、 揺動軸 2 7 2と相殺膨張部 2 ' 7 4の軸 線間の距離、 及び、 摇動軸 2 7 2とローラ軸 2 7 1との中心距離を、 それぞれ、 L l、 L 2及ぴ L 3とする （図 2 5 ) 。 また、 温度変化によるベルト張力の変動 を相殺するために必要とされるテンションローラ 2 6 7の移動量を δ とすると、 δ = ( α - β ) X L 1 X ( L 3 / L 2 )

で表すことができる。 したがって、 相殺膨張部 2 7 4の材質 （線膨張係数 ） 、 相殺膨張部 2 7 4の長さ L 1、 及ぴ、 ローラホルダにおけるレバー比 ( L 3 / L 2 ) を選択あるいは設定することで、 必要な移動量 δを得ることができる。

本実施形態のベルト減速装置 2 5 7及びこれを組み込んだ電動パワーステアリ ング装置 2 5 0は以下のように動作する。 ハンドル （ステアリングホイール） が 操作されると、 例えばハンドルとピニオン 1 5 a (図 1参照。 ） の間に設けられ たトルク検出装置 1 5 b (図 1参照。 ） がハンドルの回転を検知する。 この検知 信号を受けてアシストモータ 2 5 4が回転するので、駆動プーリ 2 5 8が回転し、 この回転は駆動ベルト 2 6 0を介して従動プーリ 2 5 9に伝達される。 従動プー V 2 5 9の回転は、 スプライン結合を介してナツト 2 5 3に伝達される。

ナット 2 5 3は軸方向に移動不能に軸受 2 5 6によって支持されており、 ラッ ク軸 2 5 2も回転不能であるため、 ラック軸 2 5 2自体が図 2 3で見て上あるい は下に移動する。 ラック軸 2 5 2の回転は上記ピニオン 1 5 aを回転させ、 上記 トルクが減少する方向にラック軸 2 5 2を移動させる。 この動きは、 同時に自動 車本体の操舵装置に伝達されるので、 自動車の進行方向が変更される。

駆動ベルト 2 6 0は、 張力調整機構 2 6 1、 つまり、 揺動調整部材 2 6 9のね じ込み量を調整することで、 その当初の張力が調整される。 自動車の走行につれ て、 ベルト減速装置 2 5 7の温度が上昇しても、 テンションローラ 2 6 7の位置 が相殺膨張部 2 7 4とハウジング 2 5 1の線膨張係数の違いによって自動調整さ れ、 駆動ベルトの張力は実質的に一定の値に維持される。

また、 張力調整機構 2 6 1には、 スプリングのような弾性部材が用いられてい ないため、 従動プーリ 2 5 9の回転方向が変化しても、 テンションローラ 2 6 7 の位置は回転方向の影響を受けることがない。 このため、 これを組み込んだ電動 パワーステアリ グ装置 2 5 0では、 ハンドルを切る方向が変化しだときでも先 に説明したフィーリングの悪さ、 つまり、 伝達遅れによる引つかかるようなフィ 一リング、 を運転者に与えることがない。 そして、 弾性体を使用しないことを原 因とするハウジングの温度上昇に伴う駆動ベルトの張力の増加は、 張力調整機構 によって相殺されるので、 動力伝達がこれにより阻害されることがない。

(第 1 4実施形態)

次に、 本発明の第 1 4実施形態に係る電動パワーステアリング装置用ベルト減 速装置及び電動パワーステアリング装置について図 2 6及び図 2 7を参照して説 明する。 第 1 4実施形態の電動パワーステアリング装置 2 8 0における第 1 3実施形態 との相違点は、 第 1 3実施形態がローラホルダ 2 6 6の揺動軸 2 7 2がハウジン グ 2 5 1に直接軸支されているのに対し、 第 1 4実施形態ではこの揺動軸 2 7 2 が軸支持枠 2 8 1に支持されている点である。 その他の構成は第 1 3実施形態と 同じであるから、 同一部材には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

図 2 6及び図 2 7に示されるように、軸支持枠 2 8 1はコの字形状をしており、 ハウジング 2 5 1の内部凹所 2 .8 2内に固定ねじ 2 8 3によって固定されている _t 揺動軸 2 7 2はこの軸支持枠 2 8 1の 2本の脚に軸支されている。

軸支持枠 2 8 1は、 それ自体が相殺膨張部となっておりハウジング 2 5 1とは 異なる線膨張係数を有するセラミックスなどの材料からできている。 軸支持枠 2 8 1のセラミックスはハウジング 2 5 1の温度が上昇してもハウジング 2 5 1ほ どの熱膨張をしないため、 揺動軸 2 7 2と駆動プーリ 2 5' 8との距離 Lが相対的 に大きくなる。 ローラ軸 2 7 1も揺動軸 2 7 2と連動して動くため、 温度による 張力変化を相殺することができる。 なお、 揺動調整部材 2 6 9には第 1 3実施形 態と同様に相殺膨張部 2 7 4を備えていてもよいが、 雄ねじ部 2 8 1と同じ材料 でこれと一体とすることも可能である。

第 1 3実施形態と同様、 張力調整機構 2 6 1及び軸支持枠 2 8 1には、 スプリ ングのような弾性部材が用いられていないため、 従動プーリ 2 5 9の回転方向が 切り換つても、 テンショ'ンローラ 2 6 7の位置は回転方向の影響を受けることが ない。 このため、 これを組み込んだ電動パワーステアリング装置 2 8 0では、 ハ ンドルを切る方向が変化したときでも先に説明したフィーリングの悪さ、つまり、 伝達遅れによる引つかかるようなフィーリング、 を運転者に与えることがない。 そして、 弾性体を使用しないことを原因とするハウジングの温度上昇に伴う駆動 ベルトの張力の増加は、 張力調整機構によって相殺されるので、 動力伝達がこれ により阻害されることがなレ、。

(第 1 5実施形態） 次に、 本発明の第 1 5実施形態に係る電動パワーステアリング装置用ベルト減 速装置及び電動パワーステアリング装置について図 2 8及び図 2 9を参照して説 明する。

第 1 3実施形態， 第 1 4実施形態では、 張力調整機構 2 6 1がローラホルダ 2

6 6を揺動させ、 ローラホルダ 2 6 6に設けられたテンションローラ 2 6 7を駆 動ベルト 2 6 0に押し付けることにより、 ベルト張力を調整していた。 一方、 本 実施形態の電動パワーステアリング装置 2 9 0では、 張力調整機構 2 6 1が、 こ のようなローラホルダ 2 6 6， テンションローラ 2 6 7を備えずに、 駆動プーリ 2 5 8の位置を変更することによって駆動ベルト 2 6 0の張力を調整するように なっている点である。 その他の構成は第 1 3及ぴ第 1 4実施形態と同じであるか ら、 同一部材には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

アシストモータ 2 5 4、 駆動プーリ 2 5 8は、 プーリホルダ 2 9 1に支持され ている。 プーリホルダ 2 9 1は、 おおよそ L字状の形状を備えており、 中央角部 近傍に上記駆動プーリ 2 5 8を支持するプーリ軸受 2 9 2が設けられている。 プ ーリホルダ 2 9 1の 2本脚の一つは、プーリホルダ 2 9 1を揺動自在とするため、 揺動軸 2 9 3によって支持されており、 他方の脚には係合部 2 9 4が形成されて. いる。

第 1 3実施形態， 第 1 4実施形態と同様に、 揺動調整部材 2 6 9は軸状の調整 部材であって、'元部には揺動調整用雄ねじ部 2 7 3—を、 先端側にほ相殺膨張部' 2

7 4を備えている。 ハウジング 2 5 1 (下部分 b ) には、 上記係合部 2 9 4に向 かって外から貫通孔が形成されており、 この貫通孔の外側開口部近傍には揺動調 整用雌ねじ部 2 5 1 aが形成されている。 瑋動調整部材 2 6 9の雄ねじ部 2 7 3 がこの雌ねじ部 2 5 1 aに螺合している。

雄ねじ部 2 7 3の外側には固定ナット 2 7 5が螺合しており、 雄ねじ部 2 7 3 を回転させて相殺膨張部 2 7 4の先端内側の位置を調整した後、 この固定ナツト 2 7 5によって緩み止めされる。 相殺膨張部 2 7 4にはゴム等の弾性体でできた シーノレリングが嵌合しており、 ハウジング 2 5 1の外部から泥水などの塵埃が侵 入するのを防止している。 相殺膨張部 2 7 4の先端は、 プーリホルダ 2 9 1の係 合部 2 9 4と当接し、 プーリホルダ 2 9 1の姿勢 （揺動軸 2 9 3回りの傾き） が 規制される。 プーリホルダ 2 9 1の姿勢によって、 駆動プーリ 2 5 8の位置が異 なるため、 揺動調整部材 2 6 9のねじ込み量を調整することにより、 駆動ベルト 2 6 0の張力を調整することが可能である。

アシストモータ 2 5 4の取付板 2 9 6は揺動軸を中心とする円弧孔 2 9 7 , 2 9 8を有しており、 この円弧孔 2 9 7， 2 9 8を通るボルトによって、 アシス ト モータ 2 5 4及び駆動プーリ 2 5 8に僅かな揺動を許すように軽く支持されてい る。

電動パワーステアリング装置 2 9 0の温度が上昇し、 駆動プーリ 2 5 8と従動 プーリ 2 5 9の軸芯間距離は拡大して、 張力が増加するような方向にハウジング

2 5 1が膨張すると、 ハウジング 2 5 1の膨張量よりも相殺膨張部 2 7 4の膨張 量が少ないため、 プーリホルダ 2 9 1は揺動軸 2 9 3回りで、 時計方向に傾くた め、 駆動プーリ 2 5 8が従動プーリ 2 5 9側に接近移動する。 これによつて駆動 ベルト 2 6 0の張力が緩むため、 上記張力の増加分が相殺される。 つまり、 駆動 ベルト 2 6 0の張力が自動的に一定になるように維持される。

この実施形態においても、 駆動ベルト 2 6 0の張力を一定に維持するためには. 弾性体が使用されていないので、 アシストモータ 2 5 4からの回転は従動プーリ 2 5 9まで遅れなく伝達される。 このため、 これを組み込んだ電動パワーステア リング装置 2 9 0では、 ' ンドルを切る方向が変化した'ときでも先に説明したフ イーリングの悪さ、 つまり、 伝達遅れによる引つかかるようなフィーリング、 を 運転者に与えることがない。

(第 1 6実施形態）

次に、 本発明の第 1 6実施形態に係る電動パワーステアリング装置について図

3 0及び図 3 2を参照して説明する。

本実施形態の電動パワーステアリング装置 3 0 0では、 アシストモータ 3 0 1 は、 ステータ 3 0 2及びロータ 3 0 3を備え、 ロータ 3 0 3に固定されたモータ 軸 3 0 4はモータハウジング 3 0 5に保持された軸受 3 0 6とモータフランジ 3 0 7に保持された軸受 3 0 8により回転自在に支持されている。 図 3 1に示されるように、 モータハウジング 3 0 5には、 ステータ 3 0 2と電 気的に接続される電線 3 0 9が外部に引き出されるハーネス取出し口 3 1 0が設 けられており、 引き出された電線 3 0 9は、 不図示の制御回路に接続される。 また、 モータ軸 3 0 4は、 軸受 3 0 8からギアハウジング 3 1 1內に延出され ており、 その先端部には、 ベルト減速装置 3 1 2を構成する駆動プーリ 3 1 3が 一体に設けられている。

ベルト減速装置 3 1 2は、 駆動プーリ 3 1 3、 従動プーリ 3 1 4、 駆動ベルト 3 1 5とをギアハウジング 3 1 1内に備えている。 アシストモータ 3 0 1のモー タ軸 3 0 4に設けられた駆動プーリ 3 1 3とギアハウジング 3 1 1に回転自在か つ軸方向移動不能に支持された従動プーリ 3 1 4との間には、 駆動ベルト 3 1 5 が掛け渡されており、 アシストモータ 3 0 1の回転が従動プーリ 3 1 4に伝達さ れる。 なお、 駆動プーリ 3 1 3と従動プーリ 3 1 4には、 駆動ベルト 3 1 5の内 側に形成された歯と嚙合する歯が形成されている。

従動プーリ 3 1 4には、 貫通穴 3 1 6が設けられており、 この貫通穴 3 1 6を ラック軸 3 1 7が貫通している。 従動プーリ 3 1 4は、 2つの軸受 3 1 8， 3 1 9によってギアハウジング 3 1 1に回転自在かつ軸方向移動不能に支持されてい る。また、従動プーリ 3 1 4の片側には、スプライン溝 3 2◦が形成されており、 ナット 3 2 1に形成されたスプライン凸条 3 2 2とスプライン結合している。 こ のスプライン結合によって、'従動プーリ 3 1 4の回転のみがナツト 3 2 1に伝達 される。

ラック軸 3 1 7は、 ギアハウジング 3 1 1と、 ラック軸ハウジング 3 2 3 , 3

2 4とにより構成されるハウジング内に、 回転不能かつ軸方向に移動自在に保持 されている。 ラック軸 3 1 7は、 ハンドルによって回転されるピニオンが嚙合す るラック歯を有するラック部 2 1 (図 1参照。 ） とボールねじ機構を構成する雄 ねじ部 3 2 5を備えている。

ナット 3 2 1は、 軸受 3 2 6によってハウジングに対して回転可能かつ軸方向 不能に支持されている。 ナット 3 2 1の内周面に形成された雌ねじ部と雄ねじ部

3 2 5との間には循環するボール 3 2 7が介在されており、 これによつてボール ねじ機構が構成されている。 従って、 アシス トモータ 3 0 1を回転させるとベル ト減速装置 3 1 2を介して駆動回転力がナツ ト 3 2 1に伝達され、これによつて、 ラック軸 3 1 7が軸方向に移動する。

図 3 1に示すように、 モータフランジ 3 0 7には、 ギアハウジング 3 1 1への 取付け側に一対のフランジ 3 2 8， 3 2 9が対向配置されており、 一対のフラン ジ 3 2 8， 3 2 9のうちの一方のフランジ 3 2 8にモータフランジ 3 0 7の円周 方向に長い長孔 3 3 0が形成されている。 そのため、 他方のフランジ 3 2 9にポ ル卜 3 3 1を揷通してギアハウジング 3 1 1にねじ込み、 一方のフランジ 3 2 8 の長孔 3 3 0にポルト 3 3 2を揷通してギアハウジング 3 1 1にねじ込むことに より、 ポルト 3 3 1を支点 Cとしてモータフランジ 3 0 7が揺動可能になってい る。 支点 Cを中心としてモータフランジ 3 0 7を揺動することにより、 駆動プー リ 3 1 3と従動プーリ 3 1 4の軸芯間距離を変更させることができるために、 駆 動ベルト 3 1 5の張力調整を簡単に行うことができる。 また、 ポルト 3 3 1を支 点 Cとして用いることにより、 部品点数を増やさずに、 安価に張力調整機構を構 成することができる。 なお、 図 3 1 , 3 2に示されるように、 モータフランジ 3 0 7のフランジ 3 2 9及びボルト 3 3 1は、 駆動プーリ 3 1 3の側方に配置され ているが、 図 3 0では、 説明のため駆動プーリ 3 1 3の下方に示している。

図 3 2に示すように、 支点 Cは、 駆動プーリ 3 1 3と従動プーリ 3 1 4との軸 芯を結ぶ線 と、 駆動プーリ 3 1 3の軸芯と支点 Cを結ぶ線 a 2どのなす角 0 1が 9 0度以下となる位置に配置されている。 支点 Cが、 線 a 1と、 線 a 2との 間に、 9 0度以下の角 0 1を設定しているのは、 アシス トモータ 3 0 1の小さい 回動角度に対しても、 駆動プーリ 3. 1 3と従動プーリ 3 1 4の軸芯間距離を効果 的に変更できるようにするためである。 これは、 逆に、 アシス トモータ 3 0 1の 可動域を小さく設定できる効果を奏する。

また、 ハーネス取出し口 3 1 0は、 駆動プーリ 3 1 3と従動プーリ 3 1 4との 軸芯とを結ぶ線 a 1 と、 駆動プーリ 3 1 3の軸芯とハーネス取出し口 3 1 0とを 結ぶ線 a 3のなす角 Θ 2が 9 0度以下に設定されている。 ハーネス取出し口 3 1 0が、 線 a 1 と、 線 a 3との間に、 9 0度以下の角 0 2を設定しているのは、 駆 動ベルト 3 1 5が、 製造上の寸法誤差をもっているために、 張力調整後に、 ァシ ストモータ 3 0 1の位置に若干の個体差を生じており、 車体、 特にエンジンルー ム内の補機類との干渉が懸念される位置に突起状のハーネス取出し口 3 1 0が配 置されると、 レイアウト面で不利となるからである。 そのため、 上記のように設 定することにより、 ハーネス取出し口 3 1 0をはみ出さないように酉己置してレイ ァゥト性の向上を図ることができる。

なお、 本実施形態では、 モータ軸 3 0 4と一体に設けられた駆動プーリ 3 1 3 は片持ち支持されているが、 図 3 3及び図 3 4の電動パワーステアリング装置 3 0 0 ' に示されるように、 モータフランジ 3 0 7の一端側を軸方向に延長して延 長部 3 3 3を形成し、 駆動プーリ 3 1 3が転がり軸受 3 0 8， 3 3 4とで両端支 持されるような構成としてもよい。

(第 1 7実施形態）

次に、 本発明の第 1 7実施形態に係る電動パワーステアリング装置について図 3 5を参照して説明する。 なお、 第 1 6実施形態と同等部分については同一符号 を付して、 説明を省略或いは簡略化する。

電動パワーステアリング装置 3 4 0では、 モータフランジ 3 0 7に設けられた —対のフランジ 3 4 1 , 3 4 2のうち、 支点 Cとなるフランジ 3 4 2の位置が、 従動ブーリ 3 1 4側に位置しており、 駆動ブーリ 3 1 3と従動プーリ 3 1 4との 軸芯を結ぶ線 a Ίと、 駆動プーリ' 3 1 3の軸芯と支点 Cを結ぶ線 a 2どのなす角 0 1が 9 0度以下となる位置に支点 Cが配置されている。 また、 長穴 3 4 3を有 するフランジ 3 4 1は、 駆動プーリ 3 1 3の軸芯に対して支点 Cと反対側に設け られている。

これは、 駆動ベルト 3 1 5には、 ガラス繊維により構成された芯線が入ってい るために、 軸芯間距離の小さな変動に対して、 その張力が敏感に変動するのに対 応するためで、 これにより、 アシス トモ タ 3 0 1の回動角度に対する、 駆動プ ーリ 3 1 3と従動プーリ 3 1 4との軸芯間距離の変動を鈍感にすることによって 張力調整を容易にすることができる。 また、 角 θ 1が 9 0度以下となる位置に支 点 Cが配置されるために、 駆動ベルト 3 1 5を緩める方向についてのアシス トモ ータ 3 0 1の回動角度に対する軸芯間移動量を大きく確保することにより、 組立 性を良好にすることができる。

その他の構成及び作用については、 第 1 6実施形態のものと同様である。

(第 1 8実施形態)

次に、 本発明の第 1 7実施形態に係る電動パワーステアリング装置について図 3 6及び図 3 7を参照して説明する。 なお、 第 1 6実施形態と同等部分について は同一符号を付して、 説明を省略或いは簡略化する。

電動パワーステアリング装置 3 5 0では、 軸部材 3 5 1が、 モータフランジ 3 0 7とギアハウジング 3 1 1とに嵌入されており、 この軸部材 3 5 1を支点 Cと してモータフランジ 3 0 7が回動される。 この場合、 第 1 6実施形態， 第 1 7実 施形態のように、 ボルト 3 3 1を支点 Cとしないために、 フランジ 3 2 8， 3 2 9の位相を自由に設定できるため、車体との干渉を避けた位置にフランジ 3 2 8， 3 2 9を配置することができる。 なお、 図 3 7に示されるように、 モータフラン ジ 3 0 7のフランジ 3 2 9は、 駆動プーリ 3 1 3の側方に配置されているが、 図 3 6では、 説明のため駆動プーリ 3 1 3の下方に示している。

その他の構成及び作用については第 1 6実施形態のものと同様である。

(第 1 9実施形態）

次に、 本発明の第 1 9実施形態に係る電動パワーステアリング装置につ!;、て図 3 8〜図 4 0を参照して説明する。 なお、 第 1 6実施形態と同等部分については 同一符号を付して、 説明を省略或いは簡略化する。

電動パワーステアリング装置 3 6 0では、 アイドラプーリ 3 6 1が、 ギアハウ ジング 3 1 1の、 駆動プーリ 3 1 3と従動プーリ 3 1 4との間に軸受 3 6 2 , 3 6 3によって回転自在に組み付けられている。また、モータフランジ 3 0 7には、 3つのフランジ部 3 6 4， 3 6 5 , 3 6 6が設けられており、 2つのフランジ 3 6 5， 3 6 6には、 モータフランジ 3 0 7の円周方向に長い長穴 3 6 7 , 3 6 8 が形成されている。 この 2つのフランジ 3 6 5 , 3 6 6の長穴 3 6 7， 3 6 8に ポルト 3 6 9 , 3 7 0を挿通してギアハウジング 3 1 1にねじ込むことで、 ポル ト 3 7 1を支点 Cとしてモータフランジ 3 0 7を揺動可能としている。 アイドラプーリ 3 6 1は、 駆動ベルト 3 1 5の外周部に当接されており、 ァシ ス トモータ 3 0 1の回動による駆動プーリ 3 1 3の移動方向が、 軸芯間距離を調 整するのに効率の悪い、 図 3 9中の横方向であったとしても、 張力調整を行うこ とができるように配置されている。 また、 アイドラプーリ 3 6 1は、 小径で、 駆 動ベルト 3 1 5の巻き付け角度が大きくなる位置に配置されているために、 駆動 ベルト 3 1 5の耐久性を向上させることができる。

また、 アイドラプーリ 3 6 1は、 図 4 0に示すように、 アイドラプーリ 3 6 1 に押圧される駆動プーリ 3 1 3からの駆動ベルト 3 1 5と、 駆動プーリ 3 1 3の 移動軌跡の接線 a 4とのなす角 Θ 3が、 小さくなるようにして位置されているた めに、 駆動プーリ 3 1 3の小さな移動に対しても、 駆動ベルト 3 1 5に張力を効 果的に付与することができる。

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、 本発明の精神と範 囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にと つて明らかである。

本出願は、 2003年 5月 6 Θ出願の日本特許出願 （特願 2003— 128260)、 2003年 6月 13日出願の日本特許出願 （特願 2003— 170119)、

2003年 6月 19日出願の日本特許出願（特願 2003— 174776)、に基づくものであり、 その内容はここに参照として取り込まれる。 く産業上の利用可能性 >

レイアウトを困難にすることなく動作音を小さくでき、 また、 良好な操舵フィ 一リングを与える電動パワーステアリング装置用ベルト減速装置及び電動パワー ステアリング装置を提供することができる。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 第 1の斜歯を有し、 回転駆動可能に支持された駆動プーリと、 第 2の斜齒を有し、 回転可能に支持された従動プーリと、

前記駆動ブーリ及び前記従動ブーリに掛け渡され、 前記第 1及び第 2の斜歯に 嚙合する第 3の斜歯を備えた駆動ベルトと、 ·

を備えた電動パワーステアリング装置用ベルト減速装置であって、

前記各斜歯のねじれ角 βと、 前記第 1或いは第 2の斜歯と前記第 3の斜菌間の 摩擦係数 μとの間に、 t a n く μなる関係を持たせたことを特徴とする電動パ ワーステアリング装置用ベルト減速装置。

2 . ノヽウジングと、

前記ハウジングに、 軸方向に移動可能に、 かつ、 回転が阻止されて支持されて いるラック軸と、

前記ラック軸に設けられたラック部と、

前記ラック軸に設けられた雄ねじ部と、

前記雄ねじ部にポールを介して螺合することによりポールねじ機構を構成し、 前記ハウジングに回転可能かつ軸方向移動不能に支持されたナツトと、

第 1の斜歯を有し、 回転可能に支持された駆動プーリと、

前記ナツトに回転に関して結合され、 第 2の斜歯を有し、'回転可能に支持され 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に掛け渡され、 前記第 1及び第 2の斜 歯に嚙合可能な第 3の斜歯を有する駆動ベルトと、

前記駆動プーリを駆動するためのアシストモータと、

前記ラック部のラック歯に嚙合するピエオンと、

ステアリングホィールからの操舵力が入力される入力軸と、

前記入力軸が前記ピニオンに加えたトルクを検出するためのトルク検出装置と、 を備えた電動パワーステアリング装置であって、

前記各斜歯のねじれ角 β と、前記第 1或いは第 2の斜歯と前記第 3の斜歯間の 摩擦係数 /x との間に、 t _a n < i なる関係を持たせたことを特徴とする電動 パワーステアリング装置。

3 . 操舵補助力を供給するアシス トモータと、

走行車輪を転向させるラック軸と、

前記アシストモータの回転軸に同軸に配置された第 1の回転部材と、 前記第 1の回転部材に従動して回転し、 前記第 1の回転部材の回転を前記ラッ ク軸の軸方向移動に変換する駆動変換装置に伝達する第 2の回転部材と、 を備えた電動パワーステアリング装置であって、

前記アシストモータは、 電動パワーステアリング装置のハウジングに回転可能 に装着されるモータフランジを備え、 前記モータフランジの軸芯は、 前記第 1の 回転部材の軸芯に対して平行で、 且つ前記第 1の回転部材の軸芯から所定寸法だ け離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。

4 . 前記第 1の回転部材は前記アシス トモータの回転軸に同軸に配置され た入力ギアであり、 前記第 2の回転部材は前記入力ギアの回転動力を受ける出力 ギアであることを特徴とする請求の範囲第 3項に記載の電動パワーステアリング

5 . 前記入力ギアは前記アシストモータの回転軸と一体に構成されたこと を特徴とする請求の範囲第 4項に記載の電動パワーステアリング装置。

6 . - 前記駆動変換装置は、 'ボールねじ装置であり、 前記出力ギア'は前記入 力ギアの回転動力を前記ボールねじ装置のナツトに伝達することを特徴とする請 求の範囲第 4項に記載した電動パワーステアリング装置。

7 . 前記駆動変換装置はウォームギア減速装置のウォームホイール軸に結 合するピユオンと該ピニオンに嚙合するラック軸であり、 前記第 1の回転部材は 前記アシストモータの回転軸に結合されたウォームであり、 前記第 2の回転部材 は前記ウォームに嚙合するウォームホイールであることを特徴とする請求の範囲 第 3項に記載の電動パワーステアリング装置。

8 . 前記ゥ -一ムは前記アシストモータの回転軸と一体に構成されたこと を特徴とする請求の範囲第 7項に記載の電動パワーステアリング装置。

9 . 前記駆動変換装置はボールねじ装置であり、 前記第 1の回転部材は前 記アシストモータの回転軸に同軸に配置された駆動プーリであり、 前記第 2の回 転部材は前記駆動プーリから駆動ベルトを介して駆動される従動プーリであるこ とを特徴とする請求の範囲第 3項に記載の電動パワーステアリング装置。

1 0 . 前記駆動ブーリは前記ァシス トモータの回転軸と一体に構成されたこ とを特徴とする請求の範囲第 9項に記載の電動パワーステアリング装置。

1 1 . 前記第 1の回転部材を構成する入力ギア及び前記第 2の回転部材を構 成する出力ギアから構成される歯車装置は、 平歯車、 はすば歯車、 ウォーム及び ウォームホイールを含むいずれかの歯車装置で構成されることを特徴とする請求 の範囲第 4項に記載の電動パワーステアリ ング装置。

1 2 . ハウジングと、

駆動ベルトと、

前記ハウジングに回転可能に支持されて回転駆動力が付与されるとともに、 前 記駆動ベルトが掛け渡された駆動ブーリと、

前記ハウジングに回転可能に支持されており、 前記駆動ベルトが掛け渡される ことにより、 前記駆動プーリからの動力が伝動されて回転する従動プーリと、 前記駆動ベルトの張力を調整するための張力調整機構と、

を備えた電動パワーステアリング装置用ベルト減速装置であって、

前記張力調整機構は、 このベルト減速装置の温度が変動しだときに前記駆動べ ルトに生ずる張力の変動とは反対の張力の変動を生じさせる材料からなる相殺膨 張部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用ベルト減速装置。

1 3 . 前記駆動ベルトは、 タイミングベルトであることを特徴とする請求の 範囲第 1 2項に記載の電動パワーステアリング装置用ベルト減速装置。

1 4 . 前記張力調整機構の相殺膨張部は、 前記ハウジングの材料より線膨張 係数が小さい材料であることを特徴とする請求の範囲第 1 2又は 1 3項に記載の 電動パワーステアリング装置用ベルト減速装置。

1 5 . 前記ハウジング、 前記駆動ベルトの芯線、 及び、 前記張力調整機構の 相殺膨張部の材料はそれぞれ、 アルミニウム、 ガラス繊維、 及び、 セラミックス であることを特徴とする請求の範囲第 1 2〜1 4項のいずれかに記載の電動パヮ ーステアリング装置用ベルト減速装置。

1 6 . 前記張力調整機構は、

前記ハゥジングに揺動可能に支持されたローラホルダと、

前記ローラホルダに回転可能に支持されたテンションローラと、

前記テンションローラが前記ベルトを押圧する位置を調整可能とするために、 先端を係合させて前記ローラホルダの摇動角度を調整することが可能であるとと もに前記先端側には前記相殺膨張部を有している揺動調整部材とを備えたことを 特徴とする請求の範囲第 1 2〜1 5項のいずれかに記載の電動パワーステアリ ン グ装置用ベルト減速装置。

1 7 . 前記張力調整機構は、

前記ハウジングに固定され、 前記相殺膨張部をなす軸支持枠と、

前記軸支持枠に揺動可能に支持されたローラホルダと、

前記ローラホルダに回転可能に支持されたテンションローラと、

前記テンションローラが前記ベルトを押圧する位置を調整可能とするために、 先端を係合させて前記ローラホルダの揺動角度を調整することが可能な揺動調整 部材とを備えたことを特徴とする請求の範囲第 1 2〜1 5項のいずれかに記載の 電動パワーステアリング装置用ベルト減速装置。

1 8 . 前記軸支持枠は、 の字形状をなし、 2本の脚に前記 一ヲホルダが 軸支されていることを特徴とする請求の範囲第 1 7項に記載の電動パワーステア リング装置用ベルト減速装置。

1 9 . 前記張力調整機構は、 ·

前記駆動ブーリを回転可能に支持するとともに、 前記ハゥジングに揺動可能に 支持されたプーリホルダと、

前記駆動プーリと前記従動プーリの軸芯間距離を調整可能とするために、 先端 を係合させて前記プーリホルダの揺動角度を調整することが可能であるとともに 前記先端側には前記相殺膨張部を有している揺動調整部材とを備えたことを特徴 とする請求の範囲第 1 2〜1 5項のいずれかに記載の電動パワーステアリング装 置用ベルト減速装置。

2 0 . 前記揺動調整部材は、 前記ハウジングに設けられた揺動調整用雌ねじ 部と螺合するための揺動調整用雄ねじ部を元部に有していることを特徴とする請 求の範囲第 1 9項に記載の電動パワーステアリング装置用ベルト減速装置。

2 1 . 請求の範囲第 1 2〜2 0項のいずれかに記載のベルト減速装置と、 前記ハウジングに回転不能かつ軸方向移動自在に支持され、 ステ.ァリングホイ ールによって回転されるピユオンが嚙合するラック歯を有するラック部とポール ねじ機構を構成する雄ねじ部を有するラック軸と、

前記ポールねじ機構の前記雄ねじ部にボールを介して螺合するとともに前記従 動プーリの回転が伝達されるナツトと、

前記ハウジングに支持され、 前記駆動プーリを回転駆動するためのアシス トモ ータと、

を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。

2 2 . ハウジングと、

馬区 ベノレトと、

前記ハウジングに回転可能に支持されて回転駆動力が付与されるとともに、 前 記駆動ベルトが掛け渡された駆動プーリと、

前記ハウジングに回転可能に支持されており、 前記駆動ベルトが掛け渡される ことにより、 前記駆動プーリからの動力が伝動されて回転する従動プ リと、' ' 前記駆動プーリを回転駆動するためのアシストモータと、

を備えた電動パワーステアリング装置であって、

前記アシス トモータは、 複数のポルトにより前記ハウジングに装着されるモー タフランジを備え、

前記モータフランジは、 前記ハウジングに対して一本のボルトを支点として摇 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。

2 3 . 前記支点は、 前記駆動プーリと前記従動プーリとの軸芯を結ぶ線と、 前記駆動プーリの軸芯と前記支点を結ぶ線とのなす角が 9 0度以下となる位置に 配置されていることを特徴とする請求の範囲第 2 2項に記載の電動パワーステア リング装置。

2 4 . 前記アシストモータのハーネス取出し口は、 前記駆動プーリと前記従 動プーリとの軸芯とを結ぶ線と、 前記駆動プーリの軸芯と前記ハーネス取出し口 とを結ぶ線のなす角が 9 0度以下であることを特徴とする請求の範囲第 2 2項に 記載の電動パワーステアリング装置。

2 5 . 前記駆動ベルトに所定の張力を付与するアイドラプーリを備えたこと を特徴とする請求の範囲第 2 2項に記載の電動パワーステアリング装置。

2 6 . 前記アイドラプーリは、 前記駆動プーリでのベルト卷きつけ角度が大 きくなる位置に配置されていることを特徴とする請求の範囲第² 5項に記載の電 動パワーステアリング装置。