JP6605982B2

JP6605982B2 - パワーステアリング装置

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Publication number: JP6605982B2
Application number: JP2016026452A
Authority: JP
Inventors: 礼田代
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Astemo Ltd
Priority date: 2016-02-16
Filing date: 2016-02-16
Publication date: 2019-11-13
Anticipated expiration: 2036-02-16
Also published as: JP2017144805A

Description

本発明は、例えば自動車の操舵装置に適用され、ベルトを介して伝達されるモータの回転力でもってラック軸の移動をアシストする、いわゆるラックアシスト式のパワーステアリング装置に関する。

従来のラックアシスト式のパワーステアリング装置としては、例えば以下の特許文献１に記載されたものが知られている。

すなわち、このパワーステアリング装置は、所定の制御装置により駆動制御される電動モータの出力軸の先端部外周に固定された入力側プーリと、周知のラック・ピニオン機構を介してステアリングホイールに連係されるラック軸の外周にボールねじ機構を介して設けられ、前記入力側プーリに対して径方向に並列配置される出力側プーリと、がベルト部材により接続されることで、電動モータの回転力がラック軸の軸方向移動力へと変換・伝達される構成となっている。

そして、前記パワーステアリング装置では、前記ラック軸、前記両プーリ及びベルト部材を収容するハウジングに対し、前記電動モータのモータ要素を収容するモータハウジングが複数のボルトによって締結される構成となっている。すなわち、前記ハウジングに貫通形成された複数のボルト挿通孔が円弧状に形成されていて、該各ボルト挿通孔に前記各ボルトを挿通させた状態で入力側プーリの回転軸を偏心させるように、ハウジングに対してモータ要素と一体のモータハウジングを相対回動させることにより、前記電動モータの組み付けに伴ってベルトに張力を付与することが可能となっている。

特開２０１５−４７９７７号公報

ところで、前記従来のパワーステアリング装置では、前記ラック軸、前記両プーリ及びベルト部材を収容するハウジングが、前記両プーリ及びベルト部材を収容する減速機構収容部を境に第１ハウジングと第２ハウジングとに分割して構成されていて、前記電動モータを反軸受側（前記軸受の反対側）に配置する場合には、前記第１、第２ハウジングを組み合わせた後でなければ前記ベルト部材の張力の調整を行うことができない。

しかし、前記両ハウジングを組み合わせた後に前記ベルト部材の張力の調整を行うとした場合には、予め出力側プーリにベルト部材の一方側を巻き掛け、該ベルト部材が弛んだ状態で前記減速機構収容部内に収容することによって、前記電動モータを組み付ける際に前記弛んだベルト部材に張力を付与することになる。

ところが、前記電動モータの組み付けに際しては、前記出力側プーリに巻き掛けたベルト部材の状態を確認することができないことから、前記ベルト部材の一方側が出力側プーリのフランジ部に乗り上げるなど適切な巻き掛けを行うことができないおそれがあった。

本発明は、かかる技術的課題に鑑みて案出されたものであり、ベルト部材の出力側プーリからの脱落を抑制し得るパワーステアリング装置を提供するものである。

本発明は、ステアリングホイールの回転に伴って軸方向移動することによって転舵輪の転舵に供する転舵軸と、該転舵軸の外周側に設けられるほぼ筒状のナットと、該ナットと前記転舵軸との間に構成されるボール循環溝内を転動して循環する複数のボールとを備え、前記ナットの回転速度を減速しながら前記ナットの回転を前記転舵軸の軸方向移動へと変換するボールねじ機構と、操舵状態に応じて前記転舵軸の軸方向移動力を補助する操舵アシスト力を発生させる電動モータと、前記ナットの一端部外周側に設けられ、該ナットを回転可能に支持する軸受と、前記ナットの他端部外周側に該ナットと一体回転可能に設けられ、幅方向の両側にフランジ部を有する出力側プーリと、前記電動モータの出力軸の外周側に一体回転可能に設けられ、幅方向の両側にフランジ部を有する入力プーリと、前記出力側プーリと前記入力側プーリとの間に巻き掛けられるベルト部材とを備え、前記電動モータの出力を前記転舵軸へと伝達する伝達機構と、内周側に前記軸受を収容する軸受収容部を有する第１ハウジングと、該第１ハウジングの前記軸受収容部に対向して配置され、内周側に前記伝達機構を収容する伝達機構収容部を有する第２ハウジングとを接合してなるハウジングと、前記第１ハウジングと対向する前記伝達機構収容部の側面に貫通形成され、外方から前記入力側プーリを前記伝達機構収容部の内周側へと挿入可能に設けられた貫通孔と、前記両プーリのフランジ部と該両プーリのフランジ部の外縁に共通する接線との接点間に、前記ベルト部材の外側面に対向する前記伝達機構収容部の内側面の少なくとも一部を突出させることにより設けられ、前記ベルト部材の前記出力側プーリからの脱落を規制する突起部と、を備え、前記ベルト部材は、周方向一方側が前記出力側プーリに巻き掛けられた状態で前記伝達機構収容部内に収容されており、前記ハウジング外より前記貫通孔を通じて前記電動モータの出力軸と共に前記伝達機構収容部内へと挿入された前記入力側プーリを前記出力側プーリに対して離間する方向へ回動することによって、周方向他方側が前記入力側プーリに巻き掛けられることを特徴としている。

本発明によれば、ハウジングに設けられた突起部によって、出力側プーリに巻き掛けたベルト部材の当該出力側プーリからの脱落を規制することができ、ベルト部材の適切な組み付けに供される。

本発明に係るパワーステアリング装置の正面図である。図１に示す伝達機構近傍に係るラック軸の軸線方向に沿う断面図である。本発明の第１実施形態を表した図２のＡ−Ａ線断面に相当する図である。図３の要部拡大図である。図２のＢ−Ｂ線断面図である。ベルトの組付作業工程の説明に供するモータユニット組み付け前の状態を表した斜視図である。本発明の第２実施形態を表した図２のＡ−Ａ線断面に相当する図である。

以下、本発明に係るパワーステアリング装置の各実施形態を図面に基づいて詳述する。なお、下記の実施形態では、このパワーステアリング装置を、従来と同様、自動車の操舵装置に適用したものを示している。

〔第１実施形態〕
図１〜図６は本発明に係るパワーステアリング装置の第１実施形態を示し、このパワーステアリング装置は、図１、図２に示すように、一端側が図示外のステアリングホイールと一体回転可能に連係される入力軸１と、一端側が図示外のトーションバーを介して入力軸１の他端側に相対回転可能に連結され、他端側がラック・ピニオン機構３を介して図示外の転舵輪に連係される出力軸２と、入力軸１の外周側に配置され該入力軸１と出力軸２との相対回転変位量に基づいて操舵トルクを検出するトルクセンサ４や図示外の車速センサなど各種のセンサによる検出結果に基づいて運転者の操舵トルクに応じた操舵アシストトルクを後述するラック軸５に付与するモータユニット３０と、該モータユニット３０の出力（回転力）を減速しつつ後述するラック軸５の軸方向の移動力へと変換して伝達する伝達機構２０と、から主として構成されている。

前記ラック・ピニオン機構３は、出力軸２の一端部外周に形成された図示外のピニオン歯と、出力軸２の一端部にほぼ直交するように配置されるラック軸５の軸方向の所定範囲に形成される図示外のラック歯とが噛合してなるもので、出力軸２の回転方向に応じてラック軸５が軸方向へ移動するようになっている。そして、ラック軸５の軸方向端部はそれぞれ図示外のタイロッド及びナックルアームを介して左右の転舵輪に連係され、ラック軸５が軸方向へ移動して前記タイロッドを介して前記ナックルアームが引っ張られることで、前記各転舵輪の向きが変更されるようになっている。

前記ハウジング１０は、ラック軸５の軸方向の一端側を収容する第１ハウジング１１と、ラック軸５の他端側を収容する第２ハウジング１２と、に２分割するかたちで構成され、これら両ハウジング１１，１２が複数のボルトＢ１〜Ｂ３を介して締結されている。ここで、当該ハウジング１０の分割構造においては、その分割面が、後述するボールねじ２４を構成するナット２５の外周側に相当する軸方向位置となるように構成されている。

前記第１ハウジング１１は、ラック軸５の一端側を収容するほぼ筒状の第１ラック軸収容部１１ａと、該第１ラック軸収容部１１ａの第２ハウジング１２側の端部に拡径状に形成され、後述するナット２５の軸受けに供する軸受６を収容保持する軸受保持部１１ｂと、該軸受保持部１１ｂの外端側に隣接して設けられ、ロックナット７が螺着することによって軸受６の外輪６ａの挟持固定に供する雌ねじ部１１ｃと、該雌ねじ部１１ｃの外周域に延設され、前記第２ハウジング１２との接合に供する第１フランジ部１１ｄと、を備える。

ここで、前記軸受６は、軸受保持部１１ｂ内に収容され、ロックナット７によって抜け止め固定された外輪６ａと、該外輪６ａと径方向に対向するナット２５の軸方向一端部に一体に形成された内輪６ｂと、前記外輪６ａと前記内輪６ｂとの間に転動自在に収容された複数の転動体６ｃと、から構成されている。

前記第２ハウジング１２は、ラック軸５の他端側を収容するほぼ筒状の第２ラック軸収容部１２ａと、該第２ラック軸収容部１２ａの第１ハウジング１１側の端部の外周側に延設され、前記第１ハウジング１１との接合に供する第２フランジ部１２ｂと、該第２フランジ部１２ｂの内周側に凹設され、前記伝達機構２０の収容に供する伝達機構収容部１３と、を備える。

前記伝達機構収容部１３は、図２、図３に示すように、前記第２基準軸Ａ２の周域に形成され、後述する入力側プーリ２１の収容に供する入力側プーリ収容部１３ａと、前記第１基準軸Ａ１の周域に形成され、後述する出力側プーリ２２の収容に供する出力側プーリ収容部１３ｂと、前記両プーリ収容部１３ａ，１３ｂを連通するように該両プーリ収容部１３ａ，１３ｂに共通する接線に基づいて画成され、後述するベルト２３の収容に供するベルト収容部１３ｃと、を備える。

そして、前記ベルト収容部１３ｃの一方側の内側面には、図３、図４に示すように、後述するベルト２３の脱落規制に供する突起部１４が設けられている。この突起部１４は、前記入力側プーリ２１及び出力側プーリ２２の両フランジ部２１ｂ，２２ｃとこれら両フランジ部２１ｂ，２２ｃの外縁に共通する接線ＴＰとの接点Ｐ１，Ｐ２間に設けられ、前記ベルト収容部１３ｃの一方側の内側面の少なくとも一部をベルト２３側へと突出させることによって形成されている。

換言すれば、前記突起部１４は、入力側プーリ収容部１３ａの外縁と出力側プーリ収容部１３ｂの外縁とを接続する両収容部１３ａ，１３ｂ間の共通接線ＴＷ（図４中の仮想線参照）によって画成される従来のベルト収容部１３ｃの側壁を内側へ所定量Ｘだけオフセットすることにより、ほぼ突条状に形成されている。

そして、かかる突条状に形成された突起部１４は、前記両接点Ｐ１，Ｐ２間の領域のうち出力側プーリ収容部１３ｂに隣接して設けられると共に、出力側プーリ２２側の前記接点Ｐ２との最小隙間Ｃｘが、ベルト２３の厚さＴｘ以下となるように構成されている。

また、前記ベルト収容部１３ｃの一方側の側面には、前記突起部１４と重合する領域に、ハウジング１０（第２ハウジング１２）の外部と連通してベルト２３の張力の調整に供する調整用孔１５が貫通形成されている。この調整用孔１５の内端側には、該調整用孔１５を封止するためのプラグ８の螺着に供する雌ねじ部１５ａが形成されていて、前記ベルト２３の張力調整を行わないときは、前記雌ねじ部１５ａを介して螺着される前記プラグ８によって当該調整用孔１５が封止されるようになっている。

前記伝達機構２０は、図２に示すように、後述する電動モータ３１の出力軸３６の先端部外周側に一体回転可能に設けられ、この出力軸３６の軸線に相当する第２基準軸Ａ２を中心に回転する入力側プーリ２１と、ラック軸５の外周側に相対回転可能に設けられ、前記入力側プーリ２１の回転力に基づきラック軸５の軸線に相当する第１基準軸Ａ１を中心に回転する出力側プーリ２２と、前記両プーリ２１，２２間に跨って巻き掛けられ、入力側プーリ２１の回転を出力側プーリ２１へ伝達することによって前記両プーリ２１，２２の同期回転に供するベルト２３と、前記出力側プーリ２２とラック軸５との間に介装され、出力側プーリ２２の回転を減速しながらラック軸５の軸方向運動へと変換するボールねじ２４と、から主として構成され、全体が前記伝達機構収容部１３内に収容されている。

前記入力側プーリ２１は、前記出力側プーリ２２と比べて比較的小径なほぼ円筒状を呈し、内周側に貫通形成された貫通孔２１ａを介して電動モータ３１の出力軸３６に圧入されることによって、該出力軸３６と一体回転可能に設けられている。

また、この入力側プーリ２１には、軸方向両端側にそれぞれほぼ円環状の１対のフランジ部２１ｂ，２１ｂが拡径状に設けられていて、これら両フランジ部２１ｂ，２１ｂによって該両フランジ部２１ｂ，２１ｂの間に前記ベルト２３の上端側の巻き掛けに供するベルト巻き掛け部２１ｃが周方向に沿って形成されている。

前記出力側プーリ２２は、ほぼ有底円筒状を呈し、軸方向一端側に後述するナット２５への被嵌に供する嵌合凹部２２ａが開口形成されると共に、他端側端壁にラック軸５を挿通する軸挿通孔２２ｂが貫通形成されている。すなわち、この出力側プーリ２２は、嵌合凹部２２ａを介して後述するナット２５に第２ハウジング１２側から被嵌して、軸挿通孔２２ｂの外周域に設けられた複数のボルト挿通孔（図示外）に挿通される複数のボルトＢ４を介してナット２５と一体回転可能に設けられている。

また、この出力側プーリ２２には、軸方向両端側にそれぞれほぼ円環状の１対のフランジ部２２ｃ，２２ｃが拡径状に設けられていて、これら両フランジ部２２ｃ，２２ｃによって該両フランジ部２２ｃ，２２ｃの間に前記ベルト２３の下端側の巻き掛けに供するベルト巻き掛け部２２ｄが周方向に沿って形成されている。

前記ベルト２３は、内部にガラス繊維や鋼線等が芯材として埋設されてなるＶベルトであって、出力側プーリ２２の周方向一方側（第２ハウジング１２側）においてフランジ部２２ｃ，２２ｃの外縁よりも内周側に収容されることで、他方側（第１ハウジング１１側）においてもフランジ部２２ｃ，２２ｃの内周側に収容可能となるような所定の剛性に設定されている。

前記ボールねじ２４は、ラック軸５を包囲する筒状に形成され、該ラック軸５に対して相対回転自在に設けられたナット２５と、ラック軸５の外周に設けられた螺旋状の軸側ボールねじ溝２６ａとナット２５の内周に設けられた螺旋状のナット側ボールねじ溝２６ｂとにより構成される所定のリード角を有するボール循環溝２６と、該ボール循環溝２６内にて転動可能に介装された複数のボール２７と、前記ボール循環溝２６の両端部を繋いで該ボール循環溝２６の両端部間における前記ボール２７の循環に供する筒状のチューブ２８と、から主として構成されている。

前記モータユニット３０は、図１、図２に示すように、後述する出力軸３６が突出する軸方向一端側が第２ハウジング１２の伝達機構収容部１３の外側部に取付固定され、前記操舵アシストトルクを発生させる電動モータ３１と、該電動モータ３１の他端側に付設され、操舵トルク及び車両速度等に応じて前記電動モータ３１を駆動制御する電子コントローラ３２と、が一体的に構成されたものである。そして、このモータユニット３０は、複数のボルトＢ１〜Ｂ３を介して後述するモータハウジング３３を第１、第２ハウジング１１，１２と共締めすることによってハウジング１０に取付固定される。

前記電動モータ３１は、いわゆる３相交流式の表面磁石型同期モータであり、第２フランジ部１２ｂと対向する軸方向一端側が閉塞され、かつ他端側が開口されたほぼ有底円筒状のモータハウジング３３と、該モータハウジング３３の内周面に焼き嵌めにより固定されたほぼ円筒状のステータ３４と、該ステータ３４の内周側に設けられるほぼ円筒状のロータ３５と、該ロータ３５の内周に一体回転可能に固定され、前記ロータ３５の回転を出力する出力軸３６と、を備え、モータハウジング３３の一端側外周部には、それぞれ袋状に形成された前記ボルトＢ１〜Ｂ３が螺着する複数の雌ねじ穴３３ａが設けられている。

前記電子コントローラ３２は、軸方向一端側がモータハウジング３３の他端部外周側に被嵌するほぼ筒状のボディ３７ａと該ボディ３７ａの他端側を閉塞するカバー３７ｂとから構成される制御ハウジング３７と、該制御ハウジング３７内に収容され、回転角センサ３８の出力信号に基づいて電動モータ３１の通電を制御するマイクロコンピュータ等の電子部品が搭載された制御基板３９と、を備え、前記制御ハウジング３７がモータハウジング３３の他端側開口を閉塞するように取り付けられることによって、電動モータ３１と一体的に構成されている。

また、前記モータハウジング３３は、第１基準軸Ａ１と第２基準軸Ａ２との軸間距離Ｓｘの調整に供する軸間調整手段を介してハウジング１０に取り付けられ、当該軸間調整手段を介してハウジング１０に対しモータハウジング３３を相対回動させることによって第１基準軸Ａ１と第２基準軸Ａ２との軸間距離Ｓｘを変化させることで、前記両プーリ２１，２２間に巻き掛けられたベルト２３の張力を調整することが可能となっている。

前記軸間調整手段は、図２、図３、図５に示すように、第１フランジ部２１ｂ及び第２フランジ部２２ｃの外周縁部に設けられ、ハウジング１０に対するモータハウジング３３の相対回動時におけるボルトＢ１〜Ｂ３の軌道に沿って切欠形成されたほぼスリット状の第１ボルト挿通孔４１〜４３及び第２ボルト挿通孔４４〜４６と、モータハウジング３３の一端部外周側に突設され、ボルトＢ１〜Ｂ３が螺着する袋状の雌ねじ穴４７〜４９と、第１、第２ボルト挿通孔４１〜４３，４４〜４６に挿通されて雌ねじ穴４７〜４９に螺着されることで前記両ハウジング１０，３３の締結に供するボルトＢ１〜Ｂ３と、前記ハウジング１０に対するモータハウジング３３の相対回動の支持に供する相対回動支持機構５０と、から主として構成される。

すなわち、前記軸間調整手段は、前記相対回動支持機構５０による支持状態において、前記第１基準軸Ａ１及び第２基準軸Ａ２と平行かつ該両基準軸Ａ１，Ａ２に対し径方向に所定量Ｙだけオフセットするように設けられた第３基準軸Ａ３を中心として、モータハウジング３３をハウジング１０（第２ハウジング１２）に対し相対回動させることで、前記両基準軸Ａ１，Ａ２の軸間距離Ｓｘを変化させることが可能となっている。

前記相対回動支持機構５０は、前記モータハウジング３３の第２ハウジング１２との接合面に前記第３基準軸Ａ３を中心とした断面円形状となるように突設され、かつ内周部に電動モータ３１の出力軸３６の挿通に供する軸挿通孔５１ａが貫通形成された嵌挿部５１と、前記第２ハウジング１２のモータハウジング３３との接合面に前記第３基準軸Ａ３を中心とした断面円形状となるように凹設され、その内周側において前記嵌挿部５１が嵌合し、かつ相対回動可能な内周面を有する受容部５２と、から主として構成される。

前記受容部５２には、その端壁を構成する前記伝達機構収容部１３の側面に、前記電動モータ３１の出力軸３６に固定された入力側プーリ２１の外方からの挿入に供する貫通孔５２ａが貫通形成されている。この貫通孔５２ａは、第２基準軸Ａ２を中心とした所定の内径に設定され、前記軸間調整手段による前記両基準軸Ａ１，Ａ２の調整代が確保されている。

以下、前記パワーステアリング装置におけるベルト２３の組付作業について説明する。

まず、前記ボールねじ２４が組み付けられたラック軸５の一端側を第１ハウジング１１の第１ラック軸収容部１１ａ内に収容しつつ、軸受６を組み付けた後、ボールねじ２４のナット２５の他端部外周に出力側プーリ２２を被嵌して、該出力側プーリ２２をボルトＢ４によってナット２５に固定する。

続いて、前記出力側プーリ２２のベルト巻き掛け部２２ｄにベルト２３を巻き掛けてから、図６に示すように、ラック軸５の他端側を第２ハウジング１２の第２ラック軸収容部１２ａ内に収容しつつ、当該第２ハウジング１２のフランジ部１２ｂを第１ハウジング１１のフランジ部１１ｄに接合する。

前記両ハウジング１１，１２を接合した後、予め組み立てられた前記モータユニット３０における出力軸３６の先端部外周に入力側プーリ２１を圧入固定した後、該入力側プーリ２１を、第２ハウジング１２の貫通孔５２ａを通じて伝達機構収容部１３（入力側プーリ収容部１３ａ）内へと挿入し、ベルト２３の上端側を前記入力側プーリ２１のベルト巻き掛け部２１ｃに巻き掛ける。

ここで、従来では、前記ベルト２３の入力側プーリ２１への巻き掛けに際し、該ベルト２３には未だ張力が付与されていないため、該ベルト２３の全部又は一部が出力側プーリ２２から脱落（フランジ部２２ｂ，２２ｂへの乗り上げを含む）してしまうおそれがあったものの、前記両ハウジング１１，１２を接合することでベルト２３の出力側プーリ２２への巻き掛け状態を確認することができなくなる結果、該出力側プーリ２２に対するベルト２３の適切な巻き掛けが困難なものとなっていた。

これに対して、本実施形態に係るパワーステアリング装置では、図３、図４に示すように、入力側プーリ２１及び出力側プーリ２２のフランジ部２１ｂ，２２ｃと前記接線ＴＰとの接点Ｐ１，Ｐ２の間に突起部１４が設けられていることから、該突起部１４によって、出力側プーリ２２のベルト巻き掛け部２２ｄに巻き掛けられたベルト２３の脱落を規制することができる。これにより、ベルト２３のベルト巻き掛け部２２ｄへの巻き掛け状態が維持され、該ベルト２３の前記両プーリ２１，２２への適切な巻き掛けを確保することができる。

こうして、前記両プーリ２１，２２にベルト２３を巻き掛けた後は、前記各ボルトＢ１〜Ｂ３を第１、第２ハウジング１１，１２の第１、第２ボルト挿通孔４１〜４３，４４〜４６に挿通すると共にモータハウジング３３の雌ねじ穴４７〜４９に螺着させて、ハウジング１０に対するモータハウジング３３の仮止めを行う。

そして、前記モータユニット３０を仮止めした後、ベルト２３に対する張力の付与及び調整を行う。すなわち、前記ハウジング１０に対してモータハウジング３３の相対回動が可能となる仮止め状態にて、ハウジング１０を固定したまま該ハウジング１０に対してモータハウジング３３を相対回動させる。

具体的には、前記調整用孔１５を通じてベルト２３の張力を確認しながら、前記第３基準軸Ａ３を中心に、ハウジング１０に対してモータハウジング３３を、出力側プーリに対して入力側プーリが離間する方向、すなわち第１基準軸Ａ１に対して第２基準軸Ａ２が離間する方向へ相対回動させる。

そして、前記ベルト２３の張力が規定値に到達したところで前記相対回動を停止させ、当該位相を維持したまま、前記各ボルトＢ１〜Ｂ３を増し締めして前記両ハウジング１０，３３を完全に締結することによって、前記ベルト２３の組付作業が完了することとなる。

以上のように、本実施形態に係るパワーステアリング装置では、前記入力側プーリ２１及び出力側プーリ２２のフランジ部２１ｂ，２２ｃと前記接線ＴＰとの接点Ｐ１，Ｐ２間に、ハウジング１０（第２ハウジング１２）の一部を突出させてなる突起部１４が設けられている。このため、当該突起部１４により、出力側プーリ２２に巻き掛けたベルト２３の当該出力側プーリ２２から脱落を規制することができ、当該ベルト２３の適切な組み付けに供される。

具体的には、出力側プーリ２２の前記接線ＴＰとの接点Ｐ２における突起部１４との間の最小隙間Ｃｘがベルト２３の厚さＴｘ以下となるように構成されていることで、前記ベルト２３の良好な脱落規制を図ることができる。

また、前記パワーステアリング装置では、前記伝達機構収容部１３において、前記突起部１４が前記脱落規制の対象である出力側プーリ収容部１３ｂに隣接して設けられている。これにより、前記ベルト２３の出力側プーリ２２からの脱落をより効果的に規制することができる。

さらに、前記突起部１４には、伝達機構収容部１３の内外を連通してベルト２３の張力の調整に供する調整用孔１５が設けられている。このように、比較的大きな肉厚となりうる突起部１４を利用して前記調整用孔１５を設けることにより、ハウジング１０の肉厚の増大化を伴うことなく、当該調整用孔１５の大きな調整代を確保することができる。

加えて、前記突起部１４は、前記伝達機構収容部１３において、ベルト２３の直線部２３ａ，２３ａ（図３参照）と対向する内側面のうち一方側（プラグ８２が螺着される側）の内側面のみに設けられている。このように、前記突起部１４を伝達機構収容部１３の一方側の内側面のみに設けることにより、当該突起部１４を設けたことによるハウジング１０の重量の増大、ひいてはパワーステアリング装置の重量の増大を抑制することができる。

また、前記突起部１４をハウジング１０の一方側の内側面に配置するに際し、前記パワーステアリング装置では、ベルト２３が、出力側プーリ２２の周方向一方側において前記フランジ部２２ｃ，２２ｃの外縁よりも内周側に収容されることで他方側においても前記フランジ部２２ｃ，２２ｃの内周側に収容可能な剛性に設定されている。すなわち、このような剛性に設定することにより、突起部１４を前記一方側の内側面に配置するのみで足り、パワーステアリング装置の重量の増大化を抑制できるメリットがある。

〔第２実施形態〕
図７は、本発明に係るパワーステアリング装置の第２実施形態を示したものであり、前記第１実施形態に係るベルト２３の脱落規制の方法を変更したものである。なお、それ以外の構成については前記第１実施形態と同様であることから、以下では、図７を基に、前記第１実施形態と異なる構成のみを説明する。

すなわち、本実施形態に係るパワーステアリング装置では、前記ベルト２３の外側面に対向する前記伝達機構収容部１３の内側面と前記出力側プーリ２２のフランジ部２２ｃ，２２ｃの外縁との径方向間の間隔Ｃｙが、ベルト２３の厚さＴｘ以下となるように設定されている。

このように、本実施形態に係るパワーステアリング装置では、伝達機構収容部１３の内側面と出力側プーリ２２のフランジ部２２ｃ，２２ｃの外縁との径方向間の間隔Ｃｙがベルト２３の厚さＴｘ以下となるように設定されていることにより、かかる狭小の間隔Ｃｙを構成する前記出力側プーリ２２のフランジ部２２ｃ，２２ｃをもって、この出力側プーリ２２に巻き掛けたベルト２３の当該出力側プーリ２２からの脱落を規制することができ、当該ベルト２３の適切な組み付けに供される。

本発明は前記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば前記突起部１４は、前記実施形態で例示したようなベルト収容部１３ｃの長手方向のほぼ全範囲に亘って形成した突条のほか、前記ベルト収容部１３ｃの内側面の一部を突出させて形成した突起状のものなど、本発明の作用効果を奏し得る形態であれば、適用するパワーステアリング装置の仕様等に応じて自由に変更可能である。

以上説明した実施形態に基づくパワーステアリング装置としては、例えば、以下に述べる態様のものが考えられる。

すなわち、当該パワーステアリング装置は、その１つの態様において、ステアリングホイールの回転に伴って軸方向移動することによって転舵輪の転舵に供する転舵軸と、該転舵軸の外周側に設けられるほぼ筒状のナットと、該ナットと前記転舵軸との間に構成されるボール循環溝内を転動して循環する複数のボールとを備え、前記ナットの回転速度を減速しながら前記ナットの回転を前記転舵軸の軸方向移動へと変換するボールねじ機構と、操舵状態に応じて前記転舵軸の軸方向移動力を補助する操舵アシスト力を発生させる電動モータと、前記ナットの一端部外周側に設けられ、該ナットを回転可能に支持する軸受と、前記ナットの他端部外周側に該ナットと一体回転可能に設けられ、幅方向の両側にフランジ部を有する出力側プーリと、前記電動モータの出力軸の外周側に一体回転可能に設けられ、幅方向の両側にフランジ部を有する入力プーリと、前記出力側プーリと前記入力側プーリとの間に巻き掛けられるベルト部材とを備え、前記電動モータの出力を前記転舵軸へと伝達する伝達機構と、内周側に前記軸受を収容する軸受収容部を有する第１ハウジングと、該第１ハウジングの前記軸受収容部に対向して配置され、内周側に前記伝達機構を収容する伝達機構収容部を有する第２ハウジングとを接合してなるハウジングと、前記第１ハウジングと対向する前記伝達機構収容部の側面に貫通形成され、外方から前記入力側プーリを前記伝達機構収容部の内周側へと挿入可能に設けられた貫通孔と、前記両プーリのフランジ部と該両プーリのフランジ部の外縁に共通する接線との接点間に、前記ベルト部材の外側面に対向する前記伝達機構収容部の内側面の少なくとも一部を突出させることにより設けられ、前記ベルト部材の前記出力側プーリからの脱落を規制する突起部と、を備え、前記ベルト部材は、周方向一方側が前記出力側プーリに巻き掛けられた状態で前記伝達機構収容部内に収容されており、前記ハウジング外より前記貫通孔を通じて前記電動モータの出力軸と共に前記伝達機構収容部内へと挿入された前記入力側プーリを前記出力側プーリに対して離間する方向へ回動することによって、周方向他方側が前記入力側プーリに巻き掛けられる。

前記パワーステアリング装置の好ましい態様において、前記出力側プーリの前記接線との接点と前記突起部との間の最小隙間が前記ベルト部材の厚さ以下となるように構成されている。

別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記突起部は、前記伝達機構収容部の内外を連通して前記ベルト部材の張力の調整に供する調整用孔を有する。

さらに別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記伝達機構収容部は、前記ベルト部材の延出方向一方側において前記入力側プーリを収容する入力側収容部と、他方側において前記出力側プーリを収容する出力側収容部とを有し、前記突起部は、前記伝達機構収容部において、前記出力側収容部に隣接して設けられている。

さらに別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記突起部は、前記伝達機構収容部において、前記ベルト部材の１対の直線部と対向する内側面のうち一方側の内側面のみに設けられている。

さらに別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記ベルト部材は、前記出力側プーリの周方向一方側において前記フランジ部の外縁よりも内周側に収容されることで他方側においても前記フランジ部の内周側に収容可能な剛性に設定されている。

また、別の観点から、パワーステアリング装置は、ステアリングホイールの回転に伴って軸方向移動することによって転舵輪の転舵に供する転舵軸と、該転舵軸の外周側に設けられるほぼ筒状のナットと、該ナットと前記転舵軸との間に構成されるボール循環溝内を転動して循環する複数のボールとを備え、前記ナットの回転速度を減速しながら前記ナットの回転を前記転舵軸の軸方向移動へと変換するボールねじ機構と、操舵状態に応じて前記転舵軸の軸方向移動力を補助する操舵アシスト力を発生させる電動モータと、前記ナットの一端部外周側に設けられ、該ナットを回転可能に支持する軸受と、前記ナットの他端部外周側に該ナットと一体回転可能に設けられ、幅方向の両側にフランジ部を有する出力側プーリと、前記電動モータの出力軸の外周側に一体回転可能に設けられ、幅方向の両側にフランジ部を有する入力プーリと、前記出力側プーリと前記入力側プーリとの間に巻き掛けられるベルト部材とを備え、前記電動モータの出力を前記転舵軸へと伝達する伝達機構と、内周側に前記軸受を収容する軸受収容部を有する第１ハウジングと、該第１ハウジングの前記軸受収容部に対向して配置され、内周側に前記伝達機構を収容する伝達機構収容部を有する第２ハウジングとを接合してなるハウジングと、前記第１ハウジングと対向する前記伝達機構収容部の側面に貫通形成され、外方から前記入力側プーリを前記伝達機構収容部の内周側へと挿入可能に設けられた貫通孔と、を備え、前記ベルト部材の外側面に対向する前記伝達機構収容部の内側面と前記出力側プーリのフランジ部の外縁との径方向間の間隔が前記ベルト部材の厚さ以下となるように設定され、前記ベルト部材は、周方向一方側が前記出力側プーリに巻き掛けられた状態で前記伝達機構収容部内に収容されており、前記ハウジング外より前記貫通孔を通じて前記電動モータの出力軸と共に前記伝達機構収容部内へと挿入された前記入力側プーリを前記出力側プーリに対して離間する方向へ回動することによって、周方向他方側が前記入力側プーリに巻き掛けられる。

５…ラック軸（転舵軸）
１０…ハウジング
１１…第１ハウジング
１２…第２ハウジング
１３…伝達機構収容部
１４…突起部
２０…伝達機構
２１…入力側プーリ
２１ｂ…フランジ部
２２…出力側プーリ
２２ｃ…フランジ部
２３…ベルト（ベルト部材）
２４…ボールねじ（ボールねじ機構）
２５…ナット
２６…ボール循環溝
２７…ボール
３１…電動モータ
３６…出力軸
５２ａ…貫通孔

Claims

ステアリングホイールの回転に伴って軸方向移動することによって転舵輪の転舵に供する転舵軸と、該転舵軸の外周側に設けられるほぼ筒状のナットと、該ナットと前記転舵軸との間に構成されるボール循環溝内を転動して循環する複数のボールとを備え、前記ナットの回転速度を減速しながら前記ナットの回転を前記転舵軸の軸方向移動へと変換するボールねじ機構と、
操舵状態に応じて前記転舵軸の軸方向移動力を補助する操舵アシスト力を発生させる電動モータと、
前記ナットの一端部外周側に設けられ、該ナットを回転可能に支持する軸受と、
前記ナットの他端部外周側に該ナットと一体回転可能に設けられ、幅方向の両側にフランジ部を有する出力側プーリと、前記電動モータの出力軸の外周側に一体回転可能に設けられ、幅方向の両側にフランジ部を有する入力側プーリと、前記出力側プーリと前記入力側プーリとの間に巻き掛けられるベルト部材とを備え、前記電動モータの出力を前記転舵軸へと伝達する伝達機構と、
内周側に前記軸受を収容する軸受収容部を有する第１ハウジングと、該第１ハウジングの前記軸受収容部に対向して配置され、内周側に前記伝達機構を収容する伝達機構収容部を有する第２ハウジングとを接合してなるハウジングと、
前記第１ハウジングと対向する前記伝達機構収容部の側面に貫通形成され、外方から前記入力側プーリを前記伝達機構収容部の内周側へと挿入可能に設けられた貫通孔と、
前記両プーリのフランジ部と該両プーリのフランジ部の外縁に共通する接線との接点間に、前記ベルト部材の外側面に対向する前記伝達機構収容部の内側面の少なくとも一部を突出させることにより設けられ、前記ベルト部材の前記出力側プーリからの脱落を規制する突起部と、
を備え、
前記出力側プーリの前記接線との接点と前記突起部との間の最小隙間が、前記ベルト部材の厚さ以下となるように構成され、
前記ベルト部材は、周方向一方側が前記出力側プーリに巻き掛けられた状態で前記伝達機構収容部内に収容されており、前記ハウジング外より前記貫通孔を通じて前記電動モータの出力軸と共に前記伝達機構収容部内へと挿入された前記入力側プーリを前記出力側プーリに対して離間する方向へ回動することによって、周方向他方側が前記入力側プーリに巻き掛けられることを特徴とするパワーステアリング装置。
前記突起部は、前記伝達機構収容部の内外を連通して前記ベルト部材の張力の調整に供する調整用孔を有することを特徴とする請求項１に記載のパワーステアリング装置。
前記伝達機構収容部は、前記ベルト部材の延出方向一方側において前記入力側プーリを収容する入力側収容部と、他方側において前記出力側プーリを収容する出力側収容部とを有し、
前記突起部は、前記伝達機構収容部において、前記出力側収容部に隣接して設けられていることを特徴とする請求項１に記載のパワーステアリング装置。
前記突起部は、前記伝達機構収容部において、前記ベルト部材の１対の直線部と対向する内側面のうち一方側の内側面のみに設けられていることを特徴とする請求項１に記載のパワーステアリング装置。
前記ベルト部材は、前記出力側プーリの周方向一方側において前記フランジ部の外縁よりも内周側に収容されることで他方側においても前記フランジ部の内周側に収容可能な剛性に設定されていることを特徴とする請求項４に記載のパワーステアリング装置。