JP2008105649A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】異音を抑制できて安価な電動パワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】本電動パワーステアリング装置１は、操舵補助用の電動モータ１８の出力回転を減速するための平行軸歯車機構１９ａを有する。平行軸歯車機構１９ａは、ラックハウジング１５によって支持された中間軸３７の外周面３７ｄに、転がり軸受３９を介して回転自在に支持されたアイドルギヤ２６を含む。このアイドルギヤ２６は、軸受３９の外輪４４の外周面４４ａの中間部４４ｅに一体回転可能に固定された環状の合成樹脂部材４３を有する。外輪４４の外周面４４ａには、合成樹脂部材４３との相対回動を規制する起伏部としての周方向に延びる突条５３（溝５４でもよい。）が設けられている。合成樹脂部材４３は、外輪４４の外周面４４ａの突条５３を覆うようにモールドされてなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。

電動パワーステアリング装置には、ラックアシストタイプと呼ばれる電動パワーステアリング装置がある。このタイプの電動パワーステアリング装置は、操舵補助用の電動モータと、減速機と、ボールねじ機構とを有している。ボールねじ機構は、ボールねじ軸と、ボールナットとを有している。ボールねじ軸が、ラックピニオン式の操舵機構のラック軸に連結されている。電動モータの出力は、減速機と、ボールねじ機構とを介して、ラック軸に伝達され、ラック軸を直線移動させる（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１では、減速機は、駆動ギヤと、中間ギヤと、従動ギヤとの３つのギヤを有している。電動モータが駆動ギヤを駆動すると、駆動ギヤの回転が中間ギヤを介して従動ギヤに伝達され、従動ギヤがボールねじ機構のナットを駆動するようになっている。これら３つのギヤの回転中心軸線と、電動モータの回転軸と、ラック軸とが、互いに平行に配置されている。
特開平５−２６２２４３号公報

しかし、減速機は３つのギヤを有しているので、部品点数が多くなる傾向にあり、ひいては組立コストが高くなる傾向にある。また、ギヤに起因する異音が生じ易い。
そこで、本発明の目的は、異音を抑制できて安価な電動パワーステアリング装置を提供することである。

本発明の電動パワーステアリング装置（１）は、操舵補助用の電動モータ（１８）の出力回転を減速するための平行軸歯車機構（１９ａ）を備え、この平行軸歯車機構は、ハウジング（１５）によって支持された支軸（３７）の外周面（３７ｄ）に、転がり軸受（３９）を介して回転自在に支持されたアイドルギヤ（２６）を含み、このアイドルギヤは、上記転がり軸受の外輪（４４）の外周面（４４ａ）に一体回転可能に固定された環状の合成樹脂部材（４３）を有し、上記外輪の外周面には、当該外周面と合成樹脂部材との相対回動を規制する起伏部（５３，５４）が設けられ、合成樹脂部材は、上記外輪の外周面の上記起伏部を覆うように、モールドされてなることを特徴とする。アイドルギヤの合成樹脂部材を樹脂成形することにより、外輪へのアイドルギヤの固定も一括して達成されるので、組立の手間を軽減することができる。その結果、製造コストを低減できる。また、合成樹脂部材の制振作用により、アイドルギヤに関連する異音の発生を抑制することができる。

また、本発明において、上記起伏部は、外輪の外周面に形成された周方向（Ｔ）に延びる溝（５４）および突条（５３）の少なくとも一方を含む場合がある。この場合、起伏部を容易に形成できるので、製造コストを低減することができる。
また、上記外輪が内周面（４４ｂ）に形成された複列の軌道溝（４４ｃ，４４ｄ）を有する場合には、アイドルギヤが安定して支持されるので、アイドルギヤのがたつきの発生が抑制される。その結果、がたつきに起因した異音の発生を抑制することができる。

また、本発明において、上記平行軸歯車機構は、電動モータの回転軸（１８ｂ）と同軸上に配置された入力軸（３１）と、この入力軸と平行に配置された中間軸としての上記支軸と、入力軸と平行に配置された出力軸（４７）と、入力軸に設けられた駆動ギヤ（２５）と、出力軸に設けられた従動ギヤ（２７）とを含む場合がある。この場合、平行軸歯車機構における異音の発生を抑制できて、製造コストを低減できる。

なお、上記において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を示すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態の電動パワーステアリング装置の模式図である。電動パワーステアリング装置１は、操向輪２を操舵するために操舵部材としてのステアリングホイール３に加えられる操舵トルクを伝達するステアリングシャフト４と、ステアリングシャフト４からの操舵トルクにより操向輪２を操舵するための例えばラックアンドピニオン機構からなる操舵機構５と、ステアリングシャフト４および操舵機構５の間に設けられてこの間において回転を伝達する軸継手としての中間軸６とを有している。

ステアリングシャフト４は、ステアリングコラム７の内部を挿通して、ステアリングコラム７により回転自在に支持されている。ステアリングコラム７はブラケット８を介して車体９に支持されている。ステアリングシャフト４の一方の端部にステアリングホイール３が連結され、ステアリングシャフト４の他方の端部に中間軸６が連結されている。
中間軸６は、動力伝達軸１０と、中間軸６の一方の端部に設けられた自在継手１１と、中間軸６の他方の端部に設けられた自在継手１２とを有している。

操舵機構５は、入力軸としてのピニオン軸１３と、自動車の横方向（直進方向と直交する方向である。）に延びる転舵軸としてのラックバー１４と、ピニオン軸１３およびラックバー１４を支持するラックハウジング１５とを有している。ピニオン軸１３のピニオン歯１３ａと、ラックバー１４のラック歯１４ａとが互いに噛み合っている。
ピニオン軸１３は、ラックハウジング１５に回動自在に支持されている。また、ラックバー１４は、ラックハウジング１５に直線往復移動自在に支持されている。ラックハウジング１５は、車体９に固定されている。ラックハウジング１５の両側へラックバー１４の両端部が突出している。ラックバー１４の各端部はそれぞれ、図示しないタイロッドおよびナックルアームを介して対応する操向輪２に連結されている。

ステアリングホイール３が操舵されると、その操舵トルクがステアリングシャフト４と中間軸６とを介して操舵機構５に伝達される。操舵機構５では、ピニオン軸１３の回転が、ピニオン歯１３ａおよびラック歯１４ａによって、自動車の横方向に沿ってのラックバー１４の直線移動に変換される。これにより操向輪２を操舵することができる。
電動パワーステアリング装置１は、操舵トルクに応じて操舵補助力を得られるようになっている。すなわち、電動パワーステアリング装置１は、操舵トルクを検出するトルクセンサ１６と、制御部としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit ：電子制御ユニット）１７と、操舵補助用の電動モータ１８と、減速機１９とを有している。本実施形態では、電動モータ１８および減速機１９は、操舵機構５に関連して設けられている。

操舵機構５のラックハウジング１５は、第１のハウジング２０と第２のハウジング２１とを有していて、車体９に取り付けられている。第１のハウジング２０は、ラックバー１４の一部を取り囲み、ピニオン軸１３を支持し、トルクセンサ１６を収容して支持している。第２のハウジング２１は、第１のハウジング２０に連設され、ラックバー１４の一部を取り囲み、電動モータ１８を支持し、減速機１９の一部を構成している。

ピニオン軸１３は、入力軸２２と、出力軸２３と、トーションバー２４とを有している。入力軸２２および出力軸２３は、トーションバー２４を介して同一の軸線上で互いに連結されている。入力軸２２は、中間軸６およびステアリングシャフト４を介して、ステアリングホイール３に連なっている。出力軸２３の端部には、ピニオン歯１３ａが設けられている。入力軸２２に操舵トルクが入力されたときに、トーションバー２４が弾性ねじり変形し、これにより、入力軸２２および出力軸２３が相対回転する。

トルクセンサ１６は、トーションバー２４に関連して設けられ、トーションバー２４を介する入力軸２２および出力軸２３間の相対回転変位量に基づいてトルクを検出する。トルク検出結果は、ＥＣＵ１７に与えられる。
ＥＣＵ１７は、上述のトルク検出結果や図示しない車速センサから与えられる車速検出結果等に基づいて、電動モータ１８を制御する。

電動モータ１８は、モータハウジング１８ａと、このモータハウジング１８ａに軸受を介して回動自在に支持される出力軸としての回転軸１８ｂとを有している。電動モータ１８の回転軸１８ｂは、ラックバー１４が延びる方向に平行に配置されている。
減速機１９は、操舵補助用の電動モータ１８の出力回転を減速するための平行軸歯車機構１９ａと、この平行軸歯車機構１９ａの出力回転をラックバー１４の直線移動に変換する運動変換機構としてのボールねじ機構１９ｂとを有している。

平行軸歯車機構１９ａは、電動モータ１８により駆動される駆動ギヤ２５と、この駆動ギヤ２５により駆動される中間ギヤとしてのアイドルギヤ２６と、このアイドルギヤ２６により駆動される従動ギヤ２７とを有している。
ボールねじ機構１９ｂは、従動ギヤ２７により駆動されるナット２８と、ナット２８により複数のボール２９を介して駆動されるねじ軸３０とを有している。ボールねじ機構１９ｂは、ナット２８の回転運動をねじ軸３０の直線運動に変換する。ナット２８は、雌ねじを有している。ナット２８は、従動ギヤ２７に一体回転できるように固定されている。ねじ軸３０は、雄ねじを有している。ねじ軸３０は、ラックバー１４に一体移動するように固定されている。本実施形態では、ねじ軸３０の雄ねじがラックバー１４の外周に形成されていて、ねじ軸３０とラックバー１４とが一体に形成されている。

ステアリングホイール３が操作されると、操舵トルクがトルクセンサ１６により検出され、トルク検出結果および車速検出結果等に応じて電動モータ１８が操舵補助力を発生させる。操舵補助力は、減速機１９を介してラックバー１４に伝達され、これとともに、ステアリングホイール３の動きも、ラックバー１４に伝わる。その結果、操向輪２が操舵されるとともに、操舵が補助される。

図２は、図１に示す操舵機構の要部の断面図である。図２を参照して、電動パワーステアリング装置１は、駆動ギヤ２５を支持する第１の支軸であり入力軸としての駆動ギヤ支軸３１と、駆動ギヤ２５を回動自在に支持する複数の軸受３２，３３と、軸受３２，３３の軸方向移動を規制するための固定部材３４およびロックナット３５と、電動モータ１８の回転軸１８ｂに駆動ギヤ支軸３１を連結するための軸継手３６とを有している。

駆動ギヤ２５は、斜歯歯車からなり、金属により略円柱形状に形成されている。駆動ギヤ２５の外周に複数の斜歯が形成されている。駆動ギヤ２５は、駆動ギヤ支軸３１の一端に、一体回転できるように固定されている。具体的には、駆動ギヤ２５と駆動ギヤ支軸３１とは単一部材により単一部品として一体に形成されている。駆動ギヤ支軸３１が、軸受３２，３３を介して、第２のハウジング２１に回動自在に支持され、また、第２のハウジング２１に対する軸方向移動を規制されている。

また、電動パワーステアリング装置１は、アイドルギヤ２６を支持する第２の支軸としての中間軸３７と、中間軸３７に設けられた端板３８と、中間軸３７に支持されていてアイドルギヤ２６を回動自在に支持している転がり軸受からなる軸受３９と、中間軸３７に対する軸受３９の軸方向移動を規制するための固定部材４０およびロックナット４１と、中間軸３７を第２のハウジング２１に固定するための締結部材４２とを有している。

図３は、図２の要部拡大図であり、主にアイドルギヤ２６を示す。図２と図３を参照して、アイドルギヤ２６は、合成樹脂部材４３を有している。合成樹脂部材４３は、円筒形状に形成されている。この合成樹脂部材４３の外周４３ａには、歯部としての複数の斜歯が形成されている。合成樹脂部材４３は、軸受３９の外輪４４に一体回転するように、一体に形成されて固定されている。

軸受３９は、単一の複列軸受である。軸受３９は、単一の外輪４４と、単一の内輪４５と、内輪４５および外輪４４の間に転動自在に介在し２列のボール列をなす転動体としての複数のボール４６とを有している。
外輪４４は、単一の環状部材からなり、鋼等の金属により円筒形状に形成されている。外輪４４は、アイドルギヤ２６の中心軸線２６ａに沿う方向（軸方向）に所定長で延びている。外輪４４は、外周面４４ａと、内周面４４ｂとを有している。

外輪４４の内周面４４ｂには、複列の軌道溝４４ｃ，４４ｄが形成されている。一対の軌道溝４４ｃ，４４ｄは、軸方向に所定距離で互いに離隔している。内輪４５の外周面には、複列の軌道溝４５ｃ，４５ｄが形成されている。一対の軌道溝４５ｃ，４５ｄが、軸方向に所定距離で互いに離隔している。
外輪４４の一方の軌道溝４４ｃと内輪４５の一方の軌道溝４５ｃとは、径方向に沿って互いに対向している。両軌道溝４４ｃ，４５ｃの間に、単一のボール列としての複数のボール４６が環状に保持されている。また、外輪４４の他方の軌道溝４４ｄと内輪４５の他方の軌道溝４５ｄとは、径方向に沿って互いに対向している。両軌道溝４４ｄ，４５ｄの間に単一のボール列としての複数のボール４６が環状に保持されている。

中間軸３７の外周面３７ｄは、軸受３９を介してアイドルギヤ２６を回動自在に支持している。中間軸３７の外周面３７ｄには、係合部としての雄ねじ３７ａが形成されている。この雄ねじ３７ａに固定部材４０およびロックナット４１がねじ嵌合されて係合されている。中間軸３７は、段部３７ｂを有している。この段部３７ｂと、固定部材４０との間に、軸受３９の内輪４５が中間軸３７の外周面３７ｄに嵌合状態で挟持されている。これにより、軸方向に関しての中間軸３７に対する軸受３９の移動が規制されている。

中間軸３７と端板３８とは、一体に形成されていて、支軸としての単一部品を構成し、第２のハウジング２１によって固定状態で支持されている。締結部材４２は雌ねじ４２ｂを有する。この雌ねじ４２ｂは、中間軸３７の端部の係合部としての雄ねじ３７ｃにねじ込まれている。締結部材４２が中間軸３７にねじ込まれると、端板３８が第２のハウジング２１の端面に当接し、端板３８と締結部材４２とが、その間に第２のハウジング２１を締め付ける。これにより、中間軸３７が、第２のハウジング２１に固定されている。

図２を参照して、電動パワーステアリング装置１は、従動ギヤ２７を支持する第３の支軸であり出力軸としての従動ギヤ支軸４７と、従動ギヤ２７を回動自在に支持する複数の軸受４８，４９と、軸受４８，４９の軸方向移動を規制するための２つの固定部材５０，５１とを有している。
第２のハウジング２１は、２つの軸受４８，４９を保持している。２つの軸受４８，４９は、従動ギヤ支軸４７を回動自在に支持している。従動ギヤ支軸４７の雄ねじに固定部材５０の雌ねじがねじ嵌合されていて、これにより、従動ギヤ支軸４７に対する軸受４９の軸方向移動が規制されている。また、第２のハウジング２１に固定部材５１がねじ嵌合されていて、これにより、第２のハウジング２１に対する軸受４９の軸方向移動が規制されている。従動ギヤ支軸４７は、従動ギヤ２７に一体回動するように連結され、且つ従動ギヤ２７を支持している。また、従動ギヤ支軸４７は、ナット２８に一体回動するように連結されていて、本実施形態では、ナット２８と一体に形成されている。

従動ギヤ２７は、金属により環状をなして形成されている。従動ギヤ２７の円筒形状の外周に、複数の斜歯が形成されている。
ラックバー１４、ねじ軸３０、ナット２８、従動ギヤ支軸４７、従動ギヤ２７、および一対の軸受４８，４９は、互いに同心に配置されて、第２のハウジング２１に支持されている。

本実施の形態では、平行軸歯車機構１９ａは、入力軸としての駆動ギヤ支軸３１と、中間軸３７と、出力軸としての従動ギヤ支軸４７とを有している。中間軸３７は、駆動ギヤ支軸３１と平行に配置されている。従動ギヤ支軸４７は駆動ギヤ支軸３１と平行に配置されている。駆動ギヤ支軸３１と、電動モータ１８の回転軸１８ｂと、駆動ギヤ２５とは、互いに同一軸線上に配置されている。

駆動ギヤ２５の中心軸線２５ａおよびアイドルギヤ２６の中心軸線２６ａは互いに平行に配置されている。また、アイドルギヤ２６の中心軸線２６ａおよび従動ギヤ２７の中心軸線２７ａは互いに平行に配置されている。電動モータ１８の回転軸１８ｂとラックバー１４との間に所定距離が隔てられている。この所定距離を、電動モータ１８の外形に応じた最小値に設定しつつ、従動ギヤ２７の大型化を抑制しつつ所要の減速比を実現できるようになっている。これにより、操舵機構５の外形を小型化することができる。

図２と図３を参照して、本実施形態では、アイドルギヤ２６と軸受３９の外輪４４とを一体化している。アイドルギヤ２６の合成樹脂部材４３は、軸方向に関しての外輪４４の外周面４４ａの一部としての中間部４４ｅを覆うように、モールドされてなる。
具体的には、合成樹脂部材４３は、外輪４４をインサート成形されてなる。外輪４４は、例えば、アイドルギヤ２６の樹脂成形時に金型内に芯金としてインサートされる。外輪４４は、アイドルギヤ２６を樹脂成形するときに、樹脂成形型の一部として機能する。これとともに、樹脂成形により、外輪４４とアイドルギヤ２６とは、一体回転可能に結合される。合成樹脂部材４３は、外輪４４の外周面４４ａに接しつつこの外周面４４ａに連結される連結部と、ギヤ歯が形成された環状の歯部とを有している。連結部は、合成樹脂部材４３の内周に形成され、歯部は外周に形成されている。

図４は、アイドルギヤと軸受の側面視での模式図である。図３および図４を参照して、外輪４４の外周面４４ａは、２つの円筒面５２と、起伏部であり且つ凸部としての単一の突条５３とを有している。２つの円筒面５２は、軸方向に関しての両端部に配置されている。突条５３は、軸方向に関しての中央部のみに配置されている。突条５３と、２つの円筒面５２とは、一体に形成されている。軸方向に関しての外周面４４ａの一部としての中間部４４ｅ、すなわち、突条５３の全体と、２つの円筒面５２の一部であって突条５３に隣接する円筒面５２の部分とが、合成樹脂部材４３により覆われている。

突条５３は、外輪４４と合成樹脂部材４３との相対回動を規制する起伏部であり凸部として機能する。突条５３は、円筒面５２から径方向外方へ突出して形成されている。突条５３は、周方向Ｔに平行に連続して無端状に延びている。また、軸方向に平行であり且つ径方向に平行な断面における突条５３の断面形状は、扇形形状（または逆台形形状）をなし、径方向外方に向かうにしたがって軸方向寸法が長くされている。また、突条５３は、一対の側面を有している。この側面は、軸方向に平行であり且つ径方向に平行な断面において、円筒面５２と鋭角をなしている。

図２と図３を参照して、本実施形態の電動パワーステアリング装置１は、操舵補助用の電動モータ１８の出力回転を減速するための平行軸歯車機構１９ａを備える。この平行軸歯車機構１９ａは、ラックハウジング１５によって支持された支軸としての中間軸３７の外周面３７ｄに、転がり軸受である軸受３９を介して回転自在に支持されたアイドルギヤ２６を含む。このアイドルギヤ２６は、上記転がり軸受３９の外輪４４の外周面４４ａに一体回転可能に固定された環状の合成樹脂部材４３を有している。外輪４４の外周面４４ａには、当該外周面４４ａと合成樹脂部材４３との相対回動を規制する起伏部（突条５３および後述する溝５４が相当する。）が設けられている。合成樹脂部材４３は、外輪４４の外周面４４ａの上記起伏部を覆うように、モールドされてなるようにしている。

アイドルギヤ２６の合成樹脂部材４３を樹脂成形することにより、外輪４４へのアイドルギヤ２６の固定も一括して達成されるので、組立の手間を軽減することができる。また、部品点数を削減できる。その結果、製造コストを低減できる。また、合成樹脂部材４３の制振作用により、アイドルギヤ２６に関連する異音の発生を抑制することができる。例えば、合成樹脂部材４３にギヤ歯を形成する場合には、噛み合い音や歯打ち音の発生を低減することができる。さらに、起伏部を利用して、外輪４４にアイドルギヤ２６の合成樹脂部材４３を固定することができるので、アイドルギヤ２６のがたつきの発生を抑制することができ、その結果、がたつきに起因した異音の発生を抑制できる。合成樹脂部材４３が外輪４４に直接に形成されるので、アイドルギヤ２６のギヤ歯が軸受３９の中心軸線に対して高精度に配置される。その結果、回転時のギヤ歯の噛み合い音が低減されるとともに、アイドルギヤ２６のトルクむらを低減でき、操舵感を向上できる。また、軸受３９をアイドルギヤ２６の径方向内側に配置できるので、減速機１９を小型化できる。

また、起伏部が外輪４４の外周面４４ａに形成された周方向Ｔに延びる突条５３を含む場合には、起伏部が容易に形成されるので、製造コストが低減される。
また、外輪４４が内周面４４ｂに形成された複列の軌道溝４４ｃ，４４ｄを有する場合には、アイドルギヤ２６が安定して支持されるので、アイドルギヤ２６のがたつきの発生が抑制される。その結果、がたつきに起因した異音の発生を抑制することができる。

また、本実施形態では、平行軸歯車機構１９ａは、電動モータ１８の回転軸１８ｂと同軸上に配置された入力軸としての駆動ギヤ支軸３１と、この駆動ギヤ支軸３１と平行に配置された中間軸３７と、駆動ギヤ支軸３１と平行に配置された出力軸としての従動ギヤ支軸４７と、駆動ギヤ支軸３１に設けられた駆動ギヤ２５と、従動ギヤ支軸４７に設けられた従動ギヤ２７とを含むようにしている。これにより、平行軸歯車機構１９ａにおける異音の発生を抑制できて、製造コストを低減できる。

また、本実施形態について、以下のような変形例を考えることができる。以下の説明では、上述の実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
例えば、図５は、突条５３の第１の変形例を含むアイドルギヤ２６および軸受３９の外輪４４の一部断面図である。図５を参照して、突条５３は、周方向Ｔに所定角度Ｄ２（零でない）をなして延びている。突条５３の傾斜角度Ｄ２は、周方向Ｔに関して一定とされ、突条５３が延びる方向に関しての途中の互いに反対側にある２箇所で逆向きに変化しており、突条５３は、周方向Ｔに関して無端状に形成されている。これ以外の点については、本変形例の突条５３は、上述の実施形態の突条５３と同様に構成されている。

図６は、突条５３の第２の変形例を含むアイドルギヤ２６および軸受３９の外輪４４の一部断面図である。図６を参照して、突条５３は、周方向Ｔに所定角度Ｄ２をなして螺旋状に延びている。突条５３の傾斜角度Ｄ２は、一定とされ、突条５３は、周方向Ｔに関して有端状に形成されている。これ以外の点については、本変形例の突条５３は、上述の実施形態の突条５３と同様に構成されている。

図７は、突条５３の第３の変形例を含むアイドルギヤ２６および軸受３９の外輪４４の一部断面図である。図７を参照して、突条５３は、無端状のリング状をなしており、例えば全体として楕円形形状をなしている。この楕円形形状の突条５３の径方向内方部分が、外輪４４の外周面４４ａの円筒面５２に接している。楕円形形状は、円筒面５２の中心軸線に対して斜めに傾斜する円筒面５２の切断形状と相似形状とされている。突条５３の楕円形形状が延びる方向と周方向Ｔとのなす角度は、周方向位置に応じて変化している。これ以外の点については、本変形例の突条５３は、上述の実施形態の突条５３と同様に構成されている。

また、突条５３の各実施形態において、複数の突条５３が、軸方向に離隔して配置されていてもよい。また、突条５３の断面形状は、半円形状、三角形状、長方形や正方形等の方形形状であってもよい。
図８は、起伏部の変形例を示すアイドルギヤ２６および外輪４４の一部断面図である。図９は、図８のアイドルギヤおよび軸受の模式図である。図８および図９を参照して、本実施形態では、第１の実施形態の突条５３に代えて、外輪４４の外周面４４ａに起伏部であり凹部としての単一の溝５４が形成されている。この溝５４は、周方向Ｔに平行に延びている。任意の周方向位置での周方向Ｔに垂直な断面において、溝５４の断面形状は、矩形をなし、外輪４４の外周面４４ａの円筒面５２からの溝５４の深さは一定とされ、溝５４の溝幅（軸方向寸法に相当する）は一定とされている。

図１０は、溝５４の第１の変形例を含むアイドルギヤ２６および軸受３９の外輪４４の一部断面図である。図１０を参照して、溝５４は、周方向Ｔに所定角度Ｄ２（零でない）をなして延びている。溝５４の傾斜角度Ｄ２は、周方向Ｔに関して一定とされ、溝５４が延びる方向に関しての途中の互いに反対側にある２箇所で逆向きに変化しており、溝５４は周方向Ｔに関して無端状に形成されている。これ以外の点については、本変形例の溝５４は、図８に示す溝５４と同様に構成されている。

図１１は、溝５４の第２の変形例を含むアイドルギヤ２６および軸受３９の外輪４４の一部断面図である。図１１を参照して、溝５４は、周方向Ｔに所定角度Ｄ２をなして螺旋状に延びている。溝５４の傾斜角度Ｄ２は一定とされ、溝５４は周方向Ｔに関して有端状に形成されている。これ以外の点については、本変形例の溝５４は、図８に示す溝５４と同様に構成されている。

図１２は、溝５４の第３の変形例を含むアイドルギヤ２６および軸受３９の外輪４４の一部断面図である。図７を参照して、溝５４は、無端状のリング状をなしており、例えば全体として楕円形形状をなしている。この楕円形形状の溝５４の径方向外方部分が、外輪４４の外周面４４ａの円筒面５２に接している。楕円形形状は、円筒面５２の中心軸線に対して斜めに傾斜する円筒面５２の切断形状と相似形状とされている。溝５４の楕円形形状が延びる方向と周方向Ｔとのなす角度は、周方向位置に応じて変化している。これ以外の点については、本変形例の溝５４は、図８に示す溝５４と同様に構成されている。

図１３は、溝５４の第４の変形例を含むアイドルギヤ２６および軸受３９の外輪４４の一部断面図である。図１４は、図１３に示すアイドルギヤ２６および軸受３９の側面視での模式図である。図１３および図１４を参照して、円筒面５２からの溝５４の深さが、周方向Ｔの位置に応じて異なっている。例えば溝５４の溝底の中心軸線と、円筒面５２の中心軸線とが、互いに偏心するように、互いに異なる位置に配置されている。溝５４の溝底の中心軸線５４ｃは、円筒面５２の中心軸線５２ｃに平行に離隔して配置されている。なお、これ以外の点については、本変形例は、図８に示す変形例と同様に構成されている。また、図１０、図１１および図１２に示す溝５４において、図１３に示すように深さが周方向Ｔの位置に応じて異なることも考えられる。

また、溝５４の各実施形態において、複数の溝５４が軸方向に離隔して配置されていてもよい。また、溝５４の断面形状は、長方形や正方形の他、三角形状、凹湾曲形状、台形形状であってもよい。台形形状としては、径方向内方に向かうに従って幅寸法が大きくなる台形形状であってもよいし、逆に径方向内方に向かうに従って幅寸法が小さくなる台形形状であってもよい。

また、上述の各実施形態において、少なくとも一つの突条５３が、周方向Ｔに互いに離隔した複数カ所に形成され、周方向Ｔに不連続である場合も考えられる。溝５４についても同様である。また、上述の突条５３および上述の溝５４の両方が単一の外輪４４の外周面４４ａに設けられてもよい。突条５３および溝５４の少なくとも一方が設けられた場合には、起伏部を容易に形成できるので、製造コストを低減することができる。

また、図示しないが、起伏部としては、円筒面から径方向外方に突出した軸方向に延びる凸部としての突条、円筒面から所定深さで径方向内方に窪み軸方向に延びる凹部としての溝、長手方向を有していない凸部としての突起、長手方向を有していない凹部としての貫通孔や所定深さの窪みであってもよい。また、起伏部としては、ローレット目でもよいし、ギヤ歯形状であってもよい。ギヤ歯としては、インボリュートスプラインの歯、セレーションの歯でもよく、このようなギヤ歯および起伏部が、外周面４４ａの全体に設けられていてもよいし、軸方向および周方向Ｔの少なくとも一方の方向に関しての外周面４４ａの一部に形成されていてもよい。また、形状が相異なる複数の起伏部がともに外周面４４ａに設けられていてもよい。少なくとも一つの起伏部があればよい。

なお、上述の各起伏部は、外輪４４の外周面４４ａに一体に形成されていたが、これには限定されず、例えば外輪４４とは別体に形成されて、外輪４４の外周面４４ａに固定される場合も考えられる。
合成樹脂部材４３は、軸方向に関しての外周面４４ａの一方の端部のみを覆っていてもよいし、この端部と中間部４４ｅとを覆っていてもよいし、外周面４４ａの全体を覆っていてもよく、要は、外輪４４の外周面４４ａの少なくとも一部を覆っていればよい。合成樹脂部材４３は、起伏部の一部または全体を覆っていればよく、円筒面５２を覆わない場合と、円筒面５２の一部のみを覆う場合と、円筒面５２の全体を覆う場合とが考えられる。合成樹脂部材４３は、アイドルギヤ２６の少なくとも一部を形成していればよい。

また、軸受３９は、複列外向きアンギュラ玉軸受であってもよいし、複列内向きアンギュラ玉軸受であってもよい。これらのアンギュラ軸受の場合に、軸受３９の内輪４５は、軸方向に分割されていてもよい。転動体は、ボールの他、ころでもよい。外輪４４は、内周に転動体が転動する軌道が形成された環状部材であればよい。
また、上述の各実施形態において、中間軸３７と端板３８とを別体で形成し、互いに同心に位置決めできるように嵌合し互いに固定することや、互いに別体の中間軸３７と端板３８とを互いに同心に且つ相対回動可能に嵌合することも考えられる。また、駆動ギヤ２５と、アイドルギヤ２６と、従動ギヤ２７とは、平歯車であってもよい。その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

本発明の一実施形態の電動パワーステアリング装置の概略構成の側面図である。 図１に示す操舵機構の要部の断面図である。 図２の要部拡大図である。 図３に示すアイドルギヤと軸受との側面視での模式図である。 突条の第１の変形例を含むアイドルギヤおよび軸受の外輪の一部断面図である。 突条の第２の変形例を含むアイドルギヤおよび軸受の外輪の一部断面図である。 突条の第３の変形例を含むアイドルギヤおよび軸受の外輪の一部断面図である。 起伏部の変形例の溝を含むアイドルギヤおよび軸受の外輪の一部断面図である。 図８に示すアイドルギヤと軸受との側面視での模式図である。 溝の第１の変形例を含むアイドルギヤおよび軸受の外輪の一部断面図である。 溝の第２の変形例を含むアイドルギヤおよび軸受の外輪の一部断面図である。 溝の第３の変形例を含むアイドルギヤおよび軸受の外輪の一部断面図である。 溝の第４の変形例を含むアイドルギヤおよび軸受の外輪の一部断面図である。 図１３に示すアイドルギヤおよび軸受の側面視での模式図である。

符号の説明

１…電動パワーステアリング装置、１５…ラックハウジング（ハウジング）、１８…電動モータ、１８ｂ…回転軸、１９ａ…平行軸歯車機構、２５…駆動ギヤ、２６…アイドルギヤ、２７…従動ギヤ、３１…駆動ギヤ支軸（入力軸）、３７…中間軸（支軸）、３７ｄ…外周面（支軸の外周面）、３９…軸受（転がり軸受）、４３…合成樹脂部材、４４…外輪、４４ａ…（外輪の）外周面、４４ｂ…（外輪の）内周面、４４ｃ，４４ｄ…軌道溝、４７…従動ギヤ支軸（出力軸）、５３…突条（起伏部）、５４…溝（起伏部）、Ｔ…周方向

Claims (4)

1. 操舵補助用の電動モータの出力回転を減速するための平行軸歯車機構を備え、
   この平行軸歯車機構は、ハウジングによって支持された支軸の外周面に、転がり軸受を介して回転自在に支持されたアイドルギヤを含み、
   このアイドルギヤは、上記転がり軸受の外輪の外周面に一体回転可能に固定された環状の合成樹脂部材を有し、
   上記外輪の外周面には、当該外周面と合成樹脂部材との相対回動を規制する起伏部が設けられ、
   合成樹脂部材は、上記外輪の外周面の上記起伏部を覆うように、モールドされてなることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 請求項１において、上記起伏部は、外輪の外周面に形成された周方向に延びる溝および突条の少なくとも一方を含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
3. 請求項１または２において、上記外輪は、内周面に形成された複列の軌道溝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。
4. 請求項１から３のいずれか１項において、上記平行軸歯車機構は、電動モータの回転軸と同軸上に配置された入力軸と、この入力軸と平行に配置された中間軸としての上記支軸と、入力軸と平行に配置された出力軸と、入力軸に設けられた駆動ギヤと、出力軸に設けられた従動ギヤとを含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置。

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