JP2003312491A

JP2003312491A - 電動式パワーステアリング装置

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Publication number: JP2003312491A
Application number: JP2002124050A
Authority: JP
Inventors: Manabu Abe; 学阿部; Kazuo Chikaraishi; 一穂力石; Atsushi Tanaka; 敦司田中
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2002-04-25
Filing date: 2002-04-25
Publication date: 2003-11-06
Also published as: EP1500573A4; US20050167182A1; KR20040101548A; EP1500573A1; WO2003091083A1; AU2003263687A1; US7275618B2

Abstract

(57)【要約】【課題】簡素な構成でありながら、電動モータや動力伝
達系の過負荷を防止することのできる電動式パワーステ
アリング装置を提供する。【解決手段】緩衝部材１２１をラック軸１１２に取り付
けて、ラック軸１１２のストロークエンドでラックハウ
ジングに面で当接させており、緩衝部材１２１は、少な
くとも一部分にヤング率が１００〜９００Ｍｐａの素材
を有するので、ストロークエンドにおける衝撃を効果的
に緩和することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動式パワーステ
アリング装置に関し、特に異音の発生を抑制できる電動
式パワーステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の電動式パワーステアリング装置と
して、補助操舵トルクとなる電動モータの回転出力を歯
車装置により減速して操舵機構の移動軸（ラック軸等）
に伝達し、ステアリングホィールの手動力を補助して移
動軸を所定範囲内で往復動作させることにより、車輪の
操舵を行なうように構成したものが知られている。ここ
で、移動部材のストロークエンド（末端）で移動部材が
ラックハウジングに衝接し、それによりステアリング装
置の伝達経路内に衝撃力が発生することがある。このよ
うな衝撃力により、電動モータや動力伝達機構の損傷を
招くおそれがある。

【０００３】このような衝撃力を緩和または解消するた
めに、従来技術においては、電動モータの回転軸等にト
ルクリミッタを配置することが行われていた（特開平９
−８４３００号、又は特開平９−２２１０４５号）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし近年は、操舵フ
ィーリング向上等の理由により電動モータの慣性を抑え
たいという要求があるが、トルクリミッタを電動モータ
内に組み込む構成では、回転軸の慣性が大きくなり、ま
た電動モータの小型化も図れないというという問題があ
る。又、摩擦部材を用いてトルクリミッタの機能を発揮
させる構成では、長期間の使用により摩擦部材が摩耗す
ることで、リミットトルクが初期性能より低下する可能
性もあった。

【０００５】このような問題に対し、特開平８−１１７
２８号では、移動軸であるラック軸のラックエンドにお
いて、ハウジングとの当接部に皿バネを取り付けること
でストロークエンドの衝撃を吸収しようとしている。か
かる構成では、上述のごとき問題は生じないが、限られ
たスペース内で皿バネを緩衝材として機能させようとす
ると、発生する応力が高くなるため、皿バネに対する負
荷が高くなる可能性があった。

【０００６】本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑
み、簡素な構成でありながら、電動モータや動力伝達系
の過負荷を防止することのできる電動式パワーステアリ
ング装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の本発明の電動式パ
ワーステアリング装置は、ハウジングと、該ハウジング
に取り付けられたモータと、前記モータより補助操舵力
を入力され、車輪を操舵する為に、該ハウジングに規制
される範囲内で往復動作自在となっている移動軸と、ス
テアリングホイールに連結された入力軸と、該入力軸と
前記移動軸とを動力伝達可能に連結している動力伝達手
段と、前記移動軸に取り付けられ、該移動軸の往復動作
の末端で前記ハウジングに面で当接する緩衝部材と、を
有し、前記緩衝部材は、少なくとも一部分にヤング率が
１００〜９００Ｍｐａの素材を有することを特徴とす
る。

【０００８】第２の本発明の電動式パワーステアリング
装置は、ハウジングと、該ハウジングに取り付けられた
モータと、前記モータより補助操舵力を入力され、車輪
を操舵する為に、該ハウジングに規制される範囲内で往
復動作自在となっている移動軸と、ステアリングホイー
ルに連結された入力軸と、該入力軸と前記移動軸とを動
力伝達可能に連結している動力伝達手段と、前記移動軸
に取り付けられ、該移動軸の往復動作の末端で前記ハウ
ジングに面で当接する緩衝部材と、を有し、前記緩衝部
材は、金属部材と、ゴム又は樹脂素材から形成される弾
性部材とからなり、前記金属部材は、軸線方向に延在す
る孔を有し、前記金属部材の軸線方向両端面に付着され
た前記弾性部材は、前記孔を介して連結していることを
特徴とする。

【０００９】第３の本発明の電動式パワーステアリング
装置は、ハウジングと、該ハウジングに取り付けられた
モータと、前記モータより補助操舵力を入力され、車輪
を操舵する為に、該ハウジングに規制される範囲内で往
復動作自在となっている移動軸と、ステアリングホイー
ルに連結された入力軸と、該入力軸と前記移動軸とを動
力伝達可能に連結している動力伝達手段と、前記移動軸
に取り付けられ、該移動軸の往復動作の末端で前記ハウ
ジングに面で当接する緩衝部材と、を有し、前記緩衝部
材は、金属部材と、ゴム又は樹脂素材から形成される弾
性部材とからなり、前記弾性部材は、前記金属部材の軸
線方向両端面の少なくとも一方の面と、前記金属部材と
前記移動部材との間とに配置されていることを特徴とす
る。

【００１０】

【作用】第１の本発明の電動式パワーステアリング装置
は、ハウジングと、該ハウジングに取り付けられたモー
タと、前記モータより補助操舵力を入力され、車輪を操
舵する為に、該ハウジングに規制される範囲内で往復動
作自在となっている移動軸と、ステアリングホイールに
連結された入力軸と、該入力軸と前記移動軸とを動力伝
達可能に連結している動力伝達手段と、前記移動軸に取
り付けられ、該移動軸の往復動作の末端で前記ハウジン
グに面で当接する緩衝部材と、を有し、前記緩衝部材
は、少なくとも一部分にヤング率が１００〜９００Ｍｐ
ａの素材を有するので、前記移動部材の往復動作の末端
（ストロークエンド）における衝撃を効果的に緩和する
ことができる。この点について詳述する。

【００１１】車両において、車輪とフェンダやサイドメ
ンバ等との干渉を防ぐ為、車輪の切れ角は所定値を越え
ない様に設定されている。車輪切れ角の規制は、例えば
ラックピニオン式ステアリング装置の場合、ラックのス
トローク量を規制することで行なっている。かかる場
合、ストロークの規制は、移動軸（ここではラック軸）
端に設けられたボールジョイントと、ラックハウジング
とを当接させることによって行なっている。これを端当
てという。移動軸の移動を端当てによって阻止した場
合、移動軸やステアリングホイール等の大きな慣性体が
急停止することで、移動軸には衝撃軸力、回転軸には衝
撃トルクが発生する。電動式パワーステアリング装置
は、その回転力を減速機で倍力しているので、ステアリ
ング軸周りの慣性に、減速比の３乗倍されたモータ慣性
が加わることから、油圧式パワーステアリング装置に比
べて、電動式パワーステアリング装置のステアリング系
の慣性は、２倍程度に増大している。

【００１２】事故などを除いた通常の使用状態で、最も
高い衝撃力が発生する状況は、車両整備等でジャッキア
ップした状態で、作業者が車輪を直接操舵させて端当て
させるケースである。かかる場合、移動軸の移動速度が
通常操舵の４〜５倍にも達し、据え切り等の通常操舵で
端当てした場合に比べて衝撃力も略同倍で大きくなる。
油圧式パワーステアリング装置の場合、この条件におい
ても、一般的な乗用車で要求されるステアリング軸のね
じり強度３００Ｎｍに達する事はなく、強度的に問題と
なる事はないが、電動式パワーステアリング装置におい
ては、慣性が倍近くなるので、例えばラック軸とピニオ
ンのギヤ強度が不足する恐れがある。

【００１３】緩衝目的でピーク荷重を下げるためには、
剛性を下げて撓みを大きくする事が望ましいが、ステア
リング系においては、撓み量をむやみに大きくすること
は出来ない。一方、ラック軸とピニオンのギヤを保護す
るために、特開平８−１１７２８号のように、移動軸に
皿バネを設けた場合、皿バネヘの入力荷重は、通常の操
舵での端当てだけでなく、上記のジャッキアップ時の端
当てを考慮しなければならない。入力荷重が大きくなる
と当然皿バネの撓み量も比例して増大するが、最大撓み
量の場合でも、上述のタイヤ最大切れ角を越えてはなら
ない。通常の操舵における端当てと最悪条件での端当て
とでは、撓みも５倍程度異なるものとなるので、最大撓
み分、実操舵でのラックストロークを小さく設定しなけ
ればならず、その分タイヤ切れ角が減少することにな
る。すなわち、緩衝効果を高めるため皿バネの剛性を低
くした場合、車両切れ角が不足し車両の取りまわしが悪
化する等の問題が有る。しかしながら、かかる皿バネの
最大撓み量を小さく抑えようとすると、バネ材の板厚を
厚くしなければならず、それにより緩衝効果が薄れると
いう問題がある。

【００１４】そこで、本発明においては、前記緩衝部材
が前記移動軸の往復動作の末端で、面で当接させること
によって、前記緩衝部材の最大撓み量を抑えるようにし
ており、しかも前記緩衝部材に、少なくとも一部分にヤ
ング率が１００〜９００Ｍｐａの素材を用いることで、
その撓み量を小さく抑えながらも、前記移動部材の往復
動作の末端（ストロークエンド）における衝撃を効果的
に緩和しているのである。

【００１５】ここで、前記素材のヤング率に注目する
に、前記緩衝部材の耐久性を考えた場合、その歪率を小
さくしなければならないが、撓み量が大きくなるとその
分だけ充分な体積を確保する必要があり、限られたスぺ
ースの中では体積の増大に限度がある。通常、ラック・
ピニオンステアリングギヤにおいて、車両側から許容さ
れるストロークのバラツキは±１〜２ｍｍ程度であるの
で、最大撓みは２ｍｍを越えないような剛性とすること
が望ましい。

【００１６】しかし、前記緩衝部材の剛性が過度に高い
と、最大撓み時の発生荷重が大きくなってしまい衝撃緩
和効果が期待できない。更に発生荷重がギヤ強度以上に
なってしまうと、本来の目的を達成することができな
い。

【００１７】よって、発生する最大荷重と最大撓み量は
上限値があり（Ｆｍａｘ、δｍａｘ）、これを満足する
ためには剛性をある範囲内に収める必要があり、且つ移
動軸の往復距離（ラックストローク）を確保し、周辺部
品との干渉を抑制するということも併せて達成するため
には、ある限られた範囲のヤング率を有する素材を使用
する必要がある。

【００１８】ヤング率Ｅが具体的に設定される計算の流
れを示す。圧縮応力σ、圧縮荷重Ｆ、圧縮面積Ｓ、歪み
εとすると、Ｅ＝σ／ε＝Ｆ／（Ｓ・ε）（１）となる。ここで、およその使用条件から考えて、Ｆ＝３
００００〜４００００（Ｎ）、ε＝０．２〜０．３（歪
み率２０〜３０％）、Ｓ＝３〜５×１０^−４（ｍｍ^２）
とするとＥｍａｘ＝６６６（ＭＰａ）Ｅｍｉｎ＝２００（ＭＰａ）となる。但し、ステアリング、モータ慣性や衝撃入力条
件などにより荷重Ｆが、ギヤボックスなど取付けまわり
形状等から、Ｓが多少変化してくることになる。よって
適用されるヤング率Ｅは、上記オーダとなる１００〜９
００（ＭＰａ）が望ましいと判断される。

【００１９】図１は、衝撃エネルギを吸収するときのヤ
ング率の異なる素材に関する撓みに対する圧縮荷重の線
図を示し、斜線部面積が衝撃吸収エネルギである。図
中、Ａは樹脂素材の特性を示し、Ｂ〜Ｄはヤング率の異
なるゴム素材の特性を示している。上述した限定される
条件下の使用において、適切にエネルギ吸収を行おうと
しても、ヤング率Ｅが１〜１０（ＭＰａ）程度だと緩衝
部材の剛性が不足してしまい、要求されるエネルギ吸収
を行わせると撓み代が大きくなりすぎ、破断する恐れが
ある。一方、ヤング率Ｅが９００〜４００００（ＭＰ
ａ）程度だと、逆に緩衝部材の剛性が高くなりすぎ撓み
代は抑えることができるが、緩衝効果が不足してしま
い、発生する最大荷重が大きくなってしまう。もちろん
これ以上のヤング率を有する素材においても同様であ
り、又、樹脂はガラス状の領域で使用するので靱性が低
下し、クラックの発生などが考えられ望ましくない。従
って、図１において、Ｆｍａｘとδｍａｘとで規制され
る黒枠内に収まるのは、特性Ｂ、Ｃの樹脂素材のみとな
る。このような特性を有する素材としては、ポリウレタ
ンゴムなどが存在する。

【００２０】第２の本発明の電動式パワーステアリング
装置は、ハウジングと、該ハウジングに取り付けられた
モータと、前記モータより補助操舵力を入力され、車輪
を操舵する為に、該ハウジングに規制される範囲内で往
復動作自在となっている移動軸と、ステアリングホイー
ルに連結された入力軸と、該入力軸と前記移動軸とを動
力伝達可能に連結している動力伝達手段と、前記移動軸
に取り付けられ、該移動軸の往復動作の末端で前記ハウ
ジングに面で当接する緩衝部材と、を有し、前記緩衝部
材は、金属部材と、ゴム又は樹脂素材から形成される弾
性部材とからなり、前記金属部材は、軸線方向に延在す
る孔を有し、前記金属部材の軸線方向両端面に付着され
た前記弾性部材は、前記孔を介して連結しているので、
前記金属部材と前記弾性部材とを接着強度を高めなくて
も、前記金属部材と前記弾性部材との分離が防止され耐
久性に優れる。

【００２１】第３の本発明の電動式パワーステアリング
装置は、ハウジングと、該ハウジングに取り付けられた
モータと、前記モータより補助操舵力を入力され、車輪
を操舵する為に、該ハウジングに規制される範囲内で往
復動作自在となっている移動軸と、ステアリングホイー
ルに連結された入力軸と、該入力軸と前記移動軸とを動
力伝達可能に連結している動力伝達手段と、前記移動軸
に取り付けられ、該移動軸の往復動作の末端で前記ハウ
ジングに面で当接する緩衝部材と、を有し、前記緩衝部
材は、金属部材と、ゴム又は樹脂素材から形成される弾
性部材とからなり、前記弾性部材は、前記金属部材の軸
線方向両端面の少なくとも一方の面と、前記金属部材と
前記移動部材との間とに配置されているので、前記移動
軸の取り付け部の寸法精度を向上させなくても、前記金
属部材と前記移動部材との間の前記弾性部材が適宜変形
することで、前記緩衝部材をガタなく取り付けることが
でき、又取り付け時に相互の傷付きなどの不具合が生じ
ることを防止できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して以下に詳細に説明する。図２は、本発明の実
施の形態にかかる電動式パワーステアリング装置１００
の軸線方向一部を断面で示す正面図である。

【００２３】図２において、電動式パワーステアリング
装置１００において、ハウジング本体１０１と、それか
ら延在するラックハウジング１１０とでハウジングを構
成している。ハウジング本体１０１及びラックハウジン
グ１１０は、不図示のブラケットにより不図示の車体に
固定されており、ハウジングを一体的に形成している。

【００２４】ハウジング本体１０１の内側には、一端を
ステアリングシャフト及びステアリングホイール（図示
せず）に連結するようになっている入力軸１１１が上方
から斜めに延在し、一方、ハウジング本体１０１及びラ
ックハウジング１１０内には移動軸であるラック軸１１
２が延在している。入力軸１１１の下方端には不図示の
ピニオンが形成され、ラック軸１１２のラック歯１１２
ａに噛合しており、入力軸１１１の回転によりラック軸
１１２は左右に移動するようになっている。かかるピニ
オンとラック歯１１２ａが動力伝達手段を構成する。

【００２５】トルク検出装置（不図示）がハウジング本
体１０１内に設けられている。このトルク検出装置は、
トーションバーのネジレを利用して入力軸１１１に加わ
ったトルクを検出し、それに対応する信号値を出力する
ものであり、その構成についてはよく知られているた
め、以下に詳細は記載しない。

【００２６】更に、ハウジング本体１０１内には、入力
軸１１１に連結された減速手段（例えば不図示のウォー
ムギヤ機構）が設けられ、ハウジング本体１０１に取り
付けられた電動モータ１１４の回転軸（不図示）からの
動力を減速して入力軸１１１に伝達するようになってい
る。なお、トルク検出装置及び電動モータ１１４は、不
図示の制御装置に接続されている。

【００２７】ラック軸１１２の両端に螺合取り付けされ
たボールジョイント１１５、１１６には、それぞれタイ
ロッド１１７、１１８の球状端部１１７ａ、１１８ａが
枢動自在に取り付けられている。ボールジョイント１１
５、１１６の周囲には、防塵用のブーツ１１９、１２０
が取り付けられている。

【００２８】図３は、図２の電動式パワーステアリング
装置のIII部の拡大図である。図３において、ラック軸
１１２の端部周囲において、ボールジョイント１１５の
端面（図３で右端面）に当接するようにして、リング状
の緩衝部材１２１が配置されている。図４の上面図に示
すように、緩衝部材１２１は、内周に３つの突起１２１
ａを有しており、ラック軸１１２の外周に取り付けられ
る際には、突起１２１ａが弾性変形することで、ラジア
ル方向及びアキシャル方向にガタなく取り付けられ、し
かもラック軸１１２の寸法精度を特に向上させなくて
も、確実に取り付けを行える。本実施の形態において
は、環状部材１２１は、ヤング率Ｅ＝１００〜９００Ｍ
ｐａの弾性素材（例えばポリウレタン）のみから形成さ
れている。

【００２９】図１に示す電動式パワーステアリング装置
１００の作用について、以下に説明する。図示しないス
テアリングホイールからの操舵トルクの入力により、入
力軸１１１が回転し、ラック軸１１２にトルクが伝達さ
れる。この場合において、トルク検出装置で検出された
トルクの値は、図示しない制御回路に送られ、そこで所
定値と比較される。該トルクが所定値を超えた場合に
は、補助操舵力を必要とする場合であるので、電動モー
タ１１４を駆動すべく駆動指令が出される。駆動指令に
より駆動された電動モータ１１４は、不図示の減速機構
を介して入力軸１１１を回転させ、ラック軸１１２を軸
線方向に移動させる。トルク検出装置１１３で検出され
たトルクの値が所定値より低い場合には、補助操舵力は
不要であるので、電動モータ１１４は駆動されない。

【００３０】ところで、ラック軸１１２の移動は無限に
行われるものではなく、左右何れかの方向に所定量だけ
移動すれば、往復動作の末端（ストロークエンド）に達
し、その移動が規制される。ここで、ストロークエンド
近傍で、車輪が縁石に乗り上げたり整備中に車輪を急激
に動かした場合には、高速でラック軸１１２が移動しス
トロークエンドに突き当たり、その作動スピードが減速
比倍分倍速されたスピードで回転している電動モータ１
１４が突然停止することとなり、この電動モータ１１４
の慣性による衝撃力が減速機構に加わって、ギヤやベア
リング等の破損を招来する恐れがある。

【００３１】このような場合において、本実施の形態に
よる電動式パワーステアリング装置によれば、かかるス
トロークエンドで、移動軸１２と共に移動する緩衝部材
１２１の端面が、ラックハウジング１１０の端面１１０
ａに衝接したときに、弾性変形することにより衝接時の
衝撃力を緩和し、それにより伝達系における衝撃力の発
生を抑制することができる。

【００３２】油圧式パワーステアリング装置やマニュア
ルステアリング装置では、入力される衝撃荷重に影響す
る慣性は、ステアリングホイール等のステアリング系の
慣性だけであり、一般的には慣性モーメント４００（ｇ
ｆ・ｃｍ・ｓ^２）程度である。しかし電動式パワーステ
アリング装置では、上述のステアリング系の慣性に加
え、一般的に慣性モーメント２〜４（ｇｆ・ｃｍ・
ｓ^２）程度のモータ慣性が、減速ギヤ比の二乗に増幅さ
れて入力するため、油圧式パワーステアリング装置やマ
ニュアルステアリング装置に対し、約３倍の衝撃荷重が
入力されるため、緩衝部材１２１の緩衝効果は重要であ
る。

【００３３】また緩衝部材１２１に入力される衝撃荷重
は、前述のステアリング系慣性モーメントやモータ軸慣
性モーメントをラック軸１１２上に換算した質量と衝撃
入力速度とによって決まる。そして吸収されるエネルギ
は、緩衝部材１２１の圧縮荷重と撓みとによって決まる
ので、これらを適正に設定することが必要になる。よっ
て、前述のようなヤング率Ｅが１００〜９００（ＭＰ
ａ）であるゴムとプラスチックの中間的な特性を持つた
素材、例えばポリウレタンゴムを使って緩衝部材１２１
を形成することで、緩衝効果に必要な擁み量を適正値に
でき、衝撃荷重の最大値も問題ないレベルまで減少させ
ることができる。

【００３４】尚、緩衝部材１２１を装着する場合、限ら
れたスペース内で、ラック軸１１２のラックストローク
を確保しなければならないことから、その厚みが制限さ
れる。また必要強度確保のため設定されるラック径か
ら、緩衝部材１２１の内径が決まり、ブーツ１１９，１
２０や不図示のギヤボックスとの干渉防止から、緩衝部
材１２１の外径がある上限値以下に制約される。よって
緩衝部材１２１の寸法は、ある程度の範囲内におさまる
ことになる。

【００３５】図５は、第２の実施の形態にかかる電動式
パワーステアリング装置の、図３と同様な図である。図
５において、第２の実施の形態にかかる緩衝部材２２１
は、上述した範囲のヤング率Ｅを有するポリウレタン素
材からのみからなるが、図３，４の実施の形態とは異な
り、突起を内周面に有していないため、ラック軸１１２
外周面との嵌合は、緩衝部材１２１の内周面全体によっ
て行うものである。

【００３６】図６は、第３の実施の形態にかかる電動式
パワーステアリング装置の、図３と同様な図である。図
６において、第３の実施の形態にかかる緩衝部材３２１
は、リング状の金属部材３２１ａのボールジョイント１
１５側に、上述した範囲のヤング率Ｅを有するポリウレ
タン素材からなるリング状の弾性部材３２１ｂを接着し
てなる。尚、金属部材３２１ａは、ハウジング１１０の
ボールジョイント１１５が収容される孔内に圧入されて
いる。

【００３７】図７は、第４の実施の形態にかかる電動式
パワーステアリング装置の、図３と同様な図である。図
７において、第４の実施の形態にかかる緩衝部材４２１
は、リング状の金属部材４２１ａの軸線方向両端面に、
上述した範囲のヤング率Ｅを有するポリウレタン素材か
らなるリング状の弾性部材４２１ｂを接着してなり、す
なわちかかる両端面を、弾性部材４２１ｂで挟持するよ
うになっている。金属部材４２１ａは、ハウジング１１
０のボールジョイント１１５が収容される孔内に圧入さ
れている。尚、本実施の形態では、金属部材４２１ｂに
は、周方向に沿って複数の軸線方向孔４２１ｃが形成さ
れており、金属部材４２１ａの両端面の弾性部材４２１
ｂは、軸線方向孔４２１ｃを介して接続されているの
で、金属部材４２１ａと弾性部材４２１ｂとの強固な一
体化を図れ、取り扱い性・耐久性に優れる。

【００３８】図８は、第５の実施の形態にかかる電動式
パワーステアリング装置の、図３と同様な図である。図
８において、第５の実施の形態にかかる緩衝部材５２１
は、リング状の金属部材５２１ａの軸線方向両端面に、
上述した範囲のヤング率Ｅを有するポリウレタン素材か
らなるリング状の弾性部材５２１ｂを接着してなり、す
なわちかかる両端面を、弾性部材５２１ｂで挟持するよ
うになっている。尚、本実施の形態でも、金属部材５２
１ｂには、周方向に沿って複数の軸線方向孔５２１ｃが
形成されており、金属部材５２１ａの両端面の弾性部材
５２１ｂは、軸線方向孔５２１ｃを介して接続されてい
るので、金属部材５２１ａと弾性部材５２１ｂとの強固
な一体化を図れ、取り扱い性・耐久性に優れる。又、金
属部材５２１ａとラックハウジング１１０との間には、
トレランスリング５２２が介装されている。

【００３９】図９は、第６の実施の形態にかかる電動式
パワーステアリング装置の、図３と同様な図である。図
９において、第６の実施の形態にかかる緩衝部材６２１
は、リング状の金属部材６２１ａのラックハウジング１
１０側に、上述した範囲のヤング率Ｅを有するポリウレ
タン素材からなるリング状の弾性部材６２１ｂを接着し
てなる。尚、弾性部材６２１ｂは、金属部材６２１ａの
内周面に膜状に付着しており、かかる部分が装着時に適
宜変形することで、ラック軸１１２の外周面に対して緩
衝部材９２１をガタなく容易に取り付けられるようにな
っている。

【００４０】図１０は、第７の実施の形態にかかる電動
式パワーステアリング装置の、図３と同様な図である。
図１０において、第７の実施の形態にかかる緩衝部材７
２１は、リング状の金属部材７２１ａの軸線方向両端面
に、上述した範囲のヤング率Ｅを有するポリウレタン素
材からなるリング状の弾性部材７２１ｂを接着してな
り、すなわちかかる両端面を、弾性部材７２１ｂで挟持
するようになっている。尚、本実施の形態でも、金属部
材７２１ｂには、周方向に沿って複数の軸線方向孔７２
１ｃが形成されており、金属部材７２１ａの両端面の弾
性部材７２１ｂは、軸線方向孔７２１ｃを介して接続さ
れているので、金属部材７２１ａと弾性部材７２１ｂと
の強固な一体化を図れ、取り扱い性・耐久性に優れる。
又、金属部材７２１ａの内周面が、ラック軸１１２の縮
径部１１２ｄと嵌合している。

【００４１】図１１は、第８の実施の形態にかかる電動
式パワーステアリング装置の、図３と同様な図である。
図１１において、第８の実施の形態にかかる緩衝部材８
２１は、リング状の金属部材８２１ａの軸線方向両端面
に、上述した範囲のヤング率Ｅを有するポリウレタン素
材からなるリング状の弾性部材８２１ｂを接着してな
り、すなわちかかる両端面を、弾性部材８２１ｂで挟持
するようになっている。尚、本実施の形態でも、金属部
材８２１ｂには、周方向に沿って複数の軸線方向孔８２
１ｃが形成されており、金属部材８２１ａの両端面の弾
性部材８２１ｂは、軸線方向孔８２１ｃを介して接続さ
れているので、金属部材８２１ａと弾性部材８２１ｂと
の強固な一体化を図れ、取り扱い性・耐久性に優れる。
又、弾性部材８２１ｂは、金属部材８２１ａの内周面に
膜状に付着しており、かかる部分が装着時に適宜変形す
ることで、ラック軸１１２の外周面に対して緩衝部材９
２１をガタなく容易に取り付けられるようになってい
る。

【００４２】図１２は、第９の実施の形態にかかる電動
式パワーステアリング装置の、図３と同様な図である。
図１２において、第９の実施の形態にかかる緩衝部材９
２１は、リング状の金属部材９２１ａの軸線方向両端面
に、上述した範囲のヤング率Ｅを有するポリウレタン素
材からなるリング状の弾性部材９２１ｂを接着してな
り、すなわちかかる両端面を、弾性部材９２１ｂで挟持
するようになっている。尚、本実施の形態でも、金属部
材９２１ｂには、周方向に沿って複数の軸線方向孔９２
１ｃが形成されており、金属部材９２１ａの両端面の弾
性部材９２１ｂは、軸線方向孔９２１ｃを介して接続さ
れているので、金属部材９２１ａと弾性部材９２１ｂと
の強固な一体化を図れ、取り扱い性・耐久性に優れる。
又、弾性部材９２１ｂは、金属部材９２１ａの内周面に
部分的に膜状に付着しており、かかる部分が装着時に適
宜変形することで、ラック軸１１２の外周面に対して緩
衝部材部材９２１をガタなく容易に取り付けられるよう
になっている。

【００４３】図１３は、第１０の実施の形態にかかる電
動式パワーステアリング装置の、図３と同様な図であ
る。図１３において、第１０の実施の形態にかかる緩衝
部材１０２１は、リング状の金属部材１０２１ａの軸線
方向両端面に、上述した範囲のヤング率Ｅを有するポリ
ウレタン素材からなるリング状の弾性部材１０２１ｂを
接着してなり、すなわちかかる両端面を、弾性部材１０
２１ｂで挟持するようになっている。尚、本実施の形態
でも、金属部材１０２１ｂには、周方向に沿って複数の
軸線方向孔１０２１ｃが形成されており、金属部材１０
２１ａの両端面の弾性部材１０２１ｂは、軸線方向孔１
０２１ｃを介して接続されているので、金属部材１０２
１ａと弾性部材１０２１ｂとの強固な一体化を図れ、取
り扱い性・耐久性に優れる。又、金属部材１０２１ａの
内周面と、ラック軸１１２の外周面との間には、トレラ
ンスリング１０２２が配置されている。

【００４４】以上、本発明を実施の形態を参照して説明
してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈さ
れるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることは
もちろんである。例えば、本発明は、移動軸としてボー
ルスクリュー軸を含むボールスクリュータイプの電動式
パワーステアリング装置にも適用できる。

【００４５】

【発明の効果】以上述べたように、本願発明の電動式パ
ワーステアリング装置によれば、簡素な構成でありなが
ら、電動モータや動力伝達系の過負荷を防止することの
できる電動式パワーステアリング装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】衝撃エネルギを吸収するときのヤング率の異な
る素材に関する撓みに対する圧縮荷重の線図である。

【図２】第１の実施の形態にかかる電動式パワーステア
リング装置１００の軸線方向一部を断面で示す正面図で
ある。

【図３】図２の電動式パワーステアリング装置のIII部
の拡大図である。

【図４】緩衝部材１２１の上面図である。

【図５】第２の実施の形態にかかる電動式パワーステア
リング装置の、図３と同様な図である。

【図６】第３の実施の形態にかかる電動式パワーステア
リング装置の、図３と同様な図である。

【図７】第４の実施の形態にかかる電動式パワーステア
リング装置の、図３と同様な図である。

【図８】第５の実施の形態にかかる電動式パワーステア
リング装置の、図３と同様な図である。

【図９】第６の実施の形態にかかる電動式パワーステア
リング装置の、図３と同様な図である。

【図１０】第７の実施の形態にかかる電動式パワーステ
アリング装置の、図３と同様な図である。

【図１１】第８の実施の形態にかかる電動式パワーステ
アリング装置の、図３と同様な図である。

【図１２】第９の実施の形態にかかる電動式パワーステ
アリング装置の、図３と同様な図である。

【図１３】第１０の実施の形態にかかる電動式パワース
テアリング装置の、図３と同様な図である。

【符号の説明】

１１０ラックハウジング１１２ラック軸１１５，１１６ボールジョイント１２１，２２１，３２１，４２１，５２１，６２１，７
２１，８２１，９２１，１０２１緩衝部材

フロントページの続き (72)発明者田中敦司群馬県前橋市総社町一丁目８番１号日本精工株式会社内Ｆターム(参考） 3D033 CA02 CA05 CA16 CA21 CA31

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハウジングと、該ハウジングに取り付けられたモータと、前記モータより補助操舵力を入力され、車輪を操舵する
為に、該ハウジングに規制される範囲内で往復動作自在
となっている移動軸と、ステアリングホイールに連結された入力軸と、該入力軸と前記移動軸とを動力伝達可能に連結している
動力伝達手段と、前記移動軸に取り付けられ、該移動軸の往復動作の末端
で前記ハウジングに面で当接する緩衝部材と、を有し、前記緩衝部材は、少なくとも一部分にヤング率が１００
〜９００Ｍｐａの素材を有することを特徴とする電動式
パワーステアリング装置。
【請求項２】ハウジングと、該ハウジングに取り付けられたモータと、前記モータより補助操舵力を入力され、車輪を操舵する
為に、該ハウジングに規制される範囲内で往復動作自在
となっている移動軸と、ステアリングホイールに連結された入力軸と、該入力軸と前記移動軸とを動力伝達可能に連結している
動力伝達手段と、前記移動軸に取り付けられ、該移動軸の往復動作の末端
で前記ハウジングに面で当接する緩衝部材と、を有し、前記緩衝部材は、金属部材と、ゴム又は樹脂素材から形
成される弾性部材とからなり、前記金属部材は、軸線方
向に延在する孔を有し、前記金属部材の軸線方向両端面
に付着された前記弾性部材は、前記孔を介して連結して
いることを特徴とする電動式パワーステアリング装置。
【請求項３】ハウジングと、該ハウジングに取り付けられたモータと、前記モータより補助操舵力を入力され、車輪を操舵する
為に、該ハウジングに規制される範囲内で往復動作自在
となっている移動軸と、ステアリングホイールに連結された入力軸と、該入力軸と前記移動軸とを動力伝達可能に連結している
動力伝達手段と、前記移動軸に取り付けられ、該移動軸の往復動作の末端
で前記ハウジングに面で当接する緩衝部材と、を有し、前記緩衝部材は、金属部材と、ゴム又は樹脂素材から形
成される弾性部材とからなり、前記弾性部材は、前記金
属部材の軸線方向両端面の少なくとも一方の面と、前記
金属部材と前記移動部材との間とに配置されていること
を特徴とする電動式パワーステアリング装置。