JP6608563B1 - 車両用ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

車両用ステアリング装置(10)は、軸方向へ移動可能にハウジング(50)に収納される転舵軸(26)と、電動モータ(43)が発生した駆動力を前記転舵軸(26)に伝達するボールねじ(70)と、前記ボールねじ(70)のナット(73)を前記ハウジング(50)に回転可能に支持する軸受(74)と、前記軸受(74)の側面(74c,74c)を全周にわたって前記転舵軸(26)の軸方向に支持する環状の弾性体(80,80)と、前記転舵軸(26)の軸方向における、前記弾性体(80,80)と前記ハウジング(50)との間に介在しており、前記軸受(74)の側面(74c,74c)に向いて開口した断面Ｕ字状に構成された環状のカラー(90,90)と、を備えている。外筒部(91,91)と内筒部(92,92)とは、前記転舵軸(26)の軸方向へ圧縮された前記弾性体(80,80)の径方向への変形を規制する。

Description

本発明は、ボールねじを有している車両用ステアリング装置に関する。

車両用ステアリング装置のなかには、電動モータが発生した駆動力を、ボールねじによって転舵軸（例えばラック軸）に伝達する形式の、いわゆる電動パワーステアリング装置がある。転舵軸が軸方向へ移動することにより、車輪を転舵することができる。この種の車両用ステアリング装置は、例えば許文献１によって知られている。

特許文献１で知られている車両用ステアリング装置は、電動モータが発生した駆動力を転舵軸に伝達するボールねじと、このボールねじの一部を成すナットをハウジングに回転可能に支持する軸受と、を備えている。この軸受の側面は、弾性体によって転舵軸の軸方向に支持（いわゆる、フローティング支持）されている。この弾性体は、ハウジングに組み付けられたセット状態では、バネレートが徐々に増大する第１荷重特性を発揮する。このため、弾性体は、ボールねじのミスアライメントや、ボールねじのナットに作用する荷重の偏りに起因して、軸受が軸方向へ変位することによる振動や作動音を、低減することができる。また、弾性体は、軸受に対して軸方向に作用する衝撃荷重を減衰する、第２荷重特性を発揮する。

しかし、弾性体は、転舵軸の軸方向へ圧縮されるにつれて、径方向へも弾性変形し得るので、上述の必要な荷重特性を、より一層高めることが求められている。

特許第６２６６１８２号公報

本発明は、ボールねじを有している車両用ステアリング装置に採用される弾性体の、必要な荷重特性を、より一層高めることができる技術を提供することを課題とする。

本発明によれば、車両用ステアリング装置は、
軸方向へ移動可能にハウジングに収納される転舵軸と、
電動モータが発生した駆動力を前記転舵軸に伝達するボールねじと、
前記ボールねじの一部を成すナットを前記ハウジングに回転可能に支持する軸受と、
前記転舵軸の軸方向へ変形する単位圧縮量当たりの圧縮荷重の比率が徐々に増大する荷重特性を有しており、前記軸受の側面を全周にわたって前記転舵軸の軸方向に支持する、弾性材料から成る環状の弾性体と、
前記転舵軸の軸方向における、前記弾性体と前記ハウジングとの間に介在しており、径方向外側の外筒部と、径方向内側の内筒部と、前記外筒部の一端と前記内筒部の一端との間を閉鎖している環状の底部とによって、前記軸受の側面に向いて開口した断面Ｕ字状の環状に構成されており、前記転舵軸の軸方向へ圧縮された前記弾性体の径方向への変形を、前記外筒部と前記内筒部とによって規制することが可能な構成の環状のカラーと、
を備え、
前記弾性体は、前記底部に一体に構成される基端の中空円盤状の第１弾性部と、前記第１弾性部から前記軸受の前記側面へ向かって延びた環状の第２弾性部とから成り、
前記第２弾性部の先端面は、前記軸受の前記側面を前記転舵軸の軸方向に支持し、
前記第２弾性部の断面形状は、前記第１弾性部から前記軸受の前記側面へ向かって先細りとなるテーパ状であり、
前記第１弾性部に対する前記第２弾性部の付け根の内径は、前記第１弾性部の内径よりも大きく、
前記第２弾性部の外径は、前記第１弾性部の外径と同じであり、
前記第１弾性部の内周面は、前記内筒部の外周面に接しており、
前記第２弾性部の外周面と前記外筒部の内周面との間には、第１の空隙を有し、
前記第２弾性部の内周面と前記内筒部の前記外周面との間には、第２の空隙を有している、
ことを特徴とする。

本発明では、弾性体は、転舵軸の軸方向へ変形する単位圧縮量当たりの圧縮荷重の比率（バネレート）が徐々に増大する、荷重特性を有している。このため、弾性体は、ハウジングに組み付けられた、いわゆるセットされた状態では、バネレートが徐々に増大する荷重特性を発揮することができる。カラーの外筒部と内筒部は、転舵軸の軸方向へ圧縮された弾性体の、径方向への変形を規制することができる。圧縮された弾性体は、外筒部と内筒部とによって、径方向への膨出を抑制されるので、バネレートが急増する荷重特性に、変化し得る。このように弾性体は、材料の硬度を変えることなく、２段階のバネレートを、より確実に達成することができる。従って、ボールねじを有している車両用ステアリング装置に採用される弾性体の、必要な荷重特性を、より一層高めることができる。

本発明による車両用ステアリング装置の模式図である。 図１に示された第２伝動機構回りの断面図である。 図２の３部を拡大した図である。 図３に示された支持部を拡大した図である。 図４に示された支持部の分解図である。 図４に示された弾性体の圧縮荷重−圧縮量線図である。 図３に示されるカラーの先端面が軸受の外輪の側面に接した状態の説明図である。

本発明を実施するための形態を添付図に基づいて以下に説明する。

図１に示されるように、車両用ステアリング装置１０は、車両のステアリングホイール２１から車輪３１，３１（操舵用車輪３１，３１）に至るステアリング系２０と、このステアリング系２０に補助トルクを付加する補助トルク機構４０と、から成る。

ステアリング系２０は、ステアリングホイール２１と、このステアリングホイール２１に連結されたステアリング軸２２と、このステアリング軸２２に自在軸継手２３によって連結された入力軸２４と、この入力軸２４に第１伝動機構２５によって連結された転舵軸２６と、この転舵軸２６の両端にボールジョイント２７，２７とタイロッド２８，２８とナックル２９，２９とを介して連結された左右（車幅方向両側）の車輪３１，３１と、から成る。

第１伝動機構２５は、例えばラックアンドピニオン機構によって構成される。転舵軸２６は、軸方向（車幅方向）へ移動可能である。

ステアリング系２０によれば、運転者がステアリングホイール２１を操舵することによって、操舵トルクにより第１伝動機構２５と転舵軸２６と左右のタイロッド２８，２８とを介して、左右の車輪３１，３１を操舵することができる。

補助トルク機構４０は、操舵トルクセンサ４１と制御部４２と電動モータ４３と第２伝動機構４４とから成る。操舵トルクセンサ４１は、ステアリングハンドル２１に加えられたステアリング系２０の操舵トルクを検出する。制御部４２は、操舵トルクセンサ４１のトルク検出信号に基づいて制御信号を発生する。電動モータ４３は、制御部４２の制御信号に基づき、前記操舵トルクに応じたモータトルク（補助トルク）、つまり駆動力を発生する。第２伝動機構４４は、電動モータ４３が発生した補助トルクを前記転舵軸２６に伝達する。

この車両用ステアリング装置１０によれば、運転者の操舵トルクに電動モータ４３の補助トルクを加えた複合トルクにより、転舵軸２６によって車輪３１，３１を転舵することができる。

第１伝動機構２５は、車幅方向へ延びたハウジング５０に収納されている。転舵軸２６も、車幅方向（軸方向）へ移動可能にハウジング５０に収納されている。

このハウジング５０について、詳しく説明する。図１及び図２に示されるように、ハウジング５０は、第１ハウジング半体５１と第２ハウジング半体５２とに、車幅方向に二分割されるとともに、互いにボルト結合によって一体化されている。

さらに、図２に示されるように、ハウジング５０は、第１ハウジング半体５１と第２ハウジング半体５２との結合部分に、収納室５３を有する。ハウジング５０において、収納室５３の車幅方向の両端面を形成する第１壁面５４と第２壁面５５は、転舵軸２６に対して直交した平坦面である。第１端面５４は、第１ハウジング半体５１に有する。第２端面５５は、第２ハウジング半体５２に有する。収納室５３のなかの、車幅方向の途中には、中空状の円板５６が着脱可能に設けられている。この円板５６は、第２端面５５に対して対向し且つ平行な平坦な側面５７を有する。この側面５７のことを、以下、第３端面５７ということにする。

図１及び図２に示されるように、第２伝動機構４４は収納室５３に収納されている。この第２伝動機構４４は、例えばベルト伝動機構６０とボールねじ７０とから成る。ベルト伝動機構６０は、電動モータ４３の出力軸４３ａに設けられた駆動プーリ６１と、ボールねじ７０のナット７３に設けられた従動プーリ６２と、駆動プーリ６１と従動プーリ６２とに掛けられたベルト６３とから成る。

図２及び図３に示されるように、ボールねじ７０は、回転運動を直線運動に変換する変換機構の一種であって、電動モータ４３（図１参照）が発生した駆動力、つまり補助トルクを前記転舵軸２６に伝達する。このボールねじ７０は、転舵軸２６に形成されたネジ部７１と、複数のボール７２と、ネジ部７１に複数のボール７２を介して連結されたナット７３とから成る。

ナット７３は、軸受７４によってハウジング５０に回転可能に支持されるとともに、軸受７４に対して軸方向への相対移動を規制されている。この軸受７４は、収納室５３のなかの、第２端面５５と第３端面５７との間に位置するとともに、収納室５３の内周面５８に嵌合している。収納室５３の内周面５８と軸受７４の外周面７４ａとの間には、極く微小な隙間が有る。このため、軸受７４に対して軸方向への荷重が作用した場合に、軸受７４は、収納室５３の内周面５８に対して、転舵軸２６の軸方向へ移動可能である。

軸受７４は、ボールベアリングやローラベアリングなどの「転がり軸受」によって構成されることが好ましい。以下、軸受７４のことを、適宜「転がり軸受７４」と言い換える。転がり軸受７４の外輪７４ｂの両側には、一対の環状の支持部７５，７５が位置している。この一対の支持部７５，７５同士は、転がり軸受７４を挟んで、転舵軸２６の軸方向に互いに向かい合っている。このように、収納室５３のなかの、第２端面５５と第３端面５７との間には、転がり軸受７４と一対の支持部７５，７５が位置している。転がり軸受７４の外輪７４ｂの側面７４ｃ，７４ｃは、全周にわたり、一対の環状の支持部７５，７５によって転舵軸２６の軸方向に弾性を有して支持（いわゆる、フローティング支持）されている。この結果、ナット７３は、軸受７４を介して間接的に、転舵軸２６の軸方向に弾性を有して支持されている。

以下、図３〜図５を参照しつつ、一対の支持部７５，７５のなかの、１つの支持部７５を代表して説明する。支持部７５は、環状の弾性体８０と、この弾性体８０を支持する環状のカラー９０と、から成る。弾性体８０とカラー９０とは、転舵軸２６の軸方向に互いに組み合わされて、一体化されている。

弾性体８０は、転がり軸受７４の外輪７４ｂの側面７４ｃを全周にわたって転舵軸２６の軸方向に支持する、弾性材料から成る環状の部材である。この弾性体８０を構成する弾性材料としては、例えばラバー単体、樹脂単体、ラバーと樹脂との組み合わせ品、ラバーと樹脂の二色成形品がある。

詳しく説明すると、弾性体８０は、底部９３に一体に構成される第１弾性部８１（基端部８１）と、この第１弾性部８１から軸受７４の側面７４ｃへ向かって延びた第２弾性部８２と成り、一体に形成されて成る。第１弾性部８１は、中空円盤状の部分である。第２弾性部８２は、第１弾性部８１に連なる環状の部分である。この第２弾性部８２の断面形状は、第１弾性部８１から軸受７４の側面７４ｃへ向かって先細りとなるテーパ状である。つまり、第２弾性部８２は外周面８２ａと内周面８２ｂの両方が傾斜面である。第２弾性部８２の先端面８２ｃ（第１弾性部８１に対して反対側の面８２ｃ）は、軸受７４の側面７４ｃを転舵軸２６の軸方向に支持することが可能であり、例えば平坦面から成る。第２弾性部８２の内径Ｄ１２（第１弾性部８１に対する付け根の内径Ｄ１２）は、第１弾性部８１の内径Ｄ１１よりも大きい。第２弾性部８２の外径Ｄ１３は、第１弾性部８１の外径と同じである。

カラー９０は、金属材料や硬質樹脂材料から成り、第２端面５５と第３端面５７のいずれか一方と、弾性体８０との間に位置している。第２端面５５と第３端面５７は、ハウジング５０の一部である。つまり、カラー９０は、転舵軸２６の軸方向における、弾性体８０とハウジング５０との間に介在している。

このカラー９０は、軸受７４の側面７４ｃに向いて開口した断面Ｕ字状の環状の部材であって、径方向外側の外筒部９１（第１筒部９１）と、この外筒部９１よりも径方向内側の内筒部９２（第２筒部９２）と、外筒部９１の一端と内筒部９２の一端との間を閉鎖している環状の底部９３とから成り、一体に構成されている。外筒部９１と内筒部９２と底部９３とは、互いに同心上に位置している。底部９３は平板状の構成であって、両面が平坦面である。

断面Ｕ字状の環状に構成されているカラー９０は、図５に示される断面Ｕ字状の環状の溝９４（凹部９４）を有することになる。弾性体８０は溝９４に嵌め込まれる。転舵軸２６の軸方向へ圧縮された弾性体８０の径方向への変形を、外筒部９１と内筒部９２とによって規制することが可能である。

第１弾性部８１の内周面８１ａは、内筒部９２の外周面９２ａに接している（弾性を有した嵌合、つまり圧接を含む）。つまり、第１弾性部８１の内径Ｄ１１は、内筒部９２の外径Ｄ２１と同一、又はそれ以下に設定されている。

第２弾性部８２の内径Ｄ１２は、内筒部９２の外径Ｄ２１よりも大きい。第２弾性部８２の外径Ｄ１３は、外筒部９１の内径Ｄ２２よりも小さい。第２弾性部８２の外周面８２ａと外筒部９１の内周面９１ａとの間には、第１の空隙Ｓ１を有する。第２弾性部８２の内周面８２ｂと内筒部９２の外周面９２ａとの間には、第２の空隙Ｓ２を有する。第２弾性部８２の外周面８２ａと外筒部９１の内周面９１ａとの間の第１の間隔Ｃ１（第１の空隙Ｓ１の大きさＣ１）は、第２弾性部８２の内周面８２ｂと内筒部９２の外周面９２ａとの間の第２の間隔Ｃ２（第２の空隙Ｓ２の大きさＣ２）よりも小さい。

底部９３に対して、外筒部９１の先端面９１ｂは、内筒部９２の先端面９２ｂよりも、軸受７４の側面７４ｃへ向かって突出量Ｘ１（図４参照）だけ突出している。第２弾性部８２の先端面８２ｃは、外筒部９１の先端面９１ｂから、軸受７４の側面７４ｃへ向かって突出量Ｘ２（図４参照）だけ突出している。

弾性体８０は、第１荷重特性と第２荷重特性とを有している。

第１荷重特性は、転舵軸２６の軸方向へ変形する単位圧縮量当たりの圧縮荷重の比率、つまりバネレートが徐々に増大する特性である。この第１荷重特性では、バネレートの変化は線形に近似していることが好ましい。しかも、この第１荷重特性でのバネレートの最大値は、転舵軸２６の軸方向への、軸受７４の振動を低減することが可能な程度に、小さく設定されている。具体的には、この第１荷重特性は、弾性体８０が軸受７４の側面７４ｃから圧縮荷重を受け始め、圧縮されて径方向へ膨出した膨出部分を、カラー９０の外筒部９１と内筒部９２との少なくとも一方により規制されるまでの、荷重特性である。

第２荷重特性は、単位圧縮量当たりの圧縮荷重の比率（バネレート）が、第１荷重特性に比べて急増する特性である。具体的には、第２荷重特性は、弾性体８０の前記膨出部分が、カラー９０の外筒部９１と内筒部９２との少なくとも一方によって規制された後の、荷重特性である。

ここで、弾性体８０の荷重特性について、図６を参照しつつ説明する。図６は、弾性体８０の圧縮荷重−圧縮量線図であり、縦軸を弾性体８０に入力する圧縮荷重ｆｃとし、横軸を弾性体８０の圧縮量δとして、圧縮荷重ｆｃに対する弾性体８０の圧縮量δの特性、つまり荷重特性を表している。原点から予め設定された基準圧縮量δａまでの、圧縮量の範囲Ａ１のことを、第１の範囲Ａ１という。第１の範囲Ａ１よりも後半の、圧縮量の範囲Ａ２のことを、第２の範囲Ａ２という。

弾性体８０の特性は、第１の範囲Ａ１では「バネレートが小さく」且つ「バネレートが徐々に増大する」第１荷重特性を有し、第２の範囲Ａ２では「バネレートが急増する」第２荷重特性を有する。第１荷重特性では、バネレートの変化が線形に近似しているとともに、基準圧縮量δａでのバネレートが最大となる。このように弾性体８０の特性は、いわゆる２段階のバネレートを有している。本発明では、圧縮量δの初期値δｓは、第１の範囲Ａ１において基準圧縮量δａの近くに設定、つまり小さく設定されている。

次に、一対の支持部７５，７５の作用を説明する。図３に示されるように、転がり軸受７４は、一対の支持部７５，７５によって転舵軸２６の軸方向に挟み込まれて、第２端面５５と第３端面５７との間に位置している。

第２端面５５と第３端面５７との間の離間寸法Ｄｉ（図３参照）は、転がり軸受７４の幅と一対の支持部７５，７５の各幅Ｗｄ，Ｗｄ（図４参照）との総和よりも、小さく設定されている。このため、軸方向の力がナット７３に作用していない初期状態において、既に弾性体８０，８０は、一定の圧縮量だけ圧縮されている（初期設定されている）。この一定の圧縮量は、図６に示される圧縮量δの初期値δｓに相当し、第１の範囲Ａ１に設定される。この結果、初期値δｓに対応した初期圧縮荷重ｆｃｓ（予圧）が、転がり軸受７４の各側面７４ｃ，７４ｃに付与される。この初期状態では、図３に示されるように、転がり軸受７４の各側面７４ｃ，７４ｃと各カラー９０，９０の先端面９１ａ，９１ａとの間には、転舵軸２６の軸方向に一定の隙間Ｓｐ，Ｓｐを有している。ナット７３や転がり軸受７４に作用した、軸方向の力は、弾性体８０，８０によって減衰される。

ナット７３や転がり軸受７４に作用した軸方向の力が過大になると、図６に示されるように、転がり軸受７４の側面７４ｃが軸方向へ変位して、カラー９０の外筒部９１の先端面９１ｂに当たる。転がり軸受７４はこれ以上の変位を規制される。弾性体８０は、これ以上の弾性変形をしない。この場合に、弾性体８０は、外筒部９１と内筒部９２とによって径方向への膨出を規制されるので、径方向へ膨出して、転がり軸受７４の側面７４ｃとカラー９０との間に挟み込まれることはない。

以上の説明をまとめると、次の通りである。
図２及び図３に示されるように、車両用ステアリング装置１０は、
軸方向へ移動可能にハウジング５０に収納される転舵軸２６と、
電動モータ４３（図１参照）が発生した駆動力を前記転舵軸２６に伝達するボールねじ７０と、
前記ボールねじ７０の一部を成すナット７３を前記ハウジング５０に回転可能に支持する軸受７４と、
前記転舵軸２６の軸方向へ変形する単位圧縮量当たりの圧縮荷重の比率が徐々に増大する荷重特性（第１荷重特性）を有しており、前記軸受７４の側面７４ｃ，７４ｃ（転がり軸受７４の外輪７４ｂの側面７４ｃ，７４ｃ）を全周にわたって前記転舵軸２６の軸方向に支持する、弾性材料から成る環状の弾性体８０，８０と、
前記転舵軸２６の軸方向における、前記弾性体８０，８０と前記ハウジング５０との間に介在しており、径方向外側の外筒部９１，９１と、径方向内側の内筒部９２，９２と、前記外筒部９１，９１の一端と前記内筒部９２，９２の一端との間を閉鎖している環状の底部９３，９３とによって、前記軸受７４の側面７４ｃ，７４ｃに向いて開口した断面Ｕ字状の環状に構成されており、前記転舵軸２６の軸方向へ圧縮された前記弾性体８０，８０の径方向への変形を、前記外筒部９１，９１と前記内筒部９２，９２とによって規制することが可能な構成の環状のカラー９０，９０と、を備えている。

弾性体８０は、転舵軸２６の軸方向へ変形する単位圧縮量当たりの圧縮荷重の比率（バネレート）が徐々に増大する、荷重特性を有している。このため、弾性体８０，８０は、ハウジング５０に組み付けられた、いわゆるセットされた状態では、バネレートが徐々に増大する荷重特性を発揮することができる。カラー９０，９０の外筒部９１，９１と内筒部９２，９２は、転舵軸２６の軸方向へ圧縮された弾性体８０，８０の、径方向への変形を規制することができる。圧縮された弾性体８０，８０は、外筒部９１，９１と内筒部９２，９２とによって、径方向への膨出を抑制されるので、バネレートが急増する荷重特性に、変化し得る。このように弾性体８０，８０は、材料の硬度を変えることなく、２段階のバネレートを、より確実に達成することができる。従って、ボールねじ７０を有している車両用ステアリング装置１０に採用される弾性体８０，８０の、必要な荷重特性を、より一層高めることができる。

しかも、弾性体８０，８０は、カラー９０，９０に組み込まれているので、軸受７４の側面７４ｃ，７４ｃに対して常に適切な姿勢を維持することができる。カラー９０，９０は、ハウジング５０と弾性体８０，８０との間に介在しているので、ハウジング５０内で転舵軸２６の軸方向へ変位しない。このため、弾性体８０，８０によって、軸受７４の側面７４ｃ，７４ｃを転舵軸２６の軸方向に適切に支持（いわゆる、フローティング支持）することができる。

また、断面Ｕ字状の環状に構成されているカラー９０，９０は、断面Ｕ字状の環状の溝９４，９４（凹部９４，９４）を有することになる。この溝９４，９４に弾性体８０，８０が嵌め込まれる。ハウジング５０に弾性体８０，８０を組み付ける際に、弾性体８０，８０がカラー９０，９０から脱落する心配はない。

さらに、図３及び図４に示されるように、前記弾性体８０，８０は、前記底部９３，９３に一体に構成される基端部８１，８１（第１弾性部８１，８１）と、前記軸受７４の側面７４ｃ，７４ｃを前記転舵軸２６の軸方向に支持する先端面８２ｃ，８２ｃと、を有し、
前記弾性体８０，８０の外周面８２ａ，８２ａと前記外筒部９１，９１の内周面９１ａ，９１ａとの間には第１の空隙Ｓ１，Ｓ１を有し、
前記弾性体８０，８０の内周面８２ｂ，８２ｂと前記内筒部９２，９２の外周面９２ａ，９２ａとの間には第２の空隙Ｓ２，Ｓ２を有している。

このように、第１の空隙Ｓ１，Ｓ１及び第２の空隙Ｓ２，Ｓ２を有することにより、弾性体８０，８０は、転舵軸２６の軸方向へ変形する単位圧縮量当たりの圧縮荷重の比率が徐々に増大する第１荷重特性と、前記比率が第１荷重特性に比べて急増する第２荷重特性との、いわゆる２段階のバネレートを有することができる。

第１荷重特性は、弾性体８０，８０が軸受７４の側面７４ｃ，７４ｃから圧縮荷重を受け始め、圧縮されて径方向へ膨出した膨出部分を、カラー９０，９０の外筒部９１，９１と内筒部９２，９２との少なくとも一方により規制されるまでの、荷重特性である。第２荷重特性は、弾性体８０，８０の前記膨出部分が、カラー９０，９０の外筒部９１，９１と内筒部９２，９２との少なくとも一方によって規制された後の、荷重特性である。

このため、ボールねじ７０のミスアライメントや、ボールねじ７０のナット７３に作用する荷重の偏りに起因して、軸受７４が軸方向へ変位することによる振動や作動音を、弾性体８０の第１荷重特性によって低減することができる。

また、軸受７４に対して軸方向に作用する衝撃荷重を、弾性体８０，８０の第２荷重特性によって減衰することができる。この結果、ボールねじ７０や軸受７４を衝撃荷重から保護することができる。加えて、ハウジング５０に対する軸受７４の、軸方向の位置を、第２荷重特性によって保持することができる。この結果、打音の発生を防止することができる。

このように、２段階のバネレートによって、通常運転時における軸受７４の振動や作動音の低減と、転舵軸２６に軸方向の過大な衝撃荷重を受けたときの軸受７４の位置の保持性との、両立を図ることができる。

しかも、弾性体８０，８０が転舵軸２６の軸方向へ圧縮されるにつれて、径方向へ膨出した膨出部分は、図７に示されるように、第１の空隙Ｓ１，Ｓ１や第２の空隙Ｓ２，Ｓ２が無くなるまで、膨出することができる。このため、膨出部分がカラー９０，９０から、はみ出して、軸受７４の側面７４ｃ，７４ｃとカラー９０，９０との間に挟み込まれることはない。

さらに、前記弾性体８０，８０の前記基端部８１，８１の内周面８１ａ、８１ａは、前記内筒部９２，９２の外周面９２ａ，９２ａに接している。このため、第１の空隙Ｓ１，Ｓ１及び第２の空隙Ｓ２，Ｓ２を有しているにもかかわらず、カラー９０，９０に対する弾性体８０，８０の径方向の位置を、正確に設定することができる。軸受７４の側面７４ｃ，７４ｃを全周にわたり、弾性体８０，８０によって正確に支持することができる。しかも、弾性体８０，８０の基端部８１，８１の内周面８１ａ，８１ａのみが、内筒部９２，９２の外周面９２ａ，９２ａに接するので、圧縮された弾性体８０，８０が径方向へ膨出する作用に、影響を及ぼすことはない。

さらに、前記弾性体８０，８０の外周面８２ａ，８２ａと前記外筒部９１，９１の内周面９１ａ，９１ａとの間の第１の間隔Ｃ１，Ｃ１は、前記弾性体８０，８０の内周面８２ｂ，８２ｂと前記内筒部９２，９２の外周面９２ａ，９２ａとの間の第２の間隔Ｃ２，Ｃ２よりも小さい。

上述のように、ボールねじ７０のナット７３に作用する荷重の偏りに起因して、軸受７４には微小な傾きが発生し得る。この場合に、弾性体８０は、径内方よりも径外方へ膨出する傾向になる。これに対し、第１の間隔Ｃ１，Ｃ１は、第２の間隔Ｃ２，Ｃ２よりも小さい。このため、弾性体８０，８０の径外方への膨出は、径内方への膨出よりも先に規制される。この結果、弾性体８０，８０を、概ね均等に効率よく圧縮変形させることができる。

さらに、前記弾性体８０，８０の断面形状は、前記基端部８１，８１から前記軸受７４の側面７４ｃ，７４ｃへ向かって先細りとなるテーパ状である。弾性体８０，８０の断面形状が先細りテーパ状であるから、バネレートが徐々に増大する第１荷重特性を、十分に発揮することができる。

さらに、前記底部９３，９３に対して、前記外筒部９１，９１の先端面９１ｂ，９１ｂは、前記内筒部９２，９２の先端面９２ｂ，９２ｂよりも、前記軸受７４の側面７４ｃ，７４ｃへ向かって突出している。このため、図７に示されるように、軸受７４が軸方向へ変位する変位量を、大径である外筒部９１，９１の先端面９１ｂ，９１ｂによって、正確に規定することができる。従って、弾性体８０，８０の圧縮量（潰れ量）を規制することができる。

なお、本発明による車両用ステアリング装置１０は、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、実施例に限定されるものではない。

例えば、本発明では、車両用ステアリング装置１０は、ステアリングホイール２１と転舵軸２６との間を機械的に分離し、ステアリングホイール２１の操舵量に従って転舵用アクチュエータ（図示せず）が転舵用動力を発生し、この転舵用動力をボールねじ７０によって転舵軸２６に伝える方式の、いわゆる、ステア バイ ワイヤ（steer-by-wire）式ステアリング装置であってもよい。

また、軸受７４は、転がり軸受に限定されるものではなく、例えば滑り軸受によって構成することができる。

本発明の車両用ステアリング装置１０は、自動車に搭載するのに好適である。

１０ 車両用ステアリング装置
２６ 転舵軸
４３ 電動モータ
５０ ハウジング
７０ ボールねじ
７３ ナット
７４ 軸受
７４ｃ 軸受の側面
８０ 弾性体
８１ 第１弾性部（基端部）
８１ａ 第１弾性部の内周面
８２ 第２弾性部
８２ａ 第２弾性部の外周面
８２ｂ 第２弾性部の内周面
８２ｃ 第２弾性部の先端面
９０ カラー
９１ 外筒部
９１ａ 外筒部の内周面
９１ｂ 外筒部の先端面
９２ 内筒部
９２ａ 内筒部の外周面
９２ｂ 内筒部の先端面
９３ 底部
９４ 溝（凹部）
Ｃ１ 第１の空隙の間隔
Ｃ２ 第２の空隙の間隔
Ｄ１２ 第２弾性部の内径（弾性体の内径）
Ｄ１３ 第２弾性部の外径（弾性体の外径）
Ｄ２１ 内筒部の外径
Ｄ２２ 外筒部の内径
Ｓ１ 第１の空隙
Ｓ２ 第２の空隙

Claims (3)

1. 軸方向へ移動可能にハウジングに収納される転舵軸と、
   電動モータが発生した駆動力を前記転舵軸に伝達するボールねじと、
   前記ボールねじの一部を成すナットを前記ハウジングに回転可能に支持する軸受と、
   前記転舵軸の軸方向へ変形する単位圧縮量当たりの圧縮荷重の比率が徐々に増大する荷重特性を有しており、前記軸受の側面を全周にわたって前記転舵軸の軸方向に支持する、弾性材料から成る環状の弾性体と、
   前記転舵軸の軸方向における、前記弾性体と前記ハウジングとの間に介在しており、径方向外側の外筒部と、径方向内側の内筒部と、前記外筒部の一端と前記内筒部の一端との間を閉鎖している環状の底部とによって、前記軸受の側面に向いて開口した断面Ｕ字状の環状に構成されており、前記転舵軸の軸方向へ圧縮された前記弾性体の径方向への変形を、前記外筒部と前記内筒部とによって規制することが可能な構成の環状のカラーと、
   を備え、
   前記弾性体は、前記底部に一体に構成される基端の中空円盤状の第１弾性部と、前記第１弾性部から前記軸受の前記側面へ向かって延びた環状の第２弾性部とから成り、
   前記第２弾性部の先端面は、前記軸受の前記側面を前記転舵軸の軸方向に支持し、
   前記第２弾性部の断面形状は、前記第１弾性部から前記軸受の前記側面へ向かって先細りとなるテーパ状であり、
   前記第１弾性部に対する前記第２弾性部の付け根の内径は、前記第１弾性部の内径よりも大きく、
   前記第２弾性部の外径は、前記第１弾性部の外径と同じであり、
   前記第１弾性部の内周面は、前記内筒部の外周面に接しており、
   前記第２弾性部の外周面と前記外筒部の内周面との間には、第１の空隙を有し、
   前記第２弾性部の内周面と前記内筒部の前記外周面との間には、第２の空隙を有している、
   ことを特徴とする車両用ステアリング装置。
2. 前記弾性体の外周面と前記外筒部の内周面との間の第１の間隔は、前記弾性体の内周面と前記内筒部の外周面との間の第２の間隔よりも小さい、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用ステアリング装置。
3. 前記外筒部の先端面は、前記内筒部の先端面よりも前記軸受の側面へ向かって突出している、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用ステアリング装置。

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