JPH10329732A - ラックピニオン式ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】操舵フィーリングの低下を容易に防止でき、適
正な操舵補助力を付与でき、組立工程を簡単化でき、小
型化を図れ、適正にフェイルセーフ機能を奏することが
できるラックピニオン式ステアリング装置を提供する。 【解決手段】操舵トルクを伝達する出力シャフト３ｂに
同行回転するように一体化されるピニオン４にラック５
が噛み合う。その出力シャフト３ｂは軸受２６、２７を
介してハウジング１により支持される。その軸受２６、
２７に予圧が調節可能に付与される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、操舵トルクを伝達
する出力シャフトに一体化されるピニオンに、ラックが
噛み合わされるラックピニオン式ステアリング装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】操舵トル
クを伝達する出力シャフトと、その出力シャフトに同行
回転するように一体化されるピニオンと、そのピニオン
に噛み合うラックと、その出力シャフトを軸受を介して
支持するハウジングとを備え、そのピニオンの回転によ
るラックの移動により車両が操舵されるラックピニオン
式ステアリング装置が従来から用いられている（特開平
９‐２０２５６号公報）。従来のラックピニオン式ステ
アリング装置では、その出力シャフトの軸方向のがたつ
きにより、ラックとピニオンの噛み合い状態が変動し、
操舵フィーリングが低下するという問題があった。

【０００３】そのラックピニオン式ステアリング装置に
おいて操舵補助力を付与するため、出力シャフトに、軸
方向相対変位可能かつ操舵トルクに応じて弾性的に相対
回転可能に連結される入力シャフトと、その入力シャフ
トに固定される磁性材製部材と出力シャフトに固定され
る磁性材製部材との間の磁気抵抗の変化に基づき、その
操舵トルクを検出するトルクセンサと、その検出された
操舵トルクに応じた操舵補助力の付与手段とが設けられ
ている。しかし、その出力シャフトが軸方向にがたつく
と、その入力シャフトに固定される磁性材製部材と出力
シャフトに固定される磁性材製部材との間隔が変動する
ので、トルクセンサによる検出値が適正値から変動する
という問題がある。

【０００４】そのトルクセンサにより検出された操舵ト
ルクに応じた操舵補助力を付与するため、その検出され
た操舵トルクに応じた操舵補助力を発生させるアクチュ
エータと、その操舵補助力により回転する駆動ギアと、
その駆動ギアに噛み合わされると共に前記出力シャフト
に嵌め合わされる従動ギアとが設けられている。その駆
動ギアと従動ギアのバックラッシが適正でない場合、そ
の従動ギアの交換作業が行われる。しかし、その出力シ
ャフトを単一のハウジングにより支持した場合、そのバ
ックラッシが適正か否かを、ピニオンにラックを噛み合
わせた後にしか行えない。そうすると、その従動ギアを
交換してバックラッシを適正化するには、そのピニオン
とラックの噛み合わせの解除を含め、多くの面倒な分解
組立作業を必要とする。

【０００５】従来、その従動ギアの軸方向変位を阻止す
るため、出力シャフトに止め輪やナットが嵌め合わされ
ている。しかし、止め輪やナットを用いる場合、それだ
け出力シャフトの軸方向寸法が大きくなるため、スペー
スの制限された車体内部にステアリング装置を配置でき
ないことがある。

【０００６】そのアクチュエータの出力軸がロックした
場合のフェイルセーフのため、その従動ギヤは出力シャ
フトにトルクリミッター機構を介して嵌め合わされ、予
め設定されたリミットトルク以上の操舵トルクが作用す
ると従動ギヤは出力シャフトに対して相対回転するもの
とされている。しかし、その従動ギアの軸方向変位を阻
止するために止め輪を用いる場合、加工公差や組立公差
に基づき、その従動ギアと止め輪との相対滑りを阻止す
る摩擦力が過大になり、適正にトルクリミッター機構を
機能させることができない場合がある。

【０００７】本発明は、上記問題を解決することのでき
るラックピニオン式ステアリング装置を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のラックピニオン
式ステアリング装置は、操舵トルクを伝達する出力シャ
フトと、その出力シャフトに同行回転するように一体化
されるピニオンと、そのピニオンに噛み合うラックと、
その出力シャフトを軸受を介して支持するハウジング
と、その軸受に予圧を調節可能に付与する手段とを備え
ることを特徴とする。この構成によれば、その軸受に適
正な予圧を付与することで、その出力シャフトの軸方向
のがたつきを防止し、そのラックとピニオンの噛み合い
状態の変動を防止し、操舵フィーリングが低下するのを
防止できる。

【０００９】その出力シャフトに、軸方向相対変位可能
かつ操舵トルクに応じて弾性的に相対回転可能に連結さ
れる入力シャフトと、その入力シャフトに固定される磁
性材製部材と出力シャフトに固定される磁性材製部材と
の間の磁気抵抗の変化に基づき、その操舵トルクを検出
するトルクセンサと、その検出された操舵トルクに応じ
た操舵補助力の付与手段とを備えるのが好ましい。この
構成によれば、その出力シャフトの軸方向のがたつきが
防止されることで、その入力シャフトに固定される磁性
材製部材と出力シャフトに固定される磁性材製部材との
間隔が変動するのを防止できる。これにより、そのトル
クセンサによる検出値が適正値から変動するのを防止で
き、適正な操舵補助力を付与することができる。

【００１０】本発明において、その出力シャフトは第１
の転がり軸受と第２の転がり軸受とを介して前記ハウジ
ングにより支持され、両転がり軸受の外輪を、互いに向
かい変位するのを阻止する外輪変位阻止部と、第１の転
がり軸受の内輪が、第２の転がり軸受の内輪から離れる
方向へ変位するのを阻止する内輪変位阻止部と、その出
力シャフトにねじ合わされる予圧調節部材とを備え、そ
の予圧調節部材の出力シャフトへのねじ込み量に応じ
て、第２の転がり軸受の内輪を第１の転がり軸受の内輪
に向かい押すことが可能とされているのが好ましい。こ
の構成によれば、両転がり軸受の外輪は互いに向かい変
位するのが外輪変位阻止部により阻止され、第１の転が
り軸受の内輪は第２の転がり軸受の内輪から離れる方向
へ変位するのが内輪変位阻止部により阻止されるので、
予圧調節部材の出力シャフトへのねじ込み量に応じて、
第２の転がり軸受の内輪を第１の転がり軸受の内輪に向
かい押すことで、両転がり軸受に予圧を容易に調節可能
に付与できる。

【００１１】また、その操舵トルクを検出するトルクセ
ンサと、その検出された操舵トルクに応じた操舵補助力
を発生させるアクチュエータと、その操舵補助力により
回転する駆動ギアと、その駆動ギアに噛み合わされると
共に前記出力シャフトに嵌め合わされる従動ギアとを備
え、前記ハウジングは、その駆動ギアと従動ギアを覆う
ギアハウジング部と、そのギアハウジング部と別体であ
って前記ピニオンとラックを覆うラックハウジング部と
を有し、そのギアハウジング部により出力シャフトを前
記第１の転がり軸受を介して支持することで、その駆動
ギアに従動ギアを噛み合わせることが可能とされ、その
ギアハウジング部により出力シャフトを支持した後に、
そのラックハウジング部により出力シャフトを前記第２
の転がり軸受を介して支持すると共にギアハウジング部
にラックハウジング部を連結することで、前記ピニオン
にラックを噛み合わせることが可能とされているのが好
ましい。この構成によれば、ギアハウジング部とラック
ハウジング部とを連結する前に、出力シャフトをギアハ
ウジング部で支持した状態で駆動ギアと従動ギアとを噛
み合わせることで、両ギアの間のバックラッシが適正か
否かを判断できる。これにより、そのバックラッシの適
正化のための従動ギアの交換作業を、ピニオンにラック
を噛み合わせる前に行える。よって、そのバックラッシ
の適正化のための分解組立作業を簡単化できる。

【００１２】また、その操舵トルクを検出するトルクセ
ンサと、その検出された操舵トルクに応じた操舵補助力
を発生させるアクチュエータと、その操舵補助力により
回転する駆動ギアと、その駆動ギアに噛み合わされると
共に前記出力シャフトに嵌め合わされる従動ギアとを備
え、その従動ギヤは出力シャフトに、予め設定されたリ
ミットトルク以上の操舵トルクが作用すると相対回転す
るように、トルクリミッター機構を介して嵌め合わさ
れ、その従動ギアは、前記第１の転がり軸受の内輪と内
輪変位阻止部との間に配置され、その第１の転がり軸受
の内輪は、その従動ギアを介して、その内輪変位阻止部
により前記第２の転がり軸受の内輪から離れる方向へ変
位するのが阻止されるのが好ましい。この構成によれ
ば、その従動ギアの軸方向変位を、出力シャフトを支持
する第１の転がり軸受の内輪により規制できるので、止
め輪等の専用の変位規制部材が不要である。これによ
り、出力シャフトの軸方向寸法を短くし、小型化を図る
ことができる。さらに、その第１の転がり軸受に付与さ
れる予圧を調節することで、その第１の転がり軸受の内
輪と駆動ギアとの相対滑りを阻止する摩擦力が過大にな
るのを防止できる。これにより、適正にトルクリミッタ
ー機構を機能させることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。

【００１４】図１に示すラックピニオン式電動パワース
テアリング装置は、ステアリングホイール（図示省略）
の操舵により発生する操舵トルクを、ハウジング１によ
り支持されたステアリングシャフト３によりピニオン４
に伝達する。その操舵トルクによるピニオン４の回転に
より、そのピニオン４に噛み合うラック５が移動する。
そのラック５の移動により、そのラック５にナックルア
ーム等を介し連結される車輪の舵角が変化する。そのハ
ウジング１は、ギアハウジング部２とラックハウジング
部６とを連結することで構成されている。

【００１５】そのステアリングシャフト３により伝達さ
れる操舵トルクに応じた操舵補助力を付与するため、そ
の操舵トルクを検出するトルクセンサ７と、その検出さ
れた操舵トルクに応じて駆動されることで操舵補助力を
発生させるモータ（アクチュエータ）８と、そのモータ
８の発生する操舵補助力により回転駆動されるウォーム
（駆動ギア）９と、このウォーム９に噛み合うウォーム
ホイール（従動ギア）１０とが設けられている。

【００１６】上記ウォーム９とウォームホイール１０は
ギアハウジング部２に覆われる。上記ピニオン４とラッ
ク５は、そのギアハウジング部２と別体のラックハウジ
ング部６に覆われる。そのギアハウジング部２は、その
ラックハウジング部６と、そのトルクセンサ７のセンサ
ハウジング２１とに連結される。

【００１７】そのセンサハウジング２１内において、そ
のステアリングシャフト３は入力シャフト３ａと出力シ
ャフト３ｂとに分割される。その入力シャフト３ａの一
端にステアリングホイールが連結される。その入力シャ
フト３ａの他端に、出力シャフト３ｂの一端がブッシュ
２５を介して相対回転可能に嵌め合わされる。

【００１８】その入力シャフト３ａは、そのセンサハウ
ジング２１にボールベアリング３１を介して支持され
る。その出力シャフト３ｂは、そのギアハウジング部２
に第１ボールベアリング（第１の転がり軸受）２６を介
して支持され、そのラックハウジング部６に第２ボール
ベアリング（第２の転がり軸受）２７を介して支持され
る。その第１ボールベアリング２６の外輪２６ｂは、そ
のギアハウジング部２の内周に形成された段差面（外輪
変位阻止部）２ａに接することで、第２ボールベアリン
グ２７に向かい変位するのが規制される。その第２ボー
ルベアリング２７の外輪２７ｂは、そのラックハウジン
グ部６の内周に形成された段差面（外輪変位阻止部）６
ａに接することで、第１ボールベアリング２６に向かい
変位するのが規制される。すなわち、その第１ボールベ
アリング２６の外輪２６ｂと、第２ボールベアリング２
７の外輪２７ｂは、互いに向かい変位するのが規制され
ている。

【００１９】その出力シャフト３ｂの外周に上記ピニオ
ン４が同行回転するように一体的に設けられている。上
記ウォームホイール１０は、その出力シャフト３ｂに後
述のトルクリミッター機構１１を介して嵌め合わされ
る。上記ウォーム９は、ギアハウジング部２の内部に軸
受（図示省略）を介して支持される。

【００２０】各シャフト３ａ、３ｂの中心に沿ってトー
ションバー２３が挿入されている。そのトーションバー
２３の一端は入力シャフト３ａにピン２２により連結さ
れ、他端はセレーション２４により出力シャフト３ｂに
連結されている。これにより、その入力シャフト３ａと
出力シャフト３ｂとは操舵トルクに応じて弾性的に相対
回転可能とされている。また、そのトーションバー２３
と出力シャフト３ｂはセレーション２４により連結され
るので、入力シャフト３ａと出力シャフト３ｂは軸方向
に相対変位可能である。

【００２１】そのトルクセンサ７は、センサハウジング
２１により保持される第１、第２検出コイル３３、３４
と、その入力シャフト３ａの外周に固定される磁性材製
の第１検出リング（磁性材製部材）３６および磁性材製
の第３検出リング３８と、その出力シャフト３ｂの外周
に固定される磁性材製の第２検出リング（磁性材製部
材）３７を有する。その第１検出リング３６の一端面と
第２検出リング３７の一端面とは互いに対向するように
配置され、各検出リング３６、３７の一端面に、それぞ
れ歯３６ａ、３７ａが周方向に沿って複数設けられてい
る。その第１検出リング３６の他端面と第３検出リング
３８の一端面とは互いに対向するように配置される。そ
の第３検出リング３８の一端面に歯３８ａが周方向に沿
って複数設けられている。その第１検出リング３６の他
端面には歯は設けられない。その第１検出コイル３３は
第１検出リング３６と第２検出リング３７の対向間を覆
うように配置され、第２検出コイル３４は第１検出リン
グ３６と第３検出リング３８の対向間を覆うように配置
される。各検出コイル３３、３４はプリント基板４１に
接続される。

【００２２】その基板４１に、図２に示す信号処理回路
が形成されている。すなわち、第１検出コイル３３は抵
抗４５を介して発振器４６に接続され、第２検出コイル
３４は抵抗４７を介して発振器４６に接続され、各検出
コイル３３、３４は差動増幅回路４８に接続される。こ
れにより、操舵トルクによりトーションバー２３が捩
れ、第１検出リング３６と第２検出リング３７とが相対
的に回転すると、両検出リング３６、３７の歯３６ａ、
３７ａの対向部分の面積が変化する。その面積変化によ
り、その歯３６ａ、３７ａの対向間における第１検出コ
イル３３の発生磁束に対する磁気抵抗が変化することか
ら、その変化に基づき第１検出コイル３３の出力が変化
し、その出力に対応した操舵トルクが検出される。ま
た、温度変動による第１検出コイル３３の出力変動は、
温度変動による第２検出コイル３４の出力変動に等しく
されている。これにより、温度変動による第１検出コイ
ル３３の出力変動は差動増幅回路４８により打ち消さ
れ、操舵トルクの検出値の温度による変動が補償され
る。

【００２３】その差動増幅回路４８から出力される操舵
トルクに対応した信号が、配線６１を介して制御装置
（図示省略）に送られる。その制御装置は、その検出さ
れた操舵トルクに応じて上記操舵補助用モータ８を駆動
する。そのモータ８の回転が、上記ウォーム９、ウォー
ムホイール１０を介して出力シャフト３ｂに伝達される
ことで、操舵補助力が付与される。

【００２４】上記トルクリミッター機構１１は、図３に
示すように、その出力シャフト３ｂの外周とウォームホ
イール１０の内周とに挟まれることで径方向に変形する
トルク設定部材５１を有する。そのトルク設定部材５１
は、出力シャフト３ｂの外周に形成される周溝３ｈ内に
配置される。このトルク設定部材５１は、図４の
（１）、（２）に示すように、割り溝５１ａを有する金
属製リング本体５１ｂと、この本体５１ｂに一体的に形
成された複数の半円筒状突出部５１ｃとを有する。それ
ら突出部５１ｃは、周方向に沿って一定間隔で並列し、
径方向外方へ突出する。各突出部５１ｃの径方向変形量
に対応する径方向力が、その出力シャフト３ｂとウォー
ムホイール１０とに作用する。このようなトルク設定部
材５１として、例えばトレランスリング（レンコルトレ
ランスリングス社製、ＳＶ型）を用いることができる。

【００２５】図５は、そのトルク設定部材５１の径方向
変形量と径方向力との関係を示し、径方向変形量が一定
値δａ以下では径方向変形量に比例して径方向力が増加
するものとされ、その一定値δａを超える領域におい
て、径方向変形量に対する径方向力の増加割合が一定値
δａ未満の領域における増加割合よりも小さくなる領域
Ａを有する。その一定値δａを超える領域Ａ内の値δｂ
にトルク設定部材５１の径方向変形量が設定されてい
る。

【００２６】図３に示すように、そのウォームホイール
１０は、出力シャフト３ｂの外周に一体形成されるリン
グ状のフランジ（内輪変位阻止部）３ｄと、出力シャフ
ト３ｂに嵌め合わされる上記第１ボールベアリング２６
の内輪２６ａとの間に配置される。その第１ボールベア
リング２６の内輪２６ａは、そのウォームホイール１０
を介して、そのフランジ３ｄにより上記第２ボールベア
リング２７の内輪２７ａから離れる方向へ変位するのが
阻止される。また、ウォームホイール１０の軸方向変位
は、そのフランジ３ｄと第１ボールベアリング２６の内
輪２６ａとにより規制されることになる。

【００２７】そのトルク設定部材５１の径方向変形量に
対応する径方向力をステアリングシャフト３とウォーム
ホイール１０とに作用させることで、そのトルク設定部
材５１の内周とステアリングシャフト３の外周との間の
摩擦抵抗、およびトルク設定部材５１の外周とウォーム
ホイール１０の内周との間の摩擦抵抗により、ステアリ
ングシャフト３とウォームホイール１０との間でトルク
を伝達することができる。その摩擦抵抗に対応してリミ
ットトルクが定まる。本実施形態では、そのトルク設定
部材５１の内周とステアリングシャフト３の外周との間
の摩擦抵抗は、そのトルク設定部材５１外周とウォーム
ホイール１０の内周との間の摩擦抵抗よりも小さくされ
る。そのトルク設定部材５１の内周とステアリングシャ
フト３の外周とが相対的に滑り始める時のトルクが、ト
ルクリミッター機構１１のリミットトルクとなる。その
リミットトルクは実験により予め適当な値に設定され
る。そのリミットトルク以上の操舵トルクが作用すると
出力シャフト３ｂとウォームホイール１０とは相対回転
する。

【００２８】図１に示すように、上記ラック５はサポー
トヨーク（ラック支持部材）６６の一端により支持され
る。そのサポートヨーク６６は、ラックハウジング部６
に形成された保持孔６５に、ラック５に近接する方向と
離反する方向とに移動可能に挿入されている。そのサポ
ートヨーク６６の移動により、ピニオン４及びラック５
の歯の加工誤差やラック５の曲がりが吸収され、ラック
５とピニオン４との噛み合いの円滑化が図られる。その
サポートヨーク６６の他端と、その保持孔６５にねじ込
まれたプラグ６８とで圧縮されるコイルバネ６９が配置
されている。そのバネ６９の弾力により、サポートヨー
ク６６はラック５に押し付けられる。そのプラグ６８の
外端には工具係合用凹部６８ａが形成されている。その
プラグ６８の保持孔６５へのねじ込み量の調節により、
そのバネ６９の弾力が調節され、ラック５とピニオン４
の噛み合い状態の適正化が行われる。なお、そのプラグ
６８の外周にロックナット６７がねじ合わされる。

【００２９】上記出力シャフト３ｂの他端は、ラックハ
ウジング部６に形成された開口から突出する。その出力
シャフト３ｂの他端に、予圧調節用ナット（予圧調節部
材）７１とロックナット７２とがねじ合わされる。その
予圧調節用ナット７１の一端面７１′は、上記第２ボー
ルベアリング２７の内輪２７ａに接する。その予圧調節
用ナット７１とロックナット７２とを覆うキャップ７３
が、そのラックハウジング部６に嵌め合わされる。

【００３０】上記第１ボールベアリング２６の内輪２６
ａは第２ボールベアリング２７の内輪２７ａから離れる
方向に変位するのが阻止されているので、その予圧調節
用ナット７１の出力シャフト３ｂへのねじ込み量に応じ
て、第２ボールベアリング２７の内輪２７ａを第１ボー
ルベアリング２６の内輪２６ａに向かい押すことができ
る。両ボールベアリング２６、２７の外輪２６ｂ、２７
ｂは、上記のように互いに向かい変位するのが規制され
ているので、その予圧調節用ナット７１の出力シャフト
３ｂへのねじ込みにより、両ボールベアリング２６、２
７に予圧を付与でき、これにより、ステアリングシャフ
ト３が軸方向にがたつくのを防止できる。また、その予
圧調節用ナット７１の出力シャフト３ｂへのねじ込み量
を調節することで、その予圧を調節できる。

【００３１】上記ステアリング装置を組み立てる場合、
先ず、第１検出リング３６と第３検出リング３８とが取
り付けられた入力シャフト３ａを、ウォームホイール１
０、トルクリミッター機構１１、および第２検出リング
３７が取り付けられた出力シャフト３ｂに、ブッシュ２
５を介して嵌め合わせる。次に、トーションバー２３
を、入力シャフト３ａに挿入すると共にセレーション２
４を介して出力シャフト３ｂに接続する。その入力シャ
フト３ａと出力シャフト３ｂを含む組立体を、ウォーム
９が取り付けられたギアハウジング部２により、第１ボ
ールベアリング２６を介して支持する。これにより、そ
のウォーム９とウォームホイール１０とを噛み合わせる
ことができる。次に、そのウォーム９とウォームホイー
ル１０の間のバックラッシが適正か否か測定し、適正で
なければ分解し、ウォームホイール１０を交換する。そ
のバックラッシが適正であれば、その入力シャフト３
ａ、出力シャフト３ｂ、およびギアハウジング部２を含
む組立体を、第１、第２検出コイル３３、３４が取り付
けられたセンサハウジング２１により、ボールベアリン
グ３１を介して支持し、ギアハウジング部２とセンサハ
ウジング２１とをボルト（図示省略）により連結し、基
板４１を取り付けてトルクセンサ７を構成する。次に、
その入力シャフト３ａに連結されるステアリングホイー
ルが直進操舵状態に位置決めされる時に、トルクセンサ
７の出力が零になるように、入力シャフト３ａの出力シ
ャフト３ｂに対する周方向における位置決めを行う。そ
の位置決め後に、ピン２２によりトーションバー２３を
入力シャフト３ａに連結する。次に、その入力シャフト
３ａ、出力シャフト３ｂ、ギアハウジング部２、および
トルクセンサ７を含む組立体を、ラック５を覆うラック
ハウジング部６により、第２ボールベアリング２７を介
して支持し、ギアハウジング部２とラックハウジング部
６とをボルト（図示省略）により連結する。これによ
り、ピニオン４とラック５とを噛み合わせることができ
る。次に、出力シャフト３ｂにねじ合わせる予圧調節用
ナット７１により第１ボールベアリング２６と第２ボー
ルベアリング２７に付与する予圧を調節し、その調節後
にロックナット７２を出力シャフト３ｂにねじ合わせ、
キャップ７３をラックハウジング部６に取り付ける。し
かる後に、プラグ６８の保持孔６５へのねじ込み量を調
節することで、コイルバネ６９がサポートヨーク６６を
介してラック５を押し付ける弾力を調節し、ラック５と
ピニオン４の噛み合い状態の適正化を行う。しかる後
に、プラグ６８にロックナット６７をねじ合わせる。

【００３２】上記構成によれば、出力シャフト３ｂを支
持する一対のボールベアリング２６、２７に適正な予圧
を付与することで、出力シャフト３ｂの軸方向のがたを
防止できる。これにより、ラック５とピニオン４の噛み
合い状態の変動を防止し、操舵フィーリングを向上でき
る。また、その出力シャフト３ｂの軸方向のがたつきが
防止されることで、トルクセンサ７の第１検出リング３
６と第２検出リング３７の間隔が変動するのを防止でき
る。これにより、両検出リング３６、３７の間の磁気抵
抗の変化に基づき検出される操舵トルクの値が適正値か
ら変動するのを防止でき、適正な操舵補助力を付与する
ことができる。また、予圧調節用ナット７１のねじ込み
量を調節するだけで、両ボールベアリング２６、２７に
予圧を容易に調節可能に付与できる。また、ギアハウジ
ング部２とラックハウジング部６とを連結する前に、出
力シャフト３ｂをギアハウジング部２で支持した状態で
ウォーム９とウォームホイール１０とを噛み合わせるこ
とで、そのウォーム９とウォームホイール１０の間のバ
ックラッシが適正か否かを判断できる。これにより、そ
のバックラッシを適正化するためのウォームホイール１
０の交換作業を、ピニオン４にラック５を噛み合わせる
前に行える。よって、そのバックラッシの適正化のため
の分解組立作業を簡単化できる。また、上記実施形態で
は、ウォームホイール１０の軸方向変位を、出力シャフ
ト３ｂを支持する第１ボールベアリング２６の内輪２６
ａにより規制できるので、止め輪等の専用の変位規制部
材が不要である。これにより、出力シャフト３ｂの軸方
向寸法を短くし、小型化を図ることができる。さらに、
上記のように各ボールベアリング２６、２７に付与され
る予圧を調節できるので、第１ボールベアリング２６の
内輪２６ａとウォームホイール１０との相対滑りを阻止
する摩擦力が過大になるのを防止できる。これにより、
適正にトルクリミッター機構１１を機能させることがで
きる。

【００３３】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではない。例えば、操舵補助力を伝達する駆動ギア
と従動ギアは、ウォームとウォームホイールに限定され
ず、ギアであればよい。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、操舵フィーリングの低
下を容易に防止でき、適正な操舵補助力を付与でき、組
立工程を簡単化でき、小型化を図れ、適正にフェイルセ
ーフ機能を奏することができるラックピニオン式ステア
リング装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の電動パワーステアリング装
置の断面図

【図２】本発明の実施形態のトルクセンサの回路構成の
説明図

【図３】本発明の実施形態の電動パワーステアリング装
置の要部の断面図

【図４】本発明の実施形態のトルクリミッター機構にお
けるトルク設定部材の（１）は断面図、（２）は正面図

【図５】本発明の実施形態のトルク設定部材の径方向変
形量と径方向力との関係を示す図

【符号の説明】

２ ギアハウジング部 ２ａ、６ａ 段差面（外輪変位阻止部） ３ａ 入力シャフト ３ｂ 出力シャフト ３ｄ フランジ（内輪変位阻止部） ４ ピニオン ５ ラック ６ ラックハウジング部 ７ トルクセンサ ８ モータ １０ ウォームホイール １１ トルクリミッター機構 ２６ 第１ボールベアリング ２７ 第２ボールベアリング ３６ 第１検出リング ３７ 第２検出リング ７１ 予圧調節用ナット

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操舵トルクを伝達する出力シャフトと、 その出力シャフトに同行回転するように一体化されるピ
   ニオンと、 そのピニオンに噛み合うラックと、 その出力シャフトを軸受を介して支持するハウジング
   と、 その軸受に予圧を調節可能に付与する手段とを備えるラ
   ックピニオン式ステアリング装置。
2. 【請求項２】 その出力シャフトに、軸方向相対変位可
   能かつ操舵トルクに応じて弾性的に相対回転可能に連結
   される入力シャフトと、 その入力シャフトに固定される磁性材製部材と出力シャ
   フトに固定される磁性材製部材との間の磁気抵抗の変化
   に基づき、その操舵トルクを検出するトルクセンサと、 その検出された操舵トルクに応じた操舵補助力の付与手
   段とを備える請求項１に記載のラックピニオン式ステア
   リング装置。
3. 【請求項３】 その出力シャフトは、第１の転がり軸受
   と第２の転がり軸受とを介して前記ハウジングにより支
   持され、 両転がり軸受の外輪を、互いに向かい変位するのを阻止
   する外輪変位阻止部と、 第１の転がり軸受の内輪が、第２の転がり軸受の内輪か
   ら離れる方向へ変位するのを阻止する内輪変位阻止部
   と、 その出力シャフトにねじ合わされる予圧調節部材とを備
   え、 その予圧調節部材の出力シャフトへのねじ込み量に応じ
   て、第２の転がり軸受の内輪を第１の転がり軸受の内輪
   に向かい押すことが可能とされている請求項１に記載の
   ラックピニオン式ステアリング装置。
4. 【請求項４】 その操舵トルクを検出するトルクセンサ
   と、 その検出された操舵トルクに応じた操舵補助力を発生さ
   せるアクチュエータと、 その操舵補助力により回転する駆動ギアと、 その駆動ギアに噛み合わされると共に前記出力シャフト
   に嵌め合わされる従動ギアとを備え、 前記ハウジングは、その駆動ギアと従動ギアを覆うギア
   ハウジング部と、そのギアハウジング部と別体であって
   前記ピニオンとラックを覆うラックハウジング部とを有
   し、 そのギアハウジング部により出力シャフトを前記第１の
   転がり軸受を介して支持することで、その駆動ギアに従
   動ギアを噛み合わせることが可能とされ、 そのギアハウジング部により出力シャフトを支持した後
   に、そのラックハウジング部により出力シャフトを前記
   第２の転がり軸受を介して支持すると共にギアハウジン
   グ部にラックハウジング部を連結することで、前記ピニ
   オンにラックを噛み合わせることが可能とされている請
   求項３に記載のラックピニオン式ステアリング装置。
5. 【請求項５】 その操舵トルクを検出するトルクセンサ
   と、 その検出された操舵トルクに応じた操舵補助力を発生さ
   せるアクチュエータと、 その操舵補助力により回転する駆動ギアと、 その駆動ギアに噛み合わされると共に前記出力シャフト
   に嵌め合わされる従動ギアとを備え、 その従動ギヤは出力シャフトに、予め設定されたリミッ
   トトルク以上の操舵トルクが作用すると相対回転するよ
   うに、トルクリミッター機構を介して嵌め合わされ、 その従動ギアは、前記第１の転がり軸受の内輪と内輪変
   位阻止部との間に配置され、 その第１の転がり軸受の内輪は、その従動ギアを介し
   て、その内輪変位阻止部により前記第２の転がり軸受の
   内輪から離れる方向へ変位するのが阻止される請求項３
   に記載のラックピニオン式ステアリング装置。