特許 6149612 操舵装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6149612

(24)【登録日】2017年6月2日

(45)【発行日】2017年6月21日

(54)【発明の名称】操舵装置

(51)【国際特許分類】

   B62D 5/04 20060101AFI20170612BHJP

   F16H 7/18 20060101ALI20170612BHJP

   F16H 7/02 20060101ALI20170612BHJP

   F16H 55/38 20060101ALI20170612BHJP

   F16H 55/49 20060101ALI20170612BHJP

   F16H 25/24 20060101ALI20170612BHJP

   F16H 25/22 20060101ALI20170612BHJP

【ＦＩ】

   B62D5/04

   F16H7/18 A

   F16H7/02 A

   F16H55/38 A

   F16H55/49

   F16H25/24 B

   F16H25/22 C

【請求項の数】4

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2013-178492(P2013-178492)

(22)【出願日】2013年8月29日

(65)【公開番号】特開2015-47882(P2015-47882A)

(43)【公開日】2015年3月16日

【審査請求日】2016年7月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】山口 真司

【審査官】 三宅 龍平

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−３１４７７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／０２２１６６８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０１２７７４２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−２２４１９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 独国特許出願公開第１０２００７０４７７９９（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６２Ｄ ５／０４

Ｆ１６Ｈ ７／０２

Ｆ１６Ｈ ７／１８

Ｆ１６Ｈ ２５／２２

Ｆ１６Ｈ ２５／２４

Ｆ１６Ｈ ５５／３８

Ｆ１６Ｈ ５５／４９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータ駆動により回転する駆動プーリと、転舵軸と同軸上に配置された従動プーリと、前記駆動プーリ及び前記従動プーリ間に巻き掛けられたベルトと、前記従動プーリの回転を前記転舵軸の往復動に変換するボール螺子機構とを備えた操舵装置において、
前記ボール螺子機構は、前記転舵軸の外周に形成された螺子溝と前記従動プーリと一体回転するボール螺子ナットの内周に形成された螺子溝とを対向させてなる螺旋状のボール軌道内に複数のボールを配設することにより構成されたものであって、
前記各プーリの外周には、それぞれ外歯が形成されるとともに、前記ベルトの内周には、前記各外歯と噛合可能な内歯が形成され、
前記各外歯及び前記内歯は、それぞれ歯すじが前記各螺子溝と反対方向にねじられた斜歯として構成され、
前記ボール螺子ナットには、前記螺子溝の二点間を短絡して前記ボール軌道内を転動するボールの無限循環を可能とする循環路が設けられ、
前記ベルトは、前記ボール螺子ナットの螺子溝のうちの前記ボールが転動する転動領域と、該ベルトの少なくとも一部が軸方向において重なるように配置され、
前記ボール螺子ナットの外周には、前記従動プーリが嵌合され、前記ベルトと前記転動領域とが軸方向に重なる部分において、前記従動プーリの内周面と前記ボール螺子ナットの外周面とが面接触することを特徴とする操舵装置。

【請求項2】

請求項１に記載の操舵装置において、
前記各外歯及び前記内歯のねじれ角は、それぞれ前記各螺子溝のリード角と等しくなるように設定されたことを特徴とする操舵装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の操舵装置において、
前記ボール螺子ナットは、前記転舵軸を往復動可能に収容するハウジング内に設けられた軸受により、該ボール螺子ナットの一端部のみが回転可能に支持されたことを特徴とする操舵装置。

【請求項4】

請求項３に記載の操舵装置において、
前記軸受と前記ハウジングとの間には、環状の弾性部材が設けられたことを特徴とする操舵装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、操舵装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両用の操舵装置には、モータの回転をボール螺子機構により転舵軸の軸方向移動に変換することで操舵系にアシスト力を付与する形式の電動パワーステアリング装置として構成されたものがある。この種の操舵装置として、モータを転舵軸と平行に配置し、一対のプーリ及びベルトからなる伝達機構を介して該モータの回転をボール螺子機構に伝達するものが知られている（例えば、特許文献１）。

【0003】

特許文献１の操舵装置では、各プーリの外周に外歯をそれぞれ形成するとともに、ベルトの内周に内歯を形成しており、これら各外歯と内歯とを噛合させることによりベルトを各プーリに巻き掛けている。これにより、モータの回転を伝達する際に、ベルトが各プーリに対して滑ることが抑制されている。また、この操舵装置では、各外歯及び内歯をその歯すじが各プーリの軸線に対してねじられた斜歯として構成することが提案されている（特許文献１、第８図等参照）。これにより、各プーリの外歯とベルトの内歯との噛み合いによる振動や異音が低減されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２００６／０７０８８９号パンフレット

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、近年、こうした操舵装置においては、その小型・軽量化が求められており、その実現のためにモータを小型・軽量化することが検討されている。しかし、一般にモータの出力性能とサイズとを両立させることは困難であるため、モータの小型・軽量化を優先させると、アシスト性能を維持できなくなる虞があった。

【0006】

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、アシスト性能を維持しつつ、小型・軽量化することのできる操舵装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決する操舵装置は、モータ駆動により回転する駆動プーリと、転舵軸と同軸上に配置された従動プーリと、前記駆動プーリ及び前記従動プーリ間に巻き掛けられたベルトと、前記従動プーリの回転を前記転舵軸の往復動に変換するボール螺子機構とを備えたものにおいて、前記ボール螺子機構は、前記転舵軸の外周に形成された螺子溝と前記従動プーリと一体回転するボール螺子ナットの内周に形成された螺子溝とを対向させてなる螺旋状のボール軌道内に複数のボールを配設することにより構成されたものであって、前記各プーリの外周には、それぞれ外歯が形成されるとともに、前記ベルトの内周には、前記各外歯と噛合可能な内歯が形成され、前記各外歯及び前記内歯は、それぞれ歯すじが前記各螺子溝と反対方向にねじられた斜歯として構成され、前記ボール螺子ナットには、前記螺子溝の二点間を短絡して前記ボール軌道内を転動するボールの無限循環を可能とする循環路が設けられ、前記ベルトは、前記ボール螺子ナットの螺子溝のうちの前記ボールが転動する転動領域と、該ベルトの少なくとも一部が軸方向において重なるように配置され、前記ボール螺子ナットの外周には、前記従動プーリが嵌合され、前記ベルトと前記転動領域とが軸方向に重なる部分において、前記従動プーリの内周面と前記ボール螺子ナットの外周面とが面接触することを要旨とする。

【0008】

従動プーリがベルトから受ける力は、その外歯の歯すじと直交する方向（歯直角方向）に作用するため、ボール螺子ナットは、歯直角方向の力によって回転駆動される。一方、各ボールは、ボール軌道内において各螺子溝の延びる方向（リード方向）に配列されており、同方向に転動する。そのため、歯直角方向がリード方向からずれると、ボール螺子ナットには、ボールが転動する方向と交差する方向の分力が作用することになる。したがって、歯直角方向とリード方向とのずれが大きくなると、ボール螺子ナットが転舵軸に対して傾き易くなり、円滑な回転が妨げられる虞がある。

【0009】

この点、上記構成では、各外歯及び内歯は、それぞれ歯すじが各螺子溝と反対方向にねじられた斜歯として構成されているため、各螺子溝と同一方向にねじられた斜歯として構成される場合に比べ、歯直角方向（ボール螺子ナットに作用する力の方向）とリード方向とのずれを小さくすることが可能になる。したがって、ベルトからボール螺子ナットに作用する力のうち、ボールが転動する方向と交差する方向の分力が小さくなるため、ボール螺子ナットが転舵軸に対して傾くことが抑制され、ボール螺子ナットの円滑な回転が可能になる。これにより、ボール螺子ナットの回転を高効率で転舵軸の軸方向移動に変換できるため、モータとして出力トルクの小さな小型・軽量のものを用いても、十分なアシスト力を操舵系に付与することができる。
また、上記構成によれば、ベルトからボール螺子ナットに作用する力の一部は、該ボール螺子ナットにおける内周側にボールが存在している部分に作用する。ここで、ボールが内周側に存在している部分では、該ボールによってボール螺子ナットと螺子軸との間の隙間が確保されている。そのため、ベルトからボール螺子ナットに作用する力全体が、該ボール螺子ナットにおける内周側にボールの存在していない部分に作用する場合に比べ、ボール螺子ナットが傾くことを抑制できる。

【0010】

上記操舵装置において、前記各外歯及び前記内歯のねじれ角は、それぞれ前記各螺子溝のリード角と等しくなるように設定されることが好ましい。
上記構成によれば、歯直角方向がリード方向と略一致するため、ベルトからボール螺子ナットに作用する力のうち、ボールが転動する方向と交差する方向の分力が略ゼロとなる。そのため、ボール螺子ナットが転舵軸に対して傾くことが効果的に抑制され、ボール螺子ナットの円滑な回転が可能になる。

【0013】

上記操舵装置において、前記ボール螺子ナットは、前記転舵軸を往復動可能に収容するハウジング内に設けられた軸受により、該ボール螺子ナットの一端部のみが回転可能に支持されることが好ましい。

【0014】

上記構成によれば、ボール螺子ナットの両端部が回転可能に支持される場合に比べ、部品点数を削減できる。しかし、同構成では、ボール螺子ナットは、その一端部のみが支持された片持ち状態となるため、転舵軸に対して傾き易くなる。したがって、上記のような各外歯及び内歯を各螺子溝と反対方向にねじられた斜歯とする構成、及びベルトをその一部が転動領域と軸方向において重なるように配置する構成によりボール螺子ナットの傾きを抑制する効果は大である。

【0015】

上記操舵装置において、前記軸受と前記ハウジングとの間には、環状の弾性部材が設けられることが好ましい。
上記構成によれば、軸受は、弾性部材によってハウジング内で弾性的に支持される。そのため、組付誤差等に起因してボール螺子ナットが転舵軸に対して偏心して設けられても、該ボール螺子ナットを円滑に回転させることができるが、ボール螺子ナットが転舵軸に対して傾き易くもなる。そのため、上記のような各外歯及び内歯を各螺子溝と反対方向にねじられた斜歯とする構成、及びベルトをその一部が転動領域と軸方向において重なるように配置する構成によりボール螺子ナットの傾きを抑制する効果は極めて大である。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、アシスト性能を維持しつつ、小型・軽量化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】一実施形態の操舵装置の概略構成を示す一部断面図。

【図2】一実施形態の操舵力補助装置近傍の拡大断面図。

【図3】一実施形態のボール螺子ナットの平面図。

【図4】一実施形態の伝達機構の断面図（図２のＡ−Ａ断面図）。

【図5】一実施形態の伝達機構の正面構造を示す一部破断図。

【図6】（ａ）は一実施形態のボール螺子ナットに作用する力を示す模式図、（ｂ）は比較例のボール螺子ナットに作用する力を示す模式図。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、操舵装置の一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、操舵装置１は、ステアリング操作により回転するピニオン軸２と、ピニオン軸２の回転に応じて軸方向に往復動することにより転舵輪（図示略）の舵角を変更する転舵軸としてのラック軸３とを備えている。また、操舵装置１は、ラック軸３が往復動可能に挿通されるハウジングとしてのラックハウジング５を備えている。

【0019】

ラックハウジング５は、円筒状に形成された第１ハウジング６と、円筒状に形成されるとともに第１ハウジング６の軸方向一端側（図１中、左側）に固定された第２ハウジング７とを備えている。第１ハウジング６における第２ハウジング７と反対側（図１中、右側）の端部には、ピニオン軸２がラック軸３と斜交する状態で回転可能に収容されている。そして、ラック軸３のラック歯とピニオン軸２のピニオン歯とが噛合されることでラックアンドピニオン機構（図示略）が構成されている。なお、ピニオン軸２には、ステアリングシャフトが連結されており、その先端にはステアリングホイール（ともに図示略）が固定されている。したがって、操舵装置１では、ステアリング操作に伴ってピニオン軸２が回転し、その回転がラックアンドピニオン機構によりラック軸３の軸方向移動に変換されることで、転舵輪の舵角、すなわち車両の進行方向が変更される。

【0020】

また、操舵装置１は、操舵系にアシスト力を付与する操舵力補助装置１１を備えている。操舵力補助装置１１は、ラック軸３と平行となるように配置されたモータ１２を備えており、モータ１２の回転を伝達機構１３を介してボール螺子機構１４に伝達し、ボール螺子機構１４においてラック軸３の往復動に変換することで操舵系にアシスト力を付与する構成となっている。つまり、本実施形態の操舵装置１は、所謂ラックパラレル型の電動パワーステアリング装置として構成されている。

【0021】

詳しくは、図２に示すように、第１ハウジング６は、円筒状の第１筒状部２１と、第１筒状部２１の第２ハウジング７側（図２中、左側）の端部に形成された第１収容部２２とを有している。第１収容部２２は、第１筒状部２１よりも大径の筒状に形成されるとともに、第１収容部２２には、その周壁の一部をモータ１２が配置された側（図２中、下側）に膨出した形状の膨出部２３が形成されている。膨出部２３の底部には、ラック軸３の軸方向に貫通した挿入孔２４が形成されている。そして、膨出部２３の外底面には、モータ１２がボルト２５によって固定されるとともに、モータ１２の回転軸１２ａが挿入孔２４を介して膨出部２３に挿入されている。

【0022】

第２ハウジング７は、円筒状の第２筒状部３１と、第２筒状部３１の第１ハウジング６側（図２中、右側）の端部に形成された第２収容部３２とを有している。第２収容部３２は、第２筒状部３１よりも大径の円筒状に形成されるとともに、第２収容部３２には、モータ１２側に延出されて膨出部２３を覆う板状のカバー部３３が形成されている。

【0023】

伝達機構１３は、膨出部２３内に収容されるとともにモータ１２の回転軸１２ａと一体回転可能に連結された駆動プーリ４１と、第１収容部２２内に回転可能に収容されるとともにラック軸３の外周に配置された従動プーリ４２と、これら駆動プーリ４１及び従動プーリ４２に巻き掛けられたベルト４３とを備えている。なお、ベルト４３は、ゴム等の弾性材料により構成されている。ボール螺子機構１４は、従動プーリ４２と一体回転可能に設けられたボール螺子ナット４６を備えており、ボール螺子ナット４６をラック軸３に対して複数のボール４７を介して螺合させることにより構成されている。

【0024】

より詳しくは、駆動プーリ４１は、円筒状に形成されている。そして、駆動プーリ４１は、モータ１２の回転軸１２ａと同軸上に配置されるように該回転軸１２ａの外周に一体回転可能に固定されている。

【0025】

従動プーリ４２は、円筒状に形成されており、ベルト４３が巻き掛けられる巻掛部５１、及び巻掛部５１から第２ハウジング７側に延出された延出部５２を有している。また、従動プーリ４２の第１ハウジング６側の端部には、その内径が第２ハウジング７側の部分よりも大きくされた拡径部５３が形成されている。

【0026】

ボール螺子ナット４６は、円筒状に形成されており、その第１ハウジング６側の端部には、径方向外側に延出された円環状のフランジ部５４が形成されている。なお、フランジ部５４の外径は、拡径部５３の内径と略等しく設定されている。一方、ボール螺子ナット４６の第２ハウジング７側の端部には、雄ネジ部５５が形成されている。

【0027】

ボール螺子ナット４６の外周には、フランジ部５４が拡径部５３内に挿入されるように従動プーリ４２が嵌合されるとともに、延出部５２に隣接するように軸受としての転がり軸受５６が嵌合されている。そして、雄ネジ部５５にロックナット５７が螺着され、従動プーリ４２及び転がり軸受５６が該ロックナット５７とフランジ部５４との間に挟み込まれることで、従動プーリ４２及び転がり軸受５６の内輪がボール螺子ナット４６と一体回転可能に固定されている。このように従動プーリ４２がボール螺子ナット４６と一体回転可能に設けられた状態で、本実施形態の巻掛部５１は、ボール螺子ナット４６における第１ハウジング６側の端部から軸方向中央部近傍に亘る範囲に配置されており、ベルト４３は、ボール螺子ナット４６の同範囲と軸方向において重なるように配置されている。

【0028】

ボール螺子ナット４６の外周に設けられた転がり軸受５６は、第２ハウジング７の第２収容部３２内においてラック軸３と同軸上に配置されるように固定されている。これにより、従動プーリ４２及びボール螺子ナット４６は、ラックハウジング５内でラック軸３と同軸上で回転可能に収容されている。また、本実施形態の転がり軸受５６の外周には、ゴム等の弾性材料からなる円環状の弾性部材（Ｏリング）５８が第２収容部３２との間で圧縮された状態で配置されるとともに、転がり軸受５６の軸方向両側には、円環状の弾性部材５９が第１ハウジング６及び第２ハウジング７の間でそれぞれ圧縮された状態で配置されている。つまり、ボール螺子ナット４６は、ラックハウジング５内で弾性的に支持された転がり軸受５６によって、その一端部のみが支持された片持ち状態となっている。

【0029】

また、ボール螺子ナット４６の内周には、螺子溝６１が形成されている。なお、本実施形態の螺子溝６１は、右ねじれとされている。そして、螺子溝６１は、ボール螺子ナット４６における第１ハウジング６側の端部から雄ネジ部５５よりもやや手前側の範囲に亘って形成されている。

【0030】

一方、ラック軸３の外周には、螺子溝６１に対応する右ねじれの螺子溝６２が形成されている。なお、螺子溝６２は、ラック軸３におけるラック歯が形成された範囲と略等しい所定範囲に亘って形成されている。そして、螺子溝６１，６２によって螺旋状のボール軌道Ｒ１が形成されている。ボール軌道Ｒ１内には、各ボール４７がボール螺子ナット４６の螺子溝６１とラック軸３の螺子溝６２とに挟まれた状態で配設されている。つまり、ボール螺子ナット４６は、ラック軸３の外周に各ボール４７を介して螺合されている。

【0031】

図２及び図３に示すように、ボール螺子ナット４６には、その螺子溝６２内の二箇所に設定された接続点Ｐ１，Ｐ２間を短絡する循環路Ｒ２が形成されている。詳しくは、ボール螺子ナット４６には、接続点Ｐ１，Ｐ２と対応する部位が内外に貫通した取付孔６３が形成されている。そして、循環路Ｒ２は、取付孔６３に対して上記ボール軌道Ｒ１からボール４７を掬い上げる機能及びボール軌道Ｒ１にボール４７を排出する機能を備えた循環部材（デフレクタ）６４を装着することにより形成されている。

【0032】

これにより、ボール螺子ナット４６の螺子溝６２は、接続点Ｐ１，Ｐ２の内側がボール４７の転動する転動領域Ｔ１となり、接続点Ｐ１，Ｐ２の外側がボール４７の入り込まない非進入領域Ｔ２となる。なお、図３では、説明の便宜上、非進入領域Ｔ２にのみハッチングを付している。また、本実施形態では、一方の接続点Ｐ１はボール螺子ナット４６におけるフランジ部５４寄りの位置に設定されるとともに、他方の接続点Ｐ２はボール螺子ナット４６における軸方向中央部よりも雄ネジ部５５寄りの位置に設定されており、接続点Ｐ１，Ｐ２間には、数巻き分の螺子溝６２が挟まれている。そして、上記のようにベルト４３は、ボール螺子ナット４６における第１ハウジング６（フランジ部５４）側の端部から軸方向中央部近傍に亘る範囲と軸方向において重なるように配置されていることから、ベルト４３の一部は転動領域Ｔ１と軸方向において重なるように配置されていることになる。

【0033】

このように構成されたボール螺子機構１４において、ボール４７は、ボール螺子ナット４６がラック軸３に対して相対回転したときに、ラック軸３及びボール螺子ナット４６から摩擦力を受けてボール軌道Ｒ１内を転動することにより、ラック軸３にボール螺子ナット４６のトルクを伝達し、ラック軸３をボール螺子ナット４６に対して軸方向移動させる。また、ボール軌道Ｒ１内を転動してボール軌道Ｒ１の一端（接続点Ｐ１又は接続点Ｐ２）に到達したボール４７は、ボール螺子ナット４６に形成された上記循環路Ｒ２を通過することにより、ボール軌道Ｒ１の他端（接続点Ｐ２又はＰ１）に排出され、ボール軌道Ｒ１をボール流動方向の下流側から上流側へと移動する。つまり、ボール螺子機構１４は、そのボール軌道Ｒ１を転動する各ボール４７が循環路Ｒ２を介して無限循環することにより、ボール螺子ナット４６の回転をラック軸３の軸方向移動に変換することが可能となっている。そして、操舵装置１は、モータ１２を用いてボール螺子ナット４６を回転駆動し、そのトルクを軸方向の押圧力としてラック軸３に伝達することにより、操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する。

【0034】

次に、駆動プーリ及び従動プーリとベルトとの連結構造について説明する。
図４及び図５に示すように、駆動プーリ４１には、径方向外側に突出する外歯４１ａが形成されている。また、従動プーリ４２の巻掛部５１には、径方向外側に突出する外歯４２ａが形成されている。一方、ベルト４３には、外歯４１ａ，４２ａと噛合可能な内歯４３ａが形成されている。そして、ベルト４３は、その内歯４３ａを各外歯４１ａ，４２ａに噛合させることにより各プーリ４１，４２に巻き掛けられている。なお、ベルト４３は、各プーリ４１，４２に巻き掛けられた状態で僅かに引き延ばされており、所定の張力（テンション）が発生している。また、図５では、説明の便宜上、外歯４１ａ，４２ａ及び内歯４３ａの歯すじのみを示している。

【0035】

そして、外歯４１ａ，４２ａ及び内歯４３ａは、それぞれ歯すじが各螺子溝６１，６２と反対方向にねじられた左ねじれの斜歯として構成されている。より詳しくは、外歯４１ａ，４２ａ及び内歯４３ａのねじれ角θｔは、それぞれ螺子溝６１，６２のリード角θlと等しくなるように設定されている。なお、螺子溝６１，６２のリード角θlは同一であり、図５では説明の便宜上、ラック軸３の螺子溝６１のリード角θlのみを示している。

【0036】

次に、本実施形態の作用について説明する。
図６（ａ）に示すように、従動プーリ４２がベルト４３から受ける力は、その外歯４２ａの歯すじと直交する方向（歯直角方向）に作用するため、ボール螺子ナット４６は、歯直角方向の力によって回転駆動される。一方、上記のように各ボール４７は、ボール軌道Ｒ１内において各螺子溝６１，６２の延びる方向（リード方向）に配列されており、同方向に転動する。

【0037】

ここで、図６（ｂ）に示すように、比較例として外歯４２ａ´及び内歯４３ａ´を螺子溝６１，６２と同一方向にねじられた斜歯として構成し、歯直角方向がリード方向から大きくずれる場合を考える。この場合、ボール螺子ナット４６には、ボール４７が転動する方向と交差する方向の分力が作用することになる。このように歯直角方向とリード方向とが大きくずれた状態では、ボール螺子ナット４６がラック軸３に対して傾き易くなり、円滑な回転が妨げられる虞がある。

【0038】

この点、本実施形態の外歯４２ａ及び内歯４３ａは、上記のように螺子溝６１，６２のリード角θlと等しい角度で該螺子溝６１，６２と反対方向にねじられた斜歯として構成されているため、歯直角方向がリード方向と略一致する。そのため、ボール螺子ナット４６には、ボール４７が転動する方向と交差する方向の分力がほとんど作用せず、ボール螺子ナット４６がラック軸３に対して傾くことが効果的に抑制され、ボール螺子ナット４６が円滑に回転される。これにより、ボール螺子ナット４６の回転が高効率でラック軸３の軸方向に変換される。

【0039】

次に、本実施形態の効果について記載する。
（１）各プーリ４１，４２の外歯４１ａ，４２ａ及びベルト４３の内歯４３ａを、螺子溝６１，６２と反対方向にねじられた斜歯として構成することで、高効率でモータ１２の回転をラック軸３の往復動に変換できるため、モータ１２として出力トルクの小さな小型・軽量のものを用いても、十分なアシスト力を操舵系に付与することができる。したがって、アシスト性能を維持しつつ、操舵装置１を小型・軽量化することができる。

【0040】

（２）ベルト４３を、ボール螺子ナット４６の螺子溝６２の転動領域Ｔ１と該ベルト４３の一部が軸方向において重なるように配置したため、ベルト４３からボール螺子ナット４６に作用する力の一部は、該ボール螺子ナット４６における内周側にボール４７が存在している部分に作用する。ここで、ボール４７が内周側に存在している部分では、該ボール４７によってボール螺子ナット４６とラック軸３との間の隙間が確保されている。そのため、ベルト４３から従動プーリ４２を介してボール螺子ナット４６に作用する力全体が、該ボール螺子ナット４６における内周側にボール４７の存在していない部分に作用する場合に比べ、ボール螺子ナット４６が傾くことを抑制できる。

【0041】

（３）ラックハウジング５の第２収容部３２内に設けられた転がり軸受５６により、該ボール螺子ナット４６の一端部のみを回転可能に支持したため、両端部を回転可能に支持する場合に比べ、部品点数を削減できる。しかし、同構成では、ボール螺子ナット４６が片持ち状態となるため、ラック軸３に対して傾き易くなる。したがって、外歯４１ａ，４２ａ及び内歯４３ａを螺子溝６１，６２と反対方向にねじられた斜歯とする構成、及びベルト４３をその一部が螺子溝６１のうちの転動領域Ｔ１と軸方向において重なるように配置する構成により、ボール螺子ナット４６の傾きを抑制する効果は大である。

【0042】

（４）転がり軸受５６とラックハウジング５の第２収容部３２との間に、円環状の弾性部材５８を設けたため、転がり軸受５６は、該弾性部材５８によってラックハウジング５内で弾性的に支持される。そのため、組付誤差等に起因してボール螺子ナット４６がラック軸３に対して偏心しても、該ボール螺子ナット４６を円滑に回転させることが可能になるが、ボール螺子ナット４６がラック軸３に対して傾き易くなる。したがって、外歯４１ａ，４２ａ及び内歯４３ａを螺子溝６１，６２と反対方向にねじられた斜歯とする構成、及びベルト４３をその一部が螺子溝６１のうちの転動領域Ｔ１と軸方向において重なるように配置する構成によりボール螺子ナット４６の傾きを抑制する効果は極めて大である。

【0043】

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記実施形態では、転がり軸受５６と第２収容部３２との間に弾性部材５８を介在させ、転がり軸受５６を弾性的に支持したが、これに限らず、弾性部材５８を設けずに転がり軸受５６が第２収容部３２内で剛的に支持されるようにしてもよい。

【0044】

・上記実施形態では、ボール螺子ナット４６の一端部のみを転がり軸受５６によって回転可能に支持したが、これに限らず、ボール螺子ナット４６の両端部をそれぞれ回転可能に支持してもよい。

【0045】

・上記実施形態では、ベルト４３の一部がボール螺子ナット４６の転動領域Ｔ１と軸方向において重なるようにベルト４３を配置したが、これに限らず、ベルト４３の全体がボール螺子ナット４６の転動領域Ｔ１と軸方向において重なるようにベルト４３を配置してもよい。また、ベルト４３の全体がボール螺子ナット４６の転動領域Ｔ１と軸方向において重ならないようにベルト４３を配置してもよい。

【0046】

・上記実施形態では、外歯４１ａ，４２ａ及び内歯４３ａのねじれ角θｔを螺子溝６１，６２のリード角θlと等しくなるように設定した。しかし、これに限らず、外歯４１ａ，４２ａ及び内歯４３ａの歯すじが螺子溝６１，６２と反対方向にねじられていれば、これらのねじれ角θｔを螺子溝６１，６２のリード角θlと異なるように設定してもよい。

【0047】

・上記実施形態では、操舵装置１をラック軸３がステアリング操作により往復動可能な構成（主に前輪操舵装置）としたが、これに限らず、ラック軸３がモータ１２のトルクによってのみ往復動可能な構成（例えば、後輪操舵装置等）としてもよい。

【符号の説明】

【0048】

１…操舵装置、３…ラック軸、５…ラックハウジング、１２…モータ、１３…伝達機構、１４…ボール螺子機構、４１…駆動プーリ、４１ａ…外歯、４２…従動プーリ、４２ａ…外歯、４３…ベルト、４３ａ…内歯、４６…ボール螺子ナット、４７…ボール、５８，５９…弾性部材、６１，６２…螺子溝、Ｒ１…ボール軌道、Ｒ２…循環路、Ｔ１…転動領域、Ｔ２…非進入領域、θｌ…リード角、θｔ…ねじれ角。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】