特許 6266182 車両用ステアリング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6266182

(24)【登録日】2018年1月5日

(45)【発行日】2018年1月24日

(54)【発明の名称】車両用ステアリング装置

(51)【国際特許分類】

   B62D 5/04 20060101AFI20180115BHJP

   F16F 15/08 20060101ALI20180115BHJP

   F16C 27/06 20060101ALI20180115BHJP

【ＦＩ】

   B62D5/04

   F16F15/08 Y

   F16C27/06 B

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-535471(P2017-535471)

(86)(22)【出願日】2017年6月29日

(86)【国際出願番号】JP2017023865

【審査請求日】2017年6月30日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000146010

【氏名又は名称】株式会社ショーワ

(74)【代理人】

【識別番号】100067356

【弁理士】

【氏名又は名称】下田 容一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100160004

【弁理士】

【氏名又は名称】下田 憲雅

(74)【代理人】

【識別番号】100120558

【弁理士】

【氏名又は名称】住吉 勝彦

(74)【代理人】

【識別番号】100148909

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧澤 匡則

(74)【代理人】

【識別番号】100192533

【弁理士】

【氏名又は名称】奈良 如紘

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 行成

(72)【発明者】

【氏名】手塚 太之

(72)【発明者】

【氏名】石毛 伸吾

(72)【発明者】

【氏名】白川 輝

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 司

【審査官】 飯島 尚郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−１５９６６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０５６９２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１３２９８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１４−５０１６５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６２Ｄ ５／０４

Ｆ１６Ｃ ２７／０６

Ｆ１６Ｆ １５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項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第１荷重特性を有している第１弾性部と、前記比率が前記第１荷重特性に比べて急増する第２荷重特性を有している第２弾性部と、から成り、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、弾性材料から成る連続的な環状の弾性体と、
を備え、
前記第２弾性部は、前記軸受の側面に平行な円板状で且つ環状の部材から成り、前記軸受の側面に対向する平坦な先端面を有し、
前記第１弾性部は、前記第２弾性部の前記先端面から、前記軸受の側面へ向かって突出した、連続的な環状の部材から成り、
前記第１弾性部の断面形状は、前記第２弾性部の前記先端面から、前記軸受の側面へ向かって先細りとなるテーパ状であり、
前記第１弾性部の外径は、前記第２弾性部の外径よりも小さく、
前記第１弾性部の内径は、前記第２弾性部の内径よりも大きい、
ことを特徴とする車両用ステアリング装置。

【請求項2】

前記第２弾性部の内周面は、前記第１弾性部の内周面に連続した傾斜面である、請求項１記載の車両用ステアリング装置。

【請求項3】

前記第１弾性部の先端面は、前記軸受の側面に対向するとともに、断面視円弧状を呈している、請求項１記載の車両用ステアリング装置。

【請求項4】

前記転舵軸の軸方向における、前記ハウジングと前記弾性体との間に介在した環状のカラーを、更に有しており、
前記弾性体は、前記カラーに一体に構成されている、
請求項１記載の車両用ステアリング装置。

【請求項5】

前記カラーは、前記軸受の側面に対向する先端面に、環状の凹部を有し、
前記第２弾性部は、前記凹部に嵌め込まれてなり、
前記第２弾性部の内径は、前記カラーの内径と同一であり、
前記第２弾性部の前記先端面は、前記カラーの前記先端面よりも前記軸受の側面へ向かって突出している、
請求項４記載の車両用ステアリング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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。

【0003】

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、制振部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。制振部は、カラーと、ラバー製の弾性体とから成る。カラーと弾性体は、転舵軸の軸方向に互いに組み合わされた環状の部材である。弾性体の断面形状は矩形である。このため、弾性体の荷重特性、つまり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）は、概ね一定である。

【0004】

一般に通常運転時において、ボールねじにはミスアライメントに起因する振動や作動音が発生し得る。この振動や作動音は、ナットから軸受へ伝わる。この振動や作動音は、制振部によって減衰される。また、ボールねじのナットに作用する荷重の偏りに起因して、軸受には微小な傾きが発生し得る。軸受が傾くと、軸受の外周面と、この軸受を支持するハウジングの内周面との間には、振動や作動音が発生する。制振部は、軸受の傾きを抑制することにより、振動や作動音の発生を抑制する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１６−１５９６６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

例えば、車輪が道路の縁石に乗り上げた場合には、車輪から転舵軸へ軸方向の衝撃荷重が作用する。このような軸方向の衝撃荷重は、転舵軸からボールねじのナットを介して軸受に伝わる。過大な衝撃荷重を受けた軸受が、ハウジングに対して軸方向へ大きく変位した場合には、弾性体は完全に押し潰される。このときに、軸受がカラーに当たると、打音が発生する。車室内の低騒音化を促進する上で、打音の発生を極力抑制することが求められる。そのためには、ハウジングに対する軸受の位置を保持する、いわゆる保持性を高めることが好ましい。

【0007】

本発明は、通常運転時における軸受の振動や作動音の低減と、転舵軸に軸方向の過大な衝撃荷重を受けたときの軸受の位置の保持性との、両立を図ることができる技術を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

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第１荷重特性を有している第１弾性部と、前記比率が前記第１荷重特性に比べて急増する第２荷重特性を有している第２弾性部と、から成り、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、弾性材料から成る連続的な環状の弾性体と、を備え、
前記第２弾性部は、前記軸受の側面に平行な円板状で且つ環状の部材から成り、前記軸受の側面に対向する平坦な先端面を有し、
前記第１弾性部は、前記第２弾性部の前記先端面から、前記軸受の側面へ向かって突出した、連続的な環状の部材から成り、
前記第１弾性部の断面形状は、前記第２弾性部の前記先端面から、前記軸受の側面へ向かって先細りとなるテーパ状であり、
前記第１弾性部の外径は、前記第２弾性部の外径よりも小さく、
前記第１弾性部の内径は、前記第２弾性部の内径よりも大きい、ことを特徴とする。

【0010】

好ましくは、前記第２弾性部の内周面は、前記第１弾性部の内周面に連続した傾斜面である。

【0011】

好ましくは、前記第１弾性部の先端面は、前記軸受の側面に対向するとともに、断面視円弧状を呈している。

【0012】

好ましくは、前記転舵軸の軸方向における、前記ハウジングと前記弾性体との間に介在した環状のカラーを、更に有しており、前記弾性体は、前記カラーに一体に構成されている。

【0013】

好ましくは、前記カラーは、前記軸受の側面に対向する先端面に、環状の凹部を有し、前記第２弾性部は、前記凹部に嵌め込まれてなり、前記第２弾性部の内径は、前記カラーの内径と同一であり、前記第２弾性部の前記先端面は、前記カラーの前記先端面よりも前記軸受の側面へ向かって突出している。

【発明の効果】

【0014】

本発明では、軸受の側面を軸方向に支持する弾性体は、第１荷重特性を有している第１弾性部と、第２荷重特性を有している第２弾性部と、から成る弾性材料製品である。第１荷重特性は、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）が徐々に増大する特性である。第２荷重特性は、第１荷重特性に比べて前記比率が急増する特性である。このように弾性体は、いわゆる２段階のバネレートを有している。

【0015】

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、弾性体のなかの、特に第１弾性部によって低減することができる。

【0016】

また、軸受に対して軸方向に作用する衝撃荷重を、弾性体のなかの、特に第２弾性部によって減衰することができる。この結果、ボールねじや軸受を衝撃荷重から保護することができる。加えて、ハウジングに対する軸受の、軸方向の位置を、第２弾性部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。

【0017】

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の振動や作動音の低減と、転舵軸に軸方向の過大な衝撃荷重を受けたときの軸受の位置の保持性との、両立を図ることができる。

【0018】

しかも、弾性材料から成る弾性体であるから、形状の自由度が高い。このため、第１荷重特性と第２荷重特性の両方が最適となるように、弾性体を構成することができる。つまり、弾性体に弾性材料を採用しているので、皿バネ等のバネを採用した場合に比べて、最適な荷重特性に設定することが、容易である。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】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2】図１に示された第２伝動機構回りの断面図である。

【図3】図２の３部を拡大した図である。

【図4】図３に示された支持部を拡大した図である。

【図5】図４に示された弾性体の圧縮荷重−圧縮量線図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

第１伝動機構２５は、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。この転舵軸２６の両端は、ハウジング５０の車幅方向の両端から突出している。このハウジング５０は車幅方向に延びており、車幅方向に貫通した貫通孔５０ａを有している。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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（雌ネジ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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

以下、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。図３及び図４に示されるように、この支持部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。

【0035】

弾性体８０は、弾性材料から成る。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。弾性体８０は、環状の第１弾性部８１と環状の第２弾性部８２とから成り、一体に形成されて成る。

【0036】

第１弾性部８１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「第１荷重特性」を有している。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。

【0037】

第２弾性部８２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「第２荷重特性」を有している。

【0038】

弾性体８０は、第１弾性部８１の断面形状と、第２弾性部８２の断面形状とを、相違させることによって、第１荷重特性と第２荷重特性とを得ることができる。

【0039】

ここで、弾性体８０の荷重特性について、図５を参照しつつ説明する。図５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。

【0040】

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。

【0041】

図３及び図４に示されるように、第２弾性部８２は、転がり軸受７４の側面７４ｃに平行な環状（中空円板状）の部材から成る。第２弾性部８２の断面形状は、概ね矩形である。第２弾性部８２は、転がり軸受７４の側面７４ｃに対向する平坦な先端面８２ａ（表面８２ａ）と、カラー９０に対向する平坦な裏面８２ｂとを有する。第２弾性部８２の厚み（転舵軸２６の軸方向の寸法）は均一である。

【0042】

前記第１弾性部８１は、第２弾性部８２の平坦な先端面８２ａから、転がり軸受７４の側面７４ｃへ向かって、突出量Ｘ１だけ突出した、環状の部材から成る。第１弾性部８１の断面形状は、第２弾性部８２の先端面８２ａから、転がり軸受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１弾性部８１の外周面８１ａと内周面８１ｂは、共に傾斜面である。第１弾性部８１の先端面８１ｃは、断面視円弧状を呈している。

【0043】

第２弾性部８２の外周面８２ｃは、円形である。第２弾性部８２の内周面８２ｄは、第１弾性部８１の内周面８１ｂに連続した傾斜面である。第１弾性部８１の外径Ｄ１１は、第２弾性部８２の外径Ｄ２１よりも小さい。第１弾性部８１の内径Ｄ１２は、第２弾性部８２の内径Ｄ２２よりも大きい。

【0044】

カラー９０は、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。このカラー９０は、金属材料や硬質樹脂材料から成る、環状（中空円板状）の部材である。このカラー９０の先端面９１は、転がり軸受７４の側面７４ｃに対向している。先端面９１には、環状の凹部９２が形成されて成る。この凹部９２の底面９２ａは、平坦面である。この凹部９２には、第２弾性部８２が嵌め込まれてなる。カラー９０の内径Ｄ３１は、第２弾性部８２の内径Ｄ２２に対して同一である。第２弾性部８２の先端面８２ａは、カラー９０の先端面９１から突出量Ｘ２だけ突出している。

【0045】

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。

【0046】

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、既に第１弾性部８１，８１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５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９１，９１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。

【0047】

ナット７３や転がり軸受７４に作用した、軸方向の小さい力（振動を含む）は、第１弾性部８１，８１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、軸方向の大きい力は、第２弾性部８２，８２によって減衰される。

【0048】

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第１荷重特性を有している第１弾性部８１，８１と、前記比率が前記第１荷重特性に比べて急増する第２荷重特性を有している第２弾性部８２，８２と、から成り、前記軸受７４の側面７４ｃ，７４ｃ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８０，８０と、を備えている。

【0049】

このように、弾性体８０，８０は、第１荷重特性を有している第１弾性部８１，８１と、第２荷重特性を有している第２弾性部８２，８２とから成ることによって、２段階のバネレートを有している。

【0050】

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８０，８０のなかの、特に第１弾性部８１，８１によって低減することができる。

【0051】

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のなかの、特に第２弾性部８２，８２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弾性部８２，８２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。

【0052】

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。

【0053】

しかも、弾性材料から成る弾性体８０，８０であるから、形状の自由度が高い。このため、第１荷重特性と第２荷重特性の両方が最適となるように、弾性体８０，８０を構成することができる。つまり、弾性体８０，８０に弾性材料を採用しているので、皿バネ等のバネを採用した場合に比べて、最適な荷重特性に設定することが、容易である。

【0054】

さらには、図３及び図４に示されるように、前記第２弾性部８２，８２は、前記軸受７４の側面７４ｃ，７４ｃに平行な円板状で且つ環状の部材から成り、前記軸受７４の側面７４ｃ，７４ｃに対向する平坦な先端面８２ａ，８２ａを有する。前記第１弾性部８１，８１は、前記第２弾性部８２，８２の前記先端面８２ａ，８２ａから、軸受７４の側面７４ｃ，７４ｃへ向かって突出した、環状の部材から成る。前記第１弾性部８１，８１の断面形状は、前記第２弾性部８２，８２の前記先端面８２ａ，８２ａから、前記側面７４ｃ，７４ｃへ向かって先細りとなるテーパ状である。前記第１弾性部８１，８１の外径Ｄ１１は、前記第２弾性部８２，８２の外径よりも小さい。前記第１弾性部８１，８１の内径１２は、前記第２弾性部８２，８２の内径Ｄ２２よりも大きい。

【0055】

このように、第１弾性部８１，８１の断面形状と第２弾性部８２，８２の断面形状とは、大きく異なる。加えて、第１弾性部８１，８１の径Ｄ１１，Ｄ１２と第２弾性部８２，８２の径Ｄ２１，Ｄ２２も異なる。このため、２段階のバネレートを容易に大きく相違させることができる。さらには、第１弾性部８１，８１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。

【0056】

さらには、図３及び図４に示されるように、前記第２弾性部８２，８２の内周面８２ｄ，８２ｄは、前記第１弾性部８１，８１の内周面８１ｂ，８１ｂに連続した傾斜面である。このため、軸受７４の側面７４ｃ，７４ｃから第１弾性部８１，８１へ作用した過大な衝撃荷重を、効率よく第２弾性部８２，８２へ伝えることができる。

【0057】

さらには、図３及び図４に示されるように、前記第１弾性部８１，８１の先端面８１ｃ，８１ｃは、前記軸受７４の側面７４ｃ，７４ｃに対向するとともに、断面視円弧状を呈している。このように、第１弾性部８１，８１の先端面８１ｃ，８１ｃを断面視円弧状とすることによって、第１弾性部８１，８１の耐久性を高めることができる。

【0058】

さらには、図３及び図４に示されるように、車両用ステアリング装置１０は、前記転舵軸２６の軸方向における、前記ハウジング５０と前記弾性体８０，８０との間に介在した環状のカラー９０，９０を、更に有している。弾性体８０，８０は、前記カラー９０，９０に一体に構成されている。

【0059】

このように、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、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。

【0060】

さらには、図３及び図４に示されるように、前記カラー９０，９０は、前記軸受７４の側面７４ｃ，７４ｃに対向する先端面９１，９１に、環状の凹部９２，９２を有する。前記第２弾性部８２，８２は、前記凹部９２，９２に嵌め込まれてなる。前記第２弾性部８２，８２の内径Ｄ２２は、前記カラー９０，９０の内径Ｄ３１と同一である。前記第２弾性部８２，８２の前記先端面８２ａ，８２ａは、前記カラー９０，９０の前記先端面９１，９１よりも前記側面７４ｃ，７４ｃへ向かって突出している。

【0061】

このため、カラー９０，９０の先端面９１，９１は、軸受７４が軸方向へ変位する範囲を規定する。過大な衝撃荷重を受けた軸受７４が、ハウジング５０に対して軸方向へ大きく変位した場合には、弾性体８０，８０は完全に押し潰される。軸受７４の側面７４ｃ，７４ｃがカラー９０，９０の先端面９１，９１に当たることにより、軸受７４は軸方向へこれ以上変位できない。

【0062】

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。

【0063】

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。

【0064】

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。

【産業上の利用可能性】

【0065】

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。

【符号の説明】

【0066】

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
８１ｂ 内周面
８１ｃ 先端面
８２ 第２弾性部
８２ａ 先端面
８２ｄ 内周面
９０ カラー
９１ 先端面
９２ 凹部
Ｄ１１ 第１弾性部の外径
Ｄ１２ 第１弾性部の内径
Ｄ２１ 第２弾性部の外径
Ｄ２２ 第２弾性部の内径
Ｄ３１ カラーの内径

【要約】

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、弾性材料から成る環状の弾性体(80,80)と、を備えている。前記弾性体(80,80)は、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第１荷重特性を有している第１弾性部(81,81)と、前記比率が前記第１荷重特性に比べて急増する第２荷重特性を有している第２弾性部(82,82)と、から成る。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】