特許 7222263 電動パワーステアリング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-02-07

(45)【発行日】2023-02-15

(54)【発明の名称】電動パワーステアリング装置

(51)【国際特許分類】

   B62D 5/04 20060101AFI20230208BHJP

   F16C 19/18 20060101ALI20230208BHJP

   F16C 35/077 20060101ALI20230208BHJP

【ＦＩ】

B62D5/04

F16C19/18

F16C35/077

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019024672

(22)【出願日】2019-02-14

(65)【公開番号】P2020131806

(43)【公開日】2020-08-31

【審査請求日】2021-09-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000004204

【氏名又は名称】日本精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】金井 知幸

【審査官】菅 和幸

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１６８８７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０５４６０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００３－５０９６３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１８６９４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３０３５３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００６／００６２５０５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｄ ５／０４

Ｆ１６Ｃ １９／１８

Ｆ１６Ｃ ３５／０７７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジングと、
前記ハウジングに配置されるナット、及び前記ナットを貫通するねじ軸を備えるボールねじ装置と、
前記ハウジングに嵌合する外輪、及び前記ナットと共に回転する内輪を備える軸受と、
前記外輪との間に隙間を空けて配置される環状の本体部、及び前記本体部から突出し前記外輪の端面に面する保持部を備えるプレートと、
前記ねじ軸の径方向において前記保持部の内側であり且つ前記外輪と前記本体部との間である位置に配置される皿バネと、
を備え、
前記皿バネは、前記径方向における外側に向かって前記外輪に近付くように傾斜しており、
前記ねじ軸の軸方向における前記皿バネの一端である第１端部は、前記外輪の端面に接し、
前記軸方向における前記皿バネの他端である第２端部は、前記本体部に接し、
前記本体部は、前記ナットの外周面に面し、
前記皿バネと前記内輪との間の隙間長さは、前記本体部と前記ナットとの間の隙間長さよりも小さい
電動パワーステアリング装置。

【請求項2】

ハウジングと、
前記ハウジングに配置されるナット、及び前記ナットを貫通するねじ軸を備えるボールねじ装置と、
前記ハウジングに嵌合する外輪、及び前記ナットと共に回転する内輪を備える軸受と、
前記外輪との間に隙間を空けて配置される環状の本体部、及び前記本体部から突出し前記外輪の端面に面する保持部を備えるプレートと、
前記ねじ軸の径方向において前記保持部の内側であり且つ前記外輪と前記本体部との間である位置に配置される皿バネと、
を備え、
前記皿バネは、前記径方向における外側に向かって前記外輪に近付くように傾斜しており、
前記ねじ軸の軸方向における前記皿バネの一端である第１端部は、前記外輪の端面に接し、
前記軸方向における前記皿バネの他端である第２端部は、前記本体部に接し、
前記本体部は、前記ナットに取り付けられて前記内輪を位置決めする位置決め部材の外周面に面し、
前記皿バネと前記内輪との間の隙間長さは、前記本体部と前記位置決め部材との間の隙間長さよりも小さい
電動パワーステアリング装置。

【請求項3】

電動モータと、
前記電動モータと接続される第１プーリ、前記ナットと接続される第２プーリ、並びに前記第１プーリ及び前記第２プーリに巻きかけられる動力伝達部材を備える伝達機構と、
を備え、
前記プレート及び前記皿バネは、前記軸受に対して、前記伝達機構側に配置される
請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。

【請求項4】

前記皿バネが前記外輪に接する前であり且つ前記第２端部が前記本体部に接した状態において、前記本体部から前記皿バネの前記径方向の外側端部までの前記軸方向の距離を第１距離とし、前記本体部から前記保持部の先端までの前記軸方向の距離を第２距離とし、前記本体部から前記第１端部までの前記軸方向の距離を第３距離とした場合、
前記第１距離は、前記第２距離よりも小さく、
前記第２距離は、前記第３距離よりも小さい
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置。

【請求項5】

前記プレートは、前記軸方向において前記軸受の両側に配置され、
前記皿バネは、前記軸方向において前記軸受の両側に配置される
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電動モータの動力がラックに伝達されるラックアシスト式の電動パワーステアリング装置が知られている。ラックアシスト式の電動パワーステアリング装置にはボールねじ装置が用いられる。例えば、特許文献１には、電動パワーステアリング装置に用いられるボールねじ装置の一例が記載される。特許文献１に記載されるように、ボールねじ装置のナットを支持する軸受とハウジングとの間に、弾性部材（皿バネ）が配置されることがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－２２７０４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、軸受を支持する皿バネの性能は、形状によって変化する。皿バネの性能を適切に設定するために、皿バネの形状設計においてできるだけ制約が少ないことが望ましい。

【0005】

本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、軸受を支持する皿バネの形状設計を容易にできる電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の目的を達成するため、本開示の一態様に係る電動パワーステアリング装置は、ハウジングと、前記ハウジングに配置されるナット、及び前記ナットを貫通するねじ軸を備えるボールねじ装置と、前記ハウジングに嵌合する外輪、及び前記ナットと共に回転する内輪を備える軸受と、前記外輪との間に隙間を空けて配置される環状の本体部、及び前記本体部から突出し前記外輪の端面に面する保持部を備えるプレートと、前記ねじ軸の径方向において前記保持部の内側であり且つ前記外輪と前記本体部との間である位置に配置される皿バネと、を備え、前記皿バネは、前記径方向における外側に向かって前記外輪に近付くように傾斜しており、前記ねじ軸の軸方向における前記皿バネの一端である第１端部は、前記外輪の端面に接し、前記軸方向における前記皿バネの他端である第２端部は、前記本体部に接する。

【0007】

これにより、皿バネの内径を外輪の端部内径（端面における内径）よりも小さくすることが可能である。皿バネの形状については、内輪及びナットに接触しない範囲で自由に設計できる。したがって、電動パワーステアリング装置は、軸受を支持する皿バネの形状設計を容易にできる。

【0008】

上記の電動パワーステアリング装置の望ましい態様として、前記皿バネが前記外輪に接する前であり且つ前記第２端部が前記本体部に接した状態において、前記本体部から前記皿バネの前記径方向の外側端部までの前記軸方向の距離を第１距離とし、前記本体部から前記保持部の先端までの前記軸方向の距離を第２距離とし、前記本体部から前記第１端部までの前記軸方向の距離を第３距離とした場合、前記第１距離は、前記第２距離よりも小さく、前記第２距離は、前記第３距離よりも小さい。

【0009】

第２距離が第３距離よりも小さいことによって、外輪、皿バネ及びプレートを組み立てると、外輪が保持部に接する前に皿バネに接する。このため、皿バネに予圧を付与することができる。また、外輪、皿バネ及びプレートを組み立てる前に、皿バネ及びプレートを予め組み立てておくことがある。第１距離が第２距離よりも小さいことによって、皿バネがプレートから脱落することが抑制される。したがって、電動パワーステアリング装置は、外輪、皿バネ及びプレートの組立を容易にできる。

【0010】

上記の電動パワーステアリング装置の望ましい態様として、前記本体部は、前記ナットの外周面に面し、前記皿バネと前記内輪との間の隙間長さは、前記本体部と前記ナットとの間の隙間長さよりも小さい。

【0011】

これにより、皿バネが、軸受の外輪と内輪との間の隙間への異物の侵入を抑制する。したがって、電動パワーステアリング装置は、軸受の寿命を向上させることができる。

【0012】

上記の電動パワーステアリング装置の望ましい態様として、電動モータと、前記電動モータと接続される第１プーリ、前記ナットと接続される第２プーリ、並びに前記第１プーリ及び前記第２プーリに巻きかけられる動力伝達部材を備える伝達機構と、を備え、前記プレート及び前記皿バネは、前記軸受に対して、前記伝達機構側に配置される。

【0013】

これにより、皿バネが、軸受の外輪と内輪との間の隙間に伝達機構で生じる摩耗粉が侵入することを抑制する。したがって、電動パワーステアリング装置は、軸受の寿命を向上させることができる。

【0014】

上記の電動パワーステアリング装置の望ましい態様として、前記本体部は、前記ナットに取り付けられて前記内輪を位置決めする位置決め部材の外周面に面し、前記皿バネと前記内輪との間の隙間長さは、前記本体部と前記位置決め部材との間の隙間長さよりも小さい。

【0015】

これにより、皿バネが、軸受の外輪と内輪との間の隙間への異物の侵入を抑制する。したがって、電動パワーステアリング装置は、軸受の寿命を向上させることができる。

【0016】

上記の電動パワーステアリング装置の望ましい態様として、前記プレートは、前記軸方向において前記軸受の両側に配置され、前記皿バネは、前記軸方向において前記軸受の両側に配置される。

【0017】

これにより、軸受が２つの皿バネによって弾性的に支持される。このため、電動パワーステアリング装置は、軸受の振動がハウジングに伝達することを抑制できる。

【発明の効果】

【0018】

本開示の電動パワーステアリング装置は、軸受を支持する皿バネの形状設計を容易にできる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、本実施形態の電動パワーステアリング装置の模式図である。

【図2】図２は、本実施形態のラックの正面図である。

【図3】図３は、本実施形態のボールねじ装置の断面図である。

【図4】図４は、図３の軸受の周辺を拡大した断面図である。

【図5】図５は、図４の第１皿バネの周辺を拡大した断面図である。

【図6】図６は、図４の第２皿バネの周辺を拡大した断面図である。

【図7】図７は、第１皿バネが外輪に接する前の状態における第１皿バネ及び第１プレートの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

【0021】

（実施形態）
図１は、本実施形態の電動パワーステアリング装置の模式図である。図２は、本実施形態のラックの正面図である。図１に示すように、電動パワーステアリング装置８０は、ステアリングホイール８１と、ステアリングシャフト８２と、ユニバーサルジョイント８４と、ロアシャフト８５と、ユニバーサルジョイント８６と、ピニオンシャフト８７と、ピニオン８８ａと、ラック８８ｂと、を備える。

【0022】

図１に示すように、ステアリングホイール８１は、ステアリングシャフト８２に連結される。ステアリングシャフト８２の一端は、ステアリングホイール８１に連結される。ステアリングシャフト８２の他端は、ユニバーサルジョイント８４に連結される。ロアシャフト８５の一端は、ユニバーサルジョイント８４を介してステアリングシャフト８２に連結される。ロアシャフト８５の他端は、ユニバーサルジョイント８６を介してピニオンシャフト８７に連結される。ピニオンシャフト８７は、ピニオン８８ａに連結される。ピニオン８８ａは、ラック８８ｂに噛み合う。ピニオン８８ａが回転すると、ラック８８ｂが車両の車幅方向に移動する。ピニオン８８ａ及びラック８８ｂは、ピニオンシャフト８７に伝達された回転運動を直進運動に変換する。ラック８８ｂは、タイロッド８９に連結される。ラック８８ｂが移動することで車輪の角度が変化する。なお、ステアリングホイール８１の操作が電気信号に変換され、電気信号によって車輪の角度が変化させられてもよい。すなわち、電動パワーステアリング装置８０に、ステアバイワイヤシステムを適用してもよい。

【0023】

図１に示すように、電動パワーステアリング装置８０は、電動モータ９３と、トルクセンサ９４と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）９０と、を備える。電動モータ９３は、例えばブラシレスモータであるが、ブラシ（摺動子）及びコミュテータ（整流子）を備えるモータであってもよい。電動モータ９３は、後述するハウジング１００に配置される。トルクセンサ９４は、例えばピニオン８８ａに取り付けられている。トルクセンサ９４は、ピニオン８８ａに伝達された操舵トルクをＣＡＮ（Controller Area Network）通信によりＥＣＵ９０に出力する。車速センサ９５は、電動パワーステアリング装置８０が搭載される車体の走行速度（車速）を検出する。車速センサ９５は、車体に備えられ、車速をＣＡＮ通信によりＥＣＵ９０に出力する。電動モータ９３、トルクセンサ９４及び車速センサ９５は、ＥＣＵ９０と電気的に接続される。

【0024】

ＥＣＵ９０は、電動モータ９３の動作を制御する。ＥＣＵ９０は、トルクセンサ９４及び車速センサ９５のそれぞれから信号を取得する。ＥＣＵ９０には、イグニッションスイッチ９８がオンの状態で、電源装置９９（例えば車載のバッテリ）から電力が供給される。ＥＣＵ９０は、操舵トルク及び車速に基づいて補助操舵指令値を算出する。ＥＣＵ９０は、補助操舵指令値に基づいて電動モータ９３へ供給する電力値を調節する。ＥＣＵ９０は、電動モータ９３から誘起電圧の情報又は電動モータ９３に設けられたレゾルバ等から出力される情報を取得する。

【0025】

図３は、本実施形態のボールねじ装置の断面図である。図４は、図３の軸受の周辺を拡大した断面図である。図５は、図４の第１皿バネの周辺を拡大した断面図である。図６は、図４の第２皿バネの周辺を拡大した断面図である。図７は、第１皿バネが外輪に接する前の状態における第１皿バネ及び第１プレートの断面図である。

【0026】

図３に示すように、電動パワーステアリング装置８０は、ハウジング１００と、ボールねじ装置１０と、伝達機構２０と、軸受３０と、第１プレート５０と、第１皿バネ４０と、第２プレート７０と、第２皿バネ６０と、を備える。

【0027】

ハウジング１００は、例えばアルミニウム合金又はマグネシウム合金等の軽金属で形成される。図２及び図３に示すように、ハウジング１００は、第１本体１０１と、第２本体１０３と、第３本体１０５と、を備える。

【0028】

第１本体１０１は、軸受３０を支持する。第１本体１０１は、略円筒状であって、軸受３０及びボールねじ装置１０を覆う。第２本体１０３は、第１本体１０１と第３本体１０５との間に配置される。第２本体１０３は、ボルト等によって第１本体１０１と連結される。第３本体１０５は、電動モータ９３を支持する。第３本体１０５は、略円筒状であって、電動モータ９３を覆う。第３本体１０５は、ボルト等によって第２本体１０３と連結される。

【0029】

図３に示すように、ボールねじ装置１０は、ナット１３と、ねじ軸１１と、複数の転動体１５と、を備える。ナット１３は、ハウジング１００の第１本体１０１の内部に配置される。ナット１３は、内周面にねじ溝を備える。ねじ軸１１は、ナット１３を貫通する。ねじ軸１１は、外周面にねじ溝を備える。ねじ軸１１は、ラック８８ｂの一部である。すなわち、ねじ軸１１は、ラック８８ｂと一体である。転動体１５は、ナット１３とねじ軸１１との間に配置される。転動体１５は、ボールである。転動体１５は、ナット１３のねじ溝とねじ軸１１のねじ溝で形成される転動路を無限循環する。ナット１３が回転すると、ねじ軸１１（ラック８８ｂ）が車幅方向に移動する。ボールねじ装置１０は、回転運動を直進運動に変換する。

【0030】

以下の説明において、ねじ軸１１の軸方向は、単に軸方向と記載される。ねじ軸１１の軸方向に対して直交する方向は、単に径方向と記載される。径方向は、放射方向とも呼ばれる方向である。

【0031】

伝達機構２０は、電動モータ９３の動力をナット１３に伝達する。図３に示すように、伝達機構２０は、第１プーリ２１と、第２プーリ２３と、動力伝達部材２５と、を備える。第１プーリ２１は、電動モータ９３のシャフトに固定される。第１プーリ２１は、電動モータ９３のシャフトと一体となって回転する。第２プーリ２３は、ナット１３に固定される。第２プーリ２３は、ナット１３と一体となって回転する。動力伝達部材２５は、第１プーリ２１及び第２プーリ２３に巻きかけられる。動力伝達部材２５は、第１プーリ２１から第２プーリ２３に伝達する。動力伝達部材２５は、例えばベルトである。伝達機構２０が作動している時、第１プーリ２１と動力伝達部材２５との噛み合い部、及び第２プーリ２３と動力伝達部材２５との噛み合い部に摩耗が生じる。摩耗によって、摩耗粉が生じることがある。

【0032】

軸受３０は、ハウジング１００に対してナット１３が回転できるようにナット１３を支持する。軸受３０は、例えば軸受鋼等の鋼で形成される。図３に示すように、軸受３０は、複列軸受である。軸受３０は、背面組合せされた２つのアンギュラ軸受の２つの外輪を一体化することによって形成される。軸受３０は、外輪３１と、内輪３３と、複数の転動体３５と、を備える。外輪３１は、第１本体１０１の内周面に隙間嵌合する。外輪３１は、第１本体１０１の内周面に圧入嵌合してもよい。外輪３１は、第１皿バネ４０及び第２皿バネ６０によって挟まれる。外輪３１は、第１皿バネ４０及び第２皿バネ６０によって、軸方向の両側から押される。外輪３１は、２列の転動体３５の間に配置される凸部３１１を備える。内輪３３は、ナット１３の外周面に嵌合する。内輪３３は、背面組合せされた２つのアンギュラ軸受の２つの内輪を連結することによって形成される。内輪３３は、位置決め部材１７及びナット１３によって、軸方向に位置決めされる。位置決め部材１７は、ロックナットと呼ばれる。内輪３３は、ナット１３と一体となって回転する。転動体３５は、外輪３１と内輪３３との間に配置される。転動体３５は、ボールである。転動体３５は、第１列と、第１列に対して軸方向にずれた第２列と、に配置される。

【0033】

電動モータ９３が駆動すると、電動モータ９３で生じた動力が伝達機構２０を介してナット１３に伝達される。これにより、軸受３０に支持されるナット１３が回転する。ナット１３が回転すると、ラック８８ｂ（ねじ軸１１）に軸方向の力が作用する。これにより、ラック８８ｂを移動させるために要する力が小さくなる。すなわち、電動パワーステアリング装置８０は、ラックアシスト式である。

【0034】

図４に示すように、第１プレート５０は、環状の部材である。第１プレート５０は、第１本体１０１の内部に配置される。第１プレート５０は、第１本体１０１に設けられた凹部に隙間嵌合される。第１プレート５０は、軸受３０に対して、伝達機構２０側に配置される。第１プレート５０は、本体部５１と、保持部５３と、を備える。

【0035】

図４に示すように、本体部５１は、環状であり且つ板状の部材である。本体部５１は、第２本体１０３に接する。本体部５１は、軸受３０の外輪３１に対して隙間を空けて配置される。本体部５１の内周面は、ナット１３の外周面に面する。本体部５１の内径は、ナット１３の外径よりも大きい。本体部５１の外径は、外輪３１の外径よりも大きい。

【0036】

図４に示すように、保持部５３は、本体部５１から外輪３１に向かって突出する。保持部５３は、外輪３１に対して軸方向の隙間５４を空けて配置される。また、保持部５３は、第１本体１０１に対して軸方向の隙間５５を空けて配置される。隙間５５の大きさは、隙間５４の大きさよりも大きい。

【0037】

図４に示すように、第２プレート７０は、環状の部材である。第２プレート７０は、第１本体１０１の内部に配置される。第２プレート７０は、軸受３０に対して、伝達機構２０及び第１プレート５０とは反対側に配置される。第２プレート７０は、本体部７１と、保持部７３と、を備える。

【0038】

図４に示すように、本体部７１は、環状であり且つ板状の部材である。本体部７１は、軸受３０の外輪３１に対して隙間を空けて配置される。本体部７１の内周面は、位置決め部材１７の外周面に面する。本体部７１の内径は、位置決め部材１７の外径よりも大きい。本体部７１の外径は、第１本体１０１の第２プレート７０に面する部分の内径よりも小さい。

【0039】

図４に示すように、保持部７３は、本体部７１から外輪３１に向かって突出する。保持部７３は、外輪３１に対して軸方向の隙間７４を空けて配置される。

【0040】

図４に示すように、第１皿バネ４０は、軸受３０に対して、伝達機構２０側に配置される。図５に示すように、第１皿バネ４０は、軸方向において、外輪３１と第１プレート５０の本体部５１との間に配置される。第１皿バネ４０は、径方向において、第１プレート５０の保持部５３の内側に配置される。第１皿バネ４０は、保持部５３とナット１３との間に配置される。図４に示すように、第１皿バネ４０の内径Ｉ４０は、外輪３１の端部内径Ｉ３１よりも小さい。端部内径Ｉ３１は、外輪３１の端面における内径である。さらに、第１皿バネ４０の内径Ｉ４０は、外輪３１の最小内径Ｉ３１１よりも小さい。最小内径Ｉ３１１は、外輪３１の凸部３１１における内径である。第１皿バネ４０は、例えば鋼で形成される。

【0041】

図５に示すように、第１皿バネ４０は、径方向の外側に向かって外輪３１に近付くように傾斜している。より具体的には、ナット１３の回転軸を含む断面（図５の断面）において、第１皿バネ４０を厚さ方向に２等分する線分Ｍ１は、径方向の外側に向かって外輪３１に近付くように傾斜している。軸方向における第１皿バネ４０の一端である第１端部４１は、外輪３１の端面に接する。第１皿バネ４０は、外輪３１を第２皿バネ６０の方向に押す。軸方向における第１皿バネ４０の他端である第２端部４３は、本体部５１に接する。第２端部４３は、第１端部４１に対して径方向で内側に配置される。第１皿バネ４０の外形Ｅ４０は、保持部５３の内径Ｉ５３よりも小さい。第１皿バネ４０と保持部５３との間には、径方向の隙間が設けられる。第１皿バネ４０と内輪３３との間の隙間長さＧ２は、本体部５１とナット１３との間の隙間長さＧ１よりも小さい。

【0042】

図４に示すように、第２皿バネ６０は、軸受３０に対して、伝達機構２０とは反対側に配置される。図６に示すように、第２皿バネ６０は、軸方向において、外輪３１と第２プレート７０の本体部７１との間に配置される。第２皿バネ６０は、径方向において、第２プレート７０の保持部７３の内側に配置される。第２皿バネ６０は、径方向において、保持部７３と位置決め部材１７との間に配置される。図４に示すように、第２皿バネ６０の内径Ｉ６０は、外輪３１の端部内径Ｉ３１よりも小さい。さらに、第２皿バネ６０の内径Ｉ６０は、外輪３１の最小内径Ｉ３１１よりも小さい。第２皿バネ６０は、例えば鋼で形成される。

【0043】

図６に示すように、第２皿バネ６０は、径方向の外側に向かって外輪３１に近付くように傾斜している。より具体的には、ナット１３の回転軸を含む断面（図６の断面）において、第２皿バネ６０を厚さ方向に２等分する線分Ｍ２は、径方向の外側に向かって外輪３１に近付くように傾斜している。軸方向における第２皿バネ６０の一端である第１端部６１は、外輪３１の端面に接する。第２皿バネ６０は、外輪３１を第１皿バネ４０の方向に押す。第１皿バネ４０及び第２皿バネ６０は、外輪３１を、互いに反対方向に押す。軸方向における第２皿バネ６０の他端である第２端部６３は、本体部７１に接する。第２端部６３は、第１端部６１に対して径方向で内側に配置される。第２皿バネ６０の外径Ｅ６０は、保持部７３の内径Ｉ７３よりも小さい。第２皿バネ６０と保持部７３との間には、径方向の隙間が設けられる。第２皿バネ６０と内輪３３との間の隙間長さＧ４は、本体部７１と位置決め部材１７との間の隙間長さＧ３よりも小さい。

【0044】

図７は、第１皿バネ４０が外輪３１に接する前であり、且つ第１皿バネ４０の第２端部４３が本体部５１に接した状態を示す。図７の状態において、第１距離Ｈ１は、第２距離Ｈ２よりも小さい。図７の状態において、第２距離Ｈ２は、第３距離Ｈ３よりも小さい。第１距離Ｈ１は、本体部５１から第１皿バネ４０の径方向の外側端部４５までの軸方向の距離である。第２距離Ｈ２は、本体部５１から保持部５３の先端までの軸方向の距離である。第３距離Ｈ３は、本体部５１から第１皿バネ４０の第１端部４１までの軸方向の距離である。上述した第１距離Ｈ１、第２距離Ｈ２及び第３距離Ｈ３の説明は、第２皿バネ６０についても適用できる。

【0045】

本実施形態の電動パワーステアリング装置８０においては、軸受３０が荷重を受けた場合、第１皿バネ４０及び第２皿バネ６０は、それぞれ弾性変形する。第１皿バネ４０及び第２皿バネ６０は、軸受３０を弾性的に支持する。また、第１皿バネ４０及び第２皿バネ６０が変形することによって、組立誤差（ミスアライメント）等が吸収される。さらに、ボールねじ装置１０の周辺の振動が抑制され、いわゆるラトル音が低減する。

【0046】

例えば、車両が停止している時にステアリングホイール８１が大きく操作された場合等においては、路面から伝達する荷重と比較して大きい荷重が軸受３０に入力されることがある。このような場合、第１皿バネ４０及び第２皿バネ６０が塑性変形し破損する可能性がある。これに対して、本実施形態においては、第１皿バネ４０及び第２皿バネ６０がある程度変形すると、保持部５３及び保持部７３が外輪３１の端面に接する。第１皿バネ４０及び第２皿バネ６０に過剰な荷重が加わる前に、第１皿バネ４０及び第２皿バネ６０の変形が規制される。第１皿バネ４０及び第２皿バネ６０の変形量が所定量以下に保たれるので、第１皿バネ４０及び第２皿バネ６０の破損が抑制される。

【0047】

本実施形態において、第１皿バネ４０に面する本体部５１の表面は、平坦であり且つ軸方向に直交する。仮に第１皿バネ４０に面する本体部５１の表面が段差を有する場合、段差の部分が第１皿バネ４０に接することになる。しかし、段差の位置は、製造誤差によって設計された位置に対してずれる可能性がある。このような場合、第１皿バネ４０に、設計上の理想的な変形とは異なる変形が生じる。また、第１皿バネ４０の径方向における外側端部及び内側端部に過大な応力が生じやすい。なお、第１皿バネ４０の径方向における外側端部及び内側端部は、第１皿バネ４０が圧縮された時に伸びる部分である。このため、第１皿バネ４０の寿命が低下する可能性がある。これに対して、第１皿バネ４０に面する本体部５１の表面は、平坦であり且つ軸方向に直交する。このため、第１皿バネ４０における過大な応力の発生が抑制される。電動パワーステアリング装置８０は、第１皿バネ４０の寿命を向上させることができる。また、上述した第１皿バネ４０及び本体部５１に関する説明は、第２皿バネ６０及び本体部７１にも適用できる。

【0048】

なお、保持部５３及び保持部７３は、必ずしも全周に亘って配置されなくてもよい。保持部５３は、本体部５１の一部のみから軸方向に突出していてもよい。保持部７３は、本体部７１の一部のみから軸方向に突出していてもよい。

【0049】

電動パワーステアリング装置８０は、必ずしも第１プレート５０及び第２プレート７０の両方を備えていなくてもよい。電動パワーステアリング装置８０は、第１プレート５０及び第２プレート７０の少なくとも一方を備えていればよい。電動パワーステアリング装置８０は、必ずしも第１皿バネ４０及び第２皿バネ６０の両方を備えていなくてもよい。電動パワーステアリング装置８０は、第１皿バネ４０及び第２皿バネ６０の少なくとも一方を備えていればよい。

【0050】

軸受３０は、別体としての２つのアンギュラ軸受が連結されることによって形成されていてもよい。すなわち、軸受３０は、２つの内輪と、２つの外輪と、を備えていてもよい。軸受３０は、必ずしも複列軸受でなくてもよい。また、軸受３０の内輪３３は、ボールねじ装置１０のナット１３と一体であってもよい。すなわち、内輪３３は、ナット１３の一部であってもよい。

【0051】

以上で説明したように、電動パワーステアリング装置８０は、ハウジング１００と、ボールねじ装置１０と、軸受３０と、プレート（例えば、第１プレート５０）と、皿バネ（例えば、第１皿バネ４０）と、を備える。ボールねじ装置１０は、ハウジング１００に配置されるナット１３、及びナット１３を貫通するねじ軸１１を備える。軸受３０は、ハウジング１００に嵌合する外輪３１、及びナット１３と共に回転する内輪３３を備える。第１プレート５０は、外輪３１との間に隙間を空けて配置される環状の本体部５１、及び本体部５１から突出し外輪３１の端面に面する保持部５３を備える。第１皿バネ４０は、径方向において保持部５３の内側であり且つ外輪３１と本体部５１との間である位置に配置される。第１皿バネ４０は、径方向における外側に向かって外輪３１に近付くように傾斜している。軸方向における第１皿バネ４０の一端である第１端部４１は、外輪３１の端面に接する。軸方向における第１皿バネ４０の他端である第２端部４３は、本体部５１に接する。

【0052】

これにより、第１皿バネ４０の内径Ｉ４０を外輪３１の端部内径Ｉ３１（端面における内径）よりも小さくすることが可能である。第１皿バネ４０の形状については、内輪３３及びナット１３に接触しない範囲で自由に設計できる。したがって、電動パワーステアリング装置８０は、軸受３０を支持する皿バネの形状設計を容易にできる。

【0053】

電動パワーステアリング装置８０は、ハウジング１００と、ボールねじ装置１０と、軸受３０と、プレート（例えば、第２プレート７０）と、皿バネ（例えば、第２皿バネ６０）と、を備える。ボールねじ装置１０は、ハウジング１００に配置されるナット１３、及びナット１３を貫通するねじ軸１１を備える。軸受３０は、ハウジング１００に嵌合する外輪３１、及びナット１３と共に回転する内輪３３を備える。第２プレート７０は、外輪３１との間に隙間を空けて配置される環状の本体部７１、及び本体部７１から突出し外輪３１の端面に面する保持部７３を備える。第２皿バネ６０は、径方向において保持部７３の内側であり且つ外輪３１と本体部７１との間である位置に配置される。第２皿バネ６０は、径方向における外側に向かって外輪３１に近付くように傾斜している。軸方向における第２皿バネ６０の一端である第１端部６１は、外輪３１の端面に接する。軸方向における第２皿バネ６０の他端である第２端部６３は、本体部７１に接する。

【0054】

これにより、第２皿バネ６０の内径Ｉ６０を外輪３１の端部内径Ｉ３１（端面における内径）よりも小さくすることが可能である。第２皿バネ６０の形状については、内輪３３及び位置決め部材１７に接触しない範囲で自由に設計できる。したがって、電動パワーステアリング装置８０は、軸受３０を支持する皿バネの形状設計を容易にできる。

【0055】

電動パワーステアリング装置８０において、第１皿バネ４０が外輪３１に接する前であり且つ第２端部４３が本体部５１に接した状態において、本体部５１から第１皿バネ４０の径方向の外側端部４５までの軸方向の距離を第１距離Ｈ１とし、本体部５１から保持部５３の先端までの軸方向の距離を第２距離Ｈ２とし、本体部５１から第１端部４１までの軸方向の距離を第３距離Ｈ３とする。この場合、第１距離Ｈ１は、第２距離Ｈ２よりも小さい。第２距離Ｈ２は、第３距離Ｈ３よりも小さい。

【0056】

第２距離Ｈ２が第３距離Ｈ３よりも小さいことによって、外輪３１、第１皿バネ４０及び第１プレート５０を組み立てると、外輪３１が保持部５３に接する前に第１皿バネ４０に接する。このため、第１皿バネ４０に予圧を付与することができる。また、外輪３１、第１皿バネ４０及び第１プレート５０を組み立てる前に、第１皿バネ４０及び第１プレート５０を予め組み立てておくことがある。第１距離Ｈ１が第２距離Ｈ２よりも小さいことによって、第１皿バネ４０が第１プレート５０から脱落することが抑制される。したがって、電動パワーステアリング装置８０は、外輪３１、皿バネ及びプレートの組立を容易にできる。

【0057】

電動パワーステアリング装置８０において、本体部５１は、ナット１３の外周面に面する。第１皿バネ４０と内輪３３との間の隙間長さＧ２は、本体部５１とナット１３との間の隙間長さＧ１よりも小さい。

【0058】

これにより、第１皿バネ４０が、軸受３０の外輪３１と内輪３３との間の隙間への異物の侵入を抑制する。したがって、電動パワーステアリング装置８０は、軸受３０の寿命を向上させることができる。

【0059】

電動パワーステアリング装置８０は、電動モータ９３と、伝達機構２０と、を備える。伝達機構２０は、電動モータ９３と接続される第１プーリ２１、ナット１３と接続される第２プーリ２３、並びに第１プーリ２１及び第２プーリ２３に巻きかけられる動力伝達部材２５を備える。第１プレート５０及び第１皿バネ４０は、軸受３０に対して、伝達機構２０側に配置される。

【0060】

これにより、第１皿バネ４０が、軸受３０の外輪３１と内輪３３との間の隙間に伝達機構２０で生じる摩耗粉が侵入することを抑制する。したがって、電動パワーステアリング装置８０は、軸受３０の寿命を向上させることができる。

【0061】

電動パワーステアリング装置８０において、本体部７１は、ナット１３に取り付けられて内輪３３を位置決めする位置決め部材１７の外周面に面する。第２皿バネ６０と内輪３３との間の隙間長さＧ４は、本体部７１と位置決め部材１７との間の隙間長さＧ３よりも小さい。

【0062】

これにより、第２皿バネ６０が、軸受３０の外輪３１と内輪３３との間の隙間への異物の侵入を抑制する。したがって、電動パワーステアリング装置８０は、軸受３０の寿命を向上させることができる。

【0063】

電動パワーステアリング装置８０において、プレート（第１プレート５０及び第２プレート７０）は、軸方向において軸受３０の両側に配置される。皿バネ（第１皿バネ４０及び第２皿バネ６０）は、軸方向において軸受３０の両側に配置される。言い換えると、電動パワーステアリング装置８０は、２つのプレートと、２つの皿バネを備える。２つのプレートの一方（第１プレート５０）が軸方向において軸受３０の一方側に配置される。２つのプレートの他方（第２プレート７０）が軸方向において軸受３０の他方側に配置される。２つの皿バネの一方（第１皿バネ４０）が軸方向において軸受３０の一方側に配置される。２つの皿バネの他方（第２皿バネ６０）が軸方向において軸受３０の他方側に配置される。

【0064】

これにより、軸受３０が２つの皿バネによって弾性的に支持される。このため、電動パワーステアリング装置８０は、軸受３０の振動がハウジング１００に伝達することを抑制できる。

【符号の説明】

【0065】

１０ ボールねじ装置
１１ ねじ軸
１３ ナット
１５ 転動体
１７ 位置決め部材
２０ 伝達機構
２１ 第１プーリ
２３ 第２プーリ
２５ 動力伝達部材
３０ 軸受
３１ 外輪
３１１ 凸部
３３ 内輪
３５ 転動体
４０ 第１皿バネ
４１ 第１端部
４３ 第２端部
４５ 外側端部
５０ 第１プレート
５１ 本体部
５３ 保持部
５４、５５ 隙間
６０ 第２皿バネ
６１ 第１端部
６３ 第２端部
７０ 第２プレート
７１ 本体部
７３ 保持部
７４ 隙間
８０ 電動パワーステアリング装置
８１ ステアリングホイール
８２ ステアリングシャフト
８４ ユニバーサルジョイント
８５ ロアシャフト
８６ ユニバーサルジョイント
８７ ピニオンシャフト
８８ａ ピニオン
８８ｂ ラック
８９ タイロッド
９０ ＥＣＵ
９３ 電動モータ
９４ トルクセンサ
９５ 車速センサ
９８ イグニッションスイッチ
９９ 電源装置
１００ ハウジング
１０１ 第１本体
１０３ 第２本体
１０５ 第３本体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】