JP2009190480A - 車両用操舵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】振動を低減することのできる車両用操舵装置を提供すること。
【解決手段】電動モータ１８の動力を転舵機構に伝達する減速機構は、電動モータ１８の回転軸３７と同軸的に配置されたウォーム軸２０、およびウォーム軸２０により駆動されるウォームホイールを含む。ウォーム軸２０は、軸方向Ｘ１に対向する第１および第２の端部２０ａ，２０ｂを含む。回転軸３７は、軸方向Ｘ１に対向する第３および第４の端部３７ａ，３７ｂを含む。第１〜第４の端部２０ａ，２０ｂ，３７ａ，３７ｂのそれぞれは対応する第１〜第４の軸受４５，４７，７５，７６を介して対応するハウジング２２、２３，２６に支持される。軸方向Ｘ１に関して、第１および第２の端部２０ａ，２０ｂ間の配置ピッチをａ、第３および第４の端部３７ａ，３７ｂ間の配置ピッチをｃとしたときに、ウォーム軸２０が回転軸３７と共振することを避けるために、ａ／ｃが自然数とならない所定の値に設定されている。
【選択図】図７

Description

本発明は、車両用操舵装置に関する。

電動モータを備える車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置は、電動モータによって運転者の操舵を補助するようになっている（例えば、特許文献１〜３参照）。すなわち、各種のセンサ等によって操舵部材の操舵状態等が検出され、この検出値に基づいて制御装置が電動モータを制御することで、転舵機構に操舵補助力が付与される。
特許文献１では、電動モータの出力軸がウォーム軸に連結されている。電動モータの出力回転は、ウォーム軸からウォームホイールに伝達され、ウォームホイールからステアリングシャフト等を介して転舵機構に伝達される。
特開２００２−１２０７３９号公報 特開２００４−１３５４９２号公報 特開２０００−１９０８５６号公報

このような電動パワーステアリング装置において、電動モータの駆動等に伴う振動がステアリングシャフト等を介して転舵機構やステアリングホイールに伝わると、運転者に不快な振動を伝えることになる。
本発明は、かかる背景のもとでなされたもので、振動を低減することのできる車両用操舵装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、電動モータ（１８）と、電動モータの動力を転舵機構（４）に伝達する伝達機構（１９）とを備え、上記伝達機構は、電動モータの回転軸（３７）と同軸的に配置された駆動側部材（２０）、および駆動側部材により駆動される従動側部材（２１）を含み、上記駆動側部材は、軸方向（Ｘ１）に対向する第１および第２の端部（２０ａ，２０ｂ）を含み、上記回転軸は、軸方向に対向する第３および第４の端部（３７ａ，３７ｂ）を含み、上記駆動側部材の第２の端部および回転軸の第３の端部が、単一の部材を用いて一体に形成され、または、継手（３８）を介して同軸的に接続され、上記第１〜第４の端部のそれぞれは軸受（４５，４７，７５，７６）を介してハウジング（２２，２３，２６）に支持され、回転軸の軸方向に関して、第１および第２の端部間の配置ピッチをａ、第２および第３の端部間の配置ピッチをｂ、第３および第４の端部間の配置ピッチをｃとしたときに、駆動側部材が回転軸と共振することを避けるために、ａ／ｃが自然数とならない所定の値に設定され、この所定の値は、ｎ＋０．３〜ｎ＋０．７（ｎは自然数）の範囲に設定されていることを特徴とする車両用操舵装置（１）を提供するものである（請求項１）。

本発明によれば、ａ／ｃが自然数とならない所定の値に設定されていることにより、駆動側部材が回転軸と共振することを避けることができる。したがって、駆動側部材の振動を格段に抑制でき、駆動側部材から従動側部材等を介して転舵機構や、例えば従動側部材に連なる操舵部材等に伝わる振動を少なくできる。また、上記所定の値を、ｎ＋０．３〜ｎ＋０．７の範囲に設定していることにより、駆動側部材と回転軸の共振をより確実に防止できる。

また、本発明は、電動モータと、電動モータの動力を転舵機構に伝達する伝達機構とを備え、上記伝達機構は、電動モータの回転軸と同軸的に配置された駆動側部材、および駆動側部材により駆動される従動側部材を含み、上記駆動側部材は、軸方向に対向する第１および第２の端部を含み、上記回転軸は、軸方向に対向する第３および第４の端部を含み、上記駆動側部材の第２の端部および回転軸の第３の端部が、単一の部材を用いて一体に形成され、または、継手を介して同軸的に接続され、上記第２〜第４の端部のそれぞれは軸受を介してハウジングに支持され、回転軸の軸方向に関して、第１および第２の端部間の配置ピッチをａ、第２および第３の端部間の配置ピッチをｂ、第３および第４の端部間の配置ピッチをｃとしたときに、駆動側部材が回転軸と共振することを避けるために、ａ／ｃが（２ｎ_a1−１）／２（ｎ_a1は自然数）とならない所定の値に設定されていることを特徴とする車両用操舵装置を提供するものである（請求項２）。

本発明によれば、ａ／ｃが（２ｎ_a1−１）／２とならない所定の値に設定されていることにより、駆動側部材が回転軸と共振することを避けることができる。したがって、駆動側部材の振動を格段に抑制でき、駆動側部材から従動側部材等を介して転舵機構や、例えば従動側部材に連なる操舵部材等に伝わる振動を少なくできる。また、駆動側部材および回転軸を全体として３点支持で支持することができ、駆動側部材および回転軸のそれぞれの両端を軸受で支持する４点支持の構成を採用する場合と比べて、駆動側部材および回転軸を支持する箇所を少なくでき、ハウジング内のレイアウトの自由度の向上を達成できる。

また、本発明において、上記所定の値は、ｎ_a2−０．３〜ｎ_a2＋０．３（ｎ_a2はゼロまたは自然数）の範囲であって正の値に設定されている場合がある（請求項３）。この場合、駆動側部材と回転軸の共振をより確実に防止できる。
また、本発明は、電動モータと、電動モータの動力を転舵機構に伝達する伝達機構とを備え、上記伝達機構は、電動モータの回転軸と同軸的に配置された駆動側部材、および駆動側部材により駆動される従動側部材を含み、上記駆動側部材は、軸方向に対向する第１および第２の端部を含み、上記回転軸は、軸方向に対向する第３および第４の端部を含み、上記駆動側部材の第２の端部および回転軸の第３の端部が、単一の部材を用いて一体に形成され、または、継手を介して同軸的に接続され、上記第１、第３および第４の端部のそれぞれは軸受を介してハウジングに支持され、回転軸の軸方向に関して、第１および第２の端部間の配置ピッチをａ、第２および第３の端部間の配置ピッチをｂ、第３および第４の端部間の配置ピッチをｃとしたときに、駆動側部材が回転軸と共振することを避けるために、（ａ＋ｂ）／ｃが自然数とならない所定の値に設定されていることを特徴とする車両用操舵装置を提供するものである（請求項４）。

本発明によれば、（ａ＋ｂ）／ｃが自然数とならない所定の値に設定されていることにより、駆動側部材が回転軸と共振することを避けることができる。したがって、駆動側部材の振動を格段に抑制でき、駆動側部材から従動側部材等を介して転舵機構や、例えば従動側部材に連なる操舵部材等に伝わる振動を少なくできる。また、駆動側部材および回転軸を全体として３点支持で支持することができ、駆動側部材および回転軸のそれぞれの両端を軸受で支持する４点支持の構成を採用する場合と比べて、駆動側部材および回転軸を支持する箇所を少なくでき、ハウジング内のレイアウトの自由度の向上を達成できる。

また、本発明は、電動モータと、電動モータの動力を転舵機構に伝達する伝達機構とを備え、上記伝達機構は、電動モータの回転軸と同軸的に配置された駆動側部材、および駆動側部材により駆動される従動側部材を含み、上記駆動側部材は、軸方向に対向する第１および第２の端部を含み、上記回転軸は、軸方向に対向する第３および第４の端部を含み、上記駆動側部材の第２の端部および回転軸の第３の端部が、単一の部材を用いて一体に形成され、または、継手を介して同軸的に接続され、上記第１、第２および第４の端部のそれぞれは軸受を介してハウジングに支持され、回転軸の軸方向に関して、第１および第２の端部間の配置ピッチをａ、第２および第３の端部間の配置ピッチをｂ、第３および第４の端部間の配置ピッチをｃとしたときに、駆動側部材が回転軸と共振することを避けるために、ａ／（ｂ＋ｃ）が自然数とならない所定の値に設定されていることを特徴とする車両用操舵装置を提供するものである（請求項５）。

本発明によれば、ａ／（ｂ＋ｃ）が自然数とならない所定の値に設定されていることにより、駆動側部材が回転軸と共振することを避けることができる。したがって、駆動側部材の振動を格段に抑制でき、駆動側部材から従動側部材等を介して転舵機構や、例えば従動側部材に連なる操舵部材等に伝わる振動を少なくできる。また、駆動側部材および回転軸を全体として３点支持で支持することができ、駆動側部材および回転軸のそれぞれの両端を軸受で支持する４点支持の構成を採用する場合と比べて、駆動側部材および回転軸を支持する箇所を少なくでき、ハウジング内のレイアウトの自由度の向上を達成できる。

また、本発明において、上記所定の値は、ｎ_bc＋０．２〜ｎ_bc＋０．８（ｎ_bcはゼロまたは自然数）の範囲に設定されている場合がある（請求項６）。この場合、駆動側部材と回転軸の共振をより確実に防止できる。
また、本発明は、電動モータと、電動モータの動力を転舵機構に伝達する伝達機構とを備え、上記伝達機構は、電動モータの回転軸と同軸的に配置された駆動側部材、および駆動側部材により駆動される従動側部材を含み、上記駆動側部材は、軸方向に対向する第１および第２の端部を含み、上記回転軸は、軸方向に対向する第３および第４の端部を含み、上記駆動側部材の第２の端部および回転軸の第３の端部が、単一の部材を用いて一体に形成され、または、継手を介して同軸的に接続され、上記第１〜第３の端部のそれぞれは軸受を介してハウジングに支持され、回転軸の軸方向に関して、第１および第２の端部間の配置ピッチをａ、第２および第３の端部間の配置ピッチをｂ、第３および第４の端部間の配置ピッチをｃとしたときに、駆動側部材が回転軸と共振することを避けるために、ａ／ｃが２ｎ_d（ｎ_dは自然数）とならない所定の値に設定されていることを特徴とする車両用操舵装置を提供するものである（請求項７）。

本発明によれば、ａ／ｃが２ｎ_dとならない所定の値に設定されていることにより、駆動側部材が回転軸と共振することを避けることができる。したがって、駆動側部材の振動を格段に抑制でき、駆動側部材から従動側部材等を介して転舵機構や、例えば従動側部材に連なる操舵部材等に伝わる振動を少なくできる。また、駆動側部材および回転軸を全体として３点支持で支持することができ、駆動側部材および回転軸のそれぞれの両端を軸受で支持する４点支持の構成を採用する場合と比べて、駆動側部材および回転軸を支持する箇所を少なくでき、ハウジング内のレイアウトの自由度の向上を達成できる。

また、本発明において、上記所定の値は、ｎ_d1＋０．２〜ｎ_d1＋０．８（ｎ_d1はゼロまたは自然数）、または、ｎ_d2−０．２〜ｎ_d2＋０．２（ｎ_d2は奇数）の範囲に設定されている場合がある（請求項８）。この場合、ａ／ｃを確実に２ｎ_dとならないようにでき、駆動側部材と回転軸の共振をより確実に防止できる。
また、本発明において、ｂ／ａが０〜０．８（ゼロを除く）の範囲に設定されている場合がある（請求項９）。ｂ／ａが０．８を超えると、駆動側部材の長さを十分に確保し難いことから、このような数値範囲が好ましい。

また、本発明において、ｂ／ｃが０〜０．８（ゼロを除く）の範囲に設定されている場合がある（請求項１０）。ｂ／ｃが０．８を超えると、回転軸の長さを十分に確保し難いことから、このような数値範囲が好ましい。
なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施の形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。

以下には、図面を参照して、本発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置１の概略構成を示す模式図である。
図１を参照して、電動パワーステアリング装置１は、操舵部材としてのステアリングホイール２と、ステアリングホイール２の回転に連動して転舵輪３を転舵する転舵機構４と、運転者の操舵を補助するための操舵補助機構５とを備えている。ステアリングホイール２と転舵機構４とは、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して機械的に連結されている。

本実施の形態では、操舵補助機構５がステアリングシャフト３にアシスト力（操舵補助力）を与える例に則して説明するが、本発明を、操舵補助機構５が後述するピニオン軸にアシスト力を与える構造や、操舵補助機構５が後述するラック軸にアシスト力を与える構造に適用することが可能である。
ステアリングシャフト６は、直線状に延びている。また、ステアリングシャフト６は、ステアリングホイール２に連結された入力軸８と、中間軸７に連結された出力軸９とを含む。入力軸８と出力軸９とは、トーションバー１０を介して同一軸線上で相対回転可能に連結されている。すなわち、ステアリングホイール２に一定値以上の操舵トルクが入力されると、入力軸８および出力軸９は、互いに相対回転しつつ同一方向に回転するようになっている。

ステアリングシャフト６の周囲に配置されたトルクセンサ１１は、入力軸８および出力軸９の相対回転変位量に基づいて、ステアリングホイール２に入力された操舵トルクを検出する。トルクセンサ１１のトルク検出結果は、制御装置としてのＥＣＵ１２（Electronic Control Unit ：電子制御ユニット）に入力される。また、車速センサ９０からの車速検出結果がＥＣＵ１２に入力される。中間軸７は、ステアリングシャフト６と転舵機構４とを連結している。

転舵機構４は、ピニオン軸１３と、転舵軸としてのラック軸１４とを含むラックアンドピニオン機構からなる。ラック軸１４の各端部には、タイロッド１５およびナックルアーム（図示せず）を介して転舵輪３が連結されている。
ピニオン軸１３は、中間軸７に連結されている。ピニオン軸１３は、ステアリングホイール２の操舵に連動して回転するようになっている。ピニオン軸１３の先端（図１では下端）には、ピニオン１６が連結されている。

ラック軸１４は、自動車の左右方向に沿って直線状に延びている。ラック軸１４の軸方向の途中部には、上記ピニオン１６に噛み合うラック１７が形成されている。このピニオン１６およびラック１７によって、ピニオン軸１３の回転がラック軸１４の軸方向移動に変換される。ラック軸１４を軸方向に移動させることで、転舵輪３を転舵することができる。

ステアリングホイール２が操舵（回転）されると、この回転が、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して、ピニオン軸１３に伝達される。そして、ピニオン軸１３の回転は、ピニオン１６およびラック１７によって、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。
操舵補助機構５は、操舵補助用の電動モータ１８と、電動モータ１８の出力トルクを転舵機構４に伝達するための伝達機構としての減速機構１９とを含む。減速機構１９としては、例えばウォームギヤ機構などの食い違い軸歯車機構や、平行軸歯車機構などを用いることができる。本実施形態では、減速機構１９として、ウォームギヤ機構が用いられている。すなわち、減速機構１９は、駆動ギヤ（伝達機構の駆動側部材）としてのウォーム軸２０と、このウォーム軸２０と噛み合う従動ギヤ（伝達機構の従動側部材）としてのウォームホイール２１とを含む。減速機構１９は、伝達ハウジングとしてのギヤハウジング２２内に収容されている。

ウォーム軸２０は、図示しない継手を介して電動モータ１８の回転軸（図示せず）に連結されている。ウォーム軸２０は、電動モータ１８によって回転駆動される。また、ウォームホイール２１は、ステアリングシャフト６とは同行回転可能に連結されている。ウォームホイール２１は、ウォーム軸２０によって回転駆動される。
電動モータ１８がウォーム軸２０を回転駆動すると、ウォーム軸２０によってウォームホイール２１が回転駆動され、ウォームホイール２１およびステアリングシャフト６が同行回転する。そして、ステアリングシャフト６の回転は、中間軸７を介してピニオン軸１３に伝達される。ピニオン軸１３の回転は、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。すなわち、電動モータ１８によってウォーム軸２０を回転駆動することで、転舵輪３が転舵されるようになっている。

電動モータ１８は、ＥＣＵ１２によって制御される。ＥＣＵ１２は、トルクセンサ１１からのトルク検出結果、車速センサ９０からの車速検出結果等に基づいて電動モータ１８を制御する。具体的には、ＥＣＵ１２では、トルクと目標アシスト量との関係を車速毎に記憶したマップを用いて目標アシスト量を決定し、電動モータ１８の発生するアシスト力を目標アシスト量に近づけるように制御する。

図２および図３は、それぞれ操舵補助機構５の概略斜視図であり、互いに別角度から操舵補助機構５を見た図である。本実施の形態の主に特徴とするところは、上記の制御装置としてのＥＣＵ１２を収容するためのハウジングＨを、図２および図３に示すように、互いに接触する（例えば互いの端面を突き合わせた状態、或いは互いの端部を嵌合させた状態である）第１のハウジング２３および第２のハウジング２４によって構成した点にある。

すなわち、ＥＣＵ１２を収容するためのハウジングＨを構成する第１のハウジング２３および第２のハウジング２４は互いに接触しており（直接に係合しており）、両ハウジング２３，２４の間に、別のハウジングが介在していない。これにより、格段の小型化が図られている。
第１のハウジング２３および第２のハウジング２４は、一端が開放した概ね四角箱形に形成されている。第１および第２のハウジング２３，２４の互いの端部は、突き合わされ固定ねじ９１により互いに締結されている。

一方、電動モータのモータハウジング２５は、筒状のモータハウジング本体２６と、上記の第１のハウジング２３とにより構成されている。具体的には、ＥＣＵ１２を収容するためのハウジングＨの一部である第１のハウジング２３が、電動モータ１２のモータハウジング２５の少なくとも一部とは単一の材料で一体に形成されている。換言すると、モータハウジング２５の少なくとも一部と、ＥＣＵ１２を収容するためのハウジングＨの一部とが兼用されている。

また、ギヤハウジング２２は、ウォーム軸２０が収容された筒状の駆動ギヤ収容ハウジング２７と、ウォームホイール２１が収容された筒状の従動ギヤ収容ハウジング２８と、上記の第２のハウジング２４とにより構成されている。具体的には、ＥＣＵ１２を収容するためのハウジングＨの一部である第２のハウジング２４が、ギヤハウジング２２の駆動ギヤ収容ハウジング２７および従動ギヤ収容ハウジング２８とは単一の材料で一体に形成されている。換言すると、ギヤハウジング２２の一部と、ＥＣＵ１２を収容するためのハウジングＨの一部とが兼用されている。

第１のハウジング２３の側壁としての外周壁９２の外周９２ａには、筒状突起９３が突出形成されており、その筒状突起９３内には、第１のハウジング２３の外部に臨む電気コネクタ９４が配置されている。図示していないが、電気コネクタ９４には、バッテリーからＥＣＵ１２に電源供給するための端子や、外部からの信号の入、出力用の端子が設けられている。

電動パワーステアリング装置の要部の断面図である図４を参照して、減速機構１９（伝達機構）の従動側部材としてのウォームホイール２１、および電気コネクタ９４は、減速機構１９（伝達機構）の駆動側部材としてのウォーム軸２０の中心軸線Ｃ３を含み且つウォームホイール２１の中心軸線２１ａとは平行な平面Ｑ１に対して、同側に配置されている。

この場合、電動モータ１８の回転軸３７の軸方向Ｘ１に沿って見たときに、突出部となる電気コネクタ９４および従動ギヤ収容ハウジング２８が同側に突出することになる。その結果、実質的な小型化および省スペース化を図ることができ、車両への搭載性が向上する。
また、図３を参照して、電動モータ１８の後述する回転軸３７の軸方向Ｘ１に沿って見たときに、電気コネクタ９４および従動ギヤ収容ハウジング２８の互いの少なくとも一部が互いに重なり合うレイアウトとされている。これにより、実質的な小型化および省スペース化を図ることができ、車両への搭載性が向上する。

また、回転軸３７の軸方向Ｘ１に沿って見たときに、電気コネクタ９４およびセンサハウジング３５の互いの少なくとも一部が互いに重なり合うレイアウトとされている。これにより、実質的な小型化および省スペース化を図ることができ、車両への搭載性が向上する。
モータハウジング２５の第１のハウジング２３は、例えばアルミニウム合金（例えば鋳造品、冷間鍛造品）により形成され、操舵補助機構５の軽量化が図られている。また、駆動ギヤ収容ハウジング２７、従動ギヤ収容ハウジング２８および第２のハウジング２４で構成されるギヤハウジング２２は、例えばアルミニウム合金（例えば鋳造品、冷間鍛造品）により形成され、操舵補助機構５の軽量化が図られている。また、モータハウジング２５のモータハウジング本体２６には、例えば非磁性の板金が用いられている。

モータハウジング本体２６は、円筒状の周壁２９と、周壁２９の一端を閉塞する底壁３０と、周壁２９の他端からその径方向外方に張り出した環状のフランジ３１とを含む。
環状のフランジ３１の周方向の一部から径方向外方に張り出したブラケット３２が設けられている。そのブラケット３２のねじ挿通孔３３に挿通された固定ねじ３４が、第１のハウジング２３のねじ孔にねじ込まれることにより、モータハウジング本体２６と第１のハウジング２３とが一体に固定されている。上記のねじ挿通孔３３は、モータハウジング本体２６の周方向に延びる長孔に形成されているので、第１のハウジング２３に対して、モータハウジング本体２６の周方向位置を調整可能となっている。

また、ＥＣＵ１２を収容するためのハウジングＨを構成する第１のハウジング２３および第２のハウジング２４は、固定ねじ９１を用いて互いに固定されている。
ギヤハウジング２２の従動ギヤ収容ハウジング２８には、トルクセンサ１１が収容された筒状のセンサハウジング３５が連結されており、従動ギヤ収容ハウジング２８およびセンサハウジング３５は、固定ねじ３６を用いて互いに固定されている。ステアリングシャフト６が、筒状の従動ギヤ収容ハウジング２８およびセンサハウジング３５内に挿通されている。

図４を参照して、電動モータ１８のモータハウジング２５である第１のハウジング２３とこの第１のハウジング２３に接触する第２のハウジング２４とによって、制御装置としてのＥＣＵ１２を収容する収容室１００が形成されている。第１のハウジング２３および第２のハウジング２４の互いの端面が突き合わされており、両端面間が環状のシール部材９５によって封止されている。

シール部材９５は、図６に示すように、第１および第２のハウジング２３，２４の何れか一方、例えば第２のハウジング２４の端面９８に形成された環状溝９９に収容され、他方の、例えば第１のハウジング２３の端面（フランジ８８の端面８８ａに相当）に接触している。シール部材９５としては、例えばＯリングを用いることができる。
再び図４を参照して、第１のハウジング２３は、収容室１００の一部を区画する第１の内壁面１０１を含み、第２のハウジング２４は収容室１００の一部を区画する第２の内壁面１０２を含み、これら第１の内壁面１０１および第２の内壁面１０２は、電動モータ１８の回転軸３７の軸方向Ｘ１に対向している。

また、第２のハウジング２４の第２の内壁面１０２は、環状平面により構成されており、その環状平面は、電動モータ１８の回転軸３７の中心軸線Ｃ１または上記中心軸線Ｃ１の延長線Ｃ２（通例、ウォーム軸２０の中心軸線Ｃ３に一致）とは直交し且つ上記中心軸線Ｃ１または上記延長線Ｃ２の回りを取り囲んでいる。
第２の内壁面１０２のなす環状平面の延長面Ｐ１が、ステアリングシャフト６を取り囲む筒状部としての従動ギヤ収容ハウジング２８の外周面２８ａの主要部のなす円筒面Ｐ２と図４のように交差するか、または接する状態にある。具体的には、従動ギヤ収容ハウジング２８は、ステアリングシャフト６が嵌合するウォームホイール２１を取り囲んでいる。

また、制御装置としてのＥＣＵ１２は、回転軸３７の中心軸線Ｃ１または延長線Ｃ２の回りに配置されている。
電動モータ１８の回転軸３７およびウォーム軸２０が同軸上に並べて配置されており、回転軸３７の後述する第３の端部３７ａおよびウォーム軸２０の後述する第２の端部２０ｂは、互いの間に介在する継手３８を介して同軸的に動力伝達可能に連結されている。継手３８は、電動モータ１８の回転軸３７と同行回転する環状の入力部材３９と、ウォーム軸２０と同行回転する環状の出力部材４０と、入力部材３９および出力部材４０の間に介在し入力部材３９および出力部材４０を動力伝達可能に連結する環状の弾性部材４１とを有している。

ウォーム軸２０は、ギヤハウジング２２の駆動ギヤ収容ハウジング２７の駆動ギヤ収容孔４２に収容されている。ウォーム軸２０は第１の端部２０ａおよび第２の端部２０ｂを有しており、ウォーム軸２０の軸方向の中間部にウォーム２０ｃが形成されている。
ウォーム軸２０の第２の端部２０ｂは、駆動ギヤ収容孔４２の一端（電動モータ１８側の端部）の内周の軸受保持部４４に保持された第２の軸受４７によって、回転可能に支持されている。ウォーム軸２０の第１の端部２０ａは、駆動ギヤ収容孔４２の他端の内周の軸受保持部４６に保持された第１の軸受４５によって、回転可能に支持されている。

第１および第２の端部２０ａ，２０ｂは、軸方向Ｘ１に相対向しており、第１の端部２０ａは、反電動モータ側の端部を構成し、第２の端部２０ｂは、電動モータ側の端部を構成している。
第２の軸受４７は、内輪４８と、外輪４９と、内輪４８および外輪４９の間に介在する複数の転動体５０とを有する転がり軸受からなる。内輪４８は、ウォーム軸２０の第２の端部２０ｂに同行回転可能に保持されている。内輪４８の一方の端面は、ウォーム軸２０の外周に設けられた位置決め段部に当接している。ウォーム軸２０の第２の端部２０ｂには、小径の突軸５１が延設されており、その突軸５１には、継手３８の出力部材４０が同行回転可能に且つ軸方向移動不能に嵌合されている。出力部材４０は内輪４８の他方の端面に当接しており、ウォーム軸２０の上記位置決め段部と出力部材４０の間に、内輪４８が挟持されている。これにより、ウォーム軸２０に対する内輪４５の軸方向移動が規制されている。

外輪４９の一方の端面が、駆動ギヤ収容孔４２の軸受保持部４４の一側に隣接する段部に、所定の隙間を隔てて対向している。また、駆動ギヤ収容孔４２の軸受保持部４４の他側に隣接するねじ部に、環状の固定部材５２がねじ込まれており、固定部材５２が外輪４９の他方の端面を押圧している。これにより、外輪４９の軸方向移動が規制されている。 固定部材５２は、外周にねじが形成された筒状の本体５２ａと、本体５２ａの一端から径方向内方に延びる内方フランジ５２ｂと、本体５２ａの他端から径方向外方に延びる外方フランジ５２ｃとを有している。内方フランジ５２ｂが、外輪４９の他方の端面を押圧している。また、外方フランジ５２ｃは、ＥＣＵ１２の収容室を区画する第２のハウジング２４の第２の内壁面１０２に押圧されており、これにより、固定部材５２の緩み止めが達成されている。

固定部材５２の筒状の本体５２ａ内には、継手３８の一部が収容されている。これにより、回転軸３７の軸方向Ｘ１に関しての、電動パワーステアリング装置１の小型化が達成されている。
第１の軸受４５は、内輪５３と、外輪５４と、内輪５３および外輪５４の間に介在する複数の転動体５５とを有する転がり軸受からなる。内輪５３は、ウォーム軸２０の第１の端部２０ａに同行回転可能に保持されている。内輪５３の一方の端面は、ウォーム軸２０の外周に設けられた位置決め段部に当接している。これにより、ウォーム軸２０に対する内輪５３の軸方向移動（第２の軸受４７側への移動）が規制されている。

駆動ギヤ収容孔４２の軸受保持部４６に隣接する、駆動ギヤ収容孔４２の入口部に、ねじ部５６が形成されており、そのねじ部５６に、第１および第２の軸受４５，４７に一括して予圧を付与するための予圧付与部材５７がねじ込まれている。予圧付与部材５７は、円板状の本体５８を有しており、本体５８の外周には、上記ねじ部５６に螺合するねじ部５９が形成されている。また、本体５８の一方の端面に、第１の軸受４５の外輪５４の一方の端面を押圧する環状凸部６０が形成されている。

本体５８の他方の端面には、当該予圧付与部材５７を回動操作するための工具を係合する、例えば断面多角形形状の工具係合孔６１が形成されている。また、本体５８のねじ部５９に螺合されたロックナット６２によって、予圧付与部材５７が止定されるようになっている。
ウォーム軸２０の第１および第２の端部２０ａ，２０ｂを支持する第１および第２の軸受４５，４７は、何れも公知のシール軸受により構成されている。具体的には、転動体の軸方向Ｘ１の両側において、内輪と外輪の間を密封するシール部材６２を備えており、そのシール部材６２は、内輪または外輪の何れか一方に固定される。また、シール部材６２は他方に摺接するリップを有している。

ウォーム軸２０の両端を支持する第１および第２の軸受４５，４７がシール軸受により構成されているので、ギヤハウジング２２内のグリース等の潤滑剤が、ＥＣＵ１２を収容する収容室１００側へ漏れ出ることがない。ただし、収容室１００内の密封性を高めるために、例えば、固定部材５２の本体５２ａの外周のねじ部とこれに螺合するねじ部との間に、液体パッキンを介在させてもよい。

本実施形態では、電動モータ１８としてブラシレスモータが用いられている。電動モータ１８は、上記モータハウジング２５と、このモータハウジング２５内に収容されたロータ６４およびステータ６５を含む。
ロータ６４は、回転軸３７の外周に同行回転可能に取り付けられた環状のロータコア６６と、ロータコア６６の外周に同行回転可能に取り付けられた例えば環状の永久磁石からなるロータマグネット６７とを有している。ロータマグネット６７には、複数の磁極が周方向に並べて配置されている。これらの磁極は、ロータ６４の周方向に関して、Ｎ極およびＳ極が交互に入れ替わるようにされている。

ステータ６５は、モータハウジング２５のモータハウジング本体２６の内周に固定されている。ステータ６５は、モータハウジング本体２６の内周に固定されたステータコア６８と、複数のコイル６９とを含む。ステータコア６８は、ステータコア６８の環状のヨークと、このヨークの内周から径方向内方へ突出する複数のティースとを含む。各コイル６９は対応するティースに巻回されている。

また、モータハウジング２５のモータハウジング本体２６と第１のハウジング２３とにより区画されるモータ室７０内には、環状またはＣ形形状をなすバスバー７１が収容されている。各ティースに巻回されたコイル６９は、バスバー７１と接続されている。バスバー７１は、各コイル６９と電流印加線との接続部に用いられる導電接続材であり、バスバー７１は、各コイル６９に、図示しない電力供給源からの電力を配電するための配電部材として機能する。

また、モータハウジング２５のモータハウジング本体２６と第１のハウジング２３とにより区画されるモータ室７０内には、ロータ６４の回転位置を検出するための回転位置検出装置７２が収容されている。回転位置検出装置７２は、第１のハウジング２３に固定されたステータ７３と、回転軸３７とは同行回転可能に取り付けられたロータ７４とを有している。回転位置検出装置７２としては、例えばレゾルバを用いることができる。また、ホール素子を用いることもできる。

回転位置検出装置７２は、電動モータ１８のロータ６４のロータコア６６と、第２のハウジング２４との間に配置されていればよい。したがって、本実施の形態のように、モータ室７０内に配置されていてもよいし、ＥＣＵ１２の収容室１００を区画する第１のハウジング２３の中央に設けられた後述する筒状部８９内に配置されていてもよい。
また、図４を参照して、回転軸３７は、第１のハウジング２３によって保持された第３の軸受７５およびモータハウジング本体２６によって保持された第４の軸受７６によって、回転可能に支持されている。第３および第４の軸受７５，７６は、第１および第２の軸受４５，４７と同じ構成のシール軸受により構成されている。

回転軸３７は、ウォーム軸２０と実質的に同一の材料を用いて形成されている。この回転軸３７は、第３の軸受７５によって支持されるウォーム軸側端部（一端部）としての第３の端部３７ａと、第４の軸受７６によって支持される反ウォーム軸側端部（他端部）としての第４の端部３７ｂとを含んでいる。第３および第４の端部３７ａ，３７ｂは、軸方向Ｘ１に相対向して配置されている。

第３の軸受７５の外輪は、仕切り壁７７に形成された保持孔１０５に保持されている。この外輪の一端は、環状フランジ１０７に受けられており、軸方向Ｘ１の一方側への移動が規制されている。
一方、第３の軸受７５の内輪は、回転軸３７の外周に形成された環状の位置決め段部と、継手３８の入力部材３９の端面との間に挟持されており、これにより、回転軸３７に対する第３の軸受７５の内輪の軸方向移動が規制されている。

第４の軸受７６の内輪は、回転軸３７の第４の端部３７ｂに同行回転可能に嵌合している。第４の軸受７６の外輪は、モータハウジング本体２６の底壁３０の中央を窪ませてなる環状の軸受保持孔２１４に保持されている。
ウォーム軸２０の第１および第２の端部２０ａ，２０ｂならびに回転軸３７の第３および第４の端部３７ａ，３７ｂは、対応する第１〜第４の軸受４５，４７，７５，７６を介して、対応するギヤハウジング２２、第１のハウジング２３およびモータハウジング本体２６に支持されている。

ＥＣＵ１２の収容室１００を区画するハウジングＨの一部である第１のハウジング２３は、収容室１００とモータ室７０とを仕切る仕切り壁７７を底壁として含んでいる。この仕切り壁７７に、上記第１の内壁面１０１が設けられている。仕切り壁７７の外周の近傍からモータハウジング本体２６側に向かって筒状突起１０４が延びており、その筒状突起１０４の外周に、モータハウジング本体２６の一端が嵌合されている。

また、仕切り壁７７からモータハウジング本体２６側に向けて延びる筒状突起１０６が形成されている。筒状突起１０６は上記保持孔１０５とは同軸的に形成されている。筒状突起１０６は、モータハウジング本体２６に係合する上記の筒状突起１０４よりも小径に形成されている。この筒状突起１０６の内周には、回転位置検出装置７２のステータ７３が固定されている。

また、仕切り壁７７から第２のハウジング２４側に向けて延びる筒状部８９が形成されている。筒状部８９は上記の保持孔１０５とは同軸的に形成されている。筒状部８９内の内周には、上記の第３の軸受７５の外輪が保持されている。筒状部８９の一端には、径方向内方に延びる環状フランジ１０７が延設されており、第３の軸受７５の外輪の一端が環状フランジ１０７に当接することにより、筒状部８９に対する第３の軸受７５の外輪の軸方向移動が規制されている。

収容室１００には、ＥＣＵ１２の一部を構成するパワー基板７８および制御基板７９が収容され保持されている。パワー基板７８には、電動モータ１８を駆動するためのパワー回路の少なくとも一部（例えばＦＥＴなどのスイッチング素子）が実装されている。上記の各コイル６９と接続されたバスバー７１は、第１のハウジング２３の上記仕切り壁７７を挿通して収容室１００内に進入するバスバー端子８０を介して、パワー基板７８に接続されている。

また、回転位置検出装置７２が、第１のハウジング２３の仕切り壁７７を挿通して収容室１００内に進入するバスバー端子８１を介して、制御基板７９に接続されている。
収容室１００内において、パワー回路が実装されたパワー基板７８は、第１の内壁面１０１および第２の内壁面１０２のうち第１の内壁面１０１に相対的に近接して配置されている。すなわち、上記の仕切り壁７７は、電動モータ１８の回転軸３７の軸方向Ｘ１に関しての厚みｔ１が相対的に厚い厚肉部７７ａと相対的に薄い薄肉部７７ｂとを含んでいる。厚肉部７７ａは、収容室１００内に突出するように設けられている。

上記のパワー基板７８は、厚肉部７７ａにおける第１の内壁面１０１に近接して或いは本実施の形態のように接触して配置されている。具体的には、第１の内壁面１０１において、厚肉部７７ａの部分が、パワー基板７８を受ける座部１０３となっている。
本実施の形態では、パワー基板７８は厚肉部７７ａにおける第１の内壁面１０１に対して熱伝導可能に接触しており、上記の厚肉部７７ａは、パワー基板７８の熱を逃がすためのヒートシンクとして機能している。

継手３８の入力部材３９は、電動モータ１８の回転軸３７の端部に同行回転可能に嵌合する筒状部３９ａを有しており、制御基板７９は、入力部材３９の筒状部３９ａの周囲に配置されている。具体的には、制御基板７９の中央の挿通孔７９ａに、筒状部３９ａが挿通されている。
制御基板７９は、電動モータ１８の回転軸３７の軸方向Ｘ１に関して、第２のハウジング２４の第２の内壁面１０２とパワー基板７８との間に配置されている。パワー基板７８および制御基板７９は、電動モータ１８の回転軸３７の軸方向Ｘ１に関して所定の間隔を隔てて配置されている。

収容室１００内において、第１のハウジング２３の仕切り壁７７の薄肉部７７ｂと制御基板７９との間に形成される収容空間Ｓ１は、電動モータ１８の回転軸３７の軸方向Ｘ１に関して、十分な高さを有している。図４では図示していないが、この収容空間Ｓ１には、後述する図５に示すコンデンサ８５やリレー８６等の背の高い部品が収容されており、収容室１００内の空間の有効利用が図られている。

次いで、分解斜視図である図５を参照して、上記のパワー基板７８には、電動モータ１８を駆動するためのパワー回路８２が実装されている。パワー基板７８に実装されるパワー回路８２には、発熱要素としての複数のＦＥＴ８３（電解効果型トランジスタ）が含まれている。パワー基板７８は、片面に回路が実装された多層基板からなり、その多層基板は、ヒートシンクとしての厚肉部７７ａに対して面接触する例えばアルミニウム板からなる高熱伝導板（図示せず）を含んでいる。

また、上記の制御基板７９には、パワー回路８２を制御する制御回路８４が実装されている。その制御回路８４には、パワー回路８２の各ＦＥＴ８３を制御するドライバと、このドライバを制御するＣＰＵとが含まれている。また、ＥＣＵ１２は、電動モータ１８に流れる電流のリップルを除去するための複数のコンデンサ８５や、必要に応じて電動モータ１８に流れる電流を遮断するためのリレー８６、その他の非発熱要素を有している。非発熱要素としてのコンデンサ８５およびリレー８６等は、図示しない環状の合成樹脂製のホルダによって支持されたサブアセンブリを構成しており、第１のハウジング２３に対して一括して取り付け操作が行えるようになっている。

第１のハウジング２３は、一端が開放した概ね四角箱型の部材である。具体的には、第１のハウジング２３は、一端が開放した概ね四角箱型の本体８７を備えている。本体８７は、概ね四角環状をなす外周壁９２と、外周壁９２の一端から径方向外方に向けて張り出した四角環状のフランジ８８と、底壁としての上記仕切り壁７７とを有している。
収容室１００内において、仕切り壁７７の中央部には、本体８７の開放側（第２のハウジング２４側）に向かって延びる筒状部８９が形成されている。外周壁９２は、仕切り壁７７の外周縁から延設されており、筒状部８９を取り囲んでいる。本体８７および筒状部８９は、単一の部材で一体に形成されている。

フランジ８８の端面８８ａ（図５では、上面）は、平面にされている。この端面８８ａに上記のシール部材９５が接触することになる。また、フランジ８８は、径方向外方に向かって突出する複数（本実施の形態では一対）のブラケット状の取付部９６を有している。各取付部９６には、当該取付部９６をその厚み方向に貫通するねじ挿通孔９７が形成されている。各ねじ挿通孔９７には、第１および第２のハウジング２３，２４を締結するための上記の固定ねじ９１が挿通される。

四角環状をなす外周壁９２は、４つの側壁１１１〜１１４を有しており、対向する一対の側壁１１１，１１３の端部に、上記取付部９６が延設されている。また、上記ヒートシンクとして機能する、仕切り壁７７の厚肉部７７ａは、上記取付部９６が延設された１つの側壁１１１の内面に連続して形成されている。
第１の内壁面１０１のうち、厚肉部７７ａにおける部分が、パワー基板７８を受ける座部１０３を構成している。座部１０３は、発熱要素としてのＦＥＴ８３を有するパワー基板７８に、熱伝導可能に接触している。発熱要素の熱は、パワー基板７８から、ヒートシンクを構成する厚肉部７７ａおよび取付部９６を介して、第２のハウジング２４とは一体のギヤハウジング２２側へ逃がされる。

固定ねじ９１による締結に用いられる取付部９６では、フランジ８８の他の部分と比較して、第２のハウジング２４に対する接触面積が広くなっている。その取付部９６が設けられた側壁１１１に連続して、熱容量の大きいヒートシンクとなる厚肉部７７ａを設けてある。
図７は、操舵補助機構５の要部の概略構成を示す図解図である。図７を参照して、第１および第２の軸受４５，４７によって支持されるウォーム軸２０の第１および第２の端部２０ａ，２０ｂの配置ピッチは、所定の配置ピッチａとされている。配置ピッチは、例えば、軸方向Ｘ１に関する第１の端部２０ａの中央部と、第２の端部２０ｂの中央部との間の距離である。したがって、これら第１および第２の端部２０ａ，２０ｂを支持する第１および第２の軸受４５，４７配置ピッチも、所定の配置ピッチａとなる。第１および第２の軸受４５，４７の配置ピッチは、軸方向Ｘ１に関する第１および第２の軸受４５，４７の中央部間の距離に相当する。

第３および第４の軸受７５，７６によって支持される回転軸３７の第３および第４の端部３７ａ，３７ｂの配置ピッチは、所定の配置ピッチｃとされている。配置ピッチｃは、例えば、軸方向Ｘ１に関する第３の端部３７ａの中央部と、第４の端部３７ｂの中央部との間の距離である。したがって、これら第３および第４の端部３７ａ，３７ｂを支持する第３および第４の軸受７５，７６の配置ピッチも、所定の配置ピッチｃとなる。第３および第４の軸受７５，７６の配置ピッチは、軸方向Ｘ１に関する第３および第４の軸受７５，７６の中央部間の距離に相当する。

第２および第３の軸受４７，７５によって支持されるウォーム軸２０の第２の端部２０ｂおよび回転軸３７の第３の端部３７ａの配置ピッチは、所定の配置ピッチｂとされている。この配置ピッチは、例えば、軸方向Ｘ１に関する第２の端部２０ｂの中央部と、第３の端部３７ａの中央部との間の距離である。したがって、これら第２および第３の端部２０ｂ，３７ａを支持する第２および第３の軸受４７，７５の配置ピッチも、所定の配置ピッチｂとなる。第２および第３の軸受４７，７５の配置ピッチは、軸方向Ｘ１に関する第２および第３の軸受４７，７５の中央部間の距離に相当する。

上記配置ピッチａは、配置ピッチｂと比べて大きくされている（ａ＞ｂ）。これにより、ウォーム軸２０の長さを十分に確保でき、ウォーム軸２０の第１の端部２０ａおよび第２の端部２０ｂを、第１の軸受４５および第２の軸受４７を介してギヤハウジング２２で支持できる。
配置ピッチａに対する配置ピッチｂの割合（ｂ／ａ）は、０＜（ｂ／ａ）≦０．８を満たすように設定されることが好ましい。ｂ／ａが０．８を超えると、ウォーム軸２０の長さを十分に確保し難い。

また、上記配置ピッチｃは、配置ピッチｂと比べて大きくされている（ｃ＞ｂ）。これにより、回転軸３７の長さを十分に確保でき、回転軸３７の第３および第４の端部３７ａ，３７ｂを、第３および第４の軸受７５，７６を介して第１のハウジング２３およびギヤハウジング本体２６で支持できる。
配置ピッチｃに対する配置ピッチｂの割合（ｂ／ｃ）は、０＜（ｂ／ｃ）≦０．８を満たすように設定されることが好ましい。ｂ／ｃが０．８を超えると、回転軸３７の長さを十分に確保し難い。

ウォーム軸２０においては、第１および第２の端部２０ａ，２０ｂ（第１および第２の軸受４５，４７）を節とする定在波が、減衰し難い周波数成分となる。また、回転軸３７においては、第３および第４の端部３７ａ，３７ｂ（第３および第４の軸受７５，７６）を節とする定在波が、減衰し難い周波数成分となる。
特に、配置ピッチａと配置ピッチｃが同じになったとき、同じ周波数が減衰され難くなり、振動が伝播し易くなる。

回転軸３７には、電動モータ１８の駆動トルクの他に、電動モータ１８内のコギングトルクやロータマグネット６７の吸引力等により、種々の周波数成分が生じている。これらによる振動が、回転軸３７とウォーム軸２０の定在波周波数と一致した場合、振動が減衰され難く、回転軸３７の振動が、継手３８、ウォーム軸２０、ウォームホイール２１およびステアリングシャフト６等を介して、転舵機構４や操舵部材２に伝わると、運転者にとって不快な振動となってしまう。

本実施の形態の特徴の１つとして、ウォーム軸２０が回転軸３７と共振することを避けるために、配置ピッチａ，ｃの比としてのａ／ｃが、自然数とならない所定の値Ｎに設定されている。
より具体的には、回転軸３７に生じる振動を、固定端としての第３および第４の端部３７ａ，３７ｂが節となる定在波と考えたとき、この波の波長λ₁は、
λ₁＝２ｃ／ｎ₁…（１）
となる。なお、ｎ₁は自然数である。また、回転軸３７の固有振動数ｆ₁は、
ｆ₁＝ｖ₁／λ₁＝ｎ₁・ｖ₁／２ｃ…（２）
となる。なお、ｖ₁は、回転軸３７中の振動の速度である。

一方、ウォーム軸２０に生じる振動を、固定端としての第１および第２の端部２０ａ，２０ｂが節となる定在波と考えたとき、この波の波長λ２は、
λ₂＝２ａ／ｎ₂…（３）
となる。なお、ｎ₂は自然数である。また、ウォーム軸２０の固有振動数ｆ₂は、
ｆ₂＝ｖ₂／λ₂＝ｎ₂・ｖ₂／２ａ…（４）
となる。なお、ｖ₂は、ウォーム軸２０中の振動の速度である。

ここで、ウォーム軸２０および回転軸３７の材料は実質的に同じであることから、ｖ₁＝ｖ₂である。また、ウォーム軸２０と回転軸３７が最も共振し易いのは、ｆ₁＝ｆ₂の場合であることから、（２）、（４）式より、
ｎ₁・ｖ₁／２ｃ＝ｎ₂・ｖ₂／２ａ…（５）
（５）式を整理すると、
ａ／ｃ＝ｎ₂／ｎ₁…（６）
となる。ウォーム軸２０が回転軸３７の基本振動に対して共振するのを防止するためには、例えば、式（６）でｎ₁＝１（電動モータ１８の回転軸３７の基本振動に対応する値）を代入して、ａ／ｃ＝ｎ₂とならないようにすることが好適である。すなわち、振動源たる電動モータ１８の回転軸３７に対するウォーム軸２０の長さの比ａ／ｃが自然数とならない所定の値Ｎに設定されることで、効果的にウォーム軸２０および回転軸３７の振動を抑制できる。

上記所定の値Ｎは、ｎ＋０．３〜ｎ＋０．７の範囲に設定されていることが好ましい（ｎ＋０．３≦Ｎ≦ｎ＋０．７。ｎはゼロまたは自然数。）所定の値Ｎをこのような範囲に設定することにより、ウォーム軸２０と回転軸３７の共振をより確実に防止できる。
以上説明したように、本実施の形態によれば、ａ／ｃが自然数とならない所定の値Ｎに設定されていることにより、ウォーム軸２０が回転軸３７と共振することを避けることができる。したがって、ウォーム軸２０の振動を格段に抑制でき、ウォーム軸２０からウォームホイール２１等を介して転舵機構４や、操舵部材２等に伝わる振動を少なくできる。また、電動モータ１８のトルクリップルを確実に抑制できる。

本発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。例えば、図８に示すように、第１の軸受４５を廃止しても良い。
この場合、第２〜第４の端部２０ｂ，３７ａ，３７ｂが、対応する第２〜第４の軸受４７，７５，７６を介して対応するギヤハウジング２２、第１のハウジング２３およびモータハウジング本体２６に支持される。

この場合、ウォーム軸２０が回転軸３７と共振することを避けるために、ａ／ｃが（２ｎ_a1−１）／２（ｎ_a1は自然数）とならない所定の値ＮＡに設定される。
より具体的には、ウォーム軸２０は、第２の端部２０ｂが支持された片持ち支持の構成となっていることから、第２の端部２０ｂが節、第１の端部２０ａが腹となる定在波と考えたとき、この波の波長λ₂は、
λ₂＝４ａ／（２ｎ₂−１）…（７）
また、また、ウォーム軸２０の固有振動数ｆ２は、
ｆ₂＝（２ｎ₂−１）・ｖ₂／４ａ…（８）
となる。

ここで、ウォーム軸２０および回転軸３７の材料は実質的に同じであることから、ｖ₁＝ｖ₂である。また、ウォーム軸２０と回転軸３７が最も共振し易いのは、ｆ₁＝ｆ₂の場合であることから、（２）、（８）式より、
ｎ₁・ｖ₁／２ｃ＝（２ｎ₂−１）・ｖ₂／４ａ…（９）
（９）式を整理すると、ａ／ｃ＝（２ｎ₂−１）／２ｎ₁…（１０）
となる。ウォーム軸２０が回転軸３７と共振するのを防止するためには、例えば、式（１０）でｎ₁＝１（電動モータ１８の回転軸３７の基本振動に対応する値）を代入して、ａ／ｃ＝（２ｎ₂−１）／２とならないようにすることが好適である。すなわち、ａ／ｃが自然数とならない所定の値ＮＡに設定されることで、効果的にウォーム軸２０および回転軸３７の振動を抑制できる。

本実施形態においては、上記所定の値ＮＡは、ｎ_a2−０．３〜ｎ_a2＋０．３（ｎ_a2はゼロまたは自然数）の範囲であって正の値に設定されていることが好ましい。所定の値ＮＡをこのような範囲に設定することにより、ウォーム軸２０と回転軸３７の共振をより確実に防止できる。
本実施の形態によれば、図７に示す実施の形態と同様の効果を奏することができる。また、ウォーム軸２０および回転軸３７を全体として３点支持で支持することができ、ウォーム軸２０および回転軸３７のそれぞれの両端を軸受で支持する４点支持の構成を採用する場合と比べて、ウォーム軸２０および回転軸３７を支持する箇所を少なくでき、ハウジング２２，２３，２６内のレイアウトの自由度の向上を達成できる。

また、図９に示すように、第２の軸受４７を廃止しても良い。
この場合、第１の端部２０ａ、第３の端部３７ａおよび第４の端部３７ｂが、対応する第１の軸受４５、第３の軸受７５および第４の軸受７６を介して対応するギヤハウジング２２、第１のハウジング２３およびモータハウジング本体２６に支持される。
より具体的には、ウォーム軸２０が回転軸３７と共振することを避けるために、（ａ＋ｂ）／ｃが自然数とならない所定の値ＮＢに設定される。

この場合、ウォーム軸２０は、第１および第３の軸受４５，７５によって、配置ピッチａ＋配置ピッチｂ（ａ＋ｂ）の支持スパンで両端支持されていると考えることができる。したがって、前記（６）式のａを（ａ＋ｂ）に置き換えた式としての
（ａ＋ｂ）／ｃ＝ｎ₂／ｎ₁…（１１）
とならないようにするのがよい。ウォーム軸２０が回転軸３７と共振するのを防止するためには、例えば、式（１１）でｎ₁＝１（電動モータ１８の回転軸３７の基本振動に対応する値）を代入して、（ａ＋ｂ）／ｃ＝ｎ₂、すなわち、（ａ＋ｂ）／ｃ＝ｎ_bc（ｎ_bcはゼロまたは自然数）とならないようにすることが好適である。

本実施形態においては、上記所定の値ＮＢは、ｎ_bc＋０．２〜ｎ_bc＋０．８の範囲に設定されていることが好ましい。所定の値ＮＢをこのような範囲に設定することにより、ウォーム軸２０と回転軸３７の共振をより確実に防止できる。
本実施の形態によれば、図７に示す実施の形態と同様の効果を奏することができる。
また、図１０に示すように、第３の軸受７５を廃止しても良い。

この場合、第１の端部２０ａ、第２の端部２０ｂおよび第４の端部３７ｂが、対応する第１の軸受４５、第２の軸受４７および第４の軸受７６を介して対応するギヤハウジング２２、およびモータハウジング本体２６に支持される。
この場合、ウォーム軸２０が回転軸３７と共振することを避けるために、ａ／（ｂ＋ｃ）が自然数とならない所定の値ＮＣに設定される。

この場合、回転軸３７は、第２および第４の軸受４７，７６によって、配置ピッチｂ＋配置ピッチｃ（ｂ＋ｃ）の支持スパンで両端支持されていると考えることができる。したがって、前記（６）式のｃを（ｂ＋ｃ）に置き換えた式としての
ａ／（ｂ＋ｃ）＝ｎ₂／ｎ₁…（１２）
とならないようにするのがよい。ウォーム軸２０が回転軸３７と共振するのを防止するためには、例えば、式（１２）でｎ₁＝１（電動モータ１８の回転軸３７の基本振動に対応する値）を代入して、ａ／（ｂ＋ｃ）＝ｎ₂、すなわち、ａ／（ｂ＋ｃ）がゼロまたは自然数からなるｎ_bcとならないようにすることが好適である。

本実施形態においては、上記所定の値ＮＣは、ｎ_bc＋０．２〜ｎ_bc＋０．８の範囲に設定されていることが好ましい。所定の値ＮＣをこのような範囲に設定することにより、ウォーム軸２０と回転軸３７の共振をより確実に防止できる。
本実施の形態によれば、図７に示す実施の形態と同様の効果を奏することができる。
また、図１１に示すように、第４の軸受７６を廃止しても良い。

この場合、第１〜第３の端部２０ａ，２０ｂ，３７ａが、対応する第１〜第３の軸受４５，４７，７５を介して対応するギヤハウジング２２および第１のハウジング２３に支持される。
この場合、ウォーム軸２０が回転軸３７と共振することを避けるために、ａ／ｃが２ｎ（ｎ_dは自然数）とならない所定の値ＮＤに設定される。

より具体的には、回転軸３７は、第３の端部３７ａが支持された片持ち支持の構成となっていることから、第３の端部３７ａが節、第４の端部３７ｂが腹となる定在波と考えたとき、この波の波長λ₁は、
λ₁＝４ｃ／（２ｎ₁−１）…（１３）
また、ウォーム軸２０の固有振動数ｆ₁は、
ｆ₁＝（２ｎ₁−１）・ｖ₁／４ｃ…（１４）
となる。

ここで、ウォーム軸２０および回転軸３７の材料は実質的に同じであることから、ｖ₁＝ｖ₂である。また、ウォーム軸２０と回転軸３７が最も共振し易いのは、ｆ₁＝ｆ₂の場合であることから、（４）、（１４）式より、
（２ｎ₁−１）・ｖ₁／４ｃ＝ｎ₂・ｖ₂／２ａ…（１５）
（１５）式を整理すると、
ａ／ｃ＝２ｎ₂／（２ｎ₁−１）…（１６）
となる。ウォーム軸２０が回転軸３７と共振するのを防止するためには、例えば、（１６）式でｎ₁＝１（電動モータ１８の回転軸３７の基本振動に対応する値）を代入して、ａ／ｃ＝２ｎ₂とならないようにすることが好適である。すなわち、ａ／ｃが２ｎ_dとならない所定の値ＮＤに設定されることで、効果的にウォーム軸２０および回転軸３７の振動を抑制できる。

本実施形態においては、上記所定の値ＮＤは、ｎ_d1＋０．２〜ｎ_d1＋０．８（ｎ_d1はゼロまたは自然数）、または、ｎ_d2−０．２〜ｎ_d2＋０．２（ｎ_d2は奇数）の範囲に設定されていることが好ましい。所定の値ＮＤをこのような範囲に設定することにより、ウォーム軸２０と回転軸３７の共振をより確実に防止できる。
本実施の形態によれば、図７に示す実施の形態と同様の効果を奏することができる。

また、各上記実施の形態において、継手３８を廃止し、ウォーム軸２０および回転軸３７を単一の部材で一体に形成してもよい。
また、例えば、上述の各実施形態では、いわゆるコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置に本発明が適用された例について説明したが、これに限らず、いわゆるピニオンアシスト式の電動パワーステアリング装置や、いわゆるラックアシスト式の電動パワーステアリング装置等、他の形式の電動パワーステアリング装置に、本発明を適用してもよい。

また、上述の実施形態では、電動モータの出力を操舵補助力として出力する電動パワーステアリング装置に本発明が適用された例について説明したが、これに限らない。例えば、操舵部材の操舵角に対する転舵輪の転舵角の比を変更可能な伝達比可変機構を備え、伝達比可変機構を駆動するために電動モータの出力を用いる伝達比可変式の車両用操舵装置や、操舵部材と転舵輪との機械的な連結が解除され、転舵輪を電動モータの出力で操向するステア・バイ・ワイヤ式の車両用操舵装置等に、本発明を適用してもよい。

また、上述の実施形態では、電動モータ１８として、ブラシレスモータを用いる例について説明したが、これに限らず、ブラシレスモータ以外のモータを、電動モータ１８として用いてもよい。

本発明の一実施形態に係る車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。 操舵補助機構の概略斜視図である。 操舵補助機構を図２とは別角度からみた、操舵補助機構の概略斜視図である。 電動モータの軸方向に沿って切断された、操舵補助機構の図解的な断面図である。 第１のハウジングおよびこれに収容されるＥＣＵの部品の分解斜視図である。 図４の要部の拡大図である。 本発明の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の要部の概略構成を示す模式図である。 本発明のさらに別の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の要部の概略構成を示す模式図である。 本発明のさらに別の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の要部の概略構成を示す模式図である。 本発明のさらに別の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の要部の概略構成を示す模式図である。 本発明のさらに別の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の要部の概略構成を示す模式図である。

符号の説明

１…電動パワーステアリング装置（車両用操舵装置）、４…転舵機構、１８…電動モータ、１９…減速機構（伝達機構）、２０…ウォーム軸（駆動側部材）、２０ａ…第１の端部、２０ｂ…第２の端部、２１…ウォームホイール（従動側部材）、２２，２３，２６…ハウジング、３７…回転軸、３８…継手、３７ａ…第３の端部、３７ｂ…第４の端部、４５，４７，７５，７６…軸受、ａ，ｂ，ｃ…配置ピッチ、ｎ，ｎ_a1，ｎ_d…自然数、ｎ_a2，ｎ_bc，ｎ_d1…ゼロまたは自然数、ｎ_d2…奇数、Ｘ１…軸方向。

Claims (10)

1. 電動モータと、
   電動モータの動力を転舵機構に伝達する伝達機構とを備え、
   上記伝達機構は、電動モータの回転軸と同軸的に配置された駆動側部材、および駆動側部材により駆動される従動側部材を含み、
   上記駆動側部材は、軸方向に対向する第１および第２の端部を含み、
   上記回転軸は、軸方向に対向する第３および第４の端部を含み、
   上記駆動側部材の第２の端部および回転軸の第３の端部が、単一の部材を用いて一体に形成され、または、継手を介して同軸的に接続され、
   上記第１〜第４の端部のそれぞれは軸受を介してハウジングに支持され、
   回転軸の軸方向に関して、第１および第２の端部間の配置ピッチをａ、第２および第３の端部間の配置ピッチをｂ、第３および第４の端部間の配置ピッチをｃとしたときに、駆動側部材が回転軸と共振することを避けるために、ａ／ｃが自然数とならない所定の値に設定され、この所定の値は、ｎ＋０．３〜ｎ＋０．７（ｎは自然数）の範囲に設定されていることを特徴とする車両用操舵装置。
2. 電動モータと、
   電動モータの動力を転舵機構に伝達する伝達機構とを備え、
   上記伝達機構は、電動モータの回転軸と同軸的に配置された駆動側部材、および駆動側部材により駆動される従動側部材を含み、
   上記駆動側部材は、軸方向に対向する第１および第２の端部を含み、
   上記回転軸は、軸方向に対向する第３および第４の端部を含み、
   上記駆動側部材の第２の端部および回転軸の第３の端部が、単一の部材を用いて一体に形成され、または、継手を介して同軸的に接続され、
   上記第２〜第４の端部のそれぞれは軸受を介してハウジングに支持され、
   回転軸の軸方向に関して、第１および第２の端部間の配置ピッチをａ、第２および第３の端部間の配置ピッチをｂ、第３および第４の端部間の配置ピッチをｃとしたときに、駆動側部材が回転軸と共振することを避けるために、ａ／ｃが（２ｎ_a1−１）／２（ｎ_a1は自然数）とならない所定の値に設定されていることを特徴とする車両用操舵装置。
3. 請求項２において、上記所定の値は、ｎ_a2−０．３〜ｎ_a2＋０．３（ｎ_a2はゼロまたは自然数）の範囲であって正の値に設定されている車両用操舵装置。
4. 電動モータと、
   電動モータの動力を転舵機構に伝達する伝達機構とを備え、
   上記伝達機構は、電動モータの回転軸と同軸的に配置された駆動側部材、および駆動側部材により駆動される従動側部材を含み、
   上記駆動側部材は、軸方向に対向する第１および第２の端部を含み、
   上記回転軸は、軸方向に対向する第３および第４の端部を含み、
   上記駆動側部材の第２の端部および回転軸の第３の端部が、単一の部材を用いて一体に形成され、または、継手を介して同軸的に接続され、
   上記第１、第３および第４の端部のそれぞれは軸受を介してハウジングに支持され、
   回転軸の軸方向に関して、第１および第２の端部間の配置ピッチをａ、第２および第３の端部間の配置ピッチをｂ、第３および第４の端部間の配置ピッチをｃとしたときに、駆動側部材が回転軸と共振することを避けるために、（ａ＋ｂ）／ｃが自然数とならない所定の値に設定されていることを特徴とする車両用操舵装置。
5. 電動モータと、
   電動モータの動力を転舵機構に伝達する伝達機構とを備え、
   上記伝達機構は、電動モータの回転軸と同軸的に配置された駆動側部材、および駆動側部材により駆動される従動側部材を含み、
   上記駆動側部材は、軸方向に対向する第１および第２の端部を含み、
   上記回転軸は、軸方向に対向する第３および第４の端部を含み、
   上記駆動側部材の第２の端部および回転軸の第３の端部が、単一の部材を用いて一体に形成され、または、継手を介して同軸的に接続され、
   上記第１、第２および第４の端部のそれぞれは軸受を介してハウジングに支持され、
   回転軸の軸方向に関して、第１および第２の端部間の配置ピッチをａ、第２および第３の端部間の配置ピッチをｂ、第３および第４の端部間の配置ピッチをｃとしたときに、駆動側部材が回転軸と共振することを避けるために、ａ／（ｂ＋ｃ）が自然数とならない所定の値に設定されていることを特徴とする車両用操舵装置。
6. 請求項４または５において、上記所定の値は、ｎ_bc＋０．２〜ｎ_bc＋０．８（ｎ_bcはゼロまたは自然数）の範囲に設定されている車両用操舵装置。
7. 電動モータと、
   電動モータの動力を転舵機構に伝達する伝達機構とを備え、
   上記伝達機構は、電動モータの回転軸と同軸的に配置された駆動側部材、および駆動側部材により駆動される従動側部材を含み、
   上記駆動側部材は、軸方向に対向する第１および第２の端部を含み、
   上記回転軸は、軸方向に対向する第３および第４の端部を含み、
   上記駆動側部材の第２の端部および回転軸の第３の端部が、単一の部材を用いて一体に形成され、または、継手を介して同軸的に接続され、
   上記第１〜第３の端部のそれぞれは軸受を介してハウジングに支持され、
   回転軸の軸方向に関して、第１および第２の端部間の配置ピッチをａ、第２および第３の端部間の配置ピッチをｂ、第３および第４の端部間の配置ピッチをｃとしたときに、駆動側部材が回転軸と共振することを避けるために、ａ／ｃが２ｎ_d（ｎ_dは自然数）とならない所定の値に設定されていることを特徴とする車両用操舵装置。
8. 請求項７において、上記所定の値は、ｎ_d1＋０．２〜ｎ_d1＋０．８（ｎ_d1はゼロまたは自然数）、または、ｎ_d2−０．２〜ｎ_d2＋０．２（ｎ_d2は奇数）の範囲に設定されている車両用操舵装置。
9. 請求項１〜８の何れか１項において、ｂ／ａが０〜０．８（ゼロを除く）の範囲に設定されている車両用操舵装置。
10. 請求項１〜９の何れか１項において、ｂ／ｃが０〜０．８（ゼロを除く）の範囲に設定されている車両用操舵装置。

Images