JP2017024681A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ステアリングに対して、ロードインフォメーションに起因する振動は確実に伝達しつつ、サスペンションの前後方向の大きな振動に起因するラック軸の大きな振動は伝えないようにした電動パワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】Ｋｎ：弾性支持機構４８の剛性、Ｍｎｍ：回転駆動機構４６等の合計等価慣性質量とするときに、（１／２π）×（Ｋｎ／Ｍｎｍ）^１／２の値がサスペンションの前後方向の共振周波数の範囲内となるように、Ｋｎ及びＭｎｍの大きさを定めた。
【選択図】図３

Description

本発明は電動パワーステアリング装置に関する。

特許文献１には、電動モータの駆動力を利用して左右の前輪の操舵をアシストする電動パワーステアリング装置が開示されている。
この電動パワーステアリング装置は以下の構造である。

車体下部の前側部分には、車体の幅方向である左右方向に延びる筒状ハウジングが固定されている。
このハウジングの内部には、左右方向に延びるラック軸が挿入されている。ラック軸はハウジングに対して、左右方向にスライド可能かつ自身の軸線まわりに回転不能である。ラック軸の左右両端部にはタイロッドが接続されており、各タイロッドは（他の部材を介して）左右の前輪に接続されている。

ハウジングには、ラック軸と噛み合うピニオンシャフトが回転可能に支持されている。
このピニオンシャフトには、自身の軸線まわりに回転可能な棒状部材であるステアリングシャフトの一端（下端）が接続されている。
さらにステアリングシャフトの他端（上端）にはステアリングが固定されている。

さらにハウジングの内部には、ラック軸に対してラック軸の軸線まわりに回転可能かつラック軸と噛み合う回転ナット（ボールねじナット）が設けられている。回転ナットが回転すると、回転ナットと噛み合っているラック軸が左右方向にスライドする。
ハウジングの内部には、回転ナットをハウジングに対して回転可能に支持するための軸受が設けられている。
さらにハウジングには、電動モータと、電動モータの回転駆動力を回転ナットに伝達するための減速機と、が設けられている。

ドライバーがステアリングを回転操作すると、ステアリングシャフト及びピニオンシャフトが一緒に回転する。するとピニオンシャフトと噛み合っているラック軸がハウジングに対して左右方向の一方向に相対スライドするので、左右の前輪の操舵角が変化する。
さらに、ドライバーがステアリングを回転操作したときに、ピニオンシャフトの回転操作トルク（操舵トルク）がトルク検出センサによって検出される。すると、制御装置（演算手段）が操舵トルクに応じた目標操舵アシストトルクを演算し、さらに目標操舵アシストトルクが得られるように電動モータを作動させる。その結果、電動モータの駆動力が減速機を介して回転ナットに伝達されるので回転ナットが回転する。このときの回転ナットの回転方向は、ラック軸を上記一方向にスライドさせる方向である。即ち、ナットの回転力は、ステアリング操作によるラック軸のスライド動作をアシストする力となる。

さらにこのパワーステアリング装置には、軸受をハウジングに対して、微小範囲で左右方向にスライド可能に支持する弾性支持機構が設けられている。
この弾性支持機構は、軸受の左右両端面にそれぞれ接触しかつ左右方向に弾性変形可能な左右一対のバネ手段（弾性体）と、左右のバネ手段とハウジングの内面との間に位置する左右一対のスペーサ（被挟持部材）と、を備えている。
従って、軸受並びに軸受によってハウジングに対して回転可能に支持された回転ナット及びラック軸は、ハウジングに対して左右方向に微小範囲でスライド可能である。

このパワーステアリング装置は、弾性支持機構を設けずに軸受の左右移動を実質的に規制した場合と比べて、ラック軸に軸方向入力が入ったときにラック軸が左右方向に振動し易い。
そのため、走行中の車両状態や路面状態に関する情報、即ちロードインフォメーションに起因する振動を、前輪、ラック軸、ピニオンシャフト、ステアリングシャフト及びステアリング等を介して、微振動としてドライバーに伝達し易い。

特開２０１３−１４７０７４号公報

一般的に、車体は前後のサスペンションを具備している。前後のサスペンションはそれぞれ左右の車輪を回転可能として支持している。
そして前側のサスペンションには、ステアリング装置のハウジングが固定される。

走行中の車両の車輪に対してブレーキパッドからブレーキ力を及ぼしたときに、ブレーキパッドが車輪に及ぼすブレーキトルクが変動することがある。
ブレーキトルクが変動すると、前側のサスペンションが共振して前後方向に大きく振動することがある。すると前側のサスペンションの前後方向の大きな振動が、タイロッド等を介して軸方向の力としてラック軸に入力される。
すると、弾性支持機構の働きによって左右方向へ振動し易くなっているラック軸が、この軸方向入力によって左右方向に大きく振動し、ラック軸の大きな振動がピニオンシャフト、ステアリングシャフト及びステアリングを介してドライバーに伝達される。

しかしながら、前側のサスペンションの前後方向の大きな振動に起因するラック軸の大きな振動は、上述のロードインフォメーションに起因する振動とは異なり、ドライバーにとって有益なものではない。
従って、ステアリングに対してロードインフォメーションに起因する振動は確実に伝達しつつ、前側のサスペンションの前後方向の大きな振動に起因するラック軸の大きな振動は伝えないようにするのが理想的である。

本発明は、上述した課題に対処するためになされたものである。即ち、本発明の目的の１つは、ステアリングに対して、ロードインフォメーションに起因する振動は確実に伝達しつつ、サスペンションの前後方向の大きな振動に起因するラック軸の大きな振動は伝えないようにした電動パワーステアリング装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の電動パワーステアリング装置（３０）は、車体（１１）に支持されかつ車輪（２５Ｒ、２５Ｌ）を回転可能に支持するサスペンション（１５）と、該サスペンションに支持された、前記車体の幅方向である左右方向に延びる筒状ハウジング（３１）と、該ハウジングに対して前記車体の左右方向にスライド可能かつ回転不能に前記ハウジング内に挿入され、スライドすることにより前記車輪の操舵角を変化させるラック軸（３２）と、該ラック軸と噛み合う回転可能なピニオンシャフト（３４）と、回転することにより前記ピニオンシャフトを回転させて前記ラック軸を前記左右方向にスライドさせるステアリングシャフト（３６）と、該ステアリングシャフトと一緒に回転するステアリング（３７）と、前記ラック軸に対して噛み合い、回転することにより前記ラック軸を前記左右方向にスライドさせる回転ナット（４３）と、前記回転ナットを前記ハウジングに対して、前記左右方向にスライド可能に支持する弾性支持機構（４８）と、前記ハウジングに支持されかつ前記回転ナットを回転させる駆動力を発生する電動モータを有する回転駆動機構（４３、４６、５３、５２）と、を備え、
Ｋｎ：弾性支持機構の剛性（合計値）
Ｍｎｍ：回転駆動機構の合計等価慣性質量
とするときに、
（１／２π）×（Ｋｎ／Ｍｎｍ）^１／２の値が前記サスペンションの前後方向の共振周波数の範囲内となるように、Ｋｎ及びＭｎｍの大きさを定めている。

本発明の電動パワーステアリング装置は、回転ナットをハウジングに対してスライド可能に支持する弾性支持機構を備えている。そのため、ステアリングに対してロードインフォメーションに起因する振動を確実に伝達することが可能である。

その一方で、（１／２π）×（Ｋｎ／Ｍｎｍ）^１／２の値が、サスペンションの前後方向の共振周波数の範囲内となるようにＫｎ及びＭｎｍの大きさを定めている。従って、サスペンションの前後方向の大きな振動に起因してラック軸が振動したときには、ラック軸の振動を大幅に減少させながらステアリングに対して伝達することが可能である。

上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。
本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。

本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置を備える車両全体の模式的な平面図である。 前側のサスペンションの模式的な正面図である。 （ａ）はハウジングとその内部機構の一部の拡大横断平面図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ部の拡大図である。 ラック軸への入力の周波数を横軸にとり、ステアリングの振動の大きさをラック軸への入力の大きさで割った値（振動伝達比）を縦軸にとったグラフである。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置について説明する。

まずは電動パワーステアリング装置を備える車両１０の全体構造を、図１及び図２に基づいて簡単に説明する。
車両１０の車体１１の前部にはサスペンション１５が設けられている。
サスペンション１５は図２に示された構造であり、主な構成要素として、サスペンションメンバ１６、アッパーアーム１７、ロアアーム１８、ブッシュ１９、キャリア２０、コイルスプリング２１及びショックアブソーバ２２を備えている。

サスペンションメンバ１６は車体１１の前部に対して弾性部材を介して支持されており、その正面形状は略Ｖ字形状である。
左右一対のアッパーアーム１７は、その内側端部がサスペンションメンバ１６に対して固定されている。
左右一対のロアアーム１８は、その内側端部がサスペンションメンバ１６に対して回転可能に支持されている。より具体的には、サスペンションメンバ１６及びロアアーム１８にはこれらの一部を前後方向に貫通する孔が形成されている。そして、前後方向に延びるボルト（図示略）がこれらの孔に挿入されており、各ボルトの先端側にはナット（図示略）が締結されている。従って、左右のロアアーム１８はサスペンションメンバ１６に対してボルトまわりに回転可能である。さらにボルトと上記孔との間には弾性材料製の筒状部材であるブッシュ１９が装着してある。

左右のアッパーアーム１７とロアアーム１８との先端部間には、それぞれキャリア２０（ナックルアーム）がキングピン軸まわりに回転可能として支持されている。左右のキャリア２０は前輪２５Ｒ、２５Ｌをそれぞれ水平軸まわりに回転可能に支持している。
車体１１の前部の下面には左右一対のコイルスプリング２１の上端がそれぞれ固定されており、左右のコイルスプリング２１の下端は左右のロアアーム１８に対して固定されている。
車体１１の前部の下面には左右一対のショックアブソーバ２２（ダンパー）の上端がそれぞれ固定されており、左右のショックアブソーバ２２の下端は左右のロアアーム１８に対して固定されている。

車両１０の車体１１の後部にもサスペンション（図示略）が設けられており、このサスペンションが左右の後輪２６Ｒ、２６Ｌをそれぞれ水平軸まわりに回転可能に支持している。

以上の構成であるサスペンション１５の前後方向の共振周波数（ｆｂ）は、サスペンション１５のバネ下荷重とブッシュ１９の左右方向バネ定数とによっておおよそ決まる。本実施形態におけるバネ下荷重とは、コイルスプリング２１によって車体１１に支持された全ての部材、即ちサスペンションメンバ１６、アッパーアーム１７、ロアアーム１８、ブッシュ１９、キャリア２０、前輪２５Ｒ、２５Ｌ、ハウジング３１及びラック軸３２等の合計重量のことである。なお、スペンション１５の前後方向の共振周波数（ｆｂ）は１４〜１８Ｈｚの範囲内の大きさである。

続いて電動パワーステアリング装置３０の詳しい構造について説明する。
サスペンションメンバ１６の上面には、車体１１の幅方向、即ち左右方向に延びる筒状のハウジング３１が固定されている。
ハウジング３１の内部には、左右方向に延びる棒状部材であるラック軸３２が挿入されている。ラック軸３２はハウジング３１に対して左右方向にスライド可能かつ自身の軸線まわりに回転不能である。さらに図３（ａ）に示すように、ラック軸３２の外周面にはねじ溝３２ａが螺旋状に形成されている。
ラック軸３２の左右両端部には左右一対のタイロッド３３の内側端部が接続されており、左右のタイロッド３３の外側端部は左右のキャリア２０に対して接続されている。

ハウジング３１の一部には第一貫通孔（図示略）が形成されている。そしてこの第一貫通孔を介して、ピニオンシャフト３４の下部がハウジング３１の内部に挿入されている。ピニオンシャフト３４はハウジング３１に対して自身の軸線方向に相対移動不能として支持されている。但し、ピニオンシャフト３４は自身の軸線まわりに回転可能であり、ハウジング３１の内部においてラック軸３２（ねじ溝３２ａ）と噛み合っている。
ピニオンシャフト３４には、棒状部材であるステアリングシャフト３６の一端（下端）がユニバーサルジョイント３５を介して接続されている。
さらにステアリングシャフト３６の他端（上端）にはステアリング３７が固定されている。
従って、ステアリング３７を回転させると、この回転力がステアリングシャフト３６及びユニバーサルジョイント３５を介してピニオンシャフト３４に伝わりに、ピニオンシャフト３４が自身の軸線まわりに回転する。
さらにハウジング３１には、ピニオンシャフト３４の回転トルク（操舵トルク）を検出するためのトルクセンサ３８が設けられている。図１に示すようにトルクセンサ３８は制御装置１３に接続されている。

ハウジング３１の内部空間には全体として環状をなす周知のボール軸受３９が、ラック軸３２と同軸的に設けられている。
ボール軸受３９は、ハウジング３１の内周面に相対回転不能として接触する外輪４０と、外輪４０の内周側に位置する内輪４１と、外輪４０と内輪４１との間に挟持された自転可能な複数のボール４２と、を備えている。
従って、内輪４１は外輪４０に対してラック軸３２の軸線まわりに相対回転可能である。

さらにハウジング３１の内部には、ラック軸３２の外周側に位置する回転ナット４３が配設されている。図３（ａ）に示すように、回転ナット４３はラック軸３２と同軸の筒状部材であり、その内周面にはねじ溝４３ａが螺旋状に形成されている。
さらにハウジング３１の内部には、回転ナット４３の外周側に位置する従動プーリ４６が設けられている。従動プーリ４６は回転ナット４３と同軸の筒状体であり、その内周面は回転ナット４３の外周面に対して固定されている。従動プーリ４６の外周面の一部には歯部４６ａが形成されている。
従動プーリ４６の外周面の歯部４６ａとは異なる部位に対して内輪４１が固定されている。従って、回転ナット４３及び従動プーリ４６は、ボール軸受３９の働きによって、ハウジング３１に対してラック軸３２の軸線まわりに相対回転可能である。

さらにラック軸３２のねじ溝３２ａと回転ナット４３のねじ溝４３ａとの間に形成された螺旋状の通路には複数のボール４４が回転可能に挿入されている。
図示は省略してあるが、回転ナット４３の内部にはねじ溝４３ａの両端とそれぞれ連通しかつ各ボール４４が移動可能な通路が形成されている。即ち、ねじ溝３２ａとねじ溝４３ａとの間に形成された螺旋状の前記通路と回転ナット４３の内部に形成された当該通路とにより一つの環状通路が形成されている。従って、回転ナット４３がラック軸３２に対して相対回転すると、各ボール４４が自転しながらこの環状通路内を循環する。
このようにラック軸３２、回転ナット４３及びボール４４によって周知のボールねじナット機構が構成されている。従って、回転ナット４３がラック軸３２に対して相対回転すると、ボール４４を環状通路内で循環させながら、ラック軸３２がハウジング３１及び回転ナット４３に対して左右方向にスライドする。

さらに図３（ａ）（ｂ）に示すように、ハウジング３１と従動プーリ４６との間の環状空間には弾性支持機構４８が配設されている。
弾性支持機構４８は、外輪４０の左右両端面にそれぞれ接触しかつ左右方向に弾性変形可能な左右一対の皿バネ４９と、左右の皿バネ４９とハウジング３１の内面とに接触する左右一対の環状スペーサ５０と、を備えている。皿バネ４９及び環状スペーサ５０はいずれも、ラック軸３２と同軸をなしながら従動プーリ４６の外周側に位置している。
左右の皿バネ４９は、左右方向に弾性変形可能である。
一方、左右の環状スペーサ５０は実質的に弾性変形不能である。

このようにして左右の皿バネ４９によって支持された外輪４０は、ハウジング３１に対する左右方向移動が規制されていない。従って、外輪４０はハウジング３１に対して、左右の皿バネ４９が弾性変形可能な微小範囲内において左右方向に相対移動可能である。
さらに外輪４０と内輪４１の左右方向の相対スライドは実質的に規制されている。そのため、内輪４１並びに内輪４１に固定された従動プーリ４６及び回転ナット４３も、ハウジング３１に対して左右の皿バネ４９が弾性変形可能な微小範囲内において左右方向に相対移動可能である。

さらにハウジング３１の外周面に固定された第一支持部材（図示略）には、電動モータ５２の本体部が固定されている。電動モータ５２は、その本体部から突出する回転出力軸（図示略）を備えている。回転出力軸は左右方向に延びており、自身の軸線まわりに回転可能である。さらに回転出力軸には駆動プーリ（図示略）が同軸的に固定されている。さらに図１に示すように、電動モータ５２は制御装置１３に接続されている。

ハウジング３１の一部の上記第一貫通孔とは別の部位には第二貫通孔（図示略）が形成されている。
電動モータ５２の駆動プーリ及び従動プーリ４６には、環状をなしかつ内周面に歯部を有するベルト５３が噛み合っている。このベルト５３は、その一部が第二貫通孔を通してハウジング３１内に位置しており、ハウジング３１内において従動プーリ４６と噛み合っている。ベルト５３は僅かに可撓性を有するものの、ガラス繊維等を含んでいるためのその剛性は高い。従って、電動モータ５２の駆動プーリが回転すると、この回転力がベルト５３を介して従動プーリ４６に伝わるので、従動プーリ４６及び回転ナット４３が回転する。従動プーリ４６の歯数は駆動プーリの歯数より多い。従って、電動モータ５２が回転するとき、（電動モータ５２の）駆動プーリ、従動プーリ４６及びベルト５３は減速機として機能する。さらに当該減速機、回転ナット４３、及び電動モータ５２は「回転駆動機構」の構成要素である。

続いて、以上構成の電動パワーステアリング装置３０の動作及びこの動作に伴う車両１０の動作について説明する。
車両１０に乗車しているドライバーが手でステアリング３７を一方向に回転操作すると、この回転力がステアリングシャフト３６及びユニバーサルジョイント３５を介してピニオンシャフト３４に伝わり、ピニオンシャフト３４が自身の軸線まわりに回転する。するとピニオンシャフト３４と噛み合っているラック軸３２がハウジング３１に対して左右方向の一方向に相対スライドするので、タイロッド３３及びキャリア２０を介してラック軸３２と連係している前輪２５Ｒ、２５Ｌの操舵角が変化する。

さらにピニオンシャフト３４が回転すると、トルクセンサ３８がピニオンシャフト３４の回転転操作トルク（操舵トルク）を検出し、検出値を制御装置１３へ送信する。すると、制御装置１３が送信された回転操作トルクに応じた目標操舵アシストトルクを演算し、さらに目標操舵アシストトルクが得られるように電動モータ５２を作動させる。
すると、電動モータ５２の回転出力軸及び駆動プーリが回転するので、駆動プーリと噛み合っているベルト５３が回転する。するとベルト５３の回転力が従動プーリ４６を介して回転ナット４３に伝わるので、回転ナット４３がラック軸３２に対して相対回転し、回転ナット４３（ねじ溝４３ａ）の回転力がボール４４を介してラック軸３２（ねじ溝３２ａ）に伝達される。即ち、回転ナット４３の回転力が、ステアリング３７によって一方向にスライドさせられたラック軸３２を当該一方向にスライドさせるためのアシスト力としてラック軸３２に伝達される。従って、ドライバーは大きな力をステアリング３７に付与することなくかつ前輪２５Ｒ、２５Ｌが所望の操舵角となるように、ラック軸３２をスライドさせることが可能である。

さらに走行中の車両１０の前輪２５Ｒ、２５Ｌに対してブレーキパッド（図示略）からブレーキ力を及ぼしたときに、ブレーキパッドが前輪２５Ｒ、２５Ｌに及ぼすブレーキトルクが変動することがある。
前輪２５Ｒ、２５Ｌに及ぼしたブレーキトルクが変動すると、この変動の影響によりサスペンション１５が前後方向に振動する。そして、このときのサスペンション１５の前後方向の振動の周波数がサスペンション１５の前後方向の共振周波数（ｆｂ）と一致すると、サスペンション１５が前後方向に大きく振動する。

サスペンション１５が前後方向に大きく振動すると、この振動がキャリア２０及びタイロッド３３等を介してラック軸３２に伝わる。より詳細には、この振動はラック軸３２を左右方向に移動させる軸方向入力としてラック軸３２に伝達される。その結果、ラック軸３２が左右方向に振動する。

ラック軸３２の振動に伴って回転ナット４３及び従動プーリ４６がラック軸３２と一緒に振動すると、ボール軸受３９もラック軸３２と一緒に振動する。するとボール軸受３９によって一方の皿バネ４９が弾性変形させられる。例えば、ラック軸３２、回転ナット４３、従動プーリ４６及びボール軸受３９が右側に振動しているとき（瞬間）は、左右の皿バネ４９が弾性変形してボール軸受３９を左側に押圧する弾性力を発生させる。一方、ラック軸３２、回転ナット４３、従動プーリ４６及びボール軸受３９が左側に振動しているとき（瞬間）は、左右の皿バネ４９が弾性変形してボール軸受３９を右側に押圧する弾性力を発生させる。このように左右の皿バネ４９がラック軸３２の振動に伴うボール軸受３９の振動を吸収するように働く。

さらにラック軸３２の振動に伴って、ボールねじナット機構（ラック軸３２、回転ナット４３及びボール４４）を介して、ラック軸３２から減速機（駆動プーリ、従動プーリ４６及びベルト５３）および電動モータ５２に対して回転方向の外力が伝わる。すなわち回転駆動機構はラック軸３２からの逆入力によって回転させられることになる。このとき、サスペンション１５からラック軸３２に伝わる振動の周波数が極めて低ければ回転駆動機構の回転慣性モーメントによる慣性力は無視できるため、ラック軸３２の変位と回転駆動機構の変位は同位相であり、またその比率はボールねじナット機構および減速機機構による減速比に等しい。しかしラック軸３２に伝わる振動の周波数が高くなると回転駆動機構の回転慣性モーメントが皿ばね４９の剛性に対して無視できなくなる。そして、この高い周波数が、回転駆動機構の回転慣性モーメントを減速比で変換した合計等価慣性質量と皿ばね４９の剛性とで決まる共振周波数と等しいとき、回転駆動機構は自身の慣性力がラック軸３２の変位振動を打ち消すように回転振動する。即ちラック軸３２は、皿バネ４９を介して回転駆動機構から慣性力を受け、振動を減衰させられる。

このように回転ナット４３、従動プーリ４６、弾性支持機構４８、電動モータ５２、駆動プーリ及びベルト５３は、ラック軸３２の振動を減少させるダイナミックダンパ（動吸振器）として機能する。

そして本実施形態では、
（１／２π）×（Ｋｎ／Ｍｎｍ）^１／２・・・式１（但し、Ｋｎ[N/m]：弾性支持機構４８の剛性 Ｍｎｍ：回転駆動機構（回転ナット４３、電動モータ５２及び減速機）の合計等価慣性質量[kg]）の値を、サスペンション１５の前後方向の共振周波数（ｆｂ）の範囲（１４≦ｆｂ≦１８Ｈｚ）内の大きさに設定している。
即ち、１４（Ｈｚ）≦（１／２π）×（Ｋｎ／Ｍｎｍ）^１／２≦１８（Ｈｚ）が成立するように、Ｋｎ及びＭｎｍを選定している。換言すると、この条件が成立するように、回転ナット４３、従動プーリ４６、弾性支持機構４８、電動モータ５２及びベルト５３の仕様（材質、形状等）を定めている。

そのため、サスペンション１５の前後方向の共振に伴ってラック軸３２が左右方向に振動したときに、回転ナット４３、従動プーリ４６、弾性支持機構４８、電動モータ５２及びベルト５３を備えるダイナミックダンパによってラック軸３２の振動が大幅に減少させられる。
従って、サスペンション１５の前後方向の共振に起因する大きな振動が、ラック軸３２、ピニオンシャフト３４、ユニバーサルジョイント３５、ステアリングシャフト３６及びステアリング３７等を介してドライバーにそのまま伝達されることはない。即ち、図４のグラフから明らかなように、ラック軸３２への入力の周波数が１４〜１８Ｈｚの範囲にある場合は、ステアリング３７の振動の大きさをラック軸３２への入力の大きさで割った値（振動伝達比）は大幅に低減される。

一方、ロードインフォメーションが前輪２５Ｒ、２５Ｌ、キャリア２０及びタイロッド３３を介してラック軸３２に軸方向の入力として伝わった場合は、回転ナット４３、従動プーリ４６、弾性支持機構４８、電動モータ５２及びベルト５３を備えるダイナミックダンパは、サスペンション１５が前後方向に共振した場合とは異なる動作をする。
即ち、ロードインフォメーションに起因する振動の周波数はサスペンション１５の前後方向の共振周波数（ｆｂ）よりも大きい（例えば、２０Ｈｚ以上）。従って、この場合は回転ナット４３、従動プーリ４６、弾性支持機構４８、電動モータ５２及びベルト５３を備えるダイナミックダンパは、ロードインフォメーションに起因するラック軸３２の振動を大幅に遮断してしまうことはない（図４参照）。換言すると、この場合は振動伝達比を低減しすぎることがない。

即ち、本実施形態の電動パワーステアリング装置３０は、サスペンション１５の前後方向の共振に起因する振動（１４〜１８Ｈｚ）がステアリング３７へ伝達されるのを抑制しつつ、ロードインフォメーションに起因する振動（２０Ｈｚ以上）を前輪２５Ｒ、２５Ｌ、キャリア２０及びタイロッド３３、ラック軸３２、ピニオンシャフト３４、ステアリングシャフト３６及びステアリング３７等を介して、微振動としてステアリング３７に確実に伝達することが可能である。

その一方で、図４から明らかなように、式１のＫｎを「Ｋｎ×（＊）２」に代えたり、Ｋｎを「Ｋｎ／２」に代えたりした場合は、電動パワーステアリング装置は本実施形態とは異なる挙動を行う。
例えばＫｎを「Ｋｎ×２」に代えた場合は、ロードインフォメーションに起因する振動（２０Ｈｚ以上）のステアリング３７への伝達が過剰に遮断されてしまっている（振動伝達比が過剰に低減されている）。さらに、サスペンション１５の前後方向の共振に起因する振動（１４〜１８Ｈｚ）が、あまり低減されないままステアリング３７へ伝達されている。
一方、Ｋｎを「Ｋｎ／２」に代えた場合は、ロードインフォメーションに起因する振動（２０Ｈｚ以上）についてはステアリング３７へ確実に伝達できる。しかし、サスペンション１５の前後方向の共振に起因する振動（１４〜１８Ｈｚ）については、Ｋｎ×２の場合よりもさらに振動の低減率が小さい。即ち、共振に起因する振動が、Ｋｎ×２の場合よりも大きいままステアリング３７へ伝達されてしまう。

以上、本発明を上記各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
例えば、ベルト５３の代わりにギア列によって従動プーリ４６と電動モータ５２（駆動プーリ）を連係してもよい。この場合は、駆動プーリ、従動プーリ４６及びギア列が減速機の構成要素となる。

１５・・・サスペンション、１６・・・サスペンションメンバ、３０・・・電動パワーステアリング装置、３１・・・ハウジング、３２・・・ラック軸、３２ａ・・・ねじ溝、３４・・・ピニオンシャフト、３６・・・ステアリングシャフト、３７・・・ステアリング、３９・・・ボール軸受、４３・・・回転ナット、４４・・・ボール、４６・・・従動プーリ、４８・・・弾性支持機構、４９・・・皿バネ、５０・・・環状スペーサ、５２・・・電動モータ、５３・・・ベルト。

Claims (1)

1. 車体に支持されかつ車輪を回転可能に支持するサスペンションと、
   該サスペンションに支持された、前記車体の幅方向である左右方向に延びる筒状ハウジングと、
   該ハウジングに対して前記車体の左右方向にスライド可能かつ回転不能に前記ハウジング内に挿入され、スライドすることにより前記車輪の操舵角を変化させるラック軸と、
   該ラック軸と噛み合う回転可能なピニオンシャフトと、
   回転することにより前記ピニオンシャフトを回転させて前記ラック軸を前記左右方向にスライドさせるステアリングシャフトと、
   該ステアリングシャフトと一緒に回転するステアリングと、
   前記ラック軸に対して噛み合い、回転することにより前記ラック軸を前記左右方向にスライドさせる回転ナットと、
   前記回転ナットを前記ハウジングに対して、前記左右方向にスライド可能に支持する弾性支持機構と、
   前記ハウジングに支持されかつ前記回転ナットを回転させる駆動力を発生する電動モータを有する回転駆動機構と、
   を備え、
   Ｋｎ：弾性支持機構の剛性
   Ｍｎｍ：回転駆動機構の合計等価慣性質量
   とするときに、
   （１／２π）×（Ｋｎ／Ｍｎｍ）^１／２の値が前記サスペンションの前後方向の共振周波数の範囲内となるように、Ｋｎ及びＭｎｍの大きさを定めた、
   電動パワーステアリング装置。

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