JP2022074521A - デュアルピニオン式電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンルーム内への搭載性を向上できる、デュアルピニオン式電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】デュアルピニオン式電動パワーステアリング装置１ａは、ラック軸４ａと、第一ピニオン軸５ａと、第二ピニオン軸７ａと、電動モータ８ａと、電子制御ユニット１０ａと、ウォーム減速機９ａと、ギヤハウジング３２とを備える。このうちの電子制御ユニット１０ａを、電動モータ８ａから分離し、ギヤハウジング３２を構成するウォームホイール収容部３９の上側の空間に配置する。【選択図】図２

Description

本発明は、デュアルピニオン式電動パワーステアリング装置に関する。

電動パワーステアリング装置は、補助動力源として電動モータを利用する。このような電動パワーステアリング装置は、補助動力源として油圧を利用する油圧パワーステアリング装置に比べて、小型かつ軽量に構成でき、補助動力の大きさの制御が容易で、しかもエンジンの動力損失が少ないなどの利点がある。電動パワーステアリング装置は、電動モータの設置位置の相違により、コラムアシスト式、ピニオンアシスト式、ラックアシスト式の３種類に大別される。

図９は、ピニオンアシスト式に分類される、特開２０１７－１５９７７２号公報（特許文献１）に記載された、デュアルピニオン式電動パワーステアリング装置１の従来構造を示している。

デュアルピニオン式電動パワーステアリング装置１は、ステアリングギヤユニット２と、アシスト機構３とを備える。

ステアリングギヤユニット２は、車両の幅方向に軸方向（長手方向）を向けて配置されたラック軸４と、ラック軸４と噛合した第一ピニオン軸５とを有する。ステアリングギヤユニット２は、図示しないステアリングホイールの回転運動を、ラック軸４の直線運動に変換する。

第一ピニオン軸５は、ステアリングホイールに対し、図示しないステアリングシャフト、自在継手及び中間シャフトなどを介して接続されており、ステアリングホイールの操舵操作に伴って回転する。第一ピニオン軸５の回転は、ラック軸４の直線運動に変換され、ラック軸４の軸方向両側の端部に接続されたタイロッド６を押し引きする。

アシスト機構３は、ラック軸４に操舵補助力を付与し、運転者がステアリングホイールを操作するのに必要な操舵力を軽減する。アシスト機構３は、第二ピニオン軸７と、電動モータ８と、ウォーム減速機９と、電子制御ユニット（ＥＣＵ）１０と、トルクセンサ１１とを備える。

第二ピニオン軸７は、ラック軸４の軸方向に関して、第一ピニオン軸５から離隔した位置に配置されており、ラック軸４と噛合している。第二ピニオン軸７は、ウォーム減速機９を介して、電動モータ８により回転駆動される。電動モータ８は、トルクセンサ１１によって検出された第一ピニオン軸５の回転方向及びトルクを利用して、電子制御ユニット１０により駆動制御される。電動モータ８が発生する駆動トルクは、ウォーム減速機９及び第二ピニオン軸７を介し、ラック軸４に対して操舵補助力として伝達される。

特開２０１７－１５９７７２号公報

自動車のエンジンルーム内には、エンジンやトランスミッションのほか、排気ガス対策機器や安全対策機器など、数多くの部品が設置される。一方、デュアルピニオン式電動パワーステアリング装置は、構成部品である電動モータや減速機などを、エンジンルーム内にさらに設置する必要がある。このため、デュアルピニオン式電動パワーステアリング装置には、エンジンルーム内への搭載性を向上するために、構成部品の小型化が要求されるとともに、高度なレイアウト性が要求される。要求されるレイアウトは、搭載される車種によって異なるが、エンジンルームの中央には、エンジンなどの大型の部品が設置される場合が多いため、デュアルピニオン式電動パワーステアリング装置のうちで、ラック軸の軸方向に関して中央に位置する部分に、大型の部品を設置できるだけの空間を確保することが求められる。

特開２０１７－１５９７７２号公報に記載された従来構造のデュアルピニオン式電動パワーステアリング装置１は、アシスト機構３を構成する電動モータ８と電子制御ユニット１０とをラック軸４の軸方向に直列に配置し、これら電動モータ８と電子制御ユニット１０とを一体化して、電動駆動装置１２を構成している。このため、ラック軸４の軸方向に関する電動駆動装置１２の寸法が嵩み、エンジンルーム内への搭載性が低下する。特に高出力域に適用する場合には、電動駆動装置１２が大型化するため、エンジンルーム内への搭載性の低下の問題が顕著になる。

また、従来構造のデュアルピニオン式電動パワーステアリング装置１は、ラック軸４の軸方向に関して中央に位置する部分に、大型の電動駆動装置１２を配置している。したがって、従来構造のデュアルピニオン式電動パワーステアリング装置１は、エンジンルームの中央に大型の部品を設置することが難しく、エンジンルーム内への搭載性が低くなる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、エンジンルーム内への搭載性を向上できる、デュアルピニオン式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。

本発明のデュアルピニオン式電動パワーステアリング装置は、ラック軸と、第一ピニオン軸と、第二ピニオン軸と、電動モータと、電子制御ユニット（ＥＣＵ）と、ウォーム減速機と、ギヤハウジングとを備える。
前記第一ピニオン軸は、前記ラック軸に噛合し、ステアリングホイールの操舵操作に伴って回転する。
前記第二ピニオン軸は、前記ラック軸の軸方向に関して前記第一ピニオン軸から離隔した位置に配置され、前記ラック軸に噛合する。
前記電動モータは、前記第二ピニオン軸を介して、前記ラック軸に操舵補助力を付与する。
前記電子制御ユニットは、前記電動モータを制御する。
前記ウォーム減速機は、前記電動モータによって回転駆動されるウォームと、前記第二ピニオン軸に固定されるウォームホイールとを有し、前記電動モータの回転を前記第二ピニオン軸に伝達する。
前記ギヤハウジングは、前記ウォームを収容するウォーム収容部と、前記ウォームホイールを収容するウォームホイール収容部とを有する。
本発明のデュアルピニオン式電動パワーステアリング装置は、前記電子制御ユニットを、前記電動モータから分離し、前記第二ピニオン軸の軸方向に関して、前記ウォームホイール収容部を挟んで前記ラック軸とは反対側の空間に配置している。
前記電子制御ユニットは、前記ウォームホイール収容部に固定することもできるし、前記ウォームホイール収容部とは別の部材に固定することもできる。

本発明の一態様にかかるデュアルピニオン式電動パワーステアリング装置では、前記ウォームホイール収容部を、前記第二ピニオン軸の軸方向に関して、前記ラック軸とは反対側に開口部を有するものとし、前記電子制御ユニットを、前記ウォームホイール収容部に固定し、前記開口部を塞ぐことができる。
あるいは、前記ウォームホイール収容部を、前記開口部を塞ぐ専用の蓋部材をさらに有するものとし、前記電子制御ユニットを、前記蓋部材に対し固定することもできる。

本発明の一態様にかかるデュアルピニオン式電動パワーステアリング装置では、前記電動モータを、前記ラック軸の軸方向に関して、前記第二ピニオン軸を挟んで前記第一ピニオン軸の反対側に配置し、前記ウォーム収容部に固定することができる。
あるいは、前記電動モータを、前記ラック軸の軸方向に関して、前記第一ピニオン軸と前記第二ピニオン軸との間に配置することもできる。

本発明の一態様にかかるデュアルピニオン式電動パワーステアリング装置では、前記電動モータの出力軸と前記ラック軸とを、略平行に配置することができる。
なお、略平行とは、実質的に平行であることを意味し、厳密に平行な状態だけでなく、数度程度の誤差を含む意味である。

本発明の一態様にかかるデュアルピニオン式電動パワーステアリング装置では、前記電動モータの出力軸を、前記ラック軸の軸方向に関して前記ラック軸の中央側に向けて配置することができる。

本発明によれば、エンジンルーム内への搭載性を向上できる、デュアルピニオン式電動パワーステアリング装置を実現できる。

図１は、実施の形態の１例にかかるデュアルピニオン式電動パワーステアリング装置を備えた、操舵装置の１例を示す模式図である。 図２は、実施の形態の１例にかかるデュアルピニオン式電動パワーステアリング装置を示す、正面図である。 図３は、実施の形態の第１例にかかるデュアルピニオン式電動パワーステアリング装置を示す、背面図である。 図４は、実施の形態の１例にかかるデュアルピニオン式電動パワーステアリング装置を示す、平面図である。 図５は、実施の形態の１例にかかるデュアルピニオン式電動パワーステアリング装置を示す、右側面図である。 図６は、実施の形態の１例にかかるデュアルピニオン式電動パワーステアリング装置示す、左側面図である。 図７は、実施の形態の１例にかかるデュアルピニオン式電動パワーステアリング装置を示す、斜視図である。 図８は、図２のＡ－Ａ線断面模式図である。 図９は、従来構造のデュアルピニオン式電動パワーステアリングを示す、斜視図である。

［実施の形態の１例］
実施の形態の１例について、図１～図８を用いて説明する。なお、以下の説明において、前後方向は、車両の前後方向を意味し、上下方向は、車両の上下方向を意味し、左右方向は、車両の幅方向を意味する。また、左右方向は、後述するラック軸４ａ及びラック収容部１９の軸方向に一致する。ラック軸４ａ及びラック収容部１９の軸方向に関して一方側とは、図１、図２及び図４の左側、図３の右側を指し、ラック軸４ａ及びラック収容部１９の軸方向に関して他方側とは、図１、図２及び図４の右側、図３の左側を指す。

〔操舵装置の全体構成〕
本例の操舵装置は、図１に全体構成を示すように、ステアリングホイール１３と、ステアリングシャフト１４と、ステアリングコラム１５と、１対の自在継手１６ａ、１６ｂと、中間シャフト１７と、デュアルピニオン式電動パワーステアリング装置１ａとを備えている。

ステアリングシャフト１４は、車体に支持されたステアリングコラム１５の内側に、回転自在に支持されている。ステアリングシャフト１４の後端部には、運転者が操舵操作するステアリングホイール１３が取り付けられている。ステアリングシャフト１４の前端部は、自在継手１６ａ、中間シャフト１７及び別の自在継手１６ｂを介して、デュアルピニオン式電動パワーステアリング装置１ａを構成する、後述の第一ピニオン軸５ａに接続されている。

〔デュアルピニオン式電動パワーステアリング装置〕
デュアルピニオン式電動パワーステアリング装置１ａは、ステアリングギヤユニット２ａと、アシスト機構３ａとを備える。

〈ステアリングギヤユニット〉
ステアリングギヤユニット２ａは、ハウジング１８と、ラック軸４ａと、第一ピニオン軸５ａとを有する。ステアリングギヤユニット２ａは、ステアリングホイール１３の回転運動を、ラック軸４ａの軸方向の直線運動に変換する。

《ハウジング》
ハウジング１８は、車体に固定されるものであり、アルミニウム系合金などの軽合金をダイキャスト成形することにより一体的に造られている。ハウジング１８は、ラック収容部１９と、第一ピニオン収容部２０と、第二ピニオン収容部２１と、第一押圧機構収容部２２と、第二押圧機構収容部２３と、複数の取付部２４ａ、２４ｂとを備える。

ラック収容部１９は、左右方向に伸長した円筒状部材である。ラック収容部１９は、軸方向の両側の端部が開口している。ラック収容部１９の内側には、ラック軸４ａの軸方向中間部が収容される。ラック収容部１９は、略水平に配置される。

第一ピニオン収容部２０は、有底円筒形状を有しており、上側の端部のみが開口している。第一ピニオン収容部２０の内側には、第一ピニオン軸５ａの先半部が配置される。第一ピニオン収容部２０は、ラック収容部１９の前側（図２の手前側、図３の奥側）で、かつ、ラック収容部１９の軸方向一方側（図２の左側、図３の右側）部分に配置されている。また、第一ピニオン収容部２０は、ラック収容部１９に対しねじれの位置関係に配置されている。つまり、第一ピニオン収容部２０の中心軸とラック収容部１９の中心軸とは、ねじれの位置関係にある。また、前後方向から見て、第一ピニオン収容部２０の中心軸は、ラック収容部１９の中心軸に対して直交する方向には配置されておらず、該直交する方向に対し傾斜している。第一ピニオン収容部２０の内部空間は、ラック収容部１９の内部空間に連通している。

第二ピニオン収容部２１は、有底円筒形状を有しており、上側の端部のみが開口している。第二ピニオン収容部２１の内側には、アシスト機構３ａを構成する後述の第二ピニオン軸７ａが配置される。第二ピニオン収容部２１は、ラック収容部１９の前側（図２の手前側、図３の奥側）で、かつ、ラック収容部１９の軸方向他方側（図２の右側、図３の左側）部分に配置されている。また、第二ピニオン収容部２１は、ラック収容部１９に対しねじれの位置関係に配置されている。つまり、第二ピニオン収容部２１の中心軸とラック収容部１９の中心軸とは、ねじれの位置関係にある。また、前後方向から見て、第二ピニオン収容部２１の中心軸は、ラック収容部１９の中心軸に対して直交する方向には配置されておらず、該直交する方向に対し傾斜している。図示の例では、第二ピニオン収容部２１の中心軸は、第一ピニオン収容部２０の中心軸と平行に配置されている。第二ピニオン収容部２１の内部空間は、ラック収容部１９の内部空間に連通している。

第一押圧機構収容部２２は、円筒形状を有しており、前後方向に伸長している。第一押圧機構収容部２２の内側には、ラック軸４ａを第一ピニオン軸５ａに向けて押圧するための、ばねなどを備えた図示しない第一押圧機構が収容される。第一押圧機構収容部２２は、ラック収容部１９の後側で、かつ、ラック収容部１９の軸方向一方側部分に配置されている。具体的には、第一押圧機構収容部２２は、ラック収容部１９の軸方向に関して、第一ピニオン収容部２０と同じ位置に配置されている。第一押圧機構収容部２２の内部空間も、ラック収容部１９の内部空間に連通している。

第二押圧機構収容部２３は、円筒形状を有しており、前後方向に伸長している。第二押圧機構収容部２３の内側には、ラック軸４ａを第二ピニオン軸７ａに向けて押圧するための、ばねなどを備えた第二押圧機構２５が収容されている。第二押圧機構収容部２３は、ラック収容部１９の後側で、かつ、ラック収容部１９の軸方向他方側部分に配置されている。具体的には、第二押圧機構収容部２３は、ラック収容部１９の軸方向に関して、第二ピニオン収容部２１と同じ位置に配置されている。第二押圧機構収容部２３の内部空間も、ラック収容部１９の内部空間に連通している。

複数（図示の例では４つ）の取付部２４ａ、２４ｂのうち、ラック収容部１９の軸方向両側の端部に配置された１対の取付部２４ａは、ラック収容部１９の前側に配置されている。これに対し、ラック収容部１９の軸方向中間部に配置された１対の取付部２４ｂは、ラック収容部１９の後側に配置されている。ハウジング１８は、複数の取付部２４ａ、２４ｂのそれぞれを挿通したボルトやスタッドなどの固定部材を利用して、車体に固定される。

《ラック軸》
ラック軸４ａは、炭素鋼やステンレス鋼などの金属製の棒状部材であり、軸方向（長手方向）を左右方向に向けて配置される。ラック軸４ａは、軸方向一方側部分の外周面の一部に、第一ピニオン軸５ａの外周面に備えられた第一ピニオン歯２６と噛合する、第一ラック歯２７を有する。ラック軸４ａは、軸方向他方側部分の外周面の一部に、第二ピニオン軸７ａの外周面に備えられた第二ピニオン歯２８と噛合する、第二ラック歯２９を有する。ラック軸４ａは、ラック収容部１９の内側に、軸方向に関する往復移動を可能に配置されている。ラック軸４ａの軸方向両側の端部は、ラック収容部１９の軸方向両側の開口部から突出しており、球面継手３０を介してタイロッド６ａに接続される。

《第一ピニオン軸（操舵ピニオン）》
第一ピニオン軸５ａは、外周面の先半部に第一ピニオン歯２６を有する。第一ピニオン軸５ａは、第一ピニオン収容部２０の内側に、図示しない転がり軸受を用いて回転自在に支持されている。第一ピニオン軸５ａの中心軸は、第一ピニオン収容部２０の中心軸と同軸に配置されている。第一ピニオン軸５ａは、ステアリングホイール１３に対し、自在継手１６ａ、１６ｂ及び中間シャフト１７を介して接続されており、ステアリングホイール１３の操舵操作に伴って回転する。第一ピニオン軸５ａの回転は、ラック軸４ａの直線運動に変換され、ラック軸４ａの軸方向両側の端部に接続されたタイロッド６ａを押し引きする。これにより、左右の操舵輪３１に舵角が付与される。

〈アシスト機構〉
アシスト機構３ａは、ラック軸４ａに操舵補助力を付与し、運転者がステアリングホイール１３を操作するのに必要な操舵力を軽減する。アシスト機構３ａは、第二ピニオン軸７ａと、電動モータ８ａと、ウォーム減速機９ａと、ギヤハウジング３２と、電子制御ユニット（Electronic Control Unit）１０ａと、トルクセンサ１１ａとを備える。

《第二ピニオン軸（アシストピニオン）》
第二ピニオン軸７ａは、外周面の先半部に、第二ピニオン歯２８を有する。第二ピニオン軸７ａは、第二ピニオン収容部２１の内側に、複数（図示の例では２つ）の転がり軸受３３ａ、３３ｂを用いて回転自在に支持されている。このため、第二ピニオン軸７ａは、ラック軸４ａの軸方向に関して、第一ピニオン軸５ａから離隔した位置に配置されている。また、第二ピニオン軸７ａの中心軸は、第二ピニオン収容部２１の中心軸と同軸に配置されている。したがって、図示の例では、第二ピニオン軸７ａの中心軸と第一ピニオン軸５ａの中心軸とは、互いに平行である。第二ピニオン軸７ａは、ウォーム減速機９ａを介して、電動モータ８ａにより回転駆動される。なお、本発明を実施する場合に、第一ピニオン軸の中心軸と第二ピニオン軸の中心軸とを、互いに非平行に配置することもできる。

《ウォーム減速機》
ウォーム減速機９ａは、ウォーム３４と、ウォームホイール３５とを有する。ウォーム３４は、電動モータ８ａの出力軸５１に対し、図示しない継手などを介して接続されている。ウォームホイール３５は、第二ピニオン軸７ａの基端部に相対回転不能に固定されている。ウォーム３４の外周面に備えられたウォーム歯３６は、ウォームホイール３５の外周面に備えられたウォームホイール歯３７に噛合している。ウォーム減速機９ａは、電動モータ８ａの回転を減速して、第二ピニオン軸７ａに伝達する。

《ギヤハウジング》
ギヤハウジング３２は、金属製又は合成樹脂製で、ウォーム収容部３８と、ウォームホイール収容部３９とを一体に備える。

ウォーム収容部３８は、有底円筒形状を有しており、ラック収容部１９よりも上方に、該ラック収容部１９と略平行に配置されている。ウォーム収容部３８は、ラック軸４ａの軸方向に関して他方側の端部に開口部を有する。ウォーム収容部３８は、外周面のうち、ラック軸４ａの軸方向に関して他方側の端部に、外向鍔状の取付フランジ４０を有する。ウォーム収容部３８は、前後方向に関してウォームホイール収容部３９の後側部分に配置されている。ウォーム収容部３８の内部空間とウォームホイール収容部３９の内部空間とは、互いに連通している。ウォーム収容部３８の内側には、ウォーム３４が回転自在に支持される。

ウォームホイール収容部３９は、略円筒形状を有しており、第二ピニオン収容部２１の上側に、複数本のボルト４１により固定されている。このため、ギヤハウジング３２は、複数本のボルト４１により、第二ピニオン収容部２１に対して固定されている。ギヤハウジング３２を第二ピニオン収容部２１に固定した状態で、ウォームホイール収容部３９と第二ピニオン収容部２１とは互いに同軸に配置されている。ウォームホイール収容部３９は、ウォームホイール３５の周囲を覆うように配置されている。ウォームホイール収容部３９は、第二ピニオン軸７ａの軸方向に関してラック軸４ａとは反対側に位置する、上側の端面に円形状の開口部４２を有する。本例では、開口部４２を塞ぐ専用の蓋部材は備えていない。

《電動モータ》
電動モータ８ａは、ウォーム減速機９ａ及び第二ピニオン軸７ａを介して、ラック軸４ａに操舵補助力を付与するためのもので、ギヤハウジング３２に対して固定されている。本例では、電動モータ８ａを、ラック軸４ａの軸方向に関してウォーム収容部３８の他方側に配置し、該ウォーム収容部３８に対し固定している。このため、電動モータ８ａは、デュアルピニオン式電動パワーステアリング装置１ａのうちで、ラック軸４ａの軸方向に関して中央に位置する部分ではなく、ラック軸４ａの軸方向に関して、第二ピニオン軸７ａを挟んで第一ピニオン軸５ａの反対側に位置する、他方側の端部に配置されている。

電動モータ８ａは、ウォーム３４に接続される出力軸５１と、図示しないロータやステータの周囲を覆うモータハウジング４３とを備える。モータハウジング４３は、アルミニウム合金などの金属製で、有底円筒形状を有しており、外周面のうち、ラック軸４ａの軸方向に関して一方側の端部に取付鍔部４４を有する。電動モータ８ａは、取付鍔部４４を挿通したボルト４５を、ウォーム収容部３８に備えられた取付フランジ４０に螺合することで、ウォーム収容部３８に固定される。電動モータ８ａをウォーム収容部３８に固定した状態で、電動モータ８ａの出力軸５１は、ラック収容部１９の中心軸及びラック軸４ａの中心軸と略平行に配置される。また、電動モータ８ａをウォーム収容部３８に固定した状態で、電動モータ８ａの出力軸５１は、ラック軸４ａの軸方向に関して、ラック軸４ａの中央側に向けて配置されている。別な言い方をすれば、電動モータ８ａは、モータハウジング４３を、ラック軸４ａの軸方向に関して他方側に向けて配置している。

《電子制御ユニット》
電子制御ユニット１０ａは、電動モータ８ａを駆動制御する。電子制御ユニット１０ａは、電源回路部、パワースイッチング素子を備えた電力変換回路部、パワースイッチング素子を制御する制御回路部などを搭載した基板４６と、該基板４６を収容した略矩形筐状のＥＣＵハウジング４７と、各回路部に電力を供給するとともにトルクセンサ１１ａの出力信号を入力するコネクタ４８とを有する。

本例の操舵装置においては、電子制御ユニット１０ａは、電動モータ８ａから分離し、電動モータ８ａとは別体に構成されており、前述した従来構造のデュアルピニオン式電動パワーステアリング装置１のように、電動モータ８と一体化した電動駆動装置１２（図９参照）を構成していない。

電子制御ユニット１０ａは、第二ピニオン軸７ａの軸方向に関して、ウォームホイール収容部３９を挟んでラック軸４ａとは反対側の空間、すなわち、ウォームホイール収容部３９の上側の空間に配置されている。本例ではさらに、電子制御ユニット１０ａは、ウォームホイール収容部３９の上面に固定されている。これにより、電子制御ユニット１０ａ（ＥＣＵハウジング４７）は、ウォームホイール収容部３９の開口部４２を塞いでいる。このため、電子制御ユニット１０ａは、ウォームホイール収容部３９の開口部４２を塞ぐ蓋としての機能も兼ね備える。ウォームホイール収容部３９の内側に配置されるウォームホイール３５などにはグリースが塗布されているため、該グリースが、電子制御ユニット１０ａを構成する基板４６に付着するのを防止するために、図８に示すように、ウォームホイール収容部３９とＥＵＣハウジング４７との間に、グリースの通過を妨げられるフィルタ（油脂を隔離できる膜）５２を設けることができる。電子制御ユニット１０ａは、コネクタ４８に接続された図示しないハーネスを利用して、電動モータ８ａに電気的に接続される。ウォームホイール収容部３９に対する電子制御ユニット１０ａの固定手段は特に問わないが、たとえば、ボルトやリベットなとの固定部材を利用して固定できるほか、圧入、溶接、カシメなど、その他の固定手段を利用して固定することもできる。

《トルクセンサ》
トルクセンサ１１ａは、第一ピニオン収容部２０の上側に固定されたセンサハウジング４９の内側に配置されている。トルクセンサ１１ａは、第一ピニオン軸５ａの周囲に配置されており、第一ピニオン軸５ａの回転方向及びトルクを検知する。トルクセンサ１１ａは、ハーネス５０を利用して、電子制御ユニット１０ａに電気的に接続される。これにより、トルクセンサ１１ａは、電力の供給を受けるとともに、第一ピニオン軸５ａの回転方向及びトルクに対応した信号を電子制御ユニット１０ａへ出力する。トルクセンサ１１ａとしては、たとえば、磁歪効果を利用した非接触式トルクセンサを使用することもできる。

トルクセンサ１１ａと電気的に接続された電子制御ユニット１０ａは、トルクセンサ１１ａの出力信号に基づいて、電動モータ８ａを駆動制御する。これにより、電動モータ８ａが発生する駆動トルクを、ウォーム減速機９ａ及び第二ピニオン軸７ａを介し、ラック軸４ａに対して操舵補助力として伝達する。この結果、運転者がステアリングホイール１３を操作するのに必要な操舵力を軽減する。

本例のデュアルピニオン式電動パワーステアリング装置１ａによれば、エンジンルーム内への搭載性を向上できる。
すなわち、本例のデュアルピニオン式電動パワーステアリング装置１ａは、電子制御ユニット１０ａを、電動モータ８ａから分離し、ウォームホイール収容部３９の上側の空間に配置している。このため、従来構造のデュアルピニオン式電動パワーステアリング装置１が備える電動駆動装置１２（図９参照）に比べて、電動モータ８ａ及び電子制御ユニット１０ａのそれぞれを小型に構成できる。特に、ラック軸４ａの軸方向に関する電動モータ８ａの寸法を、同方向に関する電動駆動装置１２の寸法よりも十分に短くできる。さらに、電動モータ８ａから分離することで小型に構成された電子制御ユニット１０ａを、これまで有効利用されていなかった（デッドスペースになっていた）、ウォームホイール収容部３９の上側の空間に配置している。つまり、電子制御ユニット１０ａを小型に構成したことで、ウォームホイール収容部３９の上側に存在する比較的小さいデッドスペースへの電子制御ユニット１０ａの設置を可能としている。したがって、本例のデュアルピニオン式電動パワーステアリング装置１ａによれば、構成部品の小型化を図れるとともに、スペースの有効利用を図れるため、エンジンルーム内への搭載性を向上できる。

さらに、本例では、電動モータ８ａを、デュアルピニオン式電動パワーステアリング装置１ａのうちで、ラック軸４ａの軸方向に関して中央に位置する部分には配置せず、ラック軸４ａの軸方向に関して、第二ピニオン軸７ａを挟んで第一ピニオン軸５ａの反対側に位置する他方側の端部に配置している。このため、エンジンルームの中央に、エンジンなどの大型の部品を設置しやすくなる。したがって、エンジンルーム内への搭載性を向上できる。

また、電子制御ユニット１０ａにより、ウォームホイール収容部３９の上側の開口部４２を塞ぐことができるため、開口部４２を塞ぐための専用の蓋部材を設ける必要がない。また、電子制御ユニット１０ａで発生した熱を、ウォームホイール収容部３９へと伝熱することができるため、ＥＣＵハウジング４７に、放熱部品を専用に設ける必要もない。したがって、専用の蓋部材や放熱部品を省略することが可能になり、デュアルピニオン式電動パワーステアリング装置１ａの軽量化を図れるとともに、コスト低減を図れる。本発明を実施する場合には、ウォームホイール収容部を薄肉化するとともに複数のリブを設けることで、強度を確保しつつ表面積の増大を図り、ウォームホイール収容部の放熱性能を高めることもできる。

また、本例では、電動モータ８ａから電子制御ユニット１０ａを分離しているため、電動モータ８ａとウォーム収容部３８とを固定する、取付鍔部４４及び取付フランジ４０への負担を軽減することができる。

また、電子制御ユニット１０ａを、ウォームホイール収容部３９に直接固定しているため、従来構造のように、電動モータを介してウォーム収容部に固定する構造に比べて、電子制御ユニット１０ａに加わる振動負荷を軽減することができる。

また、電子制御ユニット１０ａの取付位相を自由に変更できるため、コネクタ４８の位置を自由に設定することができる。これにより、設計の標準化を行いやすくなる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、発明の技術思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

たとえば、本発明を実施する場合に、電動モータを、ラック軸の軸方向に関して、第一ピニオン軸と第二ピニオン軸との間に配置することもできる。このような構成を採用した場合にも、ラック軸の軸方向に関する電動モータの寸法を、同方向に関する従来構造の電動駆動装置の寸法よりも十分に短くできる。このため、エンジンルームの中央に大型の部品を設置しやすくなり、エンジンルーム内への搭載性を向上できる。また、電子制御ユニットを、第二ピニオン軸の軸方向に関して、ウォームホイール収容部を挟んでラック軸の反対側の空間に配置していれば、電子制御ユニットを、ウォームホイール収容部に固定せずに、その他の部材に固定しても良い。また、電子制御ユニットを、ウォームホイール収容部に固定する場合にも、電子制御ユニットにより、ウォームホイール収容部の開口部を塞がずに、専用の蓋部材により開口部を塞ぐこともできる。この場合には、電子制御ユニットを、蓋部材に対して固定することができる。

１、１ａ デュアルピニオン式電動パワーステアリング装置
２、２ａ ステアリングギヤユニット
３、３ａ アシスト機構
４、４ａ ラック軸
５、５ａ 第一ピニオン軸
６、６ａ タイロッド
７、７ａ 第二ピニオン軸
８、８ａ 電動モータ
９、９ａ ウォーム減速機
１０、１０ａ 電子制御ユニット
１１、１１ａ トルクセンサ
１２ 電動駆動装置
１３ ステアリングホイール
１４ ステアリングシャフト
１５ ステアリングコラム
１６ａ、１６ｂ 自在継手
１７ 中間シャフト
１８ ハウジング
１９ ラック収容部
２０ 第一ピニオン収容部
２１ 第二ピニオン収容部
２２ 第一押圧機構収容部
２３ 第二押圧機構収容部
２４ａ、２４ｂ 取付部
２５ 第二押圧機構
２６ 第一ピニオン歯
２７ 第一ラック歯
２８ 第二ピニオン歯
２９ 第二ラック歯
３０ 球面継手
３１ 操舵輪
３２ ギヤハウジング
３３ａ、３３ｂ 転がり軸受
３４ ウォーム
３５ ウォームホイール
３６ ウォーム歯
３７ ウォームホイール歯
３８ ウォーム収容部
３９ ウォームホイール収容部
４０ 取付フランジ
４１ ボルト
４２ 開口部
４３ モータハウジング
４４ 取付鍔部
４５ ボルト
４６ 基板
４７ ＥＣＵハウジング
４８ コネクタ
４９ センサハウジング
５０ ハーネス
５１ 出力軸
５２ フィルタ

Claims (5)

1. ラック軸と、
   前記ラック軸に噛合し、ステアリングホイールの操舵操作に伴って回転する第一ピニオン軸と、
   前記ラック軸の軸方向に関して前記第一ピニオン軸から離隔した位置に配置され、前記ラック軸に噛合する第二ピニオン軸と、
   前記第二ピニオン軸を介して前記ラック軸に操舵補助力を付与する電動モータと、
   前記電動モータを制御する電子制御ユニットと、
   前記電動モータによって回転駆動されるウォームと、前記第二ピニオン軸に固定されるウォームホイールとを有し、前記電動モータの回転を前記第二ピニオン軸に伝達する、ウォーム減速機と、
   前記ウォームを収容するウォーム収容部と、前記ウォームホイールを収容するウォームホイール収容部とを有する、ギヤハウジングと、を備え、
   前記電子制御ユニットは、前記電動モータから分離しており、前記第二ピニオン軸の軸方向に関して、前記ウォームホイール収容部を挟んで前記ラック軸とは反対側の空間に配置されている、
   デュアルピニオン式電動パワーステアリング装置。
2. 前記ウォームホイール収容部は、前記第二ピニオン軸の軸方向に関して、前記ラック軸とは反対側に開口部を有しており、
   前記電子制御ユニットは、前記ウォームホイール収容部に固定され、前記開口部を塞いでいる、
   請求項１に記載したデュアルピニオン式電動パワーステアリング装置。
3. 前記電動モータは、前記ラック軸の軸方向に関して、前記第二ピニオン軸を挟んで前記第一ピニオン軸の反対側に配置されており、前記ウォーム収容部に固定されている、請求項１～２のうちのいずれか１項に記載したデュアルピニオン式電動パワーステアリング装置。
4. 前記電動モータの出力軸と前記ラック軸とは、略平行に配置されている、請求項１～３のうちのいずれか１項に記載したデュアルピニオン式電動パワーステアリング装置。
5. 前記電動モータの出力軸は、前記ラック軸の軸方向に関して前記ラック軸の中央側に向けて配置されている、請求項１～４のうちのいずれか１項に記載したデュアルピニオン式電動パワーステアリング装置。

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