JP2966818B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
電動パワーステアリング装置Info
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- JP2966818B2 JP2966818B2 JP9176228A JP17622897A JP2966818B2 JP 2966818 B2 JP2966818 B2 JP 2966818B2 JP 9176228 A JP9176228 A JP 9176228A JP 17622897 A JP17622897 A JP 17622897A JP 2966818 B2 JP2966818 B2 JP 2966818B2
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- Japan
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- rack shaft
- rack
- flat bearing
- electric power
- power steering
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0421—Electric motor acting on or near steering gear
- B62D5/0424—Electric motor acting on or near steering gear the axes of motor and final driven element of steering gear, e.g. rack, being parallel
- B62D5/0427—Electric motor acting on or near steering gear the axes of motor and final driven element of steering gear, e.g. rack, being parallel the axes being coaxial
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D3/00—Steering gears
- B62D3/02—Steering gears mechanical
- B62D3/12—Steering gears mechanical of rack-and-pinion type
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両に搭載した電
動パワーステアリング装置の改良に関する。
動パワーステアリング装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ステアリングハンドルの操舵力を
軽減して快適な操舵感を与えるために、電動パワーステ
アリング装置が多用されてきた。この種の電動パワース
テアリング装置は、電動機で操舵トルクに応じた補助ト
ルクを発生し、この補助トルクをステアリング系に伝達
するものであって、例えば特開平７−１６５０８９号公
報「ステアリング装置」の技術がある。この技術は、そ
の公報の図１及び図３によれば、ボールナット機構３３
（番号は公報に記載されたものを引用した。以下同
じ。）をラック軸２の一端部に組付け、このラック軸２
の他端部にラック８を設け、このラック８にピニオン６
を噛み合わせたものである。そして、ピニオン６とラッ
ク８とを噛み合わせた位置に、ラック軸２をピニオン６
へ押し付けるラックガイド１０を設けて、噛み合わせ部
分の遊びをなくした。
軽減して快適な操舵感を与えるために、電動パワーステ
アリング装置が多用されてきた。この種の電動パワース
テアリング装置は、電動機で操舵トルクに応じた補助ト
ルクを発生し、この補助トルクをステアリング系に伝達
するものであって、例えば特開平７−１６５０８９号公
報「ステアリング装置」の技術がある。この技術は、そ
の公報の図１及び図３によれば、ボールナット機構３３
（番号は公報に記載されたものを引用した。以下同
じ。）をラック軸２の一端部に組付け、このラック軸２
の他端部にラック８を設け、このラック８にピニオン６
を噛み合わせたものである。そして、ピニオン６とラッ
ク８とを噛み合わせた位置に、ラック軸２をピニオン６
へ押し付けるラックガイド１０を設けて、噛み合わせ部
分の遊びをなくした。
【０００３】図１０（ａ）〜（ｄ）は従来の電動パワー
ステアリング装置の模式的説明図であり、従来の技術を
説明するために上記従来の技術に示す図１及び図３を再
掲したところの模式図である。なお、符号は従来の技術
と相違する。（ａ）はステアリング装置の平面模式図で
あり、ステアリング装置１００は、ラック軸１０１の両
端にタイロッド１０２，１０２及びナックルアーム１０
３，１０３を介して車輪１０４，１０４を連結し、ま
た、ラック軸１０１の一端部にボールナット機構１０５
を組付け、ラック軸１０１の他端部にラック１０６を設
け、このラック１０６にピニオン１０７を噛み合わせ、
ピニオン１０７の反対側からラック軸１０１をラックガ
イド１０８で押し付けた構成としたものである。
ステアリング装置の模式的説明図であり、従来の技術を
説明するために上記従来の技術に示す図１及び図３を再
掲したところの模式図である。なお、符号は従来の技術
と相違する。（ａ）はステアリング装置の平面模式図で
あり、ステアリング装置１００は、ラック軸１０１の両
端にタイロッド１０２，１０２及びナックルアーム１０
３，１０３を介して車輪１０４，１０４を連結し、ま
た、ラック軸１０１の一端部にボールナット機構１０５
を組付け、ラック軸１０１の他端部にラック１０６を設
け、このラック１０６にピニオン１０７を噛み合わせ、
ピニオン１０７の反対側からラック軸１０１をラックガ
イド１０８で押し付けた構成としたものである。
【０００４】（ｂ）は上記（ａ）に示すラック軸１０１
回りの更なる模式図であり、この模式図によると、ラッ
ク軸１０１をボールナット機構１０５の位置と、ピニオ
ン１０７並びにラックガイド１０８の位置との２箇所で
支持したものであり、支持スパンが長い。
回りの更なる模式図であり、この模式図によると、ラッ
ク軸１０１をボールナット機構１０５の位置と、ピニオ
ン１０７並びにラックガイド１０８の位置との２箇所で
支持したものであり、支持スパンが長い。
【０００５】（ｃ）及び（ｄ）は上記（ｂ）に示すラッ
ク軸１０１回りの模式的作用図であり、これらの作用図
によると、走行時、特に操舵時の路面反力がタイロッド
１０２，１０２を介してラック軸１０１へ伝わる。この
ため、ラック軸１０１の両端に、路面反力に起因する外
力又はモーメント（以下、「モーメントＭ，Ｍ」と記
す。）が作用する。その結果、ラック軸１０１は
（ｃ），（ｄ）の実線で示すように、車体前後方向（図
面では上下方向）にたわむ。特に、ラックガイド１０８
は、スプリング１２でラック軸１０１を支持するだけの
「ばね−質量」系の構造なので、高周波数での追従性能
が小さく、支持点としての効果は小さい。このため、後
方からのモーメントＭ，Ｍが作用した場合に、ラック軸
１０１の振動波形は、（ｄ）の実線のようになる。
ク軸１０１回りの模式的作用図であり、これらの作用図
によると、走行時、特に操舵時の路面反力がタイロッド
１０２，１０２を介してラック軸１０１へ伝わる。この
ため、ラック軸１０１の両端に、路面反力に起因する外
力又はモーメント（以下、「モーメントＭ，Ｍ」と記
す。）が作用する。その結果、ラック軸１０１は
（ｃ），（ｄ）の実線で示すように、車体前後方向（図
面では上下方向）にたわむ。特に、ラックガイド１０８
は、スプリング１２でラック軸１０１を支持するだけの
「ばね−質量」系の構造なので、高周波数での追従性能
が小さく、支持点としての効果は小さい。このため、後
方からのモーメントＭ，Ｍが作用した場合に、ラック軸
１０１の振動波形は、（ｄ）の実線のようになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記図１０
に示すステアリング装置において、ラック軸１０１の一
般的な振動誘因として、次の点が挙げられる。 （１）ボールナット機構１０５の個々のボールが、ラッ
ク軸１０１のねじ溝と接触する瞬間並びに離れる瞬間
に、ボールがねじ溝やナットに衝突する。これに伴い、
ボールからねじ溝やナットへ作用する力が変動する。こ
のことが、ラック軸１０１に振動が発生する誘因となる
（第１誘因）。 （２）走行時、特に操舵時の路面反力がタイロッド１０
２，１０２を介してラック軸１０１に伝わり、ラック軸
１０１の車体前後方向に振動が発生する誘因となる（第
２誘因）。 （３）走行時、特に操舵時の路面反力がタイロッド１０
２，１０２を介してラック軸１０１に伝わり、ラック軸
１０１をピニオン１０７側からボールナット機構１０５
側へ押込むときに、座屈荷重によるたわみが発生する。
このことが、ラック軸１０１に振動が発生する誘因とな
る（第３誘因）。
に示すステアリング装置において、ラック軸１０１の一
般的な振動誘因として、次の点が挙げられる。 （１）ボールナット機構１０５の個々のボールが、ラッ
ク軸１０１のねじ溝と接触する瞬間並びに離れる瞬間
に、ボールがねじ溝やナットに衝突する。これに伴い、
ボールからねじ溝やナットへ作用する力が変動する。こ
のことが、ラック軸１０１に振動が発生する誘因となる
（第１誘因）。 （２）走行時、特に操舵時の路面反力がタイロッド１０
２，１０２を介してラック軸１０１に伝わり、ラック軸
１０１の車体前後方向に振動が発生する誘因となる（第
２誘因）。 （３）走行時、特に操舵時の路面反力がタイロッド１０
２，１０２を介してラック軸１０１に伝わり、ラック軸
１０１をピニオン１０７側からボールナット機構１０５
側へ押込むときに、座屈荷重によるたわみが発生する。
このことが、ラック軸１０１に振動が発生する誘因とな
る（第３誘因）。
【０００７】ラック軸１０１は、第１誘因による振動の
周波数と、第２・第３誘因による振動の周波数とが一致
すると、振動が増幅する。しかも、増幅した振動の周波
数（振動数）がラック軸１０１の固有振動数に一致する
と、共振によりラック軸１０１は大きく振動することに
なる。
周波数と、第２・第３誘因による振動の周波数とが一致
すると、振動が増幅する。しかも、増幅した振動の周波
数（振動数）がラック軸１０１の固有振動数に一致する
と、共振によりラック軸１０１は大きく振動することに
なる。
【０００８】このように、上記図１０のステアリング装
置は、ステアリングハンドルを転舵すると、ボールナッ
ト機構１０５の作動によりラック１０６が振動する。ラ
ック１０６の振動は、路面反力の大きい停車中に操舵す
る、いわゆる据え切り時や、高加速度で旋回中の転舵時
に増幅される。その振動がステアリングハンドルを介し
て車室内に伝わるので、車室内の騒音の要因となる。ま
た、ステアリングハンドルに振動が伝わると、操舵フィ
ーリング上好ましくない。
置は、ステアリングハンドルを転舵すると、ボールナッ
ト機構１０５の作動によりラック１０６が振動する。ラ
ック１０６の振動は、路面反力の大きい停車中に操舵す
る、いわゆる据え切り時や、高加速度で旋回中の転舵時
に増幅される。その振動がステアリングハンドルを介し
て車室内に伝わるので、車室内の騒音の要因となる。ま
た、ステアリングハンドルに振動が伝わると、操舵フィ
ーリング上好ましくない。
【０００９】そこで本発明の目的は、操舵時におけるラ
ック軸の振動を、簡単な構造で抑えることのできる技術
を提供することにある。
ック軸の振動を、簡単な構造で抑えることのできる技術
を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、車幅方向に延ばしたラック
軸の一端部の前面又は後面にラック歯を形成し、このラ
ック歯にピニオンを噛み合わせ、ラック軸のラック歯を
形成した面の背面側にこの背面を押出すラックガイドを
取付け、ピニオンとラックガイドとでラック軸の一端部
を支持するとともに、ラック軸の他端部にねじ部を形成
し、このねじ部にナットを取付け、このナットを介して
操舵トルクに応じた補助トルクをラック軸に付加すると
ともに、ラック軸の他端部を支持するようにした電動パ
ワーステアリング装置において、ラック軸の中間部を平
軸受で支えたことを特徴とする。
に、請求項１記載の発明は、車幅方向に延ばしたラック
軸の一端部の前面又は後面にラック歯を形成し、このラ
ック歯にピニオンを噛み合わせ、ラック軸のラック歯を
形成した面の背面側にこの背面を押出すラックガイドを
取付け、ピニオンとラックガイドとでラック軸の一端部
を支持するとともに、ラック軸の他端部にねじ部を形成
し、このねじ部にナットを取付け、このナットを介して
操舵トルクに応じた補助トルクをラック軸に付加すると
ともに、ラック軸の他端部を支持するようにした電動パ
ワーステアリング装置において、ラック軸の中間部を平
軸受で支えたことを特徴とする。
【００１１】平軸受は、ラック軸に常に接触してラック
軸の中間部を支えている。ラック軸の両端には、路面反
力及びナットの作動に起因する外力又はモーメント（以
下、「モーメント」と記す。）が作用する。モーメント
により、ラック軸がピニオンへ押し付ける方向にたわむ
と、ラック軸はピニオンと平軸受とナットとで支持され
る。ラック軸がピニオンから離れる方向にたわむと、ラ
ック軸はラックガイドと平軸受とナットとで支持され
る。このように、ラック軸を常に３点で支持するので、
ラック軸の支持スパンは短い。このため、ラック軸の共
振周波数は高周波域に推移する。ラック軸の共振周波数
を通常発生する振動数から離すことができるので、この
結果、ラック軸の振動を抑えることができる。従って、
ラック軸の中間部を常に支える平軸受を追加しただけ
の、簡単な構造で、ラック軸の振動を容易に抑えること
ができる。ラック軸の振動が小さいと、ステアリングハ
ンドルに伝わる振動も小さくなるので、操舵フィーリン
グは高まる。また、ステアリングハンドルを介して車室
内に伝わる振動が抑えられるので、車室内の騒音を抑え
ることができる。さらに、ラック軸の振動が低減するの
で、ラックアンドピニオン機構及びねじ機構（ねじ部と
ナットからなる。）の摩耗を少なくすることができ、そ
の結果、電動パワーステアリング装置の寿命を高めるこ
とができる。
軸の中間部を支えている。ラック軸の両端には、路面反
力及びナットの作動に起因する外力又はモーメント（以
下、「モーメント」と記す。）が作用する。モーメント
により、ラック軸がピニオンへ押し付ける方向にたわむ
と、ラック軸はピニオンと平軸受とナットとで支持され
る。ラック軸がピニオンから離れる方向にたわむと、ラ
ック軸はラックガイドと平軸受とナットとで支持され
る。このように、ラック軸を常に３点で支持するので、
ラック軸の支持スパンは短い。このため、ラック軸の共
振周波数は高周波域に推移する。ラック軸の共振周波数
を通常発生する振動数から離すことができるので、この
結果、ラック軸の振動を抑えることができる。従って、
ラック軸の中間部を常に支える平軸受を追加しただけ
の、簡単な構造で、ラック軸の振動を容易に抑えること
ができる。ラック軸の振動が小さいと、ステアリングハ
ンドルに伝わる振動も小さくなるので、操舵フィーリン
グは高まる。また、ステアリングハンドルを介して車室
内に伝わる振動が抑えられるので、車室内の騒音を抑え
ることができる。さらに、ラック軸の振動が低減するの
で、ラックアンドピニオン機構及びねじ機構（ねじ部と
ナットからなる。）の摩耗を少なくすることができ、そ
の結果、電動パワーステアリング装置の寿命を高めるこ
とができる。
【００１２】請求項２記載の発明は、平軸受を振動減衰
性の大きい材料で構成したことを特徴とする。
性の大きい材料で構成したことを特徴とする。
【００１３】ラック軸を支持するべく常に接触している
平軸受の振動減衰性が大きいので、ラック軸の振動を容
易に減衰することができる。このため、ステアリングハ
ンドルに伝わる振動が一層小さくなるので、操舵フィー
リングは高まる。ステアリングハンドルを介して車室内
に伝わる振動も小さくなり、車室内の騒音も一層小さく
なる。
平軸受の振動減衰性が大きいので、ラック軸の振動を容
易に減衰することができる。このため、ステアリングハ
ンドルに伝わる振動が一層小さくなるので、操舵フィー
リングは高まる。ステアリングハンドルを介して車室内
に伝わる振動も小さくなり、車室内の騒音も一層小さく
なる。
【００１４】請求項３記載の発明は、平軸受が、少なく
とも１つの分割線を有して径が変更可能なものであり、
さらに、この平軸受に内径方向の予圧を付与する予圧付
与部材で、外周を囲んだものであることを特徴とする。
とも１つの分割線を有して径が変更可能なものであり、
さらに、この平軸受に内径方向の予圧を付与する予圧付
与部材で、外周を囲んだものであることを特徴とする。
【００１５】分割線を有した平軸受に、予圧付与部材で
内径方向の予圧を付与しているので、平軸受は摩耗して
も、ラック軸を支えるのに適切な内径を維持できる。こ
のため、ラック軸の中間部を常に支えることができる。
また、平軸受を振動減衰性の大きい材料で構成した場合
には、平軸受が摩耗してもラック軸に常に接触するの
で、振動減衰性能を維持することができる。
内径方向の予圧を付与しているので、平軸受は摩耗して
も、ラック軸を支えるのに適切な内径を維持できる。こ
のため、ラック軸の中間部を常に支えることができる。
また、平軸受を振動減衰性の大きい材料で構成した場合
には、平軸受が摩耗してもラック軸に常に接触するの
で、振動減衰性能を維持することができる。
【００１６】請求項４記載の発明は、予圧付与部材を振
動減衰性の大きい材料で構成したことを特徴とする。
動減衰性の大きい材料で構成したことを特徴とする。
【００１７】平軸受に予圧を付与する予圧付与部材の振
動減衰性が大きいので、ラック軸の振動を容易に減衰す
ることができる。このため、ステアリングハンドルに伝
わる振動がより一層小さくなるので、操舵フィーリング
は高まる。ステアリングハンドルを介して車室内に伝わ
る振動も小さくなり、車室内の騒音もより一層小さくな
る。
動減衰性が大きいので、ラック軸の振動を容易に減衰す
ることができる。このため、ステアリングハンドルに伝
わる振動がより一層小さくなるので、操舵フィーリング
は高まる。ステアリングハンドルを介して車室内に伝わ
る振動も小さくなり、車室内の騒音もより一層小さくな
る。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図面に
基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見
るものとする。図１は本発明に係る電動パワーステアリ
ング装置のシステム図であり、電動パワーステアリング
装置１は、ステアリングハンドル２に連結したラックア
ンドピニオン機構３（ピニオン４並びにラック軸５とか
らなる。）と、ステアリングハンドル２で発生したステ
アリング系の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段
６と、この操舵トルク検出手段６の検出信号に基づいて
制御信号を発生する制御手段７と、この制御手段７の制
御信号に基づいて操舵トルクに応じた補助トルクを発生
する電動機８と、この電動機８の補助トルクを前記ラッ
ク軸５に伝達するねじ機構としてのボールねじ（ボール
ナット機構）９とからなり、ラック軸５でタイロッド１
１，１１並びにナックルアーム１２，１２を介して車輪
（転舵輪）１３，１３を転舵する装置である。
基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見
るものとする。図１は本発明に係る電動パワーステアリ
ング装置のシステム図であり、電動パワーステアリング
装置１は、ステアリングハンドル２に連結したラックア
ンドピニオン機構３（ピニオン４並びにラック軸５とか
らなる。）と、ステアリングハンドル２で発生したステ
アリング系の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段
６と、この操舵トルク検出手段６の検出信号に基づいて
制御信号を発生する制御手段７と、この制御手段７の制
御信号に基づいて操舵トルクに応じた補助トルクを発生
する電動機８と、この電動機８の補助トルクを前記ラッ
ク軸５に伝達するねじ機構としてのボールねじ（ボール
ナット機構）９とからなり、ラック軸５でタイロッド１
１，１１並びにナックルアーム１２，１２を介して車輪
（転舵輪）１３，１３を転舵する装置である。
【００１９】図２は本発明に係る電動パワーステアリン
グ装置の全体構成図であり、要部を断面したものであ
る。電動パワーステアリング装置１は、ラックアンドピ
ニオン機構３、電動機８、ボールねじ９を車幅方向（図
左右方向）に延びるステアリングギヤボックス２１に収
納したものであり、このステアリングギヤボックス２１
は、互いに長手方向にボルト結合した、概ね管状の第１
ハウジング２２並びに第２ハウジング２３からなる。第
１ハウジング２２は図示せぬ車体に取付けるためのブラ
ケット２４を備え、第２ハウジング２３は車体に取付け
るためのマウント部材２５を備えたものである。
グ装置の全体構成図であり、要部を断面したものであ
る。電動パワーステアリング装置１は、ラックアンドピ
ニオン機構３、電動機８、ボールねじ９を車幅方向（図
左右方向）に延びるステアリングギヤボックス２１に収
納したものであり、このステアリングギヤボックス２１
は、互いに長手方向にボルト結合した、概ね管状の第１
ハウジング２２並びに第２ハウジング２３からなる。第
１ハウジング２２は図示せぬ車体に取付けるためのブラ
ケット２４を備え、第２ハウジング２３は車体に取付け
るためのマウント部材２５を備えたものである。
【００２０】車幅方向に延びたラック軸５は、一端部に
ピニオン４を噛み合わせ、他端部にボールねじ９を組付
け、また、両端にタイロッド１１，１１を連結し、さら
に、車幅方向にスライドするようにステアリングギヤボ
ックス２１を貫通したものである。ステアリングギヤボ
ックス２１は、ピニオン４とラック軸５の噛み合わせ中
心位置に後述するラックガイドを設け、ラック軸５の中
間部に平軸受７５を設けたものである。ラックアンドピ
ニオン機構３及びラックガイドについては、図３にて詳
述し、平軸受７５については、図４にて詳述する。
ピニオン４を噛み合わせ、他端部にボールねじ９を組付
け、また、両端にタイロッド１１，１１を連結し、さら
に、車幅方向にスライドするようにステアリングギヤボ
ックス２１を貫通したものである。ステアリングギヤボ
ックス２１は、ピニオン４とラック軸５の噛み合わせ中
心位置に後述するラックガイドを設け、ラック軸５の中
間部に平軸受７５を設けたものである。ラックアンドピ
ニオン機構３及びラックガイドについては、図３にて詳
述し、平軸受７５については、図４にて詳述する。
【００２１】ところで、車幅方向において、ピニオン４
とラック軸５の噛み合わせ中心位置をＡ（以下「ピニオ
ン中心Ａ」と称する。）とし、ボールねじ９の軸方向組
付け中心位置をＢ（以下「ボールねじ中心Ｂ」と称す
る。）とし、平軸受７５の中心位置をＣ（以下「軸受中
心Ｃ」と称する。）としたときに、軸受中心Ｃは、ピニ
オン中心Ａとボールねじ中心Ｂとの概ね中央位置にある
ことが好ましいが、ピニオン中心Ａとボールねじ中心Ｂ
との間に配置すればよい。このような構成により、ピニ
オン中心Ａにおいてピニオン４とラックガイド５０とが
ラック軸５の一端部を支持し、ボールねじ中心Ｂにおい
てボールねじ９のナットがラック軸５の他端部を支持
し、軸受中心Ｃにおいて平軸受８１がラック軸５の中間
部を支持し得る。図中、２６，２６はボールジョイン
ト、２７，２７はゴムカバーである。
とラック軸５の噛み合わせ中心位置をＡ（以下「ピニオ
ン中心Ａ」と称する。）とし、ボールねじ９の軸方向組
付け中心位置をＢ（以下「ボールねじ中心Ｂ」と称す
る。）とし、平軸受７５の中心位置をＣ（以下「軸受中
心Ｃ」と称する。）としたときに、軸受中心Ｃは、ピニ
オン中心Ａとボールねじ中心Ｂとの概ね中央位置にある
ことが好ましいが、ピニオン中心Ａとボールねじ中心Ｂ
との間に配置すればよい。このような構成により、ピニ
オン中心Ａにおいてピニオン４とラックガイド５０とが
ラック軸５の一端部を支持し、ボールねじ中心Ｂにおい
てボールねじ９のナットがラック軸５の他端部を支持
し、軸受中心Ｃにおいて平軸受８１がラック軸５の中間
部を支持し得る。図中、２６，２６はボールジョイン
ト、２７，２７はゴムカバーである。
【００２２】図３は図２の３−３線断面図であり、電動
パワーステアリング装置１は、上記ステアリングハンド
ル２（図１参照）に連結した管状の入力軸３１と、この
入力軸３１内に挿通し且つ入力軸３１に上部をピン３２
で結合したトーションバー（弾性部材）３３と、このト
ーションバー３３の下部にセレーション結合し、下部に
上記ピニオン４を設けた出力軸３４とで、主たるステア
リング系をなすものである。
パワーステアリング装置１は、上記ステアリングハンド
ル２（図１参照）に連結した管状の入力軸３１と、この
入力軸３１内に挿通し且つ入力軸３１に上部をピン３２
で結合したトーションバー（弾性部材）３３と、このト
ーションバー３３の下部にセレーション結合し、下部に
上記ピニオン４を設けた出力軸３４とで、主たるステア
リング系をなすものである。
【００２３】操舵トルク検出手段６は、入・出力軸間３
１，３４の相対ねじれ角を検出することによりステアリ
ング系の操舵トルクを検出するものであり、トーション
バー３３とスライダ３５とセンサ３６とからなる。詳し
くは、トーションバー３３は、文字通りトルクに対して
正確にねじれ角が発生するメンバーであって、入力軸３
１と出力軸３４との間での相対ねじり変位を発生する。
傾斜溝３５ａと縦長のストレート溝３５ｂとを備えた円
筒形状のスライダ３５を、前記入力軸３１と出力軸３４
との間に掛け渡すことで、スライダ３５は相対ねじり変
位に応じて軸方向へ変位可能である。このときの変位量
はトルクに比例し、変位量を可変インダクタンス式セン
サ３６で電気信号に変換するものである。
１，３４の相対ねじれ角を検出することによりステアリ
ング系の操舵トルクを検出するものであり、トーション
バー３３とスライダ３５とセンサ３６とからなる。詳し
くは、トーションバー３３は、文字通りトルクに対して
正確にねじれ角が発生するメンバーであって、入力軸３
１と出力軸３４との間での相対ねじり変位を発生する。
傾斜溝３５ａと縦長のストレート溝３５ｂとを備えた円
筒形状のスライダ３５を、前記入力軸３１と出力軸３４
との間に掛け渡すことで、スライダ３５は相対ねじり変
位に応じて軸方向へ変位可能である。このときの変位量
はトルクに比例し、変位量を可変インダクタンス式セン
サ３６で電気信号に変換するものである。
【００２４】ところで、この図の表裏方向に延びるラッ
ク軸５は一側面に、ピニオン４と噛み合うラック歯５ａ
を設けたものである。入力軸３１とトーションバー３３
と出力軸３４とは、同心上にある。図中、４１，４２は
第３ハウジング並びに第４ハウジングであり、第１ハウ
ジング２２の上部に取付けたものである。４３は入力軸
３１を支持する軸受、４４，４５は出力軸３４の両端を
支持する軸受である。
ク軸５は一側面に、ピニオン４と噛み合うラック歯５ａ
を設けたものである。入力軸３１とトーションバー３３
と出力軸３４とは、同心上にある。図中、４１，４２は
第３ハウジング並びに第４ハウジングであり、第１ハウ
ジング２２の上部に取付けたものである。４３は入力軸
３１を支持する軸受、４４，４５は出力軸３４の両端を
支持する軸受である。
【００２５】ラックガイド５０は、ラック軸５における
ラック歯５ａを形成した面の背面側から、この背面を押
出すものである。詳しくは、ラックガイド５０は、ラッ
ク歯５ａと反対側からラック軸５を押すガイド部５１
と、このガイド部５１を圧縮ばね（弾性部材）５２を介
して押す調整ボルト５３と、この調整ボルト５３の位置
をロックするロックナット５４とからなる。調整ボルト
５３は第１ハウジング２２にねじ込むものである。この
ような構成のラックガイド５０は、第１ハウジング２２
にねじ込んだ調整ボルト５３にて、圧縮ばね５２を介し
てガイド部５１を適切な押圧力で押すことで、ガイド部
５１でラック軸５に予圧を与えて、ラック軸５をピニオ
ン４へ押し付けることができる。５５はガイド部に設け
た当接部材である。
ラック歯５ａを形成した面の背面側から、この背面を押
出すものである。詳しくは、ラックガイド５０は、ラッ
ク歯５ａと反対側からラック軸５を押すガイド部５１
と、このガイド部５１を圧縮ばね（弾性部材）５２を介
して押す調整ボルト５３と、この調整ボルト５３の位置
をロックするロックナット５４とからなる。調整ボルト
５３は第１ハウジング２２にねじ込むものである。この
ような構成のラックガイド５０は、第１ハウジング２２
にねじ込んだ調整ボルト５３にて、圧縮ばね５２を介し
てガイド部５１を適切な押圧力で押すことで、ガイド部
５１でラック軸５に予圧を与えて、ラック軸５をピニオ
ン４へ押し付けることができる。５５はガイド部に設け
た当接部材である。
【００２６】図４は本発明に係るラック軸、電動機、ボ
ールねじ回りの要部断面図である。電動機８は、第２ハ
ウジング２３内に収納したステータ６１並びにロータ６
２からなり、このロータ６２は、ラック軸５に相対的に
回転可能に挿通した管状の出力軸６３を備える。出力軸
６３は、両端部を軸受６４，６５を介して第１・第２ハ
ウジング２２，２３内に回転可能に支持したものであ
り、しかも、一端部の内部にボールねじ９のナット７１
を取付けた構成である。そして、軸受６５は、ボールね
じ中心Ｂ又はその近傍位置で、出力軸６３を介してボー
ルねじ９を支持することになる。
ールねじ回りの要部断面図である。電動機８は、第２ハ
ウジング２３内に収納したステータ６１並びにロータ６
２からなり、このロータ６２は、ラック軸５に相対的に
回転可能に挿通した管状の出力軸６３を備える。出力軸
６３は、両端部を軸受６４，６５を介して第１・第２ハ
ウジング２２，２３内に回転可能に支持したものであ
り、しかも、一端部の内部にボールねじ９のナット７１
を取付けた構成である。そして、軸受６５は、ボールね
じ中心Ｂ又はその近傍位置で、出力軸６３を介してボー
ルねじ９を支持することになる。
【００２７】ボールねじ９は、ラック軸５のねじ部（ね
じ溝）５ｂと外筒部分のナット７１とが図示せぬボール
を介して作動するものであって、ナット７１のねじ溝の
端部に到達したボールがチューブ内を通って循環する、
いわゆる内部循環形式又は外部循環形式の一般的な構成
であり、便宜上詳細な構成を省略して示す。図中、７２
は出力軸６３の内面にねじ込むロックスクリューであ
り、出力軸６３に対するナット７１の軸方向移動を防止
するものである。
じ溝）５ｂと外筒部分のナット７１とが図示せぬボール
を介して作動するものであって、ナット７１のねじ溝の
端部に到達したボールがチューブ内を通って循環する、
いわゆる内部循環形式又は外部循環形式の一般的な構成
であり、便宜上詳細な構成を省略して示す。図中、７２
は出力軸６３の内面にねじ込むロックスクリューであ
り、出力軸６３に対するナット７１の軸方向移動を防止
するものである。
【００２８】図５（ａ），（ｂ）は本発明に係る平軸受
の構成図であって、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は
（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。平軸受７５は、「ラジ
アル軸受」とも称する部材であって、第１ハウジング２
２の取付け孔２２ａに嵌合した環状のブッシュからな
る。このブッシュは、自己潤滑形性の材料や低摩擦抵抗
性の材料、例えば、四フッ化エチレン樹脂（商標名；テ
フロン）等のフッ素樹脂系の樹脂からなる。
の構成図であって、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は
（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。平軸受７５は、「ラジ
アル軸受」とも称する部材であって、第１ハウジング２
２の取付け孔２２ａに嵌合した環状のブッシュからな
る。このブッシュは、自己潤滑形性の材料や低摩擦抵抗
性の材料、例えば、四フッ化エチレン樹脂（商標名；テ
フロン）等のフッ素樹脂系の樹脂からなる。
【００２９】このような平軸受７５は、ラック軸５の中
間部を常に支持するべく、ラック軸５に常に接触するよ
うに内径を設定したものである。すなわち、平軸受７５
の内径は、ラック軸５がスライド可能な程度の径であ
る。平軸受７５は（ｂ）に示すように、少なくとも１つ
の分割線７５ａを有して、径が変更可能なものである。
間部を常に支持するべく、ラック軸５に常に接触するよ
うに内径を設定したものである。すなわち、平軸受７５
の内径は、ラック軸５がスライド可能な程度の径であ
る。平軸受７５は（ｂ）に示すように、少なくとも１つ
の分割線７５ａを有して、径が変更可能なものである。
【００３０】平軸受７５の厚みは、温度変化にかかわら
ず、取付け孔２２ａとラック軸との間の隙間の大きさ
と、常に同じになるように設定したものである。具体的
には、（ａ）において、ある温度差ΔＴで次の式１の関
係が成立するようにした。 （平軸受７５の厚みの伸び量）＝（取付け孔２２ａの径の伸び量）−（ラック 軸５の径の伸び量） ………（式１）
ず、取付け孔２２ａとラック軸との間の隙間の大きさ
と、常に同じになるように設定したものである。具体的
には、（ａ）において、ある温度差ΔＴで次の式１の関
係が成立するようにした。 （平軸受７５の厚みの伸び量）＝（取付け孔２２ａの径の伸び量）−（ラック 軸５の径の伸び量） ………（式１）
【００３１】この式１に基づいて、次の式２の関係が成
立する。 α1・π（ｄ1−ｄ0）ΔＴ＝α2・π・ｄ1・ΔＴ−α0・π・ｄ0・ΔＴ … ……（式２） 但し、ｄ0；ラック軸５の径（ｍｍ） ｄ1；取付け孔２２ａの径（ｍｍ） α0；ラック軸５の線膨張係数（線膨張率）（／℃） α1；平軸受７５の線膨張係数（線膨張率）（／℃） α2；第１ハウジング２２の線膨張係数（線膨張率）
（／℃）
立する。 α1・π（ｄ1−ｄ0）ΔＴ＝α2・π・ｄ1・ΔＴ−α0・π・ｄ0・ΔＴ … ……（式２） 但し、ｄ0；ラック軸５の径（ｍｍ） ｄ1；取付け孔２２ａの径（ｍｍ） α0；ラック軸５の線膨張係数（線膨張率）（／℃） α1；平軸受７５の線膨張係数（線膨張率）（／℃） α2；第１ハウジング２２の線膨張係数（線膨張率）
（／℃）
【００３２】上記式２を整理すると、次の式３の関係が
成立する。 ｄ1＝ｄ0（α1−α0）／（α1−α2） ………（式３） 従って、上記温度差ΔＴがラック軸５、第１ハウジング
２２及び平軸受７５で全て同一であれば、取付け孔２２
ａの径ｄ1を、上記式３に規定される値に設定すること
により、平軸受７５の厚みは、温度変化にかかわらず、
第１ハウジング２２の取付け孔２２ａとラック軸５との
間の隙間の大きさと、常に同じになる。
成立する。 ｄ1＝ｄ0（α1−α0）／（α1−α2） ………（式３） 従って、上記温度差ΔＴがラック軸５、第１ハウジング
２２及び平軸受７５で全て同一であれば、取付け孔２２
ａの径ｄ1を、上記式３に規定される値に設定すること
により、平軸受７５の厚みは、温度変化にかかわらず、
第１ハウジング２２の取付け孔２２ａとラック軸５との
間の隙間の大きさと、常に同じになる。
【００３３】従って、温度変化に伴うラック軸５、取付
け孔２２ａ及び平軸受７５の径寸法の変化を、吸収する
ことができる。この結果、ラック軸５と平軸受７５の接
触圧力の増加を抑えることで、摩擦抵抗の増加を抑える
ことができる。また、ラック軸５と平軸受７５との間の
隙間の増加を抑えることもできる。このため、ラック軸
５の振動を効率良く抑えることができる。
け孔２２ａ及び平軸受７５の径寸法の変化を、吸収する
ことができる。この結果、ラック軸５と平軸受７５の接
触圧力の増加を抑えることで、摩擦抵抗の増加を抑える
ことができる。また、ラック軸５と平軸受７５との間の
隙間の増加を抑えることもできる。このため、ラック軸
５の振動を効率良く抑えることができる。
【００３４】次に、上記構成の電動パワーステアリング
装置の作用を説明する。図６（ａ）〜（ｄ）は本発明に
係る電動パワーステアリング装置の作用説明図である。
図６（ａ）は、上記図１のシステムに図２の電動パワー
ステアリング装置１を組合せた、平面的な模式図であ
る。なお、各部の符号は上記図１及び図２に示すものと
同一であり、その説明を省略する。
装置の作用を説明する。図６（ａ）〜（ｄ）は本発明に
係る電動パワーステアリング装置の作用説明図である。
図６（ａ）は、上記図１のシステムに図２の電動パワー
ステアリング装置１を組合せた、平面的な模式図であ
る。なお、各部の符号は上記図１及び図２に示すものと
同一であり、その説明を省略する。
【００３５】図６（ｂ）は、図６（ａ）に示すラック軸
５回りの更なる模式図であり、ラック軸５をピニオン中
心Ａとボールねじ中心Ｂとで支持し、ピニオン中心Ａで
ラックガイド５０にて押し付けたことを示す。詳しく
は、ボールねじ９をラック軸５に組み付けたので、ボー
ルねじ９のナット７１は、ラック軸５を車体前方並びに
車体後方（図面では上下方向）から支持することにな
る。また、ピニオン４はラック軸５を車体後方から支持
し、ラックガイド５０はラック軸５を車体前方から押し
付けたものである。しかも、平軸受７５は軸受中心Ｃで
ラック軸５を支える。
５回りの更なる模式図であり、ラック軸５をピニオン中
心Ａとボールねじ中心Ｂとで支持し、ピニオン中心Ａで
ラックガイド５０にて押し付けたことを示す。詳しく
は、ボールねじ９をラック軸５に組み付けたので、ボー
ルねじ９のナット７１は、ラック軸５を車体前方並びに
車体後方（図面では上下方向）から支持することにな
る。また、ピニオン４はラック軸５を車体後方から支持
し、ラックガイド５０はラック軸５を車体前方から押し
付けたものである。しかも、平軸受７５は軸受中心Ｃで
ラック軸５を支える。
【００３６】図６（ｃ）は、図６（ｂ）に示すラック軸
５回りの模式的作用図（第１）、図６（ｄ）は、図６
（ｂ）に示すラック軸５回りの模式的作用図（第２）で
ある。ラック軸５の両端には、走行時、特に操舵時の路
面反力及びボールねじ９の作動に起因する外力又はモー
メント（以下、「車体前方からのモーメントＭｆ」、
「車体後方からのモーメントＭｒ」と記す。）が作用す
る。図６（ｃ）のように、前記車体前方からのモーメン
トＭｆ，Ｍｆにより、ラック軸５の端部がピニオン４に
押し付ける方向へたわむと、ラック軸５はピニオン４と
平軸受７５とボールねじ９のナット７１とで支持される
ことになる。その結果、ラック軸５は図６（ｃ）の太い
実線で示すようにたわみ、このたわんだ実線は、ラック
軸５が前方へ変形するときの揺動波形となる。
５回りの模式的作用図（第１）、図６（ｄ）は、図６
（ｂ）に示すラック軸５回りの模式的作用図（第２）で
ある。ラック軸５の両端には、走行時、特に操舵時の路
面反力及びボールねじ９の作動に起因する外力又はモー
メント（以下、「車体前方からのモーメントＭｆ」、
「車体後方からのモーメントＭｒ」と記す。）が作用す
る。図６（ｃ）のように、前記車体前方からのモーメン
トＭｆ，Ｍｆにより、ラック軸５の端部がピニオン４に
押し付ける方向へたわむと、ラック軸５はピニオン４と
平軸受７５とボールねじ９のナット７１とで支持される
ことになる。その結果、ラック軸５は図６（ｃ）の太い
実線で示すようにたわみ、このたわんだ実線は、ラック
軸５が前方へ変形するときの揺動波形となる。
【００３７】一方、図６（ｄ）のように、前記車体後方
からのモーメントＭｒ，Ｍｒにより、ラック軸５の端部
がピニオン４から離れる方向へたわむと、ラック軸５は
ラックガイド５０と平軸受７５とナット７１とで支持さ
れることになる。その結果、ラック軸５は図６（ｄ）の
太い実線で示すようにたわみ、このたわんだ実線は、ラ
ック軸５が後方へ変形するときの揺動波形となる。
からのモーメントＭｒ，Ｍｒにより、ラック軸５の端部
がピニオン４から離れる方向へたわむと、ラック軸５は
ラックガイド５０と平軸受７５とナット７１とで支持さ
れることになる。その結果、ラック軸５は図６（ｄ）の
太い実線で示すようにたわみ、このたわんだ実線は、ラ
ック軸５が後方へ変形するときの揺動波形となる。
【００３８】以上の説明から明らかなように、ラック軸
５を常に３点で支持するので、ラック軸５の支持スパン
は短い。このため、ラック軸５の共振周波数は高周波域
に推移する。ラック軸５の共振周波数を通常発生する振
動数から離すことができるので、この結果、ラック軸５
の振動を抑えることができる。従って、ラック軸５の中
間部を常に支える平軸受７５を追加しただけの、簡単な
構造で、ラック軸５の振動を容易に抑えることができ
る。ラック軸５の振動が小さいと、ステアリングハンド
ル２（図１参照）に伝わる振動も小さくなるので、操舵
フィーリングは高まる。また、ステアリングハンドル２
を介して車室内に伝わる振動が抑えられるので、車室内
の騒音を抑えることができる。
５を常に３点で支持するので、ラック軸５の支持スパン
は短い。このため、ラック軸５の共振周波数は高周波域
に推移する。ラック軸５の共振周波数を通常発生する振
動数から離すことができるので、この結果、ラック軸５
の振動を抑えることができる。従って、ラック軸５の中
間部を常に支える平軸受７５を追加しただけの、簡単な
構造で、ラック軸５の振動を容易に抑えることができ
る。ラック軸５の振動が小さいと、ステアリングハンド
ル２（図１参照）に伝わる振動も小さくなるので、操舵
フィーリングは高まる。また、ステアリングハンドル２
を介して車室内に伝わる振動が抑えられるので、車室内
の騒音を抑えることができる。
【００３９】次に、上記図５に示す平軸受７５の変形例
を説明する。なお、上記図５に示す実施の形態と同様の
構成については、同一符号を付し、その説明を省略す
る。図７（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る平軸受の変形例
図（第１変形例）であって、（ａ）は断面図、（ｂ）は
側面図、（ｃ）は一部を断面した斜視図である。平軸受
８１は、「ラジアル軸受」とも称する部材であって、第
１ハウジング２２の取付け孔２２ａに嵌合した円筒状の
ブッシュからなる。このブッシュは、自己潤滑形性の材
料や低摩擦抵抗性の材料からなる。
を説明する。なお、上記図５に示す実施の形態と同様の
構成については、同一符号を付し、その説明を省略す
る。図７（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る平軸受の変形例
図（第１変形例）であって、（ａ）は断面図、（ｂ）は
側面図、（ｃ）は一部を断面した斜視図である。平軸受
８１は、「ラジアル軸受」とも称する部材であって、第
１ハウジング２２の取付け孔２２ａに嵌合した円筒状の
ブッシュからなる。このブッシュは、自己潤滑形性の材
料や低摩擦抵抗性の材料からなる。
【００４０】このような平軸受８１は、ラック軸５の中
間部を常に支持するべく、ラック軸５に常に接触するよ
うに内面に複数、例えば周４つの支持突部８１ａ…（…
は複数を示す。以下同じ。）を膨出させた形状であり、
支持突部８１ａ…にてラック軸５を支える。支持突部８
１ａ…は内径方向に変形可能に弾性を有しており、摩耗
しても、ラック軸５を支えるのに適切な内径を維持でき
る。このため、平軸受８１はラック軸５の中間部を常に
支えることができる。さらに、温度変化に伴うラック軸
５、取付け孔２２ａ及び平軸受８１の径寸法の変化を、
吸収することができる。この結果、ラック軸５と平軸受
８１の接触圧力の増加を抑えることで、摩擦抵抗の増加
を抑えることができる。また、ラック軸５と平軸受８１
との間の隙間の増加を抑えることもできる。このため、
ラック軸５の振動を効率良く抑えることができる。
間部を常に支持するべく、ラック軸５に常に接触するよ
うに内面に複数、例えば周４つの支持突部８１ａ…（…
は複数を示す。以下同じ。）を膨出させた形状であり、
支持突部８１ａ…にてラック軸５を支える。支持突部８
１ａ…は内径方向に変形可能に弾性を有しており、摩耗
しても、ラック軸５を支えるのに適切な内径を維持でき
る。このため、平軸受８１はラック軸５の中間部を常に
支えることができる。さらに、温度変化に伴うラック軸
５、取付け孔２２ａ及び平軸受８１の径寸法の変化を、
吸収することができる。この結果、ラック軸５と平軸受
８１の接触圧力の増加を抑えることで、摩擦抵抗の増加
を抑えることができる。また、ラック軸５と平軸受８１
との間の隙間の増加を抑えることもできる。このため、
ラック軸５の振動を効率良く抑えることができる。
【００４１】図８（ａ），（ｂ）は本発明に係る平軸受
の変形例図（第２変形例）であって、（ａ）は断面図、
（ｂ）は平軸受の斜視図である。平軸受部８２は、第１
ハウジング２２の取付け孔２２ａに嵌合した筒状のホル
ダ８３と、ホルダ８３の内面の環状溝８３ａに嵌合した
平軸受８４並びに予圧付与部材８５とからなる。
の変形例図（第２変形例）であって、（ａ）は断面図、
（ｂ）は平軸受の斜視図である。平軸受部８２は、第１
ハウジング２２の取付け孔２２ａに嵌合した筒状のホル
ダ８３と、ホルダ８３の内面の環状溝８３ａに嵌合した
平軸受８４並びに予圧付与部材８５とからなる。
【００４２】平軸受８４は、「ラジアル軸受」とも称す
る部材であって、環状のブッシュからなる。このブッシ
ュは、自己潤滑形性の材料や低摩擦抵抗性を有し、しか
も、振動減衰性の大きい材料からなる。このような平軸
受８４は、ラック軸５の中間部を常に支持するべく、ラ
ック軸５に常に接触するように内径を設定したものであ
る。すなわち、平軸受８４の内径は、ラック軸５がスラ
イド可能な程度の径である。平軸受８４は（ｂ）に示す
ように、少なくとも１つの分割線８４ａを有して、径が
変更可能なものである。
る部材であって、環状のブッシュからなる。このブッシ
ュは、自己潤滑形性の材料や低摩擦抵抗性を有し、しか
も、振動減衰性の大きい材料からなる。このような平軸
受８４は、ラック軸５の中間部を常に支持するべく、ラ
ック軸５に常に接触するように内径を設定したものであ
る。すなわち、平軸受８４の内径は、ラック軸５がスラ
イド可能な程度の径である。平軸受８４は（ｂ）に示す
ように、少なくとも１つの分割線８４ａを有して、径が
変更可能なものである。
【００４３】予圧付与部材８５は、平軸受８４に内径方
向の予圧を付与する部材であって、平軸受８４の外周を
囲んだものである。具体的には、予圧付与部材８５はゴ
ム等の振動減衰性の大きい材料からなり、例えば、Ｏリ
ングの構成である。そして、予圧付与部材８５は平軸受
８４に嵌合して、自己の弾性力で平軸受８４に内径方向
の予圧を付与する。平軸受８４と予圧付与部材８５との
組合せ体は、環状溝８３ａに嵌合することにより、取付
けることができる。
向の予圧を付与する部材であって、平軸受８４の外周を
囲んだものである。具体的には、予圧付与部材８５はゴ
ム等の振動減衰性の大きい材料からなり、例えば、Ｏリ
ングの構成である。そして、予圧付与部材８５は平軸受
８４に嵌合して、自己の弾性力で平軸受８４に内径方向
の予圧を付与する。平軸受８４と予圧付与部材８５との
組合せ体は、環状溝８３ａに嵌合することにより、取付
けることができる。
【００４４】次に、上記図８に示す第２変形例の平軸受
部８２でラック軸５を支えた構成の、電動パワーステア
リング装置の作用を説明する。図９（ａ）〜（ｄ）は本
発明に係る電動パワーステアリング装置（変形例）の作
用説明図であり、上記図６（ａ）〜（ｄ）を変形した作
用説明図である。図９（ａ）は、上記図６（ａ）の平軸
受７５を図８の平軸受部８２に置換した平面的な模式図
である。なお、各部の符号は上記図６及び図８に示すも
のと同一であり、その説明を省略する。図９（ｂ）は、
図９（ａ）に示すラック軸５回りの更なる模式図であ
り、平軸受部８２は軸受中心Ｃで、平軸受８４及び予圧
付与部材８５によってラック軸５を支える。図９（ｃ）
は、図９（ｂ）に示すラック軸５回りの模式的作用図
（第１）、図９（ｄ）は、図９（ｂ）に示すラック軸５
回りの模式的作用図（第２）である。全体的な作用は、
上記図６で説明した作用と同じであり、説明を省略す
る。
部８２でラック軸５を支えた構成の、電動パワーステア
リング装置の作用を説明する。図９（ａ）〜（ｄ）は本
発明に係る電動パワーステアリング装置（変形例）の作
用説明図であり、上記図６（ａ）〜（ｄ）を変形した作
用説明図である。図９（ａ）は、上記図６（ａ）の平軸
受７５を図８の平軸受部８２に置換した平面的な模式図
である。なお、各部の符号は上記図６及び図８に示すも
のと同一であり、その説明を省略する。図９（ｂ）は、
図９（ａ）に示すラック軸５回りの更なる模式図であ
り、平軸受部８２は軸受中心Ｃで、平軸受８４及び予圧
付与部材８５によってラック軸５を支える。図９（ｃ）
は、図９（ｂ）に示すラック軸５回りの模式的作用図
（第１）、図９（ｄ）は、図９（ｂ）に示すラック軸５
回りの模式的作用図（第２）である。全体的な作用は、
上記図６で説明した作用と同じであり、説明を省略す
る。
【００４５】ラック軸５を支持するべく常に接触してい
る平軸受８４の振動減衰性が大きく、平軸受８４に予圧
を付与する予圧付与部材８５の振動減衰性も大きい。こ
のため、ラック軸５の振動を容易に減衰することができ
る。従って、ステアリングハンドル２（図１参照）に伝
わる振動がより一層小さくなるので、操舵フィーリング
は高まる。ステアリングハンドル２を介して車室内に伝
わる振動も小さくなり、車室内の騒音もより一層小さく
なる。
る平軸受８４の振動減衰性が大きく、平軸受８４に予圧
を付与する予圧付与部材８５の振動減衰性も大きい。こ
のため、ラック軸５の振動を容易に減衰することができ
る。従って、ステアリングハンドル２（図１参照）に伝
わる振動がより一層小さくなるので、操舵フィーリング
は高まる。ステアリングハンドル２を介して車室内に伝
わる振動も小さくなり、車室内の騒音もより一層小さく
なる。
【００４６】さらに、図８（ｂ）に示すように、分割線
８４ａを有した平軸受８４に、予圧付与部材８５で内径
方向の予圧を付与しているので、平軸受８４は摩耗して
も、ラック軸５を支えるのに適切な内径を維持できる。
このため、ラック軸５の中間部を常に支えることができ
る。しかも、平軸受８４が摩耗してもラック軸５に常に
接触するので、振動減衰性能を維持することができる。
８４ａを有した平軸受８４に、予圧付与部材８５で内径
方向の予圧を付与しているので、平軸受８４は摩耗して
も、ラック軸５を支えるのに適切な内径を維持できる。
このため、ラック軸５の中間部を常に支えることができ
る。しかも、平軸受８４が摩耗してもラック軸５に常に
接触するので、振動減衰性能を維持することができる。
【００４７】なお、上記本発明の実施の形態及び各変形
例において、ラック軸５の一端部、他端部とは、単にラ
ック軸５の端のみに限定するものではなく、ピニオン４
を噛み合わせ、ボールねじ９を組付け、又は平軸受７
５，８１，８４を配置するための位置を、便宜的に称す
るものである。また、ラック歯５ａは、ラック軸５の一
端部の前面又は後面に形成したものであればよい。
例において、ラック軸５の一端部、他端部とは、単にラ
ック軸５の端のみに限定するものではなく、ピニオン４
を噛み合わせ、ボールねじ９を組付け、又は平軸受７
５，８１，８４を配置するための位置を、便宜的に称す
るものである。また、ラック歯５ａは、ラック軸５の一
端部の前面又は後面に形成したものであればよい。
【００４８】
【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１記載の発明は、車幅方向に延ばしたラッ
ク軸の一端部の前面又は後面にラック歯を形成し、この
ラック歯にピニオンを噛み合わせ、ラック軸のラック歯
を形成した面の背面側にこの背面を押出すラックガイド
を取付け、ピニオンとラックガイドとでラック軸の一端
部を支持するとともに、ラック軸の他端部にねじ部を形
成し、このねじ部にナットを取付け、このナットを介し
て操舵トルクに応じた補助トルクをラック軸に付加する
とともに、ラック軸の他端部を支持するようにした電動
パワーステアリング装置において、ラック軸の中間部を
平軸受で支えたことを特徴とする。
する。請求項１記載の発明は、車幅方向に延ばしたラッ
ク軸の一端部の前面又は後面にラック歯を形成し、この
ラック歯にピニオンを噛み合わせ、ラック軸のラック歯
を形成した面の背面側にこの背面を押出すラックガイド
を取付け、ピニオンとラックガイドとでラック軸の一端
部を支持するとともに、ラック軸の他端部にねじ部を形
成し、このねじ部にナットを取付け、このナットを介し
て操舵トルクに応じた補助トルクをラック軸に付加する
とともに、ラック軸の他端部を支持するようにした電動
パワーステアリング装置において、ラック軸の中間部を
平軸受で支えたことを特徴とする。
【００４９】平軸受は、ラック軸に常に接触してラック
軸の中間部を支えている。ラック軸の両端には、路面反
力及びナットの作動に起因する外力又はモーメント（以
下、「モーメント」と記す。）が作用する。モーメント
により、ラック軸がピニオンへ押し付ける方向にたわむ
と、ラック軸はピニオンと平軸受とナットとで支持され
る。ラック軸がピニオンから離れる方向にたわむと、ラ
ック軸はラックガイドと平軸受とナットとで支持され
る。このように、ラック軸を常に３点で支持するので、
ラック軸の支持スパンは短い。このため、ラック軸の共
振周波数は高周波域に推移する。ラック軸の共振周波数
を通常発生する振動数から離すことができるので、この
結果、ラック軸の振動を抑えることができる。従って、
ラック軸の中間部を常に支える平軸受を追加しただけ
の、簡単な構造で、ラック軸の振動を容易に抑えること
ができる。ラック軸の振動が小さいと、ステアリングハ
ンドルに伝わる振動も小さくなるので、操舵フィーリン
グは高まる。また、ステアリングハンドルを介して車室
内に伝わる振動が抑えられるので、車室内の騒音を抑え
ることができる。さらに、ラック軸の振動が低減するの
で、ラックアンドピニオン機構及びねじ機構（ねじ部と
ナットからなる。）の摩耗を少なくすることができ、そ
の結果、電動パワーステアリング装置の寿命を高めるこ
とができる。
軸の中間部を支えている。ラック軸の両端には、路面反
力及びナットの作動に起因する外力又はモーメント（以
下、「モーメント」と記す。）が作用する。モーメント
により、ラック軸がピニオンへ押し付ける方向にたわむ
と、ラック軸はピニオンと平軸受とナットとで支持され
る。ラック軸がピニオンから離れる方向にたわむと、ラ
ック軸はラックガイドと平軸受とナットとで支持され
る。このように、ラック軸を常に３点で支持するので、
ラック軸の支持スパンは短い。このため、ラック軸の共
振周波数は高周波域に推移する。ラック軸の共振周波数
を通常発生する振動数から離すことができるので、この
結果、ラック軸の振動を抑えることができる。従って、
ラック軸の中間部を常に支える平軸受を追加しただけ
の、簡単な構造で、ラック軸の振動を容易に抑えること
ができる。ラック軸の振動が小さいと、ステアリングハ
ンドルに伝わる振動も小さくなるので、操舵フィーリン
グは高まる。また、ステアリングハンドルを介して車室
内に伝わる振動が抑えられるので、車室内の騒音を抑え
ることができる。さらに、ラック軸の振動が低減するの
で、ラックアンドピニオン機構及びねじ機構（ねじ部と
ナットからなる。）の摩耗を少なくすることができ、そ
の結果、電動パワーステアリング装置の寿命を高めるこ
とができる。
【００５０】請求項２記載の発明は、平軸受を振動減衰
性の大きい材料で構成したことを特徴とする。
性の大きい材料で構成したことを特徴とする。
【００５１】ラック軸を支持するべく常に接触している
平軸受の振動減衰性が大きいので、ラック軸の振動を容
易に減衰することができる。このため、ステアリングハ
ンドルに伝わる振動が一層小さくなるので、操舵フィー
リングは高まる。ステアリングハンドルを介して車室内
に伝わる振動も小さくなり、車室内の騒音も一層小さく
なる。
平軸受の振動減衰性が大きいので、ラック軸の振動を容
易に減衰することができる。このため、ステアリングハ
ンドルに伝わる振動が一層小さくなるので、操舵フィー
リングは高まる。ステアリングハンドルを介して車室内
に伝わる振動も小さくなり、車室内の騒音も一層小さく
なる。
【００５２】請求項３記載の発明は、平軸受が、少なく
とも１つの分割線を有して径が変更可能なものであり、
さらに、この平軸受に内径方向の予圧を付与する予圧付
与部材で、外周を囲んだものであることを特徴とする。
とも１つの分割線を有して径が変更可能なものであり、
さらに、この平軸受に内径方向の予圧を付与する予圧付
与部材で、外周を囲んだものであることを特徴とする。
【００５３】分割線を有した平軸受に、予圧付与部材で
内径方向の予圧を付与しているので、平軸受は摩耗して
も、ラック軸を支えるのに適切な内径を維持できる。こ
のため、ラック軸の中間部を常に支えることができる。
また、平軸受を振動減衰性の大きい材料で構成した場合
には、平軸受が摩耗してもラック軸に常に接触するの
で、振動減衰性能を維持することができる。
内径方向の予圧を付与しているので、平軸受は摩耗して
も、ラック軸を支えるのに適切な内径を維持できる。こ
のため、ラック軸の中間部を常に支えることができる。
また、平軸受を振動減衰性の大きい材料で構成した場合
には、平軸受が摩耗してもラック軸に常に接触するの
で、振動減衰性能を維持することができる。
【００５４】請求項４記載の発明は、予圧付与部材を振
動減衰性の大きい材料で構成したことを特徴とする。
動減衰性の大きい材料で構成したことを特徴とする。
【００５５】平軸受に予圧を付与する予圧付与部材の振
動減衰性が大きいので、ラック軸の振動を容易に減衰す
ることができる。このため、ステアリングハンドルに伝
わる振動がより一層小さくなるので、操舵フィーリング
は高まる。ステアリングハンドルを介して車室内に伝わ
る振動も小さくなり、車室内の騒音もより一層小さくな
る。
動減衰性が大きいので、ラック軸の振動を容易に減衰す
ることができる。このため、ステアリングハンドルに伝
わる振動がより一層小さくなるので、操舵フィーリング
は高まる。ステアリングハンドルを介して車室内に伝わ
る振動も小さくなり、車室内の騒音もより一層小さくな
る。
【図１】本発明に係る電動パワーステアリング装置のシ
ステム図
ステム図
【図２】本発明に係る電動パワーステアリング装置の全
体構成図
体構成図
【図３】図２の３−３線断面図
【図４】本発明に係るラック軸、電動機、ボールねじ回
りの要部断面図
りの要部断面図
【図５】本発明に係る平軸受の構成図
【図６】本発明に係る電動パワーステアリング装置の作
用説明図
用説明図
【図７】本発明に係る平軸受の変形例図（第１変形例）
【図８】本発明に係る平軸受の変形例図（第２変形例）
【図９】本発明に係る電動パワーステアリング装置（変
形例）の作用説明図
形例）の作用説明図
【図１０】従来の電動パワーステアリング装置の模式的
説明図
説明図
１…電動パワーステアリング装置、２…ステアリングハ
ンドル、３…ラックアンドピニオン機構、４…ピニオ
ン、５…ラック軸、５ａ…ラック歯、５ｂ…ねじ部（ね
じ溝）、８…電動機、９…ねじ機構（ボールねじ）、５
０…ラックガイド、７１…ナット、７５…平軸受、７５
ａ…分割線、８１…平軸受、８１ａ…支持突部、８２…
平軸受部、８３…ホルダ、８４…平軸受、８４ａ…分割
線、８５…予圧付与部材。
ンドル、３…ラックアンドピニオン機構、４…ピニオ
ン、５…ラック軸、５ａ…ラック歯、５ｂ…ねじ部（ね
じ溝）、８…電動機、９…ねじ機構（ボールねじ）、５
０…ラックガイド、７１…ナット、７５…平軸受、７５
ａ…分割線、８１…平軸受、８１ａ…支持突部、８２…
平軸受部、８３…ホルダ、８４…平軸受、８４ａ…分割
線、８５…予圧付与部材。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−165089（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−293272（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−105069（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−85677（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−124566（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B62D 5/04 B62D 5/22
Claims (4)
- 【請求項１】 車幅方向に延ばしたラック軸の一端部の
前面又は後面にラック歯を形成し、このラック歯にピニ
オンを噛み合わせ、前記ラック軸のラック歯を形成した
面の背面側にこの背面を押出すラックガイドを取付け、
前記ピニオンとラックガイドとでラック軸の一端部を支
持するとともに、ラック軸の他端部にねじ部を形成し、
このねじ部にナットを取付け、このナットを介して操舵
トルクに応じた補助トルクを前記ラック軸に付加すると
ともに、ラック軸の他端部を支持するようにした電動パ
ワーステアリング装置において、前記ラック軸の中間部
を平軸受で支えたことを特徴とする電動パワーステアリ
ング装置。 - 【請求項２】 前記平軸受は、振動減衰性の大きい材料
からなることを特徴とした請求項１記載の電動パワース
テアリング装置。 - 【請求項３】 前記平軸受は、少なくとも１つの分割線
を有して径が変更可能なものであり、さらに、この平軸
受に内径方向の予圧を付与する予圧付与部材で、外周を
囲んだものであることを特徴とした請求項１又は請求項
２記載の電動パワーステアリング装置。 - 【請求項４】 前記予圧付与部材は、振動減衰性の大き
い材料からなることを特徴とした請求項３記載の電動パ
ワーステアリング装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9176228A JP2966818B2 (ja) | 1997-07-01 | 1997-07-01 | 電動パワーステアリング装置 |
| US09/100,309 US6041885A (en) | 1997-07-01 | 1998-06-19 | Electric power steering apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9176228A JP2966818B2 (ja) | 1997-07-01 | 1997-07-01 | 電動パワーステアリング装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1120717A JPH1120717A (ja) | 1999-01-26 |
| JP2966818B2 true JP2966818B2 (ja) | 1999-10-25 |
Family
ID=16009881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9176228A Expired - Fee Related JP2966818B2 (ja) | 1997-07-01 | 1997-07-01 | 電動パワーステアリング装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6041885A (ja) |
| JP (1) | JP2966818B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005247080A (ja) * | 2004-03-03 | 2005-09-15 | Honda Motor Co Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
| JP2006264621A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Honda Motor Co Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
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| KR100783755B1 (ko) | 2004-03-23 | 2007-12-07 | 주식회사 만도 | 전동식 파워 스티어링 장치 |
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| DE102012003043B4 (de) | 2012-02-17 | 2020-07-09 | Thyssenkrupp Presta Aktiengesellschaft | Druckstück mit thermischen Ausgleichselement |
| DE102012003042B4 (de) | 2012-02-17 | 2020-07-09 | Thyssenkrupp Presta Aktiengesellschaft | Druckstück mit thermischen Ausgleichselement II |
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1997
- 1997-07-01 JP JP9176228A patent/JP2966818B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-06-19 US US09/100,309 patent/US6041885A/en not_active Expired - Lifetime
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