JP3942163B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機パワーをステアリング系に直接作用させてドライバの操舵力を軽減する電動パワーステアリング装置に関し、特にラック軸の固有振動を調整して、車輪や電動機等により発生するラック軸の振動に共振しないようにすることで、ステアリングホイールの振動を軽減した電動パワーステアリング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電動パワーステアリング装置は、電動機の駆動力を直接利用してドライバの操舵力をアシストする。電動パワーステアリング装置を搭載した車両は一般に普及しており、この電動パワーステアリング装置により、ステアリングの動きが軽快になり、ドライバは強い力でステアリングを操作する必要がなくなる。
【０００３】
このような電動パワーステアリング装置において、電動機の駆動力（補助トルク）を与える手段として、ウォームギヤが設けられたウォーム軸とウォームホイールを用いた、いわゆるピニオンアシスト式のものがある。
このピニオンアシスト式の電動パワーステアリング装置は、図５に示すように、いわゆるラック・アンド・ピニオン式の電動パワーステアリング装置のピニオン軸１００に取り付けられたウォームホイール１０１と、電動機１０２に取り付けられ、ウォームギヤ１０４が設けられたウォーム軸１０３などを備える歯車式減速機構を備える。
ウォーム軸１０３は、電動機１０２の回転軸と同軸に接続され、ウォーム軸１０３と噛み合うウォームホイール１０１はピニオン軸１００と同軸に配設される。ピニオン軸１００はステアリング軸１０５に連結され、ステアリング軸１０５は、ドライバが操作するステアリングホイール１０６に取り付けられている。
このピニオン軸１００に設けられたピニオン１０７は、車両の車輪（操舵輪１０８）を転舵させるためのラック軸１０９に設けられたラック歯１１０に噛み合っている。そして、電動機１０２が回転して付与する補助トルクが、歯車式減速機構を介し、ピニオン１０７とラック歯１１０の噛み合いによりラック軸１０９に伝達される。
このようにして電動機の補助トルクをステアリング系に付与するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような電動パワーステアリング装置では、走行中の路面反力が車輪（操舵輪１０８）を通じてラック軸１０９に伝わり、振動を引き起す。又、ステアリング系に補助トルクを付与する電動機１０２からトルク伝達手段１１１（電動機１０２に取り付けられウォーム軸１０３等を備える歯車式減速機構）にかけての部分もラック軸１０９に振動を引き起こす発生源となる。そして、これらの振動の周波数とラック軸１０９の固有振動の周波数とが一致すると、共振が起きラック軸１０９を大きく振動させる。このラック軸１０９の振動はステアリング軸１０５からステアリングホイール１０６に伝わり、車室内に騒音を引き起こす。
【０００５】
このような電動パワーステアリング装置で発生する振動を調整する従来技術として、例えば、特開平１１−２０７１７号公報「電動パワーステアリング装置」に記載された技術がある。尚、説明に際し、公報中で使用されている符号を用いるが、この符号は本発明の実施の形態で使用した符号とは無関係である。
これは、ラック軸５の一端部にラック歯５ａ軸の一端部を支持し、ラック軸５の他端部にねじ部５ｂを形成し、このねじ部５ｂにボールねじ９のナットを取り付け、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５に付与するとともに、ラック軸５の他端部を支持し、ラック軸５の中間部を平軸受７５で支持するようにしたものである。
このように構成したことで、ラック軸５の両端には、路面反力、及びナットの作用に起因する外力、又はモーメントが作用して、ラック軸５がピニオン４から離れる方向に撓むと、ラック軸５はピニオン４と平軸受７５とナットとで支持される。
又、ラック軸５がピニオン４から離れる方向に撓むと、ラック軸５はラックガイド５０と平軸受７５とナットとで支持される。このようにラック軸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の共振周波数が高周波域に推移するので、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。
この結果、車輪や、電動機〜トルク伝達手段が発生源となって起こるラック軸５の振動と、ラック軸５の固有振動数との共振を避けることができ、ラック軸５の振動を抑えることができるものである。
【０００６】
しかしながら、ラック軸の支持位置を変えるのは設計上の制約が大きく、且つその調整範囲も狭いので、ラック軸の支持位置を変えるだけではラック軸の固有振動と、車輪や電動機によって引き起されるラック軸の振動との共振を充分に調整することができなかった。
【０００７】
そこで、本発明は、車輪や電動機によって引き起されるラック軸の振動とラック軸の固有振動との共振を充分に調整し、ラック軸の振動を抑制してステアリングホイールの振動や、車室内の騒音を軽減することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するための手段として、本発明に係わる請求項１の電動パワーステアリング装置は、操舵トルクが与えられるピニオン軸と、前記操舵トルクを補助する補助トルクを前記ピニオン軸に与える電動機と、前記ピニオン軸に形成されたピニオンと噛み合うラック歯を有するラック軸と、このラック軸の両端に設けられた操舵輪とを有し、前記ピニオンと前記ラック歯が噛み合い、前記ピニオン軸の回転が前記ラック軸の軸方向の変位に変換されることによって前記操舵輪を転舵するようにしたピニオンアシスト式の電動パワーステアリング装置において、前記ラック軸の一端側を支持する第１支持手段と、前記ラック軸の他端側を摺動可能に支持する第２支持手段と、前記ラック軸の一端側と他端側の間を摺動可能に支持する第３支持手段とを有し、前記第１支持手段を、前記ラック軸の一端側に設けられた前記ラック歯と、前記ピニオン軸に設けられた前記ピニオンとの噛み合いによって形成し、前記ラック歯は、前記ラック軸の中実に形成された一端側の端部に形成され、前記第２支持手段が配置された前記ラック軸の他端側の端部には、中空部が形成され、前記ラック軸における前記ラック歯と前記中空部との間は、中実の中間部が形成され、前記第３支持手段は、前記中間部を支持し、前記ラック軸は、前記第３支持手段の位置と前記中空部の深さによって当該ラック軸の固有振動数を決定している、ことを特徴とする。
【０００９】
このような構成としたことにより、請求項１に記載の発明に係る電動パワーステアリング装置では、第３支持手段によるラック軸の支持により、ラック軸の支持スパンが短くなり、ラック軸の固有振動数が通常発生する振動数から変化する。これにより、車輪や電動機によって引き起こされるラック軸の振動に、ラック軸の固有振動が共振して大きく振動するのを抑制することができるが、このラック軸の支持位置を変化させて、車輪や電動機で発生する振動との共振を調整する場合、設計上の制約のため狭い範囲での調整しかできないが、ラック軸に中空部を形成したことによって、ラック軸の重量が減るので、（Ｋ／Ｍ）^1/2で表されるラック軸の固有振動数（但し、Ｋはラック軸の曲げに対するバネ定数、Ｍはラック軸の質量）が、ラック軸に中空部を形成しない場合の固有振動数よりも大きくなる。従って、中空部の深さや位置等を調整してラック軸の重量（重量バランス）を変えることによって、車輪や電動機等によって引き起こされるラック軸の振動にラック軸の固有振動が共振しないので、大きな振動を抑制することができる。つまり、中空部の深さや位置等を調整することで。ラック軸の固有振動数を変更することができ、これにより振動や騒音を抑制できる。
【００１１】
さらに、請求項１に記載の発明に係る電動パワーステアリング装置では、ラック歯が形成されているラック軸の端部は剛性を持たせる必要があるので中実とし、剛性の必要性が比較的低いラック軸の他端側を中空にすることによって、ラック軸全体の剛性を維持しながら重量を減らし、ラック軸の固有振動数を調整する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電動パワーステアリング装置について実施の形態を、図面を参照しながら具体的に説明する。
図１は、第１の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の全体構成図、図２はその要部正断面図である。
【００１３】
図１に示すように、本発明に係る電動パワーステアリング装置１は、ドライバが操作するステアリングホイール２を備えている。ステアリングホイール２は、ステアリング軸３を介してピニオン軸４に連結されている。ドライバがステアリングホイール２を操作して生じる操舵トルクは、ステアリング軸３を介してピニオン軸４に与えられる。
ピニオン軸４には、図２にも示すように、ステアリング系に作用する操舵トルクを検出する磁歪式のトルクセンサ５、及びトルク伝達手段６が取り付けられている。トルク伝達手段６は、いわゆる倍力装置であり、ステアリング系に補助トルクを加えるための電動機７に接続されている。本実施の形態では、電動機７は、例えば、ブラシレスモータから構成されている。
【００１４】
電動パワーステアリング装置１は、いわゆるラック・アンド・ピニオン式のものであり、ピニオン軸４の下端に設けられたピニオン４Ａは、ラック軸８に形成されたラック歯８Ａと噛み合わされており、ピニオン軸４の回転がラック軸８の軸方向の変位に変換されて、操舵輪９，９を転舵する。
又、トルクセンサ５は制御装置１０に接続されており、操舵トルク信号Ｔを出力している。制御装置１０では、少なくともトルクセンサ５から出力された操舵トルク信号Ｔに基づいて、補助トルクを算出し、電動機電圧Ｖ_Oを電動機７に出力して電動機７を制御している。
【００１５】
トルク伝達手段６は、図２に示すように、ピニオン軸４に対して同軸に固定されたウォームホイール１１を備えている。電動機７にはウォーム軸１２が連結されており、ウォーム軸１２に設けられたウォームギヤ１３がウォームホイール１１に噛み合わされている。電動機７を駆動してウォーム軸１２が回転すると、ウォームギヤ１３に噛み合わされたウォームホイール１１が回転し、ウォームホイール１１とともにピニオン軸４が回転するようになっている。こうして、電動機７の補助トルクがピニオン軸４に伝達され、ピニオン軸４を介してステアリング系に伝達される。
【００１６】
ラック軸８は、ラックハウジング１４内に配設されており、ラックハウジング１４の両端部は、ブーツ１５，１５に覆われて、ラックハウジング１４内を保護すると共に、塵埃などの混入を防止している。ラック軸８の両端部には、それぞれタイロッド１６，１６が接続されており、図示しないナックルなどを介して操舵輪９，９（図１）が取り付けられる。
【００１７】
又、ラックハウジング１４の外側には、補強用のリブ１７が形成されており、ラックハウジング１４の曲げ方向の剛性を高めている。更に、ラックハウジング１４の下部における中間部からやや一端側寄りの位置には、ラックハウジング１４を図示しない車体に取り付けるための取付部１８が形成されている。
【００１８】
ラックハウジング１４内には、ラック軸８を支持する第１〜第３支持手段２１〜２３が配設されている。第１支持手段２１は、ラック軸８の一端側を支持するものであり、ピニオン軸４の下端に形成されたピニオン４Ａと、ラック軸８に形成されたラック歯８Ａの噛み合いによって構成されている。又、ラック歯８Ａの背面側には、ラック軸８を背後からピニオン４Ａに向けて押圧するラックガイド１９が設けられている。
【００１９】
第２支持手段２２は、ラック軸８の他端側に設けられた支持軸受けによって構成されており、ラック軸８の他端側を摺動可能に支持している。第３支持手段２３は、ラック軸８における一端側と他端側の間（中間部）に設けられた支持軸受けによって構成されており、ラック軸８における一端側と他端側の中間部を摺動可能に支持している。
【００２０】
ラック軸８は、ラック歯８Ａが形成された側の端部とは反対側の端部に、中空部２５が形成されている。中空部２５は、全体の内径が、例えば、略同径になるように形成する。また、内径は、ラック歯８Ａが形成された側の端部とは反対側の端部側を大きく、奥に行くほど小さく形成してもよい。
ラック歯８Ａが形成された側のラック軸８は、剛性が必要であるので中実にしておき、ラック軸８のラック歯８Ａとは反対側の端部は、ラック歯８Ａのある部分ほどの剛性がなくてもよい部分なので、中空部２５を形成することで、ラック軸８全体としての剛性を確保しつつ、ラック軸８の重量を減らす。中空部２５の深さを調整することで、ラック軸８の重量を調整する。
【００２１】
以上の構成を有する第１の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の作用について説明する。
ドライバがステアリングホイール２を操作して、操舵輪９，９を転舵させようとすると、ドライバが与えた操舵力をトルクセンサ５が検出して、制御装置１０に操舵トルク信号Ｔを出力する。制御装置１０では、少なくともこの操舵トルク信号に基づいて、電動機７がステアリング系に与える補助トルクを算出し、その補助トルクに応じた電動機電圧Ｖ_Oを電動機７に出力する。
【００２２】
電動機７では、電動機電圧Ｖ_Oを受けて、補助トルクをステアリング系に付与する。具体的に補助トルクを与えるために電動機７の回転軸が回転すると、トルク伝達手段６を介してピニオン軸４に補助トルクが伝達される。ピニオン軸４に伝達された補助トルクは、ピニオン４Ａを介してラック軸８のラック歯８Ａに伝達される。又、ピニオン軸４には、ドライバがステアリングホイール２を操作することによって与えられた操舵力も伝達され、この操舵力もラック歯８Ａに伝達される。
【００２３】
いま、電動機７から与えられる補助トルクをＴＭ、ドライバから与えられる操舵トルクをＴＳとすると、図３に示すように、ピニオン４Ａからラック歯８Ａに伝達される力Ｆ（図示せず）は、伝達トルク（補助トルクＴＭ＋操舵トルクＴＳ）／Ｒ（但し、Ｒはピニオン４Ａのピッチ円半径）の大きさとなる。このように大きな伝達力Ｆ（＝（ＴＭ＋ＴＳ）／Ｒ）がラック歯８Ａに掛かる。
又、ラック歯８Ａにおける歯筋は、ラック軸８に直交する方向Ｘに対して歯筋角度θの傾斜をもって形成されているため、ラック歯８Ａにピニオン４Ａから伝達される力Ｆは、ラック軸８に交差する方向にも作用する。ラック軸８に交差する方向に力Ｆが作用したとき、ラック軸８が第１支持手段２１、第２支持手段２２のみで支持されている、すなわち支点ａ，ｂでラック軸８が支えられているとする。この場合には、電動機７から伝達される補助トルクＴＭは、ドライバがステアリングホイール２を操作することによって伝達される操舵トルクＴＳの約５〜１０倍と大きなものであるので、伝達力Ｆ（＝（ＴＭ＋ＴＳ）／Ｒ）の作用によって、ラック軸８が図３に仮想線で示す方向に撓むことが懸念される。
【００２４】
従って、ラック軸８がたとえば第１支持手段２１、及び第２支持手段２２のみで支持されている場合には、ラック軸８を撓ませる方向に向けて大きな力Ｆが作用すると、ラック軸８が撓んでしまう。ラック軸８が撓んでしまうと、ピニオン４Ａとラック歯８Ａの噛み合い部において、噛み合いの片当たりという不良を発生させて、ピニオン４Ａからラック歯８Ａに力を歯面全体で良好に伝達できなくなるという不具合が生じる。
【００２５】
この点、本実施の形態では、第１支持手段２１と、第２支持手段２２との間に第３支持手段２３が配設されている。このため、ラック軸８を支える支点ａ，ｂのほかに、支点ｃでラック軸８における一端側と他端側の間の位置が支持される。こうして、ラック軸８が撓むという事態を抑制している。
【００２６】
更に、ラックハウジング１４には、曲げ方向の補強用のリブ１７が形成されている。この補強用のリブ１７によってラックハウジング１４の曲げ方向の剛性が高くなり、各支持手段２１，２２，２３の取付部分の剛性が高くなるので、延いてはラック軸８が撓むという事態を抑制している。
従って、操舵トルクＴＳに補助トルクＴＭを付与した大きなトルクがピニオン４Ａとラック歯８Ａの噛み合い部に作用する場合、噛み合いの片当たりという不良が発生して、ピニオン４Ａからラック歯８Ａに力を良好に伝達できなくなるという事態を防止することができる。そうして、ドライバの操舵フィーリングを損なうことがなくなる。又、ピニオン４Ａやラック歯８Ａの磨耗を減少させることができるので、耐久性を向上させることができる。
【００２７】
ところで、電動機７から伝達される補助トルクＴＭがピニオン４Ａとラック歯８Ａの噛み合い部に作用する際、振動が発生する。同様に、走行中の路面反力が車輪を通じてラック軸８に伝わり、振動を引き起す。そして、これらの振動の周波数とラック軸８の固有振動の周波数とが一致すると共振が起き、ラック軸８を大きく振動させる。このラック軸８の振動はピニオン軸４からステアリング軸３を経てステアリングホイール２に伝わり、車室内に騒音を引き起こす。又、ドライバの操舵フィーリングも悪くなる。
然るに、このラック軸８の固有振動は、ラック軸８を支持する第３支持手段２３の支持位置を調整することで、低減することができる。この第３支持手段２３を設けたことでラック軸８の支持スパンが短くなるが、ここで梁の長さが変わる場合の固有振動数Ωの式を次に示す。
Ω＝１／２（Ｅｂｈ³ｇ／（（Ｗ＋０．２３ｗ）Ｌ³）^1/2）^1/2
但し、Ｅ：ヤング率、Ｌ：梁の長さ、ｂ：梁の幅、ｈ：梁の厚さ、ｗ：梁の重量、Ｗ：先端のおもりの重量、ｇ：重力定数とする。
第３支持手段２３でラック軸８の中間部を支持することで、支持スパンの長さＬ（支持スパンの長さを梁の長さと考える）が短くなるから、上の式で固有振動数Ωは相対的に大きくなり、第３支持手段２３がない場合の元の固有振動数と異なるものにすることができる。固有振動数を異なるものにすることで、車輪や電動機７で発生する振動とラック軸８の固有振動数との共振が起り難くなる。
【００２８】
しかしながら、ラック軸８の支持位置を変えるのは設計上の制約が大きく、且つその調整範囲も狭いので、ラック軸８の支持位置を変えるだけではラック軸８の固有振動と、車輪や電動機７によって引き起されるラック軸８の振動との共振を充分に調整することができない。
そこで、本実施の形態のように、ラック軸８に中空部２５を形成すると、ラック軸８の重量が減るので、（Ｋ／Ｍ）^1/2で表されるラック軸８の固有振動数（但し、Ｋはラック軸８の曲げに対するバネ定数、Ｍはラック軸８の質量）が、ラック軸８に中空部２５を形成しない場合よりも大きくなる。この中空部２５の深さを変えてラック軸８の重量を調整すると、車輪や電動機７などによって引き起こされるラック軸８の振動にラック軸８の固有振動が共振せず、大きな振動を抑制することができる。
ラック軸８の振動を抑制できると、ピニオン軸４、ステアリング軸３を経てステアリングホイール２に伝わる振動も小さくなるので、ドライバの操舵フィーリングも改善される。又、ステアリングハンドル２を通じて車室内に伝わる振動が抑えられるので、車室内の騒音も抑えることができる。
更に、ラック軸８の振動を抑制されるので、ラック・アンド・ピニオン機構（ラック８、ピニオン軸４）や、電動パワーステアリング装置１のその他のねじ機構の磨耗も少なくすることができ、延いては電動パワーステアリング装置１の寿命を延ばすことができる。
一方、ラック歯８Ａが形成されているラック軸８の端部は剛性を持たせる必要があるので中実とし、ラック歯８Ａが形成されているラック軸８の端部ほどの剛性が必要ではないラック軸８の他端側に中空部２５を形成し、その深さを調整することによって、ラック軸８全体の剛性を維持しながら重量を減らし、ラック軸８の固有振動数を調整している。
【００２９】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図４は、本発明の第２の実施の形態を示す要部正断面図である。なお、本実施の形態において、前記第１の実施の形態と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
図４に示すように、本実施の形態に係る電動パワーステアリング装置１′では、前記第１の実施の形態と比較して、ピニオン３１とラック歯３２の噛み合い部３０においてその構成が異なる。本実施の形態に係る電動パワーステアリング装置１′では、ラック歯３２における歯筋がラック８に対して直交する方向を向いて形成されている。ピニオン３１は、このラック歯３２に対応するように、ねじの間隔が若干長く設定されている。その他の構成は前記第１の実施の形態と同一である。
【００３０】
以上の構成を有する第２の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の作用について説明する。
かかる構成を有する本実施の形態に係る電動パワーステアリング装置１′においては、前記第１の実施の形態と同様に、図１に示すステアリングホイール２を操作することによって付与される操舵トルクＴＳに対して、電動機７によって付与される補助トルクＴＭが加味されてピニオン軸４が回転される。ピニオン軸４が回転すると、ピニオン３１が回転し、ピニオン３１と噛み合うラック歯３２に操舵トルクＴＳと補助トルクＴＭが加算された大きなトルク（＝ＴＳ＋ＴＭ）が伝達される。
ここで、ラック歯３２はラック軸８に対して垂直となるように形成されているので、ピニオン３１からラック８に対して伝達される力Ｆ（＝伝達トルク（ＴＳ＋ＴＭ）／Ｒ）は、ラック軸８に沿った方向に向けて加えられる。このため、ラック軸８を撓ませる方向に作用されることはないので、ラック軸８の撓みを防止することができる。その結果、操舵トルクＴＳに補助トルクＴＭを付与した大きな力をピニオン３１とラック歯３２に伝達したとしても、ピニオン３１とラック歯３２の噛み合い部において噛み合い不良が発生して、ピニオン３１からラック歯３２に力を良好に伝達できなくなるという事態を防止することができる。そうして、ドライバの操舵フィーリングを損なうことがなくなる。又、ピニオン３１やラック歯３２の磨耗を減少させることができるので、耐久性を向上させることができる。
【００３１】
なお、本実施の形態では、ラック歯３２をラック軸８に対して垂直となるように形成したが、ドライバの操舵トルクＴＳと電動機７の補助トルクＴＭの大きさ（最大値）によっては、ラック歯３２をラック軸８に対してわずかに傾けるように設計することもできる。このように、ラック歯３２をラック軸８に対してわずかに傾けることによって、ラック軸８が撓む方向に作用する力を少なくすることができるので、その分ラック軸８が撓むのを防止することができる。すなわち、電動機７から付与される補助トルクＴＭの大きさによって、ラック歯の歯筋角度を適宜設定することができる。
尚、この第２の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置に特有の作用は上記の通りであるが、その他の作用について上述の第１の実施の形態と同様の作用を奏することできるので詳細な説明は省略する。
【００３２】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。たとえば、前記実施の形態では、ドライバによる操舵トルクに加えて、電動機７による補助トルクを付加してアシストする電動パワーステアリング装置１について説明したが、操舵輪９を転舵させるラック軸８に連結されるピニオン軸４に対して、ウォームホイール１１、及びウォーム軸１２により電動機７の駆動力を付加する構成とするものであれば、他の態様のものについても適用することができる。例えば、四輪操舵構造などにおいても本発明を適用することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明に係る電動パワーステアリング装置では、第３支持手段によるラック軸の支持により、ラック軸の支持スパンが短くなり、ラック軸の固有振動数が第３支持手段がない場合から変化する。これにより、車輪や電動機によって引き起こされるラック軸の振動に、ラック軸の固有振動が共振して大きく振動するのをある程度抑制することができることに加えて、ラック軸に中空部を形成したことによって、ラック軸の重量が減るので、（Ｋ／Ｍ）^1/2で表されるラック軸の固有振動数（但し、Ｋはラック軸の曲げに対するバネ定数、Ｍはラック軸の質量）が、ラック軸に中空部を形成しない場合よりも大きくなるから、中空部の深さや位置を調整してラック軸の重量（重量バランス）を変えることで、車輪や電動機などによって引き起こされるラック軸の振動にラック軸の固有振動が共振せず、大きな振動を抑制することができる。
【００３４】
さらに、請求項１に記載の発明に係る電動パワーステアリング装置では、ラック歯が形成されているラック軸の端部は剛性を持たせる必要があるので中実とし、ラック歯が形成されているラック軸と比べてそれ程剛性の必要性がないラック軸の他端側に中空部を形成することによって、ラック軸全体の剛性を維持しながらラック軸の重量を減らし、固有振動数を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の全体構成図である。
【図２】第１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正断面図である。
【図３】ラック軸に掛かる力の方向の関係を示す説明図である。
【図４】第２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正断面図である。
【図５】従来の電動パワーステアリング装置を説明するための図である。
【符号の説明】
１ ：電動パワーステアリング装置
２ ：ステアリングホイール
４ ：ピニオン軸
４Ａ ：ピニオン
６ ：トルク伝達手段
７ ：電動機
８ ：ラック軸
８Ａ ：ラック歯
９ ：操舵輪
１４ ：ラックハウジング
１７ ：リブ
２１ ：第１支持手段
２２ ：第２支持手段
２３ ：第３支持手段
２５ ：中空部
３０ ：噛み合い部
３１ ：ピニオン
３２ ：ラック歯
ＴＭ ：補助トルク
ＴＳ ：操舵トルク
θ ：歯筋角度

Claims (1)

1. 操舵トルクが与えられるピニオン軸と、前記操舵トルクを補助する補助トルクを前記ピニオン軸に与える電動機と、前記ピニオン軸に形成されたピニオンと噛み合うラック歯を有するラック軸と、このラック軸の両端に設けられた操舵輪とを有し、前記ピニオンと前記ラック歯が噛み合い、前記ピニオン軸の回転が前記ラック軸の軸方向の変位に変換されることによって前記操舵輪を転舵するようにしたピニオンアシスト式の電動パワーステアリング装置において、
   前記ラック軸の一端側を支持する第１支持手段と、
   前記ラック軸の他端側を摺動可能に支持する第２支持手段と、
   前記ラック軸の一端側と他端側の間を摺動可能に支持する第３支持手段とを有し、
   前記第１支持手段を、前記ラック軸の一端側に設けられた前記ラック歯と、前記ピニオン軸に設けられた前記ピニオンとの噛み合いによって形成し、
   前記ラック歯は、前記ラック軸の中実に形成された一端側の端部に形成され、
   前記第２支持手段が配置された前記ラック軸の他端側の端部には、中空部が形成され、
   前記ラック軸における前記ラック歯と前記中空部との間は、中実の中間部が形成され、
   前記第３支持手段は、前記中間部を支持し、
   前記ラック軸は、前記第３支持手段の位置と前記中空部の深さによって当該ラック軸の固有振動数を決定している、ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。

Images