JP5103856B2

JP5103856B2 - 電動パワーステアリング装置

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Publication number: JP5103856B2
Application number: JP2006274365A
Authority: JP
Inventors: 丈博猿渡
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2006-10-05
Filing date: 2006-10-05
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2026-10-05
Also published as: JP2008094121A

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載され、電動モータを用いてドライバーの操舵動作を補助する電動パワーステアリング装置に関する。

車両用の電動パワーステアリング装置は、操舵補助用の電動モータと、電動モータの回転力を減速して操舵軸に伝達する減速機構とを備えており、ステアリングホイールの回転に応じた操舵軸の回転を電動モータの回転力により補助し、ドライバーのステアリング操作の労力軽減に役立っている。
上記減速機構は、電動モータの出力軸に連結されたウォーム（駆動歯車）と、このウォームに噛み合うウォームホイール（従動歯車）とを備え、ウォームホイールは、操舵軸に一体回転するように連結されている。

上記電動パワーステアリング装置を搭載した車両が不整地等を走行すると、路面から操舵軸を介して減速機構に振動が伝わる。このような振動は、ウォームホイールとウォームとが互いに叩き合う“ラトル音”の原因になっている。一般に、“ラトル音”の発生を防止するためにはバックラッシュを小さくすることが有効とされており、そのため、（１）ウォームとウォームホイールとの組み付け時の合わせ込みでバックラッシュを小さく管理する方法や、（２）ウォームとウォームホイールとをバネ等で付勢することによりバックラッシュを小さくする方法等が考えられている。

しかし、（１）の方法では、組み立ての際の工数が増大し、コストアップに繋がるという問題があり、（２）の方法では、ウォームとウォームホイールとの歯面が常に接触するためにフリクションが増加し、操舵フィーリングが悪化するという問題がある。したがって、いずれの方法も最適とは言い難い。

一方、下記特許文献１には、操舵軸とウォームホイールとの、軸方向、径方向、及び周方向（回転方向）の間に弾性部材（ゴム）を介在させる技術が開示されている。この技術は、電動モータからステアリングに伝達される振動等を弾性部材によって緩衝し、固体伝送音の遮断や、エンドストッパに対して生じる雑音の除去を可能としている。しかしながら、上記のようなラトル音を抑制するには、単にウォームホイールと操舵軸との間に弾性部材を介在させるだけでは不十分であり、弾性部材の特性や構造に配慮が必要である。また、特許文献１のように、ウォームホイールと操舵軸との軸方向及び径方向の間に弾性部材を介在させると、ウォームホイールがわずかに傾いたり軸方向に移動したりする可能性があり、操舵時の歯打ち音が生じやすくなる。
特表２００４−５１３０２１号公報

本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、不整地等の走行により操舵力伝達機構の軸に加わる振動（外乱入力振動）を適切に減衰して減速機構の従動歯車に伝達し、ラトル音の発生を抑制することができる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。

本発明は、上記課題を解決するために以下の技術的手段を講じている。すなわち、本発明は、操舵補助用のモータの回転に連動して回転する駆動歯車と、この駆動歯車に噛合する従動歯車と、を備え、この従動歯車が、操舵部材とこの操舵部材により操舵される操向車輪との間の操舵力伝達機構を構成する軸に連結され、前記モータの回転による操舵補助力が、前記駆動歯車及び前記従動歯車を介して前記軸に伝達される電動パワーステアリング装置において、
前記従動歯車が、前記軸に対して所定の範囲で相対回転可能に、かつ軸方向及び径方向に相対移動不能に連結され、
前記従動歯車と前記軸との相対回転範囲に、前記軸から前記従動歯車へ伝わる回転方向の振動を減衰する減衰領域が設けられ、
前記減衰領域が、少なくとも、外乱入力による前記軸の回転方向の振動の振幅を含み、
前記従動歯車と前記軸との間に、両者の相対回転によって弾性変形する弾性部材が設けられ、
前記相対回転範囲における前記弾性部材のバネ定数が、前記減衰領域で小さく、前記減衰領域を超える範囲で大きくなるように変化しており、
前記弾性部材は、本体部と、この本体部に対して周方向に隣接して配置された腕部とを備え、前記従動歯車と前記軸との相対回転の初期で前記腕部が周方向に曲げ変形され、さらなる相対回転で前記腕部が前記本体部の周方向側部に当接して前記腕部及び前記本体部が周方向に圧縮変形されることを特徴としている。

これによれば、路面等からの外乱入力によって軸が回転方向に振動したとしても、その振動は、軸と従動歯車との相対回転範囲にある減衰領域において弾性部材のバネ定数が小さく設定されていることによって、好適に減衰される。したがって、従動歯車の振動を抑制し、駆動歯車との衝突に起因するラトル音の発生を防止することができる。また、減衰領域を超える範囲では相対回転範囲における弾性部材のバネ定数が大きくなっているので、従動歯車から軸へ適切に操舵補助力を伝達することができる。
また、前記従動歯車は、前記軸に対して軸方向及び径方向に相対移動不能に連結され、回転方向にのみ相対移動可能に連結されているので、従動歯車が軸に対して軸方向や径方向に移動することに伴う、操舵時の歯打ち音の発生を防止することができる。

また、本発明は、前記軸に対して連結部材が一体回転可能に固定され、
前記従動歯車には周方向に複数の取付孔が形成され、
前記取付孔には、前記連結部材に取り付けられた前記弾性部材が挿入され、
前記弾性部材の腕部は、前記従動歯車と前記軸との相対回転の初期で、前記取付孔の周方向端面により押圧されて曲げ変形され、前記本体部は、さらなる相対回転で前記腕部とともに圧縮されることが好ましい。

前記減衰領域における前記弾性部材のバネ定数をＫ（Ｎ・ｍ／ｄｅｇ）とし、前記従動歯車のイナーシャをＸ（ｋｇ・ｍ^２）としたとき、０＜Ｋ＜６４Ｘの関係が満たされることが好ましい。これによって、外乱入力による軸の振動を適切に減衰して従動歯車に伝達することができる。
前記従動歯車と前記軸と間には、前記減衰領域における前記従動歯車と前記軸との相対回転の初期で前記弾性部材の腕部が変形しない隙間が含まれることが好ましい。弾性部材が変形しない隙間ではバネ定数が０となるため、外乱入力による軸の振動を適切に減衰することができる。

本発明によれば、不整地等の走行により操舵力伝達機構の軸に加わる振動（外乱入力振動）を適切に減衰して減速機構の従動歯車に伝え、ラトル音の発生を抑制することができる。

図１は、電動パワーステアリング装置１０の模式図であり、当該装置１０は、例えば自動車に搭載され、ステアリングホイール（操舵部材）１１に加わるドライバーの操舵動作に応じて、タイヤ（操向車輪）１２の向きを変えるための操舵軸１３を備えている。この操舵軸１３は、上端部にステアリングホイール１１が取り付けられた第１の軸部１４と、この第１の軸部１４にトーションバー１５を介して連結された第２の軸部１６とを有し、ステアリングホイール１１の回転が直接的に伝達されるようになっている。

第２の軸部１６の下端には、自在継手１７，１８及び中間軸１９を介してステアリングギヤ２０が連結されている。ステアリングギヤ２０は、ピニオン軸２１及びラック軸２２を備えたラックアンドピニオン式とされ、ピニオン軸２１は、上端が自在継手１８に連結され、下部にピニオン歯２１ａを備えている。ラック軸２２は、ピニオン歯２１ａに噛み合うラック歯２２ａを備えている。

ラック軸２２は、ラック軸用ハウジング２３内に軸方向（左右方向）移動自在に支持されており、ラック軸２２の軸方向両端には、タイロッド２４及びナックルアーム２５を介してタイヤ１２が連結されている。ピニオン軸２１は、ラック軸用ハウジング２３に交差した状態で連なるピニオン軸用ハウジング２６に軸心回り回転自在に支持されている。

上記構成において、操舵のためにステアリングホイール１１を回転操作すると、操舵軸１３、中間軸１９等を介して連結されたピニオン軸２１が回転し、この回転が、ピニオン歯２１ａとラック歯２２ａとの噛合部においてラック軸２２の軸方向の移動に変換される。このラック軸２２の移動は、タイロッド２４を介して左右のナックルアーム２５に伝わり、これらのナックルアーム２５の押し引きにより左右のタイヤ１２がステアリングホイール１１の操作方向に操舵されるようになっている。
ここに、ステアリングホイール１１とタイヤ１２との間の各軸１３，１９，２１，２２や各部品１７，１８，２４，２５等は、ステアリングホイール１１に付与された操舵力をタイヤ１２に伝達する操舵力伝達機構を構成している。

操舵軸１３の第２の軸部１６には、減速機構３０を介して電動モータ３１が連結されている。減速機構３０は、電動モータ３１の出力軸に一体回転可能に連結されたウォーム（駆動歯車）３２と、このウォーム３２に噛み合うウォームホイール（従動歯車）３３とを備え、ウォームホイール３３は、第２の軸部１６に一体回転可能に連結されている。したがって、電動モータ３１の回転動力は、減速機構３０により減速された状態で第２の軸部１６に伝達される。

電動モータ３１は、第１の軸部１４と第２の軸部１６との相対的な回転変位量により操舵トルクを検出するトルクセンサ（図示略）の検出結果や、車速、ステアリングホイール１１の操舵角等に基づいて駆動され、ステアリングホイール１１から入力された操舵トルクに応じた操舵補助力を発生するようになっている。ここに、電動モータ３１及び減速機構３０は、ステアリングホイール１１からタイヤ１２に至る操舵力伝達機構にモータ動力による操舵補助力を付与する操舵補助部を構成している。また、本実施形態のパワーステアリング装置１０は、操舵軸１３に対して操舵補助力を付与する操舵軸アシスト（コラムアシスト）式の操舵機構（Ｃ−ＥＰＳ）とされている。

上記電動パワーステアリング装置１０を備えた自動車が、凹凸の激しい路面を走行すると、ステアリングホイール１１には振動（外乱入力振動）が伝達される。さらに、この振動が操舵軸１３を介して減速機構３０のウォームホイール３３に伝わると、ウォームホイール３３がウォーム３２に回転方向に衝突し、“ラトル音”を発生する原因となる。
本実施形態では、このようなラトル音の発生を抑制するべく、操舵軸１３から減速機構３０のウォームホイール３３に伝わる振動を減衰する構造を減速機構３０に備えている。以下、減速機構３０の構成について詳細に説明する。

図１に示すように、減速機構３０のウォームホイール３３は、第２の軸部１６（操舵軸１３）に設けられた連結部材３５を介して第２の軸部１６（操舵軸１３）に連結されている。図２は、ウォームホイール３３及び連結部材３５の詳細を示す分解斜視図であり、ウォームホイール３３の外周面にはウォーム３２（図１）に噛み合う歯３３ａが形成され、中心部には軸方向に貫通する貫通孔３３ｂが形成されている。貫通孔３３ｂの周りには、軸方向に貫通する複数（図例では６個）の取付孔３３ｃが等角度間隔で形成されている。各取付孔３３ｃは、貫通孔３３ｂ側の辺が短く、歯３３ａ側の辺が長くなるような略台形状に形成されている。

連結部材３５は、ウォームホイール３３を挟持した状態で互いに連結される一対の挟持体３６，３７を備えている。一方の挟持体（第１挟持体）３６は、円盤状の主部３８と、主部３８の中心部において、ウォームホイール３３側に突出する円筒形の嵌合部３９とを有している。嵌合部３９の中心には、第２の軸部１６（図１）を挿通するための貫通孔３９ａが形成されている。

第１挟持体３６は、貫通孔３９ａに挿通した第２の軸部１６に一体回転可能に固定されるようになっている。また、嵌合部３９は、ウォームホイール３３の貫通孔３３ｂよりもわずかに小さい外径を有し、貫通孔３３ｂ内に挿入可能となっている。主部３８のウォームホイール３３側の側面には、ウォームホイール３３側へ突出する円筒形の突部４０が、嵌合部３９周りに等角度間隔で複数（図例では６個）形成され、突部４０の中心には、ボルト挿通孔４０ａが貫通して形成されている。この突部４０は、ウォームホイール３３の取付孔３３ｃに挿入されるようになっている。

他方の挟持体（第２挟持体）３７は円盤状に形成され、中心には、軸方向に貫通する貫通孔３７ａが形成されている。この貫通孔３７ａは、嵌合部３９の外径よりも大径に形成されている。第２挟持体３７には、第１挟持体３６の突部４０に対応する位置に複数の雌ねじ孔３７ｂが貫通して形成されている。

第１挟持体３６と第２挟持体３７とは次のようにして連結される。すなわち、ウォームホイール３３を間に挟んだ状態で、第１挟持体３６と第２挟持体３７とを互いに対向し、第１挟持体３６の嵌合部３９を、ウォームホイール３３の貫通孔３３ｂと、第２挟持体３７の貫通孔３７ａとに挿通し、第１挟持体３６の突部４０を、ウォームホイール３３の取付孔３３ｃに挿通する。そして、第１挟持体３６の外側面（反ウォームホイール３３側の面）から突部４０のボルト挿通孔４０ａにボルト４１を挿入し、このボルト４１を第２挟持体３７の雌ねじ孔３７ｂに螺合する。これによって、第１，第２挟持体３６，３７が連結され、その間にウォームホイール３３が挟持される。

上記のように連結された第１，第２挟持体３６，３７と、ウォームホイール３３とは、互いに周方向に相対移動（相対回転）可能となっている。第１挟持体３６は、第２の軸部１６（図１）に一体回転可能に固定されているので、ウォームホイール３３は、第２の軸部１６に対しても相対回転可能とされている。

ただし、ウォームホイール３３の取付孔３３ｃ内には第１挟持体３６の突部４０が挿通されるので、ウォームホイール３３の第１，第２挟持体３６，３７に対する相対回転量（相対回転角度）は、取付孔３３ｃの周方向の幅（正確には、当該幅から突部４０の外径を引いた幅）に制限される。そして、本実施形態では、取付孔３３ｃ内には、第１挟持体３６の突部４０に取り付けられた弾性部材５０が挿入されており、したがって、第１，第２挟持体３６，３７とウォームホイール３３との相対回転量は、弾性部材５０の弾性変形可能な範囲に制限されている。

なお、第１，第２挟持体３６，３７を互いに連結すると、突部４０の先端面が第２挟持体３７に当接することによって、第１挟持体３６の主部３８と第２挟持体３７との間隔が設定され、両者３８，３７の間に、ウォームホイール３３が軸方向に関してガタつくことなく（少なくとも、周方向の相対移動を許容した状態で）保持されるようになっている。したがって、ウォームホイール３３は、軸方向に関し、第２の軸部１６に対して相対移動不能となっている。

また、嵌合部３９の外径はウォームホイール３３の貫通孔３３ｂよりもわずかに小径に形成されているので、ウォームホイール３３は、径方向にもガタつくことなく第１，第２挟持体３６，３７に保持されるようになっている。したがって、ウォームホイール３３は、径方向に関しても、第２の軸部１６に対して相対移動不能となっている。

図３は、取付孔３３ｃ内に挿入された弾性部材５０を拡大して示す正面図である。弾性部材５０は、路面から第２の軸部１６に伝達される回転方向の振動（外乱入力振動）を減衰してウォームホイール３３に伝えるものであり、本実施形態の弾性部材５０はゴムにより構成されている。この弾性部材５０は本体部５１と２つの腕部５２とを有し、本体部５１は、取付孔３３ｃの径方向の幅と略同じ幅を備え且つ取付孔３３ｃの周方向の幅よりも小さな幅を有する略台形状に形成されている。本体部５１の中央には、突部４０を挿通するための孔５１ａが貫通して形成されている。

各腕部５２は、本体部５１の周方向両側における径方向外端部から径方向内方へ向けて、本体部５１から徐々に離れながら（周方向へ斜めに広がりながら）突出している。図３のように弾性部材５０が取付孔３３ｃの周方向中心Ｏ１に配置されているとき（以下、この位置を中立位置という）、腕部５２は、弾性変形することなく先端が取付孔３３ｃの周方向の端面３３ｄに当接している。

第１，第２挟持体３６，３７がウォームホイール３３に相対して回転すると、弾性部材５０は、取付孔３３ｃの周方向端面３３ｄに押圧されて弾性変形する。具体的には、回転の初期では、腕部５２が矢印ｒで示す方向に曲がり、さらに回転すると、腕部５２が本体部５１に当接するとともに、腕部５２及び本体部５１が周方向に圧縮される。

図４は、弾性部材５０を周方向の回転によって弾性変形させたときの回転角度（横軸）と、回転により生じるトルク（縦軸）との関係を示すグラフである。このグラフにおいて、回転角０°は、弾性部材５０が中立位置（図３の状態）にある状態であり、回転角０°から右方向への回転を正とし、左方向への回転を負としている。このグラフの傾斜Ｋ１，Ｋ２が弾性部材５０のバネ定数にあたる。

図４によれば、中立位置（回転角０°）から矢印方向Ａに回転角度を増していくと、回転の初期ではトルクの増量が小さくなり、回転角度が増すほど、トルクの増量が大きくなっている。言い換えると、回転角度が小さい領域ではバネ定数Ｋ１が小さく、回転角度が大きい領域ではバネ定数Ｋ２が大きくなるように、バネ定数Ｋ１，Ｋ２が徐々に変化している。

最大回転角度Ｐの位置から回転角０°の方向（負方向）Ｂへ回転を戻していくと、ヒステリシスにより正方向Ａへの回転のときよりもトルクは減少し、回転角０°よりも更に負方向へ回転させたときも、正方向に回転させたときと正負反対ではあるが、略同様の特性が現れるようになっている。

第２の軸部１６から伝達される外乱入力振動の振幅をグラフ上に表すとＺのようになる。そして、本実施形態では、少なくとも振幅Ｚを含む範囲を、外乱入力振動を減衰するための減衰領域Ｇとしており、この減衰領域Ｇにおける弾性部材５０のバネ定数Ｋ１は、次式（１）を満たすように設定されている。

０＜Ｋ１＜６４Ｘ・・・・（１）
バネ定数Ｋ１の単位は、（Ｎ・ｍ／ｄｅｇ）である。Ｘは、ウォームホイール３３のイナーシャであり、単位は（ｋｇ・ｍ^２）である。この式（１）により、バネ定数Ｋ１は、ウォームホイール３３のイナーシャＸとの関係で決定される。

さらに、上記式（１）は、次のようにして求められる。
まず、ゴムからなる弾性部材５０を用いて防振（振動絶縁）を行う場合の振動振幅伝達率τは、次式（２）で表される。
τ＝√（１＋γ^２）／√（（１−η^２）^２＋γ^２）・・・・（２）
ここで、γは弾性部材５０の損失係数である。

また、ηは、次式（３）で表される。
η＝ω／ν ・・・・（３）
ここで、ωは、第２の軸部１６に伝達される外乱入力振動の周波数（加振周波数）である。νは、ウォームホイール３３のイナーシャＸと弾性部材５０のバネ定数Ｋ１から求まる共振周波数であり、次式（４）で表される。
ν＝√（Ｋ１／Ｘ）・・・・（４）

上記（３）式において、加振周波数ωには、路面から操舵軸１３に伝達される振動（外乱入力振動）の一般的な周波数として１５Ｈｚを代入し、上記式（２）において、γには、ゴム単体での上限値程度となる０．１を代入する。また、τとして、振動レベルで−３ｄＢ以下となる（１５Ｈｚの外乱入力周波数でウォームホイール３３への入力が約半分になる）伝達率を代入する。そして、これら数値を代入してＫ１，Ｘの関係をまとめると、式（１）を導き出すことができる。

式（２）において、振動伝達率τを低くするには、ηの値を大きくすること、すなわち、式（３）から、外乱入力の周波数ωに対して共振周波数νを十分に小さくすることが有効となる。
また、回転角０°から減衰領域Ｇを超えて正負両方向へ回転角度が大きくなる領域では、バネ定数Ｋ２が、例えばＫ２≧６４Ｘとなるように設定されている。減衰領域Ｇは、たとえば、回転角０°〜±１°の範囲に設定することができる。

以上の構成において、本実施形態では、ウォームホイール３３と第１，第２挟持体３６，３７（第２の軸部１６）との間の相対回転量が小さい減衰領域Ｇにおいて、弾性部材５０のバネ定数を小さくしているので、第２の軸部１６の回転方向の振動を弾性部材５０により適切に減衰してウォームホイール３３に伝達することができ、ウォームホイール３３とウォーム３２とが叩き合うことによって発生する“ラトル音”を抑制することができる。

また、ウォームホイール３３と第２の軸部１６との間の相対回転量が大きい領域（減衰領域Ｇを超える領域）では、バネ定数が大きく設定されているので、操舵時には弾性部材５０自体が相対回転のストッパとして機能し、ウォームホイール３３から第２の軸部１６への操舵補助力の伝達に支障が生じることはない。

弾性部材５０の構造として、周方向の両側に、相対回転の初期で曲げ変形される部分（腕部５２）を設けているので、相対回転量が小さい領域でバネ定数Ｋ１を適切に小さくすることができ、ウォームホイール３３に伝達される振動を好適に減衰し、ラトル音の発生を効果的に抑制することができる。

ウォームホイール３３は、第２の軸部１６に対して回転方向に相対移動可能であるが、軸方向及び径方向には相対移動不能となっているので、ウォームホイール３３が軸方向や径方向に移動（傾斜を含む）することに起因する操舵時のウォーム３２との歯打ち音の発生を防止することができる。

図５は、本発明の第２の実施形態に係る弾性部材５０を拡大して示す正面図である。本実施形態では、弾性部材５０の腕部５２と取付孔３３ｃの周方向の端面３３ｄとの間に隙間ｔが形成されたものとなっている。したがって、第１，第２挟持体３６，３７がウォームホイール３３に相対して周方向に回転したとき、その回転量が隙間ｔを超えるまで弾性部材５０は弾性変形しない。

図６は、第２実施形態において、弾性部材５０を周方向の回転によって弾性変形させたときの回転角度（横軸）と、回転により生じるトルク（縦軸）との関係を示すグラフである。本実施形態の場合、図５の弾性部材５０が中立位置（回転角０°）から端面３３ｄに当接するまでの間（範囲Ｙで示す）は、弾性部材５０が弾性変形しないので、トルクの増量がなく略水平な直線となっている。したがって、この範囲Ｙはバネ定数が０になる領域となっている。
本実施形態のように、減衰領域Ｇに、バネ定数が０となる領域Ｙを含んでいる場合にも、第２の軸部１６の振動を適切に減衰してウォームホイール３３に伝達することができる。

本発明は上記各実施形態に限定されることなく適宜設計変更可能である。たとえば、弾性部材５０としては、ゴムに限らず金属製のバネを用いることができる。ただし、ゴムは、内部損失が大きく振動エネルギーを吸収する性質が高いため、より好適である。
また、第１挟持体３６の嵌合部３９と、ウォームホイール３３の貫通孔３３ｂとの間に、ベアリングやブッシュを介在させることもできる。

上記第２実施形態において、減衰領域Ｇのすべてを含むように図５の隙間ｔを設定し、弾性部材５０を単に回転方向のストッパとして機能させることもできる。すなわち減衰領域におけるバネ定数を０とし、減衰領域を超える範囲のみに０以上のバネ定数を有する弾性部材５０を設けることができる。

また、本発明は、Ｃ−ＥＰＳに限定されず、ピニオン軸アシスト式のＰ−ＥＰＳやラック軸アシスト式のＲ−ＥＰＳなど、操舵補助用のモーターと操舵力伝達機構との間に駆動歯車と従動歯車とからなる減速機構を備えた、あらゆるＥＰＳに適用することが可能である。
また、減速機構としては、ウォーム歯車に限らず、はすば歯車、平歯車、かさ歯車等からなる、あらゆる歯車減速機構を適用することが可能である。

電動パワーステアリング装置の模式図である。ウォームホイール及び連結部材の詳細を示す分解斜視図である。弾性部材を拡大して示す正面図である。弾性部材を周方向の回転によって弾性変形させたときの回転角度と、トルクとの関係を示すグラフである。本発明の第２の実施形態にかかる弾性部材を拡大して示す正面図である。弾性部材を周方向の回転によって弾性変形させたときの回転角度と、トルクとの関係を示すグラフである。

符号の説明

１０電動パワーステアリング装置
１１ステアリングホイール（操舵部材）
１２タイヤ（操向車輪）
１３操舵軸
３１電動モータ
３２ウォーム（駆動歯車）
３３ウォームホイール（従動歯車）
５０弾性部材

Claims

操舵補助用のモータの回転に連動して回転する駆動歯車と、この駆動歯車に噛合する従動歯車と、を備え、この従動歯車が、操舵部材とこの操舵部材により操舵される操向車輪との間の操舵力伝達機構を構成する軸に連結され、前記モータの回転による操舵補助力が、前記駆動歯車及び前記従動歯車を介して前記軸に伝達される電動パワーステアリング装置において、
前記従動歯車が、前記軸に対して所定の範囲で相対回転可能に、かつ軸方向及び径方向に相対移動不能に連結され、
前記従動歯車と前記軸との相対回転範囲に、前記軸から前記従動歯車へ伝わる回転方向の振動を減衰する減衰領域が設けられ、
前記減衰領域が、少なくとも、外乱入力による前記軸の回転方向の振動の振幅を含み、
前記従動歯車と前記軸との間に、両者の相対回転によって弾性変形する弾性部材が設けられ、
前記相対回転範囲における前記弾性部材のバネ定数が、前記減衰領域で小さく、前記減衰領域を超える範囲で大きくなるように変化しており、
前記弾性部材は、本体部と、この本体部に対して周方向に隣接して配置された腕部とを備え、前記従動歯車と前記軸との相対回転の初期で前記腕部が周方向に曲げ変形され、さらなる相対回転で前記腕部が前記本体部の周方向側部に当接して前記腕部及び前記本体部が周方向に圧縮変形されることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
前記軸に対して連結部材が一体回転可能に固定され、
前記従動歯車には周方向に複数の取付孔が形成され、
前記取付孔には、前記連結部材に取り付けられた前記弾性部材が挿入され、
前記弾性部材の腕部は、前記従動歯車と前記軸との相対回転の初期で、前記取付孔の周方向端面により押圧されて曲げ変形され、前記本体部は、さらなる相対回転で前記腕部とともに圧縮される、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
前記従動歯車と前記軸と間には、前記減衰領域における前記従動歯車と前記軸との相対回転の初期で前記弾性部材の腕部が変形しない隙間が含まれることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置。
前記減衰領域における前記弾性部材のバネ定数をＫ（Ｎ・ｍ／ｄｅｇ）とし、前記従動歯車のイナーシャをＸ（ｋｇ・ｍ ^２）としたとき、
０＜Ｋ＜６４Ｘ
の関係が満たされることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの電動パワーステアリング装置。