JPH0958490A

JPH0958490A - 電動パワーステアリング装置

Info

Publication number: JPH0958490A
Application number: JP21768095A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Shimizu; 康夫清水; Katsuji Watanabe; 勝治渡辺; Shigeru Yamawaki; 茂山脇
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1995-08-25
Filing date: 1995-08-25
Publication date: 1997-03-04

Abstract

(57)【要約】【解決手段】ラックとピニオンとからなるラックアン
ドピニオン機構をステアリング系に備え、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
ハンドルとピニオンとの間のステアリング系に付加して
なる電動パワーステアリング装置において、ラックアン
ドピニオン機構は、ラックの歯のピッチを中央部よりも
両端部が大きくなるようにバリアブルレシオ形式にした
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。【効果】操舵フィーリングが向上し、しかも、ラック
アンドピニオン機構が複合トルクに対して充分な強度を
有した、電動パワーステアリング装置を提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電動パワーステアリ
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、この補助トルクを機械式クラッチを介し
てステアリング系に伝達するものであって、例えば、特
開昭６４−６９８２９号「クラッチ装置」の技術があ
る。この技術は、その公報の第１図によれば、ラック１
８（番号は公報に記載されたものを引用した。以下同
じ。）とピニオン１９とからなるラックアンドピニオン
機構をステアリング系に備え、モータ１５で操舵トルク
に応じた補助トルクを発生し、この補助トルクをハンド
ル１１とピニオン１９との間のステアリング系に付加し
たものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一般に操舵フィーリン
グを高めるためには、（１）ハンドル１１が概ね中立位
置にある場合に、ハンドル１１が多少振れても車輪のふ
らつきがないこと、及び（２）据切り操作をするなど車
輪を大きく転舵したい場合の操縦性が良いこと（ハンド
ルの切れが良いこと）が求められる。上記（１）の条件
を達成するには舵角比（ハンドル１１の操舵角に対する
車輪の転舵角の割合）を小さくすればよい。また、上記
（２）の条件を達成するには舵角比を大きくすればよ
い。

【０００４】ところで、高速走行時には車輪を急激に転
舵することが少なく、ハンドル１１の操舵角が比較的小
さいので、ピニオン１９はラック１８の中央部付近と噛
合う。この場合、車輪は転舵角が小さいのでタイヤのト
レッド部が変形する程度であり、路面との摩擦抵抗が小
さい。このため、ハンドル１１の操舵トルクは小さく、
モータ１５による補助トルクも小さいものである。従っ
て、ラック１８の中央部付近の歯の強度は小さくてよ
い。一方、駐車中に据切り操作をする場合等においては
車輪を大きく転舵するので、ハンドル１１の操舵角が比
較的大きく、ピニオン１９はラック１８の端部付近と噛
合う。この場合、車輪は転舵角が大きいのでタイヤと路
面との摩擦抵抗が大きい。このため、ハンドル１１の操
舵トルクは大きく、モータ１５による補助トルクも大き
いものである。従って、ラック１８の両端部付近の歯の
強度を大きくする必要がある。

【０００５】このように、上記従来の技術のような電動
パワーステアリング装置で、操舵フィーリングを高めた
場合には、操舵トルクが大きくなるとこれに応じて補助
トルクも大きくなるので、ラックアンドピニオン機構は
複合トルク（操舵トルクに補助トルクを付加したトル
ク）を充分に考慮した強度を求められる。本発明の目的
は、操舵フィーリングを向上し、しかも、ラックアンド
ピニオン機構が複合トルクに対して充分な強度を有する
電動パワーステアリング装置を提供することにある。

【０００６】

【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、ラックとピニオンとからな
るラックアンドピニオン機構をステアリング系に備え、
電動機で操舵トルクに応じた補助トルクを発生し、この
補助トルクをハンドルとピニオンとの間のステアリング
系に付加してなる電動パワーステアリング装置におい
て、前記ラックアンドピニオン機構を、ラックの歯のピ
ッチが中央部よりも両端部で大きくなるようにバリアブ
ルレシオ形式にしたことを特徴とする。ここで「バリア
ブルレシオ形式」とは、ラックとピニオンとの噛み合わ
せ位置により両者のギヤ比が不均一となる構成のものを
言う。

【０００７】このため、請求項１記載の発明は、ステア
リングハンドルが中立位置近くにあるほどラックゲイン
（ピニオンが１回転したときのラックの移動距離）が小
さいので、車輪が転舵され難くなり直進走行時の車輪の
ふらつきが少なく、直進安定性が高まる。また、ステア
リングハンドルを大きく操舵した場合ほどラックゲイン
が大きいので、車輪が転舵され易くなり旋回操縦性が高
まる。このため、操舵フィーリングが良い。

【０００８】しかも、ラックは中央部から両端部へいく
に従って歯のピッチが大きいので、これに応じて歯厚を
大きくすることにより強度を向上することができる。こ
のため、ラックに作用する負荷が大きくても許容でき、
ラックアンドピニオン機構が複合トルク（操舵トルクに
補助トルクを付加したトルク）に対して充分な強度を有
する。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を添付図面に基づ
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。先ず、図１〜図６に基づき第１実施例を説明
する。図１は本発明に係る電動パワーステアリング装置
の全体構成図であり、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で発生されたステアリング
系の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段３と、ス
テアリング系に補助トルクを付加する電動機４と、電動
機４を制御するための制御装置５と、前記電動機４の発
生する補助トルクをステアリング系に伝達する摩擦係合
伝達手段３０及びトルク伝達手段４０とを有し、ピニオ
ン６，ラック７を介して車輪８，８を転舵するものであ
る。

【００１０】図２は本発明に係る電動パワーステアリン
グ装置（第１実施例）の要部拡大断面図であり、前記ス
テアリングハンドル２で回動される入力軸１１と、この
入力軸１１にピン１２を介して結合され下方へ延設され
たトーションバー１３と、このトーションバー１３の下
部のスプライン１４に上部が嵌合され、下部に前記ピニ
オン６が刻設された出力軸１５とで主たるステアリング
系を構成したものである。トーションバー１３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１１と出力軸１５との間での相対ねじり
変位を発生する。

【００１１】図１に示す操舵トルク検出手段３は、トー
ションバー１３、スライダ２３及び可変インダクタンス
式センサ２４で構成する。すなわち、操舵トルク検出手
段３は、傾斜溝２１とストレート溝２２とを備えた円筒
形状のスライダ２３を、前記入力軸１１と出力軸１５と
の間に掛け渡すことで、相対ねじり変位に応じてスライ
ダ２３を軸方向へ変位させるものである。スライダ２３
の軸方向への変位量はトルクに比例し、センサ２４は変
位量を電気信号に変換する。

【００１２】更に、前記摩擦係合伝達手段３０は、出力
軸１５の基部外周にリン青銅や鋳鉄などの金属製ホイー
ル２６を遊嵌し、このホイール２６と兼ねた入力部材３
１に断面略テーパー状である円錐台形の凹部の摩擦面３
１ａを形成し、また、出力軸１５の外周に軸方向移動可
能に断面略テーパー状である円錐台形の凸部の摩擦面３
２ａを有する出力部材３２を嵌合し、この出力部材３２
を押圧手段としての圧縮ばね３３で前記入力部材３１に
押圧することで構成した。図中、３５はキー、３６，３
６は軸受、３７はウォームギヤ機構を収納するハウジン
グである。

【００１３】図３は図２の３−３線断面図であり、電動
機４とトルク伝達手段４０の断面構造を示す。電動機４
はケース４１と、ステータ４２と、ロータ４３と、この
ロータ４３を取付けた金属製の出力軸４４とからなる。
前記トルク伝達手段４０は、電動機４の発生した補助ト
ルクをステアリングハンドル２とピニオン６との間のス
テアリング系（図１参照）へ伝達するものであり、出力
軸４４端に結合されたウォーム４５とホイール２６とか
らなるウォームギヤ機構で構成した。なお、電動機４の
ケース４１はハウジング３７にボルト結合されている。
４６，４６はウォーム４５を支持する軸受である。

【００１４】図４はラックアンドピニオン機構（第１実
施例）の拡大断面図であり、前記ラック７とピニオン６
とからなるラックアンドピニオン機構は、ラック７の歯
のピッチを中央部よりも両端部が大きくなるようにバリ
アブルレシオ形式にしている。ここで「バリアブルレシ
オ形式」とは、ラック７とピニオン６との噛み合わせ位
置により両者のギヤ比が不均一となる構成のものを言
う。詳述すると、ラック７を備えたラック軸７Ａの中心
Ｃ₁とピニオン６の中心Ｃ₂との間の距離Ｓは、両者の噛
み合わせ位置にかかわらず常に一定である。そして、ラ
ック７の歯は中央部側（この図の右側）から両端部（こ
の図の左側）へいくに従ってピッチが大きくなるように
設定され、これに伴い歯厚も大きく設定されている。

【００１５】図５はラックアンドピニオン機構（第１実
施例）のバリアブルレシオ形式を説明する説明図であ
り、横軸をステアリングハンドル２の操舵角（゜）と
し、縦軸をラックゲイン（ｍｍ／回転）として表す。そ
して、この図の上側にはステアリングハンドル２の操舵
角とラック７の歯のピッチとの関係を表している。「ス
テアリングハンドルの操舵角」は横軸の中央をステアリ
ングハンドル２の中立位置（操舵角０゜）とし、これよ
りも右側がステアリングハンドル２を右回転した場合、
一方、左側が左回転した場合を示す。「ラックゲイン」
はピニオン６が１回転（ステアリングハンドル２が１回
転）したときのラック７の移動距離（ｍｍ）を示す。

【００１６】この図に示すようにラック７の歯のピッチ
は、中央部よりも両端部が大きくなるように設定されて
いる。すなわち、ステアリングハンドル２の操舵角が左
側θ₁゜〜０゜〜右側θ₁゜の範囲（例えば、左右各１０
゜の範囲）では、ラック７の歯のピッチが小であり、ピ
ニオン６に対するラック７のギヤ比は大となる。この場
合のラックゲインはＧ₁ｍｍ／回転（例えば、４０ｍｍ
／回転）である。また、ステアリングハンドル２の操舵
角が左側θ₁゜〜左側θ₂゜と右側θ₁゜〜右側θ₂゜の範
囲では、操舵角の増加に伴いラック７の歯のピッチが徐
々に増大し、ピニオン６に対するラック７のギヤ比は徐
々に小となる。このため、ラックゲインもＧ₁ｍｍ／回
転からＧ₂ｍｍ／回転まで徐々に増大する。更に、ステ
アリングハンドル２の操舵角が左側θ₂゜以上と右側θ₂
゜以上の範囲（例えば、左右各３６０゜以上の範囲）で
は、ラック７の歯のピッチが大であり、ピニオン６に対
するラック７のギヤ比は小となる。この場合のラックゲ
インは上記Ｇ₁よりも大きいＧ₂ｍｍ／回転（例えば、５
０ｍｍ／回転）である。

【００１７】このように、ステアリングハンドル２が中
立位置近くにあるほどラックゲインが小さいので、図１
に示す車輪８，８が転舵され難くなり直進走行時の車輪
８，８のふらつきが少なく、直進安定性が高まる。ま
た、ステアリングハンドル２を大きく操舵した場合ほど
ラックゲインが大きいので、車輪８，８が転舵され易く
なり旋回操縦性が高まる。このため、操舵フィーリング
が良い。しかも、ラック７は中央部から両端部へいくに
従って歯のピッチが大きいので、これに応じて歯厚を大
きくすることにより強度を向上することができる。この
ため、ラック７に作用する負荷が大きくても許容でき、
ラックアンドピニオン機構が複合トルク（操舵トルクに
補助トルクを付加したトルク）に対して充分な強度を有
する。

【００１８】以上の構成からなる電動パワーステアリン
グ装置１において、摩擦係合伝達手段３０の作用を図６
に基づき説明する。図６は本発明に係る摩擦係合伝達手
段（第１実施例）の作用説明図である。電動機４の補助
トルクはウォーム４５に伝わり、ホイール２６を回動す
る。そして、図２に示すステアリング系（入力軸１１→
トーションバー１３→出力軸１５）の操舵トルクに、電
動機４からの補助トルクが付加されたところの複合トル
クでピニオン６を介してラック７を駆動する。すなわ
ち、図６においてステアリング系の操舵トルクをＴ１、
電動機４からの補助トルクをＴ２とすれば、複合トルク
は「Ｔ１＋Ｔ２」となる。一方、所定以上のトルクに対
しては、摩擦面３１ａと摩擦面３２ａとの間がスリップ
し、過大トルクを伝達しない。

【００１９】次に、図７〜図１２に基づき第２実施例を
説明する。なお、上記第１実施例と同じ構成については
同一符号を付し、その説明を省略する。図７は本発明に
係る電動パワーステアリング装置（第２実施例）の一部
破断正面図であり、第２実施例の構成はセンタテイクオ
フ型電動パワーステアリング装置からなること、及び後
述する摩擦係合伝達手段が摩擦係合式クラッチ機構から
なることを特徴とする。また、ラックアンドピニオン機
構は上記第１実施例と同一のバリアブルレシオ形式であ
る。電動パワーステアリング装置１は、図１に示すラッ
ク７を備えたラック軸７Ａの長手方向中央に左右１対の
タイロッド６１，６１を連結し、これらのタイロッド６
１，６１の連結部をダストブーツ６２で覆い、ラック軸
７Ａの両端部をキャップ６３，６３で覆った構成であ
る。タイロッド６１，６１は先端を図示せぬ車輪のナッ
クルに連結される。

【００２０】図８は本発明に係る電動パワーステアリン
グ装置（第２実施例）の要部拡大断面図である。ホイー
ル２６の内周部に環状の入力部材５２が固定され、一
方、出力軸１５の外周部に筒状の出力部材５３が固定さ
れている。出力部材５３の外周部には軸受５４を介して
入力部材５２が遊嵌される。

【００２１】図９は図８の９−９線断面図であり、トル
ク伝達手段４０と摩擦係合伝達手段５０とを組合わせた
構成を示す。この実施例のトルク伝達手段４０は、ウォ
ーム４５の中心に対するホイール２６の配置を、上記図
３に示す第１実施例と反対側としている。そして、ホイ
ール２６の中心上に且つホイール２６と同一面上に摩擦
係合伝達手段５０が配置される。

【００２２】図１０は本発明に係る摩擦係合伝達手段
（第２実施例）の拡大断面図であり、上記図９に示す摩
擦係合伝達手段５０を拡大して示す。摩擦係合伝達手段
５０は同一円上に配置された６組の摩擦係合式クラッチ
機構５１…（…は複数を示す。以下同じ。）からなる。
なお、各クラッチ機構５１…を互いに区別して説明する
場合には、便宜的にクラッチ機構５１Ａ，５１Ｂ，…
…，５１Ｆのように説明する。

【００２３】これらのクラッチ機構５１…は入力部材５
２と、出力部材５３と、これら入力・出力部材５２，５
３間で形成したテーパ状空間部５５…と、このテーパ状
空間部５５…に介在した係合部材５６…と、この係合部
材５６…の位置決めをなす位置制御部材５８…と、この
位置制御部材５８…に向って係合部材５６…を付勢する
圧縮ばね５９…とからなる。そして、摩擦係合伝達手段
５０は位置制御部材５８…の移動にともなって、係合部
材５６…で入力部材５２と出力部材５３とを係合・非係
合に選択的に切換えるものである。

【００２４】詳述すると、円筒断面を呈する入力部材５
２の内壁面と、概ねおむすび形断面（略正三角形断面の
３つの辺を円弧状とした形状）を呈する出力部材５３の
３つの辺との間で、各辺毎に左右１対で計３対のテーパ
状空間部５５…が形成され、これらのテーパ状空間部５
５…は周方向端部がテーパ状に形成される。各テーパ状
空間部５５…には円柱状の係合部材５６…が周方向端部
に１つずつ移動可能に配置され、互いに対向する２つの
係合部材５６，５６間に圧縮ばね５９が介在される。

【００２５】入力部材５２の内壁面と出力部材５３の頂
部との間に、３つの位置制御部材５８…が回動可能に介
在しており、各位置制御部材５８…は隣接するテーパ状
空間部５５…内に突出して係合部材５６…と当接するも
のである。このように、３つの位置制御部材５８…は、
互いに等間隔で離間しつつ同一円上に配置される。この
ように構成された摩擦係合伝達手段５０は、第１・第３
・第５クラッチ機構５１Ａ，５１Ｃ，５１Ｅが入力部材
５２の矢印Ｘ方向（この図の反時計回り方向）に係合
し、第２・第４・第６クラッチ機構５１Ｂ，５１Ｄ，５
１Ｆが矢印Ｘと反対方向に係合する。

【００２６】図１１は本発明に係る摩擦係合伝達手段
（第２実施例）の要部分解斜視図であり、入力軸１１は
下端外周に環状の位置制御部５７を固定しており、この
位置制御部５７は下部に前記３つの位置制御部材５８…
を備えている。

【００２７】次に上記構成の摩擦係合伝達手段５０の作
用を図１０及び図１２に基づき説明する。図１２は本発
明に係る摩擦係合伝達手段（第２実施例）の作用図であ
る。ステアリングハンドル２が操舵されていない場合、
図１０に示すように各クラッチ機構５１…は全て解除さ
れている。

【００２８】ステアリングハンドル２の操舵トルクが小
さい場合、入力軸１１の各位置制御部材５８…と出力部
材５３との間の位相はほとんど変化しない。この場合に
は、各位置制御部材５８…がこの図の反時計回り方向に
若干移動するものの、各クラッチ機構５１…が係合する
には致らない。このため、出力部材５３は電動機４から
の補助トルクを受けず、入力軸１１に作用する操舵トル
クはトーションバー１３を介して出力部材５３に伝達さ
れる。

【００２９】次に、ステアリングハンドル２の操舵トル
クが大きい場合、入力軸１１の各位置制御部材５８…と
出力部材５３との間の位相が大きく変化する。この場合
には図１２に示すように、各位置制御部材５８…が矢印
Ｘ方向に大きく移動する。このため、第１・第３・第５
クラッチ機構５１Ａ，５１Ｃ，５１Ｅは係合状態にな
る。（係合部材５６…が圧縮ばね５９…に押されて移動
し、摩擦力にて入力部材５２と出力部材５３とを係合す
る）。

【００３０】電動機４が回転することで入力部材５２が
矢印Ｘ方向に回転し、電動機４からの補助トルクは、第
１・第３・第５クラッチ機構５１Ａ，５１Ｃ，５１Ｅを
介して出力部材５３（ステアリング系）に伝達される。
従って、出力部材５３は図８におけるステアリング系
（入力軸１１→トーションバー１３→出力軸１５）の操
舵トルクに、電動機４からの補助トルクが付加されたと
ころの複合トルクで、矢印Ｘ方向に駆動される。

【００３１】一方、電動機４による補助トルクの伝達が
継続している状態で、ステアリングハンドル２を逆方向
に操舵すると、各位置制御部材５８…は入力部材５２と
反対方向（矢印Ｘと反対方向）に回る。このため、第１
・第３・第５クラッチ機構５１Ａ，５１Ｃ，５１Ｅは解
除状態になる。（係合部材５６…が位置制御部材５８…
に押されて移動し、入力部材５２と出力部材５３との間
の摩擦係合を解除する。）

【００３２】なお、逆回転方向に係合する３組のクラッ
チ機構５１Ｂ，５１Ｄ，５１Ｆは、上記他の３組のクラ
ッチ機構５１Ａ，５１Ｃ，５１Ｅと逆作動をするもので
あり、ステアリングハンドル２を反対方向に操舵した場
合に係合・非係合に切換えられる。

【００３３】次に、図１３〜図１７に基づき第３実施例
を説明する。なお、上記第１実施例と同じ構成について
は同一符号を付し、その説明を省略する。図１３は本発
明に係る電動パワーステアリング装置（第３実施例）の
断面図であり、第３実施例の構成は摩擦係合式クラッチ
機構からなる摩擦係合伝達手段８０を、電動機４とウォ
ーム４５との間に介在したことを特徴とする。また、ラ
ックアンドピニオン機構は上記第１実施例と同一のバリ
アブルレシオ形式である。この図は、入・出力軸１１，
１５の手前側にウォーム４５が配置され、ウォーム４５
の右側に電動機４が配置された状態を示し（図１５にて
説明する。）、更に、入・出力軸線Ｌから左半分を入・
出力軸線Ｌに沿って断面し、入・出力軸線Ｌから右半分
をウォーム４５の軸線に概ね沿って断面した姿を示して
いる。

【００３４】図１４は図１３に示す姿の要部拡大図であ
る。ホイール２６の内周部に筒部材７１が固定され、こ
の筒部材７１は出力軸１５に嵌合にて固定されている。
また、スライダ２３と軸受３６との間には圧縮ばね７２
が介在されている。ハウジング３７にはＬ字状リンク７
３の中央部７３ａが上下揺動可能に支持され、このリン
ク７３の一端部７３ｂは、スライダ２３の下端外周に形
成した周溝２３ａに係合されている。

【００３５】図１５は図１４の１５−１５線断面図であ
り、トルク伝達手段４０と摩擦係合伝達手段８０とを組
合わせた構成を示す。この実施例のトルク伝達手段４０
は、ホイール２６とウォーム４５の配置関係が上記図３
に示す第１実施例と同じである。すなわち、入・出力軸
１１，１５よりも手前側（この図の下側）にウォーム４
５が配置され、ウォーム４５の右側に電動機４が配置さ
れている。

【００３６】ウォーム４５にはウォーム軸４５ａが一体
に形成され、このウォーム軸４５ａの端部は電動機４の
出力軸４４端に回転可能に支持されている。そして、ウ
ォーム軸４５ａには円筒形状の位置制御部８７が嵌合さ
れている。位置制御部８７は傾斜溝８７ａと、外周の周
溝８７ｂと、出力軸４４端方向に延びる３つの位置制御
部材８７ｃ…とを備えている。傾斜溝８７ａはウォーム
軸４５ａに備えたピン４５ｂと係合し、周溝８７ｂは上
記リンク７３の他端部７３ｃに係合するものである。一
方、電動機４の出力軸４４には円筒形状の入力部材８２
が固着され、この入力部材８２は軸受８４で支持されて
いる。また、入力部材８２の内周部にはウォーム軸４５
ａの端部及び位置制御部材８７ｃ…が挿入される。

【００３７】図１６は図１５の１６−１６線断面図であ
り、摩擦係合伝達手段８０の拡大断面を示す。摩擦係合
伝達手段８０は上記図１０に示す第２実施例の摩擦係合
伝達手段５０と同様の構成であり、同一円上に配置され
た６組の摩擦係合式クラッチ機構８１…からなる。

【００３８】これらのクラッチ機構８１…は、前記入力
部材８２と、ウォーム軸４５ａの端部外周に形成した出
力部材８３と、これら入力・出力部材８２，８３間で形
成したテーパ状空間部８５…と、このテーパ状空間部８
５…に介在した円柱形状の係合部材８６…と、この係合
部材８６…の位置決めをなす位置制御部材８７ｃ…と、
この位置制御部材８７ｃ…に向って係合部材８６…を付
勢する圧縮ばね８９…とからなる。出力部材８３は概ね
おむすび形断面（略正三角形断面の３つの辺を円弧状と
した形状）を呈する。そして、摩擦係合伝達手段８０は
位置制御部材８７ｃ…の移動にともなって、係合部材８
６…で入力部材８２と出力部材８３とを係合・非係合に
選択的に切換えるものである。

【００３９】次に上記構成の摩擦係合伝達手段８０の作
用を図１６及び図１７に基づき説明する。図１７
（ａ），（ｂ）は本発明に係る摩擦係合伝達手段（第３
実施例）の作用図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断
面図である。ステアリングハンドル２が操舵されていな
い場合、図１６に示すように各クラッチ機構８１…は全
て解除されている。

【００４０】次に、図１７（ａ）に示すようにスライダ
２３は、ステアリングハンドル２の操舵トルクに基づ
き、入力軸１１と出力軸１５との間（図１４参照）の相
対ねじり変位に応じて軸方向（矢印方向）に変位す
る。これに伴い、リンク７３は一端部７３ｂが周溝２３
ａにて引上げられるので矢印方向に揺動する。位置制
御部８７は周溝８７ｂが他端部７３ｃにて押圧されるの
で矢印方向に移動する。この場合、位置制御部８７は
ピン４５ｂと傾斜溝８７ａとの係合により周方向（矢印
方向）に変位にする。

【００４１】このため、摩擦係合伝達手段８０は図１７
（ｂ）に示す係合作用をする。すなわち、各位置制御部
材８７ｃ…が矢印Ｙ方向に大きく移動する。従って、３
つのクラッチ機構８１…は係合状態になる（係合部材８
６…が圧縮ばね８９…に押されて移動し、摩擦力にて入
力部材８２と出力部材８３とを係合する）。そして、電
動機４が回転することで入力部材８２が矢印Ｙ方向に回
転し、電動機４からの補助トルクは、３つのクラッチ機
構８１…を介して出力部材８３に伝達され、更に、図１
４に示すウォーム４５及びホイール２６を介して、出力
軸１５に付加される。

【００４２】なお、上記第１・第２・第３実施例におい
て、ラックアンドピニオン機構はラック７の歯のピッチ
を中央部よりも両端部が大きくなるようにバリアブルレ
シオ形式にしたことを特徴とし、ラック７とピニオン６
との噛み合わせ位置による両者のギヤ比が変化する度合
いは任意に設定することができる。

【００４３】

【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、補助トルクをハンドルと
ピニオンとの間のステアリング系に付加してなる電動パ
ワーステアリング装置において、ラックアンドピニオン
機構を、ラックの歯のピッチが中央部よりも両端部で大
きくなるようにバリアブルレシオ形式にしたことによ
り、ステアリングハンドルが中立位置近くにあるほどラ
ックゲイン（ピニオンが１回転したときのラックの移動
距離）が小さいので、車輪が転舵され難くなり直進走行
時の車輪のふらつきが少なく、直進安定性が高まる。ま
た、ステアリングハンドルを大きく操舵した場合ほどラ
ックゲインが大きいので、車輪が転舵され易くなり旋回
操縦性が高まる。また、ラックは中央部から両端部へい
くに従って歯のピッチが大きいので、これに応じて歯厚
を大きくすることにより強度を向上することができる。
このため、ラックに作用する負荷が大きくても許容でき
る。このように、請求項１記載の発明は、操舵フィーリ
ングが向上し、しかも、ラックアンドピニオン機構が複
合トルク（操舵トルクに補助トルクを付加したトルク）
に対して充分な強度を有する電動パワーステアリング装
置を提供することができる。そして、請求項１記載の発
明は、ラックアンドピニオン機構の強度が大きいので、
比較的車両の重量が嵩み複合トルクの大きい電動パワー
ステアリング装置にも適用できる。

【００４４】更に、補助トルクをハンドルとピニオンと
の間のステアリング系に付加するものなので、ラックに
は補助トルクを付加するための機構が不要であり、従っ
て、補助トルクの付加の有無にかかわらず、ラックを共
用できる。また、電動パワーステアリング装置が小型に
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】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

【図２】本発明に係る電動パワーステアリング装置（第
１実施例）の要部拡大断面図

【図３】図２の３−３線断面図

【図４】本発明に係るラックアンドピニオン機構（第１
実施例）の拡大断面図

【図５】本発明に係るラックアンドピニオン機構（第１
実施例）のバリアブルレシオ形式を説明する説明図

【図６】本発明に係る摩擦係合伝達手段（第１実施例）
の作用説明図

【図７】本発明に係る電動パワーステアリング装置（第
２実施例）の一部破断正面図

【図８】本発明に係る電動パワーステアリング装置（第
２実施例）の要部拡大断面図

【図９】図８の９−９線断面図

【図１０】本発明に係る摩擦係合伝達手段（第２実施
例）の拡大断面図

【図１１】本発明に係る摩擦係合伝達手段（第２実施
例）の要部分解斜視図

【図１２】本発明に係る摩擦係合伝達手段（第２実施
例）の作用図

【図１３】本発明に係る電動パワーステアリング装置
（第３実施例）の断面図

【図１４】図１３に示す姿の要部拡大図

【図１５】図１４の１５−１５線断面図

【図１６】図１５の１６−１６線断面図

【図１７】本発明に係る摩擦係合伝達手段（第３実施
例）の作用図

【符号の説明】

１…電動パワーステアリング装置、２…ステアリングハ
ンドル、４…電動機、６…ピニオン、７…ラック、７Ａ
…ラック軸、８…車輪、１１…入力軸、１３…トーショ
ンバー、１５…出力軸、２６…ホイール、３０…摩擦係
合伝達手段、４０…トルク伝達手段（ウォームギヤ機
構）、４５…ウォーム、５０，８０…摩擦係合伝達手
段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ラックとピニオンとからなるラックアン
ドピニオン機構をステアリング系に備え、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
ハンドルとピニオンとの間のステアリング系に付加して
なる電動パワーステアリング装置において、前記ラック
アンドピニオン機構は、ラックの歯のピッチを中央部よ
りも両端部が大きくなるようにバリアブルレシオ形式に
したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。