JPH10194149A

JPH10194149A - 電動パワーステアリング装置

Info

Publication number: JPH10194149A
Application number: JP98997A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Shimizu; 康夫清水; Katsuji Watanabe; 勝治渡辺
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1997-01-07
Filing date: 1997-01-07
Publication date: 1998-07-28

Abstract

(57)【要約】【解決手段】電動パワーステアリング装置は、車幅方
向に延ばしたラック軸５の一端部の前面にラック歯５ａ
を形成し、ラック歯にピニオン４を噛み合わせ、ラック
軸の後面を押出すラックガイド５０を取付け、ラック軸
の他端部にねじ部を形成し、ねじ部にナットを取付け、
操舵トルクに応じた補助トルクをナットを介してラック
軸に付加するようにしたものであって、ラックガイドを
ピニオンより車体中心側に配置し、ラック軸、ピニオ
ン、ラックガイド及びナットをステアリングギヤボック
ス２１に一括収納し、ステアリングギヤボックスにラッ
ク軸の一端部のたわみ量を制限するストッパ部２２ａを
設けたものである。【効果】ラック軸に過大な外力が作用した場合に、ラ
ック軸はたわみ量が大きいのでストッパに当る。このた
め、ラック軸を過大な外力から保護できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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。

【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
「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）〜（ｃ）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。

【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。

【０００５】（ｃ）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はこの図の実線並びに点
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。

【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）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へ伝わり、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
１誘因）。（２）ボールナット機構１０５の個々のボールが、ラッ
ク軸１０１のねじ部と接触する瞬間並びに離れる瞬間
に、ボールからねじ部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
２誘因）。

【０００７】上記図１０のラック軸１０１は、第１誘因
による振動の周波数と、第２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。ラック軸１０１が大きく振動すると、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。ラック軸１０１の共振を抑制するには、ラック軸
１０１の直径を変えることで固有振動数を変えたり、ラ
ック軸１０１に制振部材等を設けることも考えられる
が、ラック軸１０１が重くなったり、構造が複雑にな
る。

【０００８】一方、上記モーメントＭは過大になること
が有り得る。モーメントＭが過大であっても、ラック軸
１０１は十分に耐える必要がある。このため、ラック軸
１０１の直径を変えることも考えられるが、重くなる。

【０００９】そこで本発明の目的は、（１）走行時、特
に操舵時におけるラック軸の振動を、簡単な構造で容易
に抑制できる技術を提供すること、（２）ラック軸自体
の強度を変えることなく、簡単な構造でラック軸を過大
なモーメントから保護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、前記ラック軸の後面を押出すラ
ックガイドを取付け、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、操舵トルクに応じた
補助トルクをナットを介してラック軸に付加するように
した電動パワーステアリング装置において、前記ラック
ガイドを前記ピニオンより車体中心側に配置し、前記ラ
ック軸、ピニオン、ラックガイド及びナットをステアリ
ングギヤボックスに一括収納し、このステアリングギヤ
ボックスに前記ラック軸の一端部のたわみ量を制限する
ストッパ部を設けたことを特徴とする。

【００１１】ラック軸の両端に、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」と記す。）が
作用する。前記モーメント及びねじ機構（ねじ部とナッ
トの組合せ）により、ラック軸の他端がピニオンから離
れる方向に曲げられると、ラック軸はねじ機構とラック
ガイドとだけで支持されたことになる。一方、ラック軸
の他端がピニオンへ押し付ける方向に曲げられると、ラ
ック軸はねじ機構とラックガイドとピニオンの３部材で
曲げを抑えられる構造となる。従って、ラック軸の曲げ
方向によって曲げ若しくはたわみのモード（態様）が異
なる。すなわち、ラック軸が路面反力及びねじ機構によ
って車体の前後方向に変形する場合に、前方へ変形する
ときの揺動波形と、後方へ変形するときの揺動波形が非
対称形状となっている。揺動波形が非対称であるから、
ラック軸の固有振動数が曲げ方向によって異なり、共振
による振動増幅の心配はない。この結果、ラック軸の振
動を容易に抑制することができる。ラック軸の振動が抑
制されると、ステアリングハンドルの振動も抑制される
ので、操舵フィーリングが高まる。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制されるの
で、車室内の騒音を防止できる。

【００１２】ラック軸に通常走行時、特に通常操舵時の
路面反力に起因する外力又はモーメント（以下、「通常
の外力」と記す。）が作用した場合には、ラック軸はた
わみ量が小さいのでストッパ部に当らない。ストッパ部
に当らないのでラック軸が円滑に作動する。その結果、
通常走行時、特に通常操舵時の良好な操舵フィーリング
を維持できる。一方、ラック軸に、過大な路面反力に起
因する外力又はモーメント（以下、「過大な外力」と記
す。）が作用した場合には、ラック軸はたわみ量が大き
いのでストッパ部に当る。このため、ラック軸を過大な
外力から保護できる。従って、電動パワーステアリング
装置の信頼性は、より一層高まる。また、ストッパ部を
ステアリングギヤボックスに設けただけの簡単な構成で
あり、部品数を増やす必要がない。このため、電動パワ
ーステアリング装置の生産性が高まる。

【００１３】

【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１１，１１並びにナ
ックルアーム１２，１２を介して車輪（操舵輪）１３，
１３を転舵する装置である。

【００１４】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、車体後方から見た図であっ
て、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（この図の左右方向）に延びる
ステアリングギヤボックス２１に一括収納したものであ
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２
２は図示せぬ車体に取付けるためのブラケット２４を形
成し、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を設けたものである。

【００１５】車幅方向に延ばしたラック軸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とボールねじ９との間にラ
ックガイド５０を取付けたものである。すなわち、ピニ
オン４より車体中心側にラックガイド５０を配置した。
ラックアンドピニオン機構３については、図３にて詳述
する。図中、２６，２６はボールジョイント、２７，２
７はゴムカバーである。

【００１６】ところで、車幅方向において、ボールねじ
９の軸方向組付け中心位置をＡ（以下「ボールねじ中心
Ａ」と称する。）、ピニオン４とラック軸５の噛み合わ
せ中心位置をＢ（以下「ピニオン中心Ｂ」と称す
る。）、ラックガイド５０の中心位置をＣ（以下「ラッ
クガイド中心Ｃ」と称する。）とした場合に、ボールね
じ中心Ａからラックガイド中心Ｃまでの距離Ｌ₁と、ラ
ックガイド中心Ｃからピニオン中心Ｂまでの距離Ｌ₂と
の比率を、概ね３：１〜５：１に設定することが好まし
い。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】なお、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３
１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。

【００２０】図４は図２の４−４線断面図であり、ラッ
クガイド５０の断面構成を示す。ラックガイド５０は、
ラック軸４の後面（この図の左面）を押出すガイド部５
１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２
２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。図中、５５はガイド
部に設けた当接部材である。

【００２１】図５は図２の５−５線断面図であり、ラッ
ク軸５の一端部の前面（この図の上面）にラック歯５ａ
を形成し、このラック歯５ａにピニオン４を噛み合わ
せ、ピニオン中心Ｂから距離Ｌ₂だけ離れたラックガイ
ド中心Ｃにおいて、ラックガイド５０にてラック軸４の
後面（この図の下面）を押出すようにしたことを示す。
すなわち、ピニオン４はラック軸５を車体前方から支持
し、ラックガイド５０はラック軸５を車体後方から押し
付けたものである。

【００２２】ところで、ステアリングギヤボックス２１
の第１ハウジング２２は、ラック軸５の一端部の後方
（この図の下方）へのたわみ量を制限するストッパ部２
２ａを設けたものである。詳しくは、筒状を呈した第１
ハウジング２２の一端部において、内部のエッジ部をス
トッパ部２２ａとしたものであり、このストッパ部２２
ａはピニオン中心Ｂから距離Ｌ₃の位置Ｄにある。この
ため、ラック軸５の後面と第１ハウジング２２の内面と
の間の隙間Ｓ₁を、所定の大きさδ（以下、「隙間寸法
δ」と記す。）に設定すれば、ストッパ部２２ａの位置
でのラック軸５のたわみ量を、隙間寸法δ以内に制限す
ることができる。

【００２３】図６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を備えた。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、他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Ａ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。

【００２４】ボールねじ９は、外筒部分のナット７１
と、ラック軸５に形成したねじ部５ｂ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。すなわ
ち、ボールねじ９は、ねじ部５ｂとナット７１の組合せ
からなるねじ機構である。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。

【００２５】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７（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（第１）
である。図７（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。

【００２６】図７（ｂ）は、図７（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をボールねじ
中心Ａとピニオン中心Ｂとで支持し、ラックガイド中心
Ｃで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
車体前方から支持し、ラックガイド５０はラック軸５を
車体後方から押し付けたものである。

【００２７】図７（ｃ）は、図７（ｂ）に示すラック軸
５回りの模式的作用図（第１）、図７（ｄ）は、図７
（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７
（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から離れる
方向に曲げられると、ラック軸５はボールねじ９とラッ
クガイド５０とだけで支持されたことになる。その結
果、ラック軸５は中心Ａとラックガイド中心Ｃとを支点
として、図の太い実線で示すようにたわむ。

【００２８】一方、図７（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へ押し付ける方向に曲げられると、ラック
軸５はボールねじ９とラックガイド５０とピニオン４の
３部材で曲げを抑えられる構造となる。その結果、ラッ
ク軸５はボールねじ中心Ａとピニオン中心Ｂとラックガ
イド中心Ｃとを支点として、図の太い実線で示すように
たわむ。

【００２９】従って、ラック軸５の曲げ方向によって曲
げ若しくはたわみのモード（態様）が異なる。すなわ
ち、ラック軸５が路面反力及びボールねじ９によって車
体の前後方向に変形する場合に、図７（ｃ）及び（ｄ）
のように、前方へ変形するときの揺動波形と、後方へ変
形するときの揺動波形が非対称形状となっている。揺動
波形が非対称であるから、ラック軸５の固有振動数が曲
げ方向によって異なり、共振による振動増幅の心配はな
い。この結果、ラック軸５の振動を容易に抑制すること
ができる。ラック軸５の振動が抑制されると、ステアリ
ングハンドルの振動も抑制されるので、操舵フィーリン
グが高まる。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制されるので、車室内の騒音を防止
できる。

【００３０】また、ボールねじ中心Ａからラックガイド
中心Ｃまでの距離Ｌ₁と、ラックガイド中心Ｃからピニ
オン中心Ｂまでの距離Ｌ₂との比率を、概ね３：１〜
５：１に設定することで、ラック軸５の固有振動数と、
ステアリングギヤボックス２１の取付部の固有振動数と
が一致しない。このように、ラック軸５の共振点を、ス
テアリング系並びにラックアンドピニオン機構３を収納
するためのステアリングギヤボックス２１を取付ける部
分の共振点からずらすことで、ラック軸５の振動が車体
に伝わらない。従って、車室内の騒音が更に低減し、良
好な商品性が得られるとともに、操舵フィーリングもよ
り一層高まる。

【００３１】図８（ａ），（ｂ）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（第２）であり、図
８（ａ）は本実施の形態の作用を示し、図８（ｂ）は比
較例の作用を示す。先ず、図８（ｂ）の比較例は、ラッ
ク軸５の一端部の車体後方へのたわみ量を制限していな
い。ラック軸５の一端に前方から路面反力に起因する外
力（以下、「外力Ｐ」と記す。）が作用した場合、ラッ
クガイド中心Ｃから外力Ｐの作用点までの距離Ｌ₅が長
い。このため、ラック軸５のたわみ量は大きく、このと
き、ラック軸５に作用する最大曲げモーメントＭｂも大
きい。

【００３２】これに対して、図８（ａ）の本実施の形態
は、ラック軸５の一端部の車体後方へのたわみ量を、ス
トッパ部２２ａにて隙間寸法δに制限している。ラック
軸５の一端に車体前方から外力が作用した場合、ストッ
パ部２２ａの位置Ｄで、ラック軸５は隙間寸法δ以上た
わまない。このため、ラック軸５のたわみ量は小さい。
より一層大きな外力Ｐが作用した場合、ストッパ部２２
ａの位置Ｄから外力Ｐの作用点までの距離Ｌ₄が短いの
で、ラック軸５に作用する最大曲げモーメントＭａは、
上記最大曲げモーメントＭｂよりも極めて小さい。

【００３３】このようなことから、外力Ｐが通常走行
時、特に通常操舵時の路面反力に起因する小さなもの
（以下、「通常の外力Ｐ」と記す。）であれば、ラック
軸５はたわみ量が小さいのでストッパ部２２ａに当らな
い。ストッパ部２２ａに当らないのでラック軸５は円滑
に作動する。一方、外力Ｐが、過大な路面反力に起因す
る大きなもの（以下、「過大な外力Ｐ」と記す。）であ
れば、ラック軸５はたわみ量が大きいのでストッパ部２
２ａに当る。このため、ラック軸５を過大な外力Ｐから
保護できる。

【００３４】一般に、ラック軸５はラック歯５ａを設け
た部分が他よりも機械的強度が小さいので、過大な外力
Ｐに対する十分な配慮が必要である。これに対して、本
実施の形態は、ラック軸５の一端部の車体後方へのたわ
み量を制限したので、ラック歯５ａの有る部分も過大な
外力Ｐから十分に保護できる。

【００３５】なお、上記本発明の実施の形態において、
ステアリングギヤボックス２１に設けたストッパ部５ａ
は、ラック軸５の一端部の車体後方へのたわみ量を制限
するものであればよく、例えば、次のような構成であっ
てもよい。図９は本発明に係るストッパ部の変形例図で
あり、上記図５に示す構成の変形例を示す。第１ハウジ
ング２２は一端部の内部に、突起形状のストッパ部２２
ｂを設けたものである。このため、ラック軸５の後面と
ストッパ部２２ｂとの間の隙間Ｓ₂を所定の大きさδ
（以下、「隙間寸法δ」と記す。）に設定すれば、スト
ッパ部２２ｂの位置でのラック軸５のたわみ量を、隙間
寸法δ以内に制限することができる。

【００３６】また、上記本発明の実施の形態において、
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
又はボールねじ９を組付けるための位置を、便宜的に称
するものである。さらに、ラックガイド５０は、適切な
押圧力でラック軸５に予圧を与えて、このラック軸５を
ピニオン４へ押し付けるものであればよく、例えば、圧
縮ばね（弾性部材）５２の有無は任意である。

【００３７】

【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、前記ラック軸の後面を押出す
ラックガイドを取付け、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、操舵トルクに応じ
た補助トルクをナットを介してラック軸に付加するよう
にした電動パワーステアリング装置において、前記ラッ
クガイドを前記ピニオンより車体中心側に配置し、前記
ラック軸、ピニオン、ラックガイド及びナットをステア
リングギヤボックスに一括収納し、このステアリングギ
ヤボックスに前記ラック軸の一端部のたわみ量を制限す
るストッパ部を設けたことを特徴とする。

【００３８】ラック軸の両端に、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」と記す。）が
作用する。前記モーメント及びねじ機構（ねじ部とナッ
トの組合せ）により、ラック軸の他端がピニオンから離
れる方向に曲げられると、ラック軸はねじ機構とラック
ガイドとだけで支持されたことになる。一方、ラック軸
の他端がピニオンへ押し付ける方向に曲げられると、ラ
ック軸はねじ機構とラックガイドとピニオンの３部材で
曲げを抑えられる構造となる。従って、ラック軸の曲げ
方向によって曲げ若しくはたわみのモード（態様）が異
なる。すなわち、ラック軸が路面反力及びねじ機構によ
って車体の前後方向に変形する場合に、前方へ変形する
ときの揺動波形と、後方へ変形するときの揺動波形が非
対称形状となっている。揺動波形が非対称であるから、
ラック軸の固有振動数が曲げ方向によって異なり、共振
による振動増幅の心配はない。この結果、ラック軸の振
動を容易に抑制することができる。ラック軸の振動が抑
制されると、ステアリングハンドルの振動も抑制される
ので、操舵フィーリングが高まる。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制されるの
で、車室内の騒音を防止できる。

【００３９】ラック軸に通常走行時、特に通常操舵時の
路面反力に起因する外力又はモーメント（以下、「通常
の外力」と記す。）が作用した場合には、ラック軸はた
わみ量が小さいのでストッパ部に当らない。ストッパ部
に当らないのでラック軸が円滑に作動する。その結果、
通常走行時、特に通常操舵時の良好な操舵フィーリング
を維持できる。一方、ラック軸に、過大な路面反力に起
因する外力又はモーメント（以下、「過大な外力」と記
す。）が作用した場合には、ラック軸はたわみ量が大き
いのでストッパ部に当る。このため、ラック軸を過大な
外力から保護できる。従って、電動パワーステアリング
装置の信頼性は、より一層高まる。また、ストッパ部を
ステアリングギヤボックスに設けただけの簡単な構成で
あり、部品数を増やす必要がない。このため、電動パワ
ーステアリング装置の生産性が高まる。

【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シ
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

【図３】図２の３−３線断面図

【図４】図２の４−４線断面図

【図５】図２の５−５線断面図

【図６】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

【図７】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（第１）

【図８】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（第２）

【図９】本発明に係るストッパ部の変形例図

【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

【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、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、８
…電動機、９…ボールねじ、２１…ステアリングギヤボ
ックス、２２ａ，２２ｂ…ストッパ部、５０…ラックガ
イド、７１…ナット。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車幅方向に延ばしたラック軸の一端部の
前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、前記ラック軸の後面を押出すラックガイドを
取付け、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、操舵トルクに応じた補助トルクを
ナットを介してラック軸に付加するようにした電動パワ
ーステアリング装置において、前記ラックガイドを前記
ピニオンより車体中心側に配置し、前記ラック軸、ピニ
オン、ラックガイド及びナットをステアリングギヤボッ
クスに一括収納し、このステアリングギヤボックスに前
記ラック軸の一端部のたわみ量を制限するストッパ部を
設けたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。