(57)【要約】      （修正有）【課題】操舵リンク機構を有し、車両の前後方向に延在するラックアンドピニオン装置が採用された油圧パワーステアリング装置に比して車両への搭載性、設計の自由度を向上させた電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】左右の揺動アーム部材１６Ｌ、１６Ｒと、それぞれ内端にてリレーロッド２０を介して揺動アーム部材のアーム部３２Ｌ、３２Ｒに枢着された左右のタイロッド１８Ｌ、１８Ｒと、両端にてアーム部３２Ｌ、３２Ｒに枢着されたリレーロッド２０と、一方の揺動アーム部材のアーム部３４Ｌにラックバーの一端が接続されたラックアンドピニオン装置２２と、ラックアンドピニオン装置へ操舵入力を伝達する操舵入力伝達系２４と、を含み、電動式操舵補助力付与装置８０が他方の揺動アーム部材１６Ｒのアーム部３４Ｒに連結されており、他方の揺動アーム部材が揺動することを補助する力を他方の揺動アーム部材に付与する。【選択図】図１
2020147200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ上下方向の軸線の周りに揺動するアーム部を有する左右の揺動アーム部材と、両端にて前記左右の揺動アーム部材のアーム部に枢着されたリレーロッドと、それぞれ外端にて左右の操舵輪に枢着され内端にて前記左右の揺動アーム部材のアーム部及び前記リレーロッドの一方に枢着された左右のタイロッドと、一方の揺動アーム部材を対応する軸線の周りに揺動させるよう前記一方の揺動アーム部材のアーム部にラックバーの一端が接続されたラックアンドピニオン装置と、前記ラックアンドピニオン装置のピニオンシャフトへ操舵入力を伝達する操舵入力伝達系と、を含む車両用電動パワーステアリング装置において、
電動式操舵補助力付与装置が他方の揺動アーム部材のアーム部に連結されており、前記電動式操舵補助力付与装置は前記他方の揺動アーム部材が前記軸線の周りに揺動することを補助する力を前記他方の揺動アーム部材に付与するよう構成された、車両用電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用電動パワーステアリング装置において、前記電動式操舵補助力付与装置は、電動機と、前記電動機のトルクを往復運動の力に変換する変換装置と、前記変換装置により変換された力を前記他方の揺動アーム部材のアーム部へ伝達する伝達リンクと、前記電動機を制御する制御装置と、を含み、前記制御装置は前記操舵入力伝達系において発生する操舵トルクに基づいて前記電動機のトルクを制御するよう構成された、車両用電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車両用電動パワーステアリング装置において、前記左右の揺動アーム部材はそれぞれ軸線に対し互いに異なる方向へ延在する第一及び第二のアーム部を有し、前記左右のタイロッドは内端にて前記左右の揺動アーム部材の第一のアーム部に枢着され、前記ラックバーの一端は前記一方の揺動アーム部材の第二のアーム部に枢着され、前記電動式操舵補助力付与装置は前記他方の揺動アーム部材の第二のアーム部に連結され、前記リレーロッドは両端にて前記左右の揺動アーム部材の第一のアーム部及び第二のアーム部の一方に枢着された、車両用ステアリング装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一つに記載の車両用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装置は、ピニオンシャフトと一体をなし前記ラックバーのラック歯と噛合するピニオンと、前記ラックバーのラック歯が設けられた領域を収容するハウジングと、前記ラックバーの長手方向に沿って前記ピニオンの両側に配置され、前記ラックバーを前記ピニオンに対し押圧する一対の押圧装置と、を含む、車両用電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両用電動パワーステアリング装置において、前記ラックバーは前記ピニオン及び前記一対の押圧装置により長手方向に沿って往復動可能に支持され、前記ラックバーと前記ハウジングとの間にはブッシュ装置が設けられていない、車両用電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の車両用電動パワーステアリング装置において、前記ラックバーは前記一端の側において前記ハウジングから延出し、他端の側においては前記ハウジングから延出していない、車両用電動パワーステアリング装置。
【請求項７】
請求項４乃至６の何れか一つに記載の車両用電動パワーステアリング装置において、前記一対の押圧装置は前記ラックバーに対し前記ピニオンとは反対の側において前記ラックバーの長手方向に垂直に延在する中心線に沿って前記ラックバーを前記ピニオンに対し押圧するよう構成された、車両用電動パワーステアリング装置。
【請求項８】
請求項７に記載の車両用電動パワーステアリング装置において、前記一対の押圧装置の前記中心線は前記ラックバーのラック歯と前記ピニオンとの噛合部から等距離隔置された、車両用電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などの車両の電動パワーステアリング装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両のステアリング装置の一つとして、左右の揺動アーム部材と、それぞれ左右の車輪と左右の揺動アーム部材のアーム部とを接続する左右のタイロッドと、二つのアーム部を接続するリレーロッドとを含む操舵リンク機構を備えたステアリング装置が知られている。運転者により操舵入力伝達系へ入力された操舵入力は、運動変換装置により変換されて一方の揺動アーム部材へ伝達され、揺動アーム部材が揺動されることにより、左右の車輪が転舵される。この形式のステアリング装置は、バスのような大型の車両に適している。
【０００３】
例えば、下記の特許文献１には、上述の操舵リンク機構を有し、運動変換装置として油圧パワーステアリング機能を有し車両の前後方向に延在するラックアンドピニオン装置が採用されたパワーステアリング装置が記載されている。この種のパワーステアリング装置によれば、運転者の操舵操作をアシストすることができ、また運動変換装置がリサーキュレーティング・ボールスクリュー装置である場合に比して力の伝達ロスを低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭６０−１５０１６２号公報
【発明の概要】
【０００５】
〔発明が解決しようとする課題〕
ラックアンドピニオン装置は往復動するラックバーを含み、ラックバーは両端にてラックブッシュにより支持されているため、後に詳細に説明するように、長尺にならざるを得ない。そのため、上記特許文献１に記載された従来のパワーステアリング装置は、運動変換装置が例えばリサーキュレーティング・ボールスクリュー装置である場合に比して、車両に対する搭載性が悪く、車両の設計の自由度が制約されるという問題がある。
【０００６】
また、操舵輪を自動的に操舵する運転支援が行われる車両においては、操舵輪の操舵が応答性よく行われる必要があるため、ラックアンドピニオン装置は電動パワーステアリング機能を有することが必要である。ラックアンドピニオン装置がラックアシスト型のラックアンドピニオン装置である場合には、ラックアンドピニオン装置は電動式操舵補助力付与装置が設けられることに起因して一層長尺にならざるを得ない。
【０００７】
本発明の主要な課題は、上述の操舵リンク機構を有し、上記特許文献１に記載されているような従来のパワーステアリング装置に比して車両に対する搭載性及び車両の設計の自由度を向上させるよう改良された電動パワーステアリング装置を提供することである。
〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
【０００８】
本発明によれば、それぞれ上下方向の軸線（２８Ｌ、２８Ｒ）の周りに揺動するアーム部（３２Ｌ、３２Ｒ、３４Ｌ、３４Ｒ）を有する左右の揺動アーム部材（１６Ｌ、１６Ｒ）と、両端にて左右の揺動アーム部材のアーム部（３２Ｌ、３２Ｒ）に枢着されたリレーロッド（２０）と、それぞれ外端にて左右の操舵輪（１４Ｌ、１４Ｒ）に枢着され内端にて左右の揺動アーム部材のアーム部（３２Ｌ、３２Ｒ）及びリレーロッド（２０）の一方に枢着された左右のタイロッド（１８Ｌ、１８Ｒ）と、一方の揺動アーム部材（１６Ｌ）を対応する軸線（２８Ｌ）の周りに揺動させるよう一方の揺動アーム部材のアーム部（３４Ｌ）にラックバー（４４）の一端が接続されたラックアンドピニオン装置（２２）と、ラックアンドピニオン装置のピニオンシャフト（５６）へ操舵入力を伝達する操舵入力伝達系（２４）と、を含む車両用電動パワーステアリング装置（１０）が提供される。
【０００９】
電動式操舵補助力付与装置（８０）が他方の揺動アーム部材（１６Ｒ）のアーム部（３４Ｒ）に連結されており、電動式操舵補助力付与装置は他方の揺動アーム部材が軸線（２８Ｒ）の周りに揺動することを補助する力を他方の揺動アーム部材に付与するよう構成される。
【００１０】
上記の構成によれば、一方の揺動アーム部材を対応する軸線の周りに揺動させるよう一方の揺動アーム部材のアーム部にラックバーの一端が接続され、電動式操舵補助力付与装置が他方の揺動アーム部材のアーム部に連結されている。電動式操舵補助力付与装置は他方の揺動アーム部材が軸線の周りに揺動することを補助する力を他方の揺動アーム部材に付与する。
【００１１】
よって、ラックアンドピニオン装置には電動式操舵補助力付与装置が設けられる必要がないので、ラックアンドピニオン装置に電動式操舵補助力付与装置が設けられる場合に比してラックアンドピニオン装置を小型化し配置の自由度を向上させることができる。従って、ラックアンドピニオン装置に電動式操舵補助力付与装置が設けられた従来のパワーステアリング装置に比して、車両に対する搭載性及び車両の設計の自由度を向上させることができる。
【００１２】
〔発明の態様〕
本発明の一つの態様においては、電動式操舵補助力付与装置（８０）は、電動機（１０６）と、電動機のトルクを往復運動の力に変換する変換装置（９６）と、変換装置により変換された力を他方の揺動アーム部材（１６Ｒ）のアーム部（３４Ｒ）へ伝達する伝達リンク（９０）と、電動機を制御する制御装置（１１２）と、を含み、制御装置は操舵入力伝達系（２４）において発生する操舵トルクに基づいて電動機のトルクを制御するよう構成される。
【００１３】
上記態様によれば、電動機のトルクが変換装置によって往復運動の力に変換され、変換装置により変換された力が伝達リンクを経て他方の揺動アーム部材のアーム部に伝達され、更にリレーロッドを経て一方の揺動アーム部材へ伝達される。よって、操舵をアシストする力を操舵入力伝達系に付与することができる。また、電動機のトルクは操舵入力伝達系において発生する操舵トルクに基づいて制御装置により制御されるので、操舵トルクに基づいて操舵をアシストする力を制御することができる。
【００１４】
本発明の他の一つの態様においては、左右の揺動アーム部材（１６Ｌ、１６Ｒ）はそれぞれ軸線（２８Ｌ、２８Ｒ）に対し互いに異なる方向へ延在する第一及び第二のアーム部（３２Ｌ、３２Ｒ、３４Ｌ、３４Ｒ）を有し、左右のタイロッド（１８Ｌ、１８Ｒ）は内端にて左右の揺動アーム部材の第一のアーム部（３２Ｌ、３２Ｒ）に枢着され、ラックバー（４４）の一端は一方の揺動アーム部材（１６Ｌ）の第二のアーム部（３４Ｌ）に枢着され、電動式操舵補助力付与装置（８０）は他方の揺動アーム部材（１６Ｒ）の第二のアーム部（３４Ｒ）に連結され、リレーロッド（２０）は両端にて左右の揺動アーム部材の第一のアーム部及び第二のアーム部の一方に枢着される。
【００１５】
上記態様によれば、左右の揺動アーム部材はそれぞれ軸線に対し互いに異なる方向へ延在する第一及び第二のアーム部を有し、左右のタイロッドは内端にて左右の揺動アーム部材の第一のアーム部に枢着されている。ラックバーの一端は一方の揺動アーム部材の第二のアーム部に枢着され、電動式操舵補助力付与装置は他方の揺動アーム部材の第二のアーム部に連結され、リレーロッドは両端にて左右の揺動アーム部材の第一のアーム部及び第二のアーム部の一方に枢着されている。
【００１６】
よって、左右の揺動アーム部材がそれぞれ一つのアーム部しか有していない場合に比して、ラックバー、電動式操舵補助力付与装置及びリレーロッドの枢着の自由度を高くすることができるので、このことによっても車両に対する電動パワーステアリング装置の搭載性及び車両の設計の自由度を向上させることができる。特に、第一のアーム部に対する第二のアーム部の延在方向の設定によってラックアンドピニオン装置及び電動式操舵補助力付与装置の延在方向を自由に設定することができる。
【００１７】
本発明の他の一つの態様においては、ラックアンドピニオン装置（２２）は、ピニオンシャフトと一体をなしラックバー（４４）のラック歯と噛合するピニオン（６６）と、ラックバーのラック歯が設けられた領域を収容するハウジング（４２）と、ラックバーの長手方向に沿ってピニオンの両側に配置され、ラックバーをピニオンに対し押圧する一対の押圧装置（６８）と、を含む。
【００１８】
上記の構成によれば、ラックアンドピニオン装置は、ラックバーの長手方向に沿ってピニオンの両側に配置されラックバーをピニオンに対し押圧する一対の押圧装置を含んでいる。よって、ピニオン及び一対の押圧装置によってラックバーを長手方向に沿って往復動可能に支持することができるので、ラックバーはラック歯が設けられた領域の外側の部分においてラックブッシュ（例えば円環状の樹脂部材）により支持されなくてもよい。従って、ラック歯が設けられた領域の外側の部分が二つのラックブッシュにより支持される構造に比して、ラックアンドピニオン装置を小型化し配置の自由度を向上させることができるので、従来のステアリング装置に比して車両に対する搭載性及び車両の設計の自由度を向上させることができる。
【００１９】
更に、本発明の他の一つの態様においては、ラックバー（４４）はピニオン（６６）及び一対の押圧装置（６８）により長手方向に沿って往復動可能に支持され、ラックバーとハウジング（４２）との間にはブッシュ装置が設けられていない。
【００２０】
上記態様によれば、ピニオン及び一対の押圧装置によりラックバーを長手方向に沿って往復動可能に支持することができ、ラックバーとハウジングとの間にブッシュ装置を設ける必要がない。よって、ラックバー及びハウジングの長さを低減してラックアンドピニオン装置を小型軽量化することができる。
【００２１】
更に、本発明の他の一つの態様においては、ラックバー（４４）は一端の側においてハウジング（４２）から延出し、他端の側においてはハウジングから延出していない。
【００２２】
上記態様によれば、ラックバーは一端の側においてハウジングから延出しているが、他端の側においてはハウジングから延出していないので、他端の側においてハウジングは閉されていてよい。よって、他端の側においてラックバーとハウジングとの間をシールする部材は不要であるので、ラックバーが他端の側においてもハウジングから延出している場合に比して、ラックアンドピニオン装置の部品点数を低減し、構造を単純化させることができる。
【００２３】
更に、本発明の他の一つの態様においては、一対の押圧装置（６８）はラックバー（４４）に対しピニオン（６６）とは反対の側においてラックバーの長手方向に垂直に延在する中心線（７６）に沿ってラックバーをピニオンに対し押圧するよう構成される。
【００２４】
上記態様によれば、ラックバーは、一対の押圧装置によりピニオンとは反対の側においてラックバーの長手方向に垂直に延在する中心線に沿ってピニオンに対し押圧される。よって、ラックバーをピニオンに対し良好に押圧してそれらの良好な噛合状態を維持することができると共に、ピニオン及び一対の押圧装置によりラックバーを安定的に長手方向に沿って往復動可能に支持することができる。
【００２５】
更に、本発明の他の一つの態様においては、一対の押圧装置（６８）の中心線（７６）はラックバー（４４）のラック歯（７０）とピニオン（６６）との噛合部（７８）から等距離（Ｌ）隔置される。
【００２６】
上記態様によれば、一対の押圧装置は、ラックバーのラック歯とピニオンとの噛合部から等距離隔置された位置においてラックバーをピニオンに対し押圧する。よって、一対の押圧装置の中心線がラックバーのラック歯とピニオンとの噛合部から互いに異なる距離隔置されている場合に比して、一対の押圧装置による押圧に起因してラックバーに噛合部の周りのモーメントが作用する虞を低減することができる。
【００２７】
上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いられた符号が括弧書きで添えられている。しかし、本発明の各構成要素は、括弧書きで添えられた符号に対応する実施形態の構成要素に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】右側通行車両に適用され本発明による電動パワーステアリング装置の実施形態を車両の直進状態について示す解図的平面図である。
【図２】図１に示された実施形態のラックアンドピニオン装置を示す拡大断面図である。
【図３】図２の線III‐IIIに沿ってラックアンドピニオン装置を切断して一方の押圧装置を示す拡大断面図である。
【図４】図１に示された実施形態の電動式操舵補助力付与装置を示す拡大断面図である。
【図５】従来のラックアシスト型のラックアンドピニオン装置を示す解図的断面図である。
【図６】ラックバーが一つのエンドブッシュにより支持されハウジングを貫通して延在するラックアンドピニオン装置を示す解図的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
［実施形態］
以下に添付の図を参照しつつ、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００３０】
図１において、符号１０は本発明の実施形態にかかる電動パワーステアリング装置を示している。電動パワーステアリング装置１０は、所謂左ハンドル車両、即ち右側通行車両１２に適用され、車両１２の操舵輪である左右の前輪１４Ｌ、１４Ｒを操舵するよう構成されている。ステアリング装置１０は、左右の揺動アーム部材１６Ｌ、１６Ｒ、左右のタイロッド１８Ｌ、１８Ｒ、リレーロッド２０、ラックアンドピニオン装置２２及び操舵入力伝達系２４を含んでいる。
【００３１】
揺動アーム部材１６Ｌ、１６Ｒは、車両１２の横方向に隔置された位置に配置され、それぞれボス部２６Ｌ、２６Ｒおいて上下方向の軸線２８Ｌ、２８Ｒの周りに揺動可能に車両１２の車体３０によって支持されている。図示の実施形態においては、揺動アーム部材１６Ｌ、１６Ｒは、それぞれ第一のアーム部３２Ｌ、３２Ｒ及び第二のアーム部３４Ｌ、３４Ｒを有している。第一のアーム部３２Ｌ、３２Ｒは、車両１２が直進状態にあるときには、それぞれボス部２６Ｌ、２６Ｒから実質的に車両の後方へ延在し、第二のアーム部３４Ｌ、３４Ｒは、それぞれボス部２６Ｌ、２６Ｒから車両の前後方向を横切って車両のインボード方向へ延在する。
【００３２】
リレーロッド２０は、車両１２の横方向に延在し、両端にてジョイント３６Ｌ、３６Ｒによりそれぞれ左右の揺動アーム部材１６Ｌ、１６Ｒの第一のアーム部３２Ｌ、３２Ｒに枢着されている。左右のタイロッド１８Ｌ、１８Ｒは、それぞれ外端にてジョイント３８Ｌ、３８Ｒにより左右の前輪１４Ｌ、１４Ｒのナックルアーム（図示せず）に枢着され、内端にてジョイント４０Ｌ、４０Ｒによりリレーロッド２０の対応する端部近傍に枢着されている。よって、図示の実施形態においては、左右のタイロッド１８Ｌ、１８Ｒの内端は、リレーロッド２０を介して左右の揺動アーム部材１６Ｌ、１６Ｒの第一のアーム部３２Ｌ、３２Ｒに枢着されている。
【００３３】
ラックアンドピニオン装置２２は、車両１２の左方部に配置され、実質的に車両１２の前後方向に延在している。図２に示されているように、ラックアンドピニオン装置２２は、ハウジング４２と軸線４３に沿って延在するラックバー４４とを含み、ラックバー４４は後端の側においてハウジング４２から車両の後方へ向けて延出している。ハウジング４２は前端において閉じられており、ラックバー４４は前端の側においてはハウジング４２から車両の前方へ向けて延出していない。
【００３４】
ラックバー４４の後端にはジョイント４６により接続リンク４８の一端が枢着され、接続リンク４８の他端はジョイント５０により左側の揺動アーム部材１６Ｌの第二のアーム部３４Ｌに枢着されている。よって、ラックバー４４の後端は、揺動アーム部材１６Ｌを対応する軸線２８Ｌの周りに揺動させるよう、接続リンク４８を介して左側の揺動アーム部材１６Ｌの第二のアーム部３４Ｌに接続されている。従って、ラックバー４４の往復運動は、接続リンク４８により軸線２８Ｌの周りの揺動に変換されて揺動アーム部材１６Ｌへ伝達され、逆に軸線２８Ｌの周りの揺動アーム部材１６Ｌの揺動は、接続リンク４８により往復運動に変換されてラックバー４４へ伝達される。
【００３５】
なお、図１においては、ジョイント３６Ｌなどのジョイントは詳細に示されていないが、対応する二つの部材を相対的に枢動可能に連結することができる限り、当技術分野において公知の任意のジョイント、例えばボールジョイント、ピロボール、枢軸とブッシュの組合せなどであってよい。
【００３６】
操舵入力伝達系２４は、図１には詳細に示されていないが、アッパステアリングシャフト、ロアステアリングシャフト、ユニバーサルジョイントなどを含む周知のステアリングシャフト５２を含んでいる。ステアリングシャフト５２の上端には運転者により操作されるステアリングホイール５４が連結され、ステアリングシャフト５２の下端はラックアンドピニオン装置２２のピニオンシャフト５６に連結されている。よって、操舵入力伝達系２４は、運転者によりステアリングホイール５４に与えられた操舵入力をピニオンシャフト５６へ伝達する。
【００３７】
図２に示されているように、ラックアンドピニオン装置２２は、更にピニオン６６及び一対の押圧装置６８を含んでいる。ピニオン６６はトーションバーを介してピニオンシャフト５６と一体をなしラックバー４４のラック歯７０と噛合しており、ハウジング４２はラックバー４４のラック歯７０が設けられた領域を含む主要部を収容している。一対の押圧装置６８はラックバー４４の長手方向に沿ってピニオン６６の両側に配置され、ラックバー４４をピニオン６６に対し押圧している。
【００３８】
図３に示されているように、各押圧装置６８は、ラックバー４４に対しピニオン６６とは反対の側に配置されたラックガイド７２及び圧縮コイルばね７４を含んでいる。ラックガイド７２はラックバー４４の軸線４３に垂直に延在する中心線７６に沿って往復動可能にハウジング４２によって支持されている。圧縮コイルばね７４は中心線７６に沿ってラックガイド７２をラックバー４４に対し押圧している。よって、ラックバー４４はピニオン６６及び一対の押圧装置６８により長手方向に沿って往復動可能に支持されており、ラックバー４４とハウジング４２との間にはラックブッシュなどが設けられていない。
【００３９】
特に図示の実施形態においては、図２に示されているように、一対の押圧装置６８の中心線７６は、ラックバー４４のラック歯７０とピニオン６６との噛合部７８の中心Ｐから軸線４３に沿って等距離Ｌだけ隔置されている。なお、一対の押圧装置６８の中心線７６と中心Ｐとの距離Ｌは互いに異なっていてもよい。
【００４０】
図１に示されているように、車両１２の右方部には電動式操舵補助力付与装置８０が配置されており、操舵補助力付与装置８０は実質的に車両１２の前後方向に延在している。図４に示されているように、操舵補助力付与装置８０は、ハウジング８２と軸線８４に沿って延在するねじ軸８６とを含み、ねじ軸８６は後端の側においてハウジング８２から車両の後方へ向けて延出している。ハウジング８２は前端において閉じられており、ねじ軸８６は前端の側においてはハウジング８２から車両の前方へ向けて延出していない。
【００４１】
図１に示されているように、ねじ軸８６の後端にはジョイント８８により伝達リンク９０の一端が枢着され、伝達リンク９０の他端はジョイント９２により右側の揺動アーム部材１６Ｒの第二のアーム部３４Ｒに枢着されている。よって、ねじ軸８６の往復運動は、伝達リンク９０により軸線２８Ｒの周りの揺動に変換されて揺動アーム部材１６Ｒへ伝達され、逆に軸線２８Ｒの周りの揺動アーム部材１６Ｒの揺動は、伝達リンク９０により往復運動に変換されてねじ軸８６へ伝達される。
【００４２】
図４に示されているように、ハウジング８２内にはナット９４が配置されており、ナット９４はねじ軸８６に嵌合している。ねじ軸８６及びナット９４はそれらの間に介装された複数のボールと共働してボールねじ装置９６を構成している。ナット９４にはプーリ部材９８が一体的に嵌合しており、ナット９４及びプーリ部材９８はラジアル軸受１００によって軸線８４の周りに回転可能に支持されている。
【００４３】
プーリ部材９８の外周面には平歯又ははす歯の歯車が形成されており、プーリ部材９８の歯車には歯付きベルト１０２が巻き掛けられている。軸線８４と平行な軸線１０４の周りに回転する電動機１０６の出力軸１０８にはプーリ部材１１０が一体的に取り付けられており、歯付きベルト１０２はプーリ部材１１０の歯車にも巻き掛けられている。プーリ部材１１０の歯車の有効径はプーリ部材９８の歯車の有効径よりも小さく、よって電動機１０６の出力トルクは増力してプーリ部材９８及びナット９４へ伝達される。
【００４４】
ナット９４へ伝達されたトルクは、ボールねじ装置９６によってねじ軸８６の軸力に変換され、更に伝達リンク９０により軸線２８Ｒの周りの揺動に変換され、揺動アーム部材１６Ｒへ操舵アシストトルクとして伝達される。操舵補助力付与装置８０は、伝達リンク９０、ボールねじ装置９６、プーリ部材９８及び１１０、歯付きベルト１０２及び電動機１０６を含んでいる。
【００４５】
操舵補助力付与装置８０は、更に電子制御装置１１２を含んでいる。操舵入力伝達系２４には操舵入力伝達系において発生する操舵トルクＴsを検出するトルクセンサ１１４が設けられている。電子制御装置１１２は、トルクセンサ１１４により検出された操舵トルクＴs及び車速センサ１１６により検出された車速Ｖに基づいて電動機１０６の出力トルクを制御することにより、操舵アシストトルクを制御する。
【００４６】
以上の説明から解るように、実施形態によれば、左側の揺動アーム部材１６Ｌを対応する軸２８Ｌの周りに揺動させるよう左側の揺動アーム部材の第二のアーム部３４Ｌにラックバー４４の後端が接続されている。電動式操舵補助力付与装置８０が右側の揺動アーム部材１６Ｒの第二のアーム部３４Ｒに連結されており、電動式操舵補助力付与装置８０は左側の揺動アーム部材１６Ｌが軸線２８Ｌの周りに揺動することを補助するアシストトルクを左側の揺動アーム部材に付与する。アシストトルクはリレーロッド２０によって左側の揺動アーム部材１６Ｌの第一のアーム部３２Ｌへ伝達され、更に接続リンク４８を介してラックアンドピニオン装置２２へ伝達される。
【００４７】
よって、ラックアンドピニオン装置２２には電動式操舵補助力付与装置が設けられる必要がないので、ラックアンドピニオン装置に電動式操舵補助力付与装置が設けられる場合に比してラックアンドピニオン装置を小型化し配置の自由度を向上させることができる。従って、ラックアンドピニオン装置に電動式操舵補助力付与装置が設けられた従来のパワーステアリング装置に比して、車両に対する搭載性及び車両の設計の自由度を向上させることができる。
【００４８】
図５は、従来のラックアシスト型のラックアンドピニオン装置を示す解図的断面図である。なお、図５において、双頭の矢印Ｓはラックストロークを示しており、図１などに示された部材に対応する部材には図１などにおいて付された符号と同一の符号が付されている。このことは、後述の図６についても同様である。
【００４９】
図５に示されているように、少なくともラックストロークＳに相当する長さのねじ溝の領域８５及びラック歯７０の領域がラックバー４４に設けられなければならない。そのため、ラックバー４４及びハウジング４２が長くなるので、ラックアンドピニオン装置１０を小型軽量化することができない。
【００５０】
また、図６は、ラックバーが一つのラックブッシュにより支持されるラックアンドピニオン装置を示す解図的断面図である。この構造においては、少なくともラックストロークＳに相当する長さの被支持領域４４Ａがラックバー４４に設けられなければならず、ラックバー４４及びハウジング４２が長くなるので、ラックアンドピニオン装置１０を小型軽量化することができない。
【００５１】
また、実施形態によれば、電動機１０６のトルクが変換装置であるボールねじ装置９６によって往復運動の力に変換され、変換された力が伝達リンク９０を経て右側の揺動アーム部材１６Ｒの第二アーム部３４Ｒに伝達され、更にリレーロッド２０を経て左側の揺動アーム部材１６Ｌへ伝達される。よって、操舵をアシストする力を操舵入力伝達系２４に付与することができる。また、電動機１０６のトルクは操舵入力伝達系２４において発生する操舵トルクＴsに基づいて電子制御装置１１２により制御されるので、操舵トルクに基づいて操舵をアシストする力を制御することができる。
【００５２】
また、左右の揺動アーム部材１６Ｌ、１６Ｒは、それぞれ軸線２８Ｌ、２８Ｒに対し互いに異なる方向へ延在する第一のアーム部３２Ｌ、３２Ｒ及び第二のアーム部３４Ｌ、３４Ｒを有している。左右のタイロッド１８Ｌ、１８Ｒは、内端にてリレーロッド２０を介してそれぞれ左右の揺動アーム部材１６Ｌ、１６Ｒの第一のアーム部３２Ｌ、３２Ｒに枢着されている。ラックバー４４の後端は左側の揺動アーム部材３２Ｌの第二のアーム部３４Ｌに枢着され、リレーロッド２０は両端にて左右の揺動アーム部材の第一のアーム部３２Ｌ、３２Ｒに枢着されている。
【００５３】
よって、左右の揺動アーム部材１６Ｌ、１６Ｒがそれぞれ一つのアーム部しか有していない場合に比して、ラックバー４４及びリレーロッド２０の枢着の自由度を高くすることができるので、このことによっても車両に対する電動パワーステアリング装置の搭載性及び車両の設計の自由度を向上させることができる。特に、第一のアーム部３２Ｌ、３２Ｒに対する第二のアーム部３４Ｌ、３４Ｒの延在方向の設定によって、ラックアンドピニオン装置２２の延在方向を自由に設定することができる。
【００５４】
また、ラックバー４４は後端の側においてハウジング４２から延出しているが、前端の側においてはハウジングから延出しておらず、前端の側においてハウジングは閉されている。よって、前端の側においてラックバー４４とハウジング４２との間をシールする部材は不要であるので、ラックバーが前端の側においてもハウジングから延出している場合に比して、ラックアンドピニオン装置２２の部品点数を低減し、構造を単純化させることができる。
【００５５】
また、ラックバー４４は、一対の押圧装置６６によりピニオン６６とは反対の側においてラックバーの長手方向に垂直に延在する中心線７６に沿ってピニオンに対し押圧されるようになっている。よって、ラックバーをピニオンに対し良好に押圧してそれらの良好な噛合状態を維持することができると共に、ピニオン及び一対の押圧装置によりラックバーを安定的に長手方向に沿って往復動可能に支持することができる。
【００５６】
更に、一対の押圧装置６６は、ラックバー４４のラック歯７０とピニオン６６との噛合部７８から等距離Ｌだけ隔置された位置においてラックバーをピニオンに対し押圧するようになっている。よって、一対の押圧装置の中心線がラックバーのラック歯とピニオンとの噛合部から互いに異なる距離隔置されている場合に比して、一対の押圧装置による押圧に起因してラックバー４４に噛合部の周りのモーメントが作用する虞を低減することができる。
【００５７】
以上においては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【００５８】
例えば、上述の実施形態においては、揺動アーム部材１６Ｌ、１６Ｒは、それぞれ第一のアーム部３２Ｌ、３２Ｒ及び第二のアーム部３４Ｌ、３４Ｒを有しているが、それぞれアーム部は一つであってもよい。また、第一のアーム部３２Ｌ、３２Ｒは、車両１２が直進状態にあるときには、それぞれボス部２６Ｌ、２６Ｒから実質的に車両の後方へ延在し、第二のアーム部３４Ｌ、３４Ｒは、それぞれボス部２６Ｌ、２６Ｒから車両の前後方向を横切って車両のインボード方向へ延在する。しかし、第一のアーム部３２Ｌ、３２Ｒは実質的に車両の前方へ延在していてもよく、第二のアーム部３４Ｌ、３４Ｒは、車両のアウトボード方向を含む図示の方向とは異なる方向へ延在していてもよい。よって、ラックアンドピニオン装置２２は車両の前後方向以外の方向に延在していてよい。
【００５９】
また、上述の実施形態においては、左右のタイロッド１８Ｌ、１８Ｒの内端はリレーロッド２０の対応する端部近傍に枢着されているが、それぞれ揺動アーム部材１６Ｌ、１６Ｒの第一のアーム部３２Ｌ、３２Ｒに枢着されていてもよい。その場合、リレーロッド２０は、それぞれ揺動アーム部材１６Ｌ、１６Ｒの第二のアーム部３４Ｌ、３４Ｒに枢着されていてもよい。
【００６０】
また、上述の実施形態においては、電動パワーステアリング装置１０は、所謂左ハンドル車両、即ち右側通行車両１２に適用されているが、所謂右ハンドル車両、即ち左側通行車両１２に適用されてもよい。その場合には、ラックアンドピニオン装置２２は、車両１２の右方部に配置される。
【００６１】
また、上述の実施形態においては、電動パワーステアリング装置１０は、車両１２の操舵輪である左右の前輪１４Ｌ、１４Ｒを操舵するよう構成されているが、左右の後輪を操舵するよう構成されてもよい。
【００６２】
更に、上述の実施形態においては、電動式操舵補助力付与装置８０において電動機１０６のトルクを往復運動の力に変換する変換装置はボールねじ装置９６であるが、変換装置は当技術分野において公知の任意の変換装置であってよい。例えば、変換装置としてラックアンドピニオン装置２２と同様のラックアンドピニオン装置が採用されてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１０…電動パワーステアリング装置、１２…車両、１４Ｌ、１４Ｒ…前輪、１６Ｌ、１６Ｒ…揺動アーム部材、１８Ｌ、１８Ｒ…タイロッド、２０…リレーロッド、２２…ラックアンドピニオン装置、２４…操舵入力伝達系、２８Ｌ、２８Ｒ…軸線、３２Ｌ、３２Ｒ…第一のアーム部、３４Ｌ、３４Ｒ…第二のアーム部、４２…ハウジング、４４…ラックバー、４８…接続リンク、５４…ステアリングホイール、６６…ピニオン、６８…押圧装置、７６…中心線、８０…電動式操舵補助力付与装置、９０…伝達リンク、９６…ボールねじ装置、１０６…電動機、１１２…電子制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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