(57)【要約】【課題】タイロッドの揺動範囲を十分確保する。【解決手段】電動パワーステアリング装置１００は、第１軸線ＣＬ１を含み第２軸線ＣＬ２に平行な第１投影面Ｐ１において、第１投影軸線ＰＣＬ１と第１軸線ＣＬ１とが交わる第１交点ＩＰ１から電動モータ５０及びコントローラ６０の端点までの距離を第１距離Ｌ１とし、第１軸線ＣＬ１を含み第３軸線ＣＬ３に平行な第２投影面Ｐ２において、第２投影軸線ＰＣＬ２と第１軸線ＣＬ１とが交わる第２交点ＩＰ２から一方のタイロッド３１の第１揺動中心ＳＣ１までの距離を第２距離Ｌ２とし、第２交点ＩＰ２から他方のタイロッド３１の第２揺動中心ＳＣ２までの距離を第３距離Ｌ３とした場合に、第１距離Ｌ１は、第２距離Ｌ２の最小値及び第３距離Ｌ３の最小値の少なくとも何れかよりも長く、電動モータ５０及びコントローラ６０は、タイロッド３１が最も揺動したときであってもブーツ３５と干渉しない位置に配置される。【選択図】図２
2020142546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵ハンドルから操舵トルクが入力されて回転するステアリングシャフトと、
前記ステアリングシャフトに設けられるピニオンギヤと、
前記ピニオンギヤに噛み合うラックギヤを有するラックシャフトと、
前記ラックシャフトに対して揺動自在に連結される一対のタイロッドと、
前記ラックシャフトと前記タイロッドとの連結部を覆うブーツと、
前記ステアリングシャフトに設けられるウォームホイールと、
前記ウォームホイールと噛み合うウォームシャフトと、
前記ウォームシャフトを回転駆動する駆動部と、を備え、
前記ピニオンギヤ及び前記ウォームホイールの回転中心である第１軸線を含み前記ウォームシャフトの回転中心である第２軸線に平行な平面を第１投影面とし、前記第１投影面において前記第２軸線を前記第１投影面に投影した第１投影軸線と前記第１軸線とが交わる第１交点から前記第２軸線上の前記駆動部の端点までの距離を第１距離とし、前記第１軸線を含み前記ラックシャフトの移動中心である第３軸線に平行な平面を第２投影面とし、前記第２投影面において前記第３軸線を前記第２投影面に投影した第２投影軸線と前記第１軸線とが交わる第２交点から一方の前記タイロッドの揺動中心である第１揺動中心までの距離であって前記ラックシャフトの変位によって変化する距離を第２距離とし、前記第２交点から他方の前記タイロッドの揺動中心である第２揺動中心までの距離であって前記ラックシャフトの変位によって変化する距離を第３距離とした場合に、前記第１距離は、前記第２距離の最小値及び前記第３距離の最小値の少なくとも何れかよりも長く、
前記駆動部は、前記タイロッドが最も揺動したときであっても前記ブーツと干渉しない位置に配置されることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記第１距離は、前記第２距離の最小値及び前記第３距離の最小値よりも長いことを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記第１投影面において前記第１投影軸線と前記第１軸線とが成す角度を第１角度とし、前記第２投影面において前記第２投影軸線と前記第１軸線とが成す角度を第２角度とし、前記第１軸線に直交する平面を第３投影面とし、前記第３投影面において前記第２軸線を前記第３投影面に投影した第３投影軸線と前記第３軸線を前記第３投影面に投影した第４投影軸線とが成す角度を第３角度とした場合に、
前記第１角度、前記第２角度及び前記第３角度の少なくとも何れかの大きさは、前記タイロッドが最も揺動したときであっても前記駆動部と前記ブーツとが干渉しない大きさに設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記タイロッドは、前記第３軸線を基準として３０°を超えて揺動可能であることを特徴とする請求項１から３の何れか１つに記載の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、電動パワーステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、操舵ハンドルから操舵トルクが入力されて回転するステアリングシャフトと、ステアリングシャフトに設けられるピニオンギヤと、ピニオンギヤに噛み合うラックギヤを有するラック軸と、ラック軸に対して揺動自在に連結されるタイロッドと、ラック軸とタイロッドとの連結部を覆うブーツと、ステアリングシャフトに設けられるウォームホイールと、ウォームホイールと噛み合うウォームシャフトと、ウォームシャフトを回転駆動する駆動部と、を備えた電動パワーステアリング装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１０６１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置では、ウォーム軸を介して駆動部の出力が伝達されるウォームホイールは、ラック軸が収容されるハウジングに収容される。このため、駆動部は、ラック軸から近い位置に配置されることになる。車幅が比較的広い車両では、ラック軸が収容されるハウジングの長手方向の長さを比較的長くすることができるため、コンパクト化のためにラック軸に沿って駆動部を配置させても、タイロッドが揺動した際にブーツと駆動部とが干渉しないようにすることは容易である。
【０００５】
一方で、車幅が比較的狭い車両では、ラック軸が収容されるハウジングの長手方向の長さが制限されることから、コンパクト化のためにラック軸に沿って駆動部を配置させると、駆動部の一部がハウジングの軸方向外側に突き出た状態となる。このように駆動部の一部がハウジングの軸方向外側に突き出た状態となると、タイロッドが大きく揺動した際にブーツと駆動部とが干渉するおそれがある。特に、比較的車幅が狭い全地形対応車（ATV : All Terrain Vehicle）や多用途四輪車（SSV : Side by Side Vehicle）では、タイロッドの揺動角が一般的な乗用車と比較して大きく設定されるが、ブーツと駆動部とが干渉することで、タイロッドの揺動範囲が制限されるおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、電動パワーステアリング装置において、タイロッドの揺動範囲を十分確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、電動パワーステアリング装置が、操舵ハンドルから操舵トルクが入力されて回転するステアリングシャフトと、ステアリングシャフトに設けられるピニオンギヤと、ピニオンギヤに噛み合うラックギヤを有するラックシャフトと、ラックシャフトに対して揺動自在に連結される一対のタイロッドと、ラックシャフトとタイロッドとの連結部を覆うブーツと、ステアリングシャフトに設けられるウォームホイールと、ウォームホイールと噛み合うウォームシャフトと、ウォームシャフトを回転駆動する駆動部と、を備え、ピニオンギヤ及びウォームホイールの回転中心である第１軸線を含みウォームシャフトの回転中心である第２軸線に平行な平面を第１投影面とし、第１投影面において第２軸線を第１投影面に投影した第１投影軸線と第１軸線とが交わる第１交点から第２軸線上の駆動部の端点までの距離を第１距離とし、第１軸線を含みラックシャフトの移動中心である第３軸線に平行な平面を第２投影面とし、第２投影面において第３軸線を第２投影面に投影した第２投影軸線と第１軸線とが交わる第２交点から一方のタイロッドの揺動中心である第１揺動中心までの距離であってラックシャフトの変位によって変化する距離を第２距離とし、第２交点から他方のタイロッドの揺動中心である第２揺動中心までの距離であってラックシャフトの変位によって変化する距離を第３距離とした場合に、第１距離は、第２距離の最小値及び第３距離の最小値の少なくとも何れかよりも長く、駆動部は、タイロッドが最も揺動したときであってもブーツと干渉しない位置に配置されることを特徴とする。
【０００８】
この発明では、タイロッドが最も揺動したときであっても駆動部とブーツとが干渉しないように、駆動部が配置される。このため、ラックシャフトの移動中心である第３軸線に直交する方向から見て、駆動部の一部がタイロッドの揺動中心を超えて配置される可能性がある電動パワーステアリング装置であっても、駆動部とブーツとが干渉することが回避される。
【０００９】
本発明は、第１距離が、第２距離の最小値及び第３距離の最小値よりも長いことを特徴とする。
【００１０】
この発明では、ラックシャフトの移動中心である第３軸線に直交する方向から見て、駆動部の一部がタイロッドの揺動中心を超えて配置される電動パワーステアリング装置において、タイロッドが最も揺動したときであっても駆動部とブーツとが干渉しないように、駆動部が配置される。このように、駆動部とブーツとが干渉することが回避されることで、タイロッドの揺動範囲を十分確保することができる。また、本発明では、第１距離よりも第２距離の最小値及び第３距離の最小値が短く設定される。このため、ラックシャフトを収容するハウジングをコンパクト化することが可能となり、結果として、車両に対する電動パワーステアリング装置の搭載性を向上させることができる。
【００１１】
本発明は、第１投影面において第１投影軸線と第１軸線とが成す角度を第１角度とし、第２投影面において第２投影軸線と第１軸線とが成す角度を第２角度とし、第１軸線に直交する平面を第３投影面とし、第３投影面において第２軸線を第３投影面に投影した第３投影軸線と第３軸線を第３投影面に投影した第４投影軸線とが成す角度を第３角度とした場合に、第１角度、第２角度及び第３角度の少なくとも何れかの大きさは、タイロッドが最も揺動したときであっても駆動部とブーツとが干渉しない大きさに設定されることを特徴とする。
【００１２】
この発明では、タイロッドが最も揺動したときであっても駆動部とブーツとが干渉しないように、第１角度、第２角度及び第３角度の少なくとも何れかの大きさが設定される。このため、ラックシャフトの移動中心である第３軸線に直交する方向から見て、駆動部の一部がタイロッドの揺動中心を超えて配置される可能性がある電動パワーステアリング装置であっても、駆動部とブーツとが干渉することが回避される。この結果、タイロッドの揺動範囲を十分確保することができる。
【００１３】
本発明は、タイロッドが、第３軸線を基準として３０°を超えて揺動可能であることを特徴とする。
【００１４】
この発明では、タイロッドが第３軸線を基準として３０°を超えて揺動したときであっても駆動部とブーツとが干渉しないように、駆動部が配置される。このため、タイロッドの揺動範囲が比較的大きい車両であってもタイロッドの揺動範囲を十分確保することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電動パワーステアリング装置において、タイロッドの揺動範囲を十分確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の構成図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の外観図である。
【図３】図３は、第１投影面に投影された第１軸線と第２軸線との関係を示した模式図である。
【図４】図４は、第２投影面に投影された第１軸線と第３軸線との関係を示した模式図である。
【図５】図５は、第３投影面に投影された第１軸線と第２軸線と第３軸線の関係を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１８】
図１及び図２を参照して、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置１００について説明する。図１は、電動パワーステアリング装置１００の構成図であり、図２は、車両に組み付けられた電動パワーステアリング装置１００を車両の後方から見た外観図である。
【００１９】
電動パワーステアリング装置１００は、車両に搭載され、運転者が操舵ハンドルとしてのステアリングホイール１０に加える操舵トルクを変換して車輪１を転舵するステアリング装置に対して、操舵力を補助する装置である。
【００２０】
以下では、電動パワーステアリング装置１００が組み付けられる車両が、比較的車幅が狭い全地形対応車（ATV : All Terrain Vehicle）や多用途四輪車（SSV : Side by Side Vehicle）である場合について説明する。
【００２１】
図１に示すように、電動パワーステアリング装置１００は、ステアリングホイール１０から入力される操舵トルクによって回転するステアリングシャフト２０と、ステアリングシャフト２０の回転に伴って車輪１を転舵するラックシャフト３０と、を備える。
【００２２】
ステアリングシャフト２０は、運転者がステアリングホイール１０を操作するステアリング操作に伴って回転する入力シャフト２１と、ラックシャフト３０を変位させる出力シャフト２２と、入力シャフト２１と出力シャフト２２とを連結するトーションバー２３と、により構成される。
【００２３】
ラックシャフト３０は、車両の左右方向に延びて設けられる軸状部材であり、タイロッド３１及びナックルアーム３２を介して車輪１に連結される。タイロッド３１は、ラックシャフト３０の両端部に設けられる連結部としてのボールジョイント３３を介してラックシャフト３０に対して揺動自在に連結されており、ボールジョイント３３の回動中心である揺動中心ＳＣ１，ＳＣ２を起点として、車両の上下方向および前後方向に所定の揺動範囲ＳＲに渡って揺動可能である。なお、ラックシャフト３０とタイロッド３１とを連結する連結部としては、ボールジョイント３３に限定されず、他の形式の自在継手が用いられてもよい。
【００２４】
出力シャフト２２とラックシャフト３０とは、伝達部４１を介して互いに連結される。伝達部４１は、出力シャフト２２の端部に設けられるピニオンギヤ４１ａと、ラックシャフト３０に設けられるラックギヤ４１ｂと、からなるラックアンドピニオン機構である。ピニオンギヤ４１ａとラックギヤ４１ｂとは互いに噛み合っており、出力シャフト２２のトルクは、ピニオンギヤ４１ａ及びラックギヤ４１ｂを介してラックシャフト３０の軸方向の荷重に変換されてラックシャフト３０に伝達される。これにより、ラックシャフト３０は、伝達されるトルクによりその軸方向に変位し、タイロッド３１及びナックルアーム３２を介して車輪１を転舵する。
【００２５】
また、電動パワーステアリング装置１００は、ステアリング操作に応じて駆動される駆動部としての電動モータ５０と、電動モータ５０の回転を減速してステアリングシャフト２０に伝達する減速部４２と、を備える。
【００２６】
減速部４２は、電動モータ５０により駆動されるウォームシャフト４３と、出力シャフト２２に設けられるウォームホイール４４と、からなるウォームギヤ機構である。ウォームシャフト４３とウォームホイール４４とは互いに噛み合っており、電動モータ５０のトルクは、ウォームシャフト４３及びウォームホイール４４を介して出力シャフト２２に伝達される。電動モータ５０から出力シャフト２２に伝達されたトルクは、ピニオンギヤ４１ａ及びラックギヤ４１ｂを介してラックシャフト３０に更に伝達される。
【００２７】
また、電動パワーステアリング装置１００は、トーションバー２３に作用するトルクを検出するトルクセンサ６２と、トルクセンサ６２の検出値に応じて電動モータ５０の駆動を制御する駆動部としてのコントローラ６０と、を更に備える。
【００２８】
コントローラ６０は、演算処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）と、ＣＰＵにより実行される制御プログラム等を記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＣＰＵの演算結果等を記憶するＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）と、を含むマイクロコンピュータで構成される。コントローラ６０は、単一のマイクロコンピュータで構成されていてもよいし、複数のマイクロコンピュータで構成されていてもよい。
【００２９】
トルクセンサ６２は、運転者によるステアリング操作に伴って入力シャフト２１に付与される操舵トルクを検出し、検出した操舵トルクに対応する電圧信号をコントローラ６０に出力する。コントローラ６０は、トルクセンサ６２からの電圧信号に基づいて、電動モータ５０が出力するトルクを演算し、そのトルクが発生するように電動モータ５０の駆動を制御する。
【００３０】
このように、電動パワーステアリング装置１００は、入力シャフト２１に付与される操舵トルクをトルクセンサ６２にて検出し、その検出結果に基づいて電動モータ５０の駆動をコントローラ６０にて制御して運転者のステアリング操作をアシストする。
【００３１】
また、電動パワーステアリング装置１００は、図２に示すように、ラックシャフト３０を収容する収容部としてのラックハウジング３４と、ウォームホイール４４を収容する収容部としてのウォームハウジング４５と、をさらに備える。
【００３２】
ラックハウジング３４は、ラックシャフト３０を収容すると共に、出力シャフト２２に設けられたピニオンギヤ４１ａを収容する。ラックハウジング３４内には、ラックシャフト３０に結合されたボールジョイント３３に設けられた図示しない規制面が当接する図示しないストッパが形成されており、ラックシャフト３０の軸方向の移動は、ボールジョイント３３の規制面がストッパに当接することによって制限される。
【００３３】
また、ラックハウジング３４の端部には、ボールジョイント３３を保護するとともにラックハウジング３４内への水等の侵入を防止するためにブーツ３５が組み付けられる。ブーツ３５はゴム製または樹脂（エラストマー）製の筒状部材であり、一端がラックハウジング３４の端部に締結され、他端がタイロッド３１に締結される。
【００３４】
ウォームハウジング４５は、ウォームホイール４４を収容すると共に、ウォームホイール４４が設けられる出力シャフト２２と、ウォームホイール４４と噛み合うウォームシャフト４３と、を収容する。また、ウォームハウジング４５には、ウォームシャフト４３を駆動する電動モータ５０が組み付けられており、電動モータ５０には、電動モータ５０の駆動を制御するコントローラ６０が組み付けられている。なお、コントローラ６０は、ウォームシャフト４３と電動モータ５０との間や電動モータ５０の外周面に組み付けられていてもよい。
【００３５】
ウォームハウジング４５は、図２に示すように、電動パワーステアリング装置１００が車両に組み付けられた状態において、ラックハウジング３４の鉛直方向上方に配置される。このように、ウォームハウジング４５がラックハウジング３４の鉛直方向上方に配置されるため、全地形対応車のように、ある程度の水深がある河川等を走行するような場合であっても、ウォームハウジング４５がラックハウジング３４の鉛直方向下方に配置される場合と比較し、ウォームハウジング４５内に水が侵入することを防止することができるとともに、ウォームハウジング４５に組み付けられる電動モータ５０に水が侵入することを防止することができる。
【００３６】
なお、図２に示す実施形態では、ラックハウジング３４とウォームハウジング４５とが別部材で構成されているが、ラックハウジング３４とウォームハウジング４５とは、一体的に形成されていてもよい。
【００３７】
このように、ラックハウジング３４とウォームハウジング４５とによって、ラックシャフト３０，ピニオンギヤ４１ａ，ウォームシャフト４３及びウォームホイール４４が保持されることで、ピニオンギヤ４１ａ及びウォームホイール４４の回転中心である第１軸線ＣＬ１と、ウォームシャフト４３の回転中心である第２軸線ＣＬ２と、ラックシャフト３０の移動中心である第３軸線ＣＬ３と、は互いに所定の角度で交差した状態となる。
【００３８】
次に、図３から図５を参照し、第１軸線ＣＬ１と第２軸線ＣＬ２と第３軸線ＣＬ３との位置関係について説明する。図３は、ピニオンギヤ４１ａ及びウォームホイール４４の回転中心である第１軸線ＣＬ１を含みウォームシャフト４３の回転中心である第２軸線ＣＬ２に平行な第１投影面Ｐ１に投影された第１軸線ＣＬ１と第２軸線ＣＬ２との関係を示した模式図であり、図４は、第１軸線ＣＬ１を含みラックシャフト３０の移動中心である第３軸線ＣＬ３と平行な第２投影面Ｐ２に投影された第１軸線ＣＬ１と第３軸線ＣＬ３との関係を示した模式図であり、図５は、第１軸線ＣＬ１に直交する第３投影面Ｐ３に投影された第２軸線ＣＬ２と第３軸線ＣＬ３との関係を示した模式図である。
【００３９】
図３に示すように、第１軸線ＣＬ１と、第２軸線ＣＬ２が第１投影面Ｐ１に投影された第１投影軸線ＰＣＬ１と、の間には、所定の第１角度α１が形成される。
【００４０】
図３に示される第１角度α１を９０度よりも小さくすると、第２軸線ＣＬ２上に配置される電動モータ５０及びコントローラ６０は第１軸線ＣＬ１上に配置されるピニオンギヤ４１ａに近づいた状態、すなわち、電動モータ５０及びコントローラ６０がラックハウジング３４に近づいた状態となる。一方、第１角度α１を９０度よりも大きくすると、電動モータ５０及びコントローラ６０はラックハウジング３４から離れた状態となる。なお、第１角度α１を９０度とすると、出力シャフト２２とウォームシャフト４３とは直交した状態となる。
【００４１】
また、図４に示すように、第１軸線ＣＬ１と、第３軸線ＣＬ３が第２投影面Ｐ２に投影された第２投影軸線ＰＣＬ２と、の間には、所定の第２角度α２が形成される。
【００４２】
図４に示される第２角度α２を変化させると、ウォームホイール４４の位置が変化するため、これに伴ってウォームホイール４４と噛み合うウォームシャフト４３及びウォームシャフト４３と同軸上に配置される電動モータ５０及びコントローラ６０の位置も変化する。このため、第２角度α２の大きさを変化させることによって、電動モータ５０及びコントローラ６０の位置を適宜変更させることが可能である。
【００４３】
また、図５に示すように、第２軸線ＣＬ２が第３投影面Ｐ３に投影された第３投影軸線ＰＣＬ３と、第３軸線ＣＬ３が第３投影面Ｐ３に投影された第４投影軸線ＰＣＬ４と、の間には、所定の第３角度α３が形成される。
【００４４】
図５に示される第３角度α３を零度、すなわち、第２軸線ＣＬ２と第３軸線ＣＬ３とを平行にすると、第２軸線ＣＬ２上に配置される電動モータ５０及びコントローラ６０はラックハウジング３４の長手方向に沿って配置された状態となる。一方、第３角度α３を９０度前後の大きさとすると、電動モータ５０及びコントローラ６０はラックハウジング３４から離れた状態となる。なお、第３角度α３を所定の大きさとすることによって、電動モータ５０及びコントローラ６０をラックシャフト３０の鉛直方向上方、すなわち、ラックハウジング３４の鉛直方向上方に配置させることが可能である。
【００４５】
ここで、全地形対応車のように比較的車幅が狭い車両では、ラックハウジング３４の長手方向の長さが制限される。このため、コンパクト化のためにラックハウジング３４に沿って駆動部である電動モータ５０及びコントローラ６０を配置させると、電動モータ５０及びコントローラ６０の一部がラックハウジング３４の軸方向外側に突き出ることになる。
【００４６】
具体的には、図３に示すように、第１投影面Ｐ１において第１投影軸線ＰＣＬ１（第２軸線ＣＬ２）と第１軸線ＣＬ１とが交わる点を第１交点ＩＰ１とし、第１交点ＩＰ１から第２軸線ＣＬ２上に配置される電動モータ５０及びコントローラ６０の端点までの距離を第１距離Ｌ１とした場合、電動モータ５０及びコントローラ６０の一部がラックハウジング３４の軸方向外側に突き出ないようにするためには、ラックハウジング３４は、第１距離Ｌ１を超える軸方向長さを有する必要がある。
【００４７】
換言すると、図４に示すように、第２投影面Ｐ２において第２投影軸線ＰＣＬ２（第３軸線ＣＬ３）と第１軸線ＣＬ１とが交わる点を第２交点ＩＰ２とし、第２交点ＩＰ２から一方のタイロッド３１の揺動中心である第１揺動中心ＳＣ１までの距離を第２距離Ｌ２とし、第２交点ＩＰ２から他方のタイロッド３１の揺動中心である第２揺動中心ＳＣ２までの距離を第３距離Ｌ３とした場合、第１距離Ｌ１が第２距離Ｌ２の最小値及び第３距離Ｌ３の最小値の何れかよりも長いと、電動モータ５０及びコントローラ６０の一部がラックハウジング３４の軸方向外側に突き出た状態となる可能性がある。
【００４８】
例えば、第１距離Ｌ１が第３距離Ｌ３の最小値よりも長い場合、電動モータ５０及びコントローラ６０の一部は、第２揺動中心ＳＣ２を超えてラックハウジング３４の軸方向外側に突き出た状態となる可能性があり、第１距離Ｌ１が第２距離Ｌ２の最小値及び第３距離Ｌ３の最小値の両方よりも長い場合、電動モータ５０及びコントローラ６０の一部は、第１揺動中心ＳＣ１または第２揺動中心ＳＣ２を超えてラックハウジング３４の軸方向外側に突き出た状態となる可能性がある。
【００４９】
なお、第２距離Ｌ２及び第３距離Ｌ３の長さは、ラックシャフト３０の変位によって変化し、図４に示される右方向に移動が制限されるまでラックシャフト３０が変位したとき、第２距離Ｌ２は最大値、第３距離Ｌ３は最小値となり、図４に示される左方向に移動が制限されるまでラックシャフト３０が変位したとき、第２距離Ｌ２は最小値、第３距離Ｌ３は最大値となる。
【００５０】
このように、電動モータ５０及びコントローラ６０の一部が何れかの揺動中心ＳＣ１，ＳＣ２を超えてラックハウジング３４の軸方向外側に突き出るように電動モータ５０及びコントローラ６０が配置されてしまうと、揺動中心ＳＣ１，ＳＣ２を中心としてタイロッド３１が大きく揺動した際に、電動モータ５０及びコントローラ６０の一部とブーツ３５とが干渉するおそれがある。
【００５１】
特に、一般的な乗用車に要求されるタイロッド３１の揺動角が第３軸線ＣＬ３を基準として車両の上下方向及び前後方向に±３０度程度であるのに対して、全地形対応車に要求されるタイロッド３１の揺動角は±３５〜４５度と大きいため、電動モータ５０及びコントローラ６０の一部とブーツ３５とが干渉しやすい。また、電動モータ５０及びコントローラ６０の一部とブーツ３５とが干渉することを回避するために、タイロッド３１の揺動範囲ＳＲを単に制限してしまうと、全地形対応車の走行性能を低下させることになってしまう。
【００５２】
そこで、本実施形態では、ラックシャフト３０の移動中心である第３軸線ＣＬ３に直交する方向から見て、電動モータ５０及びコントローラ６０の一部がタイロッド３１の揺動中心ＳＣ１，ＳＣ２を超えて配置される可能性のある電動パワーステアリング装置１００において、タイロッド３１が最も揺動したときであっても電動モータ５０及びコントローラ６０の一部とブーツ３５とが干渉しないように電動モータ５０及びコントローラ６０を配置している。換言すると、設定されたタイロッド３１の揺動範囲ＳＲに関わらず、電動モータ５０及びコントローラ６０はブーツ３５と干渉しないように配置される。
【００５３】
次に、図３から図５を参照して、電動モータ５０及びコントローラ６０の一部とブーツ３５とが干渉しないように電動モータ５０及びコントローラ６０を、具体的にどのように配置するかについて説明する。
【００５４】
図３に示される第１角度α１の大きさは、電動パワーステアリング装置１００をコンパクト化するためには、９０度よりも小さくすることで、電動モータ５０及びコントローラ６０をラックハウジング３４に近づけることが好ましい。一方で、電動モータ５０及びコントローラ６０をラックハウジング３４に近づけると、電動モータ５０及びコントローラ６０の一部とブーツ３５とが干渉し易くなる。このため、第１角度α１の大きさは、電動モータ５０及びコントローラ６０の一部とブーツ３５とが干渉することを回避しつつ、電動パワーステアリング装置１００がコンパクト化されるように設定される。
【００５５】
また、図４に示される第２角度α２の大きさを変化させると、ウォームホイール４４の位置が変化するため、これに伴ってウォームホイール４４と噛み合うウォームシャフト４３及びウォームシャフト４３と同軸上に配置される電動モータ５０及びコントローラ６０の位置も変化する。このため、第２角度α２の大きさを変化させることによって、電動モータ５０及びコントローラ６０の位置を変更し、電動モータ５０及びコントローラ６０の一部とブーツ３５とが干渉することを回避することも可能である。
【００５６】
また、図５に示される第３角度α３の大きさは、電動パワーステアリング装置１００をコンパクト化するためには、零度とすることで電動モータ５０及びコントローラ６０をラックハウジング３４の長手方向に沿って配置させたり、所定の大きさとすることで電動モータ５０及びコントローラ６０をラックハウジング３４の鉛直方向上方に配置させたりすることが好ましい。一方で、電動モータ５０及びコントローラ６０をラックハウジング３４から比較的近い位置に配置させると、電動モータ５０及びコントローラ６０の一部とブーツ３５とが干渉し易くなる。このため、第３角度α３の大きさは、電動モータ５０及びコントローラ６０の一部とブーツ３５とが干渉することを回避しつつ、電動パワーステアリング装置１００がコンパクト化されるように設定される。なお、電動パワーステアリング装置１００をコンパクト化する必要がない場合は、第３角度α３の大きさを９０度程度とし、電動モータ５０及びコントローラ６０をラックハウジング３４から最も遠い位置に配置させることが好ましい。
【００５７】
このように、第１角度α１、第２角度α２及び第３角度α３の少なくとも何れかの大きさは、予め設定された揺動範囲ＳＲにおいてタイロッド３１が最も揺動したときであっても電動モータ５０及びコントローラ６０の一部とブーツ３５とが干渉しないように適宜設定される。
【００５８】
以上の実施形態によれば以下の効果を奏する。
【００５９】
電動パワーステアリング装置１００では、タイロッド３１が最も揺動したときであっても電動モータ５０及びコントローラ６０の一部とブーツ３５とが干渉しないように、第１角度α１、第２角度α２及び第３角度α３の少なくとも何れかの大きさが設定される。このため、ラックシャフト３０の移動中心である第３軸線ＣＬ３に直交する方向から見て、電動モータ５０及びコントローラ６０の一部がタイロッド３１の揺動中心ＳＣ１，ＳＣ２を超えて配置される可能性がある電動パワーステアリング装置１００であっても、電動モータ５０及びコントローラ６０の一部とブーツ３５とが干渉することが回避される。この結果、タイロッド３１の揺動範囲ＳＲを十分確保することができる。
【００６０】
次に、上記実施形態の変形例について説明する。以下に示すような変形例も本発明の範囲内であり、変形例に示される構成と上述の実施形態で説明した構成を組み合わせたり、以下の異なる変形例で説明する構成同士を組み合わせたりすることも可能である。
【００６１】
上記実施形態では、ウォームシャフト４３は、図５に示すように、第１軸線ＣＬ１に対してラックシャフト３０と同じ側においてウォームホイール４４と噛み合うように配置されているが、ウォームシャフト４３は、第１軸線ＣＬ１に対してラックシャフト３０とは反対側においてウォームホイール４４と噛み合うように配置されていてもよい。
【００６２】
また、上記実施形態では、ウォームハウジング４５は、ラックハウジング３４の鉛直方向上方に配置される。これに代えて、ウォームハウジング４５は、ラックハウジング３４の鉛直方向下方に配置されてもよい。これにより、ラックハウジング３４の鉛直方向下方のスペースを有効利用することができる。
【００６３】
また、上記実施形態では、ステアリング操作に伴って回転する入力シャフト２１に連結された出力シャフト２２に電動モータ５０の出力が付与されている。電動モータ５０の出力が付与されるシャフトとしてはこれに限定されず、例えば、ステアバイワイヤ方式などのように入力シャフトに直接連結されていない出力シャフトを有する場合は、当該出力シャフトに対して電動モータ５０の出力が付与されてもよい。
【００６４】
また、上記実施形態では、操舵ハンドルは、ステアリングホイール１０である。これに代えて、操舵ハンドルは、例えば、バーハンドルや操縦桿等その他の形態のものであってもよい。
【００６５】
以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。
【００６６】
電動パワーステアリング装置１００は、ステアリングホイール１０から操舵トルクが入力されて回転するステアリングシャフト２０と、ステアリングシャフト２０に設けられるピニオンギヤ４１ａと、ピニオンギヤ４１ａに噛み合うラックギヤ４１ｂを有するラックシャフト３０と、ラックシャフト３０に対して揺動自在に連結される一対のタイロッド３１と、ラックシャフト３０とタイロッド３１との連結部を覆うブーツ３５と、ステアリングシャフト２０に設けられるウォームホイール４４と、ウォームホイール４４と噛み合うウォームシャフト４３と、ウォームシャフト４３を回転駆動する電動モータ５０及びコントローラ６０と、を備え、ピニオンギヤ４１ａ及びウォームホイール４４の回転中心である第１軸線ＣＬ１を含みウォームシャフト４３の回転中心である第２軸線ＣＬ２に平行な平面を第１投影面Ｐ１とし、第１投影面Ｐ１において第２軸線ＣＬ２を第１投影面Ｐ１に投影した第１投影軸線ＰＣＬ１と第１軸線ＣＬ１とが交わる第１交点ＩＰ１から第２軸線ＣＬ２上の電動モータ５０及びコントローラ６０の端点までの距離を第１距離Ｌ１とし、第１軸線ＣＬ１を含みラックシャフト３０の移動中心である第３軸線ＣＬ３に平行な平面を第２投影面Ｐ２とし、第２投影面Ｐ２において第３軸線ＣＬ３を第２投影面Ｐ２に投影した第２投影軸線ＰＣＬ２と第１軸線ＣＬ１とが交わる第２交点ＩＰ２から一方のタイロッド３１の揺動中心である第１揺動中心ＳＣ１までの距離であってラックシャフト３０の変位によって変化する距離を第２距離Ｌ２とし、第２交点ＩＰ２から他方のタイロッド３１の揺動中心である第２揺動中心ＳＣ２までの距離であってラックシャフト３０の変位によって変化する距離を第３距離Ｌ３とした場合に、第１距離Ｌ１は、第２距離Ｌ２の最小値及び第３距離Ｌ３の最小値の少なくとも何れかよりも長く、電動モータ５０及びコントローラ６０は、タイロッド３１が最も揺動したときであってもブーツ３５と干渉しない位置に配置される。
【００６７】
この構成では、タイロッド３１が最も揺動したときであっても電動モータ５０及びコントローラ６０の一部とブーツ３５とが干渉しないように、電動モータ５０及びコントローラ６０が配置される。このため、ラックシャフト３０の移動中心である第３軸線ＣＬ３に直交する方向から見て、電動モータ５０及びコントローラ６０の一部がタイロッド３１の揺動中心ＳＣ１，ＳＣ２を超えて配置される可能性がある電動パワーステアリング装置１００であっても、電動モータ５０及びコントローラ６０の一部とブーツ３５とが干渉することが回避される。この結果、タイロッド３１の揺動範囲ＳＲを十分確保することができる。
【００６８】
また、第１距離Ｌ１は、第２距離Ｌ２の最小値及び第３距離Ｌ３の最小値よりも長い。
【００６９】
この構成では、ラックシャフト３０の移動中心である第３軸線ＣＬ３に直交する方向から見て、電動モータ５０及びコントローラ６０の一部がタイロッド３１の揺動中心ＳＣ１，ＳＣ２を超えて配置される電動パワーステアリング装置１００において、タイロッド３１が最も揺動したときであっても電動モータ５０及びコントローラ６０の一部とブーツ３５とが干渉しないように、電動モータ５０及びコントローラ６０が配置される。このように、電動モータ５０及びコントローラ６０の一部とブーツ３５とが干渉することが回避されることで、タイロッド３１の揺動範囲ＳＲを十分確保することができる。また、この構成では、第１距離Ｌ１よりも第２距離Ｌ２の最小値及び第３距離Ｌ３の最小値が短く設定される。このため、ラックシャフト３０を収容するラックハウジング３４をコンパクト化することが可能となり、結果として、車両に対する電動パワーステアリング装置１００の搭載性を向上させることができる。
【００７０】
また、第１投影面Ｐ１において第１投影軸線ＰＣＬ１と第１軸線ＣＬ１とが成す角度を第１角度α１とし、第２投影面Ｐ２において第２投影軸線ＰＣＬ２と第１軸線ＣＬ１とが成す角度を第２角度α２とし、第１軸線ＣＬ１に直交する平面を第３投影面Ｐ３とし、第３投影面Ｐ３において第２軸線ＣＬ２を第３投影面Ｐ３に投影した第３投影軸線ＰＣＬ３と第３軸線ＣＬ３を第３投影面Ｐ３に投影した第４投影軸線ＰＣＬ４とが成す角度を第３角度α３とした場合に、第１角度α１、第２角度α２及び第３角度α３の少なくとも何れかの大きさは、タイロッド３１が最も揺動したときであっても電動モータ５０及びコントローラ６０とブーツ３５とが干渉しない大きさに設定される。
【００７１】
この構成では、タイロッド３１が最も揺動したときであっても電動モータ５０及びコントローラ６０の一部とブーツ３５とが干渉しないように、第１角度α１、第２角度α２及び第３角度α３の少なくとも何れかの大きさが設定される。このため、ラックシャフト３０の移動中心である第３軸線ＣＬ３に直交する方向から見て、電動モータ５０及びコントローラ６０の一部がタイロッド３１の揺動中心ＳＣ１，ＳＣ２を超えて配置される可能性がある電動パワーステアリング装置１００であっても、電動モータ５０及びコントローラ６０の一部とブーツ３５とが干渉することが回避される。この結果、タイロッド３１の揺動範囲ＳＲを十分確保することができる。
【００７２】
また、タイロッド３１は、第３軸線ＣＬ３を基準として３０°を超えて揺動可能である。
【００７３】
この構成では、タイロッド３１が第３軸線ＣＬ３を基準として３０°を超えて揺動したときであっても電動モータ５０及びコントローラ６０の一部とブーツ３５とが干渉しないように、電動モータ５０及びコントローラ６０が配置される。このため、タイロッド３１の揺動範囲ＳＲが比較的大きい車両、例えば全地形対応車であってもタイロッド３１の揺動範囲ＳＲを十分確保することができる。
【００７４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【符号の説明】
【００７５】
１００・・・電動パワーステアリング装置、１０・・・ステアリングホイール（操舵ハンドル）、２０・・・ステアリングシャフト、３０・・・ラックシャフト、３１・・・タイロッド、３４・・・ラックハウジング、３５・・・ブーツ、４１ａ・・・ピニオンギヤ、４１ｂ・・・ラックギヤ、４３・・・ウォームシャフト、４４・・・ウォームホイール、４５・・・ウォームハウジング、５０・・・電動モータ（駆動部）、６０・・・コントローラ（駆動部）、Ｐ１・・・第１投影面、Ｐ２・・・第２投影面、Ｐ３・・・第３投影面、ＣＬ１・・・第１軸線、ＣＬ２・・・第２軸線、ＣＬ３・・・第３軸線、ＰＣＬ１・・・第１投影軸線、ＰＣＬ２・・・第２投影軸線、ＰＣＬ３・・・第３投影軸線、ＰＣＬ４・・・第４投影軸線、α１・・・第１角度、α２・・・第２角度、α３・・・第３角度、ＩＰ１・・・第１交点、ＩＰ２・・・第２交点、ＳＣ１・・・第１揺動中心、ＳＣ２・・・第２揺動中心、Ｌ１・・・第１距離、Ｌ２・・・第２距離、Ｌ３・・・第３距離
【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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