(57)【要約】      （修正有）【課題】路面の凹凸の状況がハンドルの振動や異音となって運転者側へ伝わらないようにすることにより、運転者が爽快の気分で運転できるようにしたパワーステアリング装置を提供する。【解決手段】ハンドルから操舵力が入力される入力軸３と、該入力軸３と同軸に設けられて該ハンドル２の操舵力に応じて回転力が付与される出力軸５と、両端に被操舵系が連結されるラック軸６と、出力軸５の回転力をラック軸６に伝達する伝達機構７を備えることにより、ラック軸６に対して操舵補助力を付与するようにしたパワーステアリング装置において、入力軸３及び出力軸５の軸方向の振動を減衰させるオイルダンパ１３を備える。【選択図】図２
2006335265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドルから操舵力が入力される入力軸と、該入力軸と同軸に設けられて該ハンドルの操舵力に応じて回転力が付与される出力軸と、両端に被操舵系が連結されるラック軸と、前記出力軸の回転力を前記ラック軸に伝達する伝達機構を備えることにより、前記ラック軸に対して操舵補助力を付与するようにしたパワーステアリング装置において、
前記入力軸及び出力軸の軸方向の振動を減衰させるオイルダンパを備えた事を特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項２】
前記オイルダンパは、前記入力軸、又は出力軸の外周に設けられた油室と、前記入力軸、又は出力軸の外周から突出して該油室内に位置するピストン部とを備えて前記入力軸及び出力軸の軸方向の振動を減衰させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のパワーステアリング装置。
【請求項３】
前記ピストン部には、オリフィス部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のパワーステアリング装置。
【請求項４】
前記伝達機構は、前記出力軸に設けられたピニオンギヤと、前記ラック軸に設けられたラックとから構成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の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、パワーステアリング装置に係り、特に、路面からハンドル側へ伝達される振動や該振動がハンドル側へ異音となって伝達される現象を抑制するようにした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】
図４乃至図６は従来技術（特許文献１に示す）の電動パワーステアリング装置を示す。図４は該電動パワーステアリング装置の外観を示す。図５は、図４の矢示Ｂ―Ｂ方向断面図を示す。図６は作用を説明するための図である。
【特許文献１】特開平１０−２５８７４９
【０００３】
電動パワーステアリング装置１００は入力軸１０１と、出力軸１０２と、電動モータ（図示せず）を備えている。入力軸１０１の上端側は、ラバーカップリング１０３やステアリングコラム１０４を介してハンドル１０５に連結されている。又、出力軸１０２の下端側にはピニオンギヤ１０６が形成されている。
【０００４】
該ピニオンギヤ１０６は、ラック軸１０７のラック１０８に噛合している。該ラック軸１０７の両端はジョイント部１０９を介してタイロッド１１０に連結されている。該タイロッド１１０は被操舵側に連結されている。図５に示すように、前記出力軸１０２にはウォームホイール１１１が設けられている。該ウォームホイール１１１には電動モータの駆動軸に設けられたウォーム１１２が噛合している。
【０００５】
前記電動モータは前記入力軸１０１のハンドルトルクを検出するポテンショメータ１１３の出力に応じて前記出力軸１０２を回転駆動させるものである。
【０００６】
そして、運転者がハンドル１０５を操舵すると、該ハンドル１０５の操舵力に応じて電動モータが出力軸１０２を回転駆動させる。該出力軸１０２の回転はピニオンギヤ１０６とラック１０８とを介してラック軸１０７に伝達されて該ラック軸１０７を軸方向へ駆動させることにより、被操舵側へ操舵補助力を付与することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述のように構成された電動パワーステアリング装置１００においては、図６に示すように、ラック１０８とピニオンギヤ１０６との噛み合い量を大きくさせるために、ラック１０８とピニオンギヤ１０６とが斜めに噛合する構造になっている。
【０００８】
このため、車両が路面を走行する際、路面の凹凸の状況に応じて、ラック軸１０７が仮に、同６図中、一点鎖線で示すように、ラック軸１０７の軸方向（水平方向）へ振動した場合、ラック１０８とピニオンギヤ１０６との噛合部分において、当該振動によって、同６図中、二点鎖線で示すように、出力軸１０２及び入力軸１０１の軸方向（上下方向）の振動が発生するものである。
【０００９】
そして、当該出力軸１０２及び入力軸１０１の軸方向（上下方向）の振動が出力軸１０２、入力軸１０１、及びステアリングコラム１０４等を伝わってハンドル１０５側へ伝達することにより、ハンドル１０５を単に細かく振動させて運転者に不快感を与えるだけでなく、この振動はステアリングコラム１０４等を通過する際に異音となってハンドル１０５側へ伝わるものである。この異音は、運転中、運転者にとって耳障りなものであって、運転者の不快感の原因となっていた。
【００１０】
又、車両の走行中において、路面の凹凸の状況に応じて車輪、及びラック軸１０７が上下方向へ振動すると、このラック軸１０７の上下方向の振動は出力軸１０２、入力軸１０１、及びステアリングコラム１０４等を介してハンドル１０５側へ伝達することにより、前述の問題点が発生していた。
【００１１】
本発明は前記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、路面の凹凸の状況がハンドルの振動や異音となって運転者側へ伝わらないようにすることにより、運転者が爽快の気分で運転できるようにしたパワーステアリング装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のパワーステアリング装置は、ハンドルから操舵力が入力される入力軸と、該入力軸と同軸に設けられて該ハンドルの操舵力に応じて回転力が付与される出力軸と、両端に被操舵系が連結されるラック軸と、前記出力軸の回転力を前記ラック軸に伝達する伝達機構を備えることにより、前記ラック軸に対して操舵補助力を付与するようにしたパワーステアリング装置において、
前記入力軸及び出力軸の軸方向の振動を減衰させるオイルダンパを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るパワーステアリング装置においては、路面の凹凸の状況に応じてラック軸が軸方向（水平方向）や上下方向へ振動したとしても、当該振動はオイルダンパによって減衰するためハンドル側へは伝わらない。このため、運転者は、前記振動自体や、前記振動に基づいて発生する異音による不快感を味わうことがなく、爽快な気分で運転することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、油圧を用いたパワーステアリング装置にも適用できるものであるが、実施形態においては、本発明を電動パワーステアリング装置に適用した場合を示す。図１及び図２は本発明の第１実施形態を示す。図１は電動パワーステアリング装置及びその周辺の外観図である。図２は図１のＡ―Ａ線矢示方向断面図である。
【００１５】
図２に示すように、該電動パワーステアリング装置１は、ハンドル２によって操舵される入力軸３と、図２に示すように、該入力軸３の操舵力を検出するポテンショメータ４と、該入力軸３と同軸状に設けられ出力軸５と、該ポテンショメータ４の出力に応じて該出力軸５を後述のウォーム３４及びウォームホイール２６を介して回転駆動させる電動モータ（図示せず）と、該出力軸５の回転をラック軸６に伝達して該ラック軸６を軸方向（水平方向）へ駆動させる伝達機構７と、ケーシングＫとを備え、前記ラック軸６は、図１に示すように、その両端に設けられたタイロッド８，８を介して被操舵側に連結されている。
【００１６】
図１に示すように、前記ハンドル２と前記入力軸３との間には、ラバーカップリング９とステアリングコラム１０等が設けられている。又、図２に示すように、前記伝達機構７は、ピニオンギヤ１１とラック１２によって構成される。
【００１７】
本実施形態の電動パワーステアリング装置１には、オイルダンパ１３が設けられている。該オイルダンパ１３は、出力軸５及び入力軸３の軸方向（上下方向）への振動を減衰させるものである。
【００１８】
次に、前記電動パワーステアリング装置１の具体的な構成について説明する。図２に示すように、前記オイルダンパ１３は出力軸５の外周に設けられた油室１４と、出力軸５の外周から径方向へ突出するピストン部１５とを備えている。該油室１４は、ケーシングＫと出力軸５との間の空間を、上下一対のオイルシール１６、１７によって液密に仕切ることにより密閉空間を形成すると共に、該密閉空間に油を注入することにより形成される。
【００１９】
又、前記ピストン部１５は油室１４内に位置し、該油室１４内を第１油室１８と第２油室１９とに区画するように設けられている。該ピストン部１５には第１油室１８と第２油室１９とを連通させるオリフィス部２０が形成されている。前記油は、ケーシングＫに設けられた注入口２１から前記油室１４内に注入されることができる。前記ピストン部１５の外周にはピストンリング２２が装着されてピストン部１５がケーシングＫに対して円滑に作動できるようになっている。
【００２０】
電動パワーステアリング装置１の入力軸３、出力軸５、及びトーションバー２３は同軸状に設けられている。前記入力軸３は中空状に形成されて、トーションバー２３が挿入されている。該トーションバー２３は、上端側がピン２４によって入力軸３に取り付けられ、下端側は該入力軸３内から下方へ突出している。
【００２１】
前記出力軸５には、上面に開口する有底の凹部２５が形成されている。該出力軸５の途中には前記ウォームホイール２６が設けられ、下端側には前記ピニオンギヤ１１が形成されている。
【００２２】
前記入力軸３及びトーションバー２３の下端側は、前記出力軸５の凹部２５内に挿入されている。そして、前記トーションバー２３の下端側はセレーションSを介して出力軸５に連結されている。
【００２３】
前記入力軸３の下端側の外周と、出力軸５の上端側の外周にはスリーブ２７が嵌合されている。該スリーブ２７の内周には雌型のヘリカルスプライン２８が形成される一方、前記入力軸３の外周には雄型のヘリカルスプライン２９が形成されている。スリーブ２７のヘリカルスプライン２８と入力軸３のヘリカルスプライン２９とは噛合している。又、前記スリーブ２７には軸方向に向けて長孔状の軸方向溝３０が形成されている。該軸方向溝３０には、前記出力軸３に圧入されたピン３１が挿入されている。
【００２４】
このように形成されることにより、ハンドル２の操舵力によって入力軸３が回転してトーションバー２３が捩れることにより、スリーブ２７がヘリカルスプライン２８、２９からなるカム機構の螺旋軌道によって軸方向（上下方向）へ移動することになる。
【００２５】
そして、前記スリーブ２７の外周には凹部３２が形成され、この凹部３２にはポテンショメータ４の検出レバー３３が挿入されている。該検出レバー３３は該凹部３２に挿入されることにより、スリーブ２７の軸方向への移動量をポテンショメータ４が検出できるものである。このため、スリーブ２７が前述のように軸方向へ移動した場合には、この移動は前記ポテンショメータ４が検出することにより、ハンドル２の操舵力を検出できることになる。
【００２６】
前記電動モータは前記ポテンショメータ４によって検出された前記ハンドル２の操舵力に応じて前記出力軸５を回転駆動するもので、該電動モータの駆動軸に設けられたウォーム３４が、出力軸５のウォームホイール２６に噛合している。
【００２７】
そして、前記出力軸５のピニオンギヤ１１にはラック軸６のラック１２が噛合してラック軸６を軸方向（水平方向）へ駆動して、被操舵系に操舵補助力を付与できるようになっている。ラック軸６のラック１２は、ラック押付機構３５によって、出力軸５のピニオンギヤ１１に常時押し付けられるように付勢されている。
【００２８】
前記ケーシングＫは第１ケーシングＫ１と第２ケーシングＫ２と第３ケーシングＫ３とに分割されている。該第１ケーシングＫ１の上部にはボールベアリング３６が設けられている。該ボールベアリング３６によって入力軸３は回転自在に支持されている。又、第２ケーシングＫ２の上部、及び下部には、ボールベアリング３７、３８が設けられている。該ボールベアリング３７、３８によって出力軸５は回転自在に支持されている。
【００２９】
第２ケーシングＫ２には開口部３９が設けられている。該開口部３９には、前記ラック押付機構３５が収容されている。該第２ケーシングＫ２の上端は拡径状に広がって、前記第１ケーシングＫ１の下端に接続されている。第１ケーシングＫ１下端と、第２ケーシングＫ２との上端とによって拡径状の空間４０が形成されて、該空間４０内に前記ウォーム３４、及びウォームホイール２６が収容されて互いに噛合している。
【００３０】
次に作用について説明する。車両が路面上を走行することにより、路面の凹凸の状況に応じて、ラック軸６が該ラック軸６の軸方向（水平方向）に振動する場合がある。このようにラック軸６が軸方向（水平方向）に振動した場合、該ラック軸６の軸方向（水平方向）への振動は、ピニオンギヤ１１とラック１２との噛合部分において出力軸５及び入力軸３の軸方向（上下方向）の振動に変換されて、該出力軸５及び入力軸３を軸方向（上下方向）へ振動させようとする。
【００３１】
しかし、前記車輪、及びラック軸６が軸方向（水平方向）へ振動したとしても、出力軸５の軸方向への振動は抑制される。つまり、前記ラック軸６の軸方向（水平方向）の振動に伴って、仮に、入力軸３及び出力軸５が軸方向（上下方向）へ振動しようとすると、オイルダンパ１３のピストン部１５が油室１４内を上下方向へ振動しようとして、油室１４内の油がオリフィス部２０を通過して第１油室１８と第２油室１９との間を行き来しようとする。
【００３２】
しかし、前記オリフィス部２０は該オリフィス部２０を流通する油にとっては流路抵抗となるため、前記ラック軸６の振動に追従して軸方向（上下方向）へ向けて振動しようとする前記出力軸５及び入力軸３の振動が減衰することになる。又、該振動に起因してハンドル２側へ伝わる異音も減衰することになる。
【００３３】
この状態においては、出力軸５のピニオンギヤ１１と、ラック軸６のラック１２とが噛合した状態のままで、路面の凹凸の状況に応じて、ラック軸６が軸方向（水平方向）へ振動するが、出力軸５及び入力軸３は軸方向（上下方向）へ振動しない状態にある。
【００３４】
このため、運転者は、車両の走行中において、路面の状況に応じた振動や、該振動に起因した耳障りな異音によって不快感を味わうことなく、爽快な気分で車両を運転することができる。
【００３５】
又、前記ラック軸６が路面の凹凸の状況に応じて、仮に、上下方向へ振動して前記出力軸５及び入力軸３を軸方向（上下方向）へ振動させようとする力が作用したとしても、前記出力軸５及び入力軸３の軸方向（上下方向）の振動はオイルダンパ１３によって減衰するために、軸方向（上下方向）へ向いた出力軸５及び入力軸３の振動が減衰する。このため、運転者は、車両の走行中において、路面の状況に応じた振動や、該振動に起因した耳障りな異音によって不快感を味わうことなく、爽快な気分で車両を運転することができる。
【００３６】
図３は第２実施形態を示す。この第２実施形態の特徴は、入力軸３を上方に延設し、該延設した部分の外周を補助ケーシングＫ４で覆うと共に、該補助ケーシングＫ４と入力軸３との間にオイルダンパ１３を設けた点にある。同図３に示すように、入力軸３を第１入力軸３aと第２入力軸３bとに分割し、第２入力軸３bの下面に凹部５１を設け、該凹部５１内に第１入力軸３aの上端部を挿入して固定するようにして入力軸３を構成することができる。
【００３７】
第２実施形態において、前述の第１実施形態と同様に、車両が走行する路面の凹凸の状況に応じて、ラック軸６が軸方向（水平方向）や上下方向へ振動したとしても、入力軸３及び出力軸５の軸方向（上下方向）の振動はオイルダンパ１３によって吸収されて減衰することになる。このため、運転者は、車両の走行中において、路面の状況に応じた振動や、該振動に起因した耳障りな異音によって不快感を味わうことなく、爽快な気分で車両を運転することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】電動パワーステアリング装置及びその周辺の外観図である。
【図２】図１のＡ―Ａ線矢示方向断面図である。（第１実施形態）
【図３】図１のＡ―Ａ線矢示方向断面図である。（第２実施形態）
【図４】電動パワーステアリング装置及びその周辺の外観図である（従来技術）
【図５】図４のＢ―Ｂ線矢示方向断面図である。
【図６】作用を説明するためのピニオンギヤとラックとの噛合状態を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  電動パワーステアリング装置
２  ハンドル
３  入力軸
４  ポテンショメータ
５  出力軸
６  ラック軸
７  伝達機構
１１  ピニオンギヤ
１２  ラック
１３  オイルダンパ
１４  油室
１５  ピストン部
１６  オイルシール
１７  オイルシール
２０  オリフィス
２６  ウォームホイール
３４  ウォーム
Ｋ  ケーシング
【図１】
2006335265.tif 000003
【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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