(57)【要約】【課題】搭載性や周辺装置のレイアウト自由度を向上させるべく、コンパクト化等を図ったデュアルピニオン式の電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】第２ピニオン４１がラックシャフト２９に対して略垂直に配置されており、第２ピニオン４１に固着されたウォームホイール３７は水平面内で回転する。また、ウォームホイール３７に噛み合うウォーム３５はステアリングギヤケース２１（すなわち、ラックシャフト２９）と略平行に配置されており、ウォーム３５がシャフト３３に固着された電動モータ３１もラックシャフト２９に対して略平行（斜め上部）に配置されている。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングシャフトに連結された第１のピニオンに噛み合う第１のラックと、電動アシスト機構に駆動される第２のピニオンに噛み合う第２のラックとがラックシャフトに形成された電動パワーステアリング装置であって、
前記電動アシスト機構が、電動モータと、当該電動モータの駆動力を前記第２のピニオンに伝達する動力伝達手段とを有し、
前記電動モータが前記ラックシャフトと略平行に配置された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】
前記動力伝達手段がウォーム減速機構であることを特徴とする、請求項１記載の電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デュアルピニオン式ラックアシスト型の電動パワーステアリング装置に係り、詳しくはそのコンパクト化等を図る技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車用操舵系では、電動モータを動力源とする電動パワーステアリング装置（以下、ＥＰＳ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｔｅｅｒｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　と記す）の開発が進められている。ＥＰＳでは、電動モータの電源に車載バッテリを用いるために直接的なエンジンの駆動損失（油圧ポンプに係るエンジンの駆動損失）が無く、かつ、電動モータが操舵アシスト時にのみに起動されるために走行燃費の低下も抑えられる。
【０００３】
乗用車用のステアリングギヤとしては、高剛性かつ軽量であること等から、現在ではラックピニオン式が主流となっている。そして、ラック＆ピニオン式ステアリングギヤ用のＥＰＳとしては、ステアリングシャフトを駆動するコラムアシスト型の他、ラックシャフトに噛み合うピニオンを駆動するピニオンアシスト型やラックシャフト自体を駆動するラックアシスト型等が採用されている。ピニオンアシスト型ＥＰＳでは、通常、電動モータがステアリングシャフト下端に設置されたステアリングギヤボックスに内装あるいは外装されており、操舵トルクに応じて電動モータがピニオンを駆動する構成となっている。
【０００４】
ところが、上述した従来のピニオンアシスト型ＥＰＳでは、電動モータの設置によりステアリングギヤボックス部が大型化し、ＥＰＳの搭載やエンジンルーム内におけるエンジンや補機類等のレイアウトが難しくなる等の問題があった。そこで、電動アシスト機構に駆動されるピニオンをステアリングシャフトに接続されるピニオンとは別に設け、電動アシスト機構（すなわち、電動モータ）をラックシャフト上の所望の位置に配置できるようにしたデュアルピニオン式ＥＰＳが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
実公平０２−０２１３４６号公報　（第２頁、図１，図２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１のデュアルピニオン式ＥＰＳにおいて、電動モータは、ピニオンと略同軸に配置されており、その軸芯がラックシャフトに対して比較的大きな角度をもつかたちとなっている。そのため、電動アシスト機構上部の空間が突き出した電動モータにより占領されることになり、ＥＰＳの搭載やエンジンルーム内におけるエンジンや補機類等のレイアウトが難しくなる等の問題が依然として存在していた。また、特許文献１のような構成を採った場合、大きな減速比を有するウォーム減速機構を採用することができず、電動モータの選定が困難になったり、構成部材点数が増大する等の問題もあった。
【０００７】
本発明は、上記状況に鑑みなされたもので、搭載性や周辺装置のレイアウト自由度を向上させるべく、コンパクト化等を図ったデュアルピニオン式の電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するべく、請求項１の発明では、ステアリングシャフトに連結された第１のピニオンに噛み合う第１のラックと、電動アシスト機構に駆動される第２のピニオンに噛み合う第２のラックとがラックシャフトに形成された電動パワーステアリング装置であって、前記電動アシスト機構が、電動モータと、当該電動モータの駆動力を前記第２のピニオンに伝達する動力伝達手段とを有し、前記電動モータが前記ラックシャフトと略平行に配置されたものを提案する。
【０００９】
請求項１の発明によれば、ラックシャフトを収納するラックハウジングから電動モータが大きく突出しなくなるため、電動パワーステアリング装置の車両への搭載性が向上すると同時に、エンジンや補機類等のレイアウトが容易になる。
【００１０】
また、請求項２の発明では、請求項１の電動パワーステアリング装置において、前記動力伝達手段がウォーム減速機構であるものを提案する。
【００１１】
請求項１の発明によれば、大きな減速比が容易に得られ、電動モータの選定が容易になる他、他の減速機構を用いた場合に較べて構成部材点数が少なくなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、実施形態に係る電動パワーステアリング装置の車室側部分を示した斜視図である。同図中に符号１で示した部材はステアリングコラムであり、アッパステアリングシャフト３を回動自在に支持している。アッパステアリングシャフト３には、その上端にステアリングホイール５が装着される一方、下端にユニバーサルジョイント７を介してロアステアリングシャフト９が連結されている。
【００１３】
ロアステアリングシャフト９には、その下端に更にラック＆ピニオン機構やパワーアシスト機構等からなるステアリングギヤ１１が連結されている。図１中、符号１３はステアリングコラム１を覆うコラムカバーを示し、符号１５はステアリングギヤ１１の左右端に連結されたタイロッドを示している。
【００１４】
図２は実施形態に係るステアリングギヤ１１の背面図である。図中で符号２１で示した部材はステアリングギヤケース（ラック＆ピニオンハウジング）であり、ラック＆ピニオン機構２２と電動アシスト機構２３とを保持している。ラック＆ピニオン機構２２は、ロアステアリングシャフト９に連結された第１ピニオン２５と、第１ピニオン２５に噛み合う第１ラック２７が図中右側に形成されたラックシャフト２９とからなっている。
【００１５】
電動アシスト機構２３は、図３（図２中のＡ部拡大図）と図４（図３中のＢ−Ｂ断面図）に示したように、図示しない制御装置に駆動制御される電動モータ３１と、電動モータ３１のシャフト３３に連結されたウォーム３５とウォームホイール３７とからなるウォーム減速機構３９と、ウォームホイール３７に固着された第２ピニオン４１とからなっている。第２ピニオン４１は、ラックシャフト２９に形成された第２ラック４３に噛み合っている。
【００１６】
本実施形態の場合、第２ピニオン４１がラックシャフト２９に対して略垂直に配置されており、第２ピニオン４１に固着されたウォームホイール３７は水平面内で回転する。また、ウォームホイール３７に噛み合うウォーム３５はステアリングギヤケース２１（すなわち、ラックシャフト２９）と略平行に配置されており、ウォーム３５がシャフト３３に固着された電動モータ３１もラックシャフト２９に対して略平行に配置されている。
【００１７】
以下、本実施形態の作用を述べる。
運転者がステアリングホイール５を回転させると、アッパステアリングシャフト３およびロアステアリングシャフト９を介して、その回転力がステアリングギヤ１１に伝達される。ステアリングギヤ１１内には回転入力を直線運動に変換する第１ピニオン２５と第１ラック２７からなるラックアンドピニオン機構が内蔵されているため、ラックシャフト２３が左右いずれかの方向に移動し、左右のタイロッド１５を介して車輪の舵角が変動して操舵が行われる。
【００１８】
同時に、電動アシスト機構２３内では、図示しない操舵トルクセンサの出力に基づき、電動モータ３５が正逆いずれかの方向に所定の回転トルクをもって回転する。すると、その回転力がウォーム減速機構３９および第２ピニオン４１を介してラックシャフト２９に伝達され、ラックシャフト２９が図２中で左右いずれかの方向に付勢されて、操舵アシストが実現される。
【００１９】
一方、本実施形態のステアリングギヤ１１では、電動モータ３１がラックシャフト２９に略平行に配置される構成を採ったことにより、電動モータ３１のステアリングギヤケース２１からの上方への突出量が特許文献１のもの等に較べて遙かに小さくなり、車両への搭載性や周辺装置のレイアウト自由度が大幅に向上した。また、電動モータ３１と第２ピニオン４１とをウォーム減速機構３９を介して連結するようにしたため、比較的簡易な構成で大きな減速比を得ることが可能になると共に、構成部材点数の削減も実現することができた。
【００２０】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様は上記実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態では電動モータと第２ピニオンとをウォーム減速機構を介して連結するようにしたが、ねじ歯車対等を介して連結するようにしてもよい。また、上記実施形態では電動モータをラックシャフトの斜め上部に配置するようにしたが、例えば真横に配置するようにしてもよい。その他、デュアルピニオン式ＥＰＳの全体構成等についても、上記実施形態での例示に限られるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲であれば、設計上あるいは仕様上の要求等により適宜変更可能である。
【００２１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、ステアリングシャフトに連結された第１のピニオンに噛み合う第１のラックと、電動アシスト機構に駆動される第２のピニオンに噛み合う第２のラックとがラックシャフトに形成された電動パワーステアリング装置であって、前記電動アシスト機構が、電動モータと、当該電動モータの駆動力を前記第２のピニオンに伝達する動力伝達手段とを有し、前記電動モータが前記ラックシャフトと略平行に配置されたものとしたため、ラックシャフトを収納するラックハウジングから電動モータが大きく突出しなくなるため、電動パワーステアリング装置の車両への搭載性が向上すると同時に、エンジンや補機類等のレイアウトが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るステアリング装置の車室側部分を示した斜視図である。
【図２】第１実施形態に係るデュアルピニオン式ＥＰＳの背面図である。
【図３】図２中のＡ部拡大図である。
【図４】図３中のＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
１１‥‥ステアリングギヤ
２１‥‥ステアリングギヤケース
２２‥‥ラック＆ピニオン機構
２３‥‥電動アシスト機構
２５‥‥第１ピニオン
２７‥‥第１ラック
２９‥‥ラックシャフト
３１‥‥電動モータ
３５‥‥ウォーム
３７‥‥ウォームホイール
３９‥‥ウォーム減速機構
４１‥‥第２ピニオン
４３‥‥第２ラック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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