(57)【要約】【課題】ラック軸の軸方向のどの位置にピニオン歯が噛合しているかに関わらず、歯打ち音の発生を抑制し、かつピニオン軸とラック軸との間の摩擦を低減することができるラック軸支持装置を提供する。【解決手段】ラック軸支持装置１は、軸方向Ｘに並ぶラック歯４０を有するラック軸４と、ラック歯４０に噛合可能なピニオン歯６０に対してラック軸４を押し付けるラックガイド２５とを備える。ラック軸支持装置１は、ラック軸４の軸方向Ｘのどの位置にピニオン歯６０が噛合しているかに応じて、ラック軸４に対するラックガイド２５の押付力Ｆを調整する調整手段３０を含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に並ぶラック歯を有するラック軸と、
前記ラック歯に噛合可能なピニオン歯に対して前記ラック軸を押し付けるラックガイドと、
前記ラック軸の前記軸方向のどの位置に前記ピニオン歯が噛合しているかに応じて、前記ラック軸に対する前記ラックガイドの押付力を調整する調整手段とを含むことを特徴とする、ラック軸支持装置。
【請求項２】
前記調整手段は、前記ピニオン歯と噛合している前記ラック歯の圧力角が小さいほど前記押付力が小さくなるように前記押付力を調整することを特徴とする、請求項１に記載のラック軸支持装置。
【請求項３】
前記調整手段は、前記軸方向における前記ラック軸の端部に入力される力を用いて前記押付力を調整することを特徴とする、請求項１または２に記載のラック軸支持装置。
【請求項４】
前記調整手段は、前記ラックガイドを介して前記ピニオン歯に前記ラック軸を弾性的に付勢する弾性付勢部材と、
前記弾性付勢部材の付勢力を加減可能な加減手段とを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載のラック軸支持装置。
【請求項５】
前記加減手段は電磁石を含み、
予め設定されたデータに基づいて、前記付勢力を増大させる力、または前記付勢力を減少させる力が発生するように前記電磁石を制御する制御手段をさらに含む、請求項４に記載のラック軸支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ラック軸支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、ピニオン歯と噛み合うラック歯を有するラック軸の移動を案内するラックガイド機構が開示されている。ラックガイド機構は、ラック軸の軸方向の並進を案内するサポートヨークと、サポートヨークをラック軸に押し当てる付勢機構とを有する。サポートヨークがラック軸に押し当てられることによって、ラック軸がピニオン軸に押し付けられてラック歯とピニオン歯とが噛合する。
【０００３】
ラックガイド機構が備えられたステアリング装置では、ステアリングホイールに操舵トルクが入力されることによって、ピニオン軸が回転する。ピニオン歯とラック歯とが噛合するため、ピニオン軸の回転がラック軸の軸方向の並進運動に変換されて前輪の転舵角が変更される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１５４８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ステアリングホイールの回転方向を逆向きに切り換えると、ピニオン軸の回転方向が逆向きに切り換わり、ラック軸とピニオン軸との間に僅かに隙間が発生する。付勢機構に付勢されてラック軸がピニオン軸に追従するので、ピニオン歯とラック歯とが接触する。これにより、歯打ち音が発生する。この歯打ち音の発生を抑制するために、付勢機構の付勢力を大きくしてピニオン軸に対するラック軸の追従性を高めることが考え得る。
【０００６】
ピニオン歯がどのラック歯と噛合する状態においても歯打ち音を抑えられる程度に付勢機構の付勢力を大きくすると、ラック歯をピニオン歯に押し付ける力が大きくなるので、ラック歯とピニオン歯との間の摩擦が大きくなる。これにより、操舵中立位置付近でのステアリングホイールの操舵フィーリングが悪化する虞がある。
この発明は、かかる背景のもとでなされたものであり、ラック軸の軸方向のどの位置にピニオン歯が噛合しているかに関わらず、歯打ち音の発生を抑制し、かつピニオン歯とラック歯との間の摩擦を低減することができるラック軸支持装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、軸方向に並ぶラック歯（４０）を有するラック軸（４）と、前記ラック歯に噛合可能なピニオン歯（６０）に対して前記ラック軸を押し付けるラックガイド（２５）と、前記ラック軸の前記軸方向のどの位置に前記ピニオン歯が噛合しているかに応じて、前記ラック軸に対する前記ラックガイドの押付力（Ｆ）を調整する調整手段（３０）とを含むことを特徴とする、ラック軸支持装置（１）である。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記調整手段は、前記ピニオン歯と噛合している前記ラック歯の圧力角が小さいほど前記押付力が小さくなるように前記押付力を調整することを特徴とする、請求項１に記載のラック軸支持装置である。
請求項３に記載の発明は、前記調整手段は、前記軸方向における前記ラック軸の端部に入力される力（Ｊ）を用いて前記押付力を調整することを特徴とする、請求項１または２に記載のラック軸支持装置である。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、前記調整手段は、前記ラックガイドを介して前記ピニオン歯に前記ラック軸を弾性的に付勢する弾性付勢部材（７０）と、前記弾性付勢部材の付勢力（Ｈ）を加減可能な加減手段（８０）とを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載のラック軸支持装置である。
請求項５に記載の発明は、前記加減手段は電磁石（８１）を含み、予め設定されたデータに基づいて、前記付勢力を増大させる力（ｆ，ｆ１）、または前記付勢力を減少させる力（ｆ，ｆ２）が発生するように前記電磁石を制御する制御手段（９０）をさらに含む、請求項４に記載のラック軸支持装置である。
【００１０】
なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、調整手段は、ラック軸の軸方向のどの位置にピニオン歯が噛合しているかに応じて、ラック軸に対するラックガイドの押付力を調整する。そのため、ピニオン歯と各ラック歯との歯打ち音の発生を抑制し、かつピニオン歯と各ラック歯との摩擦を低減することができる。したがって、ラック軸の軸方向のどの位置にピニオン歯が噛合しているかに関わらず、歯打ち音の発生を抑制し、かつピニオン歯とラック歯との間の摩擦を低減することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、調整手段は、ピニオン歯と噛合しているラック歯の圧力角が小さいほど押付力が小さくなるように押付力を調整する。そのため、ラック軸の軸方向のどの位置に形成されたラック歯であるかによって圧力角が異なる構成において、歯打ち音の発生を抑制し、かつピニオン歯とラック歯との間の摩擦を低減することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、調整手段は、軸方向におけるラック軸の端部に入力される力の大きさに基づいてラックガイドの押付力を調整する。そのため、ラック軸のどの位置にピニオン歯が噛合しているかによってラック軸に端部に入力される力の大きさが異なる構成において、歯打ち音の発生を抑制し、かつピニオン歯とラック歯との間の摩擦を低減することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、ラックガイドを介してピニオン歯にラック軸を弾性的に付勢する弾性付勢部材、および、弾性付勢部材の付勢力を加減可能な加減手段という簡単な構成によって、歯打ち音の発生を抑制し、かつピニオン歯とラック歯との間の摩擦を低減することができる。
請求項５に記載の発明によれば、予め設定されたデータに基づいて、弾性付勢部材の付勢力を増大させる力、または弾性付勢部材の付勢力を減少させる力が発生するように電磁石が制御される。そのため、ラックガイドの押付力の設定が容易となる。また、電磁石を制御することによって押付力を細かく調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るラック軸支持装置が備えられたステアリング装置の概略正面図である。
【図２】図２は、ラック軸の模式図である。
【図３】図３は、ラック軸支持装置の周辺の概略断面図である。
【図４】図４は、制御手段としてのコントローラの機能ブロック図である。
【図５】図５（ａ）は、本発明の一実施形態の変形例に係るラック軸支持装置の調整手段の周辺を示した図であり、図５（ｂ）は、前記変形例のラック軸支持装置の電磁石を制御する際に用いられる予め設定されたデータを示したグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るラック軸支持装置１が備えられたラックアンドピニオン式のステアリング装置２の概略正面図である。
ラック軸支持装置１は、車両の幅方向に延びる軸方向Ｘを有し、軸方向Ｘに移動することで転舵輪３を転舵させるラック軸４と、ステアリングホイール等の操舵部材５の回転をラック軸４の軸方向Ｘの移動に変換するピニオン軸６との間に、がたが生じないようにラック軸４を支持する装置である。ラック軸４は、ピニオン軸６とともに転舵機構７を構成している。
【００１７】
ラック軸４は、軸方向Ｘに並ぶラック歯４０が形成されたラック歯形成領域４０Ｒを有している。ラック軸４は、図示しないブッシュ等を介して、筒状のラックハウジング１０内で軸方向Ｘに移動可能に支持されている。ラック軸４の軸方向Ｘにおける各端部は、ラックハウジング１０の外側へ突出している。ラック軸４の軸方向Ｘにおける各端部には、それぞれ継手を介してタイロッド８が連結されている。各タイロッド８は、対応するナックルアーム（図示せず）を介して対応する転舵輪３に連結されている。
【００１８】
ピニオン軸６の一端には、インターミディエイトシャフト９およびステアリングシャフト１１を介して操舵部材５が連結されている。ピニオン軸６は、ラック歯４０に噛合可能なピニオン歯６０を有している。ピニオン歯６０は、ピニオン軸６の他端近傍の外周面に形成されている。
ラック軸４は、操舵部材５の操舵時に軸方向Ｘに移動される。詳しくは、操舵部材５が操舵されることによって、ステアリングシャフト１１およびインターミディエイトシャフト９を介してピニオン軸６に回転が伝達される。ピニオン軸６に伝達された回転は、ピニオン歯６０とラック歯４０との噛み合いによってラック軸４の軸方向Ｘの移動に変換される。これにより、ラック軸４に連結されたタイロッド８等を介して転舵輪３が転舵される。
【００１９】
ステアリングシャフト１１は、操舵部材５に連結されたアッパーシャフト１２と、インターミディエイトシャフト９に連結されたロアーシャフト１３とを含む。ロアーシャフト１３は、アッパーシャフト１２に一体回転可能に連結された入力軸１３Ａとインターミディエイトシャフト９に一体回転可能に連結された出力軸１３Ｂとを含む。入力軸１３Ａと出力軸１３Ｂとは、トーションバー１３Ｃを介して同一軸線上で相対回転可能に連結されている。操舵部材５に操舵力が付与されると、トーションバー１３Ｃが捩れるため、入力軸１３Ａおよび出力軸１３Ｂは、トーションバー１３Ｃの捻じれ量に応じて相対回転する。
【００２０】
ステアリング装置２には、ＥＣＵ（Electronic Control Unit ：電子制御ユニット）１５が備えられている。ＥＣＵ１５は、例えばＣＰＵおよびメモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ，不揮発性メモリ等）を備えたマイクロコンピュータから構成されており、所定のプログラムを実行することにより、複数の機能処理部として機能するようになっている。ＥＣＵ１５には、ラック軸支持装置１に含まれる部材を制御するための制御手段としてのコントローラ９０が含まれている。
【００２１】
ステアリングシャフト１１の周囲には、トルクセンサ１６が配置されている。トルクセンサ１６は、例えばレゾルバを含む。トルクセンサ１６は、入力軸１３Ａおよび出力軸１３Ｂの相対回転変位量に基づいて、操舵部材５に与えられた操舵トルクＴを検出する。トルクセンサ１６によって検出される操舵トルクＴは、ＥＣＵ１５に入力される。
また、ステアリングシャフト１１の周囲には、操舵角センサ１７が配置されている。操舵角センサ１７は、例えばレゾルバを含む。操舵角センサ１７は、操舵部材５（ステアリングシャフト１１）の操舵角（回転角θ１）を検出する。操舵角センサ１７によって検出される回転角θ１は、ＥＣＵ１５に入力される。
【００２２】
また、ステアリングシャフト１１のロアーシャフト１３には、減速装置１８が取り付けられている。減速装置１８は、互いに噛み合うウォームホイール１８Ａとウォーム１８Ｂとを含む。
ウォームホイール１８Ａは、出力軸１３Ｂと一体回転可能に連結されている。ウォーム１８Ｂは、ＥＣＵ１５によって駆動される電動モータ１９から回転出力が伝達されることによって回転する。ウォーム１８Ｂと噛み合ったウォームホイール１８Ａは、ウォーム１８Ｂよりも低速で回転し、ウォームホイール１８Ａおよび出力軸１３Ｂが一体回転する。
【００２３】
電動モータ１９の近傍には、回転角センサ２０が配置されている。回転角センサ２０は、例えばレゾルバを含む。回転角センサ２０は、電動モータ１９のロータの回転角θ２を検出する。回転角センサ２０によって検出される回転角θ２は、ＥＣＵ１５に入力される。
図２は、ラック軸４の模式図である。図２を参照して、本実施形態の転舵機構７では、ピニオン歯６０が噛み合うラック軸４の軸方向Ｘの位置によってストロークレシオが異なるバリアブルギアレシオ（ＶＧＲ：Variable Gear Ratio）が達成されている。ストロークレシオとは、ピニオン軸６の回転量に対するラック軸４のストローク量の比率である。ＶＧＲの転舵機構７に用いられるラック軸４のラック歯形成領域４０Ｒでは、軸方向Ｘにおける位置によってラック歯４０の圧力角、ピッチ、捩れ角等が異なっている。
【００２４】
ラック歯４０の圧力角とは、ラック軸４の径方向（直交方向Ｙに相当）に延びる直線Ｌと、ピッチ点Ｐにおけるラック歯４０の歯面の接線とのなす鋭角の角度のことである。ピッチ点Ｐとは、ピニオン歯６０とラック歯４０とが接する点のことである。
本実施形態のラック軸４のラック歯形成領域４０Ｒは、軸方向Ｘにおける中央領域Ａと、軸方向Ｘにおいて中央領域Ａよりも外側に位置する一対の外側領域Ｂと、中央領域Ａと外側領域Ｂとの間に位置する中間領域Ｃとを含む。中央領域Ａにおけるラック歯４０は、第１圧力角αを有する。外側領域Ｂにおけるラック歯４０は、第２圧力角βを有する。第１圧力角αは、第２圧力角βよりも小さい。図２では、中間領域Ｃにおけるラック歯４０の図示を省略しているが、中間領域Ｃのラック歯４０の圧力角は、第１圧力角αよりも大きく設定されており、ラック歯形成領域４０Ｒにおいて軸方向Ｘの外側のラック歯４０へ向かうにしたがって大きくなるように設定されている。
【００２５】
図３は、ラック軸支持装置１の周辺の概略断面図である。
図３を参照して、ラック軸支持装置１は、前述したラック軸４およびラックハウジング１０と、ピニオン歯６０に対してラック軸４を押し付けるラックガイド２５と、ラック軸４に対するラックガイド２５の押付力Ｆを調整する調整手段３０とを備える。ラックハウジング１０は、軸方向Ｘに対する直交方向Ｙに延びる収容部１０Ａを有している。ラック軸支持装置１は、収容部１０Ａにおいてラック軸４側とは反対側に設けられた外部開口端１０Ｂを封止する封止部材としてのヨークプラグ５０をさらに含む。
【００２６】
ピニオン軸６は、例えば玉軸受である第１軸受６１と、例えば円筒ころ軸受である第２軸受６２とによって、ピニオンハウジング６３内に回転可能に支持されている。ピニオンハウジング６３は、ラックハウジング１０と単一の材料で一体に形成されている。
ラックガイド２５は、略円柱状である。ラックガイド２５は、ラックハウジング１０に形成された円孔からなる収容部１０Ａ内に収容されている。ラックガイド２５は、収容部１０Ａ内で、ラック軸４の軸方向Ｘに対して直交する直交方向Ｙに移動可能である。ラックガイド２５は、ラック軸４に対してピニオン軸６とは反対側に配置されている。ラックガイド２５は、ラック軸４のラック歯４０の背面４ａを摺動可能に支持している。
【００２７】
ラックガイド２５は、直交方向Ｙにおいてラック軸４側に設けられた第１面２５ａと、直交方向Ｙにおいてラック軸４側とは反対側に設けられた第２面２５ｂと、円筒面からなる外周面２５ｃとを有している。ラックガイド２５の第１面２５ａには、ラック軸４の背面４ａの形状に概ね一致する形状の凹面２５ｄが形成されている。凹面２５ｄに沿うように湾曲状の摺接板２６が取り付けられており、摺接板２６が、ラック軸４の背面４ａに摺接する。
【００２８】
ラックガイド２５の外周面２５ｃに設けられた複数の環状の収容溝２５ｅのそれぞれには、例えばＯリング等の環状の弾性部材２７が収容されている。ラックガイド２５の外径は、収容部１０Ａの内径よりも僅かに小さくされている。ラックガイド２５は、弾性部材２７が収容部１０Ａの内周を摺動することで、直交方向Ｙに収容部１０Ａ内を移動するようになっている。
【００２９】
ヨークプラグ５０は、収容部１０Ａの外部開口端１０Ｂにナット５１等によって固定されている。ヨークプラグ５０の外周に設けられた１ないし複数の環状の収容溝５０ａには、例えばＯリング等の環状の弾性部材からなるシール部材５２が収容されている。
調整手段３０は、ラックガイド２５を介してピニオン歯６０にラック軸４を弾性的に付勢する弾性付勢部材７０と、弾性付勢部材７０の付勢力Ｈを加減可能な加減手段８０とを備えている。
【００３０】
弾性付勢部材７０は、例えばコイルばねである。弾性付勢部材７０は、直交方向Ｙに伸縮可能である。弾性付勢部材７０は、ラックガイド２５の第２面２５ｂに設けられた第１収容溝７１と、直交方向Ｙから第２面２５ｂに対向するヨークプラグ５０の対向面５０ｂに設けられた第２収容溝７２とに収容されている。対向面５０ｂは、ヨークプラグ５０の直交方向Ｙにおけるラック軸４側の面である。
【００３１】
第１収容溝７１および第２収容溝７２は、例えば環状溝である。第１収容溝７１と第２収容溝７２とは、直交方向Ｙから見て重なっている。弾性付勢部材７０は、第１収容溝７１および第２収容溝７２に収容された状態で、ラックガイド２５をラック軸４に向けて付勢している。弾性付勢部材７０がラックガイド２５を付勢する力は、付勢力Ｈで現わされる。弾性付勢部材７０によって付勢されることによって、ラックガイド２５は、ラック軸４に対して押付力Ｆで押し付けられている。
【００３２】
加減手段８０は、ヨークプラグ５０を介してラックハウジング１０の収容部１０Ａに固定された電磁石８１と、ラックガイド２５と一体移動可能な磁性体８２とを含む。
電磁石８１は、直交方向Ｙに延び、中空部分を有するコイル８１Ａと、コイル８１Ａの中空部分に配置された磁性体８１Ｂとを含む。電磁石８１は、ヨークプラグ５０を直交方向Ｙに貫通する貫通孔８３に挿通されている。貫通孔８３は、直交方向Ｙのラック軸４側に向かう途中で段差８４よって狭められている。電磁石８１は、環状の固定部材８５に挿通された状態で固定部材８５に固定されている。固定部材８５は、ヨークプラグ５０の段差８４にねじ止めされることによって固定されている。
【００３３】
磁性体８２は、例えば鉄である。ラックガイド２５の第２面２５ｂには、凹部８６が設けられている。磁性体８２は、凹部８６に収容された状態でラックガイド２５に固定されている。
電磁石８１の磁性体８１Ｂは、コイル８１Ａが通電されることによって、磁化される。これにより、磁性体８２と一体移動可能なラックガイド２５は、弾性付勢部材７０の付勢力Ｈとは反対方向の吸引力ｆを受ける。加減手段８０によって付勢力Ｈから吸引力ｆに相当する分が低減されて、ラック軸４に対するラックガイド２５の押付力Ｆが調整される（Ｆ＝Ｈ−ｆ）。この実施形態では、加減手段８０は、付勢力Ｈを低減する低減手段として機能している。ラック軸支持装置１では、吸引力ｆを制御することによって、ラック軸４の軸方向Ｘのどの位置（のラック歯４０）にピニオン歯６０が噛合しているかに応じて、弾性付勢部材７０および加減手段８０（すなわち調整手段３０）が押付力Ｆを調整する。本実施形態では、吸引力ｆを制御することで、ピニオン歯６０と噛合しているラック歯４０の圧力角が小さいほど押付力Ｆが小さくなるように調整手段３０が押付力Ｆを調整している。
【００３４】
以下では、電磁石８１の制御について詳しく説明する。
ラック軸支持装置１は、予め設定されたデータに基づいて、吸引力ｆ（付勢力Ｈを減少させる力）がラックガイド２５に発生するように電磁石８１を制御する制御手段としてのコントローラ９０を含む。コントローラ９０は、例えばＥＣＵ１５が実行するプログラムによって実現することができる。コントローラ９０は、各センサ１６，１７，２０の少なくともいずれかから与えられた信号（レゾルバ信号）に基づいて、電磁石８１を制御する。
【００３５】
図４は、コントローラ９０の機能ブロック図である。
図４を参照して、ラック軸位置演算部９１は、操舵角センサ１７、トルクセンサ１６および回転角センサ２０から出力される出力信号の少なくともいずれかに基づいて、ピニオン軸６に対するラック軸４の軸方向Ｘにおける位置Ｒ（以下、ラック軸位置Ｒという）を演算する。演算されたラック軸位置Ｒは、吸引力設定部９２に与えられる。
【００３６】
吸引力設定部９２は、演算されたラック軸位置Ｒに基づいて、電磁石８１が磁性体８２を吸引する吸引力ｆを設定する。吸引力ｆは、ラック軸位置−吸引力マップに基づいて設定される。このマップは、予め設定されたデータとしてメモリ９４に記憶されている。
操舵部材５が操舵中立位置にある状態を、このマップにおいてラック軸位置Ｒが０である状態とする。運転者から見て、操舵部材５が操舵中立位置よりも時計回り側に回転しているときのラック軸位置Ｒを「＋」で表現する。運転者から見て、操舵部材５が操舵中立位置よりも反時計回り側に回転しているときのラック軸位置Ｒを「−」で表現する。ラック軸位置Ｒが＋ＲＭにある状態では、操舵部材５が最も時計回りに回転している。ラック軸位置Ｒが−ＲＭにある状態では、操舵部材５が最も反時計回りに回転している。
【００３７】
ラック軸位置−吸引力マップでは、例えば、ピニオン歯６０が中央領域Ａのラック歯４０と噛合するとき、すなわちラック軸位置Ｒが−ＲＡ≦Ｒ≦＋ＲＡの関係式を満たすとき、吸引力ｆがｆＡに設定されている。ピニオン歯６０が外側領域Ｂのラック歯４０と噛合するとき、すなわちラック軸位置Ｒが−ＲＭ≦Ｒ≦−ＲＢの関係式または＋ＲＢ≦Ｒ≦＋ＲＭの関係式を満たすとき、吸引力ｆが０に設定されている。また、ピニオン歯６０が中間領域Ｃのラック歯４０と噛み合うとき、すなわちラック軸位置Ｒが−ＲＢ＜Ｒ＜−ＲＡの関係式または＋ＲＡ＜Ｒ＜＋ＲＢの関係式を満たすとき、吸引力ｆは、０＜ｆ＜ｆＡの範囲で設定されている。
【００３８】
ラック軸位置Ｒが−ＲＢ＜Ｒ＜−ＲＡの関係式を満たすとき、吸引力ｆは、ラック軸位置Ｒが−ＲＡから−ＲＢに向かうにつれて、漸減するように設定されている。ラック軸位置Ｒが＋ＲＡ＜Ｒ＜＋ＲＢの関係式を満たすとき、吸引力ｆは、ラック軸位置Ｒが＋ＲＡから＋ＲＢに向かうにつれて、漸減するように設定されている。このように設定された吸引力ｆは、電流値演算部９３に与えられる。
【００３９】
電流値演算部９３は、吸引力設定部９２で設定された吸引力ｆに基づいて電磁石８１に供給される電流の電流値Ｉを演算する。そして、演算された電流値Ｉの電流が電磁石８１に供給される。これによって、ラックガイド２５に対する電磁石８１の吸引力は、吸引力設定部９２で設定された吸引力ｆとなるように制御される。これにより、ラックガイド２５は、付勢力Ｈから吸引力ｆが差し引かれた押付力Ｆ（＝Ｈ−ｆ）でラック軸４に押し付けられる。
【００４０】
本実施形態によれば、調整手段３０は、ラック軸４の軸方向Ｘのどの位置（のラック歯４０）にピニオン歯６０が噛合しているかに応じて、ラック軸４に対するラックガイド２５の押付力Ｆを調整する。そのため、ピニオン歯６０と各ラック歯４０との歯打ち音の発生を抑制し、かつピニオン歯６０と各ラック歯４０との摩擦を低減することができる。したがって、ラック軸４の軸方向Ｘのどの位置（のラック歯４０）にピニオン歯６０が噛合しているかに関わらず、歯打ち音の発生を抑制し、かつピニオン歯６０とラック歯４０との間の摩擦を低減することができる。
【００４１】
また、本実施形態では、調整手段３０は、ピニオン歯６０と噛合しているラック歯４０の圧力角が小さいほど押付力Ｆが小さくなるように押付力Ｆを調整する。そのため、ラック軸４のどの位置に形成されたラック歯４０であるかによって圧力角が異なる構成において、ラック軸４の軸方向Ｘのどの位置（のラック歯４０）にピニオン歯６０が噛合しているかに関わらず、歯打ち音の発生を抑制し、かつピニオン歯６０とラック歯４０との間の摩擦を低減することができる。
【００４２】
ここで、本実施形態とは異なり、ラック軸４のどの位置のラック歯４０にピニオン歯６０が噛合していても押付力Ｆが一定である構成を想定する。この構成では、ピニオン歯６０が圧力角の比較的大きいラック歯４０（例えば外側領域Ｂのラック歯４０）と噛み合っているときに発生する歯打ち音の発生を抑制するために押付力Ｆを増大させると、ピニオン歯６０とラック歯４０との間の摩擦が増大してしまう。ピニオン歯６０と中央領域Ａのラック歯４０との間の摩擦が増大することによって、操舵中立位置付近での操舵フィーリングが悪化する。
【００４３】
一方、本実施形態では、ピニオン歯６０が外側領域Ｂのラック歯４０と噛合しているときには、ラックガイド２５は、十分な押付力Ｆ（＝Ｈ）でラック軸４に押し付けられているので、歯打ち音の発生を抑制できる。一方、ピニオン歯６０が中央領域Ａのラック歯４０と噛合しているときには、ラックガイド２５は、ラック軸４に適度な押付力Ｆ（＝Ｈ−ｆＡ）で押し付けられているので、ラック歯４０とピニオン歯６０との間の摩擦を低減できる。これにより、車両の直進状態（操舵中立位置付近）での操舵フィーリングを維持できる。
【００４４】
また、本実施形態では、ラックガイド２５を介してピニオン歯６０にラック軸４を弾性的に付勢する弾性付勢部材７０、および、弾性付勢部材７０の付勢力Ｈを加減可能な加減手段８０という簡単な構成によって、歯打ち音の発生を抑制し、かつピニオン歯６０とラック歯４０との間の摩擦を低減することができる。
また、本実施形態では、予め設定されたデータに基づいて、弾性付勢部材７０の付勢力Ｈを減少させる力（吸引力ｆ）が発生するように電磁石８１が制御される。そのため、ラックガイド２５の押付力Ｆの設定が容易となる。また、電磁石８１を制御することによって押付力Ｆを細かく調整することができる。
【００４５】
次に、本実施形態の変形例について説明する。
図５（ａ）は、本実施形態の変形例に係るラック軸支持装置１Ｐの調整手段３０の周辺を示した図であり、図５（ｂ）は、変形例のラック軸支持装置１Ｐの電磁石８１を制御する際に用いられる予め設定されたデータを示したグラフ図である。
本実施形態では、磁性体８２を電磁石８１で吸引して付勢力Ｈを低減させることで押付力Ｆを調整する構成のラック軸支持装置１を説明した。この場合、付勢力Ｈは、求められる最も強い押付力Ｆとなるように設定され、電磁石８１による吸引力ｆによって弱められる。変形例のラック軸支持装置１Ｐでは、加減手段８０が付勢力Ｈを加減する。
【００４６】
詳しくは、図５（ａ）に示すように、変形例のラック軸支持装置１Ｐの加減手段８０は、磁性体８２の代わりに、ラックガイド２５と一体移動可能な永久磁石８７を含む。永久磁石８７は、例えば、Ｎ極を電磁石８１側に向けている。
電磁石８１の磁性体８１Ｂは、電磁石８１のコイル８１Ａへの通電方向を切り換えることによって、永久磁石８７側の部分がＮ極になるように磁化された状態と永久磁石８７側の部分がＳ極になるように磁化された状態とを切り換えることができる。
【００４７】
磁性体８１Ｂの永久磁石８７側の部分がＮ極になった状態では、永久磁石８７は、付勢力Ｈと同じ方向の反発力ｆ１を受ける。これにより、付勢力Ｈに反発力ｆ１に相当する分が加えられて、ラックガイド２５の押付力Ｆが調整される（Ｆ＝Ｈ＋ｆ１）。一方、磁性体８１Ｂの永久磁石８７側の部分がＳ極になった状態では、永久磁石８７は、付勢力Ｈと反対方向の吸引力ｆ２を受ける。これにより、付勢力Ｈに吸引力ｆ２に相当する分が差し引かれて、ラックガイド２５の押付力Ｆが調整される（Ｆ＝Ｈ−ｆ２）。
【００４８】
この変形例では、コントローラ９０が、予め設定されたデータに基づいて、弾性付勢部材７０の付勢力Ｈを増大させる力（反発力ｆ１）、または弾性付勢部材７０の付勢力Ｈを減少させる力（吸引力ｆ２）が発生するように電磁石８１を制御することによって押付力Ｆが調整される。
この変形例のメモリ９４には、予め設定されたデータとして、図４に示すラック軸位置−吸引力マップの代わりに、図５（ｂ）に示すラック軸位置−吸引力／反発力マップが記憶されている。このラック軸位置−吸引力／反発力マップでは、吸引力ｆ２を「ｆ」で表現し、反発力ｆ１をマイナスの吸引力ｆとして表現する。
【００４９】
ラック軸位置−吸引力／反発力マップでは、例えば、ピニオン歯６０が中央領域Ａのラック歯４０と噛合するとき、すなわちラック軸位置Ｒが−ＲＡ＜Ｒ＜＋ＲＡの関係式を満たすとき、吸引力ｆがｆ２Ａに設定されている。ピニオン歯６０が外側領域Ｂのラック歯４０と噛合するとき、すなわちラック軸位置Ｒが−ＲＭ＜Ｒ＜−ＲＢの関係式または＋ＲＢ＜Ｒ＜＋ＲＭの関係式を満たすとき、吸引力ｆが−ｆ１Ａに設定されている。また、ピニオン歯６０が中間領域Ｃのラック歯４０と噛み合うとき、すなわちラック軸位置Ｒが−ＲＢ＜Ｒ＜−ＲＡの関係式または＋ＲＡ＜Ｒ＜＋ＲＢの関係式を満たすとき、吸引力ｆは、−ｆ１Ａ＜ｆ＜ｆ２Ａの範囲で設定されている。
【００５０】
この変形例では、吸引力設定部９２（図４参照）は、演算されたラック軸位置Ｒに基づいて、電磁石８１が永久磁石８７を吸引する吸引力ｆ２と、電磁石８１が永久磁石８７と反発して永久磁石８７を離間させる反発力ｆ１とを設定する吸引力／反発力設定部として機能する。そして、電流値演算部９３（図４参照）は、この吸引力／反発力設定部で設定された吸引力ｆ２および反発力ｆ１に基づいて電磁石８１に供給される電流の電流値Ｉを演算する。
【００５１】
この変形例であっても前述の実施形態と同様の効果が得られる。また、この変形例によれば、加減されていない状態の付勢力Ｈを、求められる最大の押付力Ｆとする必要がないので、弾性付勢部材７０の大きさや材質に合わせて適切な付勢力Ｈを設定することができる。
この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内において種々の変更が可能である。
【００５２】
例えば、メモリ９４に記録されたデータは、ラック軸位置Ｒと吸引力ｆ（吸引力ｆ２および反発力ｆ１）とが一対一対応で関連付けられたテーブルであってもよい。
また、本実施形態とは異なり、ピニオン軸６の周囲には、ピニオン軸６の回転角度θ３を検出する回転角センサ２１（図１の破線参照）が取り付けられていてもよい。この場合、ラック軸位置演算部９１は、回転角センサ２１の出力信号に基づいて、ラック軸位置Ｒを演算してもよい（図４の破線参照）。
【００５３】
また、本実施形態とは異なり、電磁石８１は、磁性体８２よりもラック軸４側に設けられており、コイル８１Ａが通電されることによって、磁性体８２をラック軸４側に引っ張る構成であってもよい。この場合、吸引力ｆは、付勢力Ｈを増大させる力であり、加減手段８０は、付勢力Ｈを増大させる増大手段として機能する。また、吸引力ｆに相当する分が付勢力Ｈに加えられて押付力Ｆが調整される（Ｆ＝Ｈ＋ｆ）。
【００５４】
また、ラックガイド２５自体が磁性体である場合、磁性体８２は、設けられていなくてもよい。この場合、ラックガイド２５は、調整手段３０および加減手段８０を構成する。すなわち、電磁石８１のコイル８１Ａが通電されることによって電磁石８１の磁性体８１Ｂが磁化されると、ラックガイド２５は、他の部材を介さずに吸引力ｆを受ける。
また、タイロッド８等を介して転舵輪３からラック軸４の軸方向Ｘの端部に入力される軸力Ｊは、ラック軸４のどの位置にピニオン歯６０が噛み合っているかによって異なる。そのため、軸力Ｊの入力によってラック歯４０がピニオン歯６０に押し付けられる度合（軸力Ｊの直交方向Ｙの分力）は、ピニオン歯６０がラック軸４のどの位置に形成されたラック歯４０と噛み合っているかによって異なる。そのため、図４のラック軸位置−吸引力マップおよび図５（ｂ）のラック軸位置−吸引力／反発力マップの吸引力ｆは、軸力Ｊを用いて設定していてもよい。軸力Ｊは、電動モータ１９のアシスト力とトルクセンサ１６の操舵トルクＴとに基づいて推定される。なお、軸力Ｊとしては、電動モータ１９の回転角θ２から演算されたラック軸位置Ｒと、車速による任意の動力特性とに基づいて予め定められた軸力を用いることもできる。軸力Ｊは、電動モータ１９の回転角θ２から演算されたラック軸位置Ｒと、車速による任意の動力特性と用いる所定の事前試験から得られた代表的な軸力であってもよい。したがって、軸力Ｊを用いてラックガイド２５の押付力Ｆを調整することができる。
【００５５】
このように、ラック軸４のどの位置にピニオン歯６０が噛合しているかによってラック軸４の端部に入力される力（軸力Ｊ）の大きさが異なる構成において、歯打ち音の発生を抑制し、かつピニオン歯６０とラック歯４０との間の摩擦を低減することができる。本実施形態とは異なり、ラック軸４が、軸方向Ｘにおける位置によってラック歯４０の圧力角、ピッチ、捩れ角等が一定のコンスタントギアである場合であっても、軸力Ｊを用いてラックガイド２５の押付力Ｆを調整することができる。
【００５６】
その他、本発明は、本発明の請求項記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。
【符号の説明】
【００５７】
１…ラック軸支持装置、４…ラック軸、２５…ラックガイド、３０…調整手段、４０…ラック歯、６０…ピニオン歯、７０…弾性付勢部材、８０…加減手段、８１…電磁石、９０…コントローラ、Ｆ…押付力、ｆ…吸引力、ｆ１…反発力、ｆ２…吸引力、Ｈ…付勢力、Ｊ…軸力、Ｘ…軸方向
【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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