JP2003226248A - 電動パワーステアリング装置のハウジング構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大重量の車種のピニオンアシスト式電動パワ
ーステアリング装置で、ハウジングの重量増加や大型化
を抑制しつつ、ハウジングの変形を抑制する。 【解決手段】 電動パワーステアリング装置１０のハウ
ジング７０は、ラック軸を収納したラック収納部７１
と、ピニオン軸２４を収納したピニオン収納部７２と、
補助トルク伝達機構を収納した伝達機構収納部７３と、
ラック軸のうち反ラック面を押出すラックガイドを収納
したガイド収納部７４と、ラック収納部を車体に取付け
る複数の取付部７５，７６とを、一体的に備える。ピニ
オンとラックの噛み合い部分に最も近い取付部７５を、
ガイド収納部の近傍に且つ伝達機構収納部から離れた位
置に寄せて配置した。ラック収納部は、その長手方向に
長い横長の補強リブ１１１，１１２を外周面に一体に備
える。補強リブを、ガイド収納部に対してラック収納部
の径方向反対側に且つ伝達機構収納部側に配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電動パワーステアリ
ング装置のハウジング構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ステアリングハンドルの操舵力を
軽減して快適な操舵感を与えるために、電動パワーステ
アリング装置が採用されてきた。電動パワーステアリン
グ装置は、電動機で操舵トルクに応じた補助トルクを発
生し、この補助トルクをステアリング系に伝達するもの
である。この種の電動パワーステアリング装置として
は、例えば特開平７−１６５０８９号公報「ステアリン
グ装置」（以下、「従来の技術」と言う。）や、特開
２００１−１０６１０１の公報「電動パワーステアリン
グ装置」（以下、「従来の技術」と言う。）が知られ
ている。

【０００３】上記従来の技術は、同公報の図１に示さ
れる通り、ステアリングホイール３（番号は公報に記載
されたものを引用した。以下同じ。）に加えた操舵トル
クをピニオン６とラック８からなるラック・ピニオン機
構を介してラック軸２に伝達するとともに、操舵トルク
に応じて電動機２０が発生した補助トルクをボールナッ
ト機構３３を介してラック軸２に伝達し、ラック軸２に
よって図示せぬ操舵車輪を操舵するというものであり、
ラックアシスト式電動パワーステアリング装置と呼ばれ
ている。

【０００４】上記従来の技術は、同公報の図１及び図
３に示される通り、ステアリングハンドル１１に加えた
操舵トルクと、操舵トルクに応じて電動機８２が発生し
た補助トルクとを、入力軸３１（ピニオン軸に相当）並
びにラックアンドピニオン機構３２を介してラック軸３
５に伝達し、ラック軸３５によって操舵輪２１，２１を
操舵するというものであり、ピニオンアシスト式電動パ
ワーステアリング装置と呼ばれている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術は、
操舵トルクと補助トルクとを、ラック軸２の２箇所に分
けて伝達することができる。トルクを分散させて伝達す
る方式である。ラック・ピニオン機構やボールナット機
構３３に掛る反力は小さい。従って、ラック・ピニオン
機構やボールナット機構３３を収納するハウジング１の
変形は極めて小さくてすむ。しかし、ラック軸２にトル
クを分散させて伝達する方式であるから、部品数が多く
ならざるを得ず、価格上不利になりがちである。

【０００６】一方、上記従来の技術は、ラック軸３５
の１箇所に複合トルクを伝達する方式であるから、部品
数を少なくできるので価格上有利である。しかし、操舵
トルクに補助トルクを加えた複合トルクを、ラックアン
ドピニオン機構３２を介してラック軸３５の１箇所に集
中的させて伝達する方式であるから、ラックアンドピニ
オン機構３２に掛る反力は大きい。従って、ラックアン
ドピニオン機構３２を収納するハウジング４１の変形量
は、上記従来の技術よりも大きくなりがちで、ギヤ部
の噛み合いを適正に保つことができなくなることから、
操舵フィーリング（操舵感覚）の低下や耐久性に問題が
あった。ラックアンドピニオン機構３２の噛み合いを適
切な状態に維持するには、ハウジング４１の変形を抑制
する必要がある。変形を抑制するために、単にハウジン
グ４１の肉厚を上げたり補強をするのでは、ハウジング
４１の重量が増すとともに大型にならざるを得ない。大
型になると車体への搭載性が低下する。また、ハウジン
グ４１に補強リブを設けることも考えられるが、やみく
もに設けても重量が増し、搭載性が悪化するばかりか、
取付け場所によってはギヤ部の噛み合いを悪化させる場
合がある。このようなことから、従来の技術の電動パ
ワーステアリング装置は、複合トルクが小さくてすむ小
型車両に搭載されることが多かった。複合トルクが大き
い大型車両にも採用できるようにするには、改良の余地
がある。

【０００７】そこで本発明の目的は、操舵トルクに補助
トルクを加えた複合トルクが大きい、重量の重い車種に
適用されるピニオンアシスト式電動パワーステアリング
装置であっても、ハウジングの重量増加並びに大型化を
抑制しつつ、ハウジングの変形を抑制し、ギヤ部の噛み
合い不良による操舵フィーリングや耐久性の低下を抑制
することができる技術を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１は、転舵車輪に連結するラック軸を収納した
筒状のラック収納部と、ラック軸のラックに噛み合うピ
ニオンを有するピニオン軸を収納したピニオン収納部
と、ピニオン軸に電動機の補助トルクを伝達する補助ト
ルク伝達機構を収納した伝達機構収納部と、ラック軸の
うちラックを有する面の背面を押出すラックガイドを収
納したガイド収納部と、ラック収納部を車体に取付ける
べくラック収納部の長手方向に間隔をあけて配置した複
数の取付部と、を一体的に形成した電動パワーステアリ
ング装置のハウジング構造において、複数の取付部のう
ち、ピニオンとラックの噛み合い部分に最も近い取付部
をピニオン側取付部としたときに、このピニオン側取付
部をガイド収納部の近傍に且つ伝達機構収納部から離れ
た位置に寄せて配置し、ラック収納部が、その長手方向
に長い横長の補強リブを外周面に一体に設けたものであ
り、この横長の補強リブを、ガイド収納部に対してラッ
ク収納部の径方向反対側に且つ伝達機構収納部側に配置
したことを特徴とする。

【０００９】ピニオンとラックの噛み合い部分に最も近
いピニオン側取付部を、ガイド収納部の近傍に且つ伝達
機構収納部から離れた位置に寄せて配置した。さらに、
ラック収納部にその長手方向に長い横長の補強リブを外
周面に一体に設け、この横長の補強リブを、ガイド収納
部に対してラック収納部の径方向反対側に且つ伝達機構
収納部側に配置した。このようにすることで、ピニオン
からハウジングに作用する曲げ荷重に対して、ハウジン
グの最も変形し得る部分だけを横長の補強リブで補強す
ることができる。余分な部分を補強しないので、ハウジ
ングの重量増加を抑制し大型化を抑制することができ
る。従って、操舵トルクに補助トルクを加えた複合トル
クが大きい、ピニオンアシスト式電動パワーステアリン
グ装置であっても、ハウジングの重量増加並びに大型化
を抑制しつつ、ハウジングの変形を抑制し、ギヤ部の噛
み合い不良による操舵フィーリングや耐久性の低下を抑
制することができる。

【００１０】請求項２は、横長の補強リブが互いに隣接
した２つのリブからなり、これら２つのリブは長手端部
側から見たときに互いにほぼ直角に配置したことを特徴
とする。横長の補強リブを２つのリブに分けることで、
２つのリブの複合した剛性によって、ハウジングの変形
を抑制することができる。１つの補強リブだけの場合に
比べて、各々のリブの高さを下げることができる。従っ
て、ハウジングの大型化をより抑制することができるの
で、車体への搭載性を高めることができる。

【００１１】請求項３は、伝達機構収納部に、電動機を
取付ける電動機取付部を一体に備え、この電動機取付部
を、ラック収納部を外周面側から見たときに、ピニオン
軸の中心とピニオン側取付部との間に配置し、このピニ
オン側取付部と電動機取付部との間、又は、ラック収納
部におけるピニオン側取付部の近傍と電動機取付部との
間を、縦長の補強リブで連結したことを特徴とする。ラ
ックアンドピニオンのピニオンからハウジングに作用す
るねじり荷重に対して、ハウジングの最も必要な部分だ
けを縦長の補強リブで効果的に補強することができる。
余分な部分を補強しないので、ハウジングの重量増加並
びに大型化を抑制しつつハウジングの変形を抑制し、ギ
ヤ部の噛み合い不良による操舵フィーリングや耐久性の
低下をより抑制することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図面に
基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見
るものとする。図１は本発明に係る電動パワーステアリ
ング装置の模式図であり、この電動パワーステアリング
装置１０は、車両のステアリングハンドル２１から車両
の操舵車輪（前輪）３１，３１に至るステアリング系２
０と、このステアリング系２０に補助トルクを加える補
助トルク機構４０とからなる。

【００１３】ステアリング系２０は、ステアリングハン
ドル２１にステアリングシャフト２２及び自在軸継手２
３，２３を介してピニオン軸２４を連結し、ピニオン軸
２４にラックアンドピニオン機構２５を介してラック軸
２６を連結し、ラック軸２６の両端に左右のボールジョ
イント２７，２７、タイロッド２８，２８及びナックル
２９，２９を介して左右の操舵車輪３１，３１を連結し
たものである。

【００１４】このようにして、ステアリングハンドル２
１にピニオン軸２４を連結し、転舵車輪３１，３１にラ
ック軸２６を連結することができる。ラックアンドピニ
オン機構２５は、ピニオン軸２４に形成したピニオン２
４ａと、ラック軸２６の一端部の一側面に形成したラッ
ク２６ａとからなる。ピニオン２４ａ並びにラック２６
ａは「はすば歯車（ヘリカルギヤ）」である。すなわ
ち、ピニオン２４ａは、はすばピニオンであり、ラック
２６ａは、はすばラックである。

【００１５】運転者がステアリングハンドル２１を操舵
することで、その操舵トルクによりラックアンドピニオ
ン機構２５及び左右のタイロッド２８，２８を介して、
左右の操舵車輪３１，３１を操舵することができる。

【００１６】補助トルク機構４０は、ステアリングハン
ドル２１に加えたステアリング系２０の操舵トルクを操
舵トルクセンサ４１で検出し、このトルク検出信号に基
づき制御部４２で制御信号を発生し、この制御信号に基
づき操舵トルクに応じた補助トルクを電動機４３で発生
し、補助トルクを補助トルク伝達機構４４を介してピニ
オン軸２４に伝達し、さらに、補助トルクをピニオン軸
２４からステアリング系２０のラックアンドピニオン機
構２５に伝達するようにした機構である。

【００１７】従って、運転者の操舵トルクに電動機４３
の補助トルクを加えた複合トルクにより、ラック軸２６
で操舵車輪３１，３１を操舵することができる。このよ
うな電動パワーステアリング装置１０は、操舵トルクに
補助トルクを加えた複合トルクを、ラックアンドピニオ
ン機構２５を介してラック軸２６の１箇所に集中的させ
て伝達するピニオンアシスト式電動パワーステアリング
装置である。

【００１８】図２は本発明に係る電動パワーステアリン
グ装置の正面図であり、左端部及び右端部を断面して表
した。この図は、電動パワーステアリング装置１０のラ
ック軸２６を、車幅方向（図左右方向）に延びるハウジ
ング７０に軸方向へスライド可能に収容したことを示
す。ハウジング７０の詳細については後述する。３２，
３２はダストシール用ブーツである。

【００１９】図３は図２の３−３線断面図であり、ラッ
クガイド６０を備えた電動パワーステアリング装置１０
の縦断面構造を示す。ラックガイド６０は、ラック軸２
６のうちラック２６ａを有する面の背面を押出す押圧手
段であって、ラック２６ａと反対側からラック軸２６に
当てるガイド部６１と、このガイド部６１を圧縮ばね６
２（調整ばね６２）を介して押す調整ボルト６３とから
なる。ガイド部６１と調整ボルト６３との間には、調整
ボルト６３の調整方向に若干の隙間を有する。

【００２０】ガイド部６１によって、ピニオン軸２４の
長手方向へのラック軸２６の移動を規制しつつ、ラック
軸２６をその軸方向へスライド可能に支持することがで
きる。このようなラックガイド６０によれば、ハウジン
グ７０にねじ込んだ調整ボルト６３にて、圧縮ばね６２
を介してガイド部６１を適切な押圧力で押すことによ
り、ガイド部６１でラック２６ａに予圧を与えて、ラッ
ク２６ａをピニオン２４ａに押し付けることができる。
図中、６４はラック軸２６の背面を滑らせる当て部材、
６５はロックナットである。

【００２１】図４は図３の４−４線断面図であり、ピニ
オン軸２４と電動機４３と補助トルク伝達機構４４との
関係を示す。補助トルク伝達機構４４は、電動機４３で
発生した補助トルクをピニオン軸２４に伝達するウォー
ムギヤ機構、すなわち倍力機構である。詳しく述べると
補助トルク伝達機構４４は、電動機４３の出力軸４３ａ
にカップリング４５を介して連結したウォーム軸４６
と、ウォーム軸４６に形成したウォーム４７と、ウォー
ム４７に噛み合わせたウォームホイール４８（以下、単
に「ホイール４８」と言う。）とからなる。ホイール４
８はピニオン軸２４に結合したものである。

【００２２】次に、ハウジング７０の詳細について図２
〜図７に基づき説明する。図２及び図３に示すようにハ
ウジング７０は、ラック軸２６をスライド可能に収納し
たラック収納部７１と、ピニオン軸２４を回転可能に収
納したピニオン収納部７２と、補助トルク伝達機構４４
を収納した伝達機構収納部７３と、ラックガイド６０を
収納したガイド収納部７４と、ラック収納部７１を図示
せぬ車体に取付けるべくラック収納部７１の長手方向に
間隔をあけて配置した複数（例えば２つ）の取付部７
５，７６と、を一体的に形成した収納部材である。

【００２３】詳しくは、図２に示すようにラック収納部
７１は、車幅方向に延びるラック軸２６を左右のブッシ
ュ８１，８１（図左の１つのみ示す）を介してスライド
可能に支承する筒状の収納部材である。これらのブッシ
ュ８１，８１は、ラック軸２６のスライド量を設定する
エンドストッパの役割をも果たす。ラック収納部７１に
ピニオン収納部７２が連なる。

【００２４】図３に示すようにピニオン収納部７２は、
上下に延びるピニオン軸２４のうち、ピニオン２４ａの
上方を上部軸受８３を介して回転可能に支承するととも
に、ピニオン２４ａの下方を下部軸受８４を介して回転
可能に支承する筒状の収納部材である。このピニオン収
納部７２は、ラック収納部７１（図２参照）に対して略
直角方向に延びる（正確には、図２のようにラック収納
部７１の長手軸に対して略７５゜の傾き）。ピニオン収
納部７２の上部に伝達機構収納部７３が連なる。

【００２５】伝達機構収納部７３は、ホイール収納部９
６の上端を開放し、その上端開口を上部カバー部１０１
で塞いだものである。上部カバー部１０１は、ピニオン
軸２４の上端部を最上部軸受１０２を介して回転可能に
支承するとともに、操舵トルクセンサ４１を収納する役
割をも果たす。１０３はオイルシールである。

【００２６】ガイド収納部７４は、ガイド部６１をスラ
イド可能に収納するとともに、調整ボルト６３をねじ込
み可能な収納部材である。

【００２７】図４に示すように伝達機構収納部７３は、
出力軸４３ａが横向きの電動機４３をボルト止めにて取
付ける電動機取付部９１と、水平に延びるウォーム軸４
６の両端部を軸受９２，９３並びに中空偏心スリーブ９
４を介して回転可能に支承するウォーム収納部９５と、
ピニオン軸２４に結合したホイール４８を収納するホイ
ール収納部９６と、を一体に備える。ウォーム収納部９
５は、水平に延びる筒状の収納部材である。９７，９８
はナットである。

【００２８】図５は本発明に係る電動パワーステアリン
グ装置の背面図である。ここで、複数の取付部７５，７
６のうち、ピニオン２４ａとラック２６ａ（図３参照）
の噛み合い部分、すなわちピニオン軸２４の中心（中心
線）Ｐ１に最も近い取付部をピニオン側取付部７５と
し、他の取付部を反ピニオン側取付部７６とする。

【００２９】ピニオン側取付部７５は、ガイド収納部７
４の近傍に且つ伝達機構収納部７３から離れた位置に寄
せて配置したブラケットである。このピニオン側取付部
７５は、ガイド収納部７４と反ピニオン側取付部７６と
の間にある。反ピニオン側取付部７６は、ラック収納部
７１の外周面を図示せぬブラケットにて挟み込んで車体
に取付ける部分である。

【００３０】ラック収納部７１は、その長手方向に長い
横長の補強リブ１１１，１１２を外周面に一体に設けた
ものである。これらの補強リブ１１１，１１２は、ラッ
ク収納部７１のうちピニオン側取付部７５を有する側の
端から、ラック収納部７１の長手中央付近まで延びる、
板状の部材であって、互いにほぼ平行に並ぶ。

【００３１】電動機取付部９１は、この図５のようにラ
ック収納部７１を外周面側から見たときに、ピニオン軸
２４の中心Ｐ１とピニオン側取付部７５との間に配置し
たことを特徴とする。このようなハウジング７０は、さ
らにピニオン側取付部７５と電動機取付部９１及びウォ
ーム収納部９５との間、又は、ラック収納部７１におけ
るピニオン側取付部７５の近傍と電動機取付部９１及び
ウォーム収納部９５との間を、縦長の補強リブ１１５で
連結したことを特徴とする。この縦長の補強リブ１１５
は、ラック収納部７１を外周面側から見たときに、ピニ
オン軸２４の中心Ｐ１にほぼ平行に配置した板状の部材
であって、ラック収納部７１のねじり剛性を高める補強
部材である。

【００３２】図６（ａ），（ｂ）は本発明に係る電動パ
ワーステアリング装置の構成図であり、（ａ）に示すラ
ックアンドピニオン機構２５並びにラックガイド６０の
部分の模式的断面構造と、（ｂ）に示す補強リブ１１
１，１１２とを、関連させて表した。

【００３３】（ａ）は、上述したように、ピニオン側取
付部７５を、ガイド収納部７４の近傍に且つ伝達機構収
納部７３から離れた位置に寄せて配置したことを明示す
る。より詳しくは、ラック収納部７１を長手端部側から
見たときに、ガイド収納部７４側の斜め下方にピニオン
側取付部７５を配置した。ピニオン側取付部７５の取付
面は斜め下方を向いている。

【００３４】ここで、（ａ）に示すようにハウジング７
０を長手端部側から見たときに、ラック収納部７１の中
心Ｐ２（すなわちラック軸２６の中心Ｐ２）とピニオン
側取付部７５の中心Ｐ３とを通る線Ｌ１を基準線Ｌ１と
する。（ｂ）は、基準線Ｌ１上に、想像線にて示す補強
リブ１１３を設けたことを示す。この補強リブ１１３
は、ラック収納部７１の長手方向（図の表裏方向）に長
い横長のリブである。本発明は、このような横長の補強
リブ１１３を、ガイド収納部７４に対してラック収納部
７１の径方向反対側に且つ伝達機構収納部７３側（図の
右上側）に配置したことを特徴とする。

【００３５】ところで、（ｂ）に示すように補強リブ１
１３の高さは比較的大きい。ハウジング７０を小型にす
るには、補強リブ１１３の高さを小さくすればよい。そ
のためには、補強リブ１１３に作用する基準線Ｌ１方向
の曲げ荷重を、水平方向の分力と垂直方向の分力とに分
けて考えればよい。

【００３６】この考え方に基づき、補強リブ１１３を互
いに隣接した２つの補強リブ１１１，１１２に分けた。
言い換えると、横長の補強リブ１１３は、互いに隣接し
た２つのリブ１１１，１１２からなり、これら２つのリ
ブ１１１，１１２は長手端部側（この図の手前側）から
見たときに互いにほぼ直角に配置したことを特徴とす
る。このようにして、横長の補強リブ１１１，１１２
は、ガイド収納部７４に対してラック収納部７１の径方
向反対側に且つ伝達機構収納部７３側に配置した。

【００３７】これらの横長の補強リブ１１１，１１２又
は１１３は、ラック収納部７１の長手方向の曲げ剛性を
高める補強部材である。横長の補強リブ１１３は、２つ
のリブ１１１，１１２に分けることで、２つのリブ１１
１，１１２の複合した剛性によって、ハウジング７０の
変形を抑制することができる。１つの補強リブ１１３だ
けの場合に比べて、各々のリブ１１１，１１２の高さを
下げることができる。従って、ハウジング７０の大型化
をより抑制することができるので、車体への搭載性を高
めることができる。

【００３８】ところで、補強リブ１１１，１１２又は１
１３をガイド収納部７４側に設けることもできる。しか
し、その場合にはピニオン側取付部７５に補強リブ１１
１，１１２又は１１３が干渉するので得策ではない。

【００３９】図７は本発明に係るハウジングの斜視図で
あり、横長の補強リブ１１１，１１２及び縦長の補強リ
ブ１１５を配置したハウジング７０を背面から見た構成
を示す。

【００４０】次に、ハウジング７０に補強リブ１１１，
１１２，１１５を設ける理由について、図５〜図９に基
づき説明する。図８（ａ），（ｂ）は本発明に係る横長
の補強リブを設ける原理図である。（ａ）は上記図２の
ハウジング７０を模式的に表したものであり、ラック収
納部７１をピニオン側取付部７５並びに反ピニオン側取
付部７６を介して車体１２１に取付けたことを示す。ピ
ニオン軸２４は、ピニオン側取付部７５からラック収納
部７１の右端側へオーバーハングした位置にある。な
お、この図は補強リブを設けていない構成を示す。

【００４１】上述のように、ピニオン２４ａ並びにラッ
ク２６ａは「はすば歯車」である。操舵トルクに補助ト
ルクを加えた複合トルクにより、ピニオン２４ａでラッ
ク２６ａを駆動した場合に、例えばピニオン２４ａに径
方向の反力Ｆｒ１及び軸方向の反力Ｆｓが作用する。径
方向の反力Ｆｒ１はピニオン軸２４に作用するラジアル
荷重であり、軸方向の反力Ｆｓはピニオン軸２４に作用
するスラスト荷重である。なお、理解を容易にするため
に、歯車の圧力角の影響については考えないことにす
る。

【００４２】ラジアル荷重（曲げ荷重）Ｆｒ１は、上部
軸受８３を介してピニオン収納部７２に作用するラジア
ル荷重Ｆｒ２と、下部軸受８４を介してピニオン収納部
７２に作用するラジアル荷重Ｆｒ３とに分けられる。ピ
ニオン２４ａから上部軸受８３までの距離は、ピニオン
２４ａから下部軸受８４までの距離と概ね等しい。この
ため、ラジアル荷重Ｆｒ２はラジアル荷重Ｆｒ３と概ね
等しい。

【００４３】ピニオン側取付部７５から上部軸受８３ま
での距離は、ピニオン側取付部７５から下部軸受８４ま
での距離よりも大きい。ここでは、ラジアル荷重Ｆｒ２
がハウジング７０に与える影響について解析する。取付
部７５，７６の２点で支持されたラック収納部７１の一
端には、ラジアル荷重Ｆｒ２が作用する。この結果を
（ｂ）に示す。

【００４４】（ｂ）は（ａ）の更なる模式図であり、ピ
ニオン側取付部７５並びに反ピニオン側取付部７６で支
持されたラック収納部７１の一端にラジアル荷重Ｆｒ２
が作用したときに、車体１２１に対するピニオン側取付
部７５の取付け方向へ、ラック収納部７１がたわんだこ
とを示す。そのたわみ量（撓み量）が大きいと、ピニオ
ン２４ａとラック２６ａの噛み合わせに影響がでるとと
もに、操舵フィーリングにも影響がでる。

【００４５】たわみを抑制するにはラック収納部７１の
たわみ方向、すなわち、図６の基準線Ｌ１の方向への補
強リブ１１１，１１２又は１１３を設けて、ラック収納
部７１の曲げ剛性を高めればよい。このように、ピニオ
ン２４ａからハウジング７０に作用するラジアル荷重
（曲げ荷重）Ｆｒ１に対して、ハウジング７０の最も変
形し得る部分だけを横長の補強リブ１１１，１１２又は
１１３で補強することができる。余分な部分を補強しな
いので、ハウジング７０の重量増加を抑制し大型化を抑
制しつつ、ハウジングの変形を抑制し、ギヤ部の噛み合
い不良による操舵フィーリングや耐久性の低下を抑制す
ることができる。

【００４６】図９は本発明に係る縦長の補強リブを設け
る原理図である。なお、この図は補強リブを設けていな
い構成を示す。ピニオン軸２４に作用するスラスト荷重
Ｆｓは、上部軸受８３を介してピニオン収納部７２に作
用する。ピニオン軸２４はラック軸２６の中心、すなわ
ちラック収納部７１の中心からオフセットした位置にあ
る。

【００４７】一方、ラック収納部７１はピニオン側取付
部７５で車体１２１に取付けられている。このため、ラ
ック収納部７１にはピニオン側取付部７５の位置を、ね
じれの起点とし、スラスト荷重Ｆｓをねじり荷重とす
る、ねじりモーメントＴｍが生ずる。このねじりモーメ
ントＴｍによるねじり変位量は、ピニオン側取付部７５
からピニオン収納部７２へ（図の手前側へ）いくにした
がって大きくなり、ピニオン収納部７２のねじり変位が
上部・下部８３，８４を介してピニオン軸２４を変位さ
せ、ピニオン２４ａとラック２６ａとの噛み合い状態を
悪化させるねじり変位を抑制し、ピニオン２４ａとラッ
ク２６ａとの噛み合いを適正に保ったねじり変位量の大
きい部分と小さい部分をねじり面とほぼ平行に結合する
補強リブを設ければよい。（詳しくは後述する。）

【００４８】このようにして、ラックアンドピニオン２
５のピニオン２４ａからハウジング７０に作用するねじ
り荷重Ｆｓに対して、ハウジング７０の最も必要な部分
だけを縦長の補強リブ１１５で効果的に補強することが
できる。余分な部分を補強しないので、ハウジング７０
の重量増加を抑制し大型化を抑制しつつ、ハウジング７
０の変形量を抑制し、ギヤ部の噛み合い不良による操舵
フィーリングや耐久性の低下をより抑制することができ
る。

【００４９】このことを、上記図５に基づいて更に詳し
く説明する。ラック収納部７１のねじり変形を抑制する
には、ラック収納部７１のうち、最もねじれが大きい部
分と最もねじれが小さい部分とを、ねじれ面とほぼ平行
な向きで連結する補強リブを設ければよい。「ねじれ面
とほぼ平行」とは、ラック収納部７１を外周面側から見
たときに、ピニオン軸２４の中心Ｐ１にほぼ平行なこと
を言う。

【００５０】すなわち、ラック収納部７１のうち、最も
ねじれが大きいラックアンドピニオン機構２５（図３参
照）の近傍、すなわち、ピニオン軸２４の中心Ｐ１の近
傍と、最もねじれが小さいピニオン側取付部７５の近傍
とを、ねじれ面とほぼ平行な補強リブで連結すればよ
い。

【００５１】ところで、ラック収納部７１はラックアン
ドピニオン機構２５の位置、すなわち、ピニオン軸２４
の中心Ｐ１にピニオン収納部７２並びに伝達機構収納部
７３を一体に設けてある。伝達機構収納部７３はピニオ
ン側取付部７５側に、電動機取付部９１並びにウォーム
収納部９５を一体に備える。このため、電動機取付部９
１並びにウォーム収納部９５のねじり変位量は、ピニオ
ン収納部７２並びに伝達機構収納部７３のねじり変位量
と同程度となり、ねじれ面とほぼ平行な同一面上に、ね
じり変位量の大きい電動機取付部９１並びにウォーム収
納部９５と、ねじり変位量の小さいピニオン側取付部７
５若しくはその近傍とが、位置するようになる。

【００５２】本発明は、次の又はの構造にすること
で、ラック収納部７１のねじり剛性を高めて、ねじれ変
形を抑制するようにしたことを特徴とする。 高剛性でねじれ変形し難い電動機取付部９１やウォー
ム収納部９５（以下、両方を含めて単に「電動機取付部
９１」と言う。）と、ねじれ変形の起点となるピニオン
側取付部７５との間を、ねじれ面とほぼ平行な縦長の補
強リブ１１５で連結する。このにおいて、補強リブ１
１５をラック収納部７１に接合するか否かについては任
意である。 電動機取付部９１と、ラック収納部７１におけるピニ
オン側取付部７５の近傍との間を、ねじれ面とほぼ平行
な縦長の補強リブ１１５で連結する。

【００５３】以上の説明から明らかなように、図６に示
すごとく、ハウジング７０に横長の補強リブ１１１，１
１２又は横長の補強リブ１１３を設けることで、ラック
収納部７１の曲げ剛性を高めることができる。また、図
７に示すごとく、ハウジング７０に縦長の補強リブ１１
５を設けることで、ラック収納部７１のねじり剛性を高
めることができる。これが、ハウジング７０に補強リブ
１１１，１１２，１１５を設ける理由である。

【００５４】余分な部分を補強しないので、ハウジング
７０の重量増加を抑制し大型化を抑制することができ
る。従って、操舵トルクに補助トルクを加えた複合トル
クが大きい、大型のピニオンアシスト式電動パワーステ
アリング装置１０であっても、ハウジング７０の重量増
加並びに大型化を抑制しつつ、ハウジング７０の変形を
抑制し、ギヤ部の噛み合い不良による操舵フィーリング
や耐久性の低下を抑制することができる。

【００５５】ところでハウジング７０には、ラックアン
ドピニオン機構２５による反力の他に、上記図４の補助
トルク伝達機構４４による反力が作用する。しかし、補
助トルク伝達機構４４がピニオン軸に伝えるトルクは補
助トルクだけである。補助トルクだけなので、ラックア
ンドピニオン機構２５が、操舵トルクに補助トルクを加
えた複合トルクを伝えることと比べて小さい。しかも、
補助トルク伝達機構４４はウォームギヤ機構であるか
ら、ウォーム軸４６からの反力がハウジング７０に与え
る影響は、比較的小さい。このようなことから、補助ト
ルク伝達機構４４による反力の影響については考えなく
てもよい。

【００５６】なお、上記発明の実施の形態において、請
求項１の横長の補強リブは、数量が限定されるものでは
なく、図６（ｂ）に示すように、１つのリブ１１３を設
けたり、２つのリブ１１１，１１２を設けることができ
る。また、横長の補強リブ１１１，１１２，１１３の長
さについては任意である。さらには、縦長の補強リブ１
１５は、ピニオン側取付部７５と電動機取付部９１（ウ
ォーム収納部９５を含む。以下同じ。）との間、又は、
ガイド収納部７４におけるピニオン側取付部７５の近傍
と電動機取付部９１との間を連結したものであればよ
い。

【００５７】

【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１は、ピニオンとラックの噛み合い部分に
最も近いピニオン側取付部を、ガイド収納部の近傍に且
つ伝達機構収納部から離れた位置に寄せて配置し、ラッ
ク収納部にその長手方向に長い横長の補強リブを外周面
に一体に設け、横長の補強リブを、ガイド収納部に対し
てラック収納部の径方向反対側に且つ伝達機構収納部側
に配置したので、ラックアンドピニオンのピニオンから
ハウジングに作用する曲げ荷重に対して、ハウジングの
最も変形し得る部分だけを横長の補強リブで補強するこ
とができる。余分な部分を補強しないので、ハウジング
の重量増加を抑制し大型化を抑制することができる。従
って、操舵トルクに補助トルクを加えた複合トルクが大
きい、重量の重い車種に適用するピニオンアシスト式電
動パワーステアリング装置であっても、ハウジングの重
量増加並びに大型化を抑制しつつ、ハウジングの変形を
抑制し、ギヤ部の噛み合い不良による操舵フィーリング
や耐久性の低下を抑制することができる。

【００５８】請求項２は、横長の補強リブを２つのリブ
に分け、これら２つのリブを長手端部側から見たときに
互いにほぼ直角に配置したので、２つのリブの複合した
剛性によって、ハウジングの変形を抑制することができ
る。１つの補強リブだけの場合に比べて、各々のリブの
高さを下げることができる。従って、ハウジングの大型
化をより抑制することができるので、車体への搭載性を
高めることができる。

【００５９】請求項３は、ラック収納部を外周面側から
見たときに、伝達機構収納部における電動機取付部を、
ピニオン軸の中心とピニオン側取付部との間に配置し、
ピニオン側取付部と電動機取付部との間、又は、ラック
収納部におけるピニオン側取付部の近傍と電動機取付部
との間を、縦長の補強リブで連結したので、ピニオンか
らハウジングに作用するねじり荷重に対して、ハウジン
グの最も必要な部分だけを縦長の補強リブで効果的に補
強することができる。余分な部分を補強しないので、ハ
ウジングの重量増加をより抑制し大型化を抑制しつつ、
ハウジングの変形量を抑制し、ギヤ部の噛み合い不良に
よる操舵フィーリングや耐久性の低下をより抑制するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電動パワーステアリング装置の模
式図

【図２】本発明に係る電動パワーステアリング装置の正
面図

【図３】図２の３−３線断面図

【図４】図３の４−４線断面図

【図５】本発明に係る電動パワーステアリング装置の背
面図

【図６】本発明に係る電動パワーステアリング装置の構
成図

【図７】本発明に係るハウジングの斜視図

【図８】本発明に係る横長の補強リブを設ける原理図

【図９】本発明に係る縦長の補強リブを設ける原理図

【符号の説明】

１０…電動パワーステアリング装置、２４…ピニオン
軸、２４ａ…ピニオン、２５…ラックアンドピニオン機
構、２６…ラック軸、２６ａ…ラック、３１…転舵車
輪、４３…電動機、４４…補助トルク伝達機構、６０…
ラックガイド、７０…ハウジング、７１…ラック収納
部、７２…ピニオン収納部、７３…伝達機構収納部、７
４…ガイド収納部、７５…ピニオン側取付部、７６…反
ピニオン側取付部、９１…電動機取付部、１１１，１１
２…横長の補強リブ（互いに隣接した２つのリブ）、１
１５…縦長の補強リブ、１２１…車体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 康夫 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3D033 CA01 CA02 CA04 CA16 CA21

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 転舵車輪に連結するラック軸を収納した
   筒状のラック収納部と、前記ラック軸のラックに噛み合
   うピニオンを有するピニオン軸を収納したピニオン収納
   部と、前記ピニオン軸に電動機の補助トルクを伝達する
   補助トルク伝達機構を収納した伝達機構収納部と、前記
   ラック軸のうち前記ラックを有する面の背面を押出すラ
   ックガイドを収納したガイド収納部と、前記ラック収納
   部を車体に取付けるべくラック収納部の長手方向に間隔
   をあけて配置した複数の取付部と、を一体的に形成した
   電動パワーステアリング装置のハウジング構造におい
   て、 前記複数の取付部のうち、前記ピニオンと前記ラックの
   噛み合い部分に最も近い取付部をピニオン側取付部とし
   たときに、このピニオン側取付部を前記ガイド収納部の
   近傍に且つ前記伝達機構収納部から離れた位置に寄せて
   配置し、 前記ラック収納部は、その長手方向に長い横長の補強リ
   ブを外周面に一体に設けたものであり、 この横長の補強リブは、前記ガイド収納部に対してラッ
   ク収納部の径方向反対側に且つ前記伝達機構収納部側に
   配置したことを特徴とする電動パワーステアリング装置
   のハウジング構造。
2. 【請求項２】 前記横長の補強リブは互いに隣接した２
   つのリブからなり、これら２つのリブは長手端部側から
   見たときに互いにほぼ直角に配置したことを特徴とする
   請求項１記載の電動パワーステアリング装置のハウジン
   グ構造。
3. 【請求項３】 前記伝達機構収納部は、前記電動機を取
   付ける電動機取付部を一体に備え、この電動機取付部
   は、前記ラック収納部を外周面側から見たときに、前記
   ピニオン軸の中心と前記ピニオン側取付部との間に配置
   し、 このピニオン側取付部と前記電動機取付部との間、又
   は、前記ラック収納部におけるピニオン側取付部の近傍
   と前記電動機取付部との間を、縦長の補強リブで連結し
   たことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電動パ
   ワーステアリング装置のハウジング構造。