(57)【要約】【課題】内圧調整部を備えた電動パワーステアリング装置の搭載性を向上させる。【解決手段】電動パワーステアリング装置１００は、ラックシャフト１２を収容するラック収容空間が形成されるラックハウジング１７と、ウォームホイール５２及びウォームシャフト５１を収容しラック収容空間と連通するウォーム収容空間が形成されるウォームハウジング５３と、ウォームハウジング５３に設けられラック収容空間及びウォーム収容空間内の圧力を調整する内圧調整部６０，７０と、を備える。内圧調整部６０，７０は、ウォームホイール５２を収容する第１収容孔５４及びウォームシャフト５１を収容する第２収容孔５５の少なくとも一方の開口端を閉塞するベローズ６１，７１を有し、ベローズ６１，７１は、外部の圧力とウォーム収容空間内の圧力との差圧に応じて変形する。【選択図】図３
2020090262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動パワーステアリング装置であって、
ラックを有するラックシャフトと、
前記ラックに噛み合うピニオンを有する駆動シャフトと、
前記駆動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電動モータと、
前記ラックシャフトを収容する第１収容空間が形成されるラックハウジングと、
前記ウォームホイール及び前記ウォームシャフトを収容し前記第１収容空間と連通する第２収容空間が形成されるウォームハウジングと、
前記ウォームハウジングに設けられ前記第１収容空間及び前記第２収容空間内の圧力を調整する内圧調整部と、を備え、
前記第２収容空間は、前記ウォームホイールを収容する第１収容孔と、前記ウォームシャフトを収容する第２収容孔と、を有し、
前記内圧調整部は、前記第１収容孔及び前記第２収容孔の少なくとも一方の開口端を閉塞する膜部材を有し、
前記膜部材は、外部の圧力と前記第２収容空間の圧力との差圧に応じて変形す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】
前記内圧調整部は、前記膜部材を前記開口端に保持する保持部材をさらに有し、
前記保持部材には、外気が流出入する通気孔が設けられ、
前記通気孔には、液体の通過を抑制し気体の通過を許容するフィルタが設けられる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】
前記内圧調整部は、前記膜部材の変形を制限する制限部をさらに有す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】
前記膜部材は、前記第１収容孔の前記開口端に設けられ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。
【請求項５】
前記第１収容孔の第１中心軸線と前記第２収容孔の第２中心軸線とは、前記第１中心軸線及び第２中心軸線に直交する方向から見て、傾いて交差していることを特徴とする請求項４に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
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い、前記第１収容空間の一部を画定するブーツと、をさらに備え、
前記膜部材は前記ブーツよりも小さい圧力で変形することを特徴とする請求項１から５の何れか１つに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項７】
前記膜部材は、ベローズまたはダイヤフラムであることを特徴とする請求項１から６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、操舵部からの操舵力をラック軸に伝達する伝達部と、伝達部を収容するハウジング内の圧力を調整する内圧調整部と、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２０１６−１７９７６３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における内圧調整部は、伝達部を収容するハウジングの外側に突出して設けられる。このため、電動パワーステアリング装置の周辺に設けられる部材と内圧調整部とが干渉し、車両に対する電動パワーステアリング装置の搭載性が悪化するおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、内圧調整部を備えた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を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、電動パワーステアリング装置が、ラックを有するラックシャフトと、ラックに噛み合うピニオンを有する駆動シャフトと、駆動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電動モータと、ラックシャフトを収容する第１収容空間が形成されるラックハウジングと、ウォームホイール及びウォームシャフトを収容し第１収容空間と連通する第２収容空間が形成されるウォームハウジングと、ウォームハウジングに設けられ第１収容空間及び第２収容空間内の圧力を調整する内圧調整部と、を備え、第２収容空間は、ウォームホイールを収容する第１収容孔と、ウォームシャフトを収容する第２収容孔と、を有し、内圧調整部は、第１収容孔及び第２収容孔の少なくとも一方の開口端を閉塞する膜部材を有し、膜部材は、外部の圧力と第２収容空間内の圧力との差圧に応じて変形することを特徴とする。
【０００７】
この発明では、第１収容空間及び第２収容空間内の圧力を調整可能な内圧調整部が、第１収容孔及び第２収容孔の少なくとも一方の開口端に設けられる。このように、内圧調整部は、ラックハウジングやウォームハウジングから突出して設けられることなく、第１収容孔の開口端や第２収容孔の開口端に生じるデッドスペースに内蔵される。このため、電動パワーステアリング装置の周辺に設けられる部材と内圧調整部とが干渉することが回避される。
【０００８】
本発明は、内圧調整部が、膜部材を開口端に保持する保持部材をさらに有し、保持部材には、外気が流出入する通気孔が設けられ、通気孔には、液体の通過を抑制し気体の通過を許容するフィルタが設けられることを特徴とする。
【０００９】
この発明では、膜部材に外部の圧力を導く通気孔に液体の通過を抑制し気体の通過を許容するフィルタが設けられる。このように、防水透湿性のフィルタを設けることによって内圧調整部内に水が浸入することが防止されるため、結果として、電動パワーステアリング装置が水没したり被水したりした際に内圧調整部を通じて電動パワーステアリング装置の内部に水が浸入することを防止することができる。
【００１０】
本発明は、内圧調整部が、膜部材の変形を制限する制限部をさらに有することを特徴とする。
【００１１】
この発明では、膜部材の変形を制限する制限部が設けられる。このように、膜部材の変形を制限することで、膜部材が周囲の部材に接触して破損したり、周囲の部材に張り付いたりすることが防止される。この結果、膜部材を差圧に応じて円滑に変形させることが可能となる。
【００１２】
本発明は、膜部材が、第１収容孔の開口端に設けられることを特徴とする。
【００１３】
この発明では、膜部材は、ウォームホイールを収容する第１収容孔の開口端に設けられる。ウォームホイールを収容する第１収容孔の外径はウォームホイールの外径よりも大きいことから、膜部材の外径を比較的大きく設定することが可能となる。膜部材の外径が大きければ膜部材がわずかに変形した場合であっても第１収容空間及び第２収容空間の容積を大きく変化させることができるため、内圧調整部によって、第１収容空間及び第２収容空間内の圧力の調整を迅速に行うことが可能となる。
【００１４】
本発明は、第１収容孔の第１中心軸線と第２収容孔の第２中心軸線とは、第１中心軸線及び第２中心軸線に直交する方向から見て、傾いて交差していることを特徴とする。
【００１５】
この発明では、第１収容孔の第１中心軸線と第２収容孔の第２中心軸線とが傾いて交差している。第１中心軸線ＣＬ１と第２中心軸線ＣＬ２とが傾いて交差すると、第１収容孔と第２収容孔とを連通する連通開口の第１中心軸線ＣＬ１方向における幅が大きくなり、第１収容孔の開口端に生じるデッドスペースが大きくなる。このように、大きなデッドスペースが生じる第１収容孔の開口端に内圧調整部を内蔵させることによって、内圧調整部を備えた電動パワーステアリング装置の車両に対する搭載性を向上させることができる。
【００１６】
本発明は、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い、第１収容空間の一部を画定するブーツと、をさらに備え、膜部材はブーツよりも小さい圧力で変形することを特徴とする。
【００１７】
この発明では、膜部材はブーツよりも小さい圧力で変形する。このように膜部材をブーツよりも変形し易くすることによって、圧力差が生じた場合にブーツが変形したり破損したりすることを確実に防止することができる。
【００１８】
本発明は、膜部材が、ベローズまたはダイヤフラムであることを特徴とする。
【００１９】
この発明では、膜部材がベローズまたはダイヤフラムである。このように、膜部材として、構成が簡素なベローズやダイヤフラムを採用することによって、内圧調整部を備えた電動パワーステアリング装置の製造コストを低減することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、内圧調整部を備えた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。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の第１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、本発明の第１実施形態に係る電動パワーステアリング装置の断面図である。
【図３】図３は、本発明の第１実施形態に係る電動パワーステアリング装置の内圧調整部の断面図である。
【図４】図４は、図３のIV−IV線に沿う断面図である。
【図５】図５は、図３のV−V線に沿う断面図である。
【図６】図６は、本発明の第２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７】図７は、本発明の第２実施形態に係る電動パワーステアリング装置の内圧調整部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
＜第１実施形態＞
図１から図５を参照して、本発明の第１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。
【００２４】
電動パワーステアリング装置１００は、車両に搭載され、ドライバによるステアリングホイール１の操舵を補助する装置である。
【００２５】
本実施形態では、図１に示すように、ドライバによる操舵トルクと電動モータ２１による操舵補助トルクとがそれぞれ独立してラックシャフト１２に入力されるデュアルピニオン式の電動パワーステアリング装置１００について説明する。
【００２６】
まず、図１を参照して、電動パワーステアリング装置１００の全体構成について説明する。
【００２７】
電動パワーステアリング装置１００は、ドライバの操舵によるステアリングホイール１の回転に応じて車輪２を転舵させる転舵機構１０と、ドライバの操舵を補助するアシスト機構２０と、ドライバによってステアリングホイール１を通じて入力される操舵トルクを検出するトルクセンサ４０と、トルクセンサ４０の検出結果に基づいて電動モータ２１の駆動を制御するコントローラ３０と、を備える。
【００２８】
転舵機構１０は、ステアリングホイール１の回転に応じて回転するステアリングシャフト１１と、ステアリングシャフト１１の回転に応じて車輪２を転舵させるラックシャフト１２と、を有する。
【００２９】
ステアリングシャフト１１は、ドライバによるステアリングホイール１の操舵に伴って回転する入力シャフト１３と、車輪２を転舵するラックシャフト１２に連係する出力シャフト１５と、入力シャフト１３と出力シャフト１５を連結するトーションバー１４と、を有する。出力シャフト１５の下部には、ラックシャフト１２に形成されたラック１２ａと噛み合う第１ピニオン１６が形成される。
【００３０】
ラックシャフト１２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５及びナックルアーム４を介して車輪２に連結される。タイロッド５は、ラックシャフト１２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６を介してラックシャフト１２に対して揺動自在に連結されている。なお、ラックシャフト１２とタイロッド５とを連結する連結部としては、ボールジョイント６に限定されず、他の形式の自在継手が用いられてもよい。
【００３１】
ドライバによりステアリングホイール１が操舵されると、ステアリングシャフト１１が回転し、その回転が第１ピニオン１６及びラック１２ａによってラックシャフト１２の直線運動に変換され、タイロッド５及びナックルアーム４を介して車輪２が転舵される。なお、出力シャフト１５の下部に第１ピニオン１６が形成される構成に代えて、ラックシャフト１２に噛み合うピニオンシャフトと出力シャフト１５とをインターミディエートシャフトを介して連結する構成であってもよい。
【００３２】
アシスト機構２０は、操舵補助トルクの動力源である電動モータ２１と、電動モータ２１の駆動力をラックシャフト１２に伝達する駆動シャフト２２と、電動モータ２１の回転を減速して駆動シャフト２２に伝達する減速機構５０と、を有する。減速機構５０は、電動モータ２１の出力軸に連結されるウォームシャフト５１と、ウォームシャフト５１と噛み合うと共に駆動シャフト２２に連結されるウォームホイール５２と、を有する。
【００３３】
駆動シャフト２２の下部には、ラックシャフト１２に形成されたラック１２ａと噛み合うピニオンとしての第２ピニオン２３が形成される。電動モータ２１が回転すると、減速機構５０を介して駆動シャフト２２が回転し、その回転が第２ピニオン２３及びラック１２ａによってラックシャフト１２の直線運動に変換され、ラックシャフト１２に操舵補助トルクが付与される。
【００３４】
トルクセンサ４０は、入力シャフト１３と出力シャフト１５との回転角度差に基づいてトーションバー１４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３０へと出力する。
【００３５】
コントローラ３０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３０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。
【００３６】
コントローラ３０は、トルクセンサ４０からの電圧信号に基づいて、電動モータ２１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２１の駆動を制御する。
【００３７】
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１３に付与される操舵トルクをトルクセンサ４０にて検出し、その検出結果に基づいて電動モータ２１の駆動をコントローラ３０にて制御してドライバのステアリング操作をアシストする。
【００３８】
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１２を収容するラックハウジング１７と、ステアリングシャフト１１を収容するシャフトハウジング１８と、ウォームシャフト５１及びウォームホイール５２を収容するウォームハウジング５３と、をさらに備える。
【００３９】
ラックハウジング１７は、軸方向に貫通して形成されラックシャフト１２が収容される収容孔１７ａと、外周面に一端が開口し収容孔１７ａと交差するように形成される第１挿通孔１７ｂ及び第２挿通孔１７ｃと、を有する。ラックハウジング１７には、第１挿通孔１７ｂに出力シャフト１５が挿通するようにシャフトハウジング１８が図示しないボルトを介して結合され、第２挿通孔１７ｃに駆動シャフト２２が挿通するようにウォームハウジング５３が図示しないボルトを介して結合される。
【００４０】
また、ラックハウジング１７の両端部には、ボールジョイント６を保護するとともにラックハウジング１７内への水等の侵入を防止するためにブーツ１９がそれぞれ組み付けられる。ブーツ１９はゴム製の蛇腹状部材であり、図示しないバンド状の締付部材によって、一端がラックハウジング１７の端部に締結され、他端がタイロッド５に締結される。
【００４１】
このように、ラックハウジング１７内には、収容孔１７ａとブーツ１９とによって画定される第１収容空間としてのラック収容空間が形成される。このラック収容空間は、第１挿通孔１７ｂを通じてシャフトハウジング１８内に形成されるシャフト収容空間と連通するとともに、第２挿通孔１７ｃを通じてウォームハウジング５３内に形成される第２収容空間としてのウォーム収容空間と連通する。
【００４２】
ここで、ラック収容空間とシャフト収容空間とウォーム収容空間とからなる収容空間は、外部から水や異物が侵入することを防止するために、密閉状態となっている。一般的に密閉された空間内の圧力は、温度の上昇と共に上昇し、温度の低下と共に低下するため、電動パワーステアリング装置１００では、収容空間内の圧力と外部の圧力との間に圧力差が生じることとなる。この結果、ゴムや樹脂といった比較的変形しやすい材料によって形成されるブーツ１９が圧力差によって破裂したり、極端に変形してラック１２ａ等に接触し破損したりすることで水や異物が電動パワーステアリング装置１００の内部に侵入してしまうおそれがある。
【００４３】
このような現象は、ブーツ１９によって一部が画定される収容空間内の圧力を調整することが可能な内圧調整部を設けることによって避けることができる。しかしながら、内圧調整部をラックハウジング１７から突出させて設けると、電動パワーステアリング装置１００の周辺に設けられる部材と内圧調整部とが干渉し、車両に対する電動パワーステアリング装置１００の搭載性が悪化するおそれがある。
【００４４】
このように電動パワーステアリング装置１００の搭載性が悪化することを避けるために、本実施形態では、内圧調整部を電動パワーステアリング装置１００のデッドスペースに配置している。
【００４５】
次に、図３及び図４を参照し、電動パワーステアリング装置１００のデッドスペースに配置される第１内圧調整部６０について説明する。図３は、駆動シャフト２２の軸心に沿ったウォームハウジング５３の断面の一部を示す部分断面図である。図４は、図３のIV−IV線に沿うウォームハウジング５３の断面を示す断面図であり、ウォームハウジング５３以外の部材については省略して示している。
【００４６】
図３に示すように、ウォームハウジング５３には、第１中心軸線ＣＬ１を中心軸としウォームホイール５２を収容する第１収容孔５４と、第２中心軸線ＣＬ２を中心軸としウォームシャフト５１を収容する第２収容孔５５と、が互いに直交するように形成されており、第１収容孔５４と第２収容孔５５とは、連通開口５７を通じて連通している。連通開口５７は、ウォームシャフト５１とウォームホイール５２とを噛み合わせるために設けられる開口部である。
【００４７】
ここで、図３及び図４に示されるように、第１中心軸線ＣＬ１方向における連通開口５７の幅は、通常、ウォームホイール５２の幅よりも大きくなる。第１収容孔５４を確実に封止するためには、第１収容孔５４の開口端を閉塞する閉塞部材を、連通開口５７に差し掛からないようにウォームハウジング５３に対して組み付ける必要がある。
【００４８】
つまり、閉塞部材が組み付けられるスペースを、連通開口５７を避けて確保しなければならないことから、第１中心軸線ＣＬ１方向におけるウォームハウジング５３の長さは、必然的に長くなる。この結果、第１収容孔５４の開口端側には、連通開口５７が開口することに起因して、何も配置されないデッドスペースが生じる。
【００４９】
特に、電動モータ２１のレイアウトを変更するために、ウォームホイール５２とウォームシャフト５１とを所定の角度だけ傾いた状態で噛み合わせる必要がある場合、第１中心軸線ＣＬ１と第２中心軸線ＣＬ２とは、第１中心軸線ＣＬ１及び第２中心軸線ＣＬ２に直交する方向から見て、傾いて交差した状態となる。
【００５０】
この状態では、第１中心軸線ＣＬ１方向における連通開口５７の幅は、図４において破線で示されるように、実線で示される場合（第１中心軸線ＣＬ１と第２中心軸線ＣＬ２とが直交する場合）と比べて大きくなる。したがって、第１中心軸線ＣＬ１方向におけるウォームハウジング５３の長さは、連通開口５７を避けて閉塞部材を組み付けるために、さらに長くなる。
【００５１】
つまり、ウォームホイール５２とウォームシャフト５１とを所定の角度だけ傾いた状態で噛み合わせた場合には、ウォームホイール５２とウォームシャフト５１とを直交させた場合と比較し、第１収容孔５４の開口端側にさらに大きなデッドスペースが生じることとなる。
【００５２】
本実施形態では、第１収容孔５４と第２収容孔５５とからなるウォーム収容空間内の圧力を調整可能な内圧調整部としての第１内圧調整部６０を、上述のデッドスペースが生じる第１収容孔５４の開口端に設けている。なお、ウォーム収容空間は、第２挿通孔１７ｃを通じてラック収容空間と連通しているため、結果として、第１内圧調整部６０は、ブーツ１９によって一部が画定されるラック収容空間内の圧力を調整することとなる。
【００５３】
図３に示すように、第１内圧調整部６０は、圧力差に応じて変形する膜部材としてのベローズ６１と、第１収容孔５４へのベローズ６１の組み付けを補助するサポート部材６２と、ベローズ６１を第１収容孔５４の開口端に保持する保持部材６３と、を有する。
【００５４】
ベローズ６１は、円板状の底部６１ａと、一端が底部６１ａの周囲に結合される円筒状の蛇腹部６１ｂと、内周側が蛇腹部６１ｂの他端に結合される円環状のフランジ部６１ｃと、フランジ部６１ｃの外周側に設けられるＯリング等の円環状のシール部６１ｄと、を有する。底部６１ａと蛇腹部６１ｂとフランジ部６１ｃとは、厚さが薄い金属により形成され、シール部６１ｄは、ゴムや樹脂によって形成される。
【００５５】
サポート部材６２は、第１収容孔５４に挿入される円筒状の挿入部６２ａと、挿入部６２ａの外周面から径方向外側に向かって延びる環状のフランジ部６２ｂと、を有する。第１収容孔５４に挿入される側の挿入部６２ａの一方の端部には、内周面から径方向内側に向かって環状に形成される制限部としての第１制限部６２ｄが形成され、挿入部６２ａの他方の端部には、ベローズ６１のシール部６１ｄを保持する保持溝６２ｃが環状に形成される。
【００５６】
サポート部材６２は、フランジ部６２ｂに設けられた図示しない挿通孔を挿通するボルトによって、ウォームハウジング５３に固定される。サポート部材６２とウォームハウジング５３との間には、ウォーム収容空間内への水等の侵入を防ぐとともにウォーム収容空間内からの空気の漏れを防ぐシール部材６５が設けられる。
【００５７】
保持部材６３は、円板状の保持部６３ａと、保持部６３ａの中央に貫通して形成される通気孔６３ｂと、通気孔６３ｂを囲んで保持部６３ａから円環状に突出して形成される制限部としての第２制限部６３ｃと、を有する。
【００５８】
通気孔６３ｂには、液体の通過を抑制しつつ気体の通過を許容するフィルタ６４が設けられる。フィルタ６４は、例えば、ゴアテックス（登録商標）といった防水透湿膜体である。フィルタ６４は、通気孔６３ｂの内部に設けられてもよいし、通気孔６３ｂを塞ぐように保持部６３ａに貼り付けられてもよい。
【００５９】
サポート部材６２と保持部材６３とは、ベローズ６１を挟み込んだ状態において、保持部６３ａの周縁がサポート部材６２に溶接等により接合されることによって互いに結合される。なお、サポート部材６２と保持部材６３との結合は溶接に限定されず、ねじ結合であってもよいし、サポート部材６２と保持部材６３とが樹脂製であれば溶着接合であってもよい。サポート部材６２と保持部材６３との間の隙間はベローズ６１のシール部６１ｄによって封止されるため、ウォーム収容空間内への水等の侵入と、ウォーム収容空間内からの空気の漏れと、が防止される。そして、保持部材６３側に臨むベローズ６１の一方の面には、通気孔６３ｂを通じて導かれる外部の圧力が作用し、ベローズ６１の他方の面には、ウォーム収容空間内の圧力が作用することになる。
【００６０】
また、ベローズ６１は、サポート部材６２と保持部材６３とにより挟み込まれることで、第１制限部６２ｄ及び第２制限部６３ｃにより、その伸縮量が制限される。具体的には、ベローズ６１の伸張は、ウォームホイール５２側に設けられる第１制限部６２ｄによって制限されるため、ベローズ６１がウォームホイール５２に接触し、破損することが防止される。また、ベローズ６１の収縮は、第２制限部６３ｃによって制限されるため、ベローズ６１が保持部６３ａに張り付くことが防止される。
【００６１】
次に上記構成の第１内圧調整部６０の作用について説明する。
【００６２】
ラック収容空間とシャフト収容空間とウォーム収容空間とからなる収容空間内の温度が上昇し、収容空間内の圧力が外部の圧力よりも高くなると、ベローズ６１は、これらの圧力の圧力差に応じて収容空間の容積を拡大するように収縮する。このように容積が拡大することで収容空間内の圧力が低下し、内外の圧力差が小さくなる。この結果、ブーツ１９の破損が防止され、水や異物が電動パワーステアリング装置１００の内部に侵入してしまうことが防止される。
【００６３】
一方、収容空間内の温度が低下し、収容空間内の圧力が外部の圧力よりも低くなると、ベローズ６１は、これらの圧力の圧力差に応じて収容空間の容積を縮小するように伸長する。このように容積が縮小することで収容空間内の圧力が上昇し、内外の圧力差が小さくなる。この結果、ブーツ１９の破損が防止され、水や異物が電動パワーステアリング装置１００の内部に侵入してしまうことを防止することができる。
【００６４】
また、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置１００は、上述の第１内圧調整部６０に加えて、内圧調整部としての第２内圧調整部７０をさらに備えている。
【００６５】
次に図５を参照し、第２内圧調整部７０について説明する。図５は、図３のＶ−Ｖ線に沿うアシスト機構２０の一部の断面を示す断面図である。
【００６６】
ウォームシャフト５１を収容する第２収容孔５５の開口端は、通常、閉塞部材によって閉塞される。つまり、第２収容孔５５の開口端側には、少なからずデッドスペースが生じる。
【００６７】
本実施形態では、第１収容孔５４と第２収容孔５５とからなるウォーム収容空間内の圧力を調整可能な第２内圧調整部７０を、上述のデッドスペースが生じる第２収容孔５５の開口端に設けている。なお、上述のように、ウォーム収容空間は、第２挿通孔１７ｃを通じてラック収容空間と連通しているため、結果として、第２内圧調整部７０は、ブーツ１９によって一部が画定されるラック収容空間内の圧力を調整することとなる。
【００６８】
図５に示すように、第２内圧調整部７０は、圧力差に応じて変形する膜部材としてのベローズ７１と、ベローズ７１を第２収容孔５５の開口端に保持する保持部材７２と、を有する。
【００６９】
ベローズ７１は、ベローズ６１と同様に、円板状の底部７１ａと、一端が底部７１ａの周囲に結合される円筒状の蛇腹部７１ｂと、内周側が蛇腹部７１ｂの他端に結合される円環状のフランジ部７１ｃと、フランジ部７１ｃの外周側に設けられるＯリング等の円環状のシール部７１ｄと、を有する。底部７１ａと蛇腹部７１ｂとフランジ部７１ｃとは、厚さが薄い金属により形成され、シール部７１ｄは、ゴムや樹脂によって形成される。
【００７０】
保持部材７２は、円板状部材であり、中央に通気孔７２ａが貫通して形成される。通気孔７２ａには、液体の通過を抑制しつつ気体の通過を許容するフィルタ７３が設けられる。フィルタ７３は、例えば、ゴアテックス（登録商標）といった防水透湿膜体である。フィルタ７３は、通気孔７２ａの内部に設けられてもよいし、通気孔７２ａを塞ぐように保持部材７２に貼り付けられてもよい。
【００７１】
また、ウォームハウジング５３の第２収容孔５５の開口端部には、ベローズ７１のシール部７１ｄを保持する保持溝５５ａが環状に形成される。
【００７２】
ウォームハウジング５３と保持部材７２とは、ベローズ７１を挟み込んだ状態において、保持部材７２の周縁がウォームハウジング５３に溶接接合されることによって互いに結合される。
【００７３】
ウォームハウジング５３と保持部材７２との間の隙間はベローズ７１のシール部７１ｄによって封止されるため、ウォーム収容空間内への水等の侵入と、ウォーム収容空間内からの空気の漏れと、が防止される。そして、保持部材７２側に臨むベローズ７１の一方の面には、通気孔７２ａを通じて導かれる外部の圧力が作用し、ベローズ７１の他方の面には、ウォーム収容空間内の圧力が作用することになる。
【００７４】
上記構成の第２内圧調整部７０は、上述の第１内圧調整部６０と同様に機能する。このため、その作用についての説明は省略する。
【００７５】
このように本実施形態では、ラック収容空間とシャフト収容空間とウォーム収容空間とからなる収容空間内の圧力を調整可能な第１内圧調整部６０及び第２内圧調整部７０を、ラックハウジング１７から突出させることなく、上述のように電動パワーステアリング装置１００のデッドスペースを利用して配置している。このため、第１内圧調整部６０及び第２内圧調整部７０を備えた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。
【００７６】
なお、第１内圧調整部６０及び第２内圧調整部７０を設けた場合であっても、ブーツ１９よりもベローズ６１の方が変形しにくいと、ブーツ１９の破損を防止できないおそれがある。このため、ブーツ１９の破損をより確実に防止するために、ベローズ６１の材質や形状は、ブーツ１９よりも低い圧力でベローズ６１が伸縮するように適宜設定される。
【００７７】
具体的には、ベローズ６１の形状及び材質は、ブーツ１９よりも低い弾性率を有するように選定される。なお、膜部材としては、ベローズ６１に限定されず、内外の圧力差によって変形可能な部材であればどのような部材であってもよく、例えば、ゴム製または金属製のダイヤフラムであってもよい。
【００７８】
以上の第１実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
【００７９】
電動パワーステアリング装置１００では、ラック収容空間とシャフト収容空間とウォーム収容空間とからなる収容空間内の圧力を調整可能な第１内圧調整部６０及び第２内圧調整部７０が、第１収容孔５４の開口端と第２収容孔５５の開口端とにそれぞれ設けられる。このように、第１内圧調整部６０及び第２内圧調整部７０は、ラックハウジング１７やウォームハウジング５３から突出して設けられることなく、第１収容孔５４の開口端及び第２収容孔５５の開口端に生じるデッドスペースに内蔵される。このため、電動パワーステアリング装置１００の周辺に設けられる部材と第１内圧調整部６０及び第２内圧調整部７０とが干渉することが回避され、結果として、第１内圧調整部６０及び第２内圧調整部７０を備えた電動パワーステアリング装置１００の車両に対する搭載性を向上させることができる。
【００８０】
なお、電動パワーステアリング装置１００では、内圧調整部として第１内圧調整部６０及び第２内圧調整部７０が設けられているが、何れか一方のみが設けられていれば、収容空間内の圧力を調整することは可能である。
【００８１】
＜第２実施形態＞
次に、図６及び図７を参照して、本発明の第２実施形態に係る電動パワーステアリング装置２００について説明する。以下では、第１実施形態と異なる点を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成には、同一の符号を付し説明を省略する。
【００８２】
電動パワーステアリング装置２００の基本的な構成は、第１実施形態に係る電動パワーステアリング装置１００と同様である。電動パワーステアリング装置２００は、いわゆるシングルピニオン式であり、アシスト機構２０が、出力シャフト１５の下部に形成された第１ピニオン１６を介して、ステアリングシャフト１１と連結されている点でデュアルピニオン式の電動パワーステアリング装置１００と相違する。
【００８３】
図６に示すように、電動パワーステアリング装置２００では、アシスト機構２０がラックシャフト１２を挟んでステアリングシャフト１１とは反対側に配置されており、図７に示すように、ウォームハウジング５３に形成されウォームホイール５２を収容する第１収容孔５４は、下方に向けて開口している。
【００８４】
つまり、電動パワーステアリング装置２００では、第１内圧調整部６０が、第１実施形態に係る電動パワーステアリング装置１００の第１内圧調整部６０とは、上下方向が反対に組み付けられている。
【００８５】
このように、第１内圧調整部６０が下方に配置されている場合、第１内圧調整部６０を通じて、ウォーム収容空間内に水が浸入するおそれが高くなる。しかしながら、第１内圧調整部６０の接合部には、シール部６１ｄやシール部材６５が設けられ、また、通気孔６３ｂには防水透湿膜体であるフィルタ６４が設けられることから、第１内圧調整部６０を通じてウォーム収容空間内に水が浸入することは防止される。
【００８６】
第１内圧調整部６０の構造及び機能は、上述の第１実施形態に係る電動パワーステアリング装置１００の第１内圧調整部６０と同様であるため、その説明は省略する。
【００８７】
このように本実施形態では、ラック収容空間とシャフト収容空間とウォーム収容空間とからなる収容空間内の圧力を調整可能な第１内圧調整部６０を、ラックハウジング１７から突出させることなく、電動パワーステアリング装置２００のデッドスペースを利用して配置している。このため、第１内圧調整部６０を備えた電動パワーステアリング装置２００の搭載性を向上させることができる。なお、図示は省略するが、第２収容孔５５の開口端には、第２内圧調整部７０が設けられていてもよい。
【００８８】
以上の第２実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
【００８９】
電動パワーステアリング装置２００では、ラック収容空間とシャフト収容空間とウォーム収容空間とからなる収容空間内の圧力を調整可能な第１内圧調整部６０が、第１収容孔５４の開口端に設けられる。このように、第１内圧調整部６０は、ラックハウジング１７やウォームハウジング５３から突出して設けられることなく、第１収容孔５４の開口端に生じるデッドスペースに内蔵される。このため、電動パワーステアリング装置２００の周辺に設けられる部材と第１内圧調整部６０とが干渉することが回避され、結果として、第１内圧調整部６０を備えた電動パワーステアリング装置２００の車両に対する搭載性を向上させることができる。
【００９０】
なお、次のような変形例も本発明の範囲内であり、変形例に示す構成と上述の各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。
【００９１】
上記各実施形態では、ステアリングホイール１とラックシャフト１２とがステアリングシャフト１１を介して機械的に連結されている。電動パワーステアリング装置の構成は、これに限定されず、減速機構５０を介して電動モータ２１がラックシャフト１２に連結されていればよく、ステアリングホイール１とラックシャフト１２とが機械的に連結されていないステアバイワイヤ式の電動パワーステアリング装置であってもよい。
【００９２】
また、電動パワーステアリング装置の構成は、ドライバによる操舵トルクと電動モータ２１による操舵補助トルクとが共通のステアリングシャフト１１を介してラックシャフト１２に入力されるシングルピニオン式の電動パワーステアリング装置であってもよい。この場合は、ウォームハウジング５３に第１内圧調整部６０を設けることができないことから、第２内圧調整部７０のみが設けられる。
【００９３】
また、上記各実施形態における第１内圧調整部６０は、サポート部材６２を有している。第１内圧調整部６０の構成は、これに限定されず、第２内圧調整部７０のようにベローズ６１のシール部６１ｄをウォームハウジング５３に保持させる構成とすることによって、サポート部材６２を廃止し、部品点数を削減してもよい。この場合、ベローズ６１は、ボルトを介して保持部材６３をウォームハウジング５３に結合することによって固定されてもよいし、保持部材６３をウォームハウジング５３に溶接接合することによって固定されてもよい。
【００９４】
また、上記各実施形態における第２内圧調整部７０は、第１内圧調整部６０のサポート部材６２に相当する部材を有していない。第２内圧調整部７０の構成は、これに限定されず、サポート部材６２に相当する部材を有する構成であってもよい。また、第２内圧調整部７０は、第１内圧調整部６０の第１制限部６２ｄ及び第２制限部６３ｃに相当する制限部を有していないが、制限部を有する構成としてもよい。また、第２内圧調整部７０では、保持部材７２はウォームハウジング５３に溶接接合されているが、保持部材６３はボルトを介してウォームハウジング５３に結合されてもよい。
【００９５】
また、上記各実施形態におけるベローズ６１，７１は、底部６１ａ，７１ａと蛇腹部６１ｂ，７１ｂとフランジ部６１ｃ，７１ｃとが金属によって形成されている。ベローズ６１，７１は、これに限定されず、底部６１ａ，７１ａと蛇腹部６１ｂ，７１ｂとフランジ部６１ｃ，７１ｃとが樹脂等によって一体的に形成されたものであってもよいし、底部６１ａ，７１ａと蛇腹部６１ｂ，７１ｂとが金属によって形成されフランジ部６１ｃ，７１ｃが樹脂によって形成されたものであってもよい。このように少なくともベローズ６１，７１のフランジ部６１ｃ，７１ｃを樹脂製とし、さらにベローズ６１，７１が組み付けられるサポート部材６２を樹脂製とすることによって、ベローズ６１，７１をサポート部材６２に対して予め溶着させておくことが可能となり、結果として、内圧調整部６０，７０の組付性を向上させることができる。なお、ベローズ６１，７１がサポート部材６２に溶着される場合は、シール部６１ｄ，７１ｄをベローズ６１，７１とは別に設けてもよい。
【００９６】
また、上記各実施形態では、通気孔６３ｂ，７２ａに防水透湿膜体であるフィルタ６４，７３が設けられる。通気孔６３ｂ，７２ａが設けられる位置が、水が掛かったり水没したりするおそれのない位置である場合は、フィルタ６４，７３をメッシュ状フィルタや微細孔フィルタとすることによって、製造コストを低減させてもよい。
【００９７】
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。
【００９８】
電動パワーステアリング装置１００，２００は、ラック１２ａを有するラックシャフト１２と、ラック１２ａに噛み合う第２ピニオン２３を有する駆動シャフト２２と、駆動シャフト２２に設けられるウォームホイール５２と、ウォームホイール５２と噛み合うウォームシャフト５１と、ウォームシャフト５１を回転駆動する電動モータ２１と、ラックシャフト１２を収容するラック収容空間が形成されるラックハウジング１７と、ウォームホイール５２及びウォームシャフト５１を収容しラック収容空間と連通するウォーム収容空間が形成されるウォームハウジング５３と、ウォームハウジング５３に設けられラック収容空間及びウォーム収容空間内の圧力を調整する内圧調整部６０，７０と、を備え、ウォーム収容空間は、ウォームホイール５２を収容する第１収容孔５４と、ウォームシャフト５１を収容する第２収容孔５５と、を有し、内圧調整部６０，７０は、第１収容孔５４及び第２収容孔５５の少なくとも一方の開口端を閉塞するベローズ６１，７１を有し、ベローズ６１，７１は、外部の圧力とウォーム収容空間内の圧力との差圧に応じて変形する。
【００９９】
この構成では、ラック収容空間及びウォーム収容空間内の圧力を調整可能な内圧調整部６０，７０が、第１収容孔５４及び第２収容孔５５の少なくとも一方の開口端に設けられる。このように、内圧調整部６０，７０は、ラックハウジング１７やウォームハウジング５３から突出して設けられることなく、第１収容孔５４の開口端や第２収容孔５５の開口端に生じるデッドスペースに内蔵される。このため、電動パワーステアリング装置１００，２００の周辺に設けられる部材と内圧調整部６０，７０とが干渉することが回避され、結果として、内圧調整部６０，７０を備えた電動パワーステアリング装置１００，２００の車両に対する搭載性を向上させることができる。
【０１００】
また、内圧調整部６０，７０は、ベローズ６１，７１を開口端に保持する保持部材６３，７２をさらに有し、保持部材６３，７２には、外気が流出入する通気孔６３ｂ，７２ａが設けられ、通気孔６３ｂ，７２ａには、液体の通過を抑制し気体の通過を許容するフィルタ６４，７３が設けられる。
【０１０１】
この構成では、ベローズ６１，７１に外部の圧力を導く通気孔６３ｂ，７２ａに液体の通過を抑制し気体の通過を許容するフィルタ６４，７３が設けられる。このように、防水透湿性のフィルタ６４，７３を設けることによって内圧調整部６０，７０内に水が浸入することが防止されるため、結果として、電動パワーステアリング装置１００，２００が水没したり被水したりした際に内圧調整部６０，７０を通じて電動パワーステアリング装置１００，２００の内部に水が浸入することを防止することができる。また、この構成では、ベローズ６１，７１内に水が浸入することが防止されることから、ベローズ６１，７１の変形が水によって阻害されることが避けられるため、内圧調整部６０，７０を安定して作動させることができる。
【０１０２】
また、内圧調整部６０，７０は、ベローズ６１，７１の変形を制限する制限部６２ｄ，６３ｃをさらに有する。
【０１０３】
この構成では、ベローズ６１，７１の変形を制限する制限部６２ｄ，６３ｃが設けられる。このように、ベローズ６１，７１の変形を制限することで、ベローズ６１，７１が周囲の部材に接触して破損したり、周囲の部材に張り付いたりすることが防止される。この結果、ベローズ６１，７１を差圧に応じて円滑に変形させることが可能となる。
【０１０４】
また、ベローズ６１は、第１収容孔５４の開口端に設けられる。
【０１０５】
この構成では、ベローズ６１は、ウォームホイール５２を収容する第１収容孔５４の開口端に設けられる。ウォームホイール５２を収容する第１収容孔５４の外径はウォームホイール５２の外径よりも大きいことから、ベローズ６１の外径を比較的大きく設定することが可能となる。ベローズ６１の外径が大きければベローズ６１がわずかに変形した場合であってもラック収容空間及びウォーム収容空間の容積を大きく変化させることができるため、内圧調整部６０によって、ラック収容空間及びウォーム収容空間内の圧力の調整を迅速に行うことが可能となる。
【０１０６】
また、第１収容孔５４の第１中心軸線ＣＬ１と第２収容孔５５の第２中心軸線ＣＬ２とは、第１中心軸線ＣＬ１及び第２中心軸線ＣＬ２に直交する方向から見て、傾いて交差している。
【０１０７】
この構成では、第１収容孔５４の第１中心軸線ＣＬ１と第２収容孔５５の第２中心軸線ＣＬ２とが傾いて交差している。第１中心軸線ＣＬ１と第２中心軸線ＣＬ２とが傾いて交差すると、第１収容孔５４と第２収容孔５５とを連通する連通開口５７の第１中心軸線ＣＬ１方向における幅が大きくなり、第１収容孔５４の開口端に生じるデッドスペースが大きくなる。このように、大きなデッドスペースが生じる第１収容孔５４の開口端に内圧調整部６０を内蔵させることによって、内圧調整部６０を備えた電動パワーステアリング装置１００の車両に対する搭載性を向上させることができる。
【０１０８】
また、ラックシャフト１２に対して揺動自在に連結される一対のタイロッド５と、ラックシャフト１２とタイロッド５との連結部６を覆い、ラック収容空間の一部を画定するブーツ１９と、をさらに備え、ベローズ６１，７１はブーツ１９よりも小さい圧力で変形する。
【０１０９】
この構成では、ベローズ６１，７１はブーツ１９よりも小さい圧力で変形する。このようにベローズ６１，７１をブーツ１９よりも変形し易くすることによって、圧力差が生じた場合にブーツ１９が変形したり破損したりすることを確実に防止することができる。
【０１１０】
また、膜部材は、ベローズまたはダイヤフラムである。
【０１１１】
この構成では、膜部材がベローズまたはダイヤフラムである。このように、膜部材として、構成が簡素なベローズやダイヤフラムを採用することによって、内圧調整部６０，７０を備えた電動パワーステアリング装置１００，２００の製造コストを低減することができる。
【０１１２】
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】
【０１１３】
１００，２００・・・電動パワーステアリング装置、５・・・タイロッド、６・・・ボールジョイント（連結部）、１２・・・ラックシャフト、１２ａ・・・ラック、１７・・・ラックハウジング、１７ａ・・・収容孔（第１収容空間）、１９・・・ブーツ、２１・・・電動モータ、２２・・・駆動シャフト、２３・・・第２ピニオン（ピニオン）、５１・・・ウォームシャフト、５２・・・ウォームホイール、５３・・・ウォームハウジング、５４・・・第１収容孔、５５・・・第２収容孔、５７・・・連通開口、６０・・・第１内圧調整部（内圧調整部）、６１・・・ベローズ（膜部材）、６２・・・サポート部材、６２ｄ・・・第１制限部（制限部）、６３・・・保持部材、６３ｂ・・・通気孔、６３ｃ・・・第２制限部（制限部）、６４・・・フィルタ、７０・・・第２内圧調整部（内圧調整部）、７１・・・ベローズ（膜部材）、７２・・・保持部材、７２ａ・・・通気孔、７３・・・フィルタ、ＣＬ１・・・第１中心軸線、ＣＬ２・・・第２中心軸線
【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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【図６】
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【図７】
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