(57)【要約】【課題】減速機ハウジングとモータハウジングとの間のシール性を確保することのできるステアリング装置を提供する。【解決手段】電動パワーステアリング装置１は、モータハウジング６１により周囲を覆われたモータ６と、減速機９を内部に収容する減速機ハウジング１３とを備えており、減速機ハウジング１３の外壁１４にモータハウジング６１が取り付けられている。モータ６の出力軸６０は、減速機ハウジング１３の外壁１４に形成された貫通孔１５を通じて減速機ハウジング１３の内部に延びるように配置されている。モータハウジング６１には、貫通孔１５の内壁面との間に環状の隙間を隔てて貫通孔１５の内部に延びるインロー部６６が形成されている。貫通孔１５の内周面とインロー部６６の外周面との間の隙間には、自身の径方向に弾性を有する環状のパッキン７０が配置されている。【選択図】図２
2015093512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータハウジングにより周囲を覆われたモータと、
前記モータの出力軸に取り付けられた駆動プーリ、車両の操舵機構に取り付けられた従動プーリ、並びに前記駆動プーリ及び前記従動プーリに巻き掛けられた無端状のベルトを有し、前記モータの出力の回転を前記駆動プーリ、前記ベルト、及び前記従動プーリを介して前記操舵機構に伝達する減速機と、
前記減速機を内部に収容する減速機ハウジングと、を備え、
前記モータハウジングは、前記減速機ハウジングの外壁に取り付けられ、
前記モータの出力軸は、前記減速機ハウジングの外壁に形成された貫通孔を通じて前記減速機ハウジングの内部に延びるように配置されるステアリング装置において、
前記モータハウジングには、前記貫通孔の内周面との間に環状の隙間を隔てて前記貫通孔の内部に延びるインロー部が形成され、
前記環状の隙間には、自身の径方向に弾性を有する環状のパッキンが嵌合されることを特徴とするステアリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のステアリング装置において、
前記パッキンは、前記径方向に対向する一対の対向部を有する形状からなることを特徴とするステアリング装置。
【請求項３】
請求項２に記載のステアリング装置において、
前記パッキンは、Ｙパッキン、Ｕパッキン、及びＶパッキンのうちのいずれかであることを特徴とするステアリング装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のステアリング装置において、
前記貫通孔の内周面、及び前記インロー部の外周面の少なくとも一方には、前記パッキンが係合する係合溝が形成されることを特徴とするステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ステアリング装置の一つとして、モータトルクを減速機及びボールねじ機構を介して転舵軸の軸方向の力に変換することにより操舵機構にアシスト力を付与する電動パワーステアリング装置が知られている。この種の電動パワーステアリング装置には、例えば特許文献１に見られるように、転舵軸に対してモータの出力軸が平行に配置された、いわゆるラックパラレル型の電動パワーステアリング装置がある。この電動パワーステアリング装置は、モータの出力軸及びボールねじ機構にそれぞれ取り付けられた一対のプーリ、及び各プーリに巻き掛けられた無端状のベルトからなる減速機を備えており、モータの出力軸の回転が減速機を介してボールねじ機構に伝達される。また、モータハウジングは減速機ハウジングに対してボルトによって締結固定されている。減速機ハウジングとモータハウジングとの間には、Ｏリングからなるパッキンが介在されており、このパッキンにより各ハウジング間のシール性が確保されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３４９８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような電動パワーステアリング装置では、モータトルクの伝達効率を確保するためにベルトの張力を適切に設定することが重要である。そこで従来は、例えば減速機ハウジングにモータハウジングを組み付ける際に、減速機ハウジングにモータハウジングを当接させてボルトを仮止めした後、減速機ハウジングに対してモータハウジングを転舵軸に直交する方向にずらすことでベルトの張力を調整するといった方法が用いられている。このベルト張力調整方法では、ベルト張力の調整が完了した後にボルトを本締めすることにより減速機ハウジングに対してモータハウジングが固定される。
【０００５】
ところで、ベルト張力調整時に減速機ハウジングに対してモータハウジングをずらすと、減速機ハウジングとモータハウジングとの間に介在されたパッキンに摩擦力が作用する。この摩擦力によりパッキンの位置がずれて減速機ハウジングとモータハウジングとの間にパッキンを噛み込むと、パッキンのシール機能が損なわれ、各ハウジング間のシール性が低下するおそれがある。
【０００６】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、減速機ハウジングとモータハウジングとの間のシール性を確保することのできるステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、モータハウジングにより周囲を覆われたモータと、前記モータの出力軸に取り付けられた駆動プーリ、車両の操舵機構に取り付けられた従動プーリ、並びに前記駆動プーリ及び前記従動プーリに巻き掛けられた無端状のベルトを有し、前記モータの出力の回転を前記駆動プーリ、前記ベルト、及び前記従動プーリを介して前記操舵機構に伝達する減速機と、前記減速機を内部に収容する減速機ハウジングと、を備え、前記モータハウジングは、前記減速機ハウジングの外壁に取り付けられ、前記モータの出力軸は、前記減速機ハウジングの外壁に形成された貫通孔を通じて前記減速機ハウジングの内部に延びるように配置されるステアリング装置において、前記モータハウジングには、前記貫通孔の内周面との間に環状の隙間を隔てて前記貫通孔の内部に延びるインロー部を形成し、前記環状の隙間には、自身の径方向に弾性を有する環状のパッキンを嵌合させることとした。
【０００８】
この構成のように、減速機ハウジングの貫通孔の内周面と、モータハウジングのインロー部の外周面との間にパッキンを嵌合させれば、各ハウジング間のシール性を確保することができる。一方、上記のような構成を採用した場合、ベルト張力調整時に減速機ハウジングに対してモータハウジングがずらされると、減速機ハウジングの貫通孔の中心軸と、モータハウジングのインロー部の中心軸とがずれる可能性がある。これが、インロー部の外周面と貫通孔の内周面との間に形成される隙間に、隙間の広い部分と、隙間の狭い部分とを生じさせる要因となる。この点、上記構成のようにパッキンが径方向に弾性を有していれば、こうした隙間の変形に追従してパッキンが変形するため、シール性をより的確に確保することができる。
【０００９】
上記ステアリング装置について、前記パッキンは、前記径方向に対向する一対の対向部を有する形状からなることが好ましい。
この構成によれば、一対の対向部が開くように変形したり、あるいは閉じるように変形することにより、パッキンが径方向に弾性変形し易くなる。これにより、上記のような隙間の変形に、より追従し易くなるため、シール性を向上させることができる。
【００１０】
具体的には、前記パッキンは、Ｙパッキン、Ｕパッキン、及びＶパッキンのうちのいずれかであることが好ましい。
この構成によれば、径方向に弾性を有するパッキンを容易に実現することができる。
【００１１】
上記ステアリング装置について、前記貫通孔の内周面、及び前記インロー部の外周面の少なくとも一方には、前記パッキンが係合する係合溝が形成されることが好ましい。
この構成によれば、パッキンの位置ずれを抑制することができるため、高いシール性を確保することができる。
【発明の効果】
【００１２】
このステアリング装置によれば、減速機ハウジングとモータハウジングとの間のシール性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】電動パワーステアリング装置の一実施形態についてその断面構造を示す断面図。
【図２】実施形態の電動パワーステアリング装置についてそのアシスト機構周辺の断面構造を示す断面図。
【図３】電動パワーステアリング装置の変形例についてそのアシスト機構周辺の断面構造を示す断面図。
【図４】電動パワーステアリング装置の他の変形例についてそのアシスト機構周辺の断面構造を示す断面図。
【図５】電動パワーステアリング装置の他の変形例についてそのアシスト機構周辺の断面構造を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、ステアリング装置の一実施形態について説明する。本実施形態のステアリング装置は、モータにより操舵機構にアシスト力を付与する電動パワーステアリング装置である。
【００１５】
図１に示すように、この電動パワーステアリング装置１は、運転者のステアリングホイール２の操作に基づき転舵輪３を転舵させる操舵機構４、及び運転者のステアリング操作を補助するアシスト機構５を備えている。
【００１６】
操舵機構４は、ステアリングホイール２の回転軸となるステアリングシャフト４０を備えている。ステアリングシャフト４０は、ステアリングホイール２に連結されたコラムシャフト４１、コラムシャフト４１の下端部に連結されたインターミディエイトシャフト４２、及びインターミディエイトシャフト４２の下端部に連結されたピニオンシャフト４３からなる。ピニオンシャフト４３の下端部はラックアンドピニオン機構４４を介して転舵軸としてのラックシャフト４５に連結されている。操舵機構４では、運転者のステアリングホイール２の操作に伴いコラムシャフト４１、インターミディエイトシャフト４２、及びピニオンシャフト４３が一体的に回転する。ピニオンシャフト４３の回転運動がラックアンドピニオン機構４４を介してラックシャフト４５の軸方向の往復直線運動に変換される。このラックシャフト４５の軸方向の往復直線運動がその両端に連結されたボールジョイント４６を介してタイロッド４７に伝達され、タイロッド４７が駆動する。このタイロッド４７の駆動に基づいて転舵輪３の転舵角が変化することにより、車両の進行方向が変更される。
【００１７】
アシスト機構５はラックシャフト４５に設けられている。アシスト機構５はモータ６及び動力伝達機構７からなる。モータ６の出力軸６０はラックシャフト４５の中心軸に平行に配置されている。すなわち本実施形態の電動パワーステアリング装置１はラックパラレル型の電動パワーステアリング装置である。動力伝達機構７は、ラックシャフト４５の周囲に一体的に取り付けられたボールねじ機構８、及びモータ６の出力軸６０の回転をボールねじ機構８に伝達する減速機９からなる。動力伝達機構７は、モータ６の出力軸６０の回転力を減速機９及びボールねじ機構８を介してラックシャフト４５の軸方向の力に変換しラックシャフト４５に付与する。このモータ６から動力伝達機構７を介してラックシャフト４５に付与される力により運転者のステアリング操作が補助される。
【００１８】
ピニオンシャフト４３、ラックシャフト４５、及び動力伝達機構７の外周はラックハウジング１０により覆われている。ラックハウジング１０は、動力伝達機構７の付近でラックシャフト４５の軸方向に分割された第１ハウジング１１及び第２ハウジング１２からなり、それらが互いに連結されることで構成されている。ラックハウジング１０における動力伝達機構７を収容する部分の底部には、減速機９の一部を収容する減速機ハウジング１３が鉛直方向下側に突出するように形成されている。減速機ハウジング１３の外壁１４には環状の貫通孔１５が形成されており、この貫通孔１５を通じてモータ６の出力軸６０が減速機ハウジング１３の内部まで延びて減速機９に連結されている。
【００１９】
次に、図２を参照して、ボールねじ機構８及び減速機９のそれぞれの構造について詳述する。なお、図２では、ラックシャフト４５の中心軸を「ｍ１」、モータ６の出力軸６０の中心軸を「ｍ２」、減速機ハウジング１３に形成された貫通孔１５の中心軸を「ｍ３」で示している。
【００２０】
図２に示すように、ラックシャフト４５の外周面にはねじ溝４８が形成されている。ボールねじ機構８は、ラックシャフト４５のねじ溝４８に複数のボール８０を介して螺合された円筒状のナット８１を有している。ナット８１は、ボールベアリング８２によりラックハウジング１０に対して回転可能に支持されている。ナット８１の内周面にはねじ溝８３が形成されている。このナット８１のねじ溝８３とラックシャフト４５のねじ溝４８とにより囲まれる空間により螺旋状の転動路Ｒが形成される。またナット８１の内部には、転動路Ｒの二箇所間を短絡する図示しない循環路が形成されている。
【００２１】
このような構造からなるボールねじ機構８では、ナット８１がラックシャフト４５に対して相対回転すると、ボール８０がナット８１及びラックシャフト４５から負荷（摩擦力）を受けて転動路Ｒ内を転動する。このときボール８０は、ナット８１の内部に形成された循環路を通じて転動路Ｒ内を無限循環する。こうしたボール８０の転動により、ナット８１に付与されるトルクがラックシャフト４５に伝達され、ラックシャフト４５がナット８１に対して軸方向に移動する。すなわちボールねじ機構８は、ナット８１の回転に基づいてラックシャフト４５に軸方向の力を付与する。
【００２２】
減速機９は、モータ６の出力軸６０に一体的に取り付けられた駆動プーリ９０、ナット８１の外周面に一体的に取り付けられた従動プーリ９１、及び各プーリ９０，９１に巻き掛けられた無端状のベルト９２を有している。減速機９は、駆動プーリ９０の回転をベルト９２及び従動プーリ９１を介してナット８１に伝達する。
【００２３】
これらボールねじ機構８及び減速機９、並びにモータ６により構成されるアシスト機構５では、モータ６への通電に基づきモータ６の出力軸６０が回転すると、モータ６の出力軸６０と一体となって駆動プーリ９０が回転する。これにより駆動プーリ９０は、ベルト９２を介して従動プーリ９１及びナット８１を一体回転させる。このナット８１の回転に基づいてラックシャフト４５に軸方向の力が付与される。
【００２４】
次に、減速機ハウジング１３に対するモータ６の取り付け構造について説明する。
図２に示すように、モータ６の周囲はモータハウジング６１により覆われている。モータハウジング６１における出力軸６０側の端部には、軸線ｍ２を中心に円筒状をなすフランジ部６２が形成されており、このフランジ部６２の軸方向の端面６３が減速機ハウジング１３の外壁１４に当接している。フランジ部６２には、その軸方向に貫通する複数のボルト孔６４が形成されている。このボルト孔６４に挿通されたボルト６５が減速機ハウジング１３の外壁１４に締結されることにより、モータハウジング６１が減速機ハウジング１３に固定されている。
【００２５】
モータハウジング６１には、フランジ部６２の端面６３から減速機ハウジング１３の貫通孔１５の内部に延びるインロー部６６が形成されている。インロー部６６は軸線ｍ２を中心に円筒状に形成されている。インロー部６６は、フランジ部６２から延びるように形成される基端部６６ａと、基端部６６ａの端面から延びるように形成され基端部６６ａよりも小さい外径を有する縮径部６６ｂとからなり、基端部６６ａと縮径部６６ｂとの境界部分に段差面６６ｃを有している。このインロー部６６の縮径部６６ｂの外周面と、減速機ハウジング１３の貫通孔１５の内周面との間に形成された環状の隙間に、環状の第１パッキン７０が嵌合されている。図２に拡大して示すように、第１パッキン７０は、その中心軸に直交する断面において軸方向に延びる延設部７１と、延設部７１の一端部からＶ字状に分岐して第１パッキン７０の径方向に対向する一対の対向部７２，７３とを有する、いわゆるＹパッキンからなる。延設部７１の対向部７２，７３が形成されている一端部と反対側の他端部は、インロー部６６の段差面６６ｃに接触している。また一対の対向部７２，７３は、貫通孔１５の内周面及びインロー部６６の外周面にそれぞれ接触している。
【００２６】
減速機ハウジング１３におけるモータハウジング６１との当接面１６には環状の溝１７が形成されており、この溝１７にＯリングからなる第２パッキン７４が配置されている。
以下、本実施形態の電動パワーステアリング装置１の作用及び効果について説明する。
【００２７】
（１）本実施形態の電動パワーステアリング装置１では、減速機ハウジング１３にモータ６を組み付ける際に、まず、減速機ハウジング１３の外壁１４にモータハウジング６１を当接させてボルト６５を仮止めする。その後、減速機ハウジング１３に対してモータハウジング６１を図中の矢印ａ１，ａ２で示す方向にずらすことにより、すなわちラックシャフト４５の中心軸ｍ１とモータ６の出力軸６０の中心軸ｍ２との間の距離が変化する方向にずらすことによりベルト９２の張力を調整する。その際、減速機ハウジング１３とモータハウジング６１との間に第２パッキン７４を噛み込むと、第２パッキン７４のシール性が低下するおそれがある。この点、本実施形態の電動パワーステアリング装置１では、第２パッキン７４のシール性が低下した場合でも、第１パッキン７０により減速機ハウジング１３とモータハウジング６１との間のシール性を維持することができる。
【００２８】
（２）ベルト張力調整時に、例えばベルト９２の張力を増加させようとしてモータハウジング６１を減速機ハウジング１３に対して矢印ａ２で示す方向にずらした場合、インロー部６６の中心軸ｍ２が貫通孔１５の中心軸ｍ３に対して矢印ａ２で示す方向にずれる。この場合、インロー部６６の外周面と貫通孔１５の内周面との間に形成される隙間は、矢印ａ２で示す方向の側で狭くなり、その反対の矢印ａ１で示す方向の側で広くなる。この点、本実施形態の第１パッキン７０は、隙間が狭くなる部分で一対の対向部７２，７３が閉じるように変形し、また隙間が広くなる部分では一対の対向部７２，７３が広がるように変形するため、隙間の変形に追従することができる。そのためシール性をより的確に確保することができる。
【００２９】
なお、上記実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・第１パッキン７０の形状は適宜変更可能である。第１パッキン７０は、例えば図３に示すように、その中心軸に直交する断面において第１パッキン７０の径方向に対向する一対の対向部７５，７６を有する、いわゆるＵパッキンであってもよい。あるいは、図４に示すように、第１パッキン７０は、その中心軸に直交する断面において第１パッキン７０の径方向に対向する一対の対向部７７，７８を有する、いわゆるＶパッキンであってもよい。要は、第１パッキン７０は、自身の径方向に弾性を有する環状のパッキンであればよい。
【００３０】
・図５に示すように、減速機ハウジング１３の貫通孔１５の内周面に、第１パッキン７０の一方の対向部７２が係合する係合溝１８を形成してもよい。またモータハウジング６１のインロー部６６の外周面に、第１パッキン７０の他方の対向部７３が係合する係合溝６７を形成してもよい。これにより、第１パッキン７０の位置ずれが抑制されるため、シール性を的確に確保することができる。なお、第１パッキン７０がＹパッキンからなる場合も含め、それ以外のパッキンからなる場合でも、減速機ハウジング１３の貫通孔１５の内周面、及びモータハウジング６１のインロー部６６の外周面の少なくとも一方に第１パッキン７０が係合する係合溝が形成されていれば、同様の効果を得ることができる。
【００３１】
・第２パッキン７４を省略し、第１パッキン７０のみで減速機ハウジング１３とモータハウジング６１との間のシール性を確保してもよい。
・上記実施形態及びその変形例に示す減速機ハウジング１３とモータハウジング６１との間のシール構造は、ラックパラレル型の電動パワーステアリング装置１に限らず、それ以外のステアリング装置にも適用可能である。例えばコラムシャフト４１にアシスト力を付与する電動パワーステアリング装置や、ステアバイワイヤ式のステアリング装置等、モータから減速機を介して操舵機構にアシスト力を付与する各種ステアリング装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００３２】
４…操舵機構、６…モータ、９…減速機、１３…減速機ハウジング、１５…貫通孔、１８，６７…係合溝、６０…出力軸、６１…モータハウジング、６６…インロー部、７０…パッキン、７２〜７７…対向部、９０…駆動プーリ、９１…従動プーリ、９２…ベルト。
【図１】
2015093512.tif 000003
【図２】
2015093512.tif 000004
【図３】
2015093512.tif 000005
【図４】
2015093512.tif 000006
【図５】
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