特開 2022-128844 ステアリング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022128844

(43)【公開日】2022-09-05

(54)【発明の名称】ステアリング装置

(51)【国際特許分類】

   B62D 3/12 20060101AFI20220829BHJP

   F16J 15/52 20060101ALI20220829BHJP

   F16J 3/04 20060101ALI20220829BHJP

【ＦＩ】

B62D3/12 505

B62D3/12 501D

F16J15/52 C

F16J3/04 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021027291

(22)【出願日】2021-02-24

(71)【出願人】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】110000648

【氏名又は名称】特許業務法人あいち国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】110000604

【氏名又は名称】弁理士法人 共立特許事務所

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000604

【氏名又は名称】弁理士法人 共立特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田中 英治

(72)【発明者】

【氏名】坂東 勇気

(72)【発明者】

【氏名】大野 浩平

【テーマコード（参考）】

3J043

3J045

【Ｆターム（参考）】

3J043AA03

3J043DA06

3J043FA01

3J043FA05

3J043FB10

3J045AA04

3J045BA02

3J045CB21

(57)【要約】

【課題】タイロッドが連結されない側のハウジングの端部からのラック軸の突出長さを車両の要求に応じて小さくすることができる小型のステアリング装置を提供する。
【解決手段】ステアリング装置１は、ラック軸２４の一方の端部２４ｃに設けられ、ハウジング１０の第一開口端部１１内に設けられた停止部１６と、ラック軸２４の一方の端部に設けられ、ラック軸２４の軸線方向における一方方向への移動を停止部１６と当接することによって規制する当接部２６と、開口部がハウジング１０の第一開口端部１１の外周面１１ｃに固定され、ラック軸２４の一方の端部２４ｃ及び当接部２６を内部空間ＩＡ１内に収容し、外部空間ＯＡから内部空間ＩＡ１への水の侵入を遮断する袋状で蛇腹状の第一ブーツ４０と、を備え、第一ブーツ４０は、第一ブーツ内に収容するラック軸２４の一方の端部２４ｃ又は当接部２６とは固定されない。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

操舵部材の作動に応じて軸線周りに回転するピニオンと、
前記ピニオンと噛合するラック歯を備えるラック軸と、
前記ラック軸を軸線方向に移動可能に収容する筒状のハウジングと、
前記ラック軸の一方及び他方の端部のうち前記他方の端部のみに連結され、リンク機構を介して操舵輪に操舵力を伝達するタイロッドと、
を備えるステアリング装置であって、
前記ハウジングの一方の開口端部である第一開口端部内に設けられた停止部と、
前記ラック軸の前記一方の端部に設けられ、前記ラック軸の前記軸線方向における一方方向への移動を前記停止部と当接することによって規制する当接部と、
前記ハウジングの前記第一開口端部の外周面に開口部が固定され、前記ラック軸の前記一方の端部及び前記当接部を内部空間に収容し、外部空間から前記内部空間への水の侵入を遮断する袋状で蛇腹状の第一ブーツと、
を備え、
前記第一ブーツは、前記第一ブーツ内に収容する前記ラック軸の前記一方の端部又は前記当接部とは固定されない、ステアリング装置。

【請求項2】

前記ハウジングの他方の開口端部である第二開口端部の外周面と前記タイロッドの外周面とに両端の開口部がそれぞれ固定され、前記ラック軸の前記他方の端部及び前記タイロッドの前記ラック軸側の端部を内部空間に収容し、前記外部空間から前記内部空間への水の侵入を遮断する筒状で蛇腹状の第二ブーツを備える、請求項１に記載のステアリング装置。

【請求項3】

前記第一ブーツの外径は前記第二ブーツの外径以上であり、前記第一ブーツの内径は前記第二ブーツの内径以上である、請求項２に記載のステアリング装置。

【請求項4】

前記第一ブーツの軸長は前記第二ブーツの軸長以下である、請求項２又は３に記載のステアリング装置。

【請求項5】

前記操舵輪の操舵状態が直進状態である時の前記ラック軸の前記軸線方向における位置を中立位置と定義し、
前記ラック軸が前記中立位置に位置する場合、
前記軸線方向における前記当接部の前記第一ブーツ側の端面と前記第一ブーツとの間のブーツ間距離は、前記軸線方向における前記当接部の前記ハウジング側の端面と前記当接部が当接する前記停止部の端面との間の距離であるストローク距離よりも小さい、請求項１－４の何れか１項に記載のステアリング装置。

【請求項6】

前記第一ブーツは、前記蛇腹状で筒状の第一筒部と、底部と、前記開口部とを備えて有底筒状に形成され、
前記外部空間と前記第一ブーツの前記内部空間との間で、空気及び前記水の侵入を遮断する、請求項１－５の何れか１項に記載のステアリング装置。

【請求項7】

前記第一ブーツは、前記蛇腹状で筒状の第一筒部と、底部と、前記開口部とを備えて有底筒状に形成され、
前記底部には、前記外部空間と前記第一ブーツの前記内部空間との間で、空気の流通は許容し、前記水の侵入は遮断する呼吸弁を備える、請求項１－５の何れか１項に記載のステアリング装置。

【請求項8】

前記ハウジングは、前記外部空間と前記第一ブーツの前記内部空間との間で、空気の流通は許容し、前記水の侵入は遮断する呼吸弁を備える、請求項１－５の何れか１項に記載のステアリング装置。

【請求項9】

前記ステアリング装置は、
前記操舵部材に連結され前記ピニオンに回転トルクを伝達する操舵シャフトに操舵アシスト力を付与するアシスト機構をさらに備え、
前記アシスト機構は、ウォーム減速機を介してアシストモータのモータトルクを前記操舵シャフト及び前記ピニオンに伝達する、請求項１－８の何れか１項に記載のステアリング装置。

【請求項10】

前記ラック軸は前記軸線方向が車両の前後方向に沿って配置されるとともに、前記当接部側が前方側に配置され、前記タイロッド側が後方側に配置される、請求項１－９の何れか１項に記載のステアリング装置。

【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、自動車等の車両に備えられるラックアンドピニオン式のステアリング装置には、ラック軸が、例えば、車両の前後方向に沿って配置され、タイロッドがラック軸の他端である後端のみに連結されるタイプのものがある。このようなステアリング装置では、運転者が行なうステアリング操作に応じて、ステアリング軸、及びステアリング軸の先端に設けられたピニオンが軸線周りに回転し、これによってピニオンが噛み合うラック歯を備えるラック軸を軸線方向（例えば、前後方向）に往復移動させる。そして、ラック軸の軸線方向への移動に伴いタイロッド及びタイロッドに連結されるリンク機構等が作動され、左右の操舵輪が操舵される（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

このようなタイプのステアリング装置では、通常、ラック軸は、筒状のハウジングに収容され、タイロッドが連結されない側のラック軸の端部は、ハウジングの端部から所定量突出している。このため、車両走行中等においてハウジング内に水が浸入しないようハウジングの端部の外周面とラック軸の端部の外周面との間には、両者に跨るように、例えばゴム製のブーツが設けられている。このとき、ブーツは、ラック軸の軸線方向における移動を吸収するために蛇腹で形成されている場合が多い。

【0004】

なお、上述した構成では、ハウジングの端部からのラック軸の突出長さが短かすぎる場合には、ラック軸の端部がハウジング側に向かって移動すると、ラック軸端部に固定されたブーツ端部がラック軸とともにハウジング内に引き込まれて破損する虞がある。このため、ハウジングの端部からのラック軸の突出長さ及びブーツの全長を、ハウジング内に引き込まれないだけの長さ以上にする必要がある。このため、ステアリング装置は比較的大きくなる傾向がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】実公平７－１４１１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、近年では、車両の小型化への要求が強く、車両におけるステアリング装置の搭載スペースも小さくなっている。このため、ハウジングの端部からのラック軸の突出長さをできるだけ小さくする必要が生じてきた。

【0007】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ラック軸の一方の端部のみにタイロッドが連結されて操舵輪が操舵されるタイプのステアリング装置において、タイロッドが連結されない側のハウジングの端部からのラック軸の突出長さを車両の要求に応じて小さくすることができる小型のステアリング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】

【0008】

ステアリング装置は、操舵部材の作動に応じて軸線周りに回転するピニオンと、前記ピニオンと噛合するラック歯を備えるラック軸と、前記ラック軸を軸線方向に移動可能に収容する筒状のハウジングと、前記ラック軸の一方及び他方の端部のうち前記他方の端部のみに連結され、リンク機構を介して操舵輪に操舵力を伝達するタイロッドと、を備える。ステアリング装置は、前記ハウジングの一方の開口端部である第一開口端部内に設けられた停止部と、前記ラック軸の前記一方の端部に設けられ、前記ラック軸の前記軸線方向における一方方向への移動を前記停止部と当接することによって規制する当接部と、前記ハウジングの前記第一開口端部の外周面に開口部が固定され、前記ラック軸の前記一方の端部及び前記当接部を内部空間に収容し、外部空間から前記内部空間への水の侵入を遮断する袋状で蛇腹状の第一ブーツと、を備え、前記第一ブーツは、前記第一ブーツ内に収容する前記ラック軸の前記一方の端部又は前記当接部とは固定されない。

【0009】

このように、袋状で蛇腹状の第一ブーツは、開口部が筒状のハウジングの第一開口端部の外周面に固定されるが、ハウジングの第一開口端部より軸方向外方に位置し、第一ブーツの内部空間に収容されるラック軸の一方の端部又は当接部には固定されない。つまり、第一ブーツは、ハウジングの第一開口端部の外周面に片持ち状態で固定される。このため、操舵部材の作動に応じてラック軸の端部がハウジング側（一方方向）に向かって移動しても、ラック軸のみが移動するだけである。これにより、従来技術のように第一ブーツの端部がラック軸の移動に伴って引きずられ、ハウジングの第一開口端部内に引き込まれ破損する虞はない。

【0010】

このように、ラック軸には、第一ブーツとの固定部が不要であるため、ハウジングの端面からのラック軸の突出長さを、ラック軸の軸線方向への作動（ストローク）にとって必要な最低限の長さとすることができ、ステアリング装置の小型化をはかることができる。そして、このとき、第一ブーツは、蛇腹で形成されている。このため、第一ブーツは、片持ち支持であっても袋状部分の重力方向下方への垂れ下がりを最小限に抑えて姿勢を容易に維持できる。また、蛇腹で形成されているため、たとえ、第一ブーツ内の温度が低下し第一ブーツ内の空気が収縮し負圧となっても、蛇腹は径方向につぶれることなく軸線方向に変形するだけである。このため、ラック軸との接触による第一ブーツの破損等の虞を抑制できる。また、第一ブーツは袋状で形成され、水の侵入を遮断するため、第一ブーツ内及びハウジング内への水の侵入が防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明に係る電動パワーステアリング装置の構成及び機構を説明する概要図である。

【図2】図１のＰ視図であり、第一実施形態のステアリング装置１の外観及び一部断面を示す図である。

【図3】図２を図２における上方から見た部分断面図であり、停止部を説明する図である。

【図4】図２のIV-IV矢視断面図である。

【図5】図２を図２における上方から見た部分断面図であり、第一実施形態に係る第一ブーツ及び第二ブーツを詳細に説明する図である。

【図6】従来技術におけるブーツの構成を説明する図である。

【図7A】ラック軸の作動を説明する第一の図である。

【図7B】ラック軸の作動を説明する第二の図である。

【図8】第二実施形態を説明する図である。

【図9】図８の呼吸弁の拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

＜１．第一実施形態＞
以下、本発明の第一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る電動パワーステアリング装置（ステアリング装置に相当）の構成及び機構を説明する概要図である。図２は、図１のＰ視図であり、ステアリング装置１の外観及び一部断面を示す図である。なお、電動パワーステアリング装置（以降、ステアリング装置と称する）とは、アシスト機構がアシストする操舵アシスト力によって操舵力を補助するステアリング装置である。

【0013】

（１－１．概要）
ここで、理解を深めるため本実施形態に係るステアリング装置１の概要について簡単に説明しておく。ステアリング装置１は、例えば、自動車等の車両に搭載される。本実施形態においては、ステアリング装置１が搭載される車両は左ハンドルであるという前提で説明を行なうものとする。ステアリング装置１は、ラックアンドピニオン式のステアリング装置である。

【0014】

図１に示すように、ステアリング装置１のラック軸２４は車両の前後方向（図１参照）に沿って配置され、タイロッド３０の一端がラック軸２４の後端のみにボールジョイントＢＪを介して連結される。なお、図１中において、符号ＦＲを付与した二点鎖線は車両のフレームを示す。タイロッド３０の他端は、リンク機構８０を介して操舵輪９０に連結されている。

【0015】

（１－２．ステアリング装置１の構成）
図１、図２に示すように、ステアリング装置１は、ハウジング１０と、操舵機構２０ （ステアリングホイール２１、ステアリングシャフト２２、ピニオン２３及びラック軸２４）と、タイロッド３０と、第一ブーツ４０（図２）と、第二ブーツ５０（図２）と、トルク検出装置６０（図２）と、アシスト機構７０と、を備える。

【0016】

（１－３．ハウジング１０）
図２に示すように、ハウジング１０の主要な部分は、筒状に形成され、概ね、軸線Ｃ１が車両の前後方向に沿うよう配置されて車両に固定される。なお、ここでいう前後方向とは、車両が直進する方向と平行である必要はなく、車両が直進する方向とハウジングの軸線とが為す角度が、例えば４５度以内程度の範囲内にあればよい。なお、以降において「前後方向」といった場合には同様の解釈をするものとする。

【0017】

ハウジング１０は、図１、図２に示すようにラック軸２４を車両の前後方向に相対移動可能となるよう挿通し収容する。また、ハウジング１０は、軸線方向両側に、外方に開口する開口端部を備える。車両の前方に向かって開口される一方側の開口端部を第一開口端部１１と称する。また、車両の後方に向かって開口される他方側の開口端部を第二開口端部１２と称する。

【0018】

図２、図３に示すように、第一開口端部１１及び第二開口端部１２の径方向内側には、ハウジング１０の軸線Ｃ１方向における両端面１１ａ、１２ａよりそれぞれ奥側の所定の位置に、第一段付き面１３、第二段付き面１４が形成されている。第一段付き面１３、第二段付き面１４は、ハウジング１０の軸線と直交する面であり、ラック軸２４を挿通するハウジング１０の収容孔１５と同等以上の内径を有して形成されている。

【0019】

第一段付き面１３及び第二段付き面１４には、各面１３、１４に底面１６ｃ、１６ｃが当接するよう停止部１６が設けられる。つまり、停止部１６は、ハウジング１０の一方の開口端部である第一開口端部１１内に設けられる。停止部１６、１６はどのような構成を有して形成されていてもよいが、例えば、図３に示すような円環状に形成されたダンパであってもよい。この場合、停止部１６，１６（ダンパ）は、保持部１６ａ、１６ａと衝撃吸収部１６ｂ、１６ｂとを備える。

【0020】

保持部１６ａ、１６ａは、所謂、ブッシュであり、例えば鉄系材料で形成され、軸線直交断面が切欠きを有してＣ字状に形成される。このとき、保持部１６ａ、１６ａは、Ｃ字における切欠き部が、後に詳述するラック軸２４のラック歯２４ａと対向するよう配置される。衝撃吸収部１６ｂ、１６ｂは、例えばゴム材料又は樹脂等によって円筒状に形成され、図３に示すように、保持部１６ａ、１６ａと第一開口端部１１の内周面との間に配置される。停止部１６、１６の衝撃吸収部１６ｂ、１６ｂは、第一段付き面１３及び第二段付き面１４に対向する底面１６ｃ、１６ｃが第一段付き面１３及び第二段付き面１４と当接し保持される。なお、この態様に限らず、ダンパを設けずに、第一、第二段付き面１３、１４自体を停止部としてもよい。

【0021】

（１－４．操舵機構２０）
上述したように、操舵機構２０は、図１、図２に示すように、ステアリングホイール２１（操舵部材に相当）と、ステアリングシャフト２２（操舵シャフトに相当）と、ピニオン２３と、ラック軸２４とを備える。ステアリングホイール２１は、ステアリングシャフト２２の一方の端部に固定され、車室内においてステアリングシャフト２２と一体回転可能に支持される。ステアリングシャフト２２は、運転者の回転操作によってステアリングホイール２１に加えられるトルクをラック軸２４に伝達する。

【0022】

ステアリングシャフト２２は、車体（図略）及びハウジング１０に支持される。ステアリングシャフト２２のラック軸２４側の端部には、ラックアンドピニオン機構を構成するピニオン２３が設けられる。また、ステアリングシャフト２２には、ピニオン２３よりステアリングホイール２１側の所定の位置に、ウォーム減速機２５を構成する大径のホイール部２５ａが設けられている。ホイール部２５ａは、ステアリングシャフト２２と一体回転可能に設けられ、アシスト機構７０の一部を構成する。

【0023】

ラック軸２４は、上述したように、ハウジング１０内の収容孔１５に収容される。つまり、ハウジング１０と同様に、軸線が車両の前後方向に沿うように配置される。ラック軸２４は、軸線方向における一部にピニオン２３と噛合するラック歯２４ａ（図４参照）が形成されている。

【0024】

ラック歯２４ａは、ピニオン２３とともにラックアンドピニオン機構を構成する。ラックアンドピニオン機構は、ステアリング装置１の用途等に基づいて、ステアリングシャフト２２とラック軸２４との間で伝達可能な最大軸力が設定される。これにより、運転者によるステアリングホイール２１の回転操作に応じて、ピニオン２３が軸線周りに回転し、ラック軸２４を軸線方向（前後方向）に往復移動させる。

【0025】

ラック軸２４の一方の端部（図１、２において前方側の端部）には、当接部２６が設けられている。当接部２６は、ラック軸２４の軸線方向における一方方向への移動を停止部１６と当接することによって規制する部材である。このとき、一方方向とは、軸線方向後方に向かう方向である。図２に示すように、当接部２６は、円板部２６ａと、円板部２６ａの中央からラック軸２４側に突設される雄ねじ部２６ｂと、を備える。円板部２６ａは、外径がラック軸２４の外径より大きくなるように形成されている。

【0026】

このため、雄ねじ部２６ｂがラック軸２４の一方の端部に形成された雌ねじ部２４ｂに螺着された状態では、図２に示すように、円板部２６ａは、ラック軸２４の外周面から径方向外方に拡張されている。これにより、ラック軸２４が軸線方向後方に向かって大きく移動する場合、円板部２６ａのラック軸２４側における拡張された端面２６ａ１が、ハウジング１０の第一開口端部１１内に設けられたダンパ１６（停止部）の衝撃吸収部１６ｂ、１６ｂと当接し、ラック軸２４の軸線方向後方への移動を規制する。なお、上記態様に限らず、雄ねじ部がラック軸２４側に設けられ、雌ねじ部が当接部２６側に設けられる態様であってもよい。

【0027】

上述したように、タイロッド３０は、一端がラック軸２４の他方（後方側）の端部（後端部）のみにボールジョイントＢＪを介して連結される。また、タイロッド３０は、他端がリンク機構８０に連結され、リンク機構８０が操舵輪９０に連結される。これによりタイロッド３０がラック軸２４に押動、又は引っ張られることで、リンク機構８０を介して操舵輪９０、９０に操舵力を伝達する。

【0028】

（１－５．第一ブーツ４０）
図２、図５に示す第一ブーツ４０は、例えば、ゴム、又はエラストマを含む樹脂によって有底筒状に形成される。つまり、図２、図５に示すように、第一ブーツ４０は、軸長（全長）における全部、又は一部が蛇腹状（蛇腹形状）に形成される第一筒部４１と、第一筒部４１の前方側端部において開口を閉塞するよう設けられる円形の底部４２と、第一筒部４１の後方側端部に設けられる開口部４３と、を備える。そして、第一筒部４１の蛇腹形状部分における外径をφＤ１とする。また、第一筒部４１の蛇腹形状部分における内径をφＤ２とする。

【0029】

なお、外径φＤ１及び内径φＤ２は、第一筒部４１の蛇腹形状部分のうち軸線とほぼ平行な部分における径とする。また、第一ブーツ４０の軸線方向における軸長（全長）をＬ１とする。外径φＤ１、内径φＤ２及び軸長Ｌ１は、ラック軸２４が中立位置に位置するときの径及び長さとする。なお、中立位置とは、操舵輪９０、９０の操舵状態が直進状態（図１の状態参照）である時におけるラック軸２４の軸線方向における位置であると定義する。以降においても、中立位置といった場合、上記と同様の定義によって決まる位置であるものとする。

【0030】

上述したように、第一ブーツ４０は、袋状で、かつ蛇腹状に形成される。第一ブーツ４０は、開口部４３が、図３に示すハウジング１０の第一開口端部１１の外周面１１ｃに固定されて片持ち状態となり、ラック軸２４の一方の端部２４ｃ及び当接部２６を内部空間ＩＡ１内に収容する。このように、第一ブーツ４０と、内部空間ＩＡ１に収容される当接部２６とは相互に固定されておらず、相対移動可能な状態である。これにより、外部空間ＯＡに連通する開口を有さない第一ブーツ４０は、外部空間ＯＡから第一ブーツ４０の内部空間ＩＡへの水の侵入を確実に遮断する。なお、第一ブーツ４０については、のちに詳細に説明する。

【0031】

（１－６．第二ブーツ５０）
図２、図５に示す第二ブーツ５０は、例えば、ゴム、又はエラストマを含む樹脂によって形成される。図２、図５に示すように、第二ブーツ５０は、筒状で、かつ全部または一部が蛇腹状（蛇腹形状）に形成される第二筒部５１を備える。つまり、第二ブーツ５０は、第二筒部５１の両端に開口部を備える。第二筒部５１の蛇腹形状部分における外径をφＤ３とする。また、第二筒部５１の蛇腹形状部分における内径をφＤ４とする。但し、外径φＤ３及び内径φＤ４は、第二筒部５１のうち軸線とほぼ平行な部分における径とする。また、外径φＤ３及び内径φＤ４は、外径φＤ１及び内径φＤ２と同様、ラック軸２４が中立位置に位置するときの径及び長さとする。

【0032】

そして、このとき、第一ブーツ４０の外径φＤ１と、第二ブーツ５０の外径φＤ３とは、φＤ１≧φＤ３の関係を有していることが好ましい。これにより、片持ち状態でハウジング１０に支持される第一ブーツ４０であっても内面が当接部２６及びラック軸２４に接触しにくくなり、耐久性が確保される。ただし、この態様には限らず、φＤ１＜φＤ３であってもよく、これによっても相応の効果は期待できる。

【0033】

また、第一ブーツ４０の内径φＤ２と、第二ブーツ５０の内径φＤ４は、φＤ２≧φＤ４の関係を有していることが好ましい。これにより、片持ち状態でハウジング１０に支持される第一ブーツ４０の内面が当接部２６及びラック軸２４にさらに接触しにくくなり、より耐久性が向上される。ただし、この態様には限らず、φＤ２＜φＤ４であってもよく、これによっても相応の効果は期待できる。

【0034】

また、第二ブーツ５０の軸線方向における軸長をＬ２とする。このとき、第一ブーツ４０の軸長Ｌ１と第二ブーツ５０の軸長Ｌ２との関係は、Ｌ１≦Ｌ２であることが好ましい。なお、ここでいう軸長Ｌ２は、上述した軸長Ｌ１と同様、ラック軸２４が中立位置に位置するときの第二ブーツ５０の長さとする。これにより、ステアリング装置１の前後方向における小型化が図れる。ただし、この態様には限らず、Ｌ１＞Ｌ２であってもよく、これによっても相応の効果は期待できる。

【0035】

そして、第二ブーツ５０は、ハウジング１０の他方の開口端部である第二開口端部１２の外周面１２ｃと、タイロッド３０の外周面３０ａとの間に跨って両端が固定される。これにより、第二ブーツ５０は、ラック軸２４の他方の端部２４ｄ及びタイロッド３０のラック軸２４側の端部３０ｂを内部空間ＩＡ２に収容する。このように構成されて、第二ブーツ５０は、外部空間ＯＡから第二ブーツ５０の内部空間ＩＡ２への水の侵入を遮断する。また、保持部１６ａ、１６ａの切欠き部とラック歯２４ａとの隙間、および同切欠き部とラック軸２４の端部付近の円筒部との隙間、およびハウジング１０の内面とラック軸２４との隙間は、ラック軸２４の移動に伴って伸縮する第一ブーツ４０と第二ブーツ５０の間で空気が流通する経路となる。この経路により、一方のブーツが縮むと内部の空気が移動して他方のブーツが伸びる。

【0036】

（１－７．アシスト機構７０）
アシスト機構７０は、後述するトルク検出装置６０の出力に基づいて制御されるモータＭ（アシストモータに相当）を駆動源としてステアリングシャフト２２（操舵シャフト）に操舵アシスト力を付与する機構である。図１、図２に示すとおり、アシスト機構７０は、ハウジング１０、モータＭ、制御部ＥＣＵ、モータＭの出力シャフト７１、及びウォーム減速機２５（後述するウォーム２５ｂ及びウォーム２５ｂと噛合する大径のホイール部２５ａ）を備える。ウォーム減速機２５は、ハウジング１０の主要な部分である筒状部分から膨出し形成される膨出部１０ａに設けられる。

【0037】

アシスト機構７０は、モータＭの回転トルク（モータトルク）を、ウォーム減速機２５を介して、ステアリングシャフト２２に伝達する。ウォーム減速機２５を構成するウォーム２５ｂは、出力シャフト７１に同軸で設けられている。また、ウォーム２５ｂは、ハウジング１０内でステアリングシャフト２２に設けられたホイール部２５ａと噛合している。そして、ステアリングシャフト２２が、ウォーム減速機２５を介して伝達された回転トルクをピニオン２３に伝達することにより、出力されたモータＭの回転トルクをラック軸２４の軸線方向における直線往復動の移動力に変換し、ステアリング装置１の左右の操舵輪９０、９０に対する作動にアシスト力を付与する。

【0038】

このときの作動を図１に基づき具体的に説明する。まず、運転手によるステアリングホイール２１の矢印方向の回転操作力及びモータＭによるアシスト力がラック軸２４に付与されると、ラック軸２４は、例えば、矢印Ａ１方向（軸線方向）に移動する。これにより、ラック軸２４の他端にボールジョイントＢＪを介して連結されるタイロッド３０が押動され、Ｌ字状のリンク部材８１（リンク機構８０）が、回転軸８１ａを回転中心として矢印Ａ２方向に回転する。リンク部材８１が矢印Ａ２方向に回転すると、リンク部材８１と連結される直線状のリンク部材８２が車両の左方向に移動する。

【0039】

リンク部材８２が車両の左方向に移動すると、リンク部材８２に固定部材８３、８４を介して連結される直線状のリンク部材８５、８６がそれぞれ左方向に所定量移動する。これにより、リンク部材８５、８６が、それぞれボールジョイントＢＪによって連結するリンク部材８７、８８の端部８７ａ、８８ａを押動する、又は引っ張る。このとき、リンク部材８７、８８は、回転軸８７ｂ、８８ｂ周りに回転可能であるとともに、操舵輪９０、９０と一体的に回転する構成となっている。このため、リンク部材８５、８６が、リンク部材８７、８８の端部８７ａ、８８ａを押動する、又は引っ張ることにより、リン左右の操舵輪９０、９０は、回転軸８７ｂ、８８ｂ周りに所定角度だけ操舵される。

【0040】

トルク検出装置６０（図２参照）は、ハウジング１０の膨出部１０ａの内部に配置され、制御部ＥＣＵと接続される。そして、トルク検出装置６０は膨出部１０ａに内蔵されるトーションバーの捩れ量に基づいて、ステアリングシャフト２２に加えられるトルクを検出し、制御部ＥＣＵに検出データを送信する。図１に示すように、モータＭは、制御部ＥＣＵと接続される。

【0041】

モータＭは、出力シャフト７１がステアリングシャフト２２と所定の角度を有するよう配置され、ハウジング１０の所定に位置に固定される。上述したように、出力シャフト７１は、先端側にウォーム減速機２５を構成するウォーム２５ｂを備えている。ウォーム２５ｂは、ハウジング１０（膨出部１０ａ）内でステアリングシャフト２２に設けられた大径のホイール部２５ａと噛合している。

【0042】

モータＭを駆動するための制御部ＥＣＵは、車体（図略）に固定される。制御部ＥＣＵは、トルク検出装置６０の出力信号に基づいて、操舵補助トルクを決定し、モータＭの出力を制御する。制御部ＥＣＵがモータＭの出力を制御し出力シャフト７１を回転させると、モータＭの回転トルクが、上述したウォーム減速機２５を介して、ステアリングシャフト２２、延いてはピニオン２３及びラック軸２４に伝達される。

【0043】

（１－８．第一ブーツ４０詳細）
ここで本発明に係る第一ブーツ４０の詳細について説明する。ここでは、比較のため、まず従来技術について簡単な説明を行なう。図６に示すように、従来技術のラック軸Ｒの前方側端部には、前方に向かって伸びた軸部Ｂを備える当接部Ｃが固定されている。また、本実施形態の第一ブーツ４０に対応する、従来技術のブーツＱは、本実施形態の第二ブーツ５０と同様の形状を有しており、筒状でかつ蛇腹状に形成されている。そして、ブーツＱは、外部空間ＯＡから内部空間ＩＡへの水の侵入を防止するため、ハウジングＨの一方の開口端部の外周面Ｈａと、当接部Ｃが備える前方に伸びた軸部Ｂの外周面Ｂａとの間に跨って両者の外周面にそれぞれ固定されている。なお、上記において、図６におけるラック軸Ｒの軸線方向位置は、中立状態における位置（中立位置）であるものとする。

【0044】

このような構成の従来技術では、当接部Ｃの軸部Ｂの外周面Ｂａに固定するブーツＱの端部の固定位置Ｄには制約がある。つまり、当接部Ｃのラック軸Ｒ側の端面ＦがハウジングＨ内に設けられた停止部（図略）に当接するまでラック軸Ｒが後方に向かい移動しても、ブーツＱの外周部がハウジングＨの開口内に引き込まれないよう固定位置Ｄを設定する必要がある。このため、従来技術においては、当接部Ｃの端面Ｆと固定位置Ｄとの間には必然的に所定の距離Ｇが必要となるとともに、通常その距離は小さくない。そして、このとき、固定位置Ｄが設定された状態における、ハウジングＨの前方側端面からラック軸Ｒ及び当接部Ｃの前方側端面までの突出長さをＬＬとする。

【0045】

従来技術に対し、本実施形態では、ラック軸２４の中立位置で記載した図５に示すように、第一ブーツ４０は、袋状で、かつ蛇腹状に形成される。そして、第一ブーツ４０は、ハウジング１０の第一開口端部１１の外周面１１ｃに開口部４３が片持ち状態で固定され、ラック軸２４の一方の端部２４ｃ及び当接部２６を内部空間ＩＡ１内に収容する。したがって、第一ブーツ４０と当接部２６とは相互に固定されておらず、相対移動可能な状態である。

【0046】

このように、ラック軸２４（又は当接部２６）と第一ブーツ４０とは固定されていない。このため、ラック軸２４が後方（一方方向）に向かって移動しても、第一ブーツ４０がハウジング１０の第一開口端部１１内に引き込まれる虞はない。したがって、ラック軸２４は、端部に厚さ（ｔ１）が薄い板状の円板部２６ａ（当接部２６）のみを備える構成とすることができ、ハウジング１０の端面１１ａからのラック軸２４及び当接部２６の突出長さＬ４（図５参照）を従来技術における突出長さＬＬよりも大幅に短縮できる。

【0047】

但し、本実施形態では、第一ブーツ４０の底部４２の前方側端面が当接部２６よりさらに前方に位置している。このため、ステアリング装置１を従来技術のステアリング装置より小型化するためには、第一ブーツ４０の軸長Ｌ１を、従来技術における突出長さＬＬまでの間の範囲内に収まるよう調節すればよい。

【0048】

このとき、軸線方向における当接部２６の第一ブーツ４０側の端面２６ａ２と第一ブーツ４０の底部４２の底面４２ａとの間の距離をブーツ間距離Ｌ５とすると、ラック軸２４が中立位置から移動可能なストローク距離Ｌ３と、ブーツ間距離Ｌ５とは、Ｌ３＞Ｌ５の関係を有していることが好ましい。なお、ストローク距離Ｌ３は、中立位置における当接部２６のハウジング１０側の端面２６ａ１と、停止部１６の端面１６ｄとの間の軸線方向における距離である。これにより、効果的にステアリング装置１の小型化を図ることができる。但し、この態様に限らず、ラック軸２４のストローク距離Ｌ３と、ブーツ間距離Ｌ５とは、Ｌ３≦Ｌ５の関係を有していてもよい。

【0049】

上記において、例えば、ラック軸２４のストローク距離Ｌ３と、ブーツ間距離Ｌ５とが、Ｌ３＞Ｌ５の関係を有している場合、図７Ａに示すように、ラック軸２４が中立位置から前方にストローク距離Ｌ５だけストロークすると、ストローク途中でラック軸２４の当接部２６の前方側端面２６ａ２が第一ブーツ４０の底面４２ａと当接する。そして、その後、残りのストローク（Ｌ３－Ｌ５）では、図７Ｂに示すように、当接部２６が 第一ブーツ４０の底面４２ａを押しながら底部４２及び蛇腹部を変形させてストロークする。このように第一ブーツ４０の底部４２の底面位置を設定することにより、より一層、ステアリング装置１のラック軸２４の軸線方向において小型化を図ることができる。

【0050】

また、例えば、ラック軸２４のストローク距離Ｌ３と、ブーツ間距離Ｌ５とが、Ｌ３≦Ｌ５の関係を有している場合、ラック軸２４が中立位置から前方にストローク距離Ｌ３だけストロークすると、当接部２６の前方側端面２６ａ２が第一ブーツ４０の底面４２ａとちょうど当接するか、又は当接しない（図略）。これにより、上記Ｌ３＞Ｌ５の場合よりもラック軸２４の軸線方向において大型化はするが、第一ブーツ４０の耐久性を向上させることができる。

【0051】

なお、上記実施形態では、ステアリング装置１を左ハンドル車に適用した態様について説明した。しかしながら、この態様には限らず、ステアリング装置１を右ハンドル車に適用してもよい。この場合、図１のステアリング装置１及びリンク機構８０等の構成を左右で反転させてやればよい。これによっても同様の効果が期待できる。

【0052】

（１－９．実施形態による効果）
上記第一実施形態によれば、ステアリング装置１は、ハウジング１０の一方の開口端部である第一開口端部１１内に設けられた停止部１６（ダンパ）と、ラック軸２４の一方の端部２４ｃに設けられ、ラック軸２４の軸線方向における一方方向（後方に向かう方向）への移動を停止部１６と当接することによって規制する当接部２６と、ハウジング１０の第一開口端部１１の外周面１１ｃに開口部４３が固定され、ラック軸２４の一方の端部２４ｃ及び当接部２６を内部空間ＩＡ１内に収容し、外部空間ＯＡから内部空間ＩＡ１への水の侵入を遮断する袋状で蛇腹状の第一ブーツ４０と、を備え、第一ブーツ４０は、第一ブーツ４０内に収容するラック軸２４の一方の端部２４ｃ又は当接部２６とは固定されない。

【0053】

このように、蛇腹状の第一ブーツ４０は、開口部４３が、筒状のハウジング１０の第一開口端部１１の外周面１１ｃに固定されるが、ハウジング１０の第一開口端部１１より前方側軸方向外方に位置し、内部空間ＩＡ１に収容するラック軸２４の一方の端部２４ｃ又は当接部２６には固定されない。このため、ステアリングシャフト２２（操舵部材）の作動に応じてラック軸２４の端部２４ｃが、一方方向であるハウジング１０側に向かって移動しても、ラック軸２４のみが移動するだけである。これにより、第一ブーツ４０がラック軸２４の移動に伴って引きずられ、延いては、ハウジング１０の第一開口端部１１内に引き込まれる虞はない。

【0054】

このように、ラック軸２４には、第一ブーツ４０との固定部が不要であるため、ハウジング１０の端面１１ａからのラック軸２４の突出長さは、ラック軸２４の軸線方向への作動（ストローク）に必要な最低限の長さとすることができ、小型のステアリング装置１が得られる。なお、このとき、第一ブーツ４０の筒状の第一筒部４１は、蛇腹で形成されている。このため、第一ブーツ４０は、片持ち支持であっても袋状部分（第一筒部４１及び底部４２）の重力方向下方への垂れ下がりを最小限に抑えて姿勢を容易に維持できる。

【0055】

また、第一ブーツ４０の第一筒部４１は、蛇腹で形成されているため、たとえ、第一ブーツ４０内の温度が低下し、第一ブーツ４０内の空気が収縮して負圧になっても、蛇腹は径方向につぶれず軸線方向に変形するだけである。このため、ラック軸２４との接触による第一ブーツ４０の破損等の虞を効果的に抑制できる。また、第一ブーツ４０は袋状に形成され、ハウジング１０への取り付け状態において開口を有さないため、外部空間ＯＡから内部空間ＩＡ１への水の侵入を確実に遮断することができる。

【0056】

また、上記実施形態によれば、ハウジング１０の他方の開口端部である第二開口端部１２の外周面１２ｃとタイロッド３０の外周面３０ａとに両端の開口部がそれぞれ固定され、ラック軸２４の他方の端部２４ｄ及びタイロッド３０のラック軸２４側の端部３０ｂを内部空間ＩＡ２に収容し、外部空間ＯＡから内部空間ＩＡ２への水の侵入を遮断する筒状で蛇腹状の第二ブーツ５０を備える。これにより、外部空間ＯＡから内部空間ＩＡ２への水の侵入を確実に遮断することができる。

【0057】

また、上記実施形態によれば、第一ブーツ４０の外径φＤ１は第二ブーツ５０の外径(φＤ３)以上である（φＤ１≧φＤ３）。また、第一ブーツ４０の内径φＤ２は第二ブーツ５０の内径φＤ４以上である（φＤ２≧φＤ４）。これにより、片持ち状態でハウジング１０に支持される第一ブーツ４０の内面が当接部２６及びラック軸２４に接触しにくくなり、耐久性が向上される。

【0058】

また、上記実施形態によれば、第一ブーツ４０の軸長Ｌ１は第二ブーツ５０の軸長Ｌ２以下である（Ｌ１≦Ｌ２）。これにより、ステアリング装置の小型化が図れる。

【0059】

また、上記実施形態によれば、操舵輪９０、９０の操舵状態が直進状態である時のラック軸２４の軸線方向における位置を中立位置と定義し、ラック軸２４が中立位置に位置する場合、軸線方向における当接部２６の第一ブーツ４０側の端面２６ａ２と第一ブーツ４０の底面４２ａとの間のブーツ間距離Ｌ５は、軸線方向における当接部２６のハウジング１０側の端面２６ａ１と当接部２６が当接する停止部１６の前方側端面１６ｄとの間の距離であるストローク距離Ｌ３よりも小さい（Ｌ３＞Ｌ５）。これにより、効果的にステアリング装置の小型化を図ることができる。

【0060】

また、上記実施形態によれば、ステアリング装置１は、ステアリングホイール２１（操舵部材）に連結され、ピニオン２３に回転トルクを伝達するステアリングシャフト２２（操舵シャフト）に操舵アシスト力を付与するアシスト機構７０をさらに備え、アシスト機構７０は、ウォーム減速機２５を介してアシストモータＭのモータトルクをステアリングシャフト２２及びピニオン２３に伝達する。このようなタイプのステアリング装置では、ラック軸に直接、操舵アシスト力を付与するタイプのステアリング装置と比較して、さらに小型化を図りやすい。

【0061】

また、上記実施形態によれば、ラック軸２４は軸線方向が車両の前後方向に沿って配置されるとともに、当接部２６側が前方側に配置され、タイロッド３０側が後方側に配置される。これにより、ステアリング装置１の小型化によって車両の前方のスペースが確保できるので、エンジンルームにおいて前方のスペースが少ないバスやトラック等の商用車に適用しやすい。

【0062】

＜２．第二実施形態＞
上記第一実施形態では、第一ブーツ４０が袋状にゴム、又はエラストマを含む樹脂のみで形成された。しかしながら、第二実施形態として、図８、図９に示すように第一ブーツ１４０に、呼吸弁１５０を備えてもよい。このとき、第一ブーツ１４０は、上記実施形態における第一ブーツ４０と同様の構成を有するが、底部に呼吸弁１５０を備えている点のみ異なる。

【0063】

呼吸弁１５０は、外部空間ＯＡと第一ブーツ１４０の内部空間ＩＡ３との間で、空気の流通は許容し、水の侵入は遮断するものである。呼吸弁１５０は、公知の呼吸弁であるため、構造についての詳細な説明は行わず、簡単な説明のみ行なう。

【0064】

図９に示すように、呼吸弁１５０は、本体部１５１と、弁体１５２と、を備える。弁体１５２は、本体部１５１に対して軸線Ｃ１方向に相対移動可能である。矢印で示すシール部Ｓにおいて本体部１５１と、弁体１５２とが相互に当接することにより、水の侵入を遮断する。本実施形態において、弁体１５２は、ノーマル状態では、スプリング（図略）による付勢等の所定の手段（図略）によって、図８、図９に示す閉弁状態とする（ノーマルクローズ）。

【0065】

このような構成において、弁体１５２の下流側の圧力、即ち、第一ブーツ１４０の内部空間ＩＡ３の圧力が上昇した場合には、弁体１５２が図８、図９において左方向に移動し開弁して内部空間ＩＡ３の圧力をシール部Ｓから逃がす。また、通常時、つまり、第一ブーツ１４０の内部空間ＩＡ３の圧力が高くない（例えば、１気圧である）とき、又はラック軸２４が後方に向かって移動し内部空間ＩＡ３の圧力が負圧になるときには、弁体１５２によるシール状態は維持されるので、シール部Ｓを介して外部から水を吸い込む虞はない。このような態様によれば、呼吸弁１５０の分だけ若干、小型化は阻害されるが、相応の効果は得られる。

【0066】

なお、上記態様に限らず、呼吸弁１５０は、第一ブーツ１４０には設けず、第一ブーツ１４０が固定されたハウジング１０に設けてもよい（図略）。この場合、呼吸弁１５０を設けるハウジング１０の位置としては、ハウジング１０の軸線方向において、ハウジング１０の端面１１ａから停止部１６の前方側端面１６ｄまでの間の外周面であることが好ましい。これによっても相応の効果が期待できる。

【0067】

また、上記実施形態では、ラック軸２４を車両の前後方向に配置する態様について説明したが、この態様には限らず、ステアリング装置は、ラック軸２４を車両の左右方向に沿って配置するタイプのものであってもよい。この場合、ラック軸の片側の端部のみに取り付けられた、タイロッド、及びリンク機構の取り回しを変更することにより対応可能である。これにより、左右方向の長さが短縮され小型化できるので、左右方向に小型化が要求される車両においては好適である。

【符号の説明】

【0068】

１；ステアリング装置、 １０；ハウジング、 １１；第一開口端部、 １２；第二開口端部、 １３；第一段付き面、 １４；第二段付き面、 １６；停止部（ダンパ）、 ２０；操舵機構、 ２１；操舵部材（ステアリングホイール）、 ２２；操舵シャフト（ステアリングシャフト）、 ２３；ピニオン、 ２４；ラック軸、 ２４ａ；ラック歯、 ２５；ウォーム減速機、 ２５ａ；ホイール部、 ２５ｂ；ウォーム、 ２６；当接部、３０；タイロッド、 ４０、１４０；第一ブーツ、 ５０；第二ブーツ、 ６０；トルク検出装置、 ７０；アシスト機構、 ７１；出力シャフト、 ８０；リンク機構、 ９０、 ９０；操舵輪、 １５０；呼吸弁、 ＩＡ１；内部空間、 ＩＡ２、ＩＡ２、ＩＡ３；内部空間、 Ｌ１、Ｌ２；軸長、 Ｌ３；ストローク距離、 Ｌ５；ブーツ間距離、 Ｍ；モータ、 ＯＡ；外部空間、 φＤ１；外径（第一ブーツ）、 φＤ２；内径（第一ブーツ）、 φＤ３；外径（第二ブーツ）、 φＤ４；内径（第二ブーツ）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】