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(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】P2024039197
(43)【公開日】2024-03-22
(54)【発明の名称】電動パワーステアリング装置
(51)【国際特許分類】
B62D 5/04 20060101AFI20240314BHJP
【ＦＩ】
B62D5/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022143566
(22)【出願日】2022-09-09
(71)【出願人】
【識別番号】000004204
【氏名又は名称】日本精工株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】黒川 祥史
【テーマコード（参考）】
3D333
【Ｆターム（参考）】
3D333CB02
3D333CB19
3D333CC14
3D333CD05
3D333CD09
3D333CD10
3D333CD14
3D333CD16
3D333CD17
3D333CD21
3D333CD23
3D333CD28
3D333CE04
3D333CE16
3D333CE17
(57)【要約】
【課題】より小型化され、且つ、ウォームホイールとウォームシャフトとの距離の変化がより抑制される、電動パワーステアリング装置を提供すること。
【解決手段】電動パワーステアリング装置は、ウォームホイール、ウォームシャフトおよびアシストピニオン軸を収容する第１ハウジングと、ウォームホイールおよびウォームシャフトを収容する第２ハウジングと、第１ハウジングと第２ハウジングとの間に配置されるシール部材と、を備える。第１ハウジングにおける第１方向の他方側には、第１方向の他方側に向けて突出する環状凸部が設けられる。第２ハウジングにおける第１方向の一方側には、環状凸部の外周面の外周側に嵌合する側面部が設けられる。環状凸部の外周面には、径方向内側に凹み且つシール部材が収容されるシール部材収容溝が設けられる。
【選択図】図４
【解決手段】電動パワーステアリング装置は、ウォームホイール、ウォームシャフトおよびアシストピニオン軸を収容する第１ハウジングと、ウォームホイールおよびウォームシャフトを収容する第２ハウジングと、第１ハウジングと第２ハウジングとの間に配置されるシール部材と、を備える。第１ハウジングにおける第１方向の他方側には、第１方向の他方側に向けて突出する環状凸部が設けられる。第２ハウジングにおける第１方向の一方側には、環状凸部の外周面の外周側に嵌合する側面部が設けられる。環状凸部の外周面には、径方向内側に凹み且つシール部材が収容されるシール部材収容溝が設けられる。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１方向に延び、且つ、第１方向の一方側の外周にラック軸のラック歯と噛み合うピニオン歯が設けられるアシストピニオン軸と、
前記アシストピニオン軸における第１方向の他方側に取り付けられ、且つ、外周にホイール歯部が設けられるウォームホイールと、
前記ホイール歯部と噛み合うシャフト歯部を有し、前記ウォームホイールに対して第１方向に交差する第２方向の一方側に配置され、且つ、モータの駆動力によって回転するウォームシャフトと、
前記アシストピニオン軸を収容する第１ハウジングと、
当該第１ハウジングの第１方向の他方側に隣接して配置され且つ前記ウォームホイールおよび前記ウォームシャフトを収容する第２ハウジングと、
を備え、
前記第１ハウジングにおける第１方向の他方側には、前記アシストピニオン軸の中心軸の外周側に環状に配置され且つ第１方向の他方側に向けて突出する環状凸部が設けられ、
前記第２ハウジングにおける第１方向の一方側には、前記環状凸部の外周面の外周側に嵌合する側面部が設けられ
前記環状凸部と前記側面部との間にシール部材が設けられる、
電動パワーステアリング装置。
前記アシストピニオン軸における第１方向の他方側に取り付けられ、且つ、外周にホイール歯部が設けられるウォームホイールと、
前記ホイール歯部と噛み合うシャフト歯部を有し、前記ウォームホイールに対して第１方向に交差する第２方向の一方側に配置され、且つ、モータの駆動力によって回転するウォームシャフトと、
前記アシストピニオン軸を収容する第１ハウジングと、
当該第１ハウジングの第１方向の他方側に隣接して配置され且つ前記ウォームホイールおよび前記ウォームシャフトを収容する第２ハウジングと、
を備え、
前記第１ハウジングにおける第１方向の他方側には、前記アシストピニオン軸の中心軸の外周側に環状に配置され且つ第１方向の他方側に向けて突出する環状凸部が設けられ、
前記第２ハウジングにおける第１方向の一方側には、前記環状凸部の外周面の外周側に嵌合する側面部が設けられ
前記環状凸部と前記側面部との間にシール部材が設けられる、
電動パワーステアリング装置。
【請求項2】
前記環状凸部の外周面または前記第２ハウジングの前記側面部の内側面のどちらか一方には、径方向内側に凹み且つ前記シール部材が収容されるシール部材収容溝が周方向に沿って設けられ、前記シール部材収容溝に前記シール部材が収容された状態で前記環状凸部と前記側面部との間を封止する、
請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項3】
前記環状凸部は、
前記アシストピニオン軸の前記中心軸に直交する平面に沿う第１天面部を有する第１部位と、
前記第１部位の径方向外側に隣接して配置され且つ径方向外側に行くに従って第１方向の一方側に向けて延びる第２天面部を有する第２部位と、を備え、
前記第２天面部は、前記ウォームシャフトと対向して配置される、
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。
前記アシストピニオン軸の前記中心軸に直交する平面に沿う第１天面部を有する第１部位と、
前記第１部位の径方向外側に隣接して配置され且つ径方向外側に行くに従って第１方向の一方側に向けて延びる第２天面部を有する第２部位と、を備え、
前記第２天面部は、前記ウォームシャフトと対向して配置される、
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】
前記環状凸部には、
前記第１部位および前記第２部位の少なくともいずれかに配置されて第１方向の一方側に凹む凹部が設けられる、
請求項３に記載の電動パワーステアリング装置。
前記第１部位および前記第２部位の少なくともいずれかに配置されて第１方向の一方側に凹む凹部が設けられる、
請求項３に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項5】
前記環状凸部は、
前記中心軸の軸回りの周方向に延びる第１環状部と、
当該第１環状部の外周側に配置される第２環状部と、
径方向に延びて前記第１環状部と前記第２環状部とを繋ぐ複数の支持脚と、を備え、
前記アシストピニオン軸の前記中心軸に直交する平面に沿う第１天面部を有する第１部位と、前記第１部位の径方向外側に隣接して配置され且つ径方向外側に行くに従って第１方向の一方側に向けて延びる第２天面部を有する第２部位との境界は、前記支持脚と重なり、
前記第１環状部の内周側には、前記アシストピニオン軸を前記環状凸部に対して回転可能に支持する軸受が設けられる、
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。
前記中心軸の軸回りの周方向に延びる第１環状部と、
当該第１環状部の外周側に配置される第２環状部と、
径方向に延びて前記第１環状部と前記第２環状部とを繋ぐ複数の支持脚と、を備え、
前記アシストピニオン軸の前記中心軸に直交する平面に沿う第１天面部を有する第１部位と、前記第１部位の径方向外側に隣接して配置され且つ径方向外側に行くに従って第１方向の一方側に向けて延びる第２天面部を有する第２部位との境界は、前記支持脚と重なり、
前記第１環状部の内周側には、前記アシストピニオン軸を前記環状凸部に対して回転可能に支持する軸受が設けられる、
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6】
前記環状凸部は、
前記中心軸の軸回りの周方向に延びる第１環状部と、
当該第１環状部の外周側に配置される第２環状部と、
径方向に延びて前記第１環状部と前記第２環状部とを繋ぐ複数の支持脚と、を備え、
前記第１部位と前記第２部位との境界は、前記支持脚と重なり、
前記第１環状部の内周側には、前記アシストピニオン軸を前記環状凸部に対して回転可能に支持する軸受が設けられる、
請求項３に記載の電動パワーステアリング装置。
前記中心軸の軸回りの周方向に延びる第１環状部と、
当該第１環状部の外周側に配置される第２環状部と、
径方向に延びて前記第１環状部と前記第２環状部とを繋ぐ複数の支持脚と、を備え、
前記第１部位と前記第２部位との境界は、前記支持脚と重なり、
前記第１環状部の内周側には、前記アシストピニオン軸を前記環状凸部に対して回転可能に支持する軸受が設けられる、
請求項３に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項7】
前記環状凸部の内周側には、前記アシストピニオン軸を前記環状凸部に対して回転可能に支持する軸受が設けられ、
前記アシストピニオン軸の径方向から見て、前記シール部材収容溝は、前記軸受と重なる、
請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
前記アシストピニオン軸の径方向から見て、前記シール部材収容溝は、前記軸受と重なる、
請求項２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】
本開示は、電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１の電動パワーステアリング装置は、ラック軸と、ピニオン軸と、ウォームホイールと、ウォームシャフトと、モータと、ハウジングと、を備える。具体的には、ピニオン軸の中心軸の軸方向の一端部にピニオン歯が設けられ、当該ピニオン歯がラック軸のラック歯に噛み合う。ピニオンシャフトの軸方向の他端部にウォームホイールが取り付けられ、ウォームホイールはウォームシャフトに噛み合う。ウォームシャフトは、モータの出力軸に回転可能に取り付けられる。
【0003】
ハウジングは、ラック軸およびピニオン軸を収容する第１ハウジングと、ウォームホイール、ウォームシャフトおよびモータを収容する第２ハウジングと、を備える。第１ハウジングのフランジと第２ハウジングのフランジとをボルトを介して締結することにより、第１ハウジングと第２ハウジングとを連結する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００１－２７１９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ピニオン軸は、軸受を介して第１ハウジングに回転可能に支持され、モータは、第２ハウジングに取り付けられる。従って、第１ハウジングのフランジと第２ハウジングのフランジとをボルトを介して締結する構造では、ウォームホイールとウォームシャフトとの距離が変化しやすくなり、ウォームホイールとウォームシャフトとが噛み合う際に異音が発生したり、ウォームホイールのホイール歯やウォームシャフトのシャフト歯に摩耗が生じたりしやすくなる。
【0006】
また、水などがハウジング内部に浸入することを抑制するために、ハウジングにシール機構を設ける必要がある。特許文献１では、第２ハウジングの壁部の下端に切欠きがあるため、例えば、壁部の外側に環状のシール部材を設けてハウジング全体を封止する必要があり、電動パワーステアリング装置が大型化する可能性がある。
【0007】
本開示は、前述の課題に鑑みてなされたものであって、より小型化され、且つ、電動パワーステアリング装置の稼動時におけるウォームホイールとウォームシャフトとの距離の変化がより抑制される、電動パワー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】
前記の目的を達成するため、一態様に係る電動パワーステアリング装置は、第１方向に延び、且つ、第１方向の一方側の外周にラック軸のラック歯と噛み合うピニオン歯が設けられるアシストピニオン軸と、前記アシストピニオン軸における第１方向の他方側に取り付けられ、且つ、外周にホイール歯部が設けられるウォームホイールと、前記ホイール歯部と噛み合うシャフト歯部を有し、前記ウォームホイールに対して第１方向に交差する第２方向の一方側に配置され、且つ、モータの駆動力によって回転するウォームシャフトと、前記アシストピニオン軸を収容する第１ハウジングと、当該第１ハウジングの第１方向の他方側に隣接して配置され且つ前記ウォームホイールおよび前記ウォームシャフトを収容する第２ハウジングと、を備え、前記第１ハウジングにおける第１方向の他方側には、前記アシストピニオン軸の中心軸の外周側に環状に配置され且つ第１方向の他方側に向けて突出する環状凸部が設けられ、前記第２ハウジングにおける第１方向の一方側には、前記環状凸部の外周面の外周側に嵌合する側面部が設けられ、前記環状凸部と前記側面部との間にシール部材が設けられる。
【0009】
前述したように、特許文献１では、第１ハウジングのフランジと第２ハウジングのフランジとをボルトを介して締結するため、ウォームホイールとウォームシャフトとの距離が変化しやすくなる。また、第２ハウジングの壁部の下端に切欠きがあるため、例えば、壁部の外側に環状のシール部材を設けてハウジング全体を封止する必要があり、電動パワーステアリング装置が大型化する可能性がある。
【0010】
これに対して、本開示では、第１ハウジングに環状凸部を設け、第２ハウジングに側面部を設け、側面部を環状凸部の外周側に嵌合する。即ち、側面部と環状凸部との、いわゆるインロー結合によって、第１ハウジングと第２ハウジングとの位置決めを行う。従って、ウォームホイールとウォームシャフトとの距離の変化がより抑制される。
【0011】
また、環状凸部と側面部との間にシール部材が設けることにより、第１ハウジングと第２ハウジングとの封止を行うため、特許文献１の電動パワーステアリング装置よりも小型化することが可能となる。以上より、本開示によれば、より小型化され、且つ、ウォームホイールとウォームシャフトとの距離の変化がより抑制される、電動パワーステアリング装置を提供することが可能となる。
【0012】
望ましい態様として、前記環状凸部の外周面または前記第２ハウジングの前記側面部の内側面のどちらか一方には、径方向内側に凹み且つ前記シール部材が収容されるシール部材収容溝が周方向に沿って設けられ、前記シール部材収容溝に前記シール部材が収容された状態で前記環状凸部と前記側面部との間を封止する。このように、シール部材収容溝にシール部材を収容し、環状凸部の外周側に第２ハウジングの側面部を嵌合することにより、第１ハウジングと第２ハウジングとの封止を行うため、特許文献１の電動パワーステアリング装置よりも小型化することが可能となる。
【0013】
望ましい態様として、前記環状凸部は、前記アシストピニオン軸の前記中心軸に直交する平面に沿う第１天面部を有する第１部位と、前記第１部位の径方向外側に隣接して配置され且つ径方向外側に行くに従って第１方向の一方側に向けて延びる第２天面部を有する第２部位と、を備え、前記第２天面部は、前記ウォームシャフトと対向して配置される。従って、第２部位の天面部が、アシストピニオン軸の中心軸に直交する平面に沿う場合に対して、環状凸部をウォームシャフトにより近づけることが可能となる。よって、本開示による電動パワーステアリング装置をより小型化することが可能となる。
【0014】
望ましい態様として、前記環状凸部には、前記第１部位および前記第２部位の少なくともいずれかに配置されて第１方向の一方側に凹む凹部が設けられる。従って、環状凸部に凹部を設けない場合に対して、電動パワーステアリング装置の重量をより軽減することが可能となる。
【0015】
望ましい態様として、前記環状凸部は、前記中心軸の軸回りの周方向に延びる第１環状部と、当該第１環状部の外周側に配置される第２環状部と、径方向に延びて前記第１環状部と前記第２環状部とを繋ぐ複数の支持脚と、を備え、前記第１部位と前記第２部位との境界は、前記支持脚と重なり、前記第１環状部の内周側には、前記アシストピニオン軸を前記環状凸部に対して回転可能に支持する軸受が設けられる。このように、支持脚が径方向に延びており、第１環状部の内周側に軸受が設けられるため、第１環状部に対する径方向の支持剛性がより高くなる。従って、回転時におけるアシストピニオン軸の径方向の変位がより小さくなり、アシストピニオン軸がより安定して回転する。
【0016】
望ましい態様として、前記環状凸部の内周側には、前記アシストピニオン軸を前記環状凸部に対して回転可能に支持する軸受が設けられ、前記アシストピニオン軸の径方向から見て、前記シール部材収容溝は、前記軸受と重なる。アシストピニオン軸の径方向から見て、例えば、シール部材収容溝が軸受よりも第１方向の一方側または他方側に位置する場合は、本開示よりも、第１ハウジングまたは第２ハウジングの第１方向の高さが大きくなる。従って、本開示に係る電動パワーステアリング装置がより小型化される。
【発明の効果】
【0017】
本開示によれば、電動パワーステアリング装置がより小型化される。また、電動パワーステアリング装置の稼動時におけるウォームホイールとウォームシャフトとの距離の変化がより抑制される。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【発明を実施するための形態】
【0019】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、同一構造の部位には同一符号を付けて、説明を省略する。なお、本実施形態において、Ｚ方向を第１方向とし、Ｙ方向を第２方向とする。Ｚ方向は、Ｙ方向と交差する。Ｘ方向は、Ｙ方向およびＺ方向と交差する。Ｚ２側は第１方向の一方側、Ｚ１側は第１方向の他方側である。Ｙ１側は第２方向の一方側、Ｙ２側は第２方向の他方側である。
【0020】
実施形態に係る電動パワーステアリング装置について説明する。図１は、実施形態に係る電動パワーステアリング装置の模式図である。図２は、図１の一部を示す斜視図である。図３は、図２の一部を拡大した斜視図である。図４は、図１のＩＶ－ＩＶ線による断面図である。図５は、図４の一部を拡大した模式図である。
【0021】
図１に示すように、電動パワーステアリング装置１００は、ステアリングホイール１０と、第１ステアリングシャフト１１と、第２ステアリングシャフト１２と、操舵ピニオン軸１３と、ラック軸１５と、タイロッド１６と、アシストピニオン軸２１と、ウォームホイール２３と、ウォームシャフト２７と、モータ７０と、ハウジング３００と、を備える。ハウジング３００は、操舵側ハウジング３と、アシスト側ハウジング４０と、を含む。操舵側ハウジング３とアシスト側ハウジング４０とは、繋がって一体構造になっている。電動パワーステアリング装置１００は、例えばいわゆるデュアルピニオンタイプのステアリング装置である。ただし、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、デュアルピニオンタイプに限定されず、シングルピニオンタイプも適用することが可能である。
【0022】
図１に示すように、ステアリングホイール１０は、第１ステアリングシャフト１１に連結され、第１ステアリングシャフト１１は、ユニバーサルジョイント１１１を介して第２ステアリングシャフト１２に連結される。第２ステアリングシャフト１２は、ユニバーサルジョイント１２１を介して操舵ピニオン軸１３に連結される。操舵ピニオン軸１３の下端部の外周には、ピニオン歯１４が設けられる。
【0023】
図１に示すように、ラック軸１５は、Ｘ方向に延びる。ここで、ラック軸１５の中心軸を中心軸ＡＸ２（図２および図３参照）とすると、中心軸ＡＸ２の軸方向は、Ｘ方向に沿っている。即ち、ラック軸１５は、中心軸ＡＸ２の軸方向に延びる。Ｘ方向は、例えば車両の車幅方向である。図１に示すように、ラック軸１５の部位のうちＸ２側の外周には、ラック歯１５１が設けられる。ラック歯１５１は、操舵ピニオン軸１３のピニオン歯１４と噛み合う。ラック軸１５の部位のうちＸ１側の外周には、ラック歯１５２が設けられる。ラック歯１５２は、アシストピニオン軸２１のピニオン歯２２と噛み合う。ラック軸１５のＸ１側およびＸ２側の両端部は、タイロッド１６を介して車輪１７に連結される。
【0024】
以上説明したように、ステアリングホイール１０は、第１ステアリングシャフト１１、第２ステアリングシャフト１２を介して操舵ピニオン軸１３に連結される。従って、運転者がステアリングホイール１０に対して、左または右方向に操舵トルクを付与することにより、第１ステアリングシャフト１１と第２ステアリングシャフト１２とを介して操舵ピニオン軸１３に操舵トルクが伝達される。そして、操舵ピニオン軸１３のピニオン歯１４は、ラック歯１５１と噛み合うため、操舵トルクは、ラック軸１５がＸ方向に移動する力に変換される。
【0025】
また、図示しない操舵トルクセンサにより、ステアリングホイール１０に付与された操舵トルクを検出し、検出した操舵トルクに応じて、図示しないコントローラがモータ７０に電流を供給する。モータ７０に電流が供給されると、モータ７０にウォームホイール２３とウォームシャフト２７とを介して接続されたアシストピニオン軸２１に、モータ７０が発生させたアシストトルクが伝達され、アシストピニオン軸２１に接続されたラック軸１５がＸ方向に移動するアシスト力が発生する。
【0026】
すなわち、ステアリングホイール１０を操舵することにより生じる操舵トルクに応じてモータ７０を駆動することにより、ラック軸１５がＸ方向に移動することを補助することができる。
【0027】
次に、ハウジング３００について説明する。図１および図２に示すように、ハウジング３００は、Ｘ２側の操舵側ハウジング３とＸ１側のアシスト側ハウジング４０とを含む。図２に示すように、操舵側ハウジング３のＸ２側の端部およびアシスト側ハウジング４０のＸ１側の端部には、それぞれ車体取付部３１、４１３が取り付けられる。車体取付部３１には、貫通孔３２が設けられ、貫通孔３２に締結部材（例えばボルト）が挿入される。車体取付部４１３には、貫通孔４１４が設けられ、貫通孔４１４に締結部材（例えばボルト）が挿入される。即ち、締結部材を貫通孔３２、４１４に貫通させたのち車体に締結することにより、操舵側ハウジング３およびアシスト側ハウジング４０が車体に取り付けられる。
【0028】
操舵側ハウジング３には、操舵ピニオン軸１３およびラック軸１５におけるＸ２側の部位が収容される。具体的には、操舵ピニオン軸１３の先端部は、操舵ピニオン軸収容部３３の内部に収容される。アシスト側ハウジング４０には、アシストピニオン軸２１、ウォームホイール２３、ウォームシャフト２７およびラック軸１５におけるＸ２側の部位が収容される。
【0029】
図２から図４に示すように、アシスト側ハウジング４０は、ラック軸収容部４１１と、第１ハウジング４と、第２ハウジング４００と、押圧部材収容部４１２と、を備える。ラック軸収容部４１１は、ラック軸１５のＸ１側の部位を収容する。押圧部材収容部４１２は、ラック軸１５の一部と、押圧部材１５３と、スプリング１５４と、を収容する。
【0030】
図４に示すように、ラック軸１５は、Ｙ１側の側面にラック歯１５２を有する。ラック軸１５におけるＹ２側の側面は、湾曲面である。ラック軸１５のＹ２側には、押圧部材１５３と、スプリング１５４と、封止部材１５５と、が設けられる。具体的には、第１ハウジング４の本体部４１から、筒状の押圧部材収容部がＹ２側に向けて突出し、押圧部材収容部４１２の内側に、ラック軸１５と、押圧部材１５３と、スプリング１５４と、が収容される。押圧部材収容部４１２のＹ２側の端部には、封止部材１５５が嵌められる。スプリング１５４が縮んだ状態で収容されるため、スプリング１５４が押圧部材１５３をＹ１側に押すと、押圧部材１５３がアシストピニオン軸２１に押し付けられる。これにより、ラック軸１５のラック歯１５２とアシストピニオン軸２１のピニオン歯２２との噛み合いが保持される。
【0031】
図４に示すように、ウォームホイール２３は、アシストピニオン軸２１のＺ１側の端部に嵌合される。アシストピニオン軸２１におけるＺ１側の部位は、軸受２４１を介して第１ハウジング４の本体部４１に回転可能に支持される。アシストピニオン軸２１におけるＺ２側の部位は、軸受２４２を介して第１ハウジング４のフランジ４２に回転可能に支持される。ウォームホイール２３は、芯金部２３１と、ホイール歯部２３２とを備える。ホイール歯部２３２は、ウォームシャフト２７のシャフト歯部２７１に噛み合う。ウォームシャフト２７は、中心軸ＡＸ１を有する。ウォームシャフト２７は、モータ７０（図２参照）の出力軸に回転可能に取り付けられる。
【0032】
図４に示すように、第１ハウジング４は、本体部４１と、フランジ４２と、を備える。本体部４１は、Ｚ方向に延びる筒状の部材である。フランジ４２は、本体部４１におけるＺ１側の端部に設けられて本体部４１の径方向外側に向けて広がる。本体部４１におけるＺ２側の端部は開口され、当該開口はキャップ２６で封止される。また、本体部４１におけるキャップ２６のＺ１側には、軸受２４１が設けられる。フランジ４２の径方向内側には、軸受２４２が設けられる。
【0033】
図４に示すように、フランジ４２は、径方向外側部４２１と、環状凸部４０１と、を有する。環状凸部４０１は、径方向外側部４２１に対して径方向内側に隣接して設けられる。環状凸部４０１は、アシストピニオン軸２１の中心軸ＡＸ３の外周側に環状に配置され且つＺ１側に向けて突出する。環状凸部４０１は、径方向外側部４２１よりもＺ方向の高さが高い。環状凸部４０１の下面と、径方向外側部４２１の下面とは、同一高さである。従って、環状凸部４０１の外周面４０１ａと径方向外側部４２１の上面４２１ａとで段差が形成される。
【0034】
図４および図５に示すように、環状凸部４０１は、第１部位４２２と、第２部位４２３と、を備える。第１部位４２２は、アシストピニオン軸２１の中心軸ＡＸ３に直交する平面に沿う第１天面部４２２ａを有する。第２部位４２３は、第１部位４２２の径方向外側に隣接して配置される。第１部位４２２と第２部位４２３との境界は、境界２３０である。第２部位４２３は、第２天面部４２３ａを有する。第２天面部４２３ａは、径方向外側に行くに従ってＺ２側に向けて延びる傾斜面である。第２天面部４２３ａは、ウォームシャフト２７に対向して配置される。実施形態では、第２天面部４２３ａは、断面形状が直線状であるが、例えば、第２天面部４２３ａは、ウォームシャフト２７から遠ざかる向きに凹む湾曲形状であってもよい。第２部位４２３の外周面４２３ｂは、環状凸部４０１の外周面４０１ａと一致する。また、図４および図５に示すように、第２部位４２３の外周面４２３ｂ（環状凸部４０１の外周面４０１ａ）には、シール部材収容溝５１４が周方向に沿って設けられる。シール部材収容溝５１４は、径方向内側に凹む。シール部材収容溝５１４には、シール部材Ｓが収容される。
【0035】
次に、第２ハウジング４００を説明する。図４および図５に示すように、第２ハウジング４００は、ウォームホイール収容部５と、ウォームシャフト収容部６とを含む。ウォームホイール収容部５は、ウォームホイール２３を収容する。ウォームシャフト収容部６は、ウォームシャフト２７を収容する。なお、モータ７０の出力軸にウォームシャフト２７が取り付けられ、図２に示すように、モータ７０はモータ取付板７に取り付けられる。第２ハウジング４００は、ウォームホイール２３と、ウォームシャフト２７と、を収容する。ウォームホイール収容部５とウォームシャフト収容部６とは一体である。ウォームホイール収容部５は、側面部５１および天面部５２を有する。ウォームシャフト収容部６は、側面部６１および天面部６２を有する。
【0036】
ここで、図４および図５に示すように、第２ハウジング４００は、側面部４０２と、天面部４０３と、を有する。第２ハウジング４００の側面部４０２は、ウォームホイール収容部５の側面部５１と、ウォームシャフト収容部６の側面部６１を含む。第２ハウジング４００の天面部４０３は、ウォームホイール収容部５の天面部５２と、ウォームシャフト収容部６の天面部６２を含む。図４に示すように、第２ハウジング４００のＹ２側において、環状凸部４０１の外周面４０１ａには、第２ハウジング４００の側面部４０２の内側面４０２ａ（ウォームホイール収容部５の側面部５１の内側面）が当接する。ここで、内側面４０２ａは、中心軸ＡＸ３の軸回りの周方向に沿って環状に連続して延びているが、これについては、詳細に後述する。また、図４および図５に示すように、第２ハウジング４００のＹ１側において、環状凸部４０１の外周面４０１ａには、第２ハウジング４００の側面部４０２の内側面４０２ａ（ウォームシャフト収容部６の側面部６１の内側面）が当接する。このように、シール部材収容溝５１４にシール部材Ｓが収容された状態で環状凸部４０１と側面部４０２との間が封止される。
【0037】
図６は、図３を別の方向から見た斜視図である。図７は、図６から第２ハウジングを取り外した状態を示す斜視図である。図８は、図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線による断面を示す模式図である。図９は、第２ハウジングを示す斜視図である。
【0038】
図６に示すように、第２ハウジング４００におけるウォームホイール収容部５は、側面部５１と天面部５２とを有する。側面部５１は、Ｙ２側に突出する２つの突起部５１６を有する。突起部５１６には、雌ねじ５１７が設けられる。天面部５２の中央部には、円形の突設部５２１が設けられる。
【0039】
図６および図７に示すように、第１ハウジング４のフランジ４２には、突起部４２４、４２５が設けられる。突起部４２４は、２つ設けられ、Ｙ２側に向けて突出する。突起部４２４には、貫通孔４２４ａが貫通する。突起部４２４は、ウォームホイール収容部５の突起部５１６と重なる。突起部４２４の下側（Ｚ２側）から上側（Ｚ１側）に向けて、貫通孔４２４ａにボルトＢＬが挿入され、ボルトＢＬの先端部の雄ねじが突起部５１６の雌ねじ５１７に締結される。
【0040】
また、突起部４２５は、１つ設けられ、Ｙ１側に向けて突出する。突起部４２５には、貫通孔４２５ａが貫通する。突起部４２５の下側（Ｚ２側）から上側（Ｚ１側）に向けて、貫通孔４２５ａにボルトＢＬが挿入され、ボルトＢＬの先端部の雄ねじがウォームシャフト収容部６の突起部の雌ねじに締結される。
【0041】
図７に示すように、環状凸部４０１は、径方向外側部４２１の内周側に配置される。環状凸部４０１には、凹部４３が設けられる。凹部４３は、第１部位４２２および第２部位４２３に配置されてＺ２側に凹む。凹部４３は、底面４３ａおよび側面４３ｂに面する。凹部４３は、環状凸部４０１の周方向に沿って複数（本実施形態では、８つ）設けられる。
【0042】
また、図７に示すように、環状凸部４０１は、第１環状部４２６と、第２環状部４２７と、複数（本実施形態では、８つ）の支持脚４２８と、を備える。
【0043】
第１環状部４２６および第２環状部４２７は、中心軸ＡＸ３の軸回りの周方向に延びる。第２環状部４２７は、第１環状部４２６の外周側に配置される。支持脚４２８は、径方向に延びて第１環状部４２６と第２環状部４２７とを繋ぐ。支持脚４２８における第１環状部４２６との接続部分の周方向幅は、支持脚４２８における径方向中央部の周方向幅よりも大きい。支持脚４２８における第２環状部４２７との接続部分の周方向幅は、支持脚４２８における径方向中央部の周方向幅よりも大きい。
【0044】
図４および図７に示すように、第１環状部４２６の内周面は、フランジ４２の内周面４２ａと一致する。フランジ４２の内周面４２ａの内周側には、底面４２ｂが隣接して設けられる。フランジ４２の内周面４２ａの内周側には、軸受２４２が設けられる。軸受２４２は、内周面４２ａおよび底面４２ｂと当接する。このように、第１環状部４２６の内周側には、軸受２４２が設けられる。軸受２４２は、アシストピニオン軸２１を環状凸部４０１に対して回転可能に支持する。
【0045】
図８に示すように、第１部位４２２と第２部位４２３との境界４３０は、支持脚４２８と重なる。即ち、支持脚４２８は、第１部位４２２と第２部位４２３とに跨って配置される。具体的には、第１部位４２２は、第１環状部４２６と、支持脚４２８の径方向内側部分とを含む。第２部位４２３は、第２環状部４２７と、支持脚４２８の径方向外側部分とを含む。
【0046】
また、アシストピニオン軸２１の径方向から見て、シール部材収容溝５１４は、軸受２４２と重なる。具体的には、シール部材収容溝５１４のＺ方向位置は、軸受２４２の上端と下端との間にある。従って、シール部材Ｓも、アシストピニオン軸２１の径方向から見て、軸受２４２と重なる。
【0047】
そして、図９に示すように、ウォームホイール収容部５とウォームシャフト収容部６との間には、Ｚ方向に延び且つ貫通孔５１２を有する壁部５１３が配置される。貫通孔５１２においてホイール歯部２３２とシャフト歯部２７１とが噛み合っている。貫通孔５１２の縁のうち、Ｚ２側には第２縁５１２ｂが位置し、Ｚ１側には第１縁５１２ａが位置する。第２縁５１２ｂは壁部５１３のＺ２側の端部からＺ１側に離隔する。このように、第２ハウジング４００の側面部４０２の内側面４０２ａ（ウォームホイール収容部５の側面部５１の内側面）は、中心軸ＡＸ３の軸回りの周方向に沿って環状に連続して延びている。具体的には、中心軸ＡＸ３の軸方向から見て、内側面４０２ａは、円環状である。
【0048】
以上説明したように、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置１００は、Ｚ２側の外周にラック軸１５のラック歯１５２と噛み合うピニオン歯２２が設けられるアシストピニオン軸２１と、アシストピニオン軸２１におけるＺ１側に取り付けられ、且つ、外周にホイール歯部２３２が設けられるウォームホイール２３と、ホイール歯部２３２と噛み合うシャフト歯部２７１を有し、ウォームホイール２３に対してＹ１側に配置され、且つ、モータ７０の駆動力によって回転するウォームシャフト２７と、アシストピニオン軸２１を収容する第１ハウジング４と、第１ハウジング４のＺ１側に隣接して配置され且つウォームホイール２３およびウォームシャフト２７を収容する第２ハウジング４００と、第１ハウジング４と第２ハウジング４００との間に配置されるシール部材Ｓと、を備える。
【0049】
第１ハウジング４におけるＺ１側には、アシストピニオン軸２１の中心軸ＡＸ３の外周側に環状に配置され且つＺ１側に向けて突出する環状凸部４０１が設けられ、第２ハウジング４００におけるＺ２側には、環状凸部４０１の外周面４０１ａの外周側に嵌合する側面部５１が設けられる。環状凸部４０１の外周面４０１ａには、シール部材収容溝５１４が周方向に沿って設けられる。シール部材収容溝５１４は、径方向内側に凹み且つシール部材Ｓが収容される。シール部材収容溝５１４にシール部材Ｓが収容された状態で環状凸部４０１と側面部５１との間を封止する。
【0050】
前述したように、特許文献１では、第１ハウジングのフランジと第２ハウジングのフランジとをボルトを介して締結するため、電動パワーステアリング装置の稼動時に、ウォームホイールとウォームシャフトとの距離が変化しやすくなる。また、第２ハウジングの壁部の下端に切欠きがあるため、例えば、壁部の外側に環状のシール部材を設けてハウジング全体を封止する必要があり、電動パワーステアリング装置が大型化する可能性がある。
【0051】
これに対して、本実施形態では、第１ハウジング４に環状凸部４０１を設け、第２ハウジング４００に側面部５１を設け、側面部５１を環状凸部４０１の外周側に嵌合する。即ち、側面部５１と環状凸部４０１との、いわゆるインロー結合によって、第１ハウジング４と第２ハウジング４００との位置決めを行う。従って、ウォームホイールとウォームシャフトとの距離の変化がより抑制される。
【0052】
また、環状凸部４０１の外周面４０１ａにシール部材収容溝５１４を設け、シール部材収容溝５１４にシール部材Ｓを収容し、側面部５１を環状凸部４０１の外周側に嵌合する。これにより、第１ハウジング４と第２ハウジング４００との封止を行うため、特許文献１の電動パワーステアリング装置よりも小型化することが可能となる。
【0053】
以上より、本実施形態によれば、より小型化され、且つ、ウォームホイールとウォームシャフトとの距離の変化がより抑制される、電動パワーステアリング装置１００を提供することが可能となる。
【0054】
環状凸部４０１は、アシストピニオン軸２１の中心軸ＡＸ３に直交する平面に沿う第１天面部４２２ａを有する第１部位４２２と、第１部位４２２の径方向外側に隣接して配置され且つ径方向外側に行くに従ってＺ２側に向けて延びる第２天面部４２３ａを有する第２部位４２３と、を備える。第２天面部４２３ａは、ウォームシャフト２７と対向して配置される。
【0055】
従って、第２部位４２３の天面部が、アシストピニオン軸２１の中心軸ＡＸ３に直交する平面に沿う場合に対して、環状凸部４０１をウォームシャフト２７により近づけることが可能となる。よって、電動パワーステアリング装置１００をより小型化することが可能となる。
【0056】
環状凸部４０１には、第１部位４２２および第２部位４２３に配置されてＺ２側に凹む凹部４３が設けられる。従って、環状凸部４０１に凹部４３を設けない場合に対して、電動パワーステアリング装置１００の重量をより軽減することが可能となる。
【0057】
環状凸部４０１は、中心軸ＡＸ３の軸回りの周方向に延びる第１環状部４２６と、第１環状部４２６の外周側に配置される第２環状部４２７と、径方向に延びて第１環状部４２６と第２環状部４２７とを繋ぐ複数の支持脚４２８と、を備える。第１部位４２２と第２部位４２３との境界４３０は、支持脚４２８と重なり、第１環状部４２６の内周側には、アシストピニオン軸２１を環状凸部４０１に対して回転可能に支持する軸受２４２が設けられる。
【0058】
このように、支持脚４２８が径方向に延びており、第１環状部４２６の内周側に軸受２４２が設けられるため、第１環状部４２６に対する径方向の支持剛性がより高くなる。従って、アシストピニオン軸２１が第１環状部４２６に対して軸受２４２を介して回転する際の径方向の変位がより小さくなり、アシストピニオン軸２１がより安定して回転する。
【0059】
環状凸部４０１の内周側には、アシストピニオン軸２１を環状凸部４０１に対して回転可能に支持する軸受２４２が設けられ、アシストピニオン軸２１の径方向から見て、シール部材収容溝５１４は、軸受２４２と重なる。
【0060】
アシストピニオン軸２１の径方向から見て、例えば、シール部材収容溝５１４が軸受２４２よりもＺ１側またはＺ２側に位置する場合は、本実施形態よりも、第１ハウジング４または第２ハウジング４００のＺ方向高さが大きくなる。従って、本実施形態では、より小型化される電動パワーステアリング装置１００が提供される。
【符号の説明】
【0061】
３ 操舵側ハウジング
４ 第１ハウジング
５ ウォームホイール収容部
６ ウォームシャフト収容部
７ モータ取付板
１０ ステアリングホイール
１１ 第１ステアリングシャフト
１２ 第２ステアリングシャフト
１３ 操舵ピニオン軸
１４ ピニオン歯
１５ ラック軸
１６ タイロッド
１７ 車輪
２１ アシストピニオン軸
２２ ピニオン歯
２３ ウォームホイール
２６ キャップ
２７ ウォームシャフト
３１ 車体取付部
３２ 貫通孔
３３ 操舵ピニオン軸収容部
４０ アシスト側ハウジング
４１ 本体部
４２ フランジ
４２ａ 内周面
４２ｂ 底面
４３ 凹部
４３ａ 底面
４３ｂ 側面
５１ 側面部
５２ 天面部
６１ 側面部
６２ 天面部
７０ モータ
１００ 電動パワーステアリング装置
１１１ ユニバーサルジョイント
１２１ ユニバーサルジョイント
１５１、１５２ ラック歯
１５３ 押圧部材
１５４ スプリング
１５５ 封止部材
２３１ 芯金部
２３２ ホイール歯部
２４１ 軸受
２４２ 軸受
２７１ シャフト歯部
３００ ハウジング
４００ 第２ハウジング
４０１ 環状凸部
４０１ａ 外周面
４０２ 側面部
４０２ａ 内側面
４０３ 天面部
４１１ ラック軸収容部
４１２ 押圧部材収容部
４１３ 車体取付部
４１４ 貫通孔
４２１ 径方向外側部
４２１ａ 上面
４２２ 第１部位
４２２ａ 第１天面部
４２３ 第２部位
４２３ａ 第２天面部
４２３ｂ 外周面
４２４、４２５ 突起部
４２４ａ、４２５ａ 貫通孔
４２６ 第１環状部
４２７ 第２環状部
４２８ 支持脚
４３０ 境界
５１４ シール部材収容溝
５１６ 突起部
５１７ 雌ねじ
５２１ 突設部
ＡＸ１、ＡＸ２、ＡＸ３ 中心軸
ＢＬ ボルト
Ｓ シール部材
４ 第１ハウジング
５ ウォームホイール収容部
６ ウォームシャフト収容部
７ モータ取付板
１０ ステアリングホイール
１１ 第１ステアリングシャフト
１２ 第２ステアリングシャフト
１３ 操舵ピニオン軸
１４ ピニオン歯
１５ ラック軸
１６ タイロッド
１７ 車輪
２１ アシストピニオン軸
２２ ピニオン歯
２３ ウォームホイール
２６ キャップ
２７ ウォームシャフト
３１ 車体取付部
３２ 貫通孔
３３ 操舵ピニオン軸収容部
４０ アシスト側ハウジング
４１ 本体部
４２ フランジ
４２ａ 内周面
４２ｂ 底面
４３ 凹部
４３ａ 底面
４３ｂ 側面
５１ 側面部
５２ 天面部
６１ 側面部
６２ 天面部
７０ モータ
１００ 電動パワーステアリング装置
１１１ ユニバーサルジョイント
１２１ ユニバーサルジョイント
１５１、１５２ ラック歯
１５３ 押圧部材
１５４ スプリング
１５５ 封止部材
２３１ 芯金部
２３２ ホイール歯部
２４１ 軸受
２４２ 軸受
２７１ シャフト歯部
３００ ハウジング
４００ 第２ハウジング
４０１ 環状凸部
４０１ａ 外周面
４０２ 側面部
４０２ａ 内側面
４０３ 天面部
４１１ ラック軸収容部
４１２ 押圧部材収容部
４１３ 車体取付部
４１４ 貫通孔
４２１ 径方向外側部
４２１ａ 上面
４２２ 第１部位
４２２ａ 第１天面部
４２３ 第２部位
４２３ａ 第２天面部
４２３ｂ 外周面
４２４、４２５ 突起部
４２４ａ、４２５ａ 貫通孔
４２６ 第１環状部
４２７ 第２環状部
４２８ 支持脚
４３０ 境界
５１４ シール部材収容溝
５１６ 突起部
５１７ 雌ねじ
５２１ 突設部
ＡＸ１、ＡＸ２、ＡＸ３ 中心軸
ＢＬ ボルト
Ｓ シール部材
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】