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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】P2024047743
(43)【公開日】2024-04-08
(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 20060101AFI20240401BHJP
【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 2022153404
(22)【出願日】2022-09-27
(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
(72)【発明者】
【氏名】藤井 大剛
【テーマコード(参考)】
3D333
【Fターム(参考)】
3D333CB02
3D333CB21
3D333CC14
3D333CD05
3D333CD09
3D333CE04
(57)【要約】
【課題】より小型化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、アシストピニオン軸と、ウォームホイールと、ウォームシャフトと、ボルトと、アシストピニオン軸収容部と、ウォームシャフト収容部と、アシストピニオン軸収容部に設けられる第1取付部と、ウォームシャフト収容部に設けられる第3取付部と、を備える。第1取付部にボルトの大径部が当接し且つ第3取付部の雌ねじ部にボルトの雄ねじ部が噛み合った状態で第3取付部が第1取付部にボルトを介して取り付けられる。第1方向から見て、ボルトの大径部の少なくとも一部がウォームシャフト収容部と重なる。
【選択図】図5
【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、
頭部を含む大径部と当該大径部の最大径よりも径が小さい雄ねじ部とを有し、前記大径部が第1方向の一方側に配置され前記雄ねじ部が第1方向の他方側に配置された状態で、第1方向に沿って延びる複数のボルトと、
前記アシストピニオン軸を収容し且つ第1方向の他方側に第1取付部および第2取付部が設けられるアシストピニオン軸収容部と、前記ウォームホイールを収容し且つ前記アシストピニオン軸収容部の第1方向の他方側に配置されるウォームホイール収容部と、当該ウォームホイール収容部に対して第2方向の一方側に配置され且つ前記ウォームシャフトを収容するウォームシャフト収容部と、前記ウォームシャフト収容部に設けられ且つ前記第1取付部に前記ボルトを介して取り付けられる第3取付部と、前記ウォームホイール収容部に設けられ且つ前記第2取付部に前記ボルトを介して取り付けられる第4取付部と、を含むハウジングと、
を備え、
前記第1取付部には、前記ボルトの前記雄ねじ部が貫通可能な貫通孔が設けられ、前記第3取付部には、前記ボルトの前記雄ねじ部が噛み合う雌ねじ部が設けられ、
前記第1取付部に前記ボルトの前記大径部が当接し且つ前記第3取付部の前記雌ねじ部に前記ボルトの前記雄ねじ部が噛み合った状態で前記第3取付部が前記第1取付部に前記ボルトを介して取り付けられ、
第1方向から見て、
前記ボルトの前記大径部の少なくとも一部が前記ウォームシャフト収容部と重なる、
電動パワーステアリング装置。
【請求項2】
前記第3取付部は、第2方向の一方側に突き出る第1フランジを含み、
当該第1フランジに前記雌ねじ部が設けられ、
第1方向から見て、
前記ボルトの前記大径部の一部が前記ウォームシャフト収容部と重なる、
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】
前記雌ねじ部は、前記第1フランジを第1方向に貫通する、
請求項2に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項4】
第1方向から見て、
前記ボルトの前記大径部の全部が前記ウォームシャフト収容部と重なる、
請求項1に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項5】
前記第4取付部は、第2フランジを含み、当該第2フランジには、前記ボルトの前記雄ねじ部が噛み合う雌ねじ部が設けられ、
前記第2取付部は、前記第2フランジに対して第1方向の他方側に対向配置される第3フランジを含み、当該第3フランジには、前記ボルトの前記雄ねじ部が貫通可能な貫通孔が設けられ、
前記第3フランジに前記ボルトの前記大径部が当接し且つ前記第2フランジの前記雌ねじ部に前記ボルトの前記雄ねじ部が噛み合った状態で前記第2フランジが前記第3フランジに前記ボルトを介して取り付けられる、
請求項1に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項6】
前記アシストピニオン軸に対して第2方向の他方側に前記ラック軸が設けられ、当該ラック軸に対して第2方向の他方側に、前記ラック軸を前記アシストピニオン軸に向けて押すラックガイドが設けられ、
前記ラック軸は、第1方向および第2方向に交差する第3方向に延び、前記ラックガイドは、第2方向の他方側に向けて突出し、
前記ハウジングは、第1方向から見て、
第3方向に延び且つ前記ラック軸を収容するラック軸収容部と、当該ラック軸収容部から第2方向の他方側に突出し且つ前記ラックガイドを収容するラックガイド収容部と、を含み、
前記第2フランジおよび前記第3フランジは、
第1方向から見て、
前記ラック軸収容部と前記ラックガイド収容部とが交差する隅部に位置する、
請求項5に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項7】
前記ボルトの前記大径部は、前記頭部と、当該頭部よりも径が大きいワッシャーと、を含む、
請求項1から6のいずれか1項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、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、ピニオン軸を収容するピニオン軸収容部と、ウォームホイールを収容するウォームホイール収容部と、ウォームシャフトを収容するウォームシャフト収容部と、を備える。ピニオン軸収容部の上側に、ウォームホイール収容部およびウォームシャフト収容部が配置される。ウォームシャフト収容部のフランジとピニオン軸収容部のフランジとをボルトを介して締結している。具体的には、ウォームシャフト収容部のフランジに貫通孔を設け、ピニオン軸収容部のフランジに雌ねじ部を設ける。ボルトの頭部が上側で雄ねじ部が下側の状態になるように配置し、ボルトの雄ねじ部が、ピニオン軸収容部のフランジに雌ねじ部に噛み合い、ボルトの頭部がウォームシャフト収容部のフランジの上面に当接する。
【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】
ウォームシャフト収容部のフランジは、ウォームシャフト収容部の側面の下端から側方に向けて突出している。ここで、ボルトの頭部とウォームシャフト収容部の側面との干渉を避けるため、例えば、ボルトの位置をウォームシャフト収容部の側面から遠ざけるか、ボルトの頭がウォームシャフト収容部の側面と干渉しない位置までウォームシャフト収容部のフランジの高さを高くする必要がある。具体的には、特許文献1では、図3に示すように、ボルト53は、ウォームシャフト収容部のフランジに相当する取付ボス部32fの貫通孔に挿通され、且つ、ボルト53の雄ねじ部がピニオン軸収容部のフランジの雌ねじ部に噛み合うことによって、ウォームシャフト収容部をピニオン軸収容部に固定している。ここで、取付ボス部32fの高さをウォームシャフトの高さより高い位置に配置することで、ボルト53の頭がウォームシャフト収容部の側面に干渉しないようにしている。以上説明した特許文献1のように、ウォームシャフト収容部のフランジに形成された貫通孔にボルトを挿通して、ピニオン軸収容部のフランジの雌ねじにボルトの雄ねじ部を締め込み、ウォームシャフト収容部をピニオン軸収容部に固定する場合、フランジが大きくなり、ひいては、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。
【0006】
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】
【0007】
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、頭部を含む大径部と当該大径部の最大径よりも径が小さい雄ねじ部とを有し、前記大径部が第1方向の一方側に配置され前記雄ねじ部が第1方向の他方側に配置された状態で、第1方向に沿って延びる複数のボルトと、前記アシストピニオン軸を収容し且つ第1方向の他方側に第1取付部および第2取付部が設けられるアシストピニオン軸収容部と、前記ウォームホイールを収容し且つ前記アシストピニオン軸収容部の第1方向の他方側に配置されるウォームホイール収容部と、当該ウォームホイール収容部に対して第2方向の一方側に配置され且つ前記ウォームシャフトを収容するウォームシャフト収容部と、前記ウォームシャフト収容部に設けられ且つ前記第1取付部に前記ボルトを介して取り付けられる第3取付部と、前記ウォームホイール収容部に設けられ且つ前記第2取付部に前記ボルトを介して取り付けられる第4取付部と、を含むハウジングと、を備え、前記第1取付部には、前記ボルトの前記雄ねじ部が貫通可能な貫通孔が設けられ、前記第3取付部には、前記ボルトの前記雄ねじ部が噛み合う雌ねじ部が設けられ、前記第1取付部に前記ボルトの前記大径部が当接し且つ前記第3取付部の前記雌ねじ部に前記ボルトの前記雄ねじ部が噛み合った状態で前記第3取付部が前記第1取付部に前記ボルトを介して取り付けられ、第1方向から見て、前記ボルトの前記大径部の少なくとも一部が前記ウォームシャフト収容部と重なる。なお、同様の態様として、前記第3取付部は、第2方向の一方側に突き出る第1フランジを含み、当該第1フランジに前記雌ねじ部が設けられ、第1方向から見て、前記ボルトの前記大径部の一部が前記ウォームシャフト収容部と重なる。
【0008】
前述したように、特許文献1では、ボルトの頭部が上側で雄ねじ部が下側に位置した状態で、ウォームシャフト収容部のフランジとピニオン軸収容部のフランジとを締結する。ボルトの頭部とウォームシャフト収容部の側面との干渉を避けるため、ボルトの位置をウォームシャフト収容部の側面から遠ざける必要がある。このため、フランジが大きくなり、ひいては、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。
【0009】
これに対して、本開示では、引用文献1に対してボルトの上下を反対側に配置している。即ち、ボルトの大径部が下側(第1方向の一方側)で雄ねじ部が上側(第1方向の他方側)に位置した状態で、ウォームシャフト収容部に設けた第3取付部と、アシストピニオン軸収容部に設けた第1取付部と、を締結する。さらに、第1方向から見て、ボルトの大径部の少なくとも一部がウォームシャフト収容部と重なる。
【0010】
従って、第3取付部および第1取付部を特許文献1のフランジよりも小さくしながら、ボルトの頭部とウォームシャフト収容部の壁面が干渉することを防止でき、ひいては、より小型化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。
【0011】
望ましい態様として、前記雌ねじ部は、前記第1フランジを第1方向に貫通する。このため、雌ねじ部を止まり穴にする場合に対して、ボルトと雌ねじ部との軸方向の噛み合い長さがより長くなる。よって、第3取付部と第1取付部との締結力がより大きくなる。
【0012】
望ましい態様として、第1方向から見て、前記ボルトの前記大径部の全部が前記ウォームシャフト収容部と重なる。従って、第3取付部および第1取付部を、さらに小さくすることができ、ひいては、さらに小型化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。
【0013】
望ましい態様として、前記第4取付部は、第2フランジを含み、当該第2フランジには、前記ボルトの前記雄ねじ部が噛み合う雌ねじ部が設けられ、前記第2取付部は、前記第2フランジに対して第1方向の他方側に対向配置される第3フランジを含み、当該第3フランジには、前記ボルトの前記雄ねじ部が貫通可能な貫通孔が設けられ、前記第3フランジに前記ボルトの前記大径部が当接し且つ前記第2フランジの前記雌ねじ部に前記ボルトの前記雄ねじ部が噛み合った状態で前記第2フランジが前記第3フランジに前記ボルトを介して取り付けられる。
【0014】
このように、ウォームホイール収容部に設けた第4取付部とアシストピニオン軸収容部に設けた第2取付部との締結においても、ボルトの上下位置を引用文献1に対して反対にし、ボルトの大径部が下側で雄ねじ部が上側に位置した状態で取り付ける。これによれば、全てのボルトの大径部と雄ねじ部の上下位置が同じになる。従って、ボルトの締結作業が全て下側から行うことができるため、当該締結作業が容易になる。
【0015】
望ましい態様として、前記アシストピニオン軸に対して第2方向の他方側に前記ラック軸が設けられ、当該ラック軸に対して第2方向の他方側に、前記ラック軸を前記アシストピニオン軸に向けて押すラックガイドが設けられ、前記ラック軸は、第1方向および第2方向に交差する第3方向に延び、前記ラックガイドは、第2方向の他方側に向けて突出し、前記ハウジングは、第1方向から見て、第3方向に延び且つ前記ラック軸を収容するラック軸収容部と、当該ラック軸収容部から第2方向の他方側に突出し且つ前記ラックガイドを収容するラックガイド収容部と、を含み、前記第2フランジおよび前記第3フランジは、第1方向から見て、前記ラック軸収容部と前記ラックガイド収容部とが交差する隅部に位置する。
【0016】
ラック軸収容部とラックガイド収容部とが交差する隅部は、デッドスペースになっている。従って、隅部に第2フランジおよび第3フランジを配置することにより、デッドスペースの有効利用を図ることができる。
【0017】
望ましい態様として、前記ボルトの前記大径部は、前記頭部と、当該頭部よりも径が大きいワッシャーと、を含む。このため、ワッシャーを設けたボルトであっても、第3取付部および第1取付部をより小さくすることができる。
【発明の効果】
【0018】
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。
【図面の簡単な説明】
【0019】
図1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図2は、図1の一部を示す斜視図である。
図3図3は、図2の一部を拡大した斜視図である。
図4図4は、図1のIV-IV線による断面図である。
図5図5は、図4の一部を拡大した模式図である。
図6図6は、図3を別の方向から見た斜視図である。
図7図7は、図6をアシストピニオン軸の軸方向から見た斜視図である。
図8図8は、図7からボルトを取り外した状態を示す斜視図である。
図9図9は、図7からウォームホイール収容部とウォームシャフト収容部を取り外した状態を示す斜視図である。
図10図10は、図7を下側から見た状態を示す斜視図である。
図11図11は、変形例を示す断面図であり、図5に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
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、X方向を第3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。
【0021】
[実施形態]
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。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をアシストピニオン軸の軸方向から見た斜視図である。図8は、図7からボルトを取り外した状態を示す斜視図である。図9は、図7からウォームホイール収容部とウォームシャフト収容部を取り外した状態を示す斜視図である。図10は、図7を下側から見た状態を示す斜視図である。
【0022】
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400と、を備える。ハウジング400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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
次に、ハウジング400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400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。
【0029】
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。
【0030】
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、アシストピニオン軸収容部4と、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、ラックガイド収容部412と、を備える。ラック軸収容部411は、ラック軸15を収容する。ラックガイド収容部412は、ラックガイド153と、スプリング154と、を収容する。
【0031】
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、ラックガイド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、アシストピニオン軸収容部4の本体部41から、筒状のラックガイド収容部412がY2側に向けて突出する。ラックガイド収容部412の内側に、ラックガイド153と、スプリング154と、が収容される。ラックガイド収容部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、ラックガイド153とスプリング154とが収容されるため、スプリング154がラックガイド153をY1側に押すと、ラックガイド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。なお、アシストピニオン軸21は、中心軸AX3を有する。中心軸AX3の軸方向は、Z方向(第1方向)に沿う。
【0032】
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、軸受け241を介してアシストピニオン軸収容部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、軸受け242を介してアシストピニオン軸収容部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。
【0033】
図4に示すように、アシストピニオン軸収容部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。
【0034】
図4および図5に示すように、フランジ42は、径方向内側に環状凸部401を有する。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】
また、図9に示すように、フランジ42は、Y1側に位置する突出部(第1取付部)425と、Y2側に位置する第3フランジ(第2取付部)424と、含む。即ち、突出部425は、フランジ42におけるY1側の部位であり、第1取付部とも称される。突出部425には、貫通孔425aが設けられる。貫通孔425aには、ボルト200の雄ねじ部212が貫通する。第3フランジ424は、フランジ42におけるY2側の部位であり、第2取付部とも称される。第3フランジ424は、2つ設けられる。第3フランジ424には、貫通孔424aが設けられる。貫通孔424aには、ボルト200の雄ねじ部212が貫通する。
【0036】
図9に示すように、環状凸部401には、凹部43が設けられる。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。また、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。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、軸受け242が設けられる。
【0037】
次に、ウォームホイール収容部5およびウォームシャフト収容部6を説明する。図4および図5に示すように、ウォームホイール収容部5は、アシストピニオン軸収容部4のZ1側に配置される。ウォームシャフト収容部6は、ウォームホイール収容部5に対してY1側に配置される。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。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。
【0038】
図5に示すように、ボルト200は、頭部210を含む大径部211と、雄ねじ部212と、を有する。ボルト200は、中心軸AX4を有し、中心軸AX4の軸方向に延びる。大径部211は、ボルト200の部位のうち径が最も大きい部位である。例えば、大径部211は、ボルト200の頭部210である。また、頭部210よりも径が大きいワッシャー213(後述する図11参照)が設けられる場合は、大径部211は、ワッシャー213である。大径部211は、最大径211Aを有する。雄ねじ部212は、大径部211の最大径211Aよりも径が小さい。ボルト200は、大径部211がZ2側に配置され雄ねじ部212がZ1側に配置された状態で、Z方向に沿って延びる。即ち、中心軸AX4の軸方向は、Z方向と略一致した状態で締結される。
【0039】
次に、第1取付部310と第3取付部330を図5を参照して説明する。第1取付部310および第3取付部330は、ハウジング400に含まれる。第3取付部330は、ウォームシャフト収容部6に設けられ且つ第1取付部310にボルト200を介して取り付けられる。以下、具体的に説明する。前述のように、第1取付部310は、フランジ42の突出部425である。突出部425には、貫通孔425aが設けられる。本実施形態では、第3取付部330は、第1フランジ331である。第1フランジ331は、ウォームシャフト収容部6の側面部61からY1側に突出する。第1フランジ331には、雌ねじ部332が設けられる。雌ねじ部332は、第1フランジ331をZ方向に貫通する。
【0040】
次に、ボルト200を第1取付部310および第3取付部330に締結する手順を簡単に説明する。まず、ボルト200をZ方向に沿って配置し、大径部211をZ2側(下側)に配置し雄ねじ部212をZ1側(上側)に配置した状態で、突出部425のZ2側に配置する。そのまま、ボルト200をZ1側(上側)に向けて移動させ、雄ねじ部212を貫通孔425aを通過させ、雌ねじ部332に雄ねじ部212を噛み込ませ、大径部211が突出部425の下面に当接させる。これにより、ボルト200を第1取付部310および第3取付部330に締結することができる。
【0041】
ここで、図5に示すように、ボルト200の大径部211の外周縁を通り中心軸AX4に平行な直線を、二点鎖線の直線L1、L2とする。直線L1は、大径部211の外周縁における最もY2側の部位を通り、直線L2は、大径部211の外周縁における最もY1側の部位を通る。直線L1は、ウォームシャフト収容部6の側面部61を通る。換言すると、Z方向から見て、ボルト200の大径部211の一部がウォームシャフト収容部6と重なる。
【0042】
次に、第2取付部320と第4取付部340を図6から図9を参照して説明する。図6から図9に示すように、第2取付部320および第4取付部340は、ハウジング400に含まれる。第4取付部340は、ウォームホイール収容部5に設けられ且つ第2取付部320にボルト200を介して取り付けられる。以下、具体的に説明する。前述のように、第2取付部320は、第3フランジ424である。第3フランジ424は、2つ設けられ、X2側とX1側とにそれぞれ配置される。具体的には、図9に示すように、第3フランジ424は、Z方向から見て、ラックガイド収容部412に対してX1側とX2側とに1つずつ配置される。第4取付部340は、第2フランジ516である。第2フランジ516は、2つ設けられ、第3フランジ424に対してZ1側に対向配置される。第2フランジ516には、雌ねじ部517が設けられる。第2フランジ516は、Z方向から見て、ラックガイド収容部412に対してX1側とX2側とに1つずつ配置される。第3フランジ424にボルト200の大径部211が当接し且つ第2フランジ516の雌ねじ部517にボルト200の雄ねじ部212が噛み合った状態で第2フランジ516が第3フランジ424にボルト200を介して取り付けられる。なお、第2フランジ516と第3フランジ424とにボルト200を締結させる手順は、前述のように、ボルト200を第1取付部310および第3取付部330に締結する手順と同じである。
【0043】
ここで、図4で説明したように、アシストピニオン軸21に対してY2側にラック軸15が設けられ、ラック軸15に対してY2側にラックガイド153が設けられる。ラックガイド153は、ラック軸15をアシストピニオン軸21に向けて押す。
【0044】
また、図10に示すように、ラック軸15は、X方向に延び、ラックガイド153は、Y2側に向けて突出する。ラックガイド収容部412は、ラック軸収容部411からY2側に突出する。そして、ラックガイド収容部412のX1側およびX2側には、太い破線で示す隅部350、351が設けられる。隅部350、351の輪郭は、Z方向から見て、例えば矩形状である。換言すると、X方向に延びるラック軸収容部411とY方向に延びるラックガイド収容部412とが交差し、当該交差部分に隅部350、351が形成される。隅部350は、ラックガイド収容部412に対してX1側に配置され、隅部351は、ラックガイド収容部412に対してX1側に配置される。Z方向から見て、隅部350、351には、第2フランジ516および第3フランジ424が配置される。
【0045】
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、Z方向(第1方向)に延び、且つ、Z2側(第1方向の一方側)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(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、を備える。ハウジング400は、アシストピニオン軸21を収容し且つZ1側に第1取付部310および第2取付部320が設けられるアシストピニオン軸収容部4と、ウォームホイール23を収容し且つアシストピニオン軸収容部4のZ1側に配置されるウォームホイール収容部5と、ウォームホイール収容部5に対してY1側(第2方向の一方側)に配置され且つウォームシャフト27を収容するウォームシャフト収容部6と、を含む。また、電動パワーステアリング装置100は、ウォームシャフト収容部6に設けられ且つ第1取付部310にボルト200を介して取り付けられる第3取付部330と、ウォームホイール収容部5に設けられ且つ第2取付部320にボルト200を介して取り付けられる第4取付部340と、を含む。ボルト200は、頭部210を含む大径部211と大径部211の最大径211Aよりも径が小さい雄ねじ部212とを有し、大径部211がZ2側に配置され雄ねじ部212がZ1側に配置された状態で、Z方向に沿って延びる。
【0046】
第1取付部310には、ボルト200の雄ねじ部212が貫通可能な貫通孔425aが設けられ、第3取付部330には、ボルト200の雄ねじ部212が噛み合う雌ねじ部332が設けられ、第1取付部310にボルト200の大径部211が当接し且つ第3取付部330の雌ねじ部332にボルト200の雄ねじ部212が噛み合った状態で第3取付部330が第1取付部にボルト200を介して取り付けられる。第3取付部330は、Y1側に突き出る第1フランジ331を含み、第1フランジ331に雌ねじ部332が設けられる。Z方向から見て、ボルト200の大径部211の一部がウォームシャフト収容部6と重なる。
【0047】
前述したように、特許文献1では、ボルトの頭部が上側で雄ねじ部が下側に位置した状態で、ウォームシャフト収容部のフランジとピニオン軸収容部のフランジとを締結する。ボルトの頭部とウォームシャフト収容部の側面との干渉を避けるため、ボルトの位置をウォームシャフト収容部の側面から遠ざける必要がある。このため、フランジが大きくなり、ひいては、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。
【0048】
これに対して、本実施形態では、ボルト200の大径部211が下側(Z2側)で雄ねじ部212が上側(Z1側)に位置した状態で、ウォームシャフト収容部6に設けた第1フランジ331(第3取付部330)と、アシストピニオン軸収容部4に設けた突出部425(第1取付部310)と、を締結する。さらに、Z方向から見て、ボルト200の大径部211の一部がウォームシャフト収容部6と重なる。
【0049】
従って、第1フランジ331(第3取付部330)および突出部425(第1取付部310)を特許文献1のフランジよりも小さくすることができるため、ひいては、より小型化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。
【0050】
雌ねじ部332は、第1フランジ331をZ方向に貫通する。このため、雌ねじ部332を止まり穴にする場合に対して、ボルト200と雌ねじ部332との軸方向の噛み合い長さがより長くなる。よって、第1フランジ331と突出部425との締結力がより大きくなる。
【0051】
第4取付部340は、第2フランジ516を含み、第2フランジ516には、ボルト200の雄ねじ部212が噛み合う雌ねじ部517が設けられる。第2取付部320は、第2フランジ516に対してZ2側に対向配置される第3フランジ424を含み、第3フランジ424には、ボルト200の雄ねじ部212が貫通可能な貫通孔424aが設けられる。第3フランジ424にボルト200の大径部211が当接し且つ第2フランジ516の雌ねじ部517にボルト200の雄ねじ部212が噛み合った状態で第2フランジ516が第3フランジ424にボルト200を介して取り付けられる。
【0052】
このように、ウォームホイール収容部5に設けた第4取付部340とアシストピニオン軸収容部4に設けた第2取付部320との締結においても、ボルト200の大径部211が下側(Z2側)で雄ねじ部212が上側(Z1側)に位置した状態で取り付ける。このように、全てのボルト200の大径部211と雄ねじ部212の上下位置が同じになる。従って、ボルト200の締結作業が全て下側(Z2側)から行うことができるため、当該締結作業が容易になる。
【0053】
アシストピニオン軸21に対してY2側(第2方向の他方側)にラック軸15が設けられ、ラック軸15に対してY2側に、ラック軸15をアシストピニオン軸21に向けて押すラックガイド153が設けられる。ラック軸15は、X方向(第3方向)に延び、ラックガイド153は、Y2側に向けて突出する。ハウジング400は、Z方向から見て、第3方向に延び且つラック軸15を収容するラック軸収容部411と、ラック軸収容部411からY2側に突出し且つラックガイド153を収容するラックガイド収容部412と、を含む。第2フランジ516および第3フランジ424は、Z方向から見て、ラック軸収容部411とラックガイド収容部412とが交差する隅部350、351に位置する。
【0054】
ラック軸収容部411とラックガイド収容部412とが交差する隅部350、351は、デッドスペースになっている。従って、隅部350、351に第2フランジ516および第3フランジ424を配置することにより、デッドスペースの有効利用を図ることができる。
【0055】
[変形例]
次いで、変形例に係る電動パワーステアリング装置100Aを説明する。図11は、変形例を示す断面図であり、図5に対応する図である。変形例においては、Z方向から見て、ボルト200の大径部211の全部がウォームシャフト収容部6と重なる。以下に具体的に説明する。
【0056】
図11に示すように、変形例に係る電動パワーステアリング装置100Aにおいては、第3取付部330Aとウォームシャフト収容部6との境界は、太い破線で示す境界360である。境界360よりもY1側の部位が第3取付部330Aである。境界360は、第1部位360Aと、第2部位360Bと、第3部位360Cと、を含む。第1部位360Aは、第1端P1からZ方向に向けて第2端P2まで延びる。第2部位360Bは、中心軸AX1の軸回りの周方向に沿って延びる円弧である。第2部位360Bは、第2端P2から第3端P3まで延びる。第3部位360Cは、第3端P3からZ方向に向けて第4端P4まで延びる。
【0057】
第3取付部330Aに雌ねじ部332が設けられる。変形例では、雌ねじ部332は、止まり穴である。従って、境界360があまりウォームシャフト収容部6の内面に近づくと雌ねじ部332を設ける肉厚が少なくなる。従って、境界360は、ウォームシャフト収容部6の内面に対して一定の肉厚を保つように設定することが望ましい。また、第1取付部310Aはフランジ42である。ボルト200には、ワッシャー213が設けられるため、変形例では、ワッシャー213が大径部211となる。ワッシャー213の最大径211Aは、雄ねじ部212よりも大きい。
【0058】
ここで、図11に示すように、ワッシャー213の外周縁を通り中心軸AX4に平行な直線を、二点鎖線の直線L1、L2とする。直線L1は、ワッシャー213の外周縁における最もY2側の部位を通り、直線L2は、ワッシャー213の外周縁における最もY1側の部位を通る。直線L1および直線L2の双方は、ウォームシャフト収容部6の側面部61を通る。換言すると、Z方向から見て、ボルト200の大径部211の全部がウォームシャフト収容部6と重なる。
【0059】
以上説明したように、変形例に係る電動パワーステアリング装置100Aにおいては、Z方向から見て、ボルト200の大径部211の全部がウォームシャフト収容部6と重なる。従って、第3取付部330Aおよびフランジ42(第1取付部310A)を、実施形態よりも小さくすることができ、ひいては、より小型化される電動パワーステアリング装置100Aを提供することが可能となる。
【0060】
また、ボルト200の大径部211は、ボルト200の頭部210と、頭部210よりも径が大きいワッシャー213と、を含む。このため、ワッシャー213を設けたボルト200であっても、第3取付部330Aおよびフランジ42(第1取付部310A)をより小さくすることができる。
【符号の説明】
【0061】
3 操舵側ハウジング
4 アシストピニオン軸収容部
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、100A 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 ラックガイド
154 スプリング
155 封止部材
200 ボルト
210 頭部
211 大径部
211A 最大径
212 雄ねじ部
213 ワッシャー
231 芯金部
232 ホイール歯部
241 軸受け
242 軸受け
271 シャフト歯部
310、310A 第1取付部
320 第2取付部
330、330A 第3取付部
331 第1フランジ
332 雌ねじ部
340 第4取付部
350、351 隅部
360 境界
360A 第1部位
360B 第2部位
360C 第3部位
400 ハウジング
401 環状凸部
401a 外周面
411 ラック軸収容部
412 ラックガイド収容部
413 車体取付部
414 貫通孔
424 第3フランジ(第2取付部)
425 突出部(第1取付部)
424a、425a 貫通孔
426 第1環状部
427 第2環状部
428 支持脚
514 シール部材収容溝
516 第2フランジ(第4取付部)
517 雌ねじ部
AX1、AX2、AX3、AX4 中心軸
S シール部材
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11