JPH11227617A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ギヤハウジング等の内部に圧力変化が生じる
こと、及び塵埃等が侵入することを防止することが可能
な電動パワーステアリング装置を提供する。 【解決手段】 操舵力が入力される操舵軸１及びこの操
舵軸１に連繋されるラック軸３を設ける。前記操舵軸１
及びラック軸３を収容するギヤハウジング５を設ける。
前記操舵軸１に入力される操舵力に応じて回転駆動され
る電動モータ１３と、この電動モータ１３を収容するモ
ータハウジング３６を設ける。前記電動モータ１３の出
力を操舵軸１に伝達する減速装置１４を設ける。前記減
速装置１４を収容すると共に、前記ギヤハウジング５及
びモータハウジング３６に連結されており、その内部が
ギヤハウジング５及びモータハウジング３６内に連通す
るケーシング３４を設ける。前記ギヤハウジング５、モ
ータハウジング３６及びケーシング３４の何れかの内部
を車室４６内に連通した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、操舵力に応じて回
転駆動され、操舵助勢力を発揮する電動モータを備えた
電動パワーステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の電動パワーステアリング装置
は、操舵力が入力される操舵軸と、この操舵軸に連繋さ
れるラック軸と、前記操舵軸に入力される操舵力に応じ
て回転駆動される電動モータと、この電動モータの出力
を操舵軸に伝達する減速装置とを有し、更に、前記操舵
軸及びラック軸を収容するギヤハウジングと、前記減速
装置を収容すると共に、前記ギヤハウジング及び電動モ
ータのモータハウジングに連結され、その内部がギヤハ
ウジング内及びモータハウジング内に連通するケーシン
グと、を備えている。

【０００３】前記従来のパワーステアリング装置は、電
動モータの駆動による発熱及び駆動停止による冷却によ
ってモータハウジング内の空気が膨張及び収縮すること
により、モータハウジング内の空気が減速装置のケーシ
ング内の空気と置換流動し、これによって、ケーシング
内の油や粉塵が電動モータ内に侵入して、この電動モー
タの作動に不具合を生じる虞がある。

【０００４】これを対策するために、実公平５−４２９
５０号公報には、前記ギヤハウジング内とケーシング内
とをシール部材で区画すると共に、電動モータのモータ
ハウジング内とギヤハウジング内とを直接連通するよう
にして、電動モータのモータハウジング内の空気と減速
装置のケーシング内の空気との置換流動が生じないよう
にした電動パワーステアリング装置が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来例にあっては、ギヤハウジング内が密閉されているた
めに、このギヤハウジング内の圧力が変化する虞があ
る。このため、前記ギヤハウジング内に収容されたラッ
ク軸に取付けられて、このギヤハウジングの開口端を封
止する伸縮自在なブーツが備えられている場合には、ギ
ヤハウジング内の圧力の変化によって、とりわけ負圧と
なった場合に、ブーツが蛇行したり、外部の塵埃等がギ
ヤハウジング内に侵入する虞がある。

【０００６】本発明は前記従来の実情に鑑みて案出され
たもので、ギヤハウジング、モータハウジング、ケーシ
ング等の内部に圧力変化が生じることを防止すると共
に、塵埃等が侵入することを防止することが可能な電動
パワーステアリング装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、請求項１記載の
発明は、操舵力が入力される操舵軸及びこの操舵軸に連
繋されるラック軸と、これら操舵軸及びラック軸を収容
するギヤハウジングと、前記操舵軸に入力される操舵力
に応じて回転駆動される電動モータと、この電動モータ
を収容するモータハウジングと、前記電動モータの出力
を操舵軸に伝達する減速装置と、この減速装置を収容す
ると共に、前記ギヤハウジング及びモータハウジングに
連結されており、その内部がギヤハウジング及びモータ
ハウジング内に連通するケーシングとを備え、前記ギヤ
ハウジング、モータハウジング及びケーシングの何れか
の内部が車室内に連通している構成にしてある。

【０００８】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発明の構成のうち、前記ギヤハウジング内と車室内
とを連通する連通路が、操舵軸とギヤハウジングとの間
に形成されている構成にしてある。

【０００９】また、請求項３記載の発明は、請求項１記
載の発明の構成のうち、前記ギヤハウジング内と車室内
とを連通する連通路が、操舵軸に貫通して形成されてい
る構成にしてある。

【００１０】また、請求項４記載の発明は、請求項１記
載の発明の構成のうち、前記減速装置が、電動モータに
連結される回転軸を密閉的に収容する固定ハウジングを
備え、この固定ハウジングに、ギヤハウジング内とモー
タハウジング内とを連通する貫通孔が形成されている構
成にしてある。

【００１１】また、請求項５記載の発明は、請求項１記
載の発明の構成のうち、前記ギヤハウジングとケーシン
グとが一体に形成されている構成にしてある。

【００１２】ここで、前記ケーシング内はギヤハウジン
グ内及びモータハウジング内に連通しているから、ケー
シング内、ギヤハウジング内、モータハウジング内の何
れを車室内に連通するかは、任意に選択可能である。

【００１３】斯かる構成にあっては、前記電動モータの
駆動による発熱及び駆動停止による冷却によってモータ
ハウジング内の空気が膨張または収縮したり、エンジン
の輻射熱等によってケーシング内やギヤハウジング内の
空気が膨張または収縮した場合に、これらモータハウジ
ング、ケーシング、ギヤハウジング等の内部の空気は、
車室内と置換流通することになる。

【００１４】即ち、請求項２記載の発明にあっては、前
記ギヤハウジング内が操舵軸とハウジングとの間に形成
された連通路によって車室内と連通しており、空気はこ
の連通路を介して置換流通する。また、請求項３記載の
発明にあっては、前記ギヤハウジング内が操舵軸に貫通
して形成された連通路によって車室内と連通しており、
空気はこの連通路を介して置換流通する。

【００１５】これによって、前記モータハウジング、ケ
ーシング、ギヤハウジング等の内部は大気圧に等しい圧
力に保たれることになる。このため、前記ギヤハウジン
グの開口端を封止する伸縮自在なブーツが備えられてい
る場合にあっても、ブーツが蛇行したりすることが防止
される。

【００１６】また、前記ギヤハウジング、モータハウジ
ング、ケーシング等の内部の空気が収縮するとき、外部
の空気がこれらの内部に導かれるのであるが、これらの
内部は車室内に連通しているから、これらギヤハウジン
グ、モータハウジング、ケーシング等の内部には車室内
の清浄な空気のみが導入される。

【００１７】したがって、ギヤハウジング、モータハウ
ジング、ケーシング等の内部に圧力変化が生じることを
防止すると共に、塵埃等が侵入することを防止すること
が可能な電動パワーステアリング装置が得られる。

【００１８】また、請求項２記載の発明にあっては、前
記連通路を操舵軸とギヤハウジングとの間に形成したか
ら、格別な部品を用いることなく、連通路を容易に形成
することができる。

【００１９】また、請求項３記載の発明にあっては、前
記連通路を操舵軸に貫通して形成したから、格別な部品
を用いることなく連通路を容易に形成することができ
る。

【００２０】また、請求項４記載の発明にあっては、減
速装置の回転軸を密閉的に収容する固定ハウジングを備
えているから、減速装置の作動に伴って摩耗粉等が生じ
た場合にあっても、この摩耗粉がケーシング内やモータ
ハウジング内等に飛散することが有利に防止されると共
に、固定ハウジングに形成した貫通孔を介してギヤハウ
ジング内とモータハウジング内とを連通させることがで
きる。

【００２１】また、請求項５記載の発明にあっては、前
記ギヤハウジングとケーシングとが一体に形成されてい
るから、部品点数を削減することができ、部品管理が容
易となる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳述する。

【００２３】図１は本発明の実施の形態を示す電動パワ
ーステアリング装置の断面図、図２は図１の要部を拡大
して示す図面である。

【００２４】図において、１は操舵力が入力される操舵
軸で、この操舵軸１の一端側（図１において上端側）に
は図外のステアリングホイールが連結されるようになっ
ており、他端側（図１において下端側）にはピニオンギ
ヤ２が形成してある。

【００２５】３は前記操舵軸１のピニオンギヤ２に噛合
するラック４が形成されたラック軸で、このラック軸３
の軸方向両端は図外のサイドロッドを介して操舵輪に連
結されるようになっている。

【００２６】５は前記操舵軸１及びラック軸３を収容す
るギヤハウジングで、このギヤハウジング５は、軸受け
７、８によって操舵軸１を回転自在に軸受け支持してい
ると共に、ラック軸３を摺動自在に支持している。

【００２７】前記ギヤハウジング５には、ラック軸３と
直交する方向にピストン孔９が形成されており、このピ
ストン孔９内にはピストン１０が収装してある。前記ピ
ストン１０はばね１１のばね力によってラック軸３をピ
ニオンギヤ２に押圧し、ピニオンギヤ２とラック４との
噛合に所定の予荷重を与えている。尚、１２はばね受け
プラグである。

【００２８】また、前記ラック軸３が挿通されるギヤハ
ウジング５の開口端部（図示せず）には、このギヤハウ
ジング５の内部を密封する蛇腹状のブーツ（図示せず）
が設けられている。したがって、前記ラック軸３の端部
に連結される図外のサイドロッドはブーツを貫通して延
びていることになる。

【００２９】１３は電動モータで、この電動モータ１３
は、前記操舵軸１に入力される操舵力の大きさに応じ
て、図外の制御装置を介して回転駆動される。

【００３０】１４は前記電動モータ１３の出力を操舵軸
１に伝達する減速装置である。前記減速装置１４は、こ
の実施の形態において遊星ローラ式減速装置であり、電
動モータ１３の出力軸１５に連結されて回転駆動される
回転軸１６と、この回転軸１６の外周側に設けられたリ
ング部材１７と、このリング部材１７と回転軸１６と間
に接触配設された複数の遊星ローラ１８を備え、この遊
星ローラ１８はキャリヤ１９に設けた支持軸２０にそれ
ぞれ回転自在に軸受けされている。また、前記キャリア
１９は軸受け２１を介して回転軸１６に回転自在に支持
されている。前記キャリア１９は出力軸２２に連結固定
されており、これによって、電動モータ１３の出力軸１
５の回転が減速装置１４によって減速されて、この減速
装置１４の出力軸２２に出力されるようになっている。

【００３１】前記リング部材１７の両側にはシム２３、
２４を介してサイドプレート２５、２６が設けられ、こ
れによって、密閉された固定ハウジング２７が構成され
ており、この密閉された固定ハウジング２７の内部に回
転軸１６及び遊星ローラ１８が配置されている。また、
前記固定ハウジング２７を構成するサイドプレート２５
は軸受け２８ａを介して回転軸１６を回転自在に支持し
ており、同じくサイドプレート２６は軸受け２８ｂを介
して出力２２を回転自在に支持している。

【００３２】前記減速装置１４のリング部材１７、シム
２３、２４及びサイドプレート２５、２６によって構成
される固定ハウジング２７には、これらを軸方向に貫通
する２種類の貫通孔２９、３０が形成されており、これ
ら貫通孔２９、３０のうち、貫通孔２９は減速装置１４
の組立てに用いられ、貫通孔３０は減速装置１４のケー
シング（後述する）への取付けに用いられるようになっ
ている。

【００３３】即ち、前記貫通孔２９内には、固定ハウジ
ング２７内に回転軸１６及び遊星ローラ１８を配置した
状態で、図外の組立てボルトが挿通され、減速装置１４
が組立てられる。なお、前記図外の組立てボルトは、減
速装置１４の組立て後、貫通孔２９内から抜き取られ、
貫通孔２９は空洞として残ることになる。また、前記貫
通孔３０内には取付けボルト３１が挿入され、この取付
けボルト３１によって減速装置１４が後述するケーシン
グに取付けられる。

【００３４】前記減速装置１４の出力軸２２の先端には
傘歯車３２が形成されており、この傘歯車３２は操舵軸
１に取付けられた傘歯車３３に噛合している。これによ
って、前記電動モータ１３の出力が操舵軸１に伝達可能
である。

【００３５】３４は前記減速装置１４を収容するケーシ
ングである。前記ケーシング３４内には、貫通孔３０に
挿通される取付けボルト３１によって、シム３５を介し
て、減速装置１４が取付け固定される。前記ケーシング
３４はギヤハウジング５に連結されると共に、電動モー
タ１３を収容するモータハウジング３６に連結されてお
り、その内部がギヤハウジング５の内部及びモータハウ
ジング３６の内部に連通している。

【００３６】即ち、前記ケーシング３４はこの実施の形
態においてギヤハウジング５と一体に形成してあり、ケ
ーシング３４の内部とギヤハウジング５の内部とは、ケ
ーシング３４内に減速装置１４を収容する前の状態で直
接連通していると共に、ケーシング３４内に減速装置１
４を収容した状態においては、ケーシング３４に形成し
た貫通孔２９を介して相互に連通している。詳しくは、
前記貫通孔２９と、この貫通孔２９に連通してサイドプ
レート２６に形成した半径方向溝３７と、ケーシング２
４とサイドプレート２６との間の環状隙間３８と、サイ
ドプレート２６に形成した軸方向溝３９と、及びケーシ
ング２４とサイドプレート２６との間の軸方向隙間４０
を介して連通している。

【００３７】また、前記ケーシング３４の内部とモータ
ハウジング３６の内部とは、このモータハウジング３６
に形成した連通孔４１や、電動モータ１３の出力軸１５
の外周側に形成される隙間（図示せず）を介して連通し
ている。なお、前記ケーシング３４とモータハウジング
３６との連結部分はシール部材４２によって封止が施さ
れ、ケーシング３４の内部の密封が図られている。

【００３８】４５は前記ギヤハウジング５の開口を閉塞
する蓋部材である。前記蓋部材４５は車室４６内を区画
するパネル４７に取付けられていると共に、操舵軸１が
この蓋部材４５を貫通して延びており、この操舵軸１の
一端側（図１において上端側）が車室４６内に突出して
いる。

【００３９】また、前記ギヤハウジング５の蓋部材４５
には、このギヤハウジング５内と車室４６内を連通する
連通路４８が形成されている。前記連通路４８は、この
実施の形態において、操舵軸１が貫通する貫通孔４９の
内面に、操舵軸１の軸方向に溝状に形成されている。即
ち、前記連通路４８は、操舵軸１とギヤハウジング５と
の間に形成されていることになり、この連通路４８によ
って、モータハウジング３６及びケーシング３４内がギ
ヤハウジング５内を介して車室４６内に連通している。
これによって、前記ギヤハウジング５、ケーシング３４
及びモータハウジング３６の内部が車室４６内に連通し
ていることになる。

【００４０】５０は前記蓋部材４５の貫通孔４９と操舵
軸１との間に配置された軸受け、５１は同じく蓋部材４
５の貫通孔４９と操舵軸１との間に配置されたシール部
材である。

【００４１】斯かる構成において、前記操舵軸１に図外
のステアリングホイールから操舵力が入力されてこの操
舵軸１が回転することによって、この操舵軸１のピニオ
ンギヤ２に噛合するラック４を形成したラック軸３が操
舵方向に移動して、図外のサイドロッドを介して操舵輪
が操向操作される。

【００４２】このとき、前記操舵軸１に入力される操舵
力に応じて、図外の制御装置を介して電動モータ１３が
回転駆動される。前記電動モータ１３の回転駆動力は、
減速装置１４を介して、この減速装置１４の出力軸２２
の傘歯車３２から操舵軸１に取付けられた傘歯車３３に
伝達され、これによって、操向操作の操舵力が助勢され
る。

【００４３】ここで、前記電動モータ１３が駆動及び停
止することによって、モータハウジング３６内の空気は
膨張及び収縮する。即ち、前記モータハウジング３６内
の空気は、電動モータ１３の駆動による発熱によって膨
張し、電動モータ１３の駆動停止による冷却によって収
縮する。また、前記ギヤハウジング５やケーシング３４
内の空気はエンジンの輻射熱等によって膨張または収縮
することになる。

【００４４】この場合に、前記ギヤハウジング５やケー
シング３４、モータハウジング３６等の内部の空気は、
操舵軸１とギヤハウジング５との間に形成された連通路
４８を介して車室４６内の空気と置換流通することにな
る。

【００４５】これによって、前記ギヤハウジング５、ケ
ーシング３４、モータハウジング３６等の内部は大気圧
に等しい圧力に保たれることになる。このため、前記ギ
ヤハウジング５の開口端を封止する伸縮自在なブーツが
蛇行したりすることが防止される。

【００４６】また、前記ギヤハウジング５やケーシング
３４、モータハウジング３６等の内部の空気が収縮する
とき、外部の空気がこれらの内部に導かれるのである
が、これらの内部は車室４６内に連通しているから、こ
れらギヤハウジング５、ケーシング３４、モータハウジ
ング３６等の内部には車室４６内の清浄な空気のみが導
入されることになる。

【００４７】したがって、前記ギヤハウジング５、モー
タハウジング３６、ケーシング３４等の内部に圧力変化
が生じることを防止すると共に、塵埃等が侵入すること
を防止することが可能な電動パワーステアリング装置が
得られる。

【００４８】また、前記連通路４８を操舵軸１とギヤハ
ウジング５との間に形成したから、格別な部品を用いる
ことなく連通路４８を容易に形成することができる。

【００４９】また、減速装置１４の回転軸１６を密閉的
に収容する固定ハウジング２７を備えているから、減速
装置１４の作動に伴って摩耗粉等が生じた場合にあって
も、この摩耗粉がケーシング５内やモータハウジング３
６内等に飛散することが有利に防止されると共に、固定
ハウジング２７に形成した組立て用の貫通孔２９を有効
利用して、ギヤハウジング５内とモータハウジング３６
内とを連通させることができる。

【００５０】また、前記ギヤハウジング５とケーシング
３４とが一体に形成されているから、部品点数を削減す
ることができ、部品管理が容易となる。

【００５１】図２は本発明の別の実施の形態を示す図面
で、この実施の形態が前記実施の形態と変わるところ
は、ギヤハウジング５内と車室４６内とを連通する連通
路４８を、操舵軸１に貫通して形成した点である。

【００５２】即ち、前記連通路４８は、駆動軸１に形成
され、ギヤハウジング５内に開口する半径方向の盲穴４
８ａと、この盲穴４８ａに連通して車室４６内に開口す
る軸方向の盲穴４８ｂとから構成してある。

【００５３】なお、その他の構成については前記実施の
形態と同様であるから、同一構成部分には同一符号を付
し、その重複する説明を省略する。

【００５４】斯かる構成にあっては、前記ギヤハウジン
グ５やケーシング３４、モータハウジング３６等の内部
の空気は、操舵軸１に貫通して形成された連通路４８を
介して車室４６内の空気と置換流通することになる。

【００５５】したがって、前記実施の形態と同様の作
用、効果が得られる。とりわけ、前記連通路４８を操舵
軸１に貫通して形成したから、格別な部分を用いること
なく、この連通路４８を容易に形成することができる。

【００５６】以上、実施の形態を図面に基づいて説明し
たが、具体的構成はこの実施の形態に限られるものでは
なく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、前記減速装置１４として、遊星ローラ式減速装
置を採用した実施の形態について述べたが、遊星歯車式
減速装置を採用することも可能である。

【００５７】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、ギヤハウジング、モータハウジング、ケーシン
グ等の内部に圧力変化が生じることを防止すると共に、
塵埃等が侵入することを防止することが可能な、電動パ
ワーステアリング装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す電動パワーステアリ
ング装置の断面図である。

【図２】図１の要部を拡大して示す図面である。

【図３】本発明の別の実施の形態を示す電動パワーステ
アリング装置の断面図である。

【符号の説明】

１ 操舵軸 ３ ラック軸 ５ ギヤハウジング １３ 電動モータ １４ 減速装置 ３４ ケーシング ３６ モータハウジング ４６ 車室 ４８ 連通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 守屋 勝之 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社ユ ニシアジェックス内 (72)発明者 塩山 修一郎 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社ユ ニシアジェックス内 (72)発明者 佐藤 健一 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操舵力が入力される操舵軸及びこの操舵
   軸に連繋されるラック軸と、これら操舵軸及びラック軸
   を収容するギヤハウジングと、前記操舵軸に入力される
   操舵力に応じて回転駆動される電動モータと、この電動
   モータを収容するモータハウジングと、前記電動モータ
   の出力を操舵軸に伝達する減速装置と、この減速装置を
   収容すると共に、前記ギヤハウジング及びモータハウジ
   ングに連結されており、その内部がギヤハウジング及び
   モータハウジング内に連通するケーシングとを備え、前
   記ギヤハウジング、モータハウジング及びケーシングの
   何れかの内部が車室内に連通していることを特徴とす
   る、電動パワーステアリング装置。
2. 【請求項２】 前記ギヤハウジング内と車室内とを連通
   する連通路が、操舵軸とギヤハウジングとの間に形成さ
   れていることを特徴とする、請求項１記載の電動パワー
   ステアリング装置。
3. 【請求項３】 前記ギヤハウジング内と車室内とを連通
   する連通路が、操舵軸に貫通して形成されていることを
   特徴とする、請求項１記載の電動パワーステアリング装
   置。
4. 【請求項４】 前記減速装置が、電動モータに連結され
   る回転軸を密閉的に収容する固定ハウジングを備え、こ
   の固定ハウジングに、ギヤハウジング内とモータハウジ
   ング内とを連通する貫通孔が形成されていることを特徴
   とする、請求項１記載の電動パワーステアリング装置。
5. 【請求項５】 前記ギヤハウジングとケーシングとが一
   体に形成されていることを特徴とする、請求項１記載の
   電動パワーステアリング装置。