JP-2026075704-A - ステアリング装置

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Abstract

【課題】水による電子部品の故障を抑制する。【解決手段】ステアリング装置が、操舵軸５が貫通する開口端面１１ａを有した入力側ハウジング１１を備える。入力側ハウジング１１の開口端面１１ａ側の軸方向端部３９の内周面には、操舵軸５の軸方向においてステアリングホイールとは反対側に向かって段差拡径状をなす段差部３９ｄが形成されている。段差部３９ｄには、入力側ハウジング１１の内周面と操舵軸５の外周面との間を封止する環状のダストシール４０が嵌め込まれている。操舵軸５と、入力側ハウジング１１の軸方向端部３９と、ダストシール４０との間には、水が溜まり得る空間Ｓが存在している。入力側ハウジング１１の軸方向端部３９には、空間Ｓに溜まった水を排出可能な第１溝４３が形成されている。【選択図】図２

Inventors

中村慎二
窪澤聡

Assignees

ケービーインテレクチュアルプロパティゲーエムベーハーウントツェーオー．カーゲー

Dates

Publication Date: 20260511
Application Date: 20241023

Claims (6)

ステアリングホイールからの回転力が入力される操舵軸と、前記操舵軸の回転力を転舵輪に伝達する伝達機構と、前記操舵軸の周囲に設けられ、前記操舵軸の操舵トルクを検出するトルクセンサと、前記操舵軸が貫通する開口端面を有し、前記操舵軸の一部を収容するハウジングであって、このハウジングの前記開口端面側の軸方向端部の内周面に、前記操舵軸の軸方向において前記ステアリングホイールとは反対側に向かって段差拡径状をなす段差部が形成される、前記ハウジングと、前記段差部に設けられ、前記ハウジングの内周面と前記操舵軸の外周面との間を封止する環状の封止部材と、を備え、前記操舵軸と、前記ハウジングの前記軸方向端部と、前記封止部材との間には、空間が設けられており、前記ハウジングの前記軸方向端部のうち前記封止部材よりも前記ステアリングホイール側に位置する部位には、前記空間と前記ハウジングの外部と連通し、前記空間に溜まった水を排出可能なドレインが形成されている、ステアリング装置。
請求項１に記載のステアリング装置であって、当該ステアリング装置は、前記操舵軸が鉛直方向に対して傾いた姿勢で配置されており、前記ドレインは、前記ハウジングの前記軸方向端部のうち地上に近い側に形成されていることを特徴とするステアリング装置。
請求項２に記載のステアリング装置であって、前記ドレインは、前記ハウジングの前記軸方向端部の端面に形成され、前記操舵軸の径方向に沿って連続する溝であることを特徴とするステアリング装置。
請求項２に記載のステアリング装置であって、前記ドレインは、前記操舵軸の径方向に沿って前記ハウジングの前記軸方向端部を貫通する貫通孔であることを特徴とするステアリング装置。
請求項２に記載のステアリング装置であって、前記ドレインは、前記ハウジングの外部から前記操舵軸の回転中心に向かって延びていることを特徴とするステアリング装置。
請求項２に記載のステアリング装置であって、前記ドレインは、前記ハウジングの外部から、前記操舵軸の回転中心からずれた位置へ向かって延びていることを特徴とするステアリング装置。

Description

本発明は、ステアリング装置に関する。特許文献１に記載のステアリング装置は、ステアリングホイールからの回転力が入力される操舵軸と、操舵軸が貫通する開口端面を有し、操舵軸の一部を収容するハウジングとを有している。このハウジングの開口端面側の軸方向端部の内周面には、操舵軸の軸方向においてステアリングホイールとは反対側に向かって段差拡径状をなす段差部が形成されている。また、この段差部には、ハウジングの内周面と操舵軸の外周面との間を封止する環状の封止部材が配置されている。操舵軸と、ハウジングの軸方向端部と、封止部材との間には、空間が設けられている。また、操舵軸において封止部材よりも鉛直方向下方側の位置には、操舵軸の操舵トルクを検出するトルクセンサが設けられている。特許第７００３２８７号第１実施形態のステアリング装置の縦断面図である。図１のステアリング装置の一部を拡大して示す断面図である。（ａ）は、第１実施形態の入力側ハウジングの上面図であり、（ｂ）は、（ａ）の線Ａ－Ａに沿って切断した第１実施形態の入力側ハウジングの断面図である。（ａ）は、第２実施形態の入力側ハウジングの上面図であり、（ｂ）は、（ａ）の線Ｂ－Ｂに沿って切断した第２実施形態の入力側ハウジングの断面図である。（ａ）は、第３実施形態の入力側ハウジングの上面図であり、（ｂ）は、（ａ）の線Ｃ－Ｃに沿って切断した第３実施形態の入力側ハウジングの断面図である。以下、図面を参照しながら、本発明のステアリング装置の実施形態について説明する。図１は、第１実施形態のステアリング装置の縦断面図である。図２は、図１のステアリング装置の一部を拡大して示す断面図である。図１および図２に示すように、本実施形態のステアリング装置は、操舵軸５が鉛直方向（天地方向）に対して傾いた姿勢となるように配置されることで装置全体として傾いた姿勢で図示省略のエンジンルームに配置されている。また、図１および図２では、説明の便宜上、操舵軸５の長手方向を「軸方向」と定義し、操舵軸５と直交する方向を「径方向」と定義し、さらに、操舵軸５の周囲の方向を「周方向」と定義する。また、図１および図２では、軸方向のうち図示せぬステアリングホイールに連係する側を「一端」とし、ピストン１８に連係する側を「他端」として説明する。図３（ａ）は、第１実施形態の入力側ハウジング１１の上面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の線Ａ－Ａに沿って切断した第１実施形態の入力側ハウジング１１の断面図である。なお、図３（ａ）および図３（ｂ）では、説明の都合上、入力側ハウジング１１が鉛直方向に延びるように示されているが、実際には、図１および図２に示すように、鉛直方向に対して傾いた姿勢で配置されている。ステアリング装置は、大型車両等に用いられるインテグラル型のステアリング装置であり、ステアリング装置本体１、図示せぬ電動モータおよび図示せぬＥＰＳコントローラ（ＥＣＵ）から主に構成されている。ステアリング装置本体１は、操舵機構２と、セクタシャフト３と、パワーシリンダ４と、を備えている。操舵機構２は、図示せぬステアリングホイールからの操舵操作（回転力）の入力に供するものであり、操舵軸５を有している。操舵軸５は、一部がハウジング６内に収容されており、入力軸７、接続軸８、中間軸９および出力軸１０を備えている。入力軸７は、円筒状に形成されており、一端側がステアリングホイールに連係されており、運転者の操舵トルクの入力に供する。また、図２に示すように、入力軸７は、一端部が入力側ハウジング１１の開口端面１１ａを貫通し、一方、他端部が概ね円筒状の接続軸８内に挿入されるかたちで配置されている。入力軸７は、入力軸７の外周に設けられたニードルベアリングＮＢ１を介して円筒状の接続軸８の内周面によって回転可能に支持されている。接続軸８は、一端側で入力軸７の他端部を収容し、さらに、他端側が後述のスプライン部１３を介して中間軸９に連結されることで入力軸７と中間軸９とを接続する。図１に示すように、接続軸８は、一端側から他端側にかけて段差縮径状に連続する円筒状をなしており、一端側に位置する大径円筒部８ａと、該大径円筒部８ａと一体に形成され、大径円筒部８ａよりも小径に形成された小径円筒部８ｂとを有している。大径円筒部８ａの外周部の軸方向中央よりも僅かに上方の位置には、径方向外側に突出する円環状をなす円環状突出部８ｃが形成されている。図１に示すように、円環状突出部８ｃの外周部とハウジング６の一部を構成する入力側ハウジング１１の内周壁との間に、接続軸８を回転可能に支持する軸受、例えば第１ボールベアリング１２が設けられている。また、小径円筒部８ｂの外周部は、中間軸９の軸方向一端に設けられた収容凹部の内周部にスプライン部１３を介して固定されている。中間軸９は、一端側が第１トーションバー１４を介して入力軸７と相対回転可能に連結される。また、中間軸９の他端側は、出力軸１０の一端側拡径部に形成された開口凹部内に挿入されている。中間軸９の一端側の外周部には、図示せぬ電動モータに接続され、図示せぬウォームシャフトとウォームホイール１５とを噛み合わせてなるウォームギヤからなる減速機が設けられている。出力軸１０は、一端側が第２トーションバー１６を介して中間軸９と相対回転可能に連結され、この中間軸９により入力される操舵トルクを、変換機構であるボールねじ機構１７を介してピストン１８に出力する。ボールねじ機構１７は、他端側の外周部に螺旋溝であるボール溝１０ａが形成されたねじ軸としての上記出力軸１０と、該出力軸１０の外周側に設けられて内周部にボール溝１０ａに対応する螺旋溝であるボール溝１８ａが形成されたナットとしての上記ピストン１８と、該ピストン１８のボール溝１８ａと出力軸１０のボール溝１０ａとの間に設けられた複数のボール１９と、から構成されている。中間軸９と出力軸１０との間には、コントロールバルブとしての周知のロータリバルブ２０が構成されている。ロータリバルブ２０は、中間軸９および出力軸１０の相対回転角により導き出される第２トーションバー１６の捩れ量および捩れの方向に応じて車両に搭載された図示せぬポンプ装置により供給される作動液を後述する第１、第２液室（圧力室）Ｐ１，Ｐ２へと選択的に供給する。セクタシャフト３は、セクタギヤ３ａを有し、該セクタギヤ３ａが操舵軸５の他端側外周に設けられたピストン１８のラック歯１８ｂと噛み合うことにより、ピストン１８の軸方向移動に伴って回動する。セクタシャフト３は、図示せぬピットマンアームを介して転舵輪に連係され、転舵に供する。このように、上記ボールねじ機構１７、セクタシャフト３およびピットマンアームは、操舵軸５に入力された回転力（操舵力）を転舵輪の転舵力へと変換させる伝達機構を構成する。なお、ボールねじ機構１７等を用いずにステアリング装置が構成される場合には、上記伝達機構として、例えばラック＆ピニオン機構を構成するラックバー、ピニオン軸等を用いることができる。パワーシリンダ４は、ハウジング６内において摺動可能に収容された筒状のピストン１８が一対の液室である第１、第２液室Ｐ１，Ｐ２を画定することによって構成されており、操舵トルクを補助するアシストトルクを生成する油圧アクチュエータである。トルクセンサ２１は、大部分が操舵軸５の軸方向において後述のダストシール４０よりも地上側に位置するように入力側ハウジング１１内に配置されている。図２に示すように、トルクセンサ２１は、第１トーションバー１４が環状のトルクセンサ２１の内部を貫通した状態で、接続軸８の円環状突出部８ｃよりも一端側の外周部の周囲に設けられている。トルクセンサ２１は、永久磁石２２と、一対の第１、第２ヨーク２３，２４と、一対の第１、第２集磁リング２５，２６と、磁気センサ２７と、から主に構成されている。永久磁石２２、ヨーク２３，２４および集磁リング２５，２６は、いずれも操舵軸５の回転中心線とほぼ同心円上となるように配置されている。永久磁石２２は、磁性材料によりほぼ円筒状に形成され、接続軸８の一端部外周に取付固定された磁性部材である。永久磁石２２は、該永久磁石２２の周方向に沿ってＮ極とＳ極が交互に配置（着磁）されることで構成されている。一対のヨーク２３，２４は、いずれも軟磁性体によりほぼ円筒状に形成されている。このヨーク２３，２４は、それぞれ中間軸９側となる一端側が周方向に沿って一列に整列し、永久磁石２２と径方向で対向するように設けられている。一方、他端側は、ヨーク２３が内周側に配置され、ヨーク２４が外周側に配置されることで、径方向に対向している。一対の集磁リング２５，２６は、両ヨーク２３，２４の他端側へと漏洩した永久磁石２２による磁束を所定の範囲に集約するほぼ円環状のリングであり、ヨーク２３，２４の他端側の径方向間に配置される。集磁リング２５は外周側に配置され、集磁リング２６は内周側に配置されており、両者は径方向に対向している。集磁リング２５，２６の径方向間には、ホール素子２８が配置されている。集磁リング２５の周方向の所定位置には、径方向内側へ押圧されてなる集磁部２５ａが設けられており、一方、集磁リング２６の周方向における集磁部２５ａと対向する位置には、径方向外部へ突出させてなる集磁部２６ａが設けられている。磁気センサ２７は、集磁部２５ａと集磁部２６ａとの間の径方向隙間に収容配置されたホール素子２８と、このホール素子２８をトルクセンサ２１の上方に配置された制御基板２９に接続するための第１接続端子３０と、から構成されている。磁気センサ２７は、ホール素子２８によるホール効果を利用することでホール素子２８により集磁部２５ａ，２６ａの間を通過する磁束を検出し、この磁束に応じた信号を制御基板２９に出力する。これにより、制御基板２９における入力軸７と中間軸９との間の相対回転角の演算や、該相対回転角に基づく操舵トルクの演算が行われる。また、制御基板２９には、該制御基板２９をコネクタ３１に接続するためのＬ字状の第２接続端子３２が設けられている。コネクタ３１は、図示せぬケーブルを介して図示せぬＥＰＳコントローラに接続されている。ハウジング６は、一端側が開口し他端側が閉塞されてなる筒状をなし、第１、第２液室Ｐ１，Ｐ２を画定する出力側ハウジング３３と、該出力側ハウジング３３の一端開口部を閉塞するように設けられ、内部に出力軸１０等を収容する中間ハウジング３４と、該中間ハウジング３４に連結され、入力軸７、接続軸８、中間軸９の一部およびトルクセンサ２１を収容する上述の入力側ハウジング１１と、から構成されている。出力側ハウジング３３の内部には、操舵軸５の軸方向に沿って形成されたパワーシリンダ本体部３３ａと、該パワーシリンダ本体部３３ａと直交するように、かつ、一部がパワーシリンダ本体部３３ａへと臨むように形成されたシャフト部３３ｂと、が設けられている。パワーシリンダ本体部３３ａ内には、出力軸１０に連係するピストン１８が収容されることで、ピストン１８をもって一端側の第１液室Ｐ１と他端側の第２液室Ｐ２とが画定されている。また、シャフト部３３ｂ内には、軸方向一端側がピストン１８に連係すると共に他端側が図示せぬピットマンアームを介して転舵輪に連係されるセクタシャフト３が収容されている。ピストン１８およびセクタシャフト３の各外周部には、相互に噛み合い可能なラック歯１８ｂおよびセクタギヤ３ａが設けられている。ラック歯１８ｂおよびセクタギヤ３ａが噛み合うことによりピストン１８の軸方向移動に伴ってセクタシャフト３が回動し、これにより、ピットマンアームが車体幅方向に引っ張られることで、転舵輪の向きが変更される。図１に示すように、中間ハウジング３４の内周側には、互いに重なり合う中間軸９および出力軸１０が挿入される軸挿入孔３４ａが、一端