CN107031712B - 转向装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种即使在齿条轴的全长较短且将车轮的最大转向角设定得稍大的情况下，也能防止水分与设于壳体内部的滚珠丝杠螺母接触的转向装置。转向装置具备：第一密封部件(45)，在比螺纹槽(36)靠齿条齿部(32)侧处固定于齿条轴(30)的外周面和壳体(21)的内周面中的一方，且与形成于另一方的圆筒面(26)以滑动自如的方式接触；和第二密封部件(47)，隔着螺纹槽而在与齿条齿部相反一侧固定于齿条轴的外周面和壳体的内周面中的另一方，且与形成于一方的圆筒面(37)以滑动自如的方式接触。

Description

转向装置

技术领域

本发明涉及利用电动机的驱动力来进行转向辅助的转向装置。

背景技术

图7是设于车辆的转向装置的一例。

该转向装置具有固定于车身下部的前侧部分的筒状壳体。该壳体在车身的宽度方向即左右方向上延伸，其两端部均开口。

在壳体中以能够在左右方向上移动且不能绕自身的轴线旋转的方式***有齿条轴。齿条轴的左右两端部经由拉杆与左右的前轮连结。在齿条轴的外周面的一部分以使相互的位置不同的方式形成有螺纹槽和齿条齿部。

而且，转向装置具备小齿轮轴和转向轴(图示省略)，该小齿轮轴与齿条轴的齿条齿部啮合，该转向轴在下端与小齿轮轴连接且在上端固定有方向盘(图示省略)。

而且，在壳体的内周面经由轴承(图示省略)而以能够旋转的方式支撑有周知的滚珠丝杠螺母的旋转螺母。

而且，设于壳体的电动机(图示省略)与旋转螺母连接。当电动机旋转时，旋转螺母相对于壳体旋转，而且作为滚珠丝杠螺母的构成要素的多个滚珠在设于齿条轴的螺纹槽和旋转螺母的通路内循环。因此，齿条轴相对于壳体在左右方向上滑动。

当驾驶员对方向盘进行旋转操作时，转向轴及小齿轮轴一起旋转。于是，与小齿轮轴啮合的齿条轴相对于壳体向左右方向的一个方向相对滑动，因此左右的前轮的转向角发生变化。

而且，在驾驶员对方向盘进行了旋转操作时，由转向转矩传感器检测转向轴的转向转矩。于是，控制装置(运算单元)运算与转向转矩对应的目标转向辅助转矩，而且以获得目标转向辅助转矩的方式使电动机工作。其结果是，电动机的驱动力向旋转螺母传递，因此旋转螺母旋转。此时的旋转螺母的旋转方向是使齿条轴向上述一个方向滑动的方向。即，螺母的旋转力成为对由转向操作引起的齿条轴的滑动动作进行辅助的力。

另外，在滚珠丝杠螺母上涂敷有用于使滚珠丝杠螺母顺利地进行动作的润滑脂。

若假设从壳体的外侧侵入到壳体内的水分与润滑脂接触，则涂敷于滚珠丝杠螺母的润滑脂会被该水分冲走。若假设润滑脂被冲走，则滚珠丝杠螺母的动作会变得不顺利，滚珠丝杠螺母的持久性会下降。

因此，近年来，存在想要通过密封部件来防止滚珠丝杠螺母的润滑脂被水分冲走这一需求。

因此，在图7的转向装置中，由弹性材料构成且呈与齿条轴及壳体同轴的环状的第一密封部件及第二密封部件分别固定于壳体的内周面的两个部位。第一密封部件与齿条轴的位于螺纹槽与齿条齿部之间的圆筒面即第一外周部以滑动自如的方式以水密状态接触。另一方面，第二密封部件与齿条轴的隔着螺纹槽而位于与齿条齿部相反一侧的圆筒面即第二外周部以滑动自如的方式以水密状态接触。

当通过小齿轮轴的旋转力或(和)电动机的旋转力向齿条轴传递而使得齿条轴相对于壳体在左右方向上移动时，第一密封部件和第二密封部件分别相对于齿条轴的第一外周部和第二外周部滑动。并且，不管齿条轴相对于壳体的左右方向的相对位置如何，第一密封部件和第二密封部件都分别与齿条轴的第一外周部和第二外周部接触。

因此，即使假设水分通过壳体的两端开口而侵入到壳体内，该水分穿过第一密封部件及第二密封部件与齿条轴的外周面之间而冲走涂敷于滚珠丝杠螺母的润滑脂的可能性也小。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-256528号公报

发明内容

若假设在齿条轴的与第一密封部件和第二密封部件接触的部位(第一外周部及第二外周部)存在凹凸，则会在第一密封部件及第二密封部件与齿条轴之间形成间隙，水分可能会通过该间隙而向滚珠丝杠螺母侧靠近。因此，需要使第一密封部件及第二密封部件与齿条轴的(没有凹凸的)圆筒面接触。

而且，第一外周部相对于第一密封部件的接触位置及第二外周部相对于第二密封部件的接触位置随着齿条轴的左右方向移动而在左右方向上变化。因此，第一外周部及第二外周部的左右方向长度必须为齿条轴的左右的移动界限位置间的距离(可滑动距离)以上。

但是，在图7的转向装置的齿条轴形成有与小齿轮轴和电动机分别连接的齿条齿部和螺纹槽。而且，齿条轴的全长(左右方向长度)受到搭载转向装置的车辆的车宽限制。

因此，为了在搭载于车宽较窄的车辆的齿条轴的外周面形成齿条齿部及螺纹槽且与齿条齿部及螺纹槽错开左右方向位置而形成第一外周部及第二外周部，需要缩短齿条齿部、螺纹槽、第一外周部及第二外周部的左右长度。即，需要通过缩短齿条齿部及螺纹槽的左右长度而缩短齿条轴的可滑动距离，并配合于此而缩短第一外周部及第二外周部的左右长度。

但是，若缩短齿条齿部及螺纹槽的左右长度，则前轮的最大转向角变小，因此车辆的转弯性能下降。

并且，若在搭载齿条轴的车辆的车宽较窄的情况下将前轮的最大转向角设定得稍大，则尽管齿条轴的全长较短，齿条齿部及螺纹槽的左右长度却会变长。因此，第一外周部及第二外周部的左右长度会变得比齿条轴的可滑动距离短。

在该情况下，在齿条轴进行滑动动作时，第一密封部件和第二密封部件会与凹凸形状的齿条齿部和螺纹槽分别接触。因此，在该情况下，水分会通过第一密封部件及第二密封部件与齿条轴之间的间隙而向滚珠丝杠螺母侧靠近，滚珠丝杠螺母的润滑脂可能会被冲走。

本发明为了应对上述的课题而完成。即，本发明的目的之一在于提供一种即使在齿条轴的全长较短且将车轮的最大转向角设定得稍大的情况下，也能防止水分与设于壳体内部的滚珠丝杠螺母接触的转向装置。

用于达成上述目的的本发明的转向装置具备：

筒状壳体(21)，在车身(11)的宽度方向即左右方向上延伸；

齿条轴(30)，以不能绕自身的轴线旋转的方式***所述壳体内，通过在所述轴线方向上滑动而使车轮(15L、15R)的转向角变化，且在所述轴线方向的位置互不相同的两个部位形成有齿条齿部(32)和螺纹槽(36)；

小齿轮轴(50)，通过将方向盘(53)的旋转力向所述齿条齿部传递而使所述齿条轴滑动；

滚珠丝杠螺母(40)，设于所述壳体的内部，且通过将电动机(44)的旋转力向所述螺纹槽传递而使所述齿条轴滑动；

第一密封部件(45)，在比所述螺纹槽靠所述齿条齿部侧处固定于所述齿条轴的外周面和所述壳体的内周面中的一方，且与形成于所述齿条轴的外周面和所述壳体的内周面中的另一方的以所述轴线为中心的圆筒面(26、33)以滑动自如的方式接触；以及

第二密封部件(47)，隔着所述螺纹槽而在与所述齿条齿部相反一侧固定于所述齿条轴的外周面和所述壳体的内周面中的所述另一方，且与形成于所述齿条轴的外周面和所述壳体的内周面中的所述一方的以所述轴线为中心的圆筒面(27、37)以滑动自如的方式接触。

在本发明的转向装置中，将对壳体与齿条轴之间进行密封的两个密封部件(第一密封部件、第二密封部件)中的一方固定于齿条轴的外周面，将另一方固定于壳体的内周面。因此，随着齿条轴的轴线方向移动，一方的密封部件相对于在壳体的内周面形成的圆筒面滑动，另一方的密封部件相对于在齿条轴的外周面形成的圆筒面滑动。

这样，仅将另一方的密封部件滑动的滑动面形成于齿条轴，而将一方的密封部件滑动的滑动面形成于壳体。换言之，在齿条轴的外周面仅形成齿条齿部、螺纹槽及另一方的密封部件滑动的圆筒面，而不形成一方的密封部件滑动的圆筒面。

因此，即使在齿条轴的全长较短的情况下，也能在齿条轴以加长各自的全长的方式形成齿条齿部、螺纹槽及另一方的密封部件滑动的圆筒面。

因此，即使在齿条轴的全长较短且将车轮的最大转向角设定得稍大的情况下，也能防止从壳体的两端开口侵入到壳体内的水分与设于壳体内部的滚珠丝杠螺母接触。

可以是，所述第一密封部件固定于以位于所述齿条齿部与所述螺纹槽之间的方式形成于所述齿条轴的外周面的第一外周部(33)，且与所述壳体的所述圆筒面即第一内周部(26)以滑动自如的方式接触，所述第二密封部件固定于以与所述第一内周部错开位置的方式形成于所述壳体的内周面的第二内周部(27)，且与以隔着所述螺纹槽而位于与所述齿条齿部相反一侧的方式形成于所述齿条轴的外周面的所述圆筒面即第二外周部(37)以滑动自如的方式接触。

在将车轮的最大转向角设定得稍大且将第二密封部件固定于齿条轴的第二外周部的情况下，需要将与第二密封部件接触的壳体的第二内周部形成得稍长，因此必须加长壳体的全长。但是，通常，在车辆中会在壳体的周围设置各种各样的部件，因此必须避免这些部件与壳体干涉。因此，为了缩短壳体的全长，有时必须缩短第二内周部。然而，在该情况下，若将车轮的最大转向角设定得稍大，则在车轮的转向角成为了最大转向角时，第二密封部件可能会与壳体的第二内周部以外的部位接触。即，在车轮的转向角成为了最大转向角时，可能会出现第二密封部件不再与壳体的第二内周部接触，结果水分与滚珠丝杠螺母接触的情况。

但是，在这样构成了本发明的情况下，即使在将车轮的最大转向角设定得稍大的情况下，也不需要将固定第二密封部件的第二内周部形成得稍长。因此，即使在缩短壳体的全长且将车轮的最大转向角设定得稍大的情况下，也能使第二密封部件始终与齿条轴的第二外周部接触。因此，能够防止在车轮的转向角成为了最大转向角时水分与滚珠丝杠螺母接触。

可以是，所述齿条轴具备形成有所述螺纹槽的大径部(35)和形成有所述第一外周部且直径比所述大径部小的小径部(31)，所述第一密封部件的外径比所述大径部大，在所述齿条轴相对于所述壳体的相对位置成为了规定位置时，所述大径部从内周侧与所述第一内周部对向。

在将第一密封部件固定于第一外周部且将第二密封部件固定于第二内周部的情况下，在第一内周部的位于比第一密封部件靠第二密封部件侧处的部位和齿条轴之间形成的环状空间的容积(大小)V1根据齿条轴相对于壳体的相对位置而变化。另一方面，即使齿条轴相对于壳体的相对位置发生变化，在壳体的位于比第一内周部靠第二密封部件侧处的部位和齿条轴之间形成的环状空间的容积V0也不改变。

在假设与齿条轴的滑动动作相伴的容积V1的变化量ΔV1较大的情况下，齿条轴相对于壳体的相对位置发生了变化时的在第一密封部件与第二密封部件之间的壳体和齿条轴之间形成的环状空间(以下称为密封部件间空间)的容积的变化率变大。换言之，密封部件间空间中的气压的变化率变大。

若假设在齿条轴进行滑动动作时密封部件间空间中的气压大幅减小，则第一密封部件及第二密封部件的外侧的空气、水分容易穿过第一密封部件与第一内周部之间及第二密封部件与第二外周部之间而吸入密封部件间空间。

但是，在这样构成了本发明的情况下，与使齿条轴的形成有螺纹槽的部位的外径为形成有第一外周部的部位的外径以下的情况相比，容积V1变小。因此，与齿条轴的滑动动作相伴的容积V1的变化量ΔV1也变小。因此，齿条轴进行滑动动作时的密封部件间空间中的气压的变化率变小。因此，在齿条轴向使密封部件间空间的气压减小的方向滑动了时，第一密封部件及第二密封部件的外侧的空气、水分穿过第一密封部件与第一内周部之间及第二密封部件与第二外周部之间而流入密封部件间空间的可能性变小。

可以是，所述壳体的一部分由位于所述第一密封部件与所述第二密封部件之间且直径比相邻部大的大径筒状部(22)构成。

当这样构成时，容积V0变大。因此，与齿条轴的滑动动作相伴的密封部件间空间的容积的变化率变小，其结果是，密封部件间空间中的气压的变化率变小。

因此，能够进一步减小在齿条轴向使密封部件间空间的气压减小的方向滑动了时，第一密封部件及第二密封部件的外侧的空气、水分穿过第一密封部件与第一外周部之间及第二密封部件与第二内周部之间而吸入密封部件间空间的可能性。

可以是，所述滚珠丝杠螺母设于所述大径筒状部的内部。

为了在壳体内设置滚珠丝杠螺母，需要使壳体形成为大径。另一方面，若使壳体整体形成为大径，则设于壳体周围的部件的布局的自由度会下降。

但是，当这样构成本发明时，能够既抑制设于壳体周围的部件的布局的自由度的下降，又在壳体内设置滚珠丝杠螺母。

在上述说明中，为了帮助理解发明，对于与实施方式对应的发明的结构，在括号内添加了实施方式中使用的标号，但发明的各构成要件并不限定于由所述标号规定的实施方式。

本发明的其他目的、其他特征及随附的优点应该可以从参照以下的附图而描述的关于本发明的实施方式的说明中容易地理解。

附图说明

图1是具备本发明的实施方式的转向装置的车辆整体的示意性的俯视图。

图2是以位于小齿轮轴的轴线上的平面进行剖切而得到的转向装置的纵向剖视图。

图3是齿条轴移动到了左侧的移动界限位置时的与图2同样的纵向剖视图。

图4是齿条轴移动到了右侧的移动界限位置时的与图2同样的纵向剖视图。

图5是使齿条轴整体的外径大致恒定的比较例的齿条轴移动到了左侧的移动界限位置时的转向装置的纵向剖视图。

图6是图5的比较例的齿条轴移动到了右侧的移动界限位置时的与图5同样的纵向剖视图。

图7是在壳体的内周面固定有两个密封部件的比较例的与图2同样的纵向剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的实施方式的转向装置。

首先，参照图1简单地说明具备转向装置的车辆10的整体构造。

在车辆10的车身11的前部设有悬架(图示省略)。

众所周知，悬架具备悬架梁、上臂、下臂、支架、螺旋弹簧及减震器等作为主要的构成要素。

在左右的上臂与下臂的顶端部间分别以能够绕主销轴旋转的方式支撑着支架(转向节臂)。左右的支架将前轮15L、15R支撑为分别能够绕水平轴旋转。

在车辆10的车身11的后部也设有悬架(图示省略)，该悬架将左右的后轮16L、16R支撑为分别能够绕水平轴旋转。

接着，参照各附图来说明转向装置20的详细构造。

在悬架梁的上表面固定有在车身11的宽度方向即左右方向上延伸的筒状的壳体21。

如图所示，壳体21的长度方向的大致中央部由壳体21中内径最大的大致圆筒状的大径筒状部22构成。壳体21的左侧部23由直径比大径筒状部22小的圆筒部构成。壳体21的右端部24由直径比大径筒状部22小且比左侧部23大的筒状部构成。构成壳体21的右端部24与大径筒状部22之间的部位的右侧部25与大径筒状部22及左侧部23同轴且由直径比左侧部23小的圆筒部构成。而且，右侧部25的内周面成为第一内周部26，该第一内周部26由以壳体21的轴线为中心的(没有凹凸的)圆筒面构成，左侧部23的内周面成为第二内周部27，该第二内周部27由以壳体21的轴线为中心的(没有凹凸的)圆筒面构成。

在壳体21的内部同轴地***有作为在左右方向上延伸的棒状部件的齿条轴30。齿条轴30能够相对于壳体21在左右方向上滑动且不能绕自身的轴线旋转。齿条轴30的左右两端部通过壳体21的左右两端的开口而分别位于壳体21的左右两侧。

齿条轴30同轴地具备小径部31和从小径部31向左侧延伸的大径部35。

小径部31的除了左右两端部以外的部分为通过平面将圆柱的一部分剖切而得到的截面形状，在通过该平面而剖切的部位形成有齿条齿部32。小径部31的左右两端部为彼此同轴且彼此同径的圆柱形状，左端部的外周面由第一外周部33构成，该第一外周部33由以齿条轴30的轴线为中心的(没有凹凸的)圆筒面构成。

大径部35为与小径部31同轴的圆柱形状，其外径比小径部31大且比右侧部25的内径稍小。在大径部35的外周面螺旋状地形成有螺纹槽36。而且，大径部35的外周面的位于比螺纹槽36靠左侧处的部位的外周面由第二外周部37构成，该第二外周部37由以齿条轴30的轴线为中心的(没有凹凸的)圆筒面构成。

如图1所示，齿条轴30的左右两端部与左右一对拉杆18的内侧端部连接，左右的拉杆18的外侧端部与左右的支架分别连接。

而且，如图2所示，在壳体21的大径筒状部22的内部配置有位于螺纹槽36的外周侧的旋转螺母41。旋转螺母41是与齿条轴30同轴的筒状部件，在其内周面螺旋状地形成有螺纹槽42。

而且，在壳体21的内部设有位于旋转螺母41的外周侧的从动滑轮(图示省略)。该从动滑轮是与旋转螺母41同轴的筒状体，其内周面固定于旋转螺母41的外周面。在从动滑轮的外周面的一部分形成有齿部。

从动滑轮的外周面的与齿部不同的部位经由省略图示的轴承而以能够旋转且不能在左右方向上滑动的方式支撑于大径筒状部22的内周面。因此，旋转螺母41及从动滑轮能够相对于壳体21绕齿条轴30的轴线相对旋转。

而且，在形成于齿条轴30的螺纹槽36与旋转螺母41的螺纹槽42之间的螺旋状的通路以能够旋转的方式***有多个滚珠43。

虽然省略了图示，但是在旋转螺母41的内部形成有与螺纹槽42的两端分别连通且各滚珠43能够移动的通路。即，通过在螺纹槽36与螺纹槽42之间形成的螺旋状的所述通路和在旋转螺母41的内部形成的该通路而形成了一个环状通路。因此，当旋转螺母41相对于齿条轴30相对旋转时，各滚珠43一边自转一边在该环状通路内循环。

这样，旋转螺母41及滚珠43构成了与齿条轴30存在联系的周知的滚珠丝杠螺母40。因此，当旋转螺母41相对于齿条轴30相对旋转时，在使滚珠43在环状通路内循环的同时，齿条轴30相对于壳体21及旋转螺母41在左右方向上滑动。

而且，在滚珠丝杠螺母40涂敷有用于使滚珠丝杠螺母40的旋转动作顺利进行的润滑脂(图示省略)。

而且，在固定于壳体21的大径筒状部22的外周面的第一支撑部件(图示省略)上固定有电动机44(参照图1)。而且，在第一支撑部件设有用于将电动机44的周围覆盖的防水罩(图示省略)。电动机44具备从其主体部突出的旋转输出轴(图示省略)。在旋转输出轴上同轴地固定有驱动滑轮(图示省略)。而且，如图1所示，电动机44与控制装置60连接。

在壳体21的大径筒状部22形成有第一贯通孔(图示省略)。

在电动机44的驱动滑轮及从动滑轮上绕挂有呈环状且在内周面具有齿部的轮带(图示省略)，轮带的齿部与驱动滑轮及从动滑轮啮合。该轮带的一部分通过第一贯通孔而位于壳体21内，在壳体21内与从动滑轮啮合。

当电动机44的驱动滑轮旋转时，该旋转力经由轮带向从动滑轮传递，从动滑轮及旋转螺母41以比旋转输出轴慢的速度旋转。

在齿条轴30的第一外周部33的外周面固定有第一密封部件45，该第一密封部件45是与齿条轴30同轴的环状体，且由弹性材料形成。如图2至图4所示，第一密封部件45的外径比大径部35大。而且，第一密封部件45的外周部在稍微发生了弹性变形的状态下与壳体21的第一内周部26以水密状态接触。而且，第一密封部件45能够相对于第一内周部26滑动。

另一方面，在壳体21的第二内周部27固定有第二密封部件47，该第二密封部件47是与壳体21同轴的环状体，且由弹性材料形成。如图2至图4所示，第二密封部件47的内周部在稍微发生了弹性变形的状态下与齿条轴30的第二外周部37以水密状态接触。而且，第二密封部件47能够相对于第二外周部37滑动。

在壳体21的右端部24形成有第二贯通孔(图示省略)。并且，小齿轮轴50经由该第二贯通孔而***到壳体21的内部。小齿轮轴50由壳体21支撑为不能在自身的轴线方向上相对移动。小齿轮轴50能够绕自身的轴线旋转，在壳体21的内部与齿条轴30的齿条齿部32啮合。

如图1所示，小齿轮轴50经由万向节52与作为棒状部件的转向轴51的一端(下端)连接。而且，方向盘53固定于转向轴51的另一端(上端)。

因此，当乘坐于车辆10的驾驶员使方向盘53旋转时，该旋转力经由转向轴51及万向节52向小齿轮轴50传递，小齿轮轴50绕自身的轴线旋转。于是，与小齿轮轴50啮合的齿条轴30相对于壳体21在左右方向上相对滑动，因此经由拉杆18及支架与齿条轴30存在联系的前轮15L、15R的转向角发生变化。

在方向盘53的逆时针方向的转向角成为了最大转向角时，齿条轴30如图3所示那样位于左侧的移动界限位置。此时，齿条轴30的大径部35(螺纹槽36)位于比壳体21的右侧部25(第一内周部26)靠左侧处。

当方向盘53的旋转位置成为比逆时针方向的最大转向角靠顺时针方向侧的位置时，大径部35(螺纹槽36)的一部分位于右侧部25(第一内周部26)的内周侧。

而且，在方向盘53的顺时针方向的转向角成为了最大转向角时，齿条轴30如图4所示那样位于右侧的移动界限位置。此时，齿条轴30的螺纹槽36的大致右半部分位于右侧部25(第一内周部26)的内周侧。

而且，如图1所示，在壳体21设有用于检测小齿轮轴50的转向转矩(旋转转矩)的转向转矩传感器55。如图1所示，转向转矩传感器55与控制装置60连接。

接着，说明具有以上结构的转向装置20的动作及与该动作相伴的车辆10的动作。

当乘坐于车辆10的驾驶员用手将方向盘53向一个方向进行旋转操作时，小齿轮轴50旋转，齿条轴30相对于壳体21向左右方向的一个方向相对滑动，因此经由拉杆18及支架与齿条轴30存在联系的前轮15L、15R的转向角发生变化。

而且，当小齿轮轴50旋转时，转向转矩传感器55检测小齿轮轴50的旋转操作转矩(转向转矩)，并将检测值向控制装置60发送。于是，控制装置60运算与发送来的旋转操作转矩对应的目标转向辅助转矩，而且以获得目标转向辅助转矩的方式使电动机44工作。

于是，电动机44的旋转输出轴及驱动滑轮旋转，因此与驱动滑轮啮合的轮带旋转。于是，轮带的旋转力经由从动滑轮向旋转螺母41传递，因此旋转螺母41相对于齿条轴30进行相对旋转，旋转螺母41(螺纹槽42)的旋转力经由滚珠43向齿条轴30(螺纹槽36)传递。即，旋转螺母41的旋转力作为用于使通过方向盘53而向一个方向滑动了的齿条轴30向该一个方向滑动的辅助力而向齿条轴30传递。因此，驾驶员不需对方向盘53施加较大的力，且能够以使前轮15L、15R成为期望的转向角的方式使齿条轴30滑动。

而且，将作为对壳体21与齿条轴30之间进行密封的两个密封部件中的一方的第一密封部件45固定于齿条轴30的第一外周部33，将作为另一方的第二密封部件47固定于壳体21的第二内周部27。并且，随着齿条轴30相对于壳体21的左右方向移动，第一密封部件45相对于壳体21的第一内周部26进行滑动，第二密封部件47相对于齿条轴30的第二外周部37进行滑动。

这样，仅将一方的密封部件(第二密封部件47)滑动的圆筒面(第二外周部37)形成于齿条轴30，而将另一方的密封部件(第一密封部件45)滑动的圆筒面(第一内周部26)形成于壳体21。换言之，在齿条轴30的外周面形成齿条齿部32、螺纹槽36及第二密封部件47滑动的第二外周部37，而不形成第一密封部件45的滑动面即第一内周部26。并且，第一外周部33只要具有与第一密封部件45的左右长度相同的长度就足够了，因此能够缩短第一外周部33的左右长度。

因此，即使在齿条轴30的全长(左右方向长度)较短的情况下，也能在齿条轴30以加长各自的全长的方式形成齿条齿部32、螺纹槽36及第二密封部件47滑动的第二外周部37。

因此，即使在齿条轴30的全长较短且将前轮15L、15R的最大转向角设定得稍大的情况(即，齿条轴30的左右方向的可滑动距离较长的情况)下，从壳体21的左右两端开口侵入到壳体21内的水分向滚珠丝杠螺母40侧靠近的可能性也小。因此，涂敷于滚珠丝杠螺母40的润滑脂被水分冲走而结果导致滚珠丝杠螺母40的动作变得不顺利或滚珠丝杠螺母40的持久性下降的可能性较小。

需要说明的是，也可以将前轮15L、15R的最大转向角设定得稍大且将第二密封部件47固定于齿条轴30的第二外周部37(且将第一密封部件45固定于壳体21的第一内周部26)。在该情况下，需要将第二密封部件47接触的第二内周部27形成得稍长，因此必须加长壳体21的全长。

但是，由于通常在车辆10的壳体21周围的空间会设置各种各样的部件，因此为了避免与这些部件干涉，有时必须缩短壳体21的全长。然而，在缩短了壳体21的全长的情况下，在前轮15L、15R的逆时针方向的转向角成为了最大转向角时，第二密封部件47可能会从壳体21的左端部向壳体21的外侧脱落。换言之，在前轮15L、15R的逆时针方向的转向角成为了最大转向角时，可能会出现第二密封部件47不再与壳体21的第二内周部27接触，结果水分通过第二内周部27与齿条轴30之间的环状空间而向滚珠丝杠螺母40靠近的情况。

但是，在如本实施方式的转向装置20这样将第二密封部件47固定于壳体21的第二内周部27的情况下，即使在将前轮15L、15R的最大转向角设定得稍大时，也无需将固定第二密封部件47的第二内周部27形成得稍长。因此，即使在缩短壳体21的全长且将前轮15L、15R的最大转向角设定得稍大的情况(即，将齿条轴30的左右方向的可滑动距离设定得稍长的情况)下，也能使第二密封部件47始终与齿条轴30的第二外周部37接触。

因此，在前轮15L、15R的转向角成为了最大转向角时，水分通过第二密封部件47与齿条轴30的第二外周部37之间而向滚珠丝杠螺母40侧靠近的可能性较小。

而且，图5及图6示出了比较例的转向装置20’。在该转向装置20’中，齿条轴30’的外径在其全长上大致恒定。换言之，齿条轴30’不具备与齿条轴30的小径部31和大径部35对应的结构。

在转向装置20中，在第一内周部26的左端部与第一密封部件45所接触的位置之间的部位和齿条轴30之间形成的环状空间的容积V1根据齿条轴30相对于壳体21的相对位置而变化。同样，在转向装置20’中，在第一内周部26的左端部与供第一密封部件45所接触的位置之间的部位和齿条轴30之间形成的环状空间的容积V1’根据齿条轴30相对于壳体21的相对位置而变化。另一方面，不论在哪个转向装置20、20’中，在壳体21的内周面的位于第一内周部26的左端部与第二密封部件47之间的部位和齿条轴30之间形成的环状空间的容积V0都是即使齿条轴30、30’相对于壳体21的相对位置发生变化也保持恒定。

图5示出了转向装置20’的齿条轴30’位于左侧的移动界限位置的情况，图6示出了转向装置20’的齿条轴30’位于右侧的移动界限位置的情况。

在图5时，转向装置20’的容积V1’为最小值V1a’，在图6时，转向装置20’的容积V1’成为最大值V1b’，图5与图6之间的容积V1’的变化量为ΔV1’(＝V1b’-V1a’)。

齿条轴30’的外径在其全长上大致恒定。换言之，齿条轴30’的形成有螺纹槽36的部位的外径不比形成有第一外周部33的部位的外径大。因此，在转向装置20’的第一内周部26与齿条轴30’(第一外周部33、螺纹槽36)之间形成的环状空间的截面积A’变大。因此，图5与图6之间的容积V1’的变化量ΔV1’成为较大的值。因此，齿条轴30’在左右的移动界限位置之间移动时的在第一密封部件45与第二密封部件47之间的壳体21和齿条轴30’之间形成的环状空间(密封部件间空间)的容积的变化率(＝ΔV1’/(V0+V1a’))变大。换言之，密封部件间空间中的气压的变化率变大。

若假设密封部件间空间中的气压随着齿条轴30’的滑动动作而大幅减小，则第一密封部件45及第二密封部件47的外侧的空气、水分容易穿过第一密封部件45与第一内周部26之间及第二密封部件47与第二外周部37之间而吸入密封部件间空间。即，涂敷于滚珠丝杠螺母40的润滑脂被水分冲走的可能性变大。

相对于此，在本实施方式的转向装置20中，齿条轴30的形成有螺纹槽36的部位即大径部35的外径比形成有齿条齿部32的部位即小径部31大。因此，齿条轴30在左侧的移动界限位置(图3的位置)与右侧的移动界限位置(图4的位置)之间移动时的在转向装置20的第一内周部26与齿条轴30(大径部35)之间形成的环状空间的截面积A比截面积A’小。因此，图3与图4之间的容积V1的变化量ΔV1比变化量ΔV1’小。因此，齿条轴30在左右的移动界限位置之间移动时的密封部件间空间的容积的变化率(＝ΔV1/(V0+V1a)。需要说明的是，图3中的V1为V1a)比转向装置20’小，转向装置20的密封部件间空间中的气压的变化率比转向装置20’小。

因此，在齿条轴30向使转向装置20的密封部件间空间的气压减小的方向滑动了时，第一密封部件45及第二密封部件47的外侧的空气、水分难以穿过第一密封部件45与第一内周部26之间及第二密封部件47与第二外周部37之间而吸入密封部件间空间。即，涂敷于滚珠丝杠螺母40的润滑脂被水分冲走的可能性较小。

而且，在转向装置20的壳体21的位于第一密封部件45与第二密封部件47之间的部位形成有内径比相邻部大的大径筒状部22。即，在壳体21的内周面的位于第一内周部26的左端部与第二密封部件47之间的部位和齿条轴30之间形成的环状空间的容积V0比未形成大径筒状部22的情况下大。

因此，转向装置20中的齿条轴30在左右的移动界限位置之间移动时的密封部件间空间的容积的变化率(＝ΔV1/(V0+V1a))比未在壳体21形成大径筒状部22的情况下小。

因此，转向装置20与未形成大径筒状部22的情况相比，水分、空气难以穿过第一密封部件45与第一内周部26之间及第二密封部件47与第二外周部37之间而吸入密封部件间空间。

而且，为了在壳体21内设置滚珠丝杠螺母40，需要将壳体21形成为大径。另一方面，若将壳体21整体形成为大径，则设于壳体21周围的部件的布局的自由度会下降。

但是，本实施方式的壳体21增大设置滚珠丝杠螺母40的部位即大径筒状部22的直径，另一方面，减小与大径筒状部22相邻的左侧部23及右侧部25的直径。

因此，能够既抑制设于壳体21周围的部件的布局的自由度的下降，又在壳体21内设置滚珠丝杠螺母40。

以上，虽然基于上述各实施方式而说明了本发明，但本发明并不限定于上述实施方式，只要不脱离本发明的目的，就能进行各种变更。

例如，也可以使固定于壳体21的第一内周部26的第一密封部件(与上述实施方式的第二密封部件47相同构造的密封部件)以能够滑动的方式与齿条轴30的第一外周部33接触，且使固定于齿条轴30的第二外周部37的第二密封部件(与上述实施方式的第一密封部件45相同构造的密封部件)以能够滑动的方式与壳体21的第二内周部27接触。

也可以在壳体21从左侧起依次形成分别相当于右端部24、第一内周部26、大径筒状部22及第二内周部27的部位，且在齿条轴30从左侧起依次形成分别相当于齿条齿部32、第一外周部33、螺纹槽36及第二外周部37的部位。

也可以在齿条轴30不设置小径部31和大径部35，而使齿条轴30的外径在全长上大致恒定。

标号说明

20…转向装置；21…壳体；22…大径筒状部；26…第一内周部；27…第二内周部；30…齿条轴；31…小径部；32…齿条齿部；33…第一外周部；35…大径部；36…螺纹槽；37…第二外周部；40…滚珠丝杠螺母；41…旋转螺母；42…螺纹槽；43…滚珠；44…电动机；45…第一密封部件；47…第二密封部件；50…小齿轮轴。

Claims (4)

1.一种转向装置，具备：

筒状壳体，在车身的宽度方向即左右方向上延伸；

齿条轴，以不能绕自身的轴线旋转的方式***所述壳体内，通过在所述轴线方向上滑动而使车轮的转向角变化，且在所述轴线方向的位置互不相同的两个部位形成有齿条齿部和螺纹槽；

小齿轮轴，通过将方向盘的旋转力向所述齿条齿部传递而使所述齿条轴滑动；

滚珠丝杠螺母，设于所述壳体的内部，且通过将电动机的旋转力向所述螺纹槽传递而使所述齿条轴滑动；

第一密封部件，在比所述螺纹槽靠所述齿条齿部侧处固定于所述齿条轴的外周面和所述壳体的内周面中的一方，且与形成于所述齿条轴的外周面和所述壳体的内周面中的另一方的以所述轴线为中心的圆筒面以滑动自如的方式接触；以及

第二密封部件，隔着所述螺纹槽而在与所述齿条齿部相反一侧固定于所述齿条轴的外周面和所述壳体的内周面中的所述另一方，且与形成于所述齿条轴的外周面和所述壳体的内周面中的所述一方的以所述轴线为中心的圆筒面以滑动自如的方式接触，

所述第一密封部件固定于以位于所述齿条齿部与所述螺纹槽之间的方式形成于所述齿条轴的外周面的第一外周部，且相对于所述壳体的所述圆筒面即第一内周部以滑动自如的方式接触，

所述第二密封部件固定于以与所述第一内周部错开位置的方式形成于所述壳体的内周面的第二内周部，且相对于第二外周部以滑动自如的方式接触，所述第二外周部是以隔着所述螺纹槽而位于与所述齿条齿部相反一侧的方式形成于所述齿条轴的外周面的所述圆筒面。

2.根据权利要求1所述的转向装置，

所述齿条轴具备形成有所述螺纹槽的大径部和形成有所述第一外周部且直径比所述大径部小的小径部，

所述第一密封部件的外径比所述大径部大，

在所述齿条轴相对于所述壳体的相对位置成为了规定位置时，所述大径部从内周侧与所述第一内周部对向。

3.根据权利要求1或2所述的转向装置，

所述壳体的一部分由位于所述第一密封部件与所述第二密封部件之间且直径比相邻部大的大径筒状部构成。

4.根据权利要求3所述的转向装置，

所述滚珠丝杠螺母设于所述大径筒状部的内部。