電動パワーステアリング装置及びその製造方法
【課題】簡単な構造で支持剛性の高い小型の電動パワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】ピニオン軸７が、トーションバー１９を介して連結された入力軸１７と出力軸１８とを含む。駆動ギヤ２３から被動ギヤ２４を介して出力軸１８に動力を伝達する。第１ハウジング３０が、駆動ギヤ２３の一端を支持する第１軸受３７を保持した第１軸受孔３８と、入力軸１７を支持する第２軸受３９を保持した第２軸受孔４０と、トルクセンサ収容部４１とを含む。第２ハウジング２０が、駆動ギヤ２３の他端を支持する第３軸受４２を保持した第３軸受孔４３と、被動ギヤ２４のボス部５４を片持ち支持する第４軸受４４を保持しトルクセンサ収容部４１より大径の第４軸受孔４５とを含む。
【解決手段】ピニオン軸７が、トーションバー１９を介して連結された入力軸１７と出力軸１８とを含む。駆動ギヤ２３から被動ギヤ２４を介して出力軸１８に動力を伝達する。第１ハウジング３０が、駆動ギヤ２３の一端を支持する第１軸受３７を保持した第１軸受孔３８と、入力軸１７を支持する第２軸受３９を保持した第２軸受孔４０と、トルクセンサ収容部４１とを含む。第２ハウジング２０が、駆動ギヤ２３の他端を支持する第３軸受４２を保持した第３軸受孔４３と、被動ギヤ２４のボス部５４を片持ち支持する第４軸受４４を保持しトルクセンサ収容部４１より大径の第４軸受孔４５とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動パワーステアリング装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラックアンドピニオン式の電動パワーステアリング装置において、電動モータの動力を駆動ギヤと被動ギヤ（減速ギヤ）とを有する平行軸歯車機構（減速機構）を介して、ピニオン軸に伝達する、いわゆるピニオンアシストタイプの電動パワーステアリング装置が提案されている（例えば特許文献１を参照）。
特許文献１では、ピニオン軸が、ピニオン軸のピニオン形成部を挟んだ両側に配置された一対のアンギュラ玉軸受を介して、ピニオンハウジングによって支持されている。また、ピニオン軸の上端に、被動ギヤ（減速ギヤ）が単一の材料で一体に形成されている。
【０００３】
一方、特許文献２，３では、平行軸歯車機構を構成する駆動ギヤ、中間ギヤおよび被動ギヤのそれぞれの一端が第１ハウジングに保持された対応する軸受によって支持され、駆動ギヤ、中間ギヤおよび被動ギヤのそれぞれの他端が第２ハウジングに保持された対応する軸受によって支持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−２１６８６５号公報
【特許文献２】特開２００８−２６０３７９号公報
【特許文献３】特開２００８−１１６０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２，３では、各ギヤが各ギヤの軸方向の両側に配置された一対の軸受を介して両持ち支持されている。このため、電動パワーステアリング装置が軸方向に大型化する傾向にある。
また、特許文献１では、ピニオンハウジングに設けられた軸受保持部の径が、第１ハウジングに設けられたトルクセンサ収容部の径よりも小さくされている。特許文献２では、被動ギヤ（減速ギヤ）を支持する軸受を保持する、下側のハウジングの軸受孔の径は、上側のハウジングに設けられたトルクセンサ収容部の径よりも小さくされている。特許文献３では、被動ギヤ（減速ギヤ）を支持する軸受を保持する、下側のハウジングの軸受孔の径は、上側のハウジングに設けられたトルクセンサ収容部の径と同等にされている。このため、各特許文献１〜３では、被動ギヤの支持剛性が低くなるおそれがある。
【０００６】
特許文献３では、被動ギヤを軸方向に挟んだ両側で操舵出力軸を支持する一対の軸受のうち、上方の軸受を支持するハウジングと、トルクセンサ収容部を形成するハウジングとを別体で構成している。したがって、部品点数が多くなり、構造が複雑になる。
そこで、本発明の目的は、簡単な構造で支持剛性の高い小型の電動パワーステアリング装置およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、請求項１の発明は、トーションバー（１９）を介して同軸上に連結された入力軸（１７）および出力軸（１８）を含み、ラック軸（１０）に噛み合うピニオン軸（７）と、前記ピニオン軸を取り囲み操舵トルクを検出するトルクセンサ（２５）と、前記ピニオン軸に平行な回転軸（２２）とモータハウジング（２１）とを有し、前記トルクセンサの検出結果に基づいて操舵補助力を発生する電動モータ（１２）と、前記回転軸に同軸上に連結された駆動ギヤ（２３）と、前記ピニオン軸に一体回転可能に嵌合され、前記駆動ギヤに噛み合う減速用の被動ギヤ（２４）と、前記モータハウジングが固定され単一の材料で一体に形成された第１ハウジング（３０）と前記第１ハウジングに固定された第２ハウジング（２０）とを含み、前記駆動ギヤと前記被動ギヤと前記ピニオン軸を収容したハウジング（２８）と、を備え、前記第１ハウジングは、前記駆動ギヤの一端（２３１）を回転可能に支持する第１軸受（３７）を保持した第１軸受孔（３８）と、前記入力軸を回転可能に支持する第２軸受（３９）を保持した第２軸受孔（４０）と、前記第２軸受孔よりも第２ハウジング側に配置され前記トルクセンサを収容したトルクセンサ収容部（４１）と、を含み、前記第２ハウジングは、前記駆動ギヤの他端（２３２）を回転可能に支持する第３軸受（４２）を保持した第３軸受孔（４３）と、前記被動ギヤの一端を片持ち支持する第４軸受（４４）を保持した第４軸受孔（４５）と、を含み、前記第４軸受孔は、前記トルクセンサ収容部よりも大径である電動パワーステアリング装置（１）を提供する。
【０００８】
なお、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素等を表すが、このことは、むろん、本発明がそれらの実施形態に限定されるべきことを意味するものではない。以下、この項において同じ。
また、請求項２のように、前記第４軸受は、組合せアンギュラ玉軸受（４４）または複列アンギュラ玉軸受であってもよい。
【０００９】
また、請求項３のように、前記第１ハウジングおよび前記第２ハウジングのそれぞれに、両ハウジングを相互に位置決めする位置決めピン（７０）を挿通可能な位置決めピン挿通孔（７１，７２）が設けられていてもよい。
また、請求項４のように、前記第１軸受孔と前記第３軸受孔との同軸度交差の絶対値が、前記第２軸受孔と前記第４軸受孔との同軸度交差の絶対値よりも小さくされていてもよい。
【００１０】
また、請求項５の発明は、前記電動パワーステアリング装置の製造方法であって、前記第１軸受孔および前記第３軸受孔に挿通された第１位置決め基準軸（９１）と、前記第３軸受孔および前記第４軸受孔に挿通された第２位置決め基準軸（９２）と、を用いて、前記第１ハウジングおよび前記第２ハウジングを互いに位置決めする、基準軸による位置決め工程を含む電動パワーステアリング装置の製造方法を提供する。
【００１１】
また、請求項６のように、前記第１位置決め基準軸と前記第２位置決め基準軸とによって互いに位置決めされた状態の前記第１ハウジングおよび前記第２ハウジングのそれぞれに、互いに連通する位置決めピン挿通孔を同時に加工するピン挿通孔加工工程と、前記第１ハウジングおよび前記第２ハウジングを互いに固定する前に、両ハウジングの位置決めピン挿通孔に位置決めピンを挿通して、両ハウジングを相互に位置決めする、位置決めピンによる位置決め工程と、を含んでいてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、下記の効果を奏する。すなわち、通例、ピニオン軸を収容する第２ハウジング（いわゆるピニオンハウジングに相当）は、ラック軸を支持するラックハウジングの一部と一体に構成されており、剛性が高い。その剛性の高い第２ハウジングが、トルクセンサ収容部よりも大径をなす第４軸受孔に保持した大型の第４軸受を介して、被動ギヤの一端を片持ち支持する。したがって、片持ち支持であっても被動ギヤを十分な支持剛性で支持することができ、しかも、被動ギヤの両端を両持ち支持する従来の場合と比較して、軸方向の小型化を達成することができる。さらに、第２軸受を保持する第２軸受孔とトルクセンサ収容孔とを形成した第１ハウジングを単一の材料で一体に形成しているので、構造を簡素化することができる。
【００１３】
なお、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素等を表すが、このことは、むろん、本発明がそれらの実施形態に限定されるべきことを意味するものではない。以下、この項において同じ。
請求項２の発明によれば、被動ギヤを片持ち支持する第４軸受として組合せアンギュラ玉軸受や複列アンギュラ玉軸受を用いることにより、被動ギヤの支持剛性をより高くすることができる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、両ハウジングを固定する前に、両ハウジングの位置決めピン挿通孔に位置決めピンを挿通して両ハウジング間の位置精度を高く設定できるので、駆動ギヤと被動ギヤの噛み合い精度を向上することができる。
請求項４の発明によれば、駆動ギヤの両端を両持ち支持する第１軸受および第３軸受をそれぞれ保持する第１軸受孔および第３軸受孔の間の同軸度公差の絶対値を、第２軸受孔および第４軸受孔の間の同軸度公差の絶対値よりも小さくしたので、両持ち支持される駆動ギヤの位置精度を高めて、駆動ギヤと被動ギヤとの噛み合い精度を向上することができる。一方、トルクセンサ収容部は、あまり厳密な精度を要求されないので、第２軸受孔および第４軸受孔の間の同軸度公差の絶対値を相対的に高くしても支障がない。
【００１５】
請求項５の発明によれば、第１軸受孔および第３軸受孔に挿通された第１位置決め基準軸と、第２軸受孔および第４軸受孔に挿通された第２位置決め基準軸と、を用いて、第１ハウジングおよび第２ハウジングを互いに位置決めする。したがって、両位置決め基準軸を用いて、第１軸受孔および第３軸受孔の間の同軸度公差の絶対値と、第２軸受孔および第４軸受孔の間の同軸度公差の絶対値との関係を容易に設定することができる。
【００１６】
請求項６の発明によれば、両位置決め基準軸によって互いに位置決めされた状態の両ハウジングのそれぞれに、互いに連通する位置決めピン挿通孔を同時に加工した後、駆動ギヤ、被動ギヤおよび各軸受等を組み込んで、電動パワーステアリング装置を組み立てる。両ハウジングを互いに固定する前に、両ハウジングの位置決めピン挿通孔に位置決めピンを挿通して、両ハウジングを相互に位置決めしておくことにより、両ハウジングの対応する軸受孔を同時加工せずとも、特に駆動ギヤを両持ち支持する第１軸受および第３軸受に関して、位置精度を高くすることが可能となる。これにより駆動ギヤの位置精度を高めて、駆動ギヤと被動ギヤとの噛み合い精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態の電動パワーステアリング装置の模式図であり、電動パワーステアリング装置の概略構成を示している。
【図２】電動パワーステアリング装置の要部の一部破断側面図である。
【図３】図２の一部を拡大した拡大断面図である。
【図４】図２の他の部分を拡大した拡大断面図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｃ）は電動パワーステアリング装置の製造工程の模式的縦断面図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は、図５（ｃ）の製造工程に続く製造工程の模式的縦断面図である。
【図７】図５（ｂ）の状態に対応する製造工程の模式的横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の好ましい実施形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の一実施形態の電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。図１を参照して、電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール等の操舵部材２が一端に連結されたステアリングシャフト３と、ステアリングシャフト３に自在継手４を介して連結された中間軸５と、この中間軸５に自在継手６を介して連結された操舵伝達軸としてのピニオン軸７と、ピニオン軸７の先端部に設けられたピニオン８に噛み合うラック９を形成して車両の左右方向に延びる転舵軸としてのラック軸１０と、伝達機構としての減速機構１１を介してピニオン軸７に操舵補助力を付与する電動モータ１２とを備えている。
【００１９】
電動パワーステアリング装置１は、電動モータ１２が操舵伝達軸としてのピニオン軸７に操舵補助力を付与する、いわゆるピニオンアシストタイプの電動パワーステアリング装置として構成されている。
ラック軸１０は、筒状のラックハウジング１３に軸方向移動可能に支持されている。ラック軸１０の両端部には、それぞれタイロッド１４が連結されており、各タイロッド１４は、対応するナックルアーム（図示せず）を介して対応する転舵輪１５に連結されている。ピニオン軸７、ラック軸１０およびタイロッド１４等を含んで転舵輪１５を転舵するための転舵機構１６が構成されている。
【００２０】
操舵部材２が操作されてステアリングシャフト３が回転されると、この回転は中間軸５等を介してピニオン８に伝達され、ピニオン８およびラック９によって、車両の左右方向に沿うラック軸１０の直線運動に変換される。これにより、転舵輪１５の転舵が達成される。
操舵伝達軸としてのピニオン軸７は、自在継手６を介して中間軸５に連なる入力軸１７と、ピニオン８を形成した出力軸１８とを有している。これら入力軸１７および出力軸１８は、連結軸としてのトーションバー１９を介して同軸上に互いに連結されている。入力軸１７および出力軸１８は、互いにトルク伝達可能であり、所定の角度範囲内で相対回転可能とされている。
【００２１】
電動モータ１２は、ラックハウジング１３の一部とは単一の材料で一体に形成された第２ハウジング２０（ピニオンハウジングに相当）に固定されたモータハウジング２１と、そのモータハウジング２１に回転可能に支持された回転軸２２と、モータハウジング２１内に固定されたステータ（図示せず）と、回転軸２２に一体回転可能に連結されたロータ（図示せず）とを備えている。
【００２２】
減速機構１１は、電動モータ１２の回転軸２２に図示しない継手を介して同軸上にトルク伝達可能に連結された例えば小型のピニオンからなる駆動ギヤ２３と、駆動ギヤ２３と噛み合い、ピニオン軸７の出力軸１８に一体回転可能に連結された例えばウォームホイールからなる被動ギヤ２４とを備えている。
電動パワーステアリング装置１は、トルクセンサ２５により検出された操舵トルクと、車速センサ２６により検出された車速に基づいて、電動モータ１２を駆動制御するマイクロコンピュータを含むＥＣＵ（Electronic Control Unit ：電子制御ユニット）２７を備えている。
【００２３】
トルクセンサ２５では、トーションバー１９のねじれに起因する入力軸１７と出力軸１８との相対回転変位量に基づく磁束変化から、入力軸１７および出力軸１８に付与される操舵トルクを検出する。ＥＣＵ２７では、操舵トルクと目標アシスト量との関係を車速毎に記憶したマップを用いて目標アシスト量を決定し、電動モータ１２の発生するアシスト力を目標アシスト量に近づけるように制御する。
【００２４】
ＥＣＵ２７が電動モータ１２を駆動すると、その出力回転（動力）が、駆動ギヤ２３および被動ギヤ２４を含む減速機構１１で減速されて、ピニオン軸７の出力軸１８へ伝達される。出力軸１８に伝えられた動力は、ラック軸１０、タイロッド１４およびナックルアーム等を含む転舵機構１６に伝えられ、運転者の操舵が補助される。
電動パワーステアリング装置１の要部の一部破断側面図である図２を参照して、減速機構１１を構成する駆動ギヤ２３および被動ギヤ２４は、ハウジング２８によって区画されたギヤ収容室２９内に収容されている。ハウジング２８は、単一の材料で一体に形成された第１ハウジング３０（センサハウジングに相当）と、前記第２ハウジング２０（ピニオンハウジングに相当）とを組み合わせて、両ハウジング３０，２０を締結ねじ３１によって締結して構成されている。
【００２５】
電動モータ１２のモータハウジング２１に設けられた嵌合凸部３２が、第１ハウジング３０に設けられた嵌合凹部３３に嵌合した状態で、モータハウジング２１に設けられたフランジ部３４が、第１ハウジング３０に設けられたフランジ部３５に、締結ねじ３６を用いて締結されている。これにより、モータハウジング２１が第１ハウジング３０に固定されている。
【００２６】
第１ハウジング３０は、駆動ギヤ２３の一端２３１を回転可能に支持する第１軸受３７を保持した第１軸受孔３８と、入力軸１７を回転可能に支持する第２軸受３９を保持した第２軸受孔４０と、第２軸受孔４０よりも第２ハウジング２０側に配置されてトルクセンサ２５を収容したトルクセンサ収容部４１とを形成している。
第２ハウジング２０は、駆動ギヤ２３の他端２３２を回転可能に支持する第３軸受４２を保持した第３軸受孔４３と、被動ギヤ２４の一端に相当するボス部５４を片持ち支持する第４軸受４４を保持した第４軸受孔４５とを形成している。この第４軸受孔４５は、トルクセンサ収容部４１よりも大径である。
【００２７】
第１ハウジング３０と第２ハウジング２０との対向端部に設けられたフランジ部３０ａ，２０ａのそれぞれに、両ハウジング３０，２０を相互に位置決めする位置決めピン７０を挿通可能な位置決めピン挿通孔７１，７２が設けられている。位置決めピン７０は、少なくとも２本設けられている。位置決めピン７０は先細り状のテーパピンにより構成されており、位置決めピン挿通孔７１，７２も先細りのテーパ状に形成されている。
【００２８】
両ハウジング３０，２０は、位置決めピン７０によって相互に位置決めされた状態で、締結ねじ３１を用いて固定される。位置決めピン７０は両ハウジング３０，２０の固定後に、図２のように、そのまま残存させておいてもよいし、また、両ハウジング３０，２０の固定後に位置決めピン７０を取り除くようにしてもよい。位置決めピン７０の先端を押すことにより、位置決めピン７０を逆側へ容易に離脱させることができる。
【００２９】
位置決めピン７０による位置決めが完了した後に互いに固定された第１ハウジング３０および第２ハウジング２０では、第１軸受孔３８と第３軸受孔４３との同軸度交差の絶対値（例えば１０μｍ）が、第２軸受孔４０と第４軸受孔４５との同軸度交差の絶対値（例えば５０μｍ）よりも小さくされている。
図２の一部を拡大した図３に示すように、第１ハウジング３０の嵌合凹部３３の底からモータハウジング２１側に向けて延びる筒状部４６が形成され、筒状部４６の内周によって第１軸受孔３８が区画されている。筒状部４６の内周には、第１軸受３７の外輪を第３軸受４２側に向けて押圧することにより、第１軸受３７および第３軸受４２に一括して予圧を付与するための押圧部材４７が螺合されている。押圧部材４７はロックナット４８によって、筒状部４６に止定されている。
【００３０】
第１軸受３７の内輪３７１は、駆動ギヤ２３の一端２３１に圧入されたスリーブ７３の外周に嵌合されている。第１軸受３７の内輪３７１は、スリーブ７３の一端に形成されて駆動ギヤ２３の一端２３１の環状の位置決め段部７４に当接したフランジ７５と、駆動ギヤ２３の一端２３１のねじ部７６に螺合されたナット７７との間に挟持されている。これにより、駆動ギヤ２３に対して、第１軸受３７の内輪３７１の軸方向移動が規制されている。
【００３１】
第３軸受４２の内輪４２１は、駆動ギヤ２３の他端２３２に圧入されたスリーブ７８の外周に嵌合されている。第３軸受４２の内輪４２１は、スリーブ７８の一端に形成されて駆動ギヤ２３の他端２３２の環状の位置決め段部７９に当接したフランジ８０に当接することにより、駆動ギヤ２３に対して、第３軸受４２の内輪４２１の軸方向移動（第１軸受３７側への移動）が規制されている。
【００３２】
第３軸受４２の外輪４２２の端面は、第２ハウジング２０の第２軸受孔４３の底に形成された環状の位置決め段部８１に当接している。これにより、第２ハウジング２０に対して、第３軸受４２の外輪４２２の軸方向移動が規制されている。一方、前記押圧部材４７は、第１軸受３７の外輪３７２の端面を軸方向（第３軸受４２側）に押圧している。この押圧部材４７による押圧力が、第１軸受３７および第３軸受４２に負荷されて、両軸受３７，４２に予圧が付与されている。
【００３３】
駆動ギヤ２３は電動モータ１２の回転軸２２に、継手４９を介して一体回転可能に連結されている。継手４９は、例えば、駆動ギヤ２３の一端２３１から延設された延設軸２３３と、回転軸２３の端部とにスプライン結合する筒状のスプライン継手である。
図２の一部を拡大した図４に示すように、トーションバー１９は入力軸１７を同軸上に貫通している。トーションバー１９の一端１９１は、連結ピン５０によって入力軸１７の一端１７１に同伴回転可能に連結されている。トーションバー１９の他端１９２は、出力軸１８に設けられた連結孔５１の奥部に、セレーション結合により同伴回転可能に連結されている。
【００３４】
入力軸１７の他端１７２は、出力軸１８の連結孔５１の入口部に嵌合された例えば針状ころ軸受等のころ軸受５２によって回転可能に支持されている。
被動ギヤ２４は、外周に歯を形成し、出力軸１８の一端の外周に嵌合された環状の被動ギヤ本体５３と、被動ギヤ本体５３からピニオン８側に向けて突出する、被動ギヤ２４の一端としてのボス部５４とを備えている。被動ギヤ本体５３には、軽量化のために複数の肉抜き孔５５が貫通形成されている。被動ギヤ２４のボス部５４と出力軸１８とは、両者を径方向に挿通する連結ピン５６によって一体回転可能に連結されている。
【００３５】
被動ギヤ２４の一端としてのボス部５４が、第２ハウジング２０の第４軸受孔４５に保持された第４軸受４４によって回転可能に支持されている。第４軸受４４は、一対の単列アンギュラ玉軸受４４Ａ，４４Ｂが例えば正面合わせに配置された組合せアンギュラ玉軸受として構成されている。
一対の単列アンギュラ玉軸受４４Ａ，４４Ｂの内輪４４１，４４２は、ボス部５４の外周に一体回転可能に嵌合している。また、一対の単列アンギュラ玉軸受４４Ａ，４４Ｂの内輪４４１，４４２は、ボス部５４の基端部の外周に設けられた位置決め段部５７によって受けられた予圧調整用シム６８と、ボス部５４の軸方向中間部の外周に設けられたねじ部に螺合したナット５８との間に挟持されている。これにより、ボス部５４に対して、一対の単列アンギュラ玉軸受４４Ａ，４４Ｂの内輪４４１，４４２の軸方向移動が規制されている。
【００３６】
一方、一対の単列アンギュラ玉軸受４４Ａ，４４Ｂの外輪４４３，４４４は、第２軸受孔４５に例えば圧入されて固定されている。また、一対の単列アンギュラ玉軸受４４Ａ，４４Ｂの外輪４４３，４４４は、第４軸受孔４５の端部に形成された位置決め段部５９と、第４軸受孔４５の縁部に固定ねじ６０によって固定された環状の押圧部材６１との間に挟持されている。押圧部材６１による押圧力が、一対の単列アンギュラ玉軸受４４Ａ，４４Ｂを介して、ナット５８によって受けられる。これにより、複列アンギュラ玉軸受（第４軸受４４）を構成する一対の単列アンギュラ玉軸受４４Ａ，４４Ｂに予圧が付与されている。
【００３７】
トルクセンサ２５は、入力軸１７に一体回転可能に連結された環状の多極磁石６２と、出力軸１８に一体回転可能に連結された合成樹脂製の保持筒６３にモールドされた軟磁性体製の一対のヨークリング６４，６５と、ヨークリング６４，６５と磁気的に結合された軟磁性体製の一対の集磁リング６６，６７と、集磁リング６６，６７から延設された集磁板（図示せず）間に生ずる磁束を検出する磁気センサとしての一対のホールＩＣ（図示せず）とを備えている。
【００３８】
次いで、図５（ａ）〜（ｃ）および図６（ａ）〜（ｃ）は、電動パワーステアリング装置１の主たる製造工程を模式的に示している。具体的には、第１軸受孔３８と第３軸受孔４３との同軸度を調整し、且つ第２軸受孔４０と第４軸受孔４５との同軸度を調整した状態に、第１ハウジング３０と第２ハウジング２０を位置決めする工程である。
まず、図５（ａ）に示すように、第２ハウジング２０の第３軸受孔４３に第１位置決め基準軸９１を挿通し、第２ハウジング２０の第４軸受孔４５に第２位置決め基準軸９２を挿通する。
【００３９】
第１位置決め基準軸９１は、第１ハウジング３０の第１軸受孔３８と第２ハウジング２０の第３軸受孔４３との同軸度公差を調整する円柱軸である。第２位置決め基準軸９２は、第１ハウジングの第２軸受孔４０と第２ハウジング２０の第４軸受孔４５との同軸度公差を調整する２段軸であり、第４軸受孔４５に嵌合する円柱状の大径部９２ａと、第２軸受孔４０に嵌合する断面長円状の小径部９２ｂとを有している。
【００４０】
模式的横断面図である図７に示すように、小径部９２ｂの長手方向が、第１位置決め基準軸９１の中心軸線Ｃ１および第２位置決め基準軸９２の中心軸線Ｃ２を含む平面Ｐに対して直交する方向に延びている。
次いで、図５（ｂ）に示すように、第１ハウジング３０の第１軸受孔３８および第２軸受孔４０に、それぞれ、第１位置決め基準軸９１および第２位置決め基準軸９２が挿通させるようにして、第１ハウジング３０を第２ハウジング２０に組み合わせる。これにより、第１軸受孔３８と第３軸受孔４３との同軸度公差が、例えば１０μｍに調整され、第２軸受孔４０と第４軸受孔４５との同軸度公差が、例えば５０μｍに調整された状態に、両ハウジング３０，２０が互いに位置決めされる。
【００４１】
次いで、図５（ｃ）に示すピン挿通孔加工工程では、前記のように両ハウジング３０，２０が互いに所定の位置精度に位置決めされた状態で、両ハウジング３０，２０のそれぞれに、互いに連通する位置決めピン挿通孔７１，７２を複数箇所、同時に加工する。
その後、両ハウジング３０，２０を離脱させて、両位置決め基準軸９１，９２を取り外した後、図６（ａ）に示すように、駆動ギヤ２３、被動ギヤ２４、各軸受３７，３９，４２，４４およびトルクセンサ２５等を組み込んで、電動パワーステアリング装置１を仮組みする。
【００４２】
次いで、図６（ｂ）に示す位置決めピンによる位置決め工程では、両ハウジング３０，２０の位置決めピン挿通孔７１，７２に位置決めピン７０を挿通して、両ハウジング３０，２０を相互に位置決めする。
次いで、図６（ｃ）に示すように、位置決めピン７０によって位置決めされた状態の両ハウジング３０，２０を、締結ねじ３１を用いて固定する。両ハウジング３０，２０の固定後は、位置決めピン７０を残存させておいてもよいし、取り外してしまってもよい。
【００４３】
本実施の形態の電動パワーステアリング装置１によれば、下記の効果を奏する。すなわち、ピニオン軸７を収容する第２ハウジング２０（いわゆるピニオンハウジングに相当）は、ラック軸８を支持するラックハウジング１３の一部と一体に構成されており、剛性が高い。その剛性の高い第２ハウジング２０が、トルクセンサ収容部４１よりも大径をなす第４軸受孔４４に保持された、大型で負荷容量の大きい第４軸受４４を介して、被動ギヤ２４の一端に相当するボス部５４を片持ち支持する。
【００４４】
したがって、片持ち支持であっても被動ギヤ２４を十分な支持剛性で支持することができ、しかも、被動ギヤの両端を両持ち支持する従来の場合と比較して、軸方向の小型化を達成することができる。さらに、第２軸受３９を保持する第２軸受孔４０とトルクセンサ収容孔４１とを形成した第１ハウジング３０を単一の材料で一体に形成しているので、構造を簡素化することができる。
【００４５】
特に、被動ギヤ２４を片持ち支持する第４軸受４４として、一対の単列アンギュラ玉軸受４４Ａ，４４Ｂで構成された組合せアンギュラ玉軸受を用いることにより、被動ギヤ２４の支持剛性をより高くすることができる。
また、両ハウジング３０，２０を固定する前に、両ハウジング３０，２０の位置決めピン挿通孔７１，７２に位置決めピン７０を挿通して両ハウジング３０，２０間の位置精度を高く設定できるので、駆動ギヤ２３と被動ギヤ２４の噛み合い精度を向上することができる。
【００４６】
また、駆動ギヤ２３の両端２３１，２３２を両持ち支持する第１軸受３７および第３軸受４２をそれぞれ保持する第１軸受孔３８および第３軸受孔４３の間の同軸度公差の絶対値を、第２軸受孔４０および第４軸受孔４５の間の同軸度公差の絶対値よりも小さくしたので、両持ち支持される駆動ギヤ２３の位置精度を高めて、駆動ギヤ２３と被動ギヤ２４との噛み合い精度を向上することができる。一方、トルクセンサ収容部４１は、あまり厳密な精度を要求されないので、第２軸受孔４０および第４軸受孔４５の間の同軸度公差の絶対値を相対的に高くしても支障がない。
【００４７】
また、電動パワーステアリング装置１の製造方法によれば、第１軸受孔３８および第３軸受孔４３に挿通された第１位置決め基準軸９１と、第２軸受孔４０および第４軸受孔４５に挿通された第２位置決め基準軸９２とを用いて、第１ハウジング３０および第２ハウジング２０を互いに位置決めする。したがって、両位置決め基準軸９１，９２を用いて、第１軸受孔３８および第３軸受孔４３の間の同軸度公差の絶対値と、第２軸受孔４０および第４軸受孔４５の間の同軸度公差の絶対値との関係を容易に設定することができる。
【００４８】
さらに、両位置決め基準軸９１，９２によって互いに位置決めされた状態の両ハウジング３０，２０のそれぞれに、互いに連通する位置決めピン挿通孔７１，７２を同時に加工した後、駆動ギヤ２３、被動ギヤ２４および各軸受等（図示せず）を組み込んで、電動パワーステアリング装置１を仮組みする。そして、両ハウジング３０，２０を互いに固定する前に、両ハウジング３０，２０の位置決めピン挿通孔７１，７２に位置決めピン７０を挿通して、両ハウジング３０，２０を相互に位置決めしておくことにより、両ハウジング３０，２０の対応する軸受孔（第１軸受孔３８と第３軸受孔４３）を同時加工せずとも、特に駆動ギヤ２３を両持ち支持する第１軸受３７および第３軸受４２に関して、位置精度を高くすることが可能となる。これにより駆動ギヤ２３の位置精度を高めて、駆動ギヤ２３と被動ギヤ２４との噛み合い精度を向上することができる。
【００４９】
本実施の形態は前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、第４軸受４４として、組合せアンギュラ玉軸受に代えて、複列アンギュラ玉軸受を用いるようにしてもよい。その他、本発明の請求項記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。
【符号の説明】
【００５０】
１…電動パワーステアリング装置、７…ピニオン軸、１０…ラック軸、１１…減速機構（伝達機構）、１２…電動モータ、１３…ラックハウジング、１６…転舵機構、１７…入力軸、１８…出力軸、１９…トーションバー、２０…第２ハウジング、２０ａ…フランジ部、２１…モータハウジング、２２…回転軸、２３…駆動ギヤ、２３１…一端、２３２…他端、２３３…延設軸、２４…被動ギヤ、２５…トルクセンサ、２８…ハウジング、２９…ギヤ収容室、３０…第１ハウジング、３０ａ…フランジ部、３１…締結ねじ、３７…第１軸受、３８…第１軸受孔、３９…第２軸受、４０…第２軸受孔、４１…トルクセンサ収容部、４２…第３軸受、４３…第３軸受孔、４４…第４軸受（組合せアンギュラュラ玉軸受）、４４Ａ，４４Ｂ…単列アンギュラ玉軸受、４５…第４軸受孔、５４…ボス部（被動ギヤの一端）、７０…位置決めピン、７１，７２…位置決めピン挿通孔、９１…第１位置決め基準軸、９２…第２位置決め基準軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動パワーステアリング装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラックアンドピニオン式の電動パワーステアリング装置において、電動モータの動力を駆動ギヤと被動ギヤ（減速ギヤ）とを有する平行軸歯車機構（減速機構）を介して、ピニオン軸に伝達する、いわゆるピニオンアシストタイプの電動パワーステアリング装置が提案されている（例えば特許文献１を参照）。
特許文献１では、ピニオン軸が、ピニオン軸のピニオン形成部を挟んだ両側に配置された一対のアンギュラ玉軸受を介して、ピニオンハウジングによって支持されている。また、ピニオン軸の上端に、被動ギヤ（減速ギヤ）が単一の材料で一体に形成されている。
【０００３】
一方、特許文献２，３では、平行軸歯車機構を構成する駆動ギヤ、中間ギヤおよび被動ギヤのそれぞれの一端が第１ハウジングに保持された対応する軸受によって支持され、駆動ギヤ、中間ギヤおよび被動ギヤのそれぞれの他端が第２ハウジングに保持された対応する軸受によって支持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−２１６８６５号公報
【特許文献２】特開２００８−２６０３７９号公報
【特許文献３】特開２００８−１１６０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２，３では、各ギヤが各ギヤの軸方向の両側に配置された一対の軸受を介して両持ち支持されている。このため、電動パワーステアリング装置が軸方向に大型化する傾向にある。
また、特許文献１では、ピニオンハウジングに設けられた軸受保持部の径が、第１ハウジングに設けられたトルクセンサ収容部の径よりも小さくされている。特許文献２では、被動ギヤ（減速ギヤ）を支持する軸受を保持する、下側のハウジングの軸受孔の径は、上側のハウジングに設けられたトルクセンサ収容部の径よりも小さくされている。特許文献３では、被動ギヤ（減速ギヤ）を支持する軸受を保持する、下側のハウジングの軸受孔の径は、上側のハウジングに設けられたトルクセンサ収容部の径と同等にされている。このため、各特許文献１〜３では、被動ギヤの支持剛性が低くなるおそれがある。
【０００６】
特許文献３では、被動ギヤを軸方向に挟んだ両側で操舵出力軸を支持する一対の軸受のうち、上方の軸受を支持するハウジングと、トルクセンサ収容部を形成するハウジングとを別体で構成している。したがって、部品点数が多くなり、構造が複雑になる。
そこで、本発明の目的は、簡単な構造で支持剛性の高い小型の電動パワーステアリング装置およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、請求項１の発明は、トーションバー（１９）を介して同軸上に連結された入力軸（１７）および出力軸（１８）を含み、ラック軸（１０）に噛み合うピニオン軸（７）と、前記ピニオン軸を取り囲み操舵トルクを検出するトルクセンサ（２５）と、前記ピニオン軸に平行な回転軸（２２）とモータハウジング（２１）とを有し、前記トルクセンサの検出結果に基づいて操舵補助力を発生する電動モータ（１２）と、前記回転軸に同軸上に連結された駆動ギヤ（２３）と、前記ピニオン軸に一体回転可能に嵌合され、前記駆動ギヤに噛み合う減速用の被動ギヤ（２４）と、前記モータハウジングが固定され単一の材料で一体に形成された第１ハウジング（３０）と前記第１ハウジングに固定された第２ハウジング（２０）とを含み、前記駆動ギヤと前記被動ギヤと前記ピニオン軸を収容したハウジング（２８）と、を備え、前記第１ハウジングは、前記駆動ギヤの一端（２３１）を回転可能に支持する第１軸受（３７）を保持した第１軸受孔（３８）と、前記入力軸を回転可能に支持する第２軸受（３９）を保持した第２軸受孔（４０）と、前記第２軸受孔よりも第２ハウジング側に配置され前記トルクセンサを収容したトルクセンサ収容部（４１）と、を含み、前記第２ハウジングは、前記駆動ギヤの他端（２３２）を回転可能に支持する第３軸受（４２）を保持した第３軸受孔（４３）と、前記被動ギヤの一端を片持ち支持する第４軸受（４４）を保持した第４軸受孔（４５）と、を含み、前記第４軸受孔は、前記トルクセンサ収容部よりも大径である電動パワーステアリング装置（１）を提供する。
【０００８】
なお、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素等を表すが、このことは、むろん、本発明がそれらの実施形態に限定されるべきことを意味するものではない。以下、この項において同じ。
また、請求項２のように、前記第４軸受は、組合せアンギュラ玉軸受（４４）または複列アンギュラ玉軸受であってもよい。
【０００９】
また、請求項３のように、前記第１ハウジングおよび前記第２ハウジングのそれぞれに、両ハウジングを相互に位置決めする位置決めピン（７０）を挿通可能な位置決めピン挿通孔（７１，７２）が設けられていてもよい。
また、請求項４のように、前記第１軸受孔と前記第３軸受孔との同軸度交差の絶対値が、前記第２軸受孔と前記第４軸受孔との同軸度交差の絶対値よりも小さくされていてもよい。
【００１０】
また、請求項５の発明は、前記電動パワーステアリング装置の製造方法であって、前記第１軸受孔および前記第３軸受孔に挿通された第１位置決め基準軸（９１）と、前記第３軸受孔および前記第４軸受孔に挿通された第２位置決め基準軸（９２）と、を用いて、前記第１ハウジングおよび前記第２ハウジングを互いに位置決めする、基準軸による位置決め工程を含む電動パワーステアリング装置の製造方法を提供する。
【００１１】
また、請求項６のように、前記第１位置決め基準軸と前記第２位置決め基準軸とによって互いに位置決めされた状態の前記第１ハウジングおよび前記第２ハウジングのそれぞれに、互いに連通する位置決めピン挿通孔を同時に加工するピン挿通孔加工工程と、前記第１ハウジングおよび前記第２ハウジングを互いに固定する前に、両ハウジングの位置決めピン挿通孔に位置決めピンを挿通して、両ハウジングを相互に位置決めする、位置決めピンによる位置決め工程と、を含んでいてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、下記の効果を奏する。すなわち、通例、ピニオン軸を収容する第２ハウジング（いわゆるピニオンハウジングに相当）は、ラック軸を支持するラックハウジングの一部と一体に構成されており、剛性が高い。その剛性の高い第２ハウジングが、トルクセンサ収容部よりも大径をなす第４軸受孔に保持した大型の第４軸受を介して、被動ギヤの一端を片持ち支持する。したがって、片持ち支持であっても被動ギヤを十分な支持剛性で支持することができ、しかも、被動ギヤの両端を両持ち支持する従来の場合と比較して、軸方向の小型化を達成することができる。さらに、第２軸受を保持する第２軸受孔とトルクセンサ収容孔とを形成した第１ハウジングを単一の材料で一体に形成しているので、構造を簡素化することができる。
【００１３】
なお、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素等を表すが、このことは、むろん、本発明がそれらの実施形態に限定されるべきことを意味するものではない。以下、この項において同じ。
請求項２の発明によれば、被動ギヤを片持ち支持する第４軸受として組合せアンギュラ玉軸受や複列アンギュラ玉軸受を用いることにより、被動ギヤの支持剛性をより高くすることができる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、両ハウジングを固定する前に、両ハウジングの位置決めピン挿通孔に位置決めピンを挿通して両ハウジング間の位置精度を高く設定できるので、駆動ギヤと被動ギヤの噛み合い精度を向上することができる。
請求項４の発明によれば、駆動ギヤの両端を両持ち支持する第１軸受および第３軸受をそれぞれ保持する第１軸受孔および第３軸受孔の間の同軸度公差の絶対値を、第２軸受孔および第４軸受孔の間の同軸度公差の絶対値よりも小さくしたので、両持ち支持される駆動ギヤの位置精度を高めて、駆動ギヤと被動ギヤとの噛み合い精度を向上することができる。一方、トルクセンサ収容部は、あまり厳密な精度を要求されないので、第２軸受孔および第４軸受孔の間の同軸度公差の絶対値を相対的に高くしても支障がない。
【００１５】
請求項５の発明によれば、第１軸受孔および第３軸受孔に挿通された第１位置決め基準軸と、第２軸受孔および第４軸受孔に挿通された第２位置決め基準軸と、を用いて、第１ハウジングおよび第２ハウジングを互いに位置決めする。したがって、両位置決め基準軸を用いて、第１軸受孔および第３軸受孔の間の同軸度公差の絶対値と、第２軸受孔および第４軸受孔の間の同軸度公差の絶対値との関係を容易に設定することができる。
【００１６】
請求項６の発明によれば、両位置決め基準軸によって互いに位置決めされた状態の両ハウジングのそれぞれに、互いに連通する位置決めピン挿通孔を同時に加工した後、駆動ギヤ、被動ギヤおよび各軸受等を組み込んで、電動パワーステアリング装置を組み立てる。両ハウジングを互いに固定する前に、両ハウジングの位置決めピン挿通孔に位置決めピンを挿通して、両ハウジングを相互に位置決めしておくことにより、両ハウジングの対応する軸受孔を同時加工せずとも、特に駆動ギヤを両持ち支持する第１軸受および第３軸受に関して、位置精度を高くすることが可能となる。これにより駆動ギヤの位置精度を高めて、駆動ギヤと被動ギヤとの噛み合い精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態の電動パワーステアリング装置の模式図であり、電動パワーステアリング装置の概略構成を示している。
【図２】電動パワーステアリング装置の要部の一部破断側面図である。
【図３】図２の一部を拡大した拡大断面図である。
【図４】図２の他の部分を拡大した拡大断面図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｃ）は電動パワーステアリング装置の製造工程の模式的縦断面図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は、図５（ｃ）の製造工程に続く製造工程の模式的縦断面図である。
【図７】図５（ｂ）の状態に対応する製造工程の模式的横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の好ましい実施形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の一実施形態の電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。図１を参照して、電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール等の操舵部材２が一端に連結されたステアリングシャフト３と、ステアリングシャフト３に自在継手４を介して連結された中間軸５と、この中間軸５に自在継手６を介して連結された操舵伝達軸としてのピニオン軸７と、ピニオン軸７の先端部に設けられたピニオン８に噛み合うラック９を形成して車両の左右方向に延びる転舵軸としてのラック軸１０と、伝達機構としての減速機構１１を介してピニオン軸７に操舵補助力を付与する電動モータ１２とを備えている。
【００１９】
電動パワーステアリング装置１は、電動モータ１２が操舵伝達軸としてのピニオン軸７に操舵補助力を付与する、いわゆるピニオンアシストタイプの電動パワーステアリング装置として構成されている。
ラック軸１０は、筒状のラックハウジング１３に軸方向移動可能に支持されている。ラック軸１０の両端部には、それぞれタイロッド１４が連結されており、各タイロッド１４は、対応するナックルアーム（図示せず）を介して対応する転舵輪１５に連結されている。ピニオン軸７、ラック軸１０およびタイロッド１４等を含んで転舵輪１５を転舵するための転舵機構１６が構成されている。
【００２０】
操舵部材２が操作されてステアリングシャフト３が回転されると、この回転は中間軸５等を介してピニオン８に伝達され、ピニオン８およびラック９によって、車両の左右方向に沿うラック軸１０の直線運動に変換される。これにより、転舵輪１５の転舵が達成される。
操舵伝達軸としてのピニオン軸７は、自在継手６を介して中間軸５に連なる入力軸１７と、ピニオン８を形成した出力軸１８とを有している。これら入力軸１７および出力軸１８は、連結軸としてのトーションバー１９を介して同軸上に互いに連結されている。入力軸１７および出力軸１８は、互いにトルク伝達可能であり、所定の角度範囲内で相対回転可能とされている。
【００２１】
電動モータ１２は、ラックハウジング１３の一部とは単一の材料で一体に形成された第２ハウジング２０（ピニオンハウジングに相当）に固定されたモータハウジング２１と、そのモータハウジング２１に回転可能に支持された回転軸２２と、モータハウジング２１内に固定されたステータ（図示せず）と、回転軸２２に一体回転可能に連結されたロータ（図示せず）とを備えている。
【００２２】
減速機構１１は、電動モータ１２の回転軸２２に図示しない継手を介して同軸上にトルク伝達可能に連結された例えば小型のピニオンからなる駆動ギヤ２３と、駆動ギヤ２３と噛み合い、ピニオン軸７の出力軸１８に一体回転可能に連結された例えばウォームホイールからなる被動ギヤ２４とを備えている。
電動パワーステアリング装置１は、トルクセンサ２５により検出された操舵トルクと、車速センサ２６により検出された車速に基づいて、電動モータ１２を駆動制御するマイクロコンピュータを含むＥＣＵ（Electronic Control Unit ：電子制御ユニット）２７を備えている。
【００２３】
トルクセンサ２５では、トーションバー１９のねじれに起因する入力軸１７と出力軸１８との相対回転変位量に基づく磁束変化から、入力軸１７および出力軸１８に付与される操舵トルクを検出する。ＥＣＵ２７では、操舵トルクと目標アシスト量との関係を車速毎に記憶したマップを用いて目標アシスト量を決定し、電動モータ１２の発生するアシスト力を目標アシスト量に近づけるように制御する。
【００２４】
ＥＣＵ２７が電動モータ１２を駆動すると、その出力回転（動力）が、駆動ギヤ２３および被動ギヤ２４を含む減速機構１１で減速されて、ピニオン軸７の出力軸１８へ伝達される。出力軸１８に伝えられた動力は、ラック軸１０、タイロッド１４およびナックルアーム等を含む転舵機構１６に伝えられ、運転者の操舵が補助される。
電動パワーステアリング装置１の要部の一部破断側面図である図２を参照して、減速機構１１を構成する駆動ギヤ２３および被動ギヤ２４は、ハウジング２８によって区画されたギヤ収容室２９内に収容されている。ハウジング２８は、単一の材料で一体に形成された第１ハウジング３０（センサハウジングに相当）と、前記第２ハウジング２０（ピニオンハウジングに相当）とを組み合わせて、両ハウジング３０，２０を締結ねじ３１によって締結して構成されている。
【００２５】
電動モータ１２のモータハウジング２１に設けられた嵌合凸部３２が、第１ハウジング３０に設けられた嵌合凹部３３に嵌合した状態で、モータハウジング２１に設けられたフランジ部３４が、第１ハウジング３０に設けられたフランジ部３５に、締結ねじ３６を用いて締結されている。これにより、モータハウジング２１が第１ハウジング３０に固定されている。
【００２６】
第１ハウジング３０は、駆動ギヤ２３の一端２３１を回転可能に支持する第１軸受３７を保持した第１軸受孔３８と、入力軸１７を回転可能に支持する第２軸受３９を保持した第２軸受孔４０と、第２軸受孔４０よりも第２ハウジング２０側に配置されてトルクセンサ２５を収容したトルクセンサ収容部４１とを形成している。
第２ハウジング２０は、駆動ギヤ２３の他端２３２を回転可能に支持する第３軸受４２を保持した第３軸受孔４３と、被動ギヤ２４の一端に相当するボス部５４を片持ち支持する第４軸受４４を保持した第４軸受孔４５とを形成している。この第４軸受孔４５は、トルクセンサ収容部４１よりも大径である。
【００２７】
第１ハウジング３０と第２ハウジング２０との対向端部に設けられたフランジ部３０ａ，２０ａのそれぞれに、両ハウジング３０，２０を相互に位置決めする位置決めピン７０を挿通可能な位置決めピン挿通孔７１，７２が設けられている。位置決めピン７０は、少なくとも２本設けられている。位置決めピン７０は先細り状のテーパピンにより構成されており、位置決めピン挿通孔７１，７２も先細りのテーパ状に形成されている。
【００２８】
両ハウジング３０，２０は、位置決めピン７０によって相互に位置決めされた状態で、締結ねじ３１を用いて固定される。位置決めピン７０は両ハウジング３０，２０の固定後に、図２のように、そのまま残存させておいてもよいし、また、両ハウジング３０，２０の固定後に位置決めピン７０を取り除くようにしてもよい。位置決めピン７０の先端を押すことにより、位置決めピン７０を逆側へ容易に離脱させることができる。
【００２９】
位置決めピン７０による位置決めが完了した後に互いに固定された第１ハウジング３０および第２ハウジング２０では、第１軸受孔３８と第３軸受孔４３との同軸度交差の絶対値（例えば１０μｍ）が、第２軸受孔４０と第４軸受孔４５との同軸度交差の絶対値（例えば５０μｍ）よりも小さくされている。
図２の一部を拡大した図３に示すように、第１ハウジング３０の嵌合凹部３３の底からモータハウジング２１側に向けて延びる筒状部４６が形成され、筒状部４６の内周によって第１軸受孔３８が区画されている。筒状部４６の内周には、第１軸受３７の外輪を第３軸受４２側に向けて押圧することにより、第１軸受３７および第３軸受４２に一括して予圧を付与するための押圧部材４７が螺合されている。押圧部材４７はロックナット４８によって、筒状部４６に止定されている。
【００３０】
第１軸受３７の内輪３７１は、駆動ギヤ２３の一端２３１に圧入されたスリーブ７３の外周に嵌合されている。第１軸受３７の内輪３７１は、スリーブ７３の一端に形成されて駆動ギヤ２３の一端２３１の環状の位置決め段部７４に当接したフランジ７５と、駆動ギヤ２３の一端２３１のねじ部７６に螺合されたナット７７との間に挟持されている。これにより、駆動ギヤ２３に対して、第１軸受３７の内輪３７１の軸方向移動が規制されている。
【００３１】
第３軸受４２の内輪４２１は、駆動ギヤ２３の他端２３２に圧入されたスリーブ７８の外周に嵌合されている。第３軸受４２の内輪４２１は、スリーブ７８の一端に形成されて駆動ギヤ２３の他端２３２の環状の位置決め段部７９に当接したフランジ８０に当接することにより、駆動ギヤ２３に対して、第３軸受４２の内輪４２１の軸方向移動（第１軸受３７側への移動）が規制されている。
【００３２】
第３軸受４２の外輪４２２の端面は、第２ハウジング２０の第２軸受孔４３の底に形成された環状の位置決め段部８１に当接している。これにより、第２ハウジング２０に対して、第３軸受４２の外輪４２２の軸方向移動が規制されている。一方、前記押圧部材４７は、第１軸受３７の外輪３７２の端面を軸方向（第３軸受４２側）に押圧している。この押圧部材４７による押圧力が、第１軸受３７および第３軸受４２に負荷されて、両軸受３７，４２に予圧が付与されている。
【００３３】
駆動ギヤ２３は電動モータ１２の回転軸２２に、継手４９を介して一体回転可能に連結されている。継手４９は、例えば、駆動ギヤ２３の一端２３１から延設された延設軸２３３と、回転軸２３の端部とにスプライン結合する筒状のスプライン継手である。
図２の一部を拡大した図４に示すように、トーションバー１９は入力軸１７を同軸上に貫通している。トーションバー１９の一端１９１は、連結ピン５０によって入力軸１７の一端１７１に同伴回転可能に連結されている。トーションバー１９の他端１９２は、出力軸１８に設けられた連結孔５１の奥部に、セレーション結合により同伴回転可能に連結されている。
【００３４】
入力軸１７の他端１７２は、出力軸１８の連結孔５１の入口部に嵌合された例えば針状ころ軸受等のころ軸受５２によって回転可能に支持されている。
被動ギヤ２４は、外周に歯を形成し、出力軸１８の一端の外周に嵌合された環状の被動ギヤ本体５３と、被動ギヤ本体５３からピニオン８側に向けて突出する、被動ギヤ２４の一端としてのボス部５４とを備えている。被動ギヤ本体５３には、軽量化のために複数の肉抜き孔５５が貫通形成されている。被動ギヤ２４のボス部５４と出力軸１８とは、両者を径方向に挿通する連結ピン５６によって一体回転可能に連結されている。
【００３５】
被動ギヤ２４の一端としてのボス部５４が、第２ハウジング２０の第４軸受孔４５に保持された第４軸受４４によって回転可能に支持されている。第４軸受４４は、一対の単列アンギュラ玉軸受４４Ａ，４４Ｂが例えば正面合わせに配置された組合せアンギュラ玉軸受として構成されている。
一対の単列アンギュラ玉軸受４４Ａ，４４Ｂの内輪４４１，４４２は、ボス部５４の外周に一体回転可能に嵌合している。また、一対の単列アンギュラ玉軸受４４Ａ，４４Ｂの内輪４４１，４４２は、ボス部５４の基端部の外周に設けられた位置決め段部５７によって受けられた予圧調整用シム６８と、ボス部５４の軸方向中間部の外周に設けられたねじ部に螺合したナット５８との間に挟持されている。これにより、ボス部５４に対して、一対の単列アンギュラ玉軸受４４Ａ，４４Ｂの内輪４４１，４４２の軸方向移動が規制されている。
【００３６】
一方、一対の単列アンギュラ玉軸受４４Ａ，４４Ｂの外輪４４３，４４４は、第２軸受孔４５に例えば圧入されて固定されている。また、一対の単列アンギュラ玉軸受４４Ａ，４４Ｂの外輪４４３，４４４は、第４軸受孔４５の端部に形成された位置決め段部５９と、第４軸受孔４５の縁部に固定ねじ６０によって固定された環状の押圧部材６１との間に挟持されている。押圧部材６１による押圧力が、一対の単列アンギュラ玉軸受４４Ａ，４４Ｂを介して、ナット５８によって受けられる。これにより、複列アンギュラ玉軸受（第４軸受４４）を構成する一対の単列アンギュラ玉軸受４４Ａ，４４Ｂに予圧が付与されている。
【００３７】
トルクセンサ２５は、入力軸１７に一体回転可能に連結された環状の多極磁石６２と、出力軸１８に一体回転可能に連結された合成樹脂製の保持筒６３にモールドされた軟磁性体製の一対のヨークリング６４，６５と、ヨークリング６４，６５と磁気的に結合された軟磁性体製の一対の集磁リング６６，６７と、集磁リング６６，６７から延設された集磁板（図示せず）間に生ずる磁束を検出する磁気センサとしての一対のホールＩＣ（図示せず）とを備えている。
【００３８】
次いで、図５（ａ）〜（ｃ）および図６（ａ）〜（ｃ）は、電動パワーステアリング装置１の主たる製造工程を模式的に示している。具体的には、第１軸受孔３８と第３軸受孔４３との同軸度を調整し、且つ第２軸受孔４０と第４軸受孔４５との同軸度を調整した状態に、第１ハウジング３０と第２ハウジング２０を位置決めする工程である。
まず、図５（ａ）に示すように、第２ハウジング２０の第３軸受孔４３に第１位置決め基準軸９１を挿通し、第２ハウジング２０の第４軸受孔４５に第２位置決め基準軸９２を挿通する。
【００３９】
第１位置決め基準軸９１は、第１ハウジング３０の第１軸受孔３８と第２ハウジング２０の第３軸受孔４３との同軸度公差を調整する円柱軸である。第２位置決め基準軸９２は、第１ハウジングの第２軸受孔４０と第２ハウジング２０の第４軸受孔４５との同軸度公差を調整する２段軸であり、第４軸受孔４５に嵌合する円柱状の大径部９２ａと、第２軸受孔４０に嵌合する断面長円状の小径部９２ｂとを有している。
【００４０】
模式的横断面図である図７に示すように、小径部９２ｂの長手方向が、第１位置決め基準軸９１の中心軸線Ｃ１および第２位置決め基準軸９２の中心軸線Ｃ２を含む平面Ｐに対して直交する方向に延びている。
次いで、図５（ｂ）に示すように、第１ハウジング３０の第１軸受孔３８および第２軸受孔４０に、それぞれ、第１位置決め基準軸９１および第２位置決め基準軸９２が挿通させるようにして、第１ハウジング３０を第２ハウジング２０に組み合わせる。これにより、第１軸受孔３８と第３軸受孔４３との同軸度公差が、例えば１０μｍに調整され、第２軸受孔４０と第４軸受孔４５との同軸度公差が、例えば５０μｍに調整された状態に、両ハウジング３０，２０が互いに位置決めされる。
【００４１】
次いで、図５（ｃ）に示すピン挿通孔加工工程では、前記のように両ハウジング３０，２０が互いに所定の位置精度に位置決めされた状態で、両ハウジング３０，２０のそれぞれに、互いに連通する位置決めピン挿通孔７１，７２を複数箇所、同時に加工する。
その後、両ハウジング３０，２０を離脱させて、両位置決め基準軸９１，９２を取り外した後、図６（ａ）に示すように、駆動ギヤ２３、被動ギヤ２４、各軸受３７，３９，４２，４４およびトルクセンサ２５等を組み込んで、電動パワーステアリング装置１を仮組みする。
【００４２】
次いで、図６（ｂ）に示す位置決めピンによる位置決め工程では、両ハウジング３０，２０の位置決めピン挿通孔７１，７２に位置決めピン７０を挿通して、両ハウジング３０，２０を相互に位置決めする。
次いで、図６（ｃ）に示すように、位置決めピン７０によって位置決めされた状態の両ハウジング３０，２０を、締結ねじ３１を用いて固定する。両ハウジング３０，２０の固定後は、位置決めピン７０を残存させておいてもよいし、取り外してしまってもよい。
【００４３】
本実施の形態の電動パワーステアリング装置１によれば、下記の効果を奏する。すなわち、ピニオン軸７を収容する第２ハウジング２０（いわゆるピニオンハウジングに相当）は、ラック軸８を支持するラックハウジング１３の一部と一体に構成されており、剛性が高い。その剛性の高い第２ハウジング２０が、トルクセンサ収容部４１よりも大径をなす第４軸受孔４４に保持された、大型で負荷容量の大きい第４軸受４４を介して、被動ギヤ２４の一端に相当するボス部５４を片持ち支持する。
【００４４】
したがって、片持ち支持であっても被動ギヤ２４を十分な支持剛性で支持することができ、しかも、被動ギヤの両端を両持ち支持する従来の場合と比較して、軸方向の小型化を達成することができる。さらに、第２軸受３９を保持する第２軸受孔４０とトルクセンサ収容孔４１とを形成した第１ハウジング３０を単一の材料で一体に形成しているので、構造を簡素化することができる。
【００４５】
特に、被動ギヤ２４を片持ち支持する第４軸受４４として、一対の単列アンギュラ玉軸受４４Ａ，４４Ｂで構成された組合せアンギュラ玉軸受を用いることにより、被動ギヤ２４の支持剛性をより高くすることができる。
また、両ハウジング３０，２０を固定する前に、両ハウジング３０，２０の位置決めピン挿通孔７１，７２に位置決めピン７０を挿通して両ハウジング３０，２０間の位置精度を高く設定できるので、駆動ギヤ２３と被動ギヤ２４の噛み合い精度を向上することができる。
【００４６】
また、駆動ギヤ２３の両端２３１，２３２を両持ち支持する第１軸受３７および第３軸受４２をそれぞれ保持する第１軸受孔３８および第３軸受孔４３の間の同軸度公差の絶対値を、第２軸受孔４０および第４軸受孔４５の間の同軸度公差の絶対値よりも小さくしたので、両持ち支持される駆動ギヤ２３の位置精度を高めて、駆動ギヤ２３と被動ギヤ２４との噛み合い精度を向上することができる。一方、トルクセンサ収容部４１は、あまり厳密な精度を要求されないので、第２軸受孔４０および第４軸受孔４５の間の同軸度公差の絶対値を相対的に高くしても支障がない。
【００４７】
また、電動パワーステアリング装置１の製造方法によれば、第１軸受孔３８および第３軸受孔４３に挿通された第１位置決め基準軸９１と、第２軸受孔４０および第４軸受孔４５に挿通された第２位置決め基準軸９２とを用いて、第１ハウジング３０および第２ハウジング２０を互いに位置決めする。したがって、両位置決め基準軸９１，９２を用いて、第１軸受孔３８および第３軸受孔４３の間の同軸度公差の絶対値と、第２軸受孔４０および第４軸受孔４５の間の同軸度公差の絶対値との関係を容易に設定することができる。
【００４８】
さらに、両位置決め基準軸９１，９２によって互いに位置決めされた状態の両ハウジング３０，２０のそれぞれに、互いに連通する位置決めピン挿通孔７１，７２を同時に加工した後、駆動ギヤ２３、被動ギヤ２４および各軸受等（図示せず）を組み込んで、電動パワーステアリング装置１を仮組みする。そして、両ハウジング３０，２０を互いに固定する前に、両ハウジング３０，２０の位置決めピン挿通孔７１，７２に位置決めピン７０を挿通して、両ハウジング３０，２０を相互に位置決めしておくことにより、両ハウジング３０，２０の対応する軸受孔（第１軸受孔３８と第３軸受孔４３）を同時加工せずとも、特に駆動ギヤ２３を両持ち支持する第１軸受３７および第３軸受４２に関して、位置精度を高くすることが可能となる。これにより駆動ギヤ２３の位置精度を高めて、駆動ギヤ２３と被動ギヤ２４との噛み合い精度を向上することができる。
【００４９】
本実施の形態は前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、第４軸受４４として、組合せアンギュラ玉軸受に代えて、複列アンギュラ玉軸受を用いるようにしてもよい。その他、本発明の請求項記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。
【符号の説明】
【００５０】
１…電動パワーステアリング装置、７…ピニオン軸、１０…ラック軸、１１…減速機構（伝達機構）、１２…電動モータ、１３…ラックハウジング、１６…転舵機構、１７…入力軸、１８…出力軸、１９…トーションバー、２０…第２ハウジング、２０ａ…フランジ部、２１…モータハウジング、２２…回転軸、２３…駆動ギヤ、２３１…一端、２３２…他端、２３３…延設軸、２４…被動ギヤ、２５…トルクセンサ、２８…ハウジング、２９…ギヤ収容室、３０…第１ハウジング、３０ａ…フランジ部、３１…締結ねじ、３７…第１軸受、３８…第１軸受孔、３９…第２軸受、４０…第２軸受孔、４１…トルクセンサ収容部、４２…第３軸受、４３…第３軸受孔、４４…第４軸受（組合せアンギュラュラ玉軸受）、４４Ａ，４４Ｂ…単列アンギュラ玉軸受、４５…第４軸受孔、５４…ボス部（被動ギヤの一端）、７０…位置決めピン、７１，７２…位置決めピン挿通孔、９１…第１位置決め基準軸、９２…第２位置決め基準軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トーションバーを介して同軸上に連結された入力軸および出力軸を含み、ラック軸に噛み合うピニオン軸と、
前記ピニオン軸を取り囲み操舵トルクを検出するトルクセンサと、
前記ピニオン軸に平行な回転軸とモータハウジングとを有し、前記トルクセンサの検出結果に基づいて操舵補助力を発生する電動モータと、
前記回転軸に同軸上に連結された駆動ギヤと、
前記ピニオン軸に一体回転可能に嵌合され、前記駆動ギヤに噛み合う減速用の被動ギヤと、
前記モータハウジングが固定され単一の材料で一体に形成された第１ハウジングと前記第１ハウジングに固定された第２ハウジングとを含み、前記駆動ギヤと前記被動ギヤと前記ピニオン軸を収容したハウジングと、を備え、
前記第１ハウジングは、前記駆動ギヤの一端を回転可能に支持する第１軸受を保持した第１軸受孔と、前記入力軸を回転可能に支持する第２軸受を保持した第２軸受孔と、前記第２軸受孔よりも第２ハウジング側に配置され前記トルクセンサを収容したトルクセンサ収容部と、を含み、
前記第２ハウジングは、前記駆動ギヤの他端を回転可能に支持する第３軸受を保持した第３軸受孔と、前記被動ギヤの一端を片持ち支持する第４軸受を保持した第４軸受孔と、を含み、
前記第４軸受孔は、前記トルクセンサ収容部よりも大径である電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
請求項１において、前記第４軸受は、組合せアンギュラ玉軸受または複列アンギュラ玉軸受である電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記第１ハウジングおよび前記第２ハウジングのそれぞれに、両ハウジングを相互に位置決めする位置決めピンを挿通可能な位置決めピン挿通孔が設けられている電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れか１項において、前記第１軸受孔と前記第３軸受孔との同軸度交差の絶対値が、前記第２軸受孔と前記第４軸受孔との同軸度交差の絶対値よりも小さくされている電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
請求項１から４の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置の製造方法であって、
前記第１軸受孔および前記第３軸受孔に挿通された第１位置決め基準軸と、前記第３軸受孔および前記第４軸受孔に挿通された第２位置決め基準軸と、を用いて、前記第１ハウジングおよび前記第２ハウジングを互いに位置決めする、基準軸による位置決め工程を含む電動パワーステアリング装置の製造方法。
【請求項６】
請求項５において、前記第１位置決め基準軸と前記第２位置決め基準軸とによって互いに位置決めされた状態の前記第１ハウジングおよび前記第２ハウジングのそれぞれに、互いに連通する位置決めピン挿通孔を同時に加工するピン挿通孔加工工程と、
前記第１ハウジングおよび前記第２ハウジングを互いに固定する前に、両ハウジングの位置決めピン挿通孔に位置決めピンを挿通して、両ハウジングを相互に位置決めする、位置決めピンによる位置決め工程と、を含む電動パワーステアリング装置の製造方法。
【請求項１】
トーションバーを介して同軸上に連結された入力軸および出力軸を含み、ラック軸に噛み合うピニオン軸と、
前記ピニオン軸を取り囲み操舵トルクを検出するトルクセンサと、
前記ピニオン軸に平行な回転軸とモータハウジングとを有し、前記トルクセンサの検出結果に基づいて操舵補助力を発生する電動モータと、
前記回転軸に同軸上に連結された駆動ギヤと、
前記ピニオン軸に一体回転可能に嵌合され、前記駆動ギヤに噛み合う減速用の被動ギヤと、
前記モータハウジングが固定され単一の材料で一体に形成された第１ハウジングと前記第１ハウジングに固定された第２ハウジングとを含み、前記駆動ギヤと前記被動ギヤと前記ピニオン軸を収容したハウジングと、を備え、
前記第１ハウジングは、前記駆動ギヤの一端を回転可能に支持する第１軸受を保持した第１軸受孔と、前記入力軸を回転可能に支持する第２軸受を保持した第２軸受孔と、前記第２軸受孔よりも第２ハウジング側に配置され前記トルクセンサを収容したトルクセンサ収容部と、を含み、
前記第２ハウジングは、前記駆動ギヤの他端を回転可能に支持する第３軸受を保持した第３軸受孔と、前記被動ギヤの一端を片持ち支持する第４軸受を保持した第４軸受孔と、を含み、
前記第４軸受孔は、前記トルクセンサ収容部よりも大径である電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
請求項１において、前記第４軸受は、組合せアンギュラ玉軸受または複列アンギュラ玉軸受である電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記第１ハウジングおよび前記第２ハウジングのそれぞれに、両ハウジングを相互に位置決めする位置決めピンを挿通可能な位置決めピン挿通孔が設けられている電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れか１項において、前記第１軸受孔と前記第３軸受孔との同軸度交差の絶対値が、前記第２軸受孔と前記第４軸受孔との同軸度交差の絶対値よりも小さくされている電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
請求項１から４の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置の製造方法であって、
前記第１軸受孔および前記第３軸受孔に挿通された第１位置決め基準軸と、前記第３軸受孔および前記第４軸受孔に挿通された第２位置決め基準軸と、を用いて、前記第１ハウジングおよび前記第２ハウジングを互いに位置決めする、基準軸による位置決め工程を含む電動パワーステアリング装置の製造方法。
【請求項６】
請求項５において、前記第１位置決め基準軸と前記第２位置決め基準軸とによって互いに位置決めされた状態の前記第１ハウジングおよび前記第２ハウジングのそれぞれに、互いに連通する位置決めピン挿通孔を同時に加工するピン挿通孔加工工程と、
前記第１ハウジングおよび前記第２ハウジングを互いに固定する前に、両ハウジングの位置決めピン挿通孔に位置決めピンを挿通して、両ハウジングを相互に位置決めする、位置決めピンによる位置決め工程と、を含む電動パワーステアリング装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−８２３４８（Ｐ２０１３−８２３４８Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２４１４１（Ｐ２０１１−２２４１４１）
【出願日】平成２３年１０月１１日（２０１１．１０．１１）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１１日（２０１１．１０．１１）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
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