CN102574541A - 电动动力转向装置的制造方法 - Google Patents

Abstract

提供一种电动动力转向装置的制造方法，该电动动力转向装置向旋转轴(24)将由电动马达产生的辅助转矩经减速机构(44)附加于旋转轴(24)。该制造方法包括将旋转轴(24)旋转自如地安装于外壳(51)的轴安装工序以及在该轴安装工序之后将减速机构(44)组装于旋转轴(24)的减速机构组装工序。

Description

电动动力转向装置的制造方法

技术领域

本发明涉及一种搭载在车辆上的电动动力转向装置的制造方法。

背景技术

电动动力转向装置是一种减轻驾驶员的操纵负担的装置，通过操纵转矩传感器检测出从方向盘向旋转轴传递的操纵转矩，将电动马达对应于该检测出的操纵转矩而产生的附加转矩经减速机构传递给旋转轴。这样的电动动力转向装置及其制造方法例如公知在专利文献1～3中公开。

专利文献1及专利文献2所公开的电动动力转向装置具备：与方向盘连结的输入轴；与齿轮齿条机构连结的输出轴；连结输入输出轴间的扭杆；检测与输入输出轴之间的相对扭转角对应的操纵转矩的操纵转矩传感器；产生与操纵转矩对应的附加转矩的电动马达；以及将附加转矩向输出轴传递的减速机构。减速机构是由在电动马达的马达轴上设置的蜗杆(worm)以及在输出轴上安装的蜗轮(worm wheel)构成的、蜗轮传动(worm gear)机构。

在专利文献1中公知的电动动力转向装置的一般的组装顺序如下所述。需要说明的是，在输出轴中，将与齿轮齿条机构连结的一方称为“输出轴的下方”。

首先，将蜗轮及与其相邻的第一轴承从下方压入输出轴。

接着，为了防止蜗轮及第一轴承相对于输出轴的脱落，从下方将铆接环插入输出轴，并铆接。

接着，组装输入轴、输出轴、扭杆、操纵转矩传感器、蜗轮等而得到“部分组装品”(包括操纵转矩传感器的中立位置的调整)。

预先在用于收纳部分组装品的外壳的下端安装第二轴承。接着，从上端的开口将部分组装品插入外壳。然后，将输出轴的下端部嵌合于第二轴承，并且将第一轴承嵌合于外壳。

接着，从外壳下端的开口向外壳插入螺母，将该螺母拧入输出轴的下端的螺纹。如此，可以安置输出轴和第二轴承。其结果是，外壳可通过第一轴承、第二轴承支承输出轴。

接着，用帽堵住外壳下端的开口。

最后，组装蜗杆及电动马达，在外壳上组装操纵转矩传感器及盖，完成组装作业。

但是，在专利文献1公知的电动动力转向装置的制造方法中，零件数量多，组装工时数多，因此，在提高生产率方面还有改良的余地。

相对于此，在专利文献2公知的电动动力转向装置可从一方将全部的构成零件收纳、安装在外壳中。在专利文献2公知的电动动力转向装置的组装顺序如下所述。

首先，在旋转轴上预先安装蜗轮及第一轴承，并且在外壳的下端预先安装第二轴承。在蜗轮上开设在轴向上贯通的作业用开口。

接着，将用于将第一轴承的外圈固定在外壳上的固定圈(固定部件)从上端的开口插入外壳，暂时配置在蜗轮的配置位置附近。

接着，在蜗轮的作业用开口中插入夹子状的工具，将该工具的前端卡挂在固定圈的作业孔，缩小固定圈的直径。

接着，将组装有蜗轮及第一轴承的旋转轴从上端的开口插入外壳。然后，将输出轴的下端部嵌合于第二轴承，并且将第一轴承嵌合于外壳。

接着，使固定圈的位置配合于外壳的固定圈嵌合槽的位置，之后，从固定圈的作业孔卸下工具。

由此，完成旋转轴相对于外壳的组装作业。

但是，在专利文献2公知的电动动力转向装置的制造方法中，在外壳上安装旋转轴、轴承及固定圈时，这些部件、安装位置被蜗轮遮挡，因此，作业者不能清楚看到。而且，由于要通过蜗轮的作业用开口来操作夹子状的工具，因此组装作业需要高度的熟练度。因此，在提高生产率方面有更大的改良余地。

另一方面，在专利文献3公知的电动动力转向装置由磁致伸缩式转矩传感器构成操纵转矩传感器。为此，旋转轴具有因为施加于该旋转轴的操纵转矩而磁特性变化的磁致伸缩膜。在该专利文献3公知的电动动力转向装置也可以相对于外壳从一方收纳、安装全部的构成零件。但是，当将旋转轴及嵌合于旋转轴的轴承配置于外壳的固定位置，并用固定部件(固定圈等)将该轴承的外圈固定于外壳时，这些部件或安装位置被蜗轮遮挡，因此作业者无法充分看到。在提高生产率方面有更大的改良余地。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开平9-309447号公报(参照图9～图10)

专利文献2：JP特开平11-105721号公报(参照图1～图3)

专利文献3：JP特开2008-58108号公报(参照图3、图8)

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种可以提高电动动力转向装置的生产率的技术。

根据技术方案1的发明，提供一种电动动力转向装置的制造方法，在操纵方向盘时，该电动动力转向装置通过操纵转矩传感器检测从该方向盘向旋转轴传递的操纵转矩，并将对应于检测的所述操纵转矩而由电动马达产生的附加转矩经减速机构传递给所述旋转轴，所述制造方法包括：在具有上部开口的外壳旋转自如地安装所述旋转轴的轴安装工序；以及在所述轴安装工序之后，将所述减速机构组装于所述旋转轴的减速机构组装工序。

在技术方案2的发明中，所述轴安装工序由轴承设置工序、轴设置工序和轴承固定工序构成，在轴承设置工序中，将轴承的内圈嵌合于所述旋转轴的固定位置；在轴设置工序中，将所述旋转轴及所述轴承插入所述外壳并配置于内部的固定位置；在轴承固定工序中，将所述轴承的外圈固定于所述外壳。

在技术方案3的发明中，所述轴承固定工序是通过将轴承固定部件组装于所述外壳，从而将所述轴承的外圈固定于所述外壳的工序，其中所述轴承固定部件与朝向所述外壳的所述上部开口方向的所述轴承的外圈的端面相邻配置。

在技术方案4的发明中，所述轴承固定部件是通过嵌合于在所述外壳形成的嵌合部而被组装于所述外壳的部件。

在技术方案5的发明中，所述嵌合部是在所述外壳形成的嵌合槽，所述轴承固定部件是嵌合于所述嵌合槽的固定圈。

在技术方案6的发明中，所述轴承固定部件是通过拧入形成于所述外壳的阴螺纹而被组装于所述外壳的锁止螺母。

在技术方案7的发明中，所述操纵转矩传感器是磁致伸缩式转矩传感器，其具有根据施加给所述旋转轴的所述操纵转矩而磁特性发生变化的磁致伸缩部，将所述磁致伸缩部设置于所述旋转轴的磁致伸缩部设定工序在所述轴安装工序之前实施。

发明效果

在技术方案1的发明中，当将旋转轴旋转自如地安装于外壳时，未在旋转轴上组装减速机构。作业者能够一边充分看到旋转轴相对于外壳的安装位置，一边进行组装作业。因此，能够容易且迅速地进行组装作业，因此能够提高作业效率。其结果是，可以提高电动动力转向装置的生产率。

在技术方案2的发明中，将轴承的内圈嵌合于旋转轴的固定位置，接着，将旋转轴及轴承插入外壳并配置于内部的固定位置，接着，将轴承的外圈固定于外壳。在这些各工序之后，将减速机构组装于旋转轴。

因此，当将旋转轴及嵌合于旋转轴的轴承配置于外壳的固定位置，并由轴承固定部件将该轴承的外圈固定于外壳时，未在旋转轴上组装减速机构。当在外壳上安装旋转轴、轴承及轴承固定部件时，作业者能够一边充分看到这些部件或安装位置，一边进行组装作业。因此，能够容易且迅速地进行组装作业，因此能够提高作业效率。其结果是，可以提高电动动力转向装置的生产率。

在技术方案3的发明中，在轴承固定工序时，将在轴承的外圈与朝向外壳的上部开口方向的端面相邻配置的轴承固定部件组装于外壳。其结果是，轴承的外圈被固定于外壳。因此，作业者能够从外壳的开口侧一边充分看到轴承固定部件，一边将其组装于外壳。因此，能够容易且迅速地进行相对于外壳的基于轴承固定部件的轴承的组装作业。

在技术方案4的发明中，仅通过在形成于外壳的嵌合部嵌合轴承固定部件，就能够容易在外壳上组装轴承固定部件。

在技术方案5的发明中，只要在形成于外壳的嵌合槽嵌合固定圈这样的简单的组装作业就足够。

在技术方案6的发明中，仅通过向形成于外壳的阴螺纹拧入锁止螺母，就能够容易在外壳上组装锁止螺母。

在技术方案7的发明中，设操纵转矩传感器为磁致伸缩式转矩传感器，在实施轴安装工序之前，将磁致伸缩部设置于旋转轴。磁致伸缩部的外径与旋转轴的直径极其近似。因此，在旋转轴上组装的减速机构的零件的孔径只要是比旋转轴的直径稍大的程度即可。因此，在旋转轴中，组装减速机构的零件的部分的直径只要是比其他部分的直径稍大的程度即可。因此，制造旋转轴时的材料细也可以。由此，用少的材料使用量就够。生产率提高。在通过该构造实施了轴安装工序之后，能够从将旋转轴插入外壳的方向，向外壳插入减速机构的零件，并组装于旋转轴的固定位置。如此，可以从外壳的同一方向实施轴安装工序与减速机构组装工序。其结果是，能够进一步提高电动动力转向装置的生产率。

附图说明

图1是本发明的实施例1的电动动力转向装置的模式图。

图2是图1所示的电动动力转向装置的构成图。

图3是图2的线3-3的放大剖面图。

图4是图3所示的旋转轴的构成图。

图5是表示实施例1的电动动力转向装置的制造方法的前段的图。

图6是表示实施例1的电动动力转向装置的制造方法的后段的图。

图7是实施例2的旋转轴的构成图。

图8是表示实施例2的电动动力转向装置的制造方法的前段的图。

图9是表示实施例2的电动动力转向装置的制造方法的后段的图。

符号说明

10-电动动力转向装置

21-方向盘

24-旋转轴

41-操纵转矩传感器(磁致伸缩式转矩传感器)

43-电动马达

44-减速机构

46-蜗杆

47-蜗轮

62-轴承(第二轴承)

51e-嵌合部(固定圈嵌合槽、嵌合槽)

64-轴承固定部件(第二固定圈)

81、82-磁致伸缩部(磁致伸缩膜)

151e-阴螺纹

164-轴承固定部件(锁止螺母)。

具体实施方式

以下基于附图说明用于实施本发明的实施方式。

【实施例1】

对实施例1的电动动力转向装置及其制造方法进行说明。

图1示意地表示实施例1的电动动力转向装置10。电动动力转向装置10由从车辆的方向盘21到车辆的操纵车轮(前轮)29、29的转向系统20和对该转向系统20施加辅助转矩、即附加转矩的辅助转矩机构40构成。

转向系统20是通过转向轴22及万向联轴器23、23将旋转轴24(也称为小齿轮轴、输入轴。)连结于方向盘21、通过齿轮齿条机构25将齿条轴26连结于旋转轴24、在齿条轴26的两端通过左右的系杆27、27及关节28、28连结左右的操纵车轮29、29的结构。齿轮齿条机构25由在旋转轴24设置的小齿轮31和在齿条轴26设置的齿条32构成。

根据转向系统20，通过驾驶员操纵方向盘21，从而可以利用其操纵转矩并经齿轮齿条机构25来对操纵车轮29、29进行操纵。

辅助转矩机构40由操纵转矩传感器41检测施加给方向盘21的转向系统20的操纵转矩，基于该检测信号由控制部42产生控制信号，基于该控制信号，由电动马达43产生与操纵转矩相应的辅助转矩(附加转矩)，并将辅助转矩经减速机构44传递给旋转轴24，进而，将辅助转矩从旋转轴24传递给转向系统20的齿轮齿条机构25。

电动马达43例如由无刷马达构成，并内置有解析器等旋转传感器。该旋转传感器用于检测电动马达43中的转子的旋转角。

下面说明控制部42的概要。

控制部42由电源电路、检测马达电流的电流传感器、输入接口电路、微处理器、输出接口电路、F E T桥电路等构成。输入接口电路从外部读取转矩信号、车速信号或马达旋转信号等。微处理器基于由输入接口电路读取的转矩信号或车速信号等，对电动马达43进行矢量控制。输出接口电路将微处理器的输出信号转换为对F E T桥电路的驱动信号。F E T桥电路是向电动马达43(无刷马达)供给三相交流电流的开关元件。

这样的控制部42根据由旋转传感器检测的电动马达43的转子的旋转信号、由马达电流传感器(内置于控制部42)检测的电流信号进行矢量控制。该矢量控制是d-q控制，并对控制电动马达43的转矩的q轴电流以及控制励磁的d轴电流进行直流控制。

即，控制部42根据由操纵转矩传感器41检测的操纵转矩信号、由未图示的车速传感器检测的车速信号、由旋转传感器检测的转子的旋转信号等，设定目标q轴电流及目标d轴电流。

而且，控制部42根据由旋转传感器检测的旋转信号和由马达电流传感器检测的电流信号进行P I控制，以使进行了d-q转换的实q轴电流及实d轴电流与所述目标q轴电流及目标d轴电流一致。

根据电动动力转向装置10，利用在驾驶员的操纵转矩上加上电动马达43的辅助转矩(附加转矩)而得到的复合转矩，可以通过齿条轴26对操纵车轮29、29进行操纵。

减速机构44例如由蜗轮传动机构构成。以下，将减速机构44适当换称作“蜗轮传动机构44”。

图2表示实施例1的电动动力转向装置的整体构成，且将左端部及右端部剖开表示。如图2所示，齿条轴26以可沿轴向滑动的方式被收容于沿车宽方向(图2的左右方向)延伸的外壳51。在齿条轴26上，在从外壳51突出的长度方向两端，通过球窝接头52、52连结有系杆27、27。齿条轴26的两端部被防尘用长靴(boots)53、53覆盖。

如图2及图3所示，外壳51收纳旋转轴24的下半部分、齿轮齿条机构25及蜗轮传动机构44，并且通过中间固定部件54将传感器外壳55安装于在上端形成的上部开口51a。这样的外壳51的相对于上部开口51a的相反侧即底部被堵塞。

若进一步详细地说，如图3所示，旋转轴24在外壳51的内部以立起的方式配置，且从一端24a(下端面)到另一端24b(上端面)，顺次设有第一轴承61、小齿轮31、第二轴承62、磁致伸缩式转矩传感器41中的两个磁致伸缩部81、82。

旋转轴24在被安装在外壳51的内部的状态下，上半部分从上部开口51a贯通传感器外壳55并向上方延伸。两个磁致伸缩部81、82位于传感器外壳55内。

如图3所示，外壳51在内周面通过第一轴承61及第二轴承62支承旋转轴24而使其能够旋转。第一轴承61例如由滚针轴承等滚动轴承构成。第二轴承62例如由滚珠轴承等滚动轴承构成。即，旋转轴24的下端部分经第一轴承61而可旋转地被外壳51支承。在旋转轴24的中间部分，小齿轮31和蜗轮47之间的位置经第二轴承62而可旋转地被外壳51支承。需要说明的是，旋转轴24相对于收纳在外壳51内的第一轴承61，可向轴向移动。在图3中，C L是旋转轴24的中心线(轴心)。

中间固定部件54是用于进行传感器外壳55相对于外壳51的定位的中空平板状的部件。传感器外壳55是收纳操纵转矩传感器41的部件，且由旋转轴24上下贯通的筒状的主体55a和在该主体55a下端形成的平板状的凸缘55b构成。在主体55a的上部设有用于进行旋转轴24的密封的油封56。

中间固定部件54重合于外壳51的上部开口51a的凸缘51b，并被螺栓57安装。相对于外壳51，中间固定部件54向径向的移动被限制。

传感器外壳55的凸缘55b重合于中间固定部件54的上端面，并被螺栓58安装。相对于中间固定部件54，传感器外壳55向径向的移动被限制。

在图3中，由假想线表示的电动马达43的未图示的马达轴从纸面的表面侧向里面侧在外壳51内沿水平延伸。马达轴是连结蜗轮传动机构44的蜗杆轴45的输出轴。蜗杆轴45具备形成为一体的蜗杆46。蜗杆轴45的两端部经轴承被外壳51支承且可以旋转。

蜗轮传动机构44是通过使从动侧的蜗轮47啮合于驱动侧的蜗杆46，从而从蜗杆46经蜗轮47向负载侧传递转矩的结构。

外壳51具备齿条引导件70。该齿条引导件70由如下部分构成：从齿条32的相反侧顶触在齿条轴26上的引导部71；经压缩弹簧72按压引导部71的调整螺栓73；在齿条轴26的背面滑动的触碰部件74；以及进行调整螺栓73的定位的锁止螺母75。

操纵转矩传感器41是磁致伸缩式转矩传感器，其由如下部分构成：旋转轴24；设置于该旋转轴24的表面，对应于转矩而磁致伸缩特性(磁特性)变化的上下一对磁致伸缩部81、82；配置于磁致伸缩部81、82的附近并检测在磁致伸缩部81、82产生的磁致伸缩效果的线圈85、85。

换言之，操纵转矩传感器41由在旋转轴24设置的一对磁致伸缩部81、82以及在磁致伸缩部81、82的周围设置的检测部83构成。

磁致伸缩部81、82例如由在旋转轴24的轴长度方向上相互被赋予反方向的残留变形的磁致伸缩膜构成。以下，将磁致伸缩部81、82适当换称作“磁致伸缩膜81、82”。

磁致伸缩膜81、82是由相对于变形的变化而磁束密度的变化大的材料构成的膜，例如是通过气相镀敷法在旋转轴24的外周面形成的N i-F e系的合金膜。该合金膜的厚度希望为30～50μm左右。需要说明的是，合金膜的厚度可以在其以下或者在其以上。相对于第一磁致伸缩膜81的磁致伸缩方向而言，第二磁致伸缩膜82的磁致伸缩方向不同(具有磁致伸缩各向异性)。如此，两个磁致伸缩膜81、82是在旋转轴24的外周面的全周上遍布形成的、有大致一定宽度且一定厚度的膜。需要说明的是，两个磁致伸缩膜81、82具有规定的间隔而排列在轴长度方向上。

Ni-Fe系的合金膜在大致含有50重量％的Ni的情况下，磁致伸缩常数变大，因此磁致伸缩效果有提高的倾向，优选使用这样的Ni含有率的材料。例如，作为Ni-Fe系的合金膜，使用含50～70重量％的Ni、余量为Fe的材料。

需要说明的是，磁致伸缩膜81、82只要是强磁性体的膜即可，不限于Ni-Fe系的合金膜。例如，磁致伸缩膜81、82也可以是Co-Fe系的合金膜或Sm-Fe系的合金膜。

检测部83对在磁致伸缩膜81、82产生的磁致伸缩效果进行电检测，并将其检测信号作为转矩检测信号输出，且被收纳在传感器外壳55内。该检测部83由如下部分构成：供旋转轴24贯通的上下一对的筒状的线圈架84、84；分别多重卷绕在线圈架84、84上的线圈85、85；收纳线圈架84、84及线圈85、85的具有磁性的磁轭86。

线圈85、85以包围旋转轴24的方式被配置。线圈架84、84及线圈85、85被磁轭86包围。磁轭86是将一对线圈85、85的周围围起来的磁屏蔽用后磁轭(back yoke)(形成磁路的线圈轭)，且由磁性材料构成。

磁致伸缩膜81、82与线圈架84、84的间隙被设定在0.5～1mm左右的范围。线圈85、85在1～100kHz的范围以适当的例如10kHz左右的频率被励磁，检测线圈85、85和被赋予了各向异性的磁致伸缩部81、82之间的导磁率。

接着，详细说明旋转轴24。图4(a)表示图3所示的旋转轴24。图4(b)表示在旋转轴24上安装第一轴承61、第二轴承62及蜗轮47的状态。

如图4(b)所示，在外壳51的内周面形成有：为嵌合第一轴承61而位于最下部的下部轴承孔51c；为嵌合第二轴承62而位于中间部的中间部轴承孔51d；为嵌合第二固定圈64而与中间部轴承孔51d的轴向上端(第二轴承62的附近的上端)相邻的固定圈嵌合槽51e。在中间部轴承孔51d的轴向下端具有台阶差面51du。

如图4(a)所示，旋转轴24是实心轴，从轴长度方向的一端24a(下端面)朝向另一端24b(上端面)，顺次排列有下侧被支承部24c、小齿轮31、下部固定圈嵌合槽24d、中间被支承部24e、轮装配部24f、上部固定圈嵌合槽24g、磁致伸缩膜配置部24h、连结部24i，并且以轴线C L为中心进行排列。

下侧被支承部24c、小齿轮31、下部固定圈嵌合槽24d、中间被支承部24e、轮装配部24f、上部固定圈嵌合槽24g、磁致伸缩膜配置部24h、连结部24i都一体形成在旋转轴24上。

下侧被支承部24c是由在外壳51的下侧配置的第一轴承61支承而可以旋转的部分。下侧被支承部24c嵌合于第一轴承61的内圈，第一轴承61的外圈嵌合于外壳51的下部轴承孔51c。

中间被支承部24e是由在外壳51的上下方向中间位置配置的第二轴承62支承而可以旋转的部分。中间被支承部24e嵌合于第二轴承62的内圈。该第二轴承62的外圈嵌合于外壳51的中间部轴承孔51d。第二轴承62的外圈的下端面被中间部轴承孔51d的下端的台阶差面51du定位。

下部固定圈嵌合槽24d是安装第一固定圈63的部分，第一固定圈63用于对嵌合于中间被支承部24e的第二轴承62的内圈的下端面进行定位。第二轴承62的外圈的上端面被第二固定圈64(轴承固定部件64)定位，第二固定圈64嵌合于外壳51的固定圈嵌合槽51e(嵌合部51e、嵌合槽51e)。如此，第二轴承62的外圈的两端被台阶差面51du和第一固定圈63夹入，由此被定位且组装在外壳51上。通过将在第二轴承62的外圈的一端(上部开口51a侧的一端)相邻配置的第二固定圈64组装在外壳51上，由此可将第二轴承62的外圈固定于外壳51。

轮装配部24f是限制蜗轮47相对旋转并通过嵌合而安装的部分，并且局部具有止转用的锯齿24j。上部固定圈嵌合槽24g是安装第三固定圈65的部分，第三固定圈65用于对嵌合于轮装配部24f的蜗轮47的上端面进行定位。蜗轮47被第二轴承62的内圈的上端面和第三固定圈65夹着，由此，相对于旋转轴24向轴长度方向的相对移动被限制。

如此，通过第二轴承62、第一固定圈63、第二固定圈64、第三固定圈65及蜗轮47来限制旋转轴24相对于外壳51的向轴长度方向的移动。

磁致伸缩膜配置部24h形成为剖面正圆状(圆柱状)，在外周面施加有第一及第二磁致伸缩膜81、82。即，旋转轴24在表面具有第一及第二磁致伸缩膜81、82。

连结部24i是经图1所示的万向联轴器23、23及转向轴22而连结于方向盘21的轴端部分。连结部24i例如由用于连结万向联轴器23的锯齿构成。

第一固定圈63、第二固定圈64、第三固定圈65例如由簧环、C形环、铆接环构成。

相对于小齿轮31的外径D1而言，下侧被支承部24c的直径D2是小径。相对于中间被支承部24e的直径D3而言，轮装配部24f的直径D4是小径。锯齿24j的外径D5相比于中间被支承部24e的直径D3而言是小径，相比于轮装配部24f的直径D4而言是大径。相对于轮装配部24f的直径D4而言，磁致伸缩膜配置部24h及磁致伸缩膜81、82的外径D6是小径。相对于磁致伸缩膜81、82的直径D6而言，连结部24i的直径D7是小径。

如此，各直径设定为“D3＞D5＞D4＞D6＞D7”的关系。因此，可以将第二轴承62、蜗轮47、第一固定圈63及第三固定圈65相对于旋转轴24，从另一端24b向一端24a嵌合。另外，设定为“D3＞D1＞D2”的关系。

需要说明的是，中间被支承部24e与锯齿24j之间，即在中间被支承部24e中，在旋转轴24的另一端24b侧的端部也可以设置比直径D3大的大径部(径方向凸部)。此时，将第二轴承62从旋转轴24的一端24a侧组装到中间被支承部24e上。

接着，基于图5及图6说明电动动力转向装置10的制造方法。

首先，如图5(a)所示，准备旋转轴24，通过镀敷法、喷镀法、溅射法、蒸镀法、粘结法等在该旋转轴24上施加磁致伸缩膜81、82(磁致伸缩膜施加工序)。由此，在旋转轴24的外周面，以大致均匀膜厚密接良好地设置磁致伸缩膜81、82。当然，在旋转轴24中，对形成磁致伸缩膜81、82的磁致伸缩膜配置部24h在机械加工后适当实施碱洗或水洗或酸洗等，由此，可使磁致伸缩膜81、82相对于旋转轴24的密接性提高。

接着，对磁致伸缩膜81、82赋予各向异性(各向异性赋予工序)。即，对磁致伸缩膜81、82一边施加50～100N m左右(根据要求，可以是其以上、其以下均可)的外部转矩，一边例如通过高频感应加热那样的热处理法，以约300℃加热数秒至数十秒。之后，冷却到常温。然后，撤掉施加的外部转矩，赋予各向异性。即，从旋转轴24对磁致伸缩膜81、82作用与输入转矩相反方向的外部转矩。

如此，可使磁致伸缩膜81、82的磁致伸缩的方向正确且容易地倾向施加了外部转矩的方向的相反方向。即，能够设定第一磁致伸缩膜81与第二磁致伸缩膜82的磁致伸缩各向异性。

将组合了所述磁致伸缩膜施加工序与所述各向异性赋予工序的工序称为“磁致伸缩部设定工序”。通过实施磁致伸缩部设定工序，在旋转轴24上设置磁致伸缩膜81、82(磁致伸缩部81、82)。

接着，如图5(a)所示，在旋转轴24的下部固定圈嵌合槽24d嵌入安装第一固定圈63(第一固定圈装配工序)。

接着，如图5(a)所示，将第二轴承62在旋转轴24上从另一端24b插入到第一固定圈63的位置。然后，通过压入将第二轴承62安装在中间被支承部24e上(第二轴承装配工序、轴承设置工序)。其结果是，可在旋转轴24的固定位置嵌合并设置(组装)第二轴承62。

接着，如图5(b)所示，通过嵌合将第一轴承61安装在外壳51的下部轴承孔51c(第一轴承装配工序)。其结果是，第一轴承61被配置在外壳51的固定位置。需要说明的是，第一轴承装配工序可任意在第一固定圈装配工序或第二轴承装配工序之前实施。

接着，如图5(b)所示，从上部开口51a向外壳51之中将旋转轴24从一端24a侧插入。然后，在第一轴承61的内圈嵌入旋转轴24的下侧被支承部24c，并且在外壳51的中间部轴承孔51d嵌入第二轴承62(轴装配工序)。需要说明的是，在实施该轴装配工序之前，齿条轴26被组装在外壳51上(齿条组装工序)。因此，一边使小齿轮31啮合于齿条26，一边实施轴装配工序。

在此，将轴装配工序之中的、将旋转轴24及第二轴承62插入外壳51并配置于内部的固定位置的工序称为“轴设置工序”。

接着，如图5(b)所示，从上部开口51a向外壳51之中插入第二固定圈64。然后，在外壳51的固定圈嵌合槽51e嵌入安装第二固定圈64(第二固定圈装配工序、轴承固定工序)。其结果是，第二轴承62相对于外壳51被定位。其组装状态如图5(c)所示。即，第二轴承62的外圈的两端被台阶差面51du与第二固定圈64夹入，并被定位且组装在外壳51上。如此，通过将在第二轴承62的外圈的一端侧配置的第二固定圈64组装在外壳51上，从而将第二轴承62的外圈固定于外壳51。

在此，将组合了上述轴承设置工序、上述轴设置工序和上述轴承固定工序的工序称为“轴安装工序”。即，该轴安装工序是将旋转轴24旋转自如地安装在外壳51上的工序。

接着，如图5(c)所示，在旋转轴24从另一端24b插入蜗轮47，在轮装配部24f使轮装配部24f嵌入蜗轮47的嵌合孔，从而使轮装配部24f与蜗轮47的中心对合，并且连结于锯齿24j(轮装配工序、减速机构组装工序)。即，将减速机构44(图3)的至少一部分47组装于旋转轴24。其结果是，限制蜗轮47相对于旋转轴24的相对旋转，因此，可从蜗轮47向旋转轴24传递转矩。如此，根据减速机构组装工序，可将图3所示的减速机构44的至少一部分(蜗轮47)插入外壳51，并组装于旋转轴24的固定位置24f、24j。

接着，如图5(c)所示，在旋转轴24的上部固定圈嵌合槽24g嵌入安装第三固定圈65(第三固定圈装配工序)。其结果是，蜗轮47被定位、组装于旋转轴24的固定位置24f、24j。该组装状态如图6(a)所示。

通过第二轴承62、第一固定圈63、第二固定圈64、第三固定圈65及蜗轮47，将旋转轴24相对于外壳51定位，其结果是，旋转轴24相对于外壳51的轴长度方向的移动被限制。如此，旋转轴24通过第一轴承61、第二轴承62被固定于外壳51的固定位置。

接着，如图6(a)所示，向外壳51中插入蜗杆46，并将其组合于蜗轮47且可旋转地安装在外壳51上。然后，在外壳51上组装电动马达43，并且将马达轴连结于蜗杆轴45(减速机构·马达组装工序)。

接着，如图6(a)所示，使中间固定部件54重合于外壳51的凸缘51b，并通过螺栓57进行安装(中间固定部件组装工序)。其结果如图6(b)所示，旋转轴24的上半部分从上部开口51a向上方突出。

接着，如图6(b)所示，将预先组装有线圈85、85(图3所示的检测部83)的传感器外壳55从另一端24b插入旋转轴24，并重合于中间固定部件54，并用螺栓58进行安装(转矩传感器组装工序)。其结果如图3所示。

接着，如图3所示，在外壳51上组装齿条引导件70(齿条引导件组装工序)。最后，如图2所示，在齿条轴26的两端组装系杆27、27，并且用防尘用长靴53、53覆盖其周围，完成组装作业(齿条轴末端处理工序)。

需要说明的是，中间固定部件组装工序、转矩传感器组装工序、齿条引导件组装工序及齿条轴末端处理工序只要是在实施第三固定圈装配工序之后，在哪个阶段实施都可以。这是因为，通过实施第三固定圈装配工序，旋转轴24经第一轴承61、第二轴承62被安装于外壳51的固定位置。另外，也可以在实施第三固定圈装配工序之后，实施齿条组装工序。

总结以上的实施例1的说明，如下所述。

在实施例1中，当将旋转轴24旋转自如地安装在外壳51上时，即实施轴安装工序时，未在旋转轴51上组装减速机构44。作业者可以一边充分看到旋转轴24相对于外壳51的安装位置一边进行组装作业。因此，可以容易且迅速地进行组装作业，因此可以提高作业效率。其结果是，可以提高电动动力转向装置10的生产率。

另外，在实施例1中，将第二轴承62的内圈嵌合于旋转轴24的固定位置(轴承设置工序)，接着，将旋转轴24及第二轴承62插入外壳51并配置于内部的固定位置(轴设置工序)，接着，将第二轴承62的外圈固定于外壳51(轴承固定工序)。在这些各工序之后，将减速机构44组装于旋转轴24(减速机构组装工序)。

如此，当将旋转轴24及嵌合于旋转轴24的第二轴承62配置于外壳51的固定位置，并通过轴承固定部件64(第二固定圈64)将第二轴承62的外圈固定于外壳51时，在旋转轴24上未组装减速机构44。当在外壳51上安装旋转轴24、第二轴承62及轴承固定部件64时，作业者能够一边充分看到这些部件或安装位置一边进行组装作业。因此，能够容易且迅速地进行组装作业，因此可以提高作业效率。其结果是，可以提高电动动力转向装置10的生产率。

另外，在实施例1中，在轴承固定工序时，在第二轴承62的外圈中与朝向外壳51的开口51a(上部开口51a)方向的端面(上端面)相邻配置的轴承固定部件64被组装在外壳51上。其结果是，第二轴承62的外圈被固定于外壳51。因此，作业者能够一边从外壳51的开口51a侧充分看到轴承固定部件64，一边组装在外壳51上。因此，能够容易且迅速地进行相对于外壳51的基于轴承固定部件64的第二轴承62的组装作业。

另外，在实施例1中，仅通过在形成于外壳51的嵌合部51e嵌合轴承固定部件64，就能够在外壳51上容易组装轴承固定部件64。

另外，在实施例1中，轴承固定部件64由固定圈构成。因而，在形成于外壳51上的嵌合槽51e中嵌合固定圈64这样简单的组装作业就足够。

另外，在实施例1中，操纵转矩传感器41设为磁致伸缩式转矩传感器，在实施轴承设置工序之前，将磁致伸缩部81、82设置于旋转轴24。如图4(a)所示，磁致伸缩部81、82的外径D6与旋转轴24的直径D1～D5、D7极其近似。因此，插入并组装于旋转轴24的减速机构44的零件47(蜗轮47)的孔径对应于轮装配部24f的直径D4或锯齿24j的外径D5，可以比旋转轴24的直径D1、D2、D6、D7稍大。因此，在旋转轴24中，组装减速机构44的零件47的部分的直径D4、D5(轮装配部24f的直径D4及锯齿24j的外径D5)可相对于其他的部分的直径D1、D2、D6、D7稍大。因此，制造旋转轴24时的材料可以较细。由此，少的材料使用量就够。生产率提高。

以上述旋转轴24的构造实施了轴承固定工序之后，从向外壳51插入旋转轴24及第二轴承62的方向(另一端24b侧)，向外壳51插入减速机构44的零件47，并可将其组装于旋转轴24的固定位置24f、24j(轮装配部24f及锯齿24j)。如此，可以从外壳51的同一方向实施轴承固定工序和减速机构组装工序。其结果是，可以进一步提高电动动力转向装置10的生产率。

【实施例2】

接着，对实施例2的电动动力转向装置100及其制造方法进行说明。图7(a)表示旋转轴24。图7(b)表示在旋转轴24上安装了第一轴承61、第二轴承62及蜗轮47的状态。

实施例2的车辆用转向装置100的特征在于，将图3及图4(b)所示的第二固定圈64改变为图7(b)所示的锁止螺母164，对于其他构成，由于与上述图1～图4所示的构成相同，因此省略说明。

如图7(b)所示，在外壳51的内周面，与中间部轴承孔51d的轴向上部相邻而形成有阴螺纹151e。设置该阴螺纹151e以取代上述图4(b)所示的固定圈嵌合槽51e，并拧入锁止螺母164。阴螺纹151e的内径比中间部轴承孔51d的直径大。

锁止螺母164是可让旋转轴24贯通的环状的部件，是周知的结构。在锁止螺母164的外周面具有可拧入阴螺纹151e的阳螺纹。

第二轴承62的外圈的上端面被拧入外壳51的阴螺纹151e的锁止螺母164(轴承固定部件164)定位。如此，第二轴承62的外圈的上下端面被台阶差面51d u与锁止螺母164夹入，由此被定位且组装于外壳51。通过将与第二轴承62的外圈的上端面(朝向图3所示的上部开口51a方向的端面)相邻配置的锁止螺母164组装于外壳51，由此可将第二轴承62的外圈固定于外壳51。

接着，对于实施例2的电动动力转向装置100的制造方法基于图8及图9进行说明。

首先，如图8(a)所示，准备旋转轴24，对该旋转轴24施加磁致伸缩膜81、82(磁致伸缩膜施加工序)。该磁致伸缩膜施加工序的内容实质上与上述实施例1所说明的磁致伸缩膜施加工序相同(参照图5(a))。

接着，对磁致伸缩膜81、82赋予各向异性(各向异性赋予工序)。该各向异性赋予工序的内容实质上与上述实施例1所说明的各向异性赋予工序相同(参照图5(a))。

将组合了所述磁致伸缩膜施加工序与所述各向异性赋予工序的工序称为“磁致伸缩部设定工序”。通过实施磁致伸缩部设定工序，在旋转轴24设置磁致伸缩膜81、82(磁致伸缩部81、82)。

接着，如图8(a)所示，在旋转轴24的下部固定圈嵌合槽24d嵌入并安装第一固定圈63(第一固定圈装配工序)。

接着，如图8(a)所示，将第二轴承62从旋转轴24的另一端24b插入到第一固定圈63的位置。然后，通过压入将第二轴承62安装于中间被支承部24e(第二轴承装配工序、轴承设置工序)。其结果是，可以在旋转轴24的固定位置嵌合并设置(组装)第二轴承62。

接着，如图8(b)所示，通过嵌合将第一轴承61安装于外壳51的下部轴承孔51c(第一轴承装配工序)。其结果是，第一轴承61被配置于外壳51的固定位置。需要说明的是，第一轴承装配工序在第一固定圈装配工序或第二轴承装配工序之前实施是任意的。

接着，如图8(b)所示，从上部开口51a向外壳51之中，从旋转轴24的一端24a侧插入旋转轴24。然后，在第一轴承61的内圈嵌入旋转轴24的下侧被支承部24c，并且在外壳51的中间部轴承孔51d嵌入第二轴承62(轴装配工序)。需要说明的是，在实施该轴装配工序之前，齿条轴26被组装在外壳51上(齿条组装工序)。因此，一边使小齿轮31啮合于齿条26，一边实施轴装配工序。

在此，将轴装配工序之中的、将旋转轴24及第二轴承62插入外壳51并配置于内部的固定位置的工序称为“轴设置工序”。

接着，如图8(b)所示，从上部开口51a向外壳51之中插入锁止螺母164。然后，在外壳51的阴螺纹151e拧入安装锁止螺母164(锁止螺母装配工序、轴承固定工序)。其结果是，第二轴承62相对于外壳51被定位。该组装状态如图8(c)所示。即，第二轴承62的外圈的上下端面被台阶差面51d u与锁止螺母164夹入，由此被定位且组装于外壳51。如此，通过将在第二轴承62的外圈的上端面侧配置的锁止螺母164组装在外壳51上，由此将第二轴承62的外圈固定于外壳51。

在此，将组合了上述轴承设置工序、上述轴设置工序和上述轴承固定工序的工序称为“轴安装工序”。即，该轴安装工序是将旋转轴24旋转自如地安装于外壳51的工序。

接着，如图8(c)所示，从旋转轴24的另一端24b将蜗轮47套入旋转轴24，将蜗轮47的嵌合孔嵌于轮装配部24f，并且连结于锯齿24j(轮装配工序、减速机构组装工序)。该轮装配工序的内容实质上与图5(c)所示的轮装配工序相同。

接着，如图8(c)所示，在旋转轴24的上部固定圈嵌合槽24g嵌入并安装第三固定圈65(第三固定圈装配工序)。其结果是，蜗轮47被定位组装于旋转轴24的固定位置24f、24j。该组装状态如图9(a)所示。

通过第二轴承62、第一固定圈63、锁止螺母164、第三固定圈65及蜗轮47，将旋转轴24相对于外壳51定位，其结果是，相对于外壳51的轴长度方向的移动被限制。如此，旋转轴24经第一轴承61、第二轴承62被固定于外壳51的固定位置。

接着，如图9(a)所示，向外壳51之中插入蜗杆46，组合于蜗轮47，且可旋转地安装于外壳51。然后，在外壳51上组装电动马达43，并且将马达轴连结于蜗杆轴45(减速机构·马达组装工序)。

接着，如图9(a)所示，在外壳51的凸缘51b重合中间固定部件54，并通过螺栓57进行安装(中间固定部件组装工序)。其结果如图9(b)所示，旋转轴24的上半部分从上部开口51a向上方突出。

接着，如图9(b)所示，将预先组装有线圈85、85(图3所示的检测部83)的传感器外壳55从旋转轴24的另一端24b插入旋转轴24并重合于中间固定部件54，通过螺栓58进行安装(转矩传感器组装工序)。其结果如图3所示。

接着，如图3所示，在外壳51组装齿条引导件70(齿条引导件组装工序)。最后，如图2所示，在齿条轴26的两端组装系杆27、27，并且通过防尘用长靴53、53覆盖其周围，完成组装作业(齿条轴末端处理工序)。

但是，在实施例2中，也与上述实施例1同样，中间固定部件组装工序、转矩传感器组装工序、齿条引导件组装工序及齿条轴末端处理工序只要在实施上述第三固定圈装配工序之后，在哪个阶段实施都可以。

总结以上的实施例2的说明，如下所述。

在实施例2中，与实施例1同样，当将旋转轴24旋转自如地安装于外壳51上时，即实施轴安装工序时，未在旋转轴51组装减速机构44。作业者能够一边充分看到旋转轴24相对于外壳51的安装位置，一边进行组装作业。因此，能够容易且迅速地进行组装作业，因此可以提高作业性。其结果是，可以提高电动动力转向装置100的生产率。

另外，在实施例2中，与实施例1同样，将第二轴承62的内圈嵌合于旋转轴24的固定位置(轴承设置工序)，接着，将旋转轴24及第二轴承62插入外壳51并配置于内部的固定位置(轴设置工序)，接着，将第二轴承62的外圈固定于外壳51(轴承固定工序)。在这些各工序之后，将减速机构44组装于旋转轴24(减速机构组装工序)。

如此，当将旋转轴24及嵌合于旋转轴24的第二轴承62配置于外壳51的固定位置，并由轴承固定部件164(锁止螺母164)将该第二轴承62的外圈固定于外壳51时，未在旋转轴24上组装减速机构44。当在外壳51上安装旋转轴24、第二轴承62及轴承固定部件164时，作业者能够一边充分看到这些部件或安装位置，一边进行组装作业。因此，能够容易且迅速地进行组装作业，因此能够提高作业效率。其结果是，可以提高电动动力转向装置100的生产率。

另外，在实施例2中，在轴承固定工序时，将第二轴承62的外圈中与朝向外壳51的开口51a(上部开口51a)方向的上端面相邻配置的轴承固定部件164组装在外壳51上。其结果是，第二轴承62的外圈被固定于外壳51。因此，作业者能够一边从外壳51的开口51a侧充分看到轴承固定部件164，一边组装于外壳51。因此，能够容易且迅速地进行相对于外壳51的基于轴承固定部件164的第二轴承62的组装作业。

另外，在实施例2中，轴承固定部件164由锁止螺母构成。在形成于外壳51的阴螺纹151e嵌合锁止螺母164这样简单的组装作业就足够。

另外，在实施例2中，在实施轴承设置工序之前，具有将磁致伸缩部81、82设置于旋转轴24的磁致伸缩部设定工序，这样做的作用、效果与实施例1相同。

需要说明的是，在本发明中，旋转轴24不限于在下部固定圈嵌合槽24d安装第一固定圈63的构成，只要是从旋转轴24的另一端24b插入旋转轴24的第二轴承62能够定位于旋转轴24的固定位置24e(中间被支承部24e)的构成即可。例如，取代第一固定圈63，也可以是在旋转轴24的外周面设置凸缘的构成。

另外，第一轴承61及第二轴承62也可以不限定于滚动轴承，也可以是滑动轴承。

另外，磁致伸缩部81、82只要根据施加给旋转轴24的所述操纵转矩而磁特性发生变化即可，不限定于磁致伸缩膜。

产业上的可利用性

由本发明的制造方法制造的电动动力转向装置10适用于对应于操纵转矩而电动马达43产生辅助转矩，并将该辅助转矩经减速器44传给转向系统20的设备。

Claims (7)

1.一种电动动力转向装置的制造方法，在操纵方向盘时，该电动动力转向装置通过操纵转矩传感器检测从该方向盘向旋转轴传递的操纵转矩，并将对应于检测的所述操纵转矩而由电动马达产生的附加转矩经减速机构传递给所述旋转轴，

所述制造方法包括：

在具有上部开口的外壳旋转自如地安装所述旋转轴的轴安装工序；以及

在所述轴安装工序之后，将所述减速机构组装于所述旋转轴的减速机构组装工序。

2.如权利要求1所述的电动动力转向装置的制造方法，其中，

所述轴安装工序由轴承设置工序、轴设置工序和轴承固定工序构成，

在轴承设置工序中，将轴承的内圈嵌合于所述旋转轴的固定位置，

在轴设置工序中，将所述旋转轴及所述轴承插入所述外壳并配置于内部的固定位置，

在轴承固定工序中，将所述轴承的外圈固定于所述外壳。

3.如权利要求2所述的电动动力转向装置的制造方法，其中，

所述轴承固定工序是通过将轴承固定部件组装于所述外壳，从而将所述轴承的外圈固定于所述外壳的工序，其中所述轴承固定部件与朝向所述外壳的所述上部开口方向的所述轴承的外圈的端面相邻配置。

4.如权利要求3所述的电动动力转向装置的制造方法，其中，

所述轴承固定部件是通过嵌合于在所述外壳形成的嵌合部而被组装于所述外壳的部件。

5.如权利要求4所述的电动动力转向装置的制造方法，其中，

所述嵌合部是在所述外壳形成的嵌合槽，

所述轴承固定部件是嵌合于所述嵌合槽的固定圈。

6.如权利要求3所述的电动动力转向装置的制造方法，其中，

所述轴承固定部件是通过拧入形成于所述外壳的阴螺纹而被组装于所述外壳的锁止螺母。

7.如权利要求1所述的电动动力转向装置的制造方法，其中，

所述操纵转矩传感器是磁致伸缩式转矩传感器，其具有根据施加给所述旋转轴的所述操纵转矩而磁特性发生变化的磁致伸缩部，

将所述磁致伸缩部设置于所述旋转轴的磁致伸缩部设定工序在所述轴安装工序之前实施。

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