JP2008155734A

JP2008155734A - パワーステアリング装置、パワーステアリング装置の製造方法、パワーステアリング装置の組立架台

Info

Publication number: JP2008155734A
Application number: JP2006345672A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Komiyama; 茂樹小宮山; Takaharu Miya; 能治宮; Shinichi Sugioka; 伸一杉岡; Takashi Ushimaru; 高史丑丸
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2006-12-22
Filing date: 2006-12-22
Publication date: 2008-07-10
Anticipated expiration: 2026-12-22
Also published as: JP5027495B2

Abstract

【課題】出力軸の軸方向の往復動を妨げるフリクションを低減可能なパワーステアリング装置を提供することである。
【解決手段】ケース１の外周にボールベアリング取付部１ｇの加工基準となる第一環状面１ｊを設け、ガイド部材５の外周にブッシュ取付部５ｃの加工基準となる第二環状面５ｄを設けたので、第一環状面１ｊと第二環状面５ｄとを利用して組立加工を行う事ができ、出力軸１０、ボール螺子ナット１１およびブッシュ２２の各軸を簡単に一致させることができ、出力軸１０の軸方向の往復動を妨げるフリクションを低減できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、パワーステアリング装置、パワーステアリング装置の製造方法、パワーステアリング装置の組立架台に関する。

この種パワーステアリング装置にあっては、たとえば、ボール螺子ナットを内周側に保持する筒状のロータの一端を回転自在に軸支するボールベアリングと筒状のステータコアの双方が内周に装着される筒状のケースと、ボール螺子ナット内に螺合しかつピニオンギアに歯合するラックが形成される出力軸と、上記出力軸の一端を摺動自在に軸支する筒状のブッシュが内周に装着されるとともにケースの一端に連結される筒状のガイド部材と、ロータの他端を回転自在に軸支するボールベアリングが内周に装着されるとともにピニオンギアを収容してケースの他端に連結される筒状のギアケースとを備えたものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

つまり、出力軸は、その一端がガイド部材の内周に設けたブッシュに軸支され、他端がケースに収容されているロータの内周に設けたボール螺子ナットによって軸支されて、パワーステアリング装置内で軸方向の往復動が可能なようになっている。

また、このパワーステアリング装置にあってはモータを補助トルク発生源としており、上記したモータにおけるロータは、一端がケースの内周に設けたボールベアリングで軸支され、他端がギアケースの内周に設けたボールベアリングで軸支される構成となっている。
特開２００６−３２９３５４号公報（図２参照）

ところで、パワーステアリング装置にあっては、出力軸、ロータ、これらを軸支するブッシュおよびボール螺子ナットの軸芯が一致していないと、出力軸の軸方向の往復動を妨げるフリクションが大きくなる。そして、このフリクションの増加は、パワーステアリング装置のピニオンギアに連結される操舵輪の中立位置への戻りを阻害したり、車両運転者に大きな操舵力を強いたり、モータにより大きな補助トルクを発生させなくてはならないといった種々の不具合を引き起こす原因となる。

したがって、出力軸、ロータ、これらを軸支するブッシュおよびボールベアリングの軸芯を一致させることで、出力軸の軸方向の往復動に対するフリクションを低減でき、上記した種々の不具合の発生を抑制できるのであるが、従来のパワーステアリング装置では、上述のように、出力軸およびロータを軸支するブッシュおよび各ボールベアリングは、それぞれ別部品であるガイド部材、ケースおよびギアケースによって保持されており、出力軸、ロータ、これらを軸支するブッシュおよびボールベアリングの軸芯を厳密に一致させることが非常に困難であって、上記種々の不具合の発生を抑制することが出来ない虞がある。

そこで、本発明は上記不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、出力軸の軸方向の往復動を妨げるフリクションを低減可能なパワーステアリング装置およびパワーステアリング装置の製造方法、さらには、パワーステアリング装置の組立に好適な組立架台を提供することである。

上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段におけるパワーステアリング装置は、モータで回転駆動されるボール螺子ナットを回転自在に支持するボールベアリングが内周に装着される筒状のケースと、ボール螺子ナット内に螺合しかつピニオンギアに歯合するラックが形成される出力軸と、上記出力軸の一端を摺動自在に支持する筒状のブッシュが内周に装着されるとともにケースの一端に連結される筒状のガイド部材とを備えたパワーステアリング装置において、ケースの外周に設けられケースの内周に形成されるボールベアリング取付部の加工基準となる第一環状面と、ガイド部材の外周に設けられガイド部材の内周に形成されるブッシュ取付部の加工基準となる第二環状面とを備えてなる。

上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段におけるパワーステアリング装置の製造方法は、ボール螺子ナットを内周側に保持する筒状のロータの一端側を回転自在に支持するボールベアリングが内周に装着される筒状のケースと、ボール螺子ナット内に螺合しかつピニオンギアに歯合するラックが形成される出力軸と、上記出力軸の一端を摺動自在に支持する筒状のブッシュが内周に装着されるとともにケースの一端に連結される筒状のガイド部材と、ロータの他端側を回転自在に支持するボールベアリングが内周に装着されるとともにピニオンギアを収容してケースの他端に連結される筒状のギアケースとを備えたパワーステアリング装置の製造方法であって、ケースの外周に第一環状面を設けて、この第一環状面を加工基準としてケースの内周にボールベアリング取付部を形成する工程と、ガイド部材の外周に第二環状面を設けて、この第二環状面を加工基準としてガイド部材の内周にブッシュ取付部を形成する工程と、出力軸の外周側にケース、ガイド部材およびギアケースを装着した状態でケースの第一環状面とガイド部材の第二環状面と出力軸の他端の各部を支持する組立架台に載置してケース、ガイド部材およびギアケースを締結する工程とを備えた。

上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段におけるパワーステアリング装置の他の製造方法は、ボール螺子ナットを収容保持する筒状のロータの一端側を回転自在に支持するボールベアリングと筒状のステータコアの双方が内周に装着される筒状のケースと、ボール螺子ナット内に螺合しかつピニオンギアに歯合するラックが形成される出力軸と、上記出力軸の一端を摺動自在に支持する筒状のブッシュが内周に装着されるとともにケースの一端に連結される筒状のガイド部材と、ロータの他端側を回転自在に支持するボールベアリングが内周に装着されるとともにピニオンギアを収容してケースの他端に連結される筒状のギアケースとを備えたパワーステアリング装置の製造方法であって、ケースの外周に第一環状面を設けて、この第一環状面を加工基準としてケースの内周にボールベアリング取付部を形成する工程と、ガイド部材の外周に第二環状面を設けて、この第二環状面を加工基準としてガイド部材の内周にブッシュ取付部を形成する工程と、出力軸の外周側にケース、ガイド部材およびギアケースを装着した状態でケースの第一環状面とガイド部材の第二環状面と出力軸の他端の各部を支持する組立架台に載置してケース、ガイド部材およびギアケースを締結する工程とを備えたことを特徴とする。

上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段におけるパワーステアリング装置の組立架台は、ケースの外周に設けられた第一環状面を支持するケース支持部と、ガイド部材の外周に設けられた第二環状面を支持するガイド支持部と、出力軸の端部を支持する出力軸支持部とを備え、ケース支持部、ガイド支持部および出力軸支持部の長さがケース、ガイド部材および出力軸の軸が一致するよう設定されてなることを特徴とする。

本発明のパワーステアリング装置およびパワーステアリング装置の製造方法によれば、ボール螺子ナットを支持するケースとブッシュを支持するガイド部材とが別々な部材となる場合にあっても、出力軸、ボール螺子ナットおよびブッシュの各軸を簡単に一致させることができる。

すなわち、このパワーステアリング装置では、ケースおよびガイド部材を螺子締結して一体化する組立加工が終了すると、出力軸、ボール螺子ナットおよびブッシュの各軸が一致した状態となっているので、出力軸の軸方向の往復動を妨げるフリクションを低減できる。

そして、このように出力軸の軸方向の往復動を妨げるフリクションの発生を抑制する事ができるので、パワーステアリング装置のピニオンギアに連結される操舵輪の中立位置への戻りを阻害したり、車両運転者に大きな操舵力を強いたり、モータＭにより大きな補助トルクを発生させなくてはならないといった種々の不具合を引き起こす虞もない。

また、本発明の組立架台によれば、仮組み状態のパワーステアリング装置を載置させるのみで出力軸、ボール螺子ナットおよびブッシュを自動的に調芯させて出力軸、ボール螺子ナットおよびブッシュの各軸を一致させることができ、調芯作業が飛躍的に簡単となり、作業時間も短縮される。

以下、本発明の実施の形態を図に基づき説明する。図１は、一実施の形態におけるパワーステアリング装置の縦断面図である。図２は、一実施の形態におけるパワーステアリング装置のＡ矢視断面図である。図３は、パワーステアリング装置を載置した状態における一実施の形態の組立架台の側面図である。

図１および図２に示すように、一実施の形態におけるパワーステアリング装置ＰＳは、ボール螺子ナット１１を内周側に保持する筒状のロータ３の一端側を回転自在に支持するボールベアリング８が内周に装着される筒状のケース１と、ボール螺子ナット１１内に螺合しかつピニオンギア１２に歯合するラック１０ｂが形成される出力軸１０と、上記出力軸１０の一端を摺動自在に支持する筒状のブッシュ２２が内周に装着されるとともにケース１の一端に連結される筒状のガイド部材５と、ロータ３の他端側を回転自在に支持するボールベアリング９が内周に装着されるとともにピニオンギア１２を収容してケース１の他端に連結される筒状のギアケース４とを備えて構成されている。

このパワーステアリング装置ＰＳは車両に搭載され、ケース１内に取付けられたステータ２とロータ３とで構成されるモータＭが発生するトルクを運転者の操舵力に付加する補助力として利用している。

すなわち、このパワーステアリング装置ＰＳは、モータＭの発生トルクを出力軸１０の図１中左右方向となる軸方向の往復動に変換するために、運動変換機構として、ロータ３の内周側に設けられて出力軸１０が挿入されるボール螺子ナット１１と、出力軸１０の外周側に形成されてボール螺子ナット１１に螺合される螺子溝１０ａを備えており、さらに、出力軸１０の他端側となる図１中左端側にはラック１０ｂが設けられ、このラック１０ｂは、ピニオンギア１２に歯合され、このピニオンギア１２は、図示しない操舵輪にユニバーサルジョイントを介して連結されるスタブシャフト１３の先端に取付けられている。

上記出力軸１０の両端は、タイロッド等を介してそれぞれ車両の左輪および右輪に連結されており、出力軸１０の左右方向への運動によって、左右輪の転舵が可能なようになっている。

したがって、車両運転者が操舵輪を操作すると、スタブシャフト１３が回転して、出力軸１０を操作する方向へ直線運動させて左右輪を転舵させることになるが、このパワーステアリング装置ＰＳにあっては、モータＭのトルクで出力軸１０の直線運動させる車両運転者の操舵輪の操作力を補助する補助力を発生させて車両運転者の操舵輪操作時の負担を軽減することができる。

なお、詳しくは、上記車両運転者による操舵輪の操舵トルクをスタブシャフト１３に取付けたトルクセンサ１４で検知し、検知した操舵トルクに応じて予め決められた制御側に則りモータＭに電流を供給して、モータＭに補助力を付加するためのトルクを発生させるようにしている。

以下、パワーステアリング装置ＰＳの各部について、詳細に説明すると、ケース１は、筒状のケース本体１ａと、ケース本体１ａの両端外周のそれぞれに三ずつ設けた螺子孔を備えたフランジ部１ｂ，１ｃと、ケース本体１ａのステータ２が収容される軸方向範囲Ｌで側部から開口してその内外を連通する小孔１ｄと、ケース本体１ａの内外を連通し、かつ、モータＭのステータ２の巻線２ｂに結線されるバスバー６を保持するコネクタ７が固定されるコネクタ孔１ｅと、ケース本体１ａのステータ２が固定される軸方向範囲Ｌの一端となる図１中右端側の所定範囲ｂにおける内径を小径として形成した圧入部１ｆと、ケース本体１ａの図１中右端側に設けたボールベアリング取付部たる段部１ｇとを備えて構成されている。

そして、この場合、上記段部１ｇは、ケース本体１ａの外周に設けた第一環状面たる第一環状溝の底面１ｊを加工基準として形成されている。具体的には、加工基準となる第一環状面となる底面１ｊをケース本体１ａの外周を切削加工することによって形成し、段部１ｇをケース本体１ａの内周側に切削によって形成する際に、上記第一環状面となる底面１ｊをチャックする事で当該底面１ｊが加工基準となって段部１ｇが底面１ｊと同軸に形成される。第一環状面となる底面１ｊを加工基準としたケース本体１ａの内周側の加工は、段部１ｇの形成のみならず、圧入部１ｆといった他の部位の内周全体に渡って行われる。

なお、この実施の形態の場合、第一環状面はケース本体１ａの外周を切削して形成される環状溝の底面１ｊとされているが、ケース１をプレスしてできる面を第一環状面とするようにしてもよい。
また、ケース本体１ａは、その他端側となる図１中左端側の側部に他の部位より厚肉とされる肉厚部１ｉを備えており、この肉厚部１ｉの外周は切り落とされて平面とされて、この平面からケース本体１ａの肉厚を貫くコネクタ孔１ｅおよび小孔１ｄが穿設されている。

そして、小孔１ｄには、先端がケース本体１ａ内に突出するピン１ｈが圧入固定されている。なお、ピン１ｈは、ケース１の外方から打ち込まれて少なくとも後端は小孔１ｄからケース本体１ａの外周側へ突出しないようにされている。

他方、コネクタ孔１ｅには、上述のように、モータＭへ電流供給する外部電源から延びる図示しない電源コードの先端に設けられた端子に連結されるコネクタ７の嵌合部７ａが嵌めこまれており、このコネクタ７は、ケース本体１ａの外周に螺子締結等によって固定されるとともに、図１中右端に閉塞部７ｂを備えている。そして、閉塞部７ｂは、小孔１ｄを閉塞してシールするようになっており、この閉塞部７ｂによって小孔１ｄからケース１内への水の浸入を防止している。

このように、小孔１ｄにピン１ｈを圧入するとともに、もともとケース１に取付ける必要があるコネクタ７に設けた閉塞部７ｂで小孔１ｄを閉塞できるようにしたので、特別に小孔１ｄをシールする部材を設ける必要が無く、さらに、ピン１ｈの設置がケース１の外方から容易に行え、製造面で有利となる。

ステータ２は、筒状のステータコア２ａと、ステータコア２ａのティース２ｃに巻回された巻線２ｂとを備えて構成されており、ステータコア２ａの外周には、軸方向となる図１中左右方向に沿って溝２ｄが設けられている。

そして、ステータコア２ａの外周に接着剤を塗布した後に、溝２ｄ内にピン１ｈの先端を挿入しつつステータコア２ａを図１中左方からケース本体１ａ内に挿入し、ステータコア２ａの一端となる図１中右端外周をケース本体１ａの圧入部１ｆに圧入することによってケース１に固定されて一体化される。

さらに、ステータ２の巻線２ｂは、ケース１に固定されるコネクタ７に保持されるバスバー６に結線されており、外部電源から巻線２ｂへ電流供給ができるようになっている。なお、このモータＭの場合、ブラシレスモータとして構成されており、巻線２ｂは、具体的には、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相がスター結線あるいはデルタ結線された三相巻線とされ、バスバー６もそれに対応するようコネクタ７内に３つ設けられている。

このようにステータコア２ａは、ケース１に一体化されるので、温度上昇によって圧入部位の緊迫力が低下してもピン１ｈと溝２ｄとの係合によってステータコア２ａのケース１に対する円周方向の回り止めとして機能し、モータＭは温度上昇時にあっても問題なく大トルクを発生することが可能である。

そして、このように、ピン１ｈとステータコア２ａの溝２ｄによってステータコア２ａとケース１との回り止めが施されているので、温度上昇時の圧入部１ｆの緊迫力を従来モータ構造のそれよりも小さく設定しておく事ができ、圧入部１ｆの緊迫力によってステータコア２ａに歪が生じてしまうような事態が防止されて、コギングトルクの発生やトルクリップルが大きくなるといった好ましくない事態を招来する事もない。

なお、ステータコア２ａは、それぞれ一つのティース２ｃを備えて巻線２ｂを巻回した１２個の分割コアｃを環状に配置して一体化して形成されており、分割コアｃの製造型を共通化のため、各分割コアｃに溝２ｄが形成されているが、溝２ｄは上記ピン１ｈを挿入するためのものであるので、ステータコア２ａに一つ設ければよい。

また、ピン１ｈは、ステータコア２ａの溝２ｄ内に挿入される事で、ステータコア２ａの円周方向を位置決める機能をも発揮するので、製品単位でステータコア２ａの円周方向位置にバラツキが生じてしまうことがなく、均一な製品の製造にも寄与する。

つづいて、ロータ３は、筒状とされて、その外周であってステータコア２ａに対向する位置に磁石２０が円周方向に等間隔を持って外周側にＮ極とＳ極とが交互に現れるように接着されて固定され、また、一端側となる図１中右端側が拡径されて拡径部３ａが設けられ、他端側となる図１中左端側の外周にはモータＭの駆動に必要とされるロータ位置センサとして機能するレゾルバロータ１５が取付けられ、さらに、拡径部３ａの内周にはボール螺子ナット１１が圧入固定されている。

そして、ロータ３の一端に固定されているボール螺子ナット１１がケース本体１ａの段部１ｇに固定されたボールベアリング８によって保持されている。すなわち、これによってロータ３の一端側がケース１の内周に設けられたボールベアリング８によって回転自在に支持されている。また、ロータ３の他端側は、ケース１の図１中左方に連結されるギアケース４の内周に固定されたボールベアリング９によって回転自在に支持され、ロータ３は、ケース１に回転自在に収容されている。

上記したギアケース４は、図１中右端側が拡径されて拡径部４ａが形成され、この拡径部４ａがケース本体１ａの他端開口内に嵌合され、拡径部４ａの外周に設けたフランジ部４ｂとケース本体１ａに設けたフランジ部１ｃを符合させてフランジ部４ｂを貫くボルト１６をフランジ部１ｃの螺子孔に捻じ込んでケース１とギアケース４とが螺子締結されて一体化される。

また、このギアケース４の拡径部４ａの内周側にはロータ３の外周に設けたレゾルバロータ１５に対向するレゾルバステータ１７が取付けられており、このレゾルバステータ１７から伸びる励磁用および信号取り出し用の電線１８はギアケース４の拡径部４ａの肉厚を貫通するレゾルバコネクタ１９に保持されてギアケース４の外方へ導出されている。なお、この電線１８は、レゾルバコネクタ１９に連結される端子を介して図示しないパワーステアリング装置ＰＳの制御装置へ接続される。

さらに、このギアケース４内にはパワーステアリング装置ＰＳの出力軸１０の図１中左端が挿通され、ギアケース４には、出力軸１０に形成したラック１０ｂに歯合するピニオンギア１２およびスタブシャフト１３を回転自在に収容するハウジング４ｃが設けられている。

そして、上記スタブシャフト１３に取付けられたトルクセンサ１４が出力する信号もまた、レゾルバステータ１７が出力する信号と同様に、上記した図示しないパワーステアリング装置ＰＳの制御装置へ入力され、当該制御装置は、これら信号に基づいてモータＭを駆動してパワーステアリング装置ＰＳで車両運転者の操舵輪の操舵を補助する補助力を制御する。

また、ケース本体１ａの一端となる図１中右端には、パワーステアリング装置ＰＳの出力軸１０の一端となる右端を摺動自在に軸支するガイド部材５が取付けられており、このガイド部材５は、ケース本体１ａ側に設けた鍔５ａと、鍔５ａの外周であってフランジ部１ｂに符合する位置に設けたフランジ部５ｂとを備えている。

さらに、ガイド部材５の一端側となる図１中左端側には、内周径が小さいブッシュ取付部たる縮径部５ｃが形成されており、この縮径部５ｃの内周には筒状のブッシュ２２が嵌着されている。そして、この場合、上記縮径部５ｃは、ガイド部材５の外周に設けた第二環状面たる環状溝の底面５ｄを加工基準として形成されている。具体的には、加工基準となる第二環状面となる底面５ｄをガイド部材５の外周を切削加工することによって形成し、縮径部５ｃをガイド部材５の内周側に切削によって形成する際に、上記第二環状面となる底面５ｄをチャックする事で当該底面５ｄが加工基準となって縮径部５ｃが底面５ｄと同軸に形成される。なお、この実施の形態の場合、第二環状面はガイド部材５の外周を切削して形成される環状溝の底面５ｄとされているが、ガイド部材５をプレスしてできる面を第二環状面とするようにしてもよい。

そして、ケース本体１ａのフランジ部１ｂとガイド部材５のフランジ部５ｂとをつき合わせて、フランジ部５ｂを貫通するボルト２１をフランジ部１ｂの螺子孔に捻じ込んでケース１とガイド部材５とが螺子締結されて一体化される。

つづいて、このように構成されるパワーステアリング装置ＰＳの製造工程を説明する。

ケース１の外周に第一環状面たる底部１ｊを設けて、この底部１ｊを加工基準としてケース１の内周にボールベアリング取付部たる段部１ｇを形成する工程を経て、ケース１内にピン１ｈを上述のように装着した後、その内周にステータ２を取付ける。さらに、ボールベアリング８をボールベアリング取付部たる段部１ｇに嵌合する。

他方、ガイド部材５の外周には、第二環状面たる底部５ｄを設けて、この底部５ｄを加工基準としてガイド部材５の内周にブッシュ取付部たる縮径部５ｃを形成する工程を経て、ガイド部材５にブッシュ２２を嵌合する。

そして、ギアケース４にボールベアリング９を嵌合しておき、ケース１に固定のボールベアリング８の内周にボール螺子ナット１１を挿入し、ギアケース４に固定のボールベアリング９の内周にロータ３の他端側を挿入して、モータＭを仮組みするとともに、出力軸１０をボール螺子ナット１１内に挿入して螺合させるとともに、出力軸１０の一端側となる図１中右端側の外周にガイド部材５を装着して、パワーステアリング装置ＰＳを構成する上記各部材を仮組みした状態とする。

そうしておいてから、図３に示すように、この仮組み状態のパワーステアリング装置ＰＳを組立架台２３に載置する。この組立架台２３は、ベース２３ａと、ベース２３ａに立設されてケース１の外周に設けられた第一環状面たる底面１ｊを支持するケース支持部２３ｂと、ベース２３ａに立設されてガイド部材５の外周に設けられた第二環状面たる底面５ｄを支持するガイド支持部２３ｃと、同じくベース２３ａに立設されて出力軸１０の図３中左端を支持する出力軸支持部２３ｄとを備えて構成されており、ケース支持部２３ｂ、ガイド支持部２３ｃおよび出力軸支持部２３ｄの長さは、出力軸１０、ブッシュ２２およびボール螺子ナット１１の各軸が一致するよう設定されている。そして、ケース支持部２３ｂの図３中上端は底面１ｊを安定支持可能なように底面１ｊの外周に沿う彎曲面を備え、同様に、ガイド支持部２３ｃも底面５ｄを安定支持するために彎曲面を備えている。さらに、出力軸支持部２３ｄは、その図３中上端部に出力軸１０の挿入が可能な孔２３ｅを備えており、当該孔２３ｅに挿入された出力軸１０の全周を抱持して当該出力軸１０を安定支持することができるようになっている。

ここで、出力軸１０を摺動自在に支持するブッシュ２２の軸は、ブッシュ２２が取付けられる縮径部５ｃの軸に一致し、縮径部５ｃは底面５ｄを加工基準として加工されているので、これらも同軸となり、結果出力軸１０は、底面５ｄの軸と一致する。

また、ケース１内に回転自在に収容されるボール螺子ナット１１のボールベアリング８によって支持され、このボールベアリング８の軸は、ボールベアリング８が取付けられる段部１ｇの軸に一致し、段部１ｇは底面１ｊを加工基準として加工されているので、これらも同軸となり、結果、ボール螺子ナット１１の軸も底面１ｊと同軸となる。

したがって、出力軸１０の図３中左端を出力軸支持部２３ｄで支持し、ガイド部材５の底面５ｄをガイド支持部２３ｃで支持することで、出力軸１０の軸とガイド部材５における底面５ｄの軸とを一致させた状態に維持することができ、加えてケース１の底面１ｊをケース支持部２３ｂで支持させることで、出力軸１０の軸に対して底面１ｊの軸を一致させて、出力軸１０の軸とボール螺子ナット１１の軸とを一致させた状態に維持することができる。

すなわち、出力軸１０の端部たる図１中左端、第一環状面たる底面１ｊおよび第二環状面たる底面５ｄを支持することで、仮組み状態のパワーステアリング装置ＰＳにおけるケース１に取付けられたボール螺子ナット１１、ガイド部材５に取付けたブッシュ２２および出力軸１０を自動的に調芯することができ、この場合、仮組み状態のパワーステアリング装置ＰＳを組立架台２３に載置させるのみでボール螺子ナット１１、ブッシュ２２および出力軸１０を自動的に調芯させてボール螺子ナット１１、ブッシュ２２および出力軸１０の各軸を一致させることができ、調芯作業が飛躍的に簡単となり、作業時間も短縮される。

このようにボール螺子ナット１１、ブッシュ２２および出力軸１０が調芯されて各軸が一致した状態で、上記の如くボルト１６，２１によってケース１、ガイド部材５およびギアケース４が螺子締結されて一体化され、パワーステアリング装置ＰＳの組立工程が終了する。なお、ギアケース４は、調芯済みのケース１に一体化されることから、ギアケース４をケース１に締結した時点でボールベアリング９の軸も調芯されて出力軸１０の軸に一致する。このように、ロータ３の他端側を支持するボールベアリング９がケース１と別部材となっているギアケース４に固定されるロータ３の軸を出力軸１０に一致させることができ、ボール螺子ナット１１の軸と出力軸１０の軸を一致させることができる。

上述したところから理解できるように、本実施の形態のパワーステアリング装置ＰＳにあっては、第一環状面たる底面１ｊおよび第二環状面たる底面５ｄを利用して組立加工を行う事で、ボール螺子ナット１１を支持するケース１とブッシュ２２を支持するガイド部材５とが別々な部材となる場合にあっても、出力軸１０、ボール螺子ナット１１およびブッシュ２２の各軸を簡単に一致させることができる。

すなわち、このパワーステアリング装置ＰＳでは、ケース１、ガイド部材５およびギアケース４を螺子締結して一体化する組立加工が終了すると、出力軸１０とブッシュ２２、ボール螺子ナット１１の各軸が一致した状態となっているので、出力軸１０の軸方向の往復動を妨げるフリクションを低減できる。

そして、このように本実施の形態におけるパワーステアリング装置ＰＳでは、出力軸１０の軸方向の往復動を妨げるフリクションの発生を抑制する事ができるので、パワーステアリング装置ＰＳのピニオンギア１２に連結される操舵輪の中立位置への戻りを阻害したり、車両運転者に大きな操舵力を強いたり、モータＭにより大きな補助トルクを発生させなくてはならないといった種々の不具合を引き起こす虞もない。

なお、上述したところでは、パワーステアリング装置ＰＳにおけるモータＭは出力軸１０が挿通される中空なロータ３を備える構成とされているが、本発明は、出力軸１０を摺動自在に支持するブッシュと出力軸に螺合するボール螺子ナットとが別々の部材によって保持される構成を採用するパワーステアリング装置に具現化することができる。したがって、ボール螺子ナット１１に歯車機構を介して動力伝達する中実なシャフトを有するモータを備えたパワーステアリング装置にも適用可能である。

また、本実施の形態においては、ロータ位置センサの設置の容易のためギアケース４にボールベアリング９を取付けているが、ケース１の他端側となる図１中左端側の内周にボールベアリング９を取付けるようにしてもよい。

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。

一実施の形態におけるパワーステアリング装置の縦断面図である。一実施の形態におけるパワーステアリング装置のＡ矢視断面図である。パワーステアリング装置を載置した状態における一実施の形態の組立架台の側面図である。

符号の説明

１ケース
１ａケース本体
１ｂ，１ｃフランジ部
１ｄ小孔
１ｅコネクタ孔
１ｆ圧入部
１ｇボールベアリング取付部たる段部
１ｈピン
１ｉ肉厚部
１ｊ第一環状面たる底面
２ステータ
２ａステータコア
２ｂ巻線
２ｃティース
２ｄ溝
３ロータ
３ａロータにおける拡径部
４ギアケース
４ａギアケースにおける拡径部
４ｂギアケースにおけるフランジ部
４ｃハウジング
５ガイド部材
５ａガイド部材における鍔
５ｂガイド部材におけるフランジ部
５ｃブッシュ取付部たる縮径部
５ｄ第二環状面たる底面
６バスバー
７コネクタ
７ａ嵌合部
７ｂ閉塞部
８，９ボールベアリング
１０出力軸
１１ボール螺子ナット
１０ａ螺子溝
１０ｂラック
１２ピニオンギア
１３スタブシャフト
１４トルクセンサ
１５レゾルバロータ
１６，２１ボルト
１７レゾルバステータ
１８電線
１９レゾルバコネクタ
２０磁石
２２ブッシュ
２３組立架台
２３ａベース
２３ｂケース支持部
２３ｃガイド支持部
２３ｄ出力軸支持部
２３ｅ出力軸支持部における孔
ｃ分割コア
Ｌケース本体のステータが固定される軸方向範囲
Ｍモータ
ＰＳパワーステアリング装置

Claims

モータで回転駆動されるボール螺子ナットを回転自在に支持するボールベアリングが内周に装着される筒状のケースと、
ボール螺子ナット内に螺合しかつピニオンギアに歯合するラックが形成される出力軸と、
上記出力軸の一端を摺動自在に支持する筒状のブッシュが内周に装着されるとともにケースの一端に連結される筒状のガイド部材と
を備えたパワーステアリング装置において、
ケースの外周に設けられケースの内周に形成されるボールベアリング取付部の加工基準となる第一環状面と、
ガイド部材の外周に設けられガイド部材の内周に形成されるブッシュ取付部の加工基準となる第二環状面と
を備えてなるパワーステアリング装置。
モータは、ケースの内周に固定されるステータと、ボール螺子ナットを内周側に保持する筒状のロータとを備え、ケースの内周には当該ロータの一端側を回転自在に支持するボールベアリングを装着し、上記ロータの他端側を回転自在に支持するボールベアリングが内周に装着されるとともにピニオンギアを収容してケースの他端に連結される筒状のギアケースを備えたことを特徴とする請求項１に記載のパワーステアリング装置。
モータで回転駆動されるボール螺子ナットを回転自在に支持するボールベアリングが内周に装着される筒状のケースと、
ボール螺子ナット内に螺合しかつピニオンギアに歯合するラックが形成される出力軸と、
上記出力軸の一端を摺動自在に支持する筒状のブッシュが内周に装着されるとともにケースの一端に連結される筒状のガイド部材と
を備えたパワーステアリング装置の製造方法において、
ケースの外周に第一環状面を設けて、この第一環状面を加工基準としてケースの内周にボールベアリング取付部を形成する工程と、
ガイド部材の外周に第二環状面を設けて、この第二環状面を加工基準としてガイド部材の内周にブッシュ取付部を形成する工程と、
出力軸の外周側にケースおよびガイド部材を装着した状態でケースの第一環状面とガイド部材の第二環状面と出力軸の他端の各部を支持する組立架台に載置してケースおよびガイド部材を締結する工程とを備えたことを特徴とするパワーステアリング装置の製造方法。
ボール螺子ナットを収容保持する筒状のロータの一端側を回転自在に支持するボールベアリングと筒状のステータコアの双方が内周に装着される筒状のケースと、
ボール螺子ナット内に螺合しかつピニオンギアに歯合するラックが形成される出力軸と、
上記出力軸の一端を摺動自在に支持する筒状のブッシュが内周に装着されるとともにケースの一端に連結される筒状のガイド部材と、
ロータの他端側を回転自在に支持するボールベアリングが内周に装着されるとともにピニオンギアを収容してケースの他端に連結される筒状のギアケースと
を備えたパワーステアリング装置の製造方法において、
ケースの外周に第一環状面を設けて、この第一環状面を加工基準としてケースの内周にボールベアリング取付部を形成する工程と、
ガイド部材の外周に第二環状面を設けて、この第二環状面を加工基準としてガイド部材の内周にブッシュ取付部を形成する工程と、
出力軸の外周側にケース、ガイド部材およびギアケースを装着した状態でケースの第一環状面とガイド部材の第二環状面と出力軸の他端の各部を支持する組立架台に載置してケース、ガイド部材およびギアケースを締結する工程とを備えたことを特徴とするパワーステアリング装置の製造方法。
ケースの外周に設けられた第一環状面を支持するケース支持部と、ガイド部材の外周に設けられた第二環状面を支持するガイド支持部と、出力軸の端部を支持する出力軸支持部とを備え、ケース支持部、ガイド支持部および出力軸支持部の長さが出力軸、ブッシュおよびボール螺子ナットの各軸が一致するよう設定されてなることを特徴とするパワーステアリング装置の組立架台。