JP2010000908A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ラック軸の強度信頼性を損なわずに操舵軸を軸受するボールベアリングを容易に固定し得るパワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】ステアリングホイールに連係される操舵軸６を回転自在に支持するためのボールベアリング１２をロワハウジング２の開口端部に設けられた軸受収容部２ａに固定する際に、ボールベアリング１２のアウターレース１２ｂを、操舵軸６に嵌着固定されるウォームホイール７に軸方向に貫通形成された貫通孔７ｄとほぼ同軸上に配置された取付ボルト１４によってロワハウジング２に固定される押圧部材１５と前記軸受収容部２ａの底壁との間に挟持させるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば車両に適用される電動パワーステアリング装置に関し、とりわけ、操舵軸を支持するボールベアリングの保持構造に関する。

従来の電動パワーステアリング装置としては、例えば、以下の特許文献１に記載されたものが知られている。

概略を説明すれば、この電動パワーステアリング装置は、軸方向一端側がステアリングホイールに連係され、ハウジング内において周知のボールベアリングによって回転自在に支持された操舵軸と、該操舵軸の他端部に創成されたピニオン歯に噛合するラック歯を軸方向の所定範囲に創成され、各端が左右の車輪に連係されたラック軸と、前記操舵軸の回転トルクを検出する操舵トルク検出手段と、前記操舵軸の外周側に固設されたウォームホイールとこれに噛合するウォームシャフトとから構成された減速機構と、前記ウォームシャフトに連結され、前記減速機構を介して操舵トルク検出手段の検出結果に基づく補助トルクを操舵軸に付与する電動モータと、を備えている。そして、ボールベアリングは、ハウジングの内部に形成された凹状の軸受収容部内に収容され、周知のロックナットによって挟持固定されるようになっている。

かかるボールベアリングの固定構造の場合、ロックナットを締結するにあたり、ロックナットを回転させることに伴って操舵軸が一緒に回転してしまい、これによってラック軸が軸方向一方側へ移動してしまうことから、本装置では、ラック歯の一端部に欠歯部を設けることによって該欠歯部においてピニオン歯を空転させるようにしている。これによって、操舵軸の回転代を確保すべく随時ラック軸を他方側へ移動させるといった作業を伴うことなく、前記ロックナットの締結作業を効率的に行えるようになっている。
特開２００６−１５９４８号公報

しかしながら、前記従来の電動パワーステアリング装置にあっては、前記欠歯部を設けることによってラック軸の強度が低下してしまい、これによってラック軸の耐久性等、該ラック軸の強度信頼性が低下してしまうという問題があった。

本発明は、このような技術的課題に着目して案出されたものであって、ラック軸の強度信頼性を低下させることなく操舵軸を軸受するボールベアリングを容易に固定し得るパワーステアリング装置を提供するものである。

本願発明は、とりわけ、操舵軸を支持するためのボールベアリングを固定するにあたり、前記貫通孔とほぼ同軸上に配置された取付ボルトによってハウジングに固定される押圧部材によって前記ボールベアリングのアウターレースをハウジングとの間に挟持固定する、或いは前記取付ボルトによってアウターレースをハウジングに直接固定するようにしたことを特徴としている。

この発明によれば、ボールベアリングのアウターレースを上記のようにハウジングに間接的に又は直接的に取り付けるにせよ、いずれの手段においても、取付ボルトを締め付ける際に、当該取付ボルトの締め付けに伴って操舵軸が回転する、いわゆる操舵軸の共回りを生じてしまうことがないため、従来のような操舵軸の共回りによる弊害を防止する手段を施すことなく、ボールベアリングの固定作業を行うことができる。

しかも、この際、取付ボルトと前記貫通孔をほぼ同軸上に配置することにより、該貫通孔を介して所定の工具を挿入すれば、第１減速ギヤが操舵軸に組み付けられた状態であっても、作業効率を低下させることなく前記取付ボルトの締結作業を行うことが可能となっている。

このように、本願発明では、ラック軸の強度信頼性を損なうことなく、また、組み付け作業効率の低下を伴うこともなく、ボールベアリングの固定作業を容易かつ確実に行うことができる。

以下、本発明に係る電動パワーステアリング装置の各実施の形態を図面に基づいて詳述する。なお、各実施の形態では、この電動パワーステアリング装置を、例えば車両のラックピニオン式ステアリング装置に適用したものを示している。

図１〜図７は本発明に係る電動パワーステアリング装置の第１の実施の形態を示し、この電動パワーステアリング装置は、図１に示すように、アッパハウジング１とロワハウジング２を突き合わせることによって構成されるハウジング内に、図外のステアリングホイールに連係された入力軸３とこれに対しトーションバー４を介して同軸上において相対回転可能に連結された出力軸５からなる操舵軸６と、前記入力軸３の外周側に配置されて、該入力軸３と出力軸５の相対回転変位量により入力軸３に入力された操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段であるトルクセンサＴＳと、出力軸５の外周に設けられた第１減速ギヤであるウォームホイール７とこれに噛合する第２減速ギヤであるウォームシャフト８からなる減速機構９と、出力軸５の下端側に形成されるピニオン歯に噛合するラック歯を軸方向の所定範囲に有し、両端がそれぞれ車輪に連係されたラック軸１０と、を備えている。

また、前記ウォームシャフト８の一端部は、電動機である図外の電動モータの駆動軸に同軸に連結されており、該電動モータは、図外の電子制御ユニットからの信号に基づいて駆動される。すなわち、この電動パワーステアリング装置では、前記トルクセンサＴＳの検出値に基づき前記電子制御ユニットにより算出された補助トルクとしての前記電動モータの駆動力が前記減速機構９を介して出力軸５に付与されることで、前記操舵力がアシストされるようになっている。

そして、かかる電動パワーステアリング装置は、前記ステアリングホイールを回転させると、入力軸３が回転することでトーションバー４が捩られて、該トーションバー４の弾性力をもって出力軸５が入力軸３に追従して回転する。すると、前記ラックピニオン構造により出力軸４の回転運動がラック軸９の直線運動に変換されて、該ラック軸１０が軸方向（図１中の左右方向）へと移動し、これによってラック軸１０の両端に連係された両車輪が操舵されるようになっている。

前記入力軸３は、一端側がアッパハウジング１の図１中の上端開口部に凹状に形成された軸受収容部１ａ内に収容保持されたボールベアリング１１によって支持されている一方、他端部が出力軸５の一端部と一緒に後述するボールベアリング１２によって支持されている。

前記出力軸５は、一端部に有する凹部内に入力軸３の他端部が嵌挿されており、この入力軸３との結合部分近傍である一端側が、ロワハウジング２の開口端部に凹状に形成された軸受収容部２ａ内に収容保持されたボールベアリング１２によって支持されている。一方、出力軸５の他端部は、ロワハウジング２の底部に収容保持されるニードルベアリング１３によって支持されている。

前記ウォームホイール７は、図１及び図３に示すように、ほぼ円環状を呈し、出力軸５の一端部外周に圧入によって嵌着固定されていると共に、外周には前記ウォームシャフト８のウォーム８ａと噛合する歯部７ａが形成されていて、出力軸５に嵌着される基部は金属材によって形成され、この基部の外周に設けられて前記歯部７ａが形成される外周部は樹脂材によって前記基部よりも若干厚肉に形成されている。

また、このウォームホイール７の基部の内側面には、径方向の中間部となる周方向領域に円環溝状の凹部７ｂが形成され、これによって前記凹部７ｂの内周側には、出力軸５に嵌着されるほぼ筒状のボス部７ｃが形成されている。さらに、前記凹部７ｂの底壁には、軸方向に貫通する八つの貫通孔７ｄが周方向に等間隔となるように所定の間隔をもって形成され、それぞれの内径は、後述する各取付ボルト１４の頭部１４ａの外径よりも若干大きく設定されている。

前記ボールベアリング１２は、該ベアリング１２の内周部を構成し、出力軸５の外周に圧入によって嵌着固定されるインナーレース１２ａと、当該ベアリング１２の外周部を構成するアウターレース１２ｂと、前記両レース１２ａ，１２ｂ間に転動自在に保持される複数のボール１２ｃと、から主として構成されている。前記両レース１２ａ，１２ｂの軸方向長さは、前記軸受収容部２ａの深さよりも僅かに大きく設定されていて、該両レース１２ａ，１２ｂの一端部が軸受収容部２ａの開口端面から僅かに突出するようになっている。

そして、前記ボールベアリング１２は、前記アウターレース１２ｂがロワハウジング２の開口端面に取付ボルト１４を介して固定される押圧部材１５と前記軸受収容部２ａの底壁との間に挟持状態に保持されている。

前記押圧部材１５は、鋼板をプレス成形によってほぼ平らなリング形状に形成したものであって、出力軸５の外径より大きくアウターレース１２ｂの外径よりも小さい内径を有し、かつ、ロワハウジング２に組み付けた状態で当該押圧部材１５全体がウォームホイール７の前記各貫通孔７ｄと軸方向においてほぼ重合するように構成されている。

そして、この押圧部材１５には、図４に示すように、周方向に９０°の間隔をもって各取付ボルト１４の軸部１４ｂが挿通する四つのボルト挿通孔１５ａが形成されており、これらのボルト挿通孔１５ａは、ウォームホイール７の前記各貫通孔７ｄとほぼ同じピッチサークル径（Ｐ．Ｃ．Ｄ．）に設定されている。すなわち、押圧部材１５とウォームホイール７について周方向の位置合わせを行うことにより、当該押圧部材１５をロワハウジング２に組み付けた状態で前記各貫通孔７ｄの中心と各取付ボルト１４の軸心とがほぼ一致するように構成されている。

また、前記各ボルト挿通孔１５ａは、前記各取付ボルト１４の頭部１４ａの外径よりも小さく、かつ、該各取付ボルト１４の軸部１４ｂよりも大きな内径に設定されていて、前記押圧部材１５を各取付ボルト１４の頭部１４ａとロワハウジング２の開口端面との間に挟持固定するように構成されている。

このようにしてロワハウジング２に締結固定される前記押圧部材１５は、前記ボールベアリング１２の両レース１２ａ，１２ｂが前記軸受収容部２ａ内に当該軸受収容部２ａの開口端面から僅かに突出した状態で収容されていることから、取付ボルト１４を締め付けることで、図２に示すように、ロワハウジング２の開口端面に対し傾斜した状態で取り付けられている。すなわち、押圧部材１５は、アウターレース１２ｂを軸受収容部２ａの底壁側へと押圧するように、内側面がアウターレース１２ａの外端面に圧接した状態で当該アウターレース１２ａを保持するようになっている。

さらに、この押圧部材１５は、外径がウォームホイール７の前記厚肉部の内径よりも僅かに大きく設定されていて、ウォームホイール７に仮組み固定することで該ウォームホイール７と一緒に組み付けが行えるようになっている。

以下、本発明に係る電動パワーステアリング装置の特徴的な作用が発揮される本装置のロワハウジング２側の組立手順について、図６及び図７に基づいて説明する。

図６は、主として操舵軸６にウォームホイール７を組み付ける工程を示す図であり、まず、図６（ａ）に示すような既に一体化された操舵軸６に対し、図６（ｂ）に示すように、ウォームホイール７のボス部７ｃを出力軸５の大径部５ａに突き当てるようにして、入力軸３の一端側からウォームホイール７を圧入固定する。なお、この時点では、まだウォームホイール７に歯部７ａは形成されていない。

続いて、操舵軸６に組み付けられたウォームホイール７に、図６（ｃ）に示すように、前記歯部７ａを創成する。このように、操舵軸６にウォームホイール７を組み付けた後に前記歯部７ａを創成することで、操舵軸６とウォームホイール７の同軸性が確保される。

そして、図６（ｄ）に示すように、ウォームホイール７の前記各貫通孔７ｄと押圧部材１５の前記各ボルト挿通孔１５ａの位置合わせをした後、前記歯部７ａが形成されたウォームホイール７の前記凹部７ｂの外周側の周壁面に、押圧部材１５を軽圧入程度の嵌め合いをもって嵌着することによって該押圧部材１５をウォームホイール７に仮組み固定する。

図７は、主としてウォームホイール７が組み付けられた操舵軸６をロワハウジング２内に収容保持する工程を示す図であり、まず、図７（ａ）に示すように、ウォームホイール７が組み付けられた操舵軸６に対して、インナーレース１２ａの一端面を出力軸５の大径部５ａに突き当てるようにボールベアリング１２を出力軸５の他端側から圧入固定する。

続いて、図７（ｂ）に示すように、ボールベアリング１２が嵌着された操舵軸６をロワハウジング２内に出力軸５側から挿入して、該出力軸５のピニオン歯をラック軸１０のラック歯に噛合させつつ、アウターレース１２ｂの他端面を底壁に突き当てるようにしてボールベアリング１２を前記軸受収容部２ａ内に嵌挿すると共に、出力軸５の他端部をロワハウジング２の底部に収容保持されたニードルベアリング１３の内周部に嵌挿する。

その後、図７（ｃ）に示すように、前記各取付ボルト１４を、前記各貫通孔７ｄを介して押圧部材１５の前記各ボルト挿通孔１５ａにそれぞれ挿通させて、該各取付ボルト１４のねじ部をロワハウジング２の開口端面に形成された各ねじ穴２ｂにそれぞれ螺合させる。

そして、この状態で、前記各貫通孔７ｄを介して所定の工具を挿入し、各取付ボルト１４の頭部１４ａに係合させた後、当該工具によって各取付ボルト１４をそれぞれ締め込むことにより、図７（ｄ）に示すように、押圧部材１５をウォームホイール７から脱落させて、さらにそのまま締め込むことによって押圧部材１５をロワハウジング２に固定する。

このように、本実施の形態によれば、ロワハウジング２に各取付ボルト１４を用いて取り付ける押圧部材１５によってボールベアリング１２を固定する構造を採用したことから、かかる方法にあっては、ロワハウジング２に各取付ボルト１４によって押圧部材１５を締め付け固定しても、当該各取付ボルト１４の締め付けに伴って操舵軸６が回転してしまう、いわゆる共回りが生じてしまうことはない。このため、従来のような操舵軸の共回りによる弊害を防止する手段を施すことなく、ボールベアリング１２の固定作業を行うことができる。

しかも、この際、押圧部材１５の前記各ボルト挿通孔１５ａをウォームホイール７の前記各貫通孔７ｄに対してほぼ同軸上に配置したことから、ウォームホイール７の下側に配置される押圧部材１５の前記各ボルト挿通孔１５ａ内にウォームホイール７の上側から前記各貫通孔７ｄを介して各取付ボルト１４を挿入できると共に、該各貫通孔７ｄを介して所定の工具を挿入して各取付ボルト１４の締め付けを行うことができる。

これにより、操舵軸６とウォームホイール７の同軸性を確保すべく操舵軸６にウォームホイール７を組み付けた後に前記歯部７ａを形成する必要があるために、操舵軸６をロワハウジング２内に収容するときには既にウォームホイール７が組み付けられていることが前提となるが、かかる場合であっても、作業効率を低下させることなく取付ボルト１４の締結作業を行うことができる。
ウォームホイール７が既に操舵軸６に組み付けられた状態であっても、作業効率を低下させることなく取付ボルト１４の締結作業を行うことができる。

以上のことから、本発明に係る電動パワーステアリング装置にあっては、従来のようにラック軸１０の強度信頼性を損なうことなく、また、組み付け作業効率の低下を伴うこともなく、ボールベアリング１２の固定作業を容易かつ確実に行うことができる。

しかも、前記ボールベアリング１２の固定手段を構成する各取付ボルト１４と押圧部材１５とは別体に構成されているため、各取付ボルト１４を締め付ける際に押圧部材１５が一緒に回転してしまうおそれもない。これによって、組み付け作業性に悪影響を与えることなく、押圧部材１５を確実に固定することができる。

さらに、前記押圧部材１５はプレス成形によって形成され、前記各取付ボルト１４は規格品（市販品）を利用することから、前記ボールベアリング１２の固定手段を設けることに伴う本装置の製造コストの高騰化を極力低減することができる。

また、ボールベアリング１２の外端部をロワハウジング２の開口端面から突出させるように構成したことから、各取付ボルト１４の頭部１４ａの内側周縁部を支点として押圧部材１５を、いわゆる梃の原理により、ロワハウジング２の開口端面及びアウターレース１２ｂにより強く圧接させることが可能となる。これによって、ボールベアリング１２を強固かつ確実に固定することができる。

なお、本実施の形態では、ほぼ平板状の押圧部材１５を用いて、ボールベアリングの軸方向長さを軸受収容部２ａの深さよりも大きく設定することによってアウターレース１２ｂに対する押圧部材１５の押圧力を発生させているが、上記の手段の他、図５に示すように、前記押圧部材１５を取付ボルト１４の頭部１４ａが着座する側へ凸となるように湾曲形成し、取付ボルト１４の締め付けに伴う押圧部材１５の弾性変形時の反力をもってアウターレース１２ｂに対する押圧力を発生させるようにしてもよい。

この場合には、押圧部材１５の内周縁部をアウターレース１２ｂに、外周縁部をロワハウジング２の開口端面に、それぞれ確実に圧接させることが可能になる。よって、かかる手段によっても、ボールベアリング１２を確実に固定することができる。

図８は前記第１の実施の形態に係る押圧部材１５の第１の変形例を示し、この変形例に係る押圧部材１５についても基本的な形状は前記第１の実施の形態のものと同様であって、異なるところは、内周部における前記各ボルト挿通孔１５ａの周方向間の中間位置に、それぞれ径方向内側へ開口する凹状の切欠部１５ｂが切欠形成されている。

この変形例によれば、前記各切欠部１５ｂを設けることで、ボールベアリング１２のアウターレース１２ｂに当接する領域（図中のハッチング部分）を四分割に形成することが可能となる。

すなわち、通常、前記押圧部材１５の内周縁が円形に形成されている場合には、該押圧部材１５の内周縁全域がアウターレース１２ｂに当接することとなるが、この押圧部材１５はプレス成形される関係上、アウターレース１２ｂとの当接面を構成する前記内周縁にうねりなどが発生してしまう可能性がある。そうすると、アウターレース１２ｂに対する接触面積が減少するなど、該アウターレース１２ｂとの密着性が低下してしまい、この結果、ボールベアリング１２を適確に保持できないおそれがある。

そこで、前記各切欠部１５ｂによってアウターレース１２ｂに当接する領域を分割して形成することにより、アウターレース１２ｂとの当接部分一つあたりの面積が小さくなることから、プレス成形時においてもうねりなどが生じにくく、前記各当接部分の平面度の管理がし易くなる。これにより、アウターレース１２ｂに対する押圧部材１５の密着性が確保され、ボールベアリング１２の保持性を向上させることができる。

図９は前記第１の実施の形態に係る押圧部材１５の第２の変形例を示し、この変形例に係る押圧部材１５についても基本的な形状は前記第１の実施の形態のものと同様であって、当該第１の実施の形態に係る押圧部材１５を二分割に形成したものである。

この変形例によれば、前記押圧部材１５を分割形成したことにより、操舵軸６をロワハウジング２内に収容した後でも、側方からウォームホイール７とボールベアリング１２の間に介装することが可能となる。

したがって、前記第１の実施の形態ように押圧部材１５をウォームホイール７に予め仮組み付けさせる必要がないことから、この仮組み付けのためにウォームホイール７や押圧部材１５に対して施す加工作業等を省略することができると共に、押圧部材１５の組み付け作業自体もより簡素化することができ、本装置の製造コストの低廉化に寄与することができる。

また、前記押圧部材１５を、操舵軸６をロワハウジング２内に収容した後でも組み付け可能としたことにより、ロワハウジング２やウォームホイール７の形状について制限を受けることもないため、装置の設計自由度の向上にも供される。

図１０及び図１１は本発明に係る電動パワーステアリング装置の第２の実施の形態を示し、前記第１の実施の形態における前記押圧部材１５の各ボルト挿通孔１５ａの形状を変更したものである。

すなわち、本実施の形態では、前記押圧部材１５には、図１０に示すように、前記第１の実施の形態に係る前記各ボルト挿通孔１５ａに相当する位置に、前記各取付ボルト１４の頭部１４ａが挿通可能なボルト頭部挿通孔１５ｃがそれぞれ軸方向に沿って貫通形成されていて、さらに前記各ボルト頭部挿通孔１５ｃから周方向に沿って切欠部１５ｄが切欠形成されている。

前記切欠部１５ｄは、前記各取付ボルト１４の頭部１４ａの外径よりも小さく、かつ、該各取付ボルト１４の軸部１４ｂの外径よりも大きい溝幅を有し、該切欠部１５ｄが形成された領域において各取付ボルト１４の頭部１４ａが着座可能に構成されている。

また、前記押圧部材１５には、前記各ボルト挿通孔１５ａの周方向間のほぼ中間位置に、前記各ボルト挿通孔１５ａと比較して十分に小径に設定された小径孔１５ｅがそれぞれ貫通形成されている。

以下に、本実施の形態の特徴的な作用を発揮する押圧部材１５の組み付け工程、つまり操舵軸６をロワハウジング２内に収容保持させる工程について、図１１に基づいて説明する。なお、操舵軸６にボールベアリング１２を圧入固定するまでの手順については前記第１の実施の形態と同様である。

まず、図１１（ａ）に示すように、前記四つの取付ボルト１４を、前記各頭部１４ａとロワハウジング２の開口端面の間に押圧部材１５の厚さ幅よりも大きな隙間Ｃを確保するように、前記各軸部１４ｂの先端部のみをロワハウジング２に螺着させることによってロワハウジング２に仮組み付けする。なお、前記隙間Ｃの管理については、例えば、前記各頭部１４ａとロワハウジング２の開口端面との間に押圧部材１５よりも大きな厚さ幅を有する治具を介装することなどによって行う。

続いて、図１１（ｂ）に示すように、ボールベアリング１２が組み付けられた操舵軸６をロワハウジング２内に挿入した後、前記各取付ボルト１４の頭部１４ａとウォームホイール７の間に形成した隙間内に押圧部材１５を側方から差し込み、該押圧部材１５の下方から前記仮組み付けされた各取付ボルト１４の頭部１４ａを前記各ボルト頭部挿通孔１５ｃに挿通させることにより、当該押圧部材１５をロワハウジング２の開口端面に載置させる。

その後、ウォームホイール７を回動させることによって該ウォームホイール７の貫通孔７ｄと押圧部材１５の小径孔１５ｅとの位置合わせを行った後、図１１（ｃ）に示すように、前記貫通孔７ｄを介して前記小径孔１５ｅに所定の治具を挿入して、該治具を用いて前記各軸部１４ｂが前記各切欠部１５ｄの先端に当接するまで押圧部材１５を図中矢印の方向へ回動させる。

そして、図１１（ｄ）に示すように、ウォームホイール７の貫通孔７ｄを利用して再び当該ウォームホイール７を図中矢印の方向へ回動させることによって前記各貫通孔７ｄの位置を各取付ボルト１４の頭部１４ａの位置に合わせる。最後に、前記各貫通孔７ｄを介して所定の工具を挿入して、当該工具により各取付ボルト１４を締め付けることによって押圧部材１５がロワハウジング２に固定される。

このように、本実施の形態によれば、前記第１の実施の形態と同様の作用効果が奏せられるのは勿論のこと、特に、ウォームホイール７の各貫通孔７ｄにつき各取付ボルト１４の頭部１４ａの外径より大きな内径を確保できない場合でも、前記工具を挿入可能な内径を確保することができれば、前記第１の実施の形態と同様に各取付ボルト１４の締結作業を行うことができる。

図１２は前記第２の実施の形態に係る押圧部材１５の変形例を示し、前記第２の実施の形態に係る押圧部材１５について、前記各取付ボルト１４の頭部１４ａが着座する前記各切欠部１５ｄの先端部外周縁に、所定の深さを有する座繰り状の円形凹部１５ｆを設けたものである。

すなわち、この変形例では、前記押圧部材１５をロワハウジング２に固定するにあたって、前記各ボルト頭部挿通孔１５ｃに各取付ボルト１４の頭部１４ａを挿通させた後に、当該押圧部材１５を回動させて前記各軸部１４ｂを前記各切欠部１５ｄの先端に当接させた状態で各取付ボルト１４を締め付けることにより、前記各頭部１４ａを前記各円形凹部１５ｆ上に着座させることとした。

したがって、この変形例によれば、前記各切欠部１５ｄの先端部外周縁に前記各円形凹部１５ｆを設けたことから、前記各取付ボルト１４が前記各切欠部１５ｄの途中で締結された場合には前記各円形凹部１５ｆから外れた位置において乗り上げて着座することになるので、前記締結作業を終えた各取付ボルト１４の頭部１４ａの高さ位置を治具や計測機器等を用いて確認することにより、前記各頭部１４ａが前記各円形凹部１５ｆ上に着座しているか否かを判別することができる。

これにより、ウォームホイール７の下側に配置される押圧部材１５について、前記各貫通孔７ｄという限られた視野の中で各取付ボルト１４の締結作業を行う場合であっても、当該押圧部材１５の組み付け不良を確実に排除し、不良品の流出を防止することができる。

図１３は本発明に係る電動パワーステアリング装置の第３の実施の形態を示し、前記第１の実施の形態における前記押圧部材１５の各ボルト挿通孔１５ａを、当該押圧部材１５の側方に開口する切欠部１５ｇとして形成したものである。

前記各切欠部１５ｇは、前記各取付ボルト１４の頭部１４ａの外径より小さく、かつ、前記各軸部１４ｂの外径よりも大きな内径に設定されていて、前記第２の実施の形態のようにロワハウジング２に仮組み付けされた各取付ボルト１４に対し、当該各切欠部１５ｇを介して押圧部材１５を側方から挿入可能に構成されている。

すなわち、前記押圧部材１５をロワハウジング２に組み付ける場合には、ロワハウジング２に仮組み付けされた各取付ボルト１４の軸部１４ｂに前記各切欠部１５ｇを嵌挿することにより、ロワハウジング２の開口端面と前記各頭部１４ａとの間に押圧部材１５を介装させる。

そして、前記各切欠部１５ｇの内端部を前記各軸部１４ｂに突き当てた状態でウォームホイール７の各貫通孔７ｄの位置を各取付ボルト１４の頭部１４ａの位置に合わせて、当該各貫通孔７ｄから挿入した工具を用いて各取付ボルト１４を締め付けることによって押圧部材１５の組み付けが完了する。

したがって、この実施の形態によれば、前記各切欠部１５ｇを設けて押圧部材１５を各取付ボルト１４の軸部１４ｂに直接挿入できるようにしたため、該押圧部材１５自体の形状を簡素化することができると共に、前記各ボルト挿通孔１５ａに各取付ボルト１４を挿通させて押圧部材１５を回動させる、といった作業を行うことなく当該押圧部材１５の組み付けを行うことができ、前記第２の実施の形態に係る組み付け作業をさらに簡略化することが可能となる。これによって、押圧部材１５の組み付け作業性の向上が図れ、この結果、本装置の製造コストの低廉化に寄与することができる。

図１４は前記第３の実施の形態に係る押圧部材１５の変形例を示し、前記第３の実施の形態に係る押圧部材１５について、前記各取付ボルト１４の頭部１４ａが着座する前記各切欠部１５ｄの内端部外周縁に、前記第２の実施の形態の変形例と同様に、所定の深さを有する座繰り状の円形凹部１５ｆを設けたものである。

したがって、この変形例においても、前記第２の実施の形態の変形例と同様の作用効果を得ることができる。

図１５は本発明に係る電動パワーステアリング装置の第４の実施の形態を示し、基本的な構成は前記第１の実施の形態と同様であり、異なるところは、前記押圧部材１５を廃止して、前記ボールベアリング１２のアウターレース１２ｂを前記取付ボルト１４によって直接ロワハウジング２に固定するように構成したものである。

すなわち、この実施の形態では、前記軸受収容部２ａの内径が拡大化されると共に、これに合わせて前記アウターレース１２ｂの径方向の肉厚が増大化され、該アウターレース１２ｂの外周側に、取付ボルト１４の軸部１４ｂが挿通する複数のボルト挿通孔１２ｄが軸方向に沿って貫通形成されている。

かかる構成により、ボールベアリング１２は、前記アウターレース１２ｂが各取付ボルト１４の頭部１４ａと前記軸受収容部２ａの底壁との間に挟持されることによってロワハウジング２に固定されている。

この実施の形態においても、前記アウターレース１２ｂを各取付ボルト１４によって直接ロワハウジング２に固定することとしたため、該各取付ボルト１４の締め付けに伴って操舵軸６が一緒に回転してしまうことはない。このため、従来のような操舵軸の共回りによる弊害を防止する手段を施すことなく、ボールベアリング１２の固定作業を行うことができる。

しかも、前記各実施の形態のように前記押圧部材１５を用いる必要がないことから、装置の組み付け作業工数の低減化が図れ、これによって装置の製造コストの低廉化に寄与することができる。

図１６は本発明に係る電動パワーステアリング装置の第５の実施の形態を示し、基本的な構成は前記第１の実施の形態と同様であり、異なるところは、前記押圧部材１５を廃止して、その代わりに、前記ボールベアリング１２のアウターレース１２ｂの一端部外周にフランジ部１２ｅを設けて、該フランジ部１２ｅを介して当該アウターレース１２ｂを前記各取付ボルト１４によってロワハウジング２に直接固定するようにしたものである。

すなわち、この実施の形態では、前記第１の実施の形態と比べて前記軸受収容部２ａの深さを若干浅く設定し、これによって前記軸受収容部２ａの開口部から突出するアウターレース１２ｂの一端部外周にほぼ環状のフランジ部１２ｅが延設されていて、該フランジ部１２ｅの周方向の所定箇所に複数の前記各ボルト挿通孔１２ｄが軸方向に沿って貫通形成されている。

かかる構成から、ボールベアリング１２は、前記アウターレース１２ｂのフランジ部１２ｅが各取付ボルト１４の頭部１４ａとロワハウジング２の開口端面との間に挟持されることによってロワハウジング２に固定されている。

この実施の形態においても、前記アウターレース１２ｂが各取付ボルト１４によってロワハウジング２に直接固定されるため、前記第４の実施の形態と同様の作用効果が奏せられる。

本発明は前記各実施の形態の構成に限定されるものではなく、例えば前記押圧部材１５の形状及び大きさを、装置の仕様や大きさ、あるいは適用される自動車の仕様等によって自由に変更することができる。

また、前記各実施の形態では、前記押圧部材１５とこれを取り付ける前記取付ボルト１４が別体の構成についてのみ説明したが、両者は一体に構成されているものでもよい。

すなわち、例えばフランジ付きのボルトを用いてこのボルトに一体形成されたフランジを前記押圧部材１５として構成することで、該フランジによってボールベアリング１２のアウターレース１２ｂを前記軸受収容部２ａに固定する構造としても、前記各実施の形態と同様の作用効果が得ることができる。

本発明に係る電動パワーステアリング装置を示す装置全体の縦断面図である。 押圧部材によって押圧力を発生させた状態を示す図１の要部拡大図である。 ウォームホイール単体の正面図である。 押圧部材単体の正面図である。 他の手段により押圧部材によって押圧力を発生させた状態を示す図１の要部拡大図である。 （ａ）〜（ｄ）は同実施の形態において操舵軸にウォームホイールを組み付ける手順を示す断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は同実施の形態において操舵軸をロワハウジング内に収容保持する手順を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態の第１の変形例を示す押圧部材単体の正面図である。 本発明の第１の実施の形態の第２の変形例を示す押圧部材単体の正面図である。 本発明の第２の実施の形態を示す押圧部材単体の正面図である。 （ａ）〜（ｄ）は同実施の形態において操舵軸をロワハウジング内に収容保持する手順を示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態の変形例を示す押圧部材単体の正面図である。 本発明の第３の実施の形態を示す押圧部材単体の正面図である。 本発明の第３の実施の形態の変形例を示す押圧部材単体の正面図である。 本発明の第４の実施の形態の要部を説明する装置の要部拡大断面図である。 本発明の第５の実施の形態の要部を説明する装置の要部拡大断面図である。

符号の説明

１…アッパハウジング（ハウジング）
２…ロワハウジング（ハウジング）
２ａ…軸受収容部
６…操舵軸
７…ウォームホイール（第１減速ギヤ）
７ｄ…貫通孔
８…ウォームシャフト（第２減速ギヤ）
９…減速機構
１２…ボールベアリング
１２ｂ…アウターレース
１４…取付ボルト
１５…押圧部材
ＴＳ…トルクセンサ（操舵トルク検出手段）

Claims (11)

1. ステアリングホイールに連係する操舵軸と、
   該操舵軸の回転トルクを検出する操舵トルク検出手段と、
   該操舵軸の外周側に設けられて軸方向に貫通する貫通孔を有するほぼ円環状の第１減速ギヤとこれに噛合する第２減速ギヤによって構成される減速機構と、
   前記第２減速ギヤに連係され、前記減速機構を介して前記操舵トルク検出手段の検出値に応じた補助トルクを前記操舵軸に付与する電動機と、
   少なくとも前記操舵軸及び前記第１減速ギヤを収容するハウジングと、
   該ハウジング内に形成された凹状の軸受収容部に収容保持され、前記操舵軸を回転自在に支持するボールベアリングと、
   前記第１減速ギヤと前記ハウジングとの間に配置され、前記ボールベアリングのアウターレースの一端面に圧接することによって前記軸受収容部の内底面と共に前記ボールベアリングを挟持する押圧部材と、
   前記貫通孔とほぼ同軸となるように配置され、前記押圧部材を前記ハウジングに取り付ける取付ボルトと、を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 前記各押圧部材及び前記取付ボルトは、互いに別体に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
3. 前記押圧部材は、前記取付ボルトの軸部が挿通するボルト挿通孔を有し、前記取付ボルトを締め付けることによって当該取付ボルトの頭部が前記ボルト挿通孔の孔縁に着座するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
4. 前記押圧部材は、前記取付ボルトの頭部が挿通可能なボルト頭部挿通孔と、該ボルト頭部挿通孔の周縁から周方向に沿って切欠形成されて、前記取付ボルトの軸部よりも大きく前記頭部の外径よりも小さな径方向幅を有する切欠部と、を有することを特徴とする請求項３に記載の電動パワーステアリング装置。
5. 前記ボルト挿通孔は、前記押圧部材の側方に開口するように切り欠かれ、該切欠部を介して前記押圧部材が前記取付ボルトの軸部に側方から挿入可能に構成されていることを特徴とする請求項３に記載の電動パワーステアリング装置。
6. 前記押圧部材及び前記取付ボルトはそれぞれ複数設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
7. 前記各押圧部材と前記各取付ボルトとは一体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
8. 前記切欠部の外周縁に座繰り状の凹部を設けたことを特徴とする請求項４又は５に記載の電動パワーステアリング装置。
9. 前記ボールベアリングのアウターレースは、前記押圧部材が圧接する側の端部が前記軸受収容部から軸方向へ僅かに突出するような軸方向長さに設定されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
10. 前記押圧部材は、前記取付ボルトが着座する側に凸となるように湾曲形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
11. ステアリングホイールに連係する操舵軸と、
    該操舵軸の回転トルクを検出する操舵トルク検出手段と、
    該操舵軸の外周側に設けられて軸方向に貫通する貫通孔を有するほぼ円環状の第１減速ギヤとこれに噛合する第２減速ギヤによって構成される減速機構と、
    前記第２減速ギヤに連係され、前記減速機構を介して前記操舵トルク検出手段の検出値に応じた補助トルクを前記操舵軸に付与する電動機と、
    少なくとも前記操舵軸及び前記第１減速ギヤを収容するハウジングと、
    該ハウジング内に形成された凹状の軸受収容部に収容保持され、前記操舵軸を回転自在に支持するボールベアリングと、を備え、
    前記ボールベアリングのアウターレースは、前記貫通孔とほぼ同軸となるように設けられたボルト挿通孔を有し、該ボルト挿通孔を介して取付ボルトによって前記ハウジングに固定されることを特徴とする電動パワーステアリング装置。

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