JP2011121379A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】変形を生じさせることなく確実にボール螺子ナットをモータ軸に固定して、高い信頼性及び静粛性と優れた操舵フィーリングとを実現するとともに、併せて製造時における作業性の向上を図ることのできる電動パワーステアリング装置を提供すること。
【解決手段】ボール螺子ナット２３の軸方向端部２３ａに設けられたフランジ部３６には、複数の切欠き４５が形成されるとともに、モータ軸６（の軸方向端部６ａ）には、ボール螺子ナット２３の径方向外側に延びる薄板部４４が形成される。ボール螺子ナット２３は、その周方向に側壁を有する係合凹部としての各切欠き４５内に、モータ軸６から延びる薄板部４４をかしめることにより、モータ軸６に対する相対回転が規制され、フランジ部材３３の軸方向端部３４ａに、フランジ部材３３を軸方向に付勢する弾性部材３３ａを配置することで、フランジ部材３３のモータ軸６に対する相対移動を抑制することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ボール螺子装置を備えた電動パワーステアリング装置に関するものである。

従来、ラック軸が挿通された中空軸を備え、モータ駆動により回転する同中空軸の回転をボール螺子装置を用いてラック軸の軸方向移動に変換することにより、操舵系にアシスト力を付与する所謂ラックアシスト型の電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）がある。

通常、このようなＥＰＳにおいて、ボール螺子装置は、中空軸に固定されたボール螺子ナットとラック軸に形成された螺子部との間に複数のボールを介在させることにより形成される。即ち、ボール螺子ナットの内周に形成された螺子部とラック軸の外周に形成された螺子部とが対向することにより、螺旋状の転動路が形成される。そして、同転動路内に配設された各ボールが、その負荷を受けつつ転動することにより、ボール螺子ナットの回転がラック軸の軸方向移動に変換されるようになっている。

さて、上記中空軸に対するボール螺子ナットの固定構造としては、例えば、特許文献１に示されるように、中空軸の内周に形成された収容凹部内に軸方向からボール螺子ナットを嵌挿し、ロックナットにより同ボール螺子ナットを軸方向に挟み込む構造がある。そして、このような構成を採用することにより、その軸方向長さの短縮化が可能という利点がある。

しかしながら、その反面として、径方向のサイズについては、ボール螺子ナットと中空軸とが重複する部分の大型化が避けられない。また、ロックナットによる締め付けによりボール螺子ナットが変形し、その転動路（を構成する螺子溝）に歪みが生ずる可能性がある。そして、これが転動路内における各ボールの円滑な転動を妨げることにより異音や振動が生じ、ひいては操舵フィーリングの悪化を招くおそれがある。

そこで、例えば、特許文献２に示されるように、ボール螺子ナット及び中空軸の軸方向端部に、それぞれ、径方向外側に拡開するフランジを形成し、これら両フランジを締結することにより両者を連結する構造が考えられる。そして、これにより、ボール螺子ナットを変形させることなく、同ボール螺子ナットと中空軸とを相対回転不能に固定することができる。

ところが、このフランジ間の締結による固定構造もまた、複数箇所のボルト締結が煩雑であるため、その生産性の向上が難しいという課題が残されている。このため、上記ロックナットを用いた挟圧による固定構造との比較において明らかな優位性があるとは言い切れないのが実情である。

また、特許文献３には、ボール螺子ナットの外周に螺子部を形成し、同ボール螺子ナットを中空軸の内周に螺着する構造が開示されており、このような構造を採用することで、ボール螺子ナットに作用する応力をその外周全体に分散させることができる。そして、これにより、同ボール螺子ナットの変形及びそれに伴う転動路の歪みを抑えることができるとともに、併せて、その作業性の向上を図ることができる。

特開２００６−２５６４１４号公報 特開平６−２５５５０１号公報 特開２００７−２３９７８２号公報

しかしながら、このように螺着によりボール螺子ナットを中空軸に固定する構造にも、課題は残されている。
即ち、高い強度と剛性を有するボール螺子ナットの外周全体に螺子部を形成することは極めて困難である。また、ボール螺子ナット自体を中空軸内に配置することで、当該部分の大径化は免れない。更に、ＥＰＳにおいては、そのモータ回転方向が頻繁に反転される。そのため、その繰り返し行なわれるモータの反転が、中空軸に螺着されたボール螺子ナットに螺子緩みを発生させる力として作用するという問題がある。しかしながら、上記特許文献３に記載があるような、回り止め手段としてロックナットを用いる、或いは中空軸及びボール螺子ナットを径方向に貫通する止め螺子等の対策では、ボール螺子ナットの転動路に歪みが生ずる可能性があり、この点において、なお改善の余地を残すものとなっていた。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、変形を生じさせることなく確実にボール螺子ナットを中空軸に固定して、高い信頼性及び静粛性と優れた操舵フィーリングとを実現するとともに、併せて製造時における作業性の向上を図ることのできる電動パワーステアリング装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、軸方向に往復動可能に設けられたラック軸と、前記ラック軸が挿通されたモータ軸と、内周に螺刻された螺子溝を前記ラック軸の外周に螺刻された螺子溝に対向させてなる螺旋状の転動路に複数のボールを配することによりボール螺子装置を形成するボール螺子ナットと、前記モータ軸にスプライン結合されることで前記モータ軸の径方向外側に配されるフランジ部材と、を備え、前記ボール螺子ナットの軸方向端部には、前記モータ軸の軸方向端部に形成された螺子部と螺合する中空軸状の螺子軸が設けられ、前記ボール螺子ナット及び前記フランジ部材の少なくとも一方には、他方の外周に設けられた係合凹部の外側に配置される薄板部が設けられ、前記ボール螺子ナットは、前記薄板部が前記係合凹部にかしめられることによって前記モータ軸に対する相対回転を規制されること、を要旨とする。

上記構成によれば、ボール螺子ナットは、軸方向端部に設けた螺子部をモータ軸の軸方向端部に設けた螺子部に螺合させることで、モータ軸の軸方向端部に連結される。ここで、モータ軸の径方向外側に配置されるフランジ部材は、モータ軸にスプライン結合されるので、モータ軸に対する相対回転が規制される。また、フランジ部材は、薄板部をボール螺子ナットの係合凹部にかしめることで、ボール螺子ナットに対する相対回転も規制されている。したがって、請求項１の電動パワーステアリング装置は、フランジ部材を介して、ボール螺子ナットがモータ軸に対して相対回転するのを防止することができる。そのため、請求項１の電動パワーステアリング装置は、ボール螺子ナットの螺子緩みを抑えて高い信頼性を確保することができる。

ここで、ボール螺子ナットをモータ軸に対して高トルクで螺着する場合、フランジ部材の軸方向には、多少の遊びを設けることが望ましい。しかし、軸方向に遊びを設けた状態でフランジ部材をモータ軸にスプライン結合すると、フランジ部材が軸方向に相対移動してしまう可能性がある。このような場合、フランジ部材がモータ軸やボール螺子ナットに当接し、異音（ラトル音等）を発生することも考えられる。

上記問題点を解決するために提供される請求項２に記載の発明は、前記フランジ部材は、軸方向に遊びを設けた状態で前記モータ軸にスプライン結合され、前記フランジ部材の軸方向端部には、前記フランジ部材を軸方向に付勢する弾性部材が配置されること、を要旨とする。

上記構成によれば、フランジ部材の軸方向端部にフランジ部材を軸方向に付勢する弾性部材を配置することで、フランジ部材の軸方向に形成される遊びをなくし、フランジ部材のモータ軸に対する相対移動、及び異音の発生を防止することができる。

請求項３に記載の発明は、前記モータ軸は、前記フランジ部材に圧入されること、を要旨とする。

請求項４に記載の発明は、前記モータ軸の外周面及び前記フランジ部材の内周面のいずれか一方に凸部が形成されるとともに、他方に凹部が形成され、前記フランジ部材が、前記モータ軸の所定位置に配置されると、前記凸部が前記凹部に嵌合すること、を要旨とする。

請求項５に記載の発明は、前記フランジ部材は、接着剤により前記モータ軸に固定されること、を要旨とする。

上記各構成を備えることで、請求項３〜５の電動パワーステアリング装置は、フランジ部材がモータ軸に対して相対移動するのをより一層効果的に防止することができる。

請求項６に記載の発明は、軸方向に往復動可能に設けられたラック軸と、前記ラック軸が挿通されたモータ軸と、内周に螺刻された螺子溝を前記ラック軸の外周に螺刻された螺子溝に対向させてなる螺旋状の転動路に複数のボールを配することによりボール螺子装置を形成するボール螺子ナットと、前記モータ軸が圧入されることで前記モータ軸の径方向外側に配されるフランジ部材と、を備え、前記ボール螺子ナットの軸方向端部には、前記モータ軸の軸方向端部に形成された螺子部と螺合する中空軸状の螺子軸が設けられ、前記ボール螺子ナット及び前記フランジ部材の少なくとも一方には、他方の外周に設けられた係合凹部の外側に配置される薄板部が設けられ、前記ボール螺子ナットは、前記薄板部が前記係合凹部にかしめられることによって前記モータ軸に対する相対回転を規制されること、を要旨とする。

上記構成によれば、ボール螺子ナットは、軸方向端部に設けた螺子部をモータ軸の軸方向端部に設けた螺子部に螺合させることで、モータ軸の軸方向端部に連結される。ここで、モータ軸の径方向外側に配置されるフランジ部材は、モータ軸に圧入固定されるので、モータ軸に対する相対回転が規制される。また、フランジ部材は、薄板部をボール螺子ナットの係合凹部にかしめることで、ボール螺子ナットに対する相対回転も規制されている。したがって、請求項６の電動パワーステアリング装置は、フランジ部材を介して、ボール螺子ナットがモータ軸に対して相対回転するのを防止することができる。そのため、請求項６の電動パワーステアリング装置は、ボール螺子ナットの螺子緩みを抑えて高い信頼性を確保することができる。

本発明によれば、変形を生じさせることなく確実にボール螺子ナットを中空軸に固定して、高い信頼性及び静粛性と優れた操舵フィーリングとを実現するとともに、併せて製造時における作業性の向上を図ることが可能な電動パワーステアリング装置、及び電動パワーステアリング装置の製造方法を提供することができる。

電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の概略構成を示す断面図。 ボール螺子装置近傍の拡大断面図。 ボール螺子ナット、モータ軸及びフランジ部材の斜視図。 ボール螺子ナット、モータ軸及びフランジ部材の斜視図。 フランジ部材が取着（嵌合）されたモータ軸の断面図。 ボール螺子ナットのフランジ部に形成された切欠き内にフランジ部材の薄板部がかしめられた状態を示す正面図。 （ａ）フランジ部材が取着されたモータ軸の側面図、（ｂ）Ａ−Ａ断面図。 別例のフランジ部材及びモータ軸の斜視図。 （ａ）別例のフランジ部材が取着されたモータ軸の側面図、（ｂ）Ｂ−Ｂ断面図。 ボール螺子ナットを固定（螺着）する際の作業手順を示す説明図。 ボール螺子ナット近傍の拡大断面図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態のＥＰＳ１において、略円筒状をなすハウジング２に挿通されたラック軸３は、ラックガイド及び滑り軸受（ともに図示略）に支承されることにより、その軸方向に沿って移動可能に収容支持されている。そして、同ラック軸３は、周知のラック＆ピニオン機構を介してステアリングシャフトと連結されることにより、ステアリング操作に伴い軸方向に往復動するようになっている。

また、ＥＰＳ１は、駆動源としてのモータ４と、同モータ４の回転をラック軸３の軸方向移動に変換するボール螺子装置５とを備えている。そして、本実施形態のＥＰＳ１は、これらラック軸３、モータ４及びボール螺子装置５が、ハウジング２内に一体に収容された所謂ラックアシスト型のＥＰＳとして構成されている。

詳述すると、本実施形態のモータ４は、中空軸状に形成されたモータ軸６を有しており、同モータ軸６は、ハウジング２の内周に設けられた軸受７に支承されることにより、同ハウジング２の軸方向に沿って配置されている。また、本実施形態のモータ４では、このモータ軸６の周面にマグネット８を固着することによりモータロータ９が形成されている。そして、本実施形態のモータ４は、そのモータロータ９の径方向外側を包囲するモータステータ１０がハウジング２の内周に固定されるとともに、そのモータ軸６内にラック軸３が挿通されることにより、ハウジング２内においてラック軸３と同軸に配置されている。

ここで、本実施形態では、ハウジング２は、軸方向両端に開口部１１ａ，１１ｂを有する円筒状のモータハウジング１２と、同モータハウジング１２の各軸方向端部１２ａ，１２ｂに取着されることにより、それぞれ、その開口部１１ａ，１１ｂを閉塞するサイドハウジング１３，１４とを組み付けてなる。

具体的には、本実施形態では、同図中、モータハウジング１２の右側の軸方向端部１２ａに取着されるサイドハウジング１３には、ラック軸３を支承するとともに同ラック軸３をピニオン軸（図示略）に押し付けることによりラック＆ピニオン機構を構成する上記ラックガイドが形成される。また、本実施形態では、上記モータ軸６を支承する軸受７は、同サイドハウジング１３に設けられており、モータ軸６は、このサイドハウジング１３がモータハウジング１２の軸方向端部１２ａに取着されることにより、同モータハウジング１２の内周に形成されたモータステータ１０の内側に配置される。そして、ラック軸３及びボール螺子装置５は、そのモータハウジング１２の軸方向両端に形成された開口部１１ａ，１１ｂのうち、残る一方、即ち同図中、モータハウジング１２の左側の軸方向端部１２ｂに形成された開口部１１ｂから組み付けられる構成となっている。

さらに詳述すると、本実施形態のラック軸３は、その外周に螺子溝２１を螺刻することにより、螺子軸として構成されている。そして、本実施形態のボール螺子装置５は、このラック軸３に複数のボール２２を介してボール螺子ナット２３を螺着することにより形成されている。

具体的には、図２に示すように、略円筒状に形成されたボール螺子ナット２３の内周には、上記ラック軸３側の螺子溝２１に対応する螺子溝２４が形成されており、ボール螺子ナット２３は、その螺子溝２４がラック軸３側の螺子溝２１と対向するように同ラック軸３に外嵌されている。そして、各ボール２２は、これら二つの螺子溝２１，２４が対向することにより形成される螺旋状の転動路Ｌ１内に配設されている。

また、ボール螺子ナット２３には、螺子溝２４内の二箇所（接続点Ｐ１，Ｐ２）に開口する還流路Ｌ２が形成されている。尚、本実施形態では、この還流路Ｌ２は、ボール螺子ナット２３に対して、上記転動路Ｌ１から各ボール２２を掬い上げる機能及び同転動路Ｌ１への再排出機能を備えた循環部材２５を装着することにより形成される。そして、上記転動路Ｌ１は、この還流路Ｌ２により、その開口位置に対応する二つの接続点Ｐ１，Ｐ２間が短絡されている。

即ち、ラック軸３とボール螺子ナット２３との間の転動路Ｌ１内に介在された各ボール２２は、ラック軸３に対するボール螺子ナット２３の相対回転により、その負荷を受けつつ転動路Ｌ１内を転動する。また、転動路Ｌ１内を転動した各ボール２２は、更に、ボール螺子ナット２３に形成された上記還流路Ｌ２を通過することにより、その転動路Ｌ１に設定された二つの接続点Ｐ１，Ｐ２間を下流側から上流側へと移動する。そして、ボール螺子装置５は、その転動路Ｌ１を転動する各ボール２２が還流路Ｌ２を介して無限循環することにより、ボール螺子ナット２３の回転をラック軸３の軸方向移動に変換することが可能となっている。

本実施形態では、ボール螺子ナット２３は、モータ軸６の軸方向端部６ａに連結されており、駆動源であるモータ４の回転は、このボール螺子ナット２３がモータ軸６とともに一体回転することによりボール螺子装置５へと入力される。尚、図１に示すように、本実施形態では、ボール螺子ナット２３と同ボール螺子ナット２３を収容するハウジング２（モータハウジング１２）との間には、転がり軸受としてのボール軸受２７が介在されている。そして、本実施形態のＥＰＳ１は、そのモータトルクに基づき軸方向移動するラック軸３の押圧力を、ステアリング操作を補助するためのアシスト力として、操舵系に付与する構成となっている。

（ボール螺子ナットの固定構造）
次に、本実施形態のＥＰＳにおけるボール螺子ナットの固定構造について説明する。
図２〜図４に示すように、本実施形態では、ボール螺子ナット２３の軸方向端部２３ａ（図２中、右側の端部）には、その軸方向に向って延びる中空軸状の螺子軸３０が形成されている。また、モータ軸６の内周には、この螺子軸３０の外周に形成された螺子部３１に対応する螺子部３２が形成されている。そして、本実施形態のボール螺子ナット２３は、その軸方向端部２３ａに設けられた螺子軸３０（の螺子部３１）がモータ軸６の内周に形成された螺子部３２に螺合されることにより、同モータ軸６の軸方向端部６ａに固定されるようになっている。

また、本実施形態では、モータ軸６の外周、詳しくは、その軸方向端部６ａの外周には、ボール螺子ナット２３よりも大径となるように形成されたフランジ部材３３が取着される。そして、このフランジ部材３３は、その回転が規制されることにより、上記ボール螺子ナット２３の螺着時における当該ボール螺子ナット２３とモータ軸６との同方向回転を規制することが可能となっている。

即ち、回転自在に支承されたモータ軸６の軸方向端部６ａに対して、軸方向からボール螺子ナット２３を螺着する場合、その螺着時におけるモータ軸６とボール螺子ナット２３との間の同方向回転を規制して、所謂「連れ周り」を抑える必要がある。この点を踏まえ、本実施形態では、上記モータ軸６に取着されたフランジ部材３３をモータハウジング１２内の所定位置で保持することにより、モータ軸６の連れ回りを抑えることが可能となっている。そして、これにより、ボール螺子ナット２３の容易且つ確実な螺着を担保する構成となっている。

詳述すると、本実施形態のフランジ部材３３は、円筒状に形成された基部３４と、同基部３４の外周から径方向外側に拡開する鍔部（フランジ部）３５とを備えてなる。尚、本実施形態では、ボール螺子ナット２３の軸方向端部２３ａにも、径方向外側に拡開するフランジ部３６が形成されている。そして、本実施形態のフランジ部材３３は、その鍔部３５の外径Ｒ１を、ボール螺子ナット２３側のフランジ部３６の外径Ｒ２よりも大径とすることにより（図２参照、Ｒ１＞Ｒ２）、同鍔部３５の外周縁が、ボール螺子ナット２３側のフランジ部３６の外周縁よりも更に径方向に突出するように構成されている。

また、本実施形態では、上記フランジ部材３３を構成する基部３４の内周、及びモータ軸６における軸方向端部６ａの外周には、それぞれスプライン嵌合部（若しくはセレーション嵌合部）３７，３８が形成されている。そして、これらを嵌合させることにより、モータ軸６とフランジ部材３３との相対回転を規制する構成となっている。

つまり、ボール螺子ナット２３の螺着時、モータ軸６は、当該ボール螺子ナット２３と同方向に回転しようとするが、フランジ部材３３の回転を治具等で規制することにより、フランジ部材３３との嵌合により、ボール螺子ナット２３の螺着に伴うモータ軸６の連れ周りを抑えることができる。そして、本実施形態では、ボール螺子ナット２３を螺着する際には、そのボール螺子ナット２３の外周縁よりも更に径方向外側に突出するフランジ部材３３の鍔部３５を保持することにより、上記モータ軸６の連れ周りを抑えることが可能となっている。

さらに詳述すると、図３及び図４に示すように、ボール螺子ナット２３よりも大径となるように形成されたフランジ部材３３の鍔部３５には、治具との係合により同フランジ部材３３の回転を規制可能な被係合部３９が設けられている。

具体的には、本実施形態では、被係合部３９は、鍔部３５において、ボール螺子ナット２３が螺着される側の面（図５中、左側に位置する螺着側面３５ａ）の周縁部に複数（本実施形態では６つ）の凹部４０を凹設することにより形成されている。尚、本実施形態では、同被係合部３９は、その螺着側面３５ａの周縁部に対し、周方向に均等間隔で各凹部４０を形成することにより、軸方向から多角筒状の治具（例えば、六角筒状の治具）を係合（嵌合）させることが可能な形状となっている。そして、ボール螺子ナット２３の螺着時には、この被係合部３９に対して軸方向から治具を係合させることにより、モータ軸６の連れ周りを抑えつつ、その治具の内側からボール螺子ナット２３を挿入することで、容易且つ確実に、当該ボール螺子ナット２３をモータ軸６の軸方向端部６ａに螺着することが可能となっている。

また、本実施形態では、上記フランジ部材３３は、モータ軸６と当該モータ軸６の軸方向端部６ａに螺着されたボール螺子ナット２３との相対回転を規制する規制手段としての機能を有している。

詳述すると、図２〜図５に示すように、モータ軸６の軸方向端部６ａに取着されたフランジ部材３３には、ボール螺子ナット２３の径方向外側に配置される薄板部４４が形成されている。本実施形態の薄板部４４は、フランジ部材３３の鍔部３５（の螺着側面３５ａ）から軸方向、ボール螺子ナット２３の螺着側（図２及び図５中、左側）に向って延設されることにより、同ボール螺子ナット２３の径方向外側、詳しくはその軸方向端部に設けられたフランジ部３６を包囲するように、円環状に形成されている。また、ボール螺子ナット２３側のフランジ部３６には、複数（本実施形態では４つ）の切欠き４５が形成されている。尚、本実施形態では、これらの各切欠き４５は、周方向に均等間隔で形成されている。そして、本実施形態では、上記フランジ部材３３側に形成された薄板部４４を径方向外側から押圧し、これら各切欠き４５内にかしめることにより、ボール螺子ナット２３とフランジ部材３３、即ちボール螺子ナット２３とモータ軸６との相対回転を規制する構成となっている。

具体的には、本実施形態では、上記の「かしめ」により各切欠き４５内に薄板部４４を折り込む際、図６に示すように、各切欠き４５の側面４５ａに沿って、薄板部４４を破断させる。そして、その薄板部４４の破断により形成された各係合片４６と各切欠き４５とを係合させることにより、その「かしめ」をより強固なものとして、より確実にボール螺子ナット２３とモータ軸６との相対回転を規制することが可能となっている。

このように、ボール螺子ナット２３とモータ軸６とは、フランジ部材３３を介してモータ軸６に対する相対回転が規制された状態で連結されることが可能となっている。
ここで、軸方向に遊びを設けた状態でフランジ部材３３をモータ軸６に対してスプライン結合すると、フランジ部材３３がモータ軸６の軸方向を相対移動し、異音を生じるおそれがある。そこで、フランジ部材３３の軸方向端部３４ａに、フランジ部材３３を軸方向に付勢する弾性部材３３ａ（本実施形態では、ウェーブワッシャー）を配置することで、フランジ部材３３のモータ軸６に対する相対移動を抑制し、異音の発生を防止することができる。

次に、上記のように構成された本実施形態のＥＰＳにおいて、そのボール螺子ナットを固定する際の作業手順について説明する。
上述のように、本実施形態では、モータ軸６は、モータハウジング１２の軸方向両端に形成された開口部１１ａ，１１ｂのうち、一方の開口部１１ａを閉塞するサイドハウジング１３に設けられた軸受７に支承されることにより、回転自在に同モータハウジング１２内に配置される（図１参照）。このため、ボール螺子ナット２３は、モータハウジング１２の残る一方の開口部１１ｂから、ラック軸３とともに挿入され、螺着によりモータ軸６の軸方向端部６ａに固定されることになる。

詳述すると、本実施形態では、ボール螺子ナット２３の螺着に先立ち、先ず、モータ軸６の外周に上記フランジ部材３３を嵌合する工程が行なわれる。具体的には、フランジ部材３３の軸方向端部３４ａに弾性部材３３ａを配置し、嵌合させる。このとき、フランジ部材３３には、その鍔部３５に形成された被係合部３９に対して多角筒状の（本実施形態では、六角筒状）の治具５１が係合される。

そして、図１０に示すように、同モータ軸６内にラック軸３が挿通された後、その軸方向端部６ａにボール螺子ナット２３を螺着する工程が行なわれる。

本実施形態では、このとき、上記治具５１内に治具５３を挿入し、同治具５３によりボール螺子ナット２３の軸方向端部２３ｂ（同図中、左側、開口部１１ｂに臨む側の端部）を把持することにより、同ボール螺子ナット２３を回転させることが可能となっている。そして、ボール螺子ナット２３の螺着は、上記フランジ部材３３側の被係合部３９に係合させた治具５１により同フランジ部材３３の回転を規制し、そのモータ軸６の連れ周りを抑えつつ、ボール螺子ナット２３（の軸方向端部２３ｂ）を把持した治具５３を回転させることにより行なわれる。

上記ボール螺子ナット２３を螺着する工程が終了すると、次に、フランジ部材３３に設けられた上記薄板部４４をかしめる工程が行なわれる。具体的には、モータハウジング１２の開口部１１ｂから上記ボール螺子ナット２３を螺着する工程に用いた各治具５１，５３を抜脱し、その開口部１１ｂから工具を挿入することにより行なわれる。そして、その薄板部４４の「かしめ」により、ボール螺子ナット２３は、モータ軸６に対して相対回転不能に固定される。

ここで、図１に示すように、本実施形態のモータハウジング１２には、モータ４に駆動電力を供給する給電コネクタ５５を取着するための取着孔５６が形成されており、モータハウジング１２の内部は、この取着孔５６から視認することが可能となっている。そして、本実施形態では、上記フランジ部材３３は、モータ軸６の軸方向端部６ａに取着されることにより、この取着孔５６に臨む位置に配置されるようになっている。

即ち、本実施形態では、ボール螺子ナット２３をモータ軸６に固定する上記の各工程においては、上記取着孔５６を介して、そのフランジ部材３３の被係合部３９に対する治具５２の係合状態を目視により確認することが可能となっている。同様に、フランジ部材３３に設けられた薄板部４４の「かしめ」状態を目視により確認することも可能である。そして、本実施形態では、これにより、より容易且つ確実にボール螺子ナット２３を固定することが可能となっている。

また、このようにしてモータハウジング１２内に収容されたボール螺子ナット２３と同モータハウジング１２との間には、上記のようにボール軸受２７が介在される（図１参照）。本実施形態では、同ボール軸受２７は、そのボール螺子ナット２３をモータ軸６の軸方向端部６ａに固定する工程が完了した後、同ボール螺子ナット２３と同様、開口部１１ｂからモータハウジング１２内に嵌挿される。そして、これら各工程において用いられたモータハウジング１２の開口部１１ｂは、その第１ハウジングとしてのモータハウジング１２の軸方向端部１２ｂに第２ハウジングとしてのサイドハウジング１４が取着されることにより閉塞されるようになっている。

ここで、図１１に示すように、本実施形態では、サイドハウジング１４の固定端１４ａには、そのモータハウジング１２への取着により同モータハウジング１２内に配置される挿入部４７が形成されている。尚、本実施形態では、この挿入部４７は、その外径がモータハウジング１２の内径と略等しい略円筒状に形成されている。そして、上記ボール軸受２７の各軸方向端面には、それぞれ、このサイドハウジング１４に形成された挿入部４７及びボール螺子ナット２３に形成された上記フランジ部３６が当接されている。

具体的には、サイドハウジング１４の挿入部４７は、ボール軸受２７の外輪２７ａ、詳しくは、その開口部１１ｂ側（同図中、左側）の軸方向端面に当接され、ボール螺子ナット２３のフランジ部３６は、ボール軸受２７の内輪２７ｂ、詳しくは、そのモータ軸６側（同図中、右側）の軸方向端面に当接されている。そして、本実施形態では、これより、ボール螺子ナット２３の上記開口部１１ｂ側への軸方向移動、即ち、モータ軸６から離間する方向の相対移動を規制して、そのモータ軸６からの脱離を防止する構成となっている。

以上、本実施形態によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
（１）ボール螺子ナット２３は、その軸方向端部２３ａに設けられた中空軸状の螺子軸３０（の螺子部３１）とモータ軸６の内周に形成された螺子部３２との螺合により、同モータ軸６の軸方向端部６ａに螺着される。また、ボール螺子ナット２３の軸方向端部２３ａに設けられたフランジ部３６には、複数の切欠き４５が形成されるとともに、モータ軸６（の軸方向端部６ａ）には、フランジ部材３３によってボール螺子ナット２３の径方向外側に配置される薄板部４４が形成される。そして、ボール螺子ナット２３は、その周方向に側壁を有する係合凹部としての各切欠き４５内に、モータ軸６から延びる薄板部４４をかしめることにより、同モータ軸６に対する相対回転が規制される。

上記構成によれば、簡素な構成にて、容易且つ確実に、モータ軸６とボール螺子ナット２３との間の相対回転を規制して、そのボール螺子ナット２３の螺子緩みを抑えることができる。

（２）薄板部４４は、軸方向に延設されることにより、ボール螺子ナット２３（のフランジ部３６）の径方向外側を包囲する円環状に形成される。
上記構成によれば、モータ軸６に螺着されたボール螺子ナット２３において、そのフランジ部３６に形成された上記各切欠き４５がどのような周方向位置に配置されようとも、容易に、同切欠き４５内に薄板部４４をかしめることができ、これにより、その製造時における作業性を更に向上させることができる。

（３）「かしめ」により各切欠き４５内に薄板部４４を折り込む際には、各切欠き４５の側壁としての側面４５ａに沿って、薄板部４４を破断させる。そして、その薄板部４４の破断により形成された各係合片４６と各切欠き４５とを係合させる。

上記構成によれば、各係合片４６が、その対応する各切欠き４５から脱離し難くなる。その結果、単に薄板部４４の一部を各切欠き４５内に突出するように弾性変形させた場合との比較において、その「かしめ」をより強固なものとすることができる。また、その破断面が各切欠き４５の側面４５ａに係合することで、各係合片４６は、その幅方向（薄板部４４の周方向）において、ボール螺子ナット２３とモータ軸６との相対回転により生ずる負荷を受けることになる。従って、より効果的に、ボール螺子ナット２３とモータ軸６との相対回転を規制することができ、その結果、より確実にボール螺子ナット２３の螺子緩みを抑えることができるようになる。

（４）薄板部４４は、モータ軸６の軸方向端部６ａ（の外周）に取着されるフランジ部材３３に形成される。そして、フランジ部材３３の基部３４の内周とモータ軸６の軸方向端部６ａに形成されたスプライン嵌合部（若しくはセレーション嵌合部）を嵌合させることにより、モータ軸６とフランジ部材３３との相対回転が規制できる。

即ち、比較的容易に弾性変形することが求められる薄板部４４と、高い強度が要求されるモータ軸６とを一体に形成することは難しい。この点、フランジ部材３３には、モータ軸６ほど高い強度は要求されない。従って、上記構成のように、その薄板部４４をフランジ部材３３に形成する構成とすることで、同薄板部４４の形成が容易になる。また、ボール螺子ナット２３とモータ軸６とは、フランジ部材３３を介してモータ軸６に対する相対回転が規制された状態で連結されるため、同フランジ部材３３と一体に形成された薄板部４４は、ボール螺子ナット２３の螺子緩み方向には回転できない。従って、上記構成によれば、ボール螺子ナット２３の螺子緩みを抑えつつ、その製造時における作業性の更なる向上を図ることができるようになる。

（５）ここで、ボール螺子ナット２３をモータ軸６に対して高トルクで螺着する場合、フランジ部材３３の軸方向には、多少の遊びを設けることが望ましい。しかし、軸方向に遊びを設けた状態でフランジ部材３３をモータ軸６にスプライン結合すると、フランジ部材３３が軸方向に相対移動してしまう可能性がある。このような場合、フランジ部材３３がモータ軸６やボール螺子ナット２３に当接し、異音を発生することも考えられる。そこで、上記実施形態のＥＰＳ１は、フランジ部材３３の軸方向端部３４ａに、フランジ部材３３を軸方向に付勢する弾性部材３３ａ（例えばウェーブワッシャー）を配置することで、フランジ部材３３のモータ軸６に対する相対移動を抑制し、異音の発生を防止する。従って、上記構成によれば、確実にボール螺子ナットをモータ軸に固定して、高い信頼性及び静粛性と優れた操舵フィーリングとを実現するとともに、併せて製造時における作業性の向上を図ることができるようになる。

（６）ボール螺子ナット２３と同ボール螺子ナット２３を収容するモータハウジング１２との間には、ボール軸受２７が介在される。モータハウジング１２の開口部１１ｂは、その軸方向端部１２ｂにサイドハウジング１４が取着されることにより閉塞されるとともに、当該サイドハウジング１４の固定端１４ａには、その取着により同モータハウジング１２内に配置される挿入部４７が形成される。そして、上記ボール軸受２７の各軸方向端面には、それぞれ、このサイドハウジング１４に形成された挿入部４７及びボール螺子ナット２３に形成された上記フランジ部３６が当接される。

このような構成とすることで、ボール螺子ナット２３とモータ軸６との軸方向における離間方向の相対移動を規制することができる。その結果、ボール螺子ナット２３の脱離を防止して、より高い信頼性を確保することができる。

（７）モータハウジング１２には、モータ４に駆動電力を供給する給電コネクタ５５を取着するための取着孔５６が形成される。そして、フランジ部材３３は、モータ軸６に取着されることにより、この取着孔５６に臨む位置に配置される。

上記構成によれば、その取着孔５６を介してフランジ部材３３を視認することができる。これにより、当該フランジ部材３３に設けられることにより規制手段を形成する上記薄板部４４のかしめ状態を、目視により確認することが可能になる。その結果、より容易且つ確実に、ボール螺子ナットの螺子緩みを抑えることができるようになる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
上記実施形態では、弾性部材３３ａとしてウェーブワッシャーが用いられたが、本発明はこのような構成に限定されるわけではない。弾性部材３３ａは、フランジ部材３３を一方向に付勢し、モータ軸６に対するフランジ部材３３の相対移動を抑制できればよく、例えば、皿ばね、樹脂シート、Ｏリング等を用いてもよい。また、弾性部材３３ａの配置についても、フランジ部材３３がボール螺子ナット２３と当接される軸方向端部３４ａだけでなく、フランジ部材３３がモータ軸６と当接される軸方向端部３４ｂであってもよい。

上記の実施形態では、フランジ部材３３をモータ軸６に対してスプライン結合するとともに、フランジ部材３３の軸方向端部に弾性部材３３ａを配置することにより、フランジ部材３３のモータ軸６に対する相対移動を抑制している。しかし、モータ軸６に対するフランジ部材３３の相対移動を規制する構成は、上記図３、４に示された一例に限るものではない。例えば、図８に示すように、フランジ部材８７を構成する基部８８の内周面９１にモータ軸９０の軸方向端部９２を圧入させることにより、モータ軸９０とフランジ部材８７との相対回転及び軸方向の相対移動を規制する構成であってもよい。

また、フランジ部材３３を構成する基部３４の内周面、及びモータ軸９０における軸方向端部の外周面のいずれか一方に凸部が形成されるとともに、他方に凹部が形成され、凸部が凹部に嵌合させることにより、モータ軸９０とフランジ部材８７との相対回転及び相対移動を規制する構成であってもよい。

更に、フランジ部材３３を構成する基部３４の内周面、及びモータ軸９０における軸方向端部の外周面に接着剤を塗布し、接着させることにより、モータ軸９０とフランジ部材８７との相対回転及び相対移動を規制する構成であってもよい。

また、上記した、スプライン結合、圧入、凹凸嵌合、接着剤のいずれか複数組み合わせることで、フランジ部材３３をモータ軸６に取り付けてもよい。これによりモータ軸６に対するフランジ部材３３の相対移動を防止し、異音の発生を確実に防止することができる。

１…電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）、２…ハウジング、３…ラック軸、４…モータ、５…ボール螺子装置、６，７０，８９，９０，９８…モータ軸、６ａ，７０ａ，８９ａ，９０ａ，９８ａ…軸方向端部、７…軸受、１１ａ，１１ｂ…開口部、１２…モータハウジング、１２ａ，１２ｂ…軸方向端部、１３，１４…サイドハウジング、２１…螺子溝、２２…ボール、２３…ボール螺子ナット、２３ａ，２３ｂ…軸方向端部、２４…螺子溝、２５…循環部材、２７…ボール軸受、２７ａ…外輪、２７ｂ…内輪、３０…螺子軸、３１，３２…螺子部、３３，６０，８１，８７…フランジ部材、３３ａ…弾性部材、３４，８６，８８…基部、３４ａ、３４ｂ…軸方向端部、３５…鍔部、３６，６３，７３，９５…フランジ部、３７，３８…スプライン嵌合部、４４…薄板部、４５…切欠き、４５ａ…側面、４６…係合片、４７…挿入部、５５…給電コネクタ、５６…取着孔、９１，９２…接合部。

Claims (6)

1. 軸方向に往復動可能に設けられたラック軸と、
   前記ラック軸が挿通されたモータ軸と、
   内周に螺刻された螺子溝を前記ラック軸の外周に螺刻された螺子溝に対向させてなる螺旋状の転動路に複数のボールを配することによりボール螺子装置を形成するボール螺子ナットと、
   前記モータ軸にスプライン結合されることで前記モータ軸の径方向外側に配されるフランジ部材と、を備え、
   前記ボール螺子ナットの軸方向端部には、前記モータ軸の軸方向端部に形成された螺子部と螺合する中空軸状の螺子軸が設けられ、
   前記ボール螺子ナット及び前記フランジ部材の少なくとも一方には、他方の外周に設けられた係合凹部の外側に配置される薄板部が設けられ、
   前記ボール螺子ナットは、前記薄板部が前記係合凹部にかしめられることによって前記モータ軸に対する相対回転を規制されることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 前記フランジ部材は、軸方向に遊びを設けた状態で前記モータ軸にスプライン結合され、
   前記フランジ部材の軸方向端部には、前記フランジ部材を軸方向に付勢する弾性部材が配置され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. 前記モータ軸は、前記フランジ部材に圧入されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置。
4. 前記モータ軸の外周面及び前記フランジ部材の内周面のいずれか一方に凸部が形成されるとともに、他方に凹部が形成され、
   前記フランジ部材が、前記モータ軸の所定位置に配置されると、前記凸部が前記凹部に嵌合することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
5. 前記フランジ部材は、接着剤により前記モータ軸に固定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
6. 軸方向に往復動可能に設けられたラック軸と、
   前記ラック軸が挿通されたモータ軸と、
   内周に螺刻された螺子溝を前記ラック軸の外周に螺刻された螺子溝に対向させてなる螺旋状の転動路に複数のボールを配することによりボール螺子装置を形成するボール螺子ナットと、
   前記モータ軸が圧入されることで前記モータ軸の径方向外側に配されるフランジ部材と、を備え、
   前記ボール螺子ナットの軸方向端部には、前記モータ軸の軸方向端部に形成された螺子部と螺合する中空軸状の螺子軸が設けられ、
   前記ボール螺子ナット及び前記フランジ部材の少なくとも一方には、他方の外周に設けられた係合凹部の外側に配置される薄板部が設けられ、
   前記ボール螺子ナットは、前記薄板部が前記係合凹部にかしめられることによって前記モータ軸に対する相対回転を規制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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