JP2012001199A - 電動パワーステアリング装置の組み立て方法 - Google Patents

Abstract

【課題】組み立てを容易にでき、且つ、異物の発生を抑制することのできる電動パワーステアリング装置の組み立て方法を提供する。
【解決手段】電動パワーステアリング装置１は、電動モータ１８と、軸ユニット４５と、軸ユニット４５を回転可能に支持する第１ハウジング２３と、軸ユニット４５の周囲に配置されたＥＣＵ１２と、ＥＣＵ１２および電動モータ１８を収容する筒状の第２ハウジング２４とを含む。電動パワーステアリング装置１の組み立ての際、第１ハウジング２３に軸ユニット４５が組み付けられる。次いで、ＥＣＵ１２およびステータ６２を収容した第２ハウジング２４が第１ハウジング２３に組み付けられる。次いで、第２ハウジング２４の開口を通してロータ６１を軸ユニット４５のモータ軸４７に組み付ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置の組み立て方法に関する。

例えば、特許文献１の電動パワーステアリング装置は、ハウジングに軸受を介して支持された回転軸を含んでいる。回転軸の先端には、ウォームギヤが設けられている。回転軸の基端には、モータ部のロータが固定されている。ロータは、ステータに取り囲まれている。ステータは、ステータケースに固定されている。ステータケースは、ハウジングに固定されている。

特開２００３−１１３９０９号公報

特許文献１では、電動パワーステアリング装置の組み立て方法が開示されている。具体的には、ハウジングに軸受を介して回転軸を取り付けた後、回転軸の基端にロータを固定する。その後、ロータの外周にステータを配置する。
しかしながら、上記の構成では、ステータをロータの外周に配置する際、ステータがロータのマグネットに磁力によって吸い寄せられ、ステータがロータに吸着するおそれがある。ステータがロータに吸着されると、ステータをロータから引き離すのが困難である。また、ステータがロータに擦れてしまう。このため、ロータに取り付けられたマグネットが破損し、マグネットの破片がステータとロータとの隙間に挟まり、モータがロックしてしまうおそれがある。

ところで、電動パワーステアリング装置において、電動モータとウォームギヤとの間の空間に電動モータの制御装置を配置する構成が考えられる。このような構成であれば、制御装置の配置スペースが少なくて済み、電動パワーステアリング装置の小型化という優れた効果を実現できる。
このように、電動モータのすぐ隣に、精密装置である制御装置が配置される電動パワーステアリング装置においては、ロータマグネットの破損等による異物の発生は特に好ましくない。

本発明は、かかる背景のもとでなされたもので、組み立てを容易にでき、且つ、異物の発生を抑制することのできる電動パワーステアリング装置の組み立て方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、ステータ（６２）、およびこのステータに取り囲まれたロータ（６１）を含む電動モータ（１８）と、前記ロータが連結されたモータ軸（４７）、連結軸（４６）、およびこの連結軸を介して前記モータ軸と同軸に連結された歯車軸（２０）を一体的に有する軸ユニット（４５）と、前記歯車軸を収容し且つ回転可能に支持する第１ハウジング（２３）と、前記連結軸の周囲に配置され前記電動モータを制御する制御装置（１２）と、前記第１ハウジングに固定される一端（２４ａ）を有し前記制御装置および前記電動モータを収容する筒状の第２ハウジング（２４）と、前記第２ハウジングの他端（２４ｂ）に形成された開口（４３）を塞ぐ蓋（４０）と、を備える電動パワーステアリング装置（１）の組み立て方法において、前記第１ハウジングに前記軸ユニットを回転可能に組み付ける工程と、前記制御装置および前記電動モータの前記ステータを収容した前記第２ハウジングを前記第１ハウジングに組み付ける工程と、前記第２ハウジングの前記他端の前記開口を通して前記ロータを前記モータ軸に組み付ける工程と、前記第２ハウジングの前記他端を前記蓋で塞ぐ工程と、を含むことを特徴とする（請求項１）。

本発明によれば、第２ハウジングにステータが組み付けられた後で、ロータをモータ軸に挿入して組み付けることができる。ロータをモータ軸に挿入する際、モータ軸がロータの挿入を案内するガイド部材として機能する。これにより、ロータをモータ軸に組み付ける際に、ロータがステータに吸着されることを防止できる。このように、ロータとステータとが互いに吸着して接触することが抑制されている。したがって、ロータとステータとの接触によりロータの一部等が欠けて異物が発生することを抑制できる。本発明においては、電動モータのすぐ隣に精密機器である制御装置を配置するようになっているので、電動モータでの異物の発生は好ましくない。しかしながら、ロータの欠けが抑制されているので、問題はない。また、電動パワーステアリング装置の組み立ての際に、モータ軸がロータの挿入を案内するガイド部材として機能しており、ロータとステータの互いの吸着が防止されているので、ロータがステータに吸着しないように注意する必要は少なくて済む。したがって、電動パワーステアリング装置の組み立てが容易になる。

また、本発明において、前記電動モータの前記ロータを前記モータ軸に組み付ける工程に先立ち、前記ステータと前記モータ軸の同軸度を調整する工程を含む場合がある（請求項２）。
第１ハウジングと第２ハウジングとは、別体に形成されている。このため、通常、第２ハウジングを、第１ハウジングに対して少々ずれた位置でも第１ハウジングに取り付け可能なように、第１ハウジングに対して第２ハウジングの位置を微調整可能としている。このため、第１ハウジングに支持されたモータ軸と、第２ハウジングに支持されたステータとの同軸度が悪化してしまう。しかしながら、ステータとモータ軸の同軸度を調整する工程を設けていることにより、モータ軸とステータとの同軸度を高くできる。すなわち、モータ軸とステータとの同軸度を高めるために、第１ハウジングと第２ハウジングとの互いの結合部分に関する寸法精度を高める必要がない。したがって、第１および第２ハウジングの加工の精度の向上のためのコストを抑制できる。その上、モータ軸とステータとの同軸度のばらつきを低減できる。

また、ステータとモータ軸の同軸度が調整された状態でモータ軸にロータを組み付ける結果、ロータとステータの同軸度を高くできる。これにより、モータ軸とステータとが位置ずれしたときでもロータとステータとの間のギャップを確保するためにギャップを大きくしておく必要がなく、ロータとステータとの間のギャップを狭くできる。すなわち、第１ハウジングに対して第２ハウジングを位置調整可能にしている構成を採用しているにも拘わらず、ロータとステータとの間のギャップを狭くできる。これにより、電動モータの出力をより高くできる。さらに、ロータとステータとの間のギャップを、ロータの周方向の全域に亘ってより均等にできる。したがって、電動モータの出力をより高くでき、且つ、電動モータの出力の変動をより少なくできる。

また、仮に、ロータをモータ軸に組み付けた後に、モータ軸およびロータと、ステータとの同軸度を調整する場合には、ロータとステータとの間に作用する磁力が邪魔となり、同軸度を調整する作業を行い難い。これに対し、本発明では、ロータをモータ軸に組み付ける前に、モータ軸とステータの同軸度を調整する。これにより、モータ軸とステータとの間に磁力が働いていない状態で、同軸度を調整することができる。したがって、モータ軸とステータの同軸度を調整するためにモータ軸とステータとを容易に相対移動させることができるので、同軸度の調整が容易である。これにより、電動パワーステアリング装置の組み立てをより容易にできる。

また、本発明において、前記電動パワーステアリング装置は、前記ロータの回転位置を検出するセンサ（６８）をさらに備え、前記センサは、前記ロータに固定されたセンサロータ（６９）を含み、前記電動モータの前記ロータを前記モータ軸に組み付ける工程に先立ち、前記電動モータの前記ロータに前記センサロータを組み付ける工程を含む場合がある（請求項３）。

この場合、電動モータのロータが単品の状態にあるときに、センサロータを電動モータのロータに組み付けることができる。電動モータのロータとセンサロータとを組み付ける作業を、簡易な治具を用いて容易に行うことができる。これにより、電動モータのロータとセンサロータのそれぞれの中点位置合わせ（周方向の位置合わせ）を行い易い。これにより、電動パワーステアリング装置の組み立てが容易になる。さらに、センサロータと電動モータのロータとをロータの軸方向に重ねて配置できるので、電動パワーステアリング装置をより小型化できる。

この場合において、前記ロータは、ロータマグネットと、このロータマグネットおよび前記センサロータの双方が固定され前記モータ軸に圧入固定されるロータ本体とを含み、前記ロータマグネットと前記センサロータとが前記ロータの軸方向に並んでいることがある。これにより、ロータ本体がモータ軸と嵌合できる長さ（ロータの軸方向の長さ）をより長くできるので、ロータ本体の内周面とモータ軸の外周面との接触面積をより多くできる。その分、ロータ本体の内周面とモータ軸の外周面とのしめしろを小さくできる。これにより、ロータ本体をモータ軸に圧入する際に、両者の摺接による磨耗粉が発生することを抑制できる。その結果、磨耗粉が原因で電動モータがロックするモータロックや、電動モータの出力低下や、トルク変動の増加を抑制できる。また、ロータ本体の圧入による変形を防止できるので、ロータマグネットが破損するおそれを抑制できる。

なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。

本発明の一実施形態に係る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。 電動パワーステアリング装置の主要部の一部断面図である。 図２の一部拡大図である。 第１サブアセンブリの組み立てについて説明するための断面図である。 第２サブアセンブリの組み立てについて説明するための断面図である。 （Ａ）および（Ｂ）は、第１ハウジングに軸ユニットを組み付ける工程を示す一部断面図である。 （Ａ）は、第１ハウジングに第２ハウジングを取り付ける工程を示す一部断面図であり、（Ｂ）は、モータ軸とステータとの同軸度を調整する工程を示す一部断面図である。 （Ａ）および（Ｂ）は、モータ軸への第２サブアセンブリの組み付けを示す一部断面図であり、（Ｃ）は、第１ハウジングに蓋を取り付ける工程を示す断面図である。

以下には、図面を参照して、本発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置１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、操舵部材としてのステアリングホイール２と、ステアリングホイール２の回転に連動して転舵輪３を転舵する転舵機構４と、運転者の操舵を補助するための操舵補助機構５とを備えている。ステアリングホイール２と転舵機構４とは、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して機械的に連結されている。

本実施形態では、操舵補助機構５がステアリングシャフト６にアシスト力（操舵補助力）を与える例に則して説明する。しかしながら、本発明を、操舵補助機構５が後述するピニオン軸にアシスト力を与える構造や、操舵補助機構５が後述するラック軸にアシスト力を与える構造に適用することも可能である。
ステアリングシャフト６は、ステアリングホイール２に連結された入力軸８と、中間軸７に連結された出力軸９とを含む。入力軸８と出力軸９とは、トーションバー１０を介して同一軸線上で相対回転可能に連結されている。

ステアリングシャフト６の周囲に配置されたトルクセンサ１１は、入力軸８および出力軸９の相対回転変位量に基づいて、ステアリングホイール２に入力された操舵トルクを検出する。トルクセンサ１１のトルク検出結果は、制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）１２に入力される。また、車速センサ９０からの車速検出結果がＥＣＵ１２に入力される。中間軸７は、ステアリングシャフト６と転舵機構４とを連結している。

転舵機構４は、ピニオン軸１３と、転舵軸としてのラック軸１４とを含むラックアンドピニオン機構からなる。ラック軸１４の各端部には、タイロッド１５およびナックルアーム（図示せず）を介して転舵輪３が連結されている。
ピニオン軸１３は、中間軸７に連結されている。ピニオン軸１３は、ステアリングホイール２の操舵に連動して回転するようになっている。ピニオン軸１３の先端（図１では下端）には、ピニオン１６が設けられている。

ラック軸１４は、自動車の左右方向に沿って直線状に延びている。ラック軸１４の軸方向の途中部には、上記ピニオン１６に噛み合うラック１７が形成されている。このピニオン１６およびラック１７によって、ピニオン軸１３の回転がラック軸１４の軸方向移動に変換される。ラック軸１４を軸方向に移動させることで、転舵輪３を転舵することができる。

ステアリングホイール２が操舵（回転）されると、この回転が、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して、ピニオン軸１３に伝達される。そして、ピニオン軸１３の回転は、ピニオン１６およびラック１７によって、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。
操舵補助機構５は、操舵補助用の電動モータ１８と、電動モータ１８の出力トルクを転舵機構４に伝達するための伝達機構としての減速機構１９とを含む。減速機構１９は、駆動ギヤとしてのウォーム軸２０と、このウォーム軸２０と噛み合う従動ギヤとしてのウォームホイール２１とを含む。減速機構１９は、ハウジング２２内に収容されている。

ウォーム軸２０は、電動モータ１８によって回転駆動される。また、ウォームホイール２１は、ステアリングシャフト６とは一体回転可能に連結されている。
電動モータ１８がウォーム軸２０を回転駆動すると、ウォーム軸２０によってウォームホイール２１が回転駆動され、ウォームホイール２１およびステアリングシャフト６が一体回転する。そして、ステアリングシャフト６の回転は、中間軸７を介してピニオン軸１３に伝達される。ピニオン軸１３の回転は、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。すなわち、電動モータ１８によってウォーム軸２０を回転駆動することで、転舵輪３が転舵されるようになっている。

電動モータ１８は、ＥＣＵ１２によって制御される。ＥＣＵ１２は、トルクセンサ１１からのトルク検出結果、車速センサ９０からの車速検出結果等に基づいて電動モータ１８を制御する。具体的には、ＥＣＵ１２では、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１８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。

図２は、電動パワーステアリング装置１の主要部の一部断面図である。図２を参照して、電動パワーステアリング装置１は、ハウジング２２を備えている。ハウジング２２は、減速機構１９を収容する第１ハウジング２３と、ＥＣＵ１２および電動モータ１８を収容する第２ハウジング２４と、を含んでいる。
第１ハウジング２３は、ウォーム軸２０を収容する駆動ギヤ収容部２５と、ウォームホイール２１を収容する従動ギヤ収容部２６とを含んでいる。

駆動ギヤ収容部２５は、ウォーム軸２０を取り囲む筒状に形成されている。駆動ギヤ収容部２５の一端は、第１ハウジング２３の一端２３ａである。この一端２３ａには、開口２７が形成されている。この開口２７は、蓋２８が嵌め込まれていることにより塞がれている。駆動ギヤ収容部２５の他端には、第１周壁２９が形成されている。第１周壁２９は、環状（例えば、四角環状）に形成されており、後述する連結軸４６を取り囲んでいる。第１周壁２９の先端は、第１ハウジング２３の他端２３ｂである。なお、第１ハウジング２３と蓋２８は、一体に形成されていてもよい。

図３は、図２の一部拡大図である。図３に示すように、第２ハウジング２４は、全体として筒状に形成されている。第２ハウジング２４は、ＥＣＵ１２を収容するＥＣＵハウジング３１と、電動モータ１８を収容するモータハウジング本体３９とを含んでいる。
ＥＣＵハウジング３１は、アルミニウム合金製の一体成形品であり、環状の第２周壁３３と、底壁３４と、筒状部３５とを含んでいる。第２周壁３３の一端（先端）は、第２ハウジング２４の一端２４ａである。この第２ハウジング２４の一端２４ａは、第１ハウジング２３の第１周壁２９と同様の環状（例えば、四角環状）に形成されている。第２ハウジング２４の一端２４ａは、第１ハウジング２３の他端２３ｂ（第１周壁２９の先端）に突き合わされている。第２ハウジング２４の一端２４ａと、第１ハウジング２３の他端２３ｂとは、固定ねじ９５を用いて固定されている。

具体的には、第１ハウジング２３の他端２３ｂの外周には、第１フランジ部９１が形成されている。第１フランジ部９１は、第１ハウジング２３の他端２３ｂの周方向に複数（例えば、２つ）形成されている。各第１フランジ部９１には、ねじ孔９１ａが形成されている。また、第２ハウジング２４の一端２４ａ（ＥＣＵハウジング３１の一端）の外周には、第２フランジ部９２が形成されている。第２フランジ部９２は、第１フランジ部９１に隣接する位置にそれぞれ配置されている。各第２フランジ部９２には、ねじ挿通孔９２ａが形成されている。固定ねじ９５は、各第２フランジ部９２のねじ挿通孔９２ａと、第１フランジ部９１の対応するねじ孔９１ａとを挿通し、対応するねじ孔９１ａにねじ結合されている。ねじ挿通孔９２ａは、固定ねじ９５のねじ軸の外径よりも大きな直径を有している。これにより、固定ねじ９５が緩められているとき、第１ハウジング２３は、第２ハウジング２４に対して、電動モータ１８の径方向に相対移動可能となっており、第１ハウジング２３に対するＥＣＵハウジングハウジング３１の位置を微調整可能となっている。

ＥＣＵハウジング３１の底壁３４は、第２周壁３３の基端を塞ぐように配置されている。この底壁３４は、放熱部としての厚肉部３４ａと、厚肉部３４ａよりも厚みの薄い薄肉部３４ｂとを含んでいる。筒状部３５は、底壁３４から第１ハウジング２３側に向けて延びる筒状の部分であり、第２周壁３３に取り囲まれている。第２周壁３３と底壁３４と筒状部３５とによって、ＥＣＵ１２を収容する収容室３６が形成されている。収容室３６は、駆動ギヤ収容部２５の他端面２５ａおよび第１周壁２９によって形成された蓋３７によって閉じられている。

また、ＥＣＵハウジング３１の底壁３４には、電動モータ１８に向けて延びる環状凸部３８が形成されている。環状凸部３８は、モータハウジング３２と結合されるようになっている。
電動パワーステアリング装置１には、環状のモータハウジング本体３９と、モータハウジング本体３９に取り付けられる蓋４０とを含むモータハウジング３２が設けられている。

モータハウジング本体３９は、例えば円筒状に形成されている。モータハウジング本体３９の一端３９ａは、ＥＣＵハウジング３１の環状凸部３８に嵌合されている。モータハウジング本体３９の一端３９ａと、ＥＣＵハウジング３１の環状凸部３８とは、互いに嵌め合わされている。また、モータハウジング本体３９の一端３９ａには、モータハウジング本体３９の径方向外方に拡がる環状フランジ４１が形成されている。この環状フランジ４１は、ＥＣＵハウジング３１の環状の段部３１ａに受けられている。

ＥＣＵハウジング３１とモータハウジング本体３９とは、固定ねじ９６を用いて固定されている。具体的には、ＥＣＵハウジング３１の環状凸部３８の基端部の外周には、第３フランジ部９３が形成されている。第３フランジ部９３は、ＥＣＵハウジング３１の周方向に複数（例えば、２つ）形成されている。各第３フランジ部９３には、ねじ孔９３ａが形成されている。また、モータハウジング本体３９の一端３９ａの外周には、第４フランジ部９４が形成されている。第４フランジ部９４は、第３フランジ部９３に隣接する位置にそれぞれ配置されている。各第４フランジ部９４には、ねじ挿通孔９４ａが形成されている。固定ねじ９６は、各第４フランジ部９４のねじ挿通孔９４ａと、第３フランジ部９３の対応するねじ孔９３ａとを挿通し、対応するねじ孔９３ａにねじ結合されている。ねじ挿通孔９４ａは、固定ねじ９６のねじ軸の外径よりも大きな直径を有している。これにより、固定ねじ９６が緩められているとき、モータハウジング本体３９は、ＥＣＵハウジング３１に対して、電動モータ１８の径方向に相対移動可能となっており、ＥＣＵハウジング３１に対するモータハウジング本体３９の位置を微調整可能となっている。

モータハウジング本体３９の他端、すなわち、第２ハウジング２４の他端２４ｂには、環状壁部４２が設けられている。環状壁部４２は、モータハウジング本体３９を形成する環状の材料を径方向内方に折り曲げることで形成されている。これにより、モータハウジング本体３９の剛性が高められている。
蓋４０は、第２ハウジング２４の他端２４ｂ（モータハウジング本体３９の他端）の開口４３を塞ぐために設けられている。蓋４０は、薄板状に形成されており、環状壁部４２の開口４３を、モータハウジング本体３９の外側から覆っている。蓋４０は、固定ねじ４４を用いてモータハウジング本体３９の環状壁部４２に固定されている。

図２に示すように、ハウジング２２には、軸ユニット４５が収容されている。軸ユニット４５は、単一の材料を用いて一体に形成されており、歯車軸としてのウォーム軸２０と、連結軸４６と、モータ軸４７とを含んでいる。軸ユニット４５の軸方向Ｘ１に沿って、ウォーム軸２０、連結軸４６およびモータ軸４７の順に並んでおり、ウォーム軸２０は、連結軸４６を介してモータ軸４７に同軸に連結されている。

ウォーム軸２０は、駆動ギヤ収容部２５に収容されている。ウォーム軸２０の一端２０ａおよびウォーム軸２０の他端２０ｂは、それぞれ、第１軸受４８および第２軸受４９を介して第１ハウジング２３の駆動ギヤ収容部２５に回転可能に支持されている。すなわち、軸ユニット４５は、ウォーム軸２０の一端２０ａおよびウォーム軸２０の他端２０ｂの２箇所で第１ハウジング２３に支持されている。軸ユニット４５は、第１ハウジング２３には支持されているけれども、ＥＣＵハウジング３１およびモータハウジング本体３９には支持されていない。

第１軸受４８は、転動体４８ａと、外輪４８ｂとを含んでいる。転動体４８ａは、ウォーム軸２０の一端２０ａの外周に形成された軌道溝と、外輪４８ｂの内周に形成された軌道溝とに挟まれている。外輪４８ｂは、駆動ギヤ収容部２５の内周面２５ｂの軸受保持部５１に嵌合している。外輪４８ｂは、蓋２８に受けられており、軸ユニット４５の軸方向Ｘ１の一方への移動が規制されている。

第２軸受４９は、駆動ギヤ収容部２５の他端面２５ａの近傍に配置されており、転動体４９ａと、外輪４９ｂとを含んでいる。転動体４９ａは、ウォーム軸２０の他端２０ｂの外周に形成された軌道溝と、外輪４９ｂの内周に形成された軌道溝とに挟まれている。外輪４９ｂは、駆動ギヤ収容部２５の内周面２５ｂの軸受保持部５２に嵌合している。軸受保持部５２の直径は、軸受保持部５１の直径よりも大きくされている。これにより、ウォーム軸２０を、第１ハウジング２３の他端２３ｂの軸受保持部５２側から第１ハウジング２３内に挿入することが可能である。

連結軸４６は、ウォーム軸２０とモータ軸４７とを同軸に連結するために設けられている。連結軸４６は、ＥＣＵハウジング３１内に配置されており、ＥＣＵハウジング３１の筒状部３５を挿通している。
モータ軸４７は、モータハウジング本体３９に収容されている。モータ軸４７は、電動モータ１８の出力を受けて回転するようになっている。モータ軸４７は、連結軸４６よりも小径に形成されている。これにより、モータ軸４７と連結軸４６との接続部には、環状の段部４５ａが形成されている。

図３を参照して、ＥＣＵ１２は、電源モジュール５３と、パワー基板５４と、制御基板５５とを含んでいる。これら電源モジュール５３、パワー基板５４および制御基板５５は、筒状部３５および連結軸４６の周囲に配置されている。
電源モジュール５３は、車両のバッテリ（図示せず）とパワー基板５４とを電気的に接続するために設けられている。電源モジュール５３は、合成樹脂製の保持部材５６と、保持部材５６に保持されたコイル５７等とを含んでいる。

保持部材５６は、第２周壁３３に沿って配置されている。保持部材５６は、図示しない固定ねじを用いて底壁３４に固定されている。コイル５７は、図示しないバスバー等を介して、パワー基板５４に電気的に接続されている。
パワー基板５４は、保持部材５６に固定されている。パワー基板５４には、電動モータ１８を駆動するためのパワー回路の少なくとも一部（例えばＦＥＴ５９などのスイッチング素子）が実装されている。

パワー基板５４は、底壁３４の厚肉部３４ａに接触して配置されている。パワー基板５４は、厚肉部３４ａに熱伝導可能に接触しており、上記の厚肉部３４ａは、パワー基板５４の熱を逃がすための放熱板として機能している。
制御基板５５は、パワー基板５４に隣接して配置されている。パワー基板５４および制御基板５５は、軸方向Ｘ１に関して所定の間隔を隔てて配置されている。制御基板５５は、固定ねじ５８を用いてＥＣＵハウジング３１に固定されている。

制御基板５５は、連結軸４６が挿通される挿通孔５５ａを有する回路基板である。制御基板５５には、パワー基板５４のパワー回路を制御する制御回路が実装されている。この制御回路は、各ＦＥＴ５９を制御するドライバと、このドライバを制御するＣＰＵとを含む。制御基板５５には、トルクセンサ１１（図１参照）等からの制御信号が図示しないコネクタを介して入力されるようになっている。

図３を参照して、また、制御基板５５とパワー基板５４とは、複数の接続バスバー６０を介して電気的に接続されており、制御基板５５からの制御信号がパワー基板５４に出力されるようになっている。
電動モータ１８は、ブラシレスモータであり、モータハウジング３２内に収容されたロータ６１およびステータ６２を含む。

ロータ６１は、ステータ６２に取り囲まれている。ロータ６１は、モータ軸４７に連結されるロータ本体６３と、ロータマグネット６４とを含んでいる。ロータ本体６３は、単一の材料を用いて一体に形成されており、モータ軸４７に嵌合される第１部分６３ａと、第１部分６３ａから径方向外方に延びる第２部分６３ｂと、第２部分６３ｂの外周に配置された円筒状の第３部分６３ｃとを含んでいる。

第１部分６３ａは、モータ軸４７を取り囲む円筒状に形成されている。第１部分６３ａの内周面とモータ軸４７の外周面とは、圧入固定されており、両者は一体回転可能である。第１部分６３ａの一端は、軸ユニット４５の環状の段部４５ａに接触している。これにより、軸ユニット４５に対するロータ６１の軸方向の位置決めがされている。第２部分６３ｂは、第１部分６３ａの他端から径方向外方に延びている。ロータマグネット６４は、Ｎ極とＳ極とが交互に配置された環状の多極磁石である。ロータマグネット６４は、ロータ本体６３の第３部分６３ｃの外周に固定されている。

ロータ６１の直径、すなわち、ロータマグネット６４の外径は、環状壁部４２の開口４３の直径よりも小さい。これにより、開口４３を通してロータ６１をモータハウジング３２内に挿入することができる。
ステータ６２は、モータハウジング本体３９の内周に固定されたステータコア６２ａと、複数のコイル６２ｂとを含む。ステータコア６２ａは、モータハウジング本体３９の内周に焼き嵌め等によって隙間無く嵌合された環状のヨークと、このヨークの内周から径方向内方へ突出する複数のティースとを含む。ティースの内側面は、ステータ６２の内周面６２ｃを構成している。各コイル６２ｂは、対応するティースに巻回されている。

また、モータハウジング３２内には、環状またはＣ形形状をなすバスバー６５が収容されている。各ティースに巻回されたコイル６２ｂは、バスバー６５と接続されている。バスバー６５は、各コイル６２ｂとパワー基板５４との接続部に用いられる導電接続材である。
バスバー６５は、バスバー端子６６を介してパワー基板５４に接続されている。バスバー端子６６は、ＥＣＵハウジング３１の底壁３４に形成された挿通孔３４ｃを通ってモータハウジング３２内からＥＣＵハウジング３１内に延びている。

電動パワーステアリング装置１は、回転位置センサとしてのレゾルバ６８を備えている。レゾルバ６８によって、ロータ６１の回転位置（回転角度）が検出されるようになっている。
レゾルバ６８は、モータハウジング３２内に配置されており、バスバー６５に取り囲まれている。レゾルバ６８は、センサロータとしてのレゾルバロータ６９と、レゾルバステータ７０とを含んでいる。

レゾルバロータ６９は、電動モータ１８のロータ本体６３に圧入固定されている。すなわち、レゾルバロータ６９は、ロータ本体６３の第１部分６３ａの一端の外周に固定されており、ロータ本体６３およびモータ軸４７とは一体回転可能である。
レゾルバステータ７０は、ＥＣＵハウジング３１の底壁３４から電動モータ１８に向けて延設された支持部３４ｄに支持されており、レゾルバロータ６９を取り囲んでいる。レゾルバステータ７０は、バスバー端子６７を介して制御基板５５に電気的に接続されている。バスバー端子６７は、挿通孔３４ｃを通ってモータハウジング３２内からＥＣＵハウジング３１内に延びている。

以上が電動パワーステアリング装置１の概略構成である。次に、電動パワーステアリング装置１の組み立て方法について説明する。
電動パワーステアリング装置１を組み立てる際には、まず、図４に示すように、第１サブアセンブリ７１を組み立てる。第１サブアセンブリ７１は、第２ハウジング２４のＥＣＵハウジング３１およびモータハウジング本体３９、制御基板５５、固定ねじ５８、バスバー６０、パワー基板５４、保持部材５６、レゾルバステータ７０、バスバー６５およびステータ６２等を含んでいる。第１サブアセンブリ７１において、モータハウジング本体３９と、ＥＣＵハウジング３１とは、固定ねじ９６によって互いに結合されている。固定ねじ９６は、ねじ孔９３ａに緩く仮止めされており、固定ねじ９６に対してモータハウジング本体３９（ねじ挿通孔９４ａ）を電動モータ１８の径方向に変位させることが可能となっている。第１サブアセンブリ７１の第２ハウジング２４のＥＣＵハウジング３１およびモータハウジング本体３９は、ＥＣＵ１２とステータ６２とを収容している。

次に、図５に示すように、第２サブアセンブリ７２を組み立てる。第２サブアセンブリ７２は、電動モータ１８の単品のロータ本体６３の第１部分６３ａの外周に、レゾルバロータ６９を固定することで形成される。このとき、例えば、治具７３で単品のロータ本体６３を保持した状態で、このロータ本体６３の第１部分６３ａの一端にレゾルバロータ６９を圧入固定する。この圧入の際には、レゾルバロータ６９の回転方向（周方向）に関する中点位置と、ロータマグネット６４の回転方向に関する中点位置とが一致するように、レゾルバロータ６９の周方向位置が設定される。

以上のように、第１サブアセンブリ７１および第２サブアセンブリ７２が完成した後は、図６（Ａ）に示すように、第１軸受４８および第２軸受４９が組み付けられた軸ユニット４５と、第１ハウジング２３と、治具１０１と、を用意する。治具１０１は、第１ハウジング２３の一端２３ａの開口２７を塞ぐように配置されている。この第１ハウジング２３に軸ユニット４５を挿入する。具体的には、第１ハウジング２３の他端２３ｂから軸ユニット４５のウォーム軸２０を第１ハウジング２３の駆動ギヤ収容部２５に挿入する。このとき、第１軸受４８の外輪４８ｂが治具１０１に接触するまで、軸ユニット４５を駆動ギヤ収容部２５に挿入する。

これにより、図６（Ｂ）に示すように、軸ユニット４５のウォーム軸２０は、第１軸受４８および第２軸受４９を介して第１ハウジング２３の駆動ギヤ収容部２５に支持され、且つ駆動ギヤ収容部２５に収容される。すなわち、第１ハウジング２３に軸ユニット４５が回転可能に組み付けられる。
次いで、第１サブアセンブリ７１を用意する。そして、この第１サブアセンブリ７１を、第１ハウジング２３に組み付けることで、第１ハウジング２３に第２ハウジング２４を取り付ける。具体的には、軸ユニット４５のモータ軸４７および連結軸４６を、第１サブアセンブリ７１に挿入する。さらに、ＥＣＵハウジング３１の各ねじ挿通孔９２ａ、および第１ハウジング２３の対応するねじ孔９１ａのそれぞれに、固定ねじ９５を挿通する。

これにより、図７（Ａ）に示すように、モータ軸４７は、電動モータ１８のステータ６２に取り囲まれた状態となる。また、連結軸４６は、ＥＣＵハウジング３１の筒状部３５に取り囲まれた状態となる。さらに、第２ハウジング２４の一端２４ａ（ＥＣＵハウジング３１の一端）は、第１ハウジング２３の他端２３ｂに固定ねじ９５で仮固定されている。すなわち、第２ハウジング２４のＥＣＵハウジング３１を第１ハウジング２３に対して電動モータ１８の径方向に変位可能な程度の締結力で、各固定ねじ９５が対応するねじ孔９１ａに緩く結合されている。

次いで、第１サブアセンブリ７１のステータ６２と、モータ軸４７の同軸度を調整する。具体的には、図７（Ｂ）に示すように、治具１０２を、モータハウジング本体３９の開口４３を通してモータ軸４７の外周面とステータ６２の内周面６２ｃとの間に挿入する。治具１０２は、円筒状に形成されている。この治具１０２の内周面１０２ａと外周面１０２ｂとは、高い同軸度で同軸に並んでいる。

また、治具１０２の内周面１０２ａおよび外周面１０２ｂは、それぞれ、焼き入れによる硬化層や、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）を用いた硬化層とされている。これにより、治具１０２の内周面１０２ａおよび外周面１０２ｂは、耐摩耗性が高くされ、且つ、傷付き難くされている。なお、治具１０２の内周面１０２ａおよび外周面１０２ｂは、摩擦係数を低減するための低摩擦コーティング加工によって形成されていてもよい。

モータ軸４７とステータ６２の内周面６２ｃとの間に治具１０２が挿入されると、治具１０２の内周面１０２ａは、モータ軸４７の外周面に嵌合する。また、治具１０２の外周面１０２ｂは、ステータ６２の内周面６２ｃに嵌合する。このとき、前述したように、各固定ねじ９５および各固定ねじ９６は、対応するねじ孔９１ａ，９３ａに仮止めされている。

したがって、第２ハウジング２４のＥＣＵハウジング３１およびモータハウジング本体３９を、第１ハウジング２３に対して電動モータ１８の径方向に容易に変位させることが可能である。
これにより、モータ軸４７とステータ６２とは同軸に配置される。この状態で、各固定ねじ９５，９６を、規定のトルクで締め付ける。これにより、モータハウジング本体３９をＥＣＵハウジング３１に固定し、且つ、ＥＣＵハウジング３１を第１ハウジング２３に固定する。すなわち、第２ハウジング２４を第１ハウジング２３に固定する。これにより、モータ軸４７とステータ６２の同軸度が充分に高くなるように調整した状態で、第２ハウジング２４を第１ハウジング２３に固定できる。

次に、治具１０２を、モータ軸４７とステータ６２との間から引き抜き、治具１０２を取り外す。このときには、既に、第１ハウジング２３および第２ハウジング２４が互いに固定された状態であるので、治具１０１を取り外しても、モータ軸４７とステータ６２との同軸度が悪化することはない。
次いで、図８（Ａ）に示すように、第２サブアセンブリ７２をモータ軸４７に組み付ける。このとき、第２サブアセンブリ７２は、第２ハウジング２４の他端２４ｂ、すなわち、モータハウジング本体３９の開口４３を通ってモータハウジング３２内に挿入される。第２サブアセンブリ７２のロータ本体６３の第１部分６３ａは、ロータマグネット６４がステータ６２と径方向に並ぶ前に、モータ軸４７に嵌合する。これにより、ロータマグネット６４とステータ６２との間で作用する磁力によってロータマグネット６４がステータ６２に吸着されることが防止される。また、モータハウジング本体３９の他端は、モータハウジング本体３９の材料を折り曲げることで形成されている結果、高い剛性を有している。したがって、ロータマグネット６４の磁力によって、モータハウジング本体３９の他端が変形することを抑制できる。

ロータ本体６３の第１部分６３ａは、軸ユニット４５の環状の段部４５ａに接触するまでモータ軸４７に押し込まれる。これにより、ロータ本体６３は、図８（Ｂ）に示すように、モータ軸４７に圧入固定される。
次に、図８（Ｃ）に示すように、治具１０１を第１ハウジング２３から取り外し、第１ハウジング２３の一端２３ａの開口２７を、蓋２８で塞ぐ。

その後、図３に示すように、蓋４０を、固定ねじ４４を用いてモータハウジング本体３９の環状壁部４２に固定する。これにより、開口４３が塞がれる。また、図２に示すように、ウォームホイール２１を従動ギヤ収容部２６に収容し、ウォームホイール２１とウォーム軸２０とを噛み合わせる。
以上説明したように、本実施形態によれば、第２ハウジング２４にステータ６２が組み付けられた後で、ロータ６１をモータ軸４７に挿入して組み付けることができる。ロータ６１のロータ本体６３の第１部分６３ａをモータ軸４７に挿入する際、モータ軸４７が、ロータ６１の挿入を案内するガイド部材として機能する。

これにより、ロータ６１をモータ軸４７に組み付ける際に、ロータ６１がステータ６２に吸着されることを防止できる。このように、電動パワーステアリング装置１の組み立ての際、ロータ６１とステータ６２とが互いに吸着して接触することが抑制されている。したがって、ロータ６１とステータ６２との接触によりロータ６１の一部等が欠けて異物が発生することを抑制できる。

本実施形態においては、電動モータ１８のすぐ隣に精密機器であるＥＣＵ１２のパワー基板５４および制御基板５５を配置しているので、電動モータ１８での異物の発生は好ましくない。しかしながら、ロータ６１でのロータマグネット６４の欠けが抑制されているので、問題はない。また、電動パワーステアリング装置１の組み立ての際に、モータ軸４７がロータ６１の挿入を案内するガイド部材として機能しており、ロータ６１とステータ６２の互いの吸着が防止されているので、ロータ６１がステータ６２に吸着しないように注意する必要は少なくて済む。したがって、電動パワーステアリング装置１の組み立てが容易になる。

また、ウォーム軸２０と電動モータ１８との間にＥＣＵ１２を配置しているので、電動パワーステアリング装置１の各部材の配置の効率を高くできる。したがって、電動パワーステアリング装置１を小型化できる。また、この配置により、電力ロスを抑制することができる。
また、第１ハウジング２３と第２ハウジング２４とは、別体に形成されている。このため、第２ハウジング２４を、第１ハウジング２３に対して少々ずれた位置でも第１ハウジング２３に取り付け可能なように、第１ハウジング２３に対して第２ハウジング２４の位置を微調整可能としている。このため、第１ハウジング２３に支持されたモータ軸４７と、第２ハウジング２４に支持されたステータ６２との同軸度が悪化してしまう。

しかしながら、ステータ６２とモータ軸４７の同軸度を調整する工程を設けていることにより、モータ軸４７とステータ６２との同軸度を高くできる。すなわち、モータ軸４７とステータ６２との同軸度を高めるために、第１ハウジング２３と第２ハウジング２４との互いの結合部分に関する寸法精度を高める必要がない。したがって、第１および第２ハウジング２３，２４の加工の精度の向上のためのコストを抑制できる。その上、モータ軸４７とステータ６２との同軸度のばらつきを低減できる。

また、ステータ６２とモータ軸４７の同軸度が調整された状態でモータ軸４７にロータ６１を組み付ける結果、ロータ６１とステータ６２の同軸度を高くできる。これにより、モータ軸４７とステータ６２とが位置ずれしたときでもロータ６１とステータ６２との間のギャップを確保するために、ギャップを大きくしておく必要がなく、ロータ６１とステータ６２との間のギャップを狭くできる。すなわち、第１ハウジング２３に対して第２ハウジング２４を位置調整可能にしている構成を採用しているにも拘わらず、ロータ６１とステータ６２との間のギャップを狭くできる。

これにより、電動モータ１８の出力をより高くできる。さらに、ロータ６１とステータ６２との間のギャップを、ロータ６１の周方向の全域に亘ってより均等にできる。したがって、電動モータ１８の出力をより高くでき、且つ、電動モータ１８の出力の変動をより少なくできる。
また、仮に、ロータ６１をモータ軸４７に組み付けた後に、モータ軸４７およびロータ６１と、ステータ６２との同軸度を調整する場合には、ロータ６１とステータ６２との間に作用する磁力が邪魔となり、同軸度を調整する作業を行い難い。

これに対し、本実施形態では、ロータ６１をモータ軸４７に組み付ける前に、モータ軸４７とステータ６２の同軸度を調整している。これにより、モータ軸４７とステータ６２との間に磁力が働いていない状態で、同軸度を調整することができる。したがって、モータ軸４７とステータ６２の同軸度を調整するためにモータ軸４７とステータ６２とを容易に軸方向に相対移動させることができるので、同軸度の調整が容易である。これにより、電動パワーステアリング装置１の組み立てをより容易にできる。

また、ロータ６１をモータ軸４７に組み付ける工程に先立ち、ロータ６１のロータ本体６３にレゾルバロータ６９を組み付ける工程が設けられている。これにより、電動モータ１８のロータ６１が単品の状態にあるときに、レゾルバロータ６９をロータ６１に組み付けることができる。電動モータ１８のロータ６１とレゾルバロータ６９とを組み付ける作業を、簡易な治具７３を用いて容易に行うことができる。これにより、電動モータ１８のロータ６１とレゾルバロータ６９のそれぞれの中点位置合わせ（周方向の位置合わせ）を行い易い。これにより、電動パワーステアリング装置１の組み立てが容易になる。さらに、レゾルバロータ６９とロータ６１とを軸方向Ｘ１に重ねて配置できるので、電動パワーステアリング装置１をより小型化できる。

また、ロータ６１は、ロータ本体６３を含んでいる。ロータ本体６３は、ロータマグネット６４およびレゾルバロータ６９の双方が固定されモータ軸４７に圧入固定されている。また、ロータマグネット６４とレゾルバロータ６９とは、軸方向Ｘ１に並んでいる。これにより、ロータ本体６３の第１部分６３ａがモータ軸４７と嵌合できる長さをより長くできるので、ロータ本体６３の第１部分６３ａの内周面とモータ軸４７の外周面との接触面積をより多くできる。その分、ロータ本体６３の内周面とモータ軸４７の外周面とのしめしろを小さくできる。これにより、ロータ本体６３をモータ軸４７に圧入する際に、両者の摺接による磨耗粉が発生することを抑制できる。その結果、磨耗粉が原因で電動モータ１８がロックするモータロックや、電動モータ１８の出力低下や、トルク変動の増加を抑制できる。また、ロータ本体６３の圧入による変形を防止できるので、ロータマグネット６４が破損するおそれを抑制できる。

さらに、第２サブアセンブリ７２（ロータ６１）は、ＥＣＵハウジング３１内を通すことなくモータ軸４７に組み付けられる。すなわち、ＥＣＵハウジング３１の筒状部３５や制御基板５５の挿通孔５５ａには、第２サブアセンブリ７２を通す必要はない。したがって、ＥＣＵハウジング３１の筒状部３５や、制御基板５５の挿通孔５５ａを小さくできる。よって、電動パワーステアリング装置１の小型化を達成できる。

本発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、減速機構１９としてウォーム減速機構を例示したけれども、これに限定されない。減速機構１９に代えて、平歯車やはすば歯車等を用いる平行軸歯車機構を用いてもよいし、他の一般の歯車機構を用いてもよい。

また、軸ユニット４５を単一の材料で一体に形成する構成を例示したけれども、これに限定されない。例えば、連結軸４６と、ウォーム軸２０またはモータ軸４７とを別体に形成し、両者を継手によって一体回転可能に連結してもよい。
さらに、レゾルバロータ６９を電動モータ１８のロータ本体６３に固定する構成としたけれども、これに限定されない。レゾルバロータ６９を、直接モータ軸４７に圧入固定してもよい。

また、電動パワーステアリング装置１の組み立ての際には、軸ユニット４５が鉛直方向を向くようにした姿勢で、軸ユニット４５を第１ハウジング２３に組み付けてもよい。この場合、モータ軸４７とステータ６２との同軸度を調整するときには、第１ハウジング２３、第２ハウジング２４およびモータ軸４７は、鉛直方向を向いている。これにより、重力の影響を受けずに、モータ軸４７とステータ６２との同軸度を調整することができる。

また、モータ軸４７とステータ６２との同軸度を調整する際に、固定ねじ９５と固定ねじ９６の双方を対応するねじ孔９１ａ，９３ａに仮固定しておく構成を説明したけれども、これに限定されない。例えば、固定ねじ９５または固定ねじ９６を、予め、対応するねじ孔９１ａ，９３ａに規定のトルクで締め付けておいてもよい。
また、電動パワーステアリング装置１の組み立ての際に、治具１０１を用いて、第１ハウジング２３に挿入された第１軸受４８を受ける構成を説明したけれども、これに限定されない。予め蓋２８が取り付けられた第１ハウジング２３に、軸ユニット４５を挿入してもよい。

１…電動パワーステアリング装置、１２…ＥＣＵ（制御装置）、１８…電動モータ、２０…ウォーム軸（歯車軸）、２３…第１ハウジング、２４…第２ハウジング、２４ａ…第２ハウジングの一端、２４ｂ…第２ハウジングの他端、４０…蓋、４３…開口、４５…軸ユニット、４６…連結軸、４７…モータ軸、６１…ロータ、６２…ステータ、６８…レゾルバ（センサ）、６９…レゾルバロータ（センサロータ）。

Claims (3)

1. ステータ、およびこのステータに取り囲まれたロータを含む電動モータと、
   前記ロータが連結されたモータ軸、連結軸、およびこの連結軸を介して前記モータ軸と同軸に連結された歯車軸を一体的に有する軸ユニットと、
   前記歯車軸を収容し且つ回転可能に支持する第１ハウジングと、
   前記連結軸の周囲に配置され前記電動モータを制御する制御装置と、
   前記第１ハウジングに固定される一端を有し前記制御装置および前記電動モータを収容する筒状の第２ハウジングと、
   前記第２ハウジングの他端に形成された開口を塞ぐ蓋と、を備える電動パワーステアリング装置の組み立て方法において、
   前記第１ハウジングに前記軸ユニットを回転可能に組み付ける工程と、
   前記制御装置および前記電動モータの前記ステータを収容した前記第２ハウジングを前記第１ハウジングに組み付ける工程と、
   前記第２ハウジングの前記他端の前記開口を通して前記ロータを前記モータ軸に組み付ける工程と、
   前記第２ハウジングの前記他端を前記蓋で塞ぐ工程と、
   を含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置の組み立て方法。
2. 請求項１において、前記電動モータの前記ロータを前記モータ軸に組み付ける工程に先立ち、前記ステータと前記モータ軸の同軸度を調整する工程を含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置の組み立て方法。
3. 請求項１または２において、前記電動パワーステアリング装置は、前記ロータの回転位置を検出するセンサをさらに備え、
   前記センサは、前記ロータに固定されたセンサロータを含み、
   前記電動モータの前記ロータを前記モータ軸に組み付ける工程に先立ち、前記電動モータの前記ロータに前記センサロータを組み付ける工程を含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置の組み立て方法。
   

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