JP2014019376A - 電動式パワーステアリング装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】小型且つ軽量の構造を低コストで実現できる構造及びその製造方法を実現する。
【解決手段】ウォームホイール４ｂを、金属製で円輪状のホイール部１６ａと、このホイール部１６ａの外周面に溶着された合成樹脂製の歯部１７ａとから構成する。又、このホイール部４ｂと回転軸１０ａとを一体とする。このホイール部４ｂの軸方向側面に、外径側端部のリム部１８部分を除いて肉盗み部１９を形成する。そして、このホイール部４ｂの厚さ寸法を、このリム部１８で大きく、このリム部１８よりも内径寄り部分で小さくする。１対の転がり軸受１１ａ、１１ｂ同士のピッチを短くする等により、コストを抑えつつ、小型・軽量化を図れる。
【選択図】図１

Description

この発明の対象となる電動式パワーステアリング装置は、自動車の操舵装置として利用するもので、電動モータを補助動力として利用する事により、運転者がステアリングホイールを操作する為に要する力の軽減を図るものである。本発明は、この様な電動式パワーステアリング装置を構成するウォームホイールの構造及びその製造方法を改良して、小型且つ軽量の構造を低コストで実現する事を意図したものである。

操舵輪（フォークリフト等の特殊車両を除き、通常は前輪）に舵角を付与する際に、運転者がステアリングホイールを操作する為に要する力の軽減を図る為の装置として、パワーステアリング装置が広く使用されている。又、この様なパワーステアリング装置で、補助動力源として電動モータを使用する電動式パワーステアリング装置も、近年普及し始めている。電動式パワーステアリング装置は、油圧式のパワーステアリング装置に比べて、小型・軽量にでき、補助動力の大きさ（トルク）の制御が容易で、しかもエンジンの動力損失が少ない等の利点がある。

電動式パワーステアリング装置の構造は、各種知られているが、何れの構造の場合でも、ステアリングホイールの操作によって回転させられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する回転軸に、電動モータの補助動力を、減速機を介して付与する。この減速機として一般的には、ウォーム減速機が使用されている。ウォーム減速機を使用した電動式パワーステアリング装置の場合、前記電動モータにより回転駆動されるウォームと、前記回転軸と共に回転するウォームホイールとを噛合させて、前記電動モータの補助動力をこの回転軸に伝達自在とする。

例えば特許文献１には、図１３〜１４に示す様な、電動式パワーステアリング装置が開示されている。ステアリングホイール１により所定方向に回転させられる、回転軸であるステアリングシャフト２の前端部は、ハウジング３の内側に回転自在に支持しており、この部分にウォームホイール４を固定している。このウォームホイール４と噛合するウォーム歯５をウォーム軸６の軸方向中間部に設け、電動モータ７により回転駆動されるウォーム８の両端部は、深溝型玉軸受等の１対の転がり軸受９ａ、９ｂにより、前記ハウジング３内に回転自在に支持されている。そして、この状態で、前記ウォームホイール４と前記ウォーム歯５とを噛合させて、前記電動モータ７の補助動力を、このウォーム４に伝達可能としている。

電動式パワーステアリング装置のより具体的な構造に就いて、図１５に示す。ウォームホイール４ａは、この電動式パワーステアリング装置の出力部となる回転軸１０に、１対の転がり軸受１１ａ、１１ｂの間部分で締り嵌め等により外嵌固定し、この回転軸１０と共に回転する様にしている。この回転軸１０はハウジング３ａ内に、前記両転がり軸受１１ａ、１１ｂにより、回転のみ自在に支持した状態で、トーションバー１２により、ステアリングシャフト２ａの前端部と結合している。電動モータ７（図１３〜１４参照）は、トルクセンサ１３が検出する、前記ステアリングシャフト２ａに加えられるトルクの方向及び大きさに応じてウォーム８ａを回転駆動し、前記回転軸１０の補助トルクを付与する。この回転軸１０の回転は、１対の自在継手１４ａ、１４ｂ及び中間シャフト１５を介して、ステアリングギヤユニット３０の入力軸に伝達し、操舵輪に所望の舵角を付与する。

上述の様な電動式パワーステアリング装置を構成するウォームホイール４ａは、製造コストの低廉化と軽量化とを目的として、金属製のホイール部１６の周囲に合成樹脂製の歯部１７を結合固定した構造を採用している。この様に、金属製のホイール部と合成樹脂製の歯部とを組み合わせたウォームホイールに関して記載した刊行物として、特許文献２〜５が存在する。このうちの特許文献２、３には、金属製のリム部の周囲に歯部を、合成樹脂を射出成形により結合する事が記載されている。又、特許文献４、５には、金属製のホイール部の周囲に設けた合成樹脂部分に削り加工を施す事により、この合成樹脂部分に歯部を設ける事が記載されている。更に、特許文献６〜８には、電動式パワーステアリング装置用のウォームホイールではないが、金属製のホイール部の周囲に合成樹脂製の歯部を、高周波誘導加熱により溶着する事が記載されている。

図１５に示した従来構造の場合、前記回転軸１０に前記ホイール部１６を外嵌固定する作業が面倒なだけでなく、嵌合強度を確保する為に、このホイール部１６の軸方向寸法（厚さ）を、このホイール部１６に必要とされる以上に大きくせざるを得ない。この為、前記回転軸１０を支持している前記両転がり軸受１１ａ、１１ｂ同士のピッチが必要以上に大きくなり、電動式パワーステアリング装置の小型・軽量化を図る面から不利になる。特許文献２、３に記載された構造の場合、ホイール部の内径寄り部分の厚さ寸法を、外周縁部の厚さ寸法よりも小さくしている。但し、前記特許文献２、３に記載された構造の場合には、前記ホイール部と合成樹脂製の歯部とを、この歯部の射出成形時に結合するものである為、製造装置が複雑になる等の不利益がある。又、特許文献４〜８に記載された技術は、上述した小型・軽量化の要求に応えられるものではない。

特開２０１１−０９４７６３号公報 特開２００６−２７３１２１号公報 特開２００７−２１６７２１号公報 特開２００９−０７２８４１号公報 特開２０１０−０２３１３５号公報 特開昭５２−０２５８７３号公報 特開２００３−１１８００６号公報 特開２００４−２８６１７９号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、小型且つ軽量の電動式パワーステアリング装置を低コストで実現できる構造及びその製造方法を実現すべく発明したものである。

本発明の電動式パワーステアリング装置及びその製造方法のうち、請求項１に記載した電動式パワーステアリング装置の発明は、ハウジングと、回転軸と、ウォームホイールと、ウォームと、電動モータとを備える。
このうちのハウジングは、固定の部分に支持されて回転しない。
又、前記回転軸は、このハウジングに対し回転自在に設けられて、ステアリングホイールの操作により回転させられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する。
又、前記ウォームホイールは、前記ハウジングの内部でこの回転軸の一部に、この回転軸と同心に支持されて、この回転軸と共に回転する。
又、前記ウォームは、ウォーム軸の軸方向中間部にウォーム歯を設けて成り、このウォーム歯を前記ウォームホイールと噛合させた状態で、前記ハウジングに対し回転自在に支持されている。
更に、前記電動モータは、前記ウォームを回転駆動する。

特に、本発明の電動式パワーステアリング装置に於いては、前記ウォームホイールを、円輪状のホイール部と、このホイール部の周囲にこのホイール部と同心に設けられて、このホイール部の外周面に溶着された合成樹脂製の歯部とから成るものとしている。又、このホイール部と前記回転軸とを金属材により一体に構成している。
更に、このホイール部の軸方向に関する厚さ寸法は、前記歯部若しくはこの歯部となるべき中間素材を溶着固定する為、外径側端部に全周に亙って設けられたリム部で大きく、このリム部よりも内径寄り部分で軸方向側面から凹入される状態で形成された肉盗み部に対応する部分で小さくなっている。

この様な本発明を実施する場合に、例えば請求項２に記載した発明の様に、前記肉盗み部を、前記リム部の軸方向片面にのみ設ける。
この様な請求項２に記載した発明を実施する場合に好ましくは、請求項３に記載した発明の様に、前記肉盗み部を、前記ホイール部の側面に全周に亙って設ける。そして、前記ハウジングに対して前記回転軸を回転自在に支持する転がり軸受の一部を、前記肉盗み部の内部に入り込ませる。
或いは、上述の様な請求項２に記載した発明を実施する場合に、例えば請求項４に記載した発明の様に、前記肉盗み部を、前記ホイール部の軸方向片面の開口部の幅が最も広く、奥部に向かうに従って漸次狭くなる形状（断面Ｖ字形）とする事もできる。
又は、本発明を実施する場合に、請求項５に記載した発明の様に、前記肉盗み部を、前記リム部の軸方向両面に設ける事もできる。

又、請求項６に記載した、電動式パワーステアリング装置の製造方法に関する発明は、前記リム部に前記歯部若しくはこの歯部となるべき中間素材を外嵌し、この歯部若しくはこの歯部となるべき中間素材の周囲に高周波誘導コイルを配置すると共に、前記回転軸を径方向及び軸方向の位置決めを図って保持した状態で、前記高周波誘導コイルに通電して前記リム部を発熱させ、このリム部の外周面と前記歯部若しくはこの歯部となるべき中間素材の内周面とを溶着する。

この様な本発明の電動式パワーステアリング装置の製造方法を実施する場合に、例えば請求項７に記載した発明の様に、前記回転軸の一部で前記ホイール部に隣接する部分に設けられた、この回転軸を前記ハウジング内の回転自在に支持する為の転がり軸受の内輪を外嵌固定する為の内輪嵌合部をチャックにより把持する。そして、前記回転軸の径方向に関する位置決めを図ると共に、このチャックの軸方向端面を前記内輪嵌合部の端部に存在する段差面に突き当てて、前記回転軸の軸方向に関する位置決めを図る。更に、この状態で、前記高周波誘導コイルの内周面と前記リム部の外周面とを、前記歯部若しくはこの歯部となるべき中間素材を介して径方向に対向させる。

或いは、請求項８に記載した発明の様に、前記回転軸を中空円管状とする。そして、この回転軸の両端開口部に、互いに対向する先端部を円すい状の凸面としたセンタリング治具の先端部を挿入して、前記回転軸の径方向及び軸方向の位置決めを図る。更に、この状態で、前記高周波誘導コイルの内周面と前記リム部の外周面とを、前記歯部若しくはこの歯部となるべき中間素材を介して径方向に対向させる。

更には、請求項９に記載した発明の様に、前記リム部の外周面と前記歯部若しくはこの歯部となるべき中間素材の内周面とを溶着する為にこのリム部を前記高周波誘導コイルへの通電に基づいて発熱させる際に、前記回転軸の一部に別の高周波誘導コイルにより高周波焼き入れ処理を施す事もできる。この高周波焼き入れ処理を施す部分としては、例えば、前記回転軸と別の回転軸とをトルク伝達可能に結合する自在継手のヨークの基部を外嵌固定する為に前記回転軸の端部に設けたセレーション部がある。

上述の様に構成する本発明の電動式パワーステアリング装置及びその製造方法は、小型且つ軽量の構造を低コストで実現できる。
即ち、回転軸とホイール部とを一体とし、しかもこのホイール部の軸方向に関する厚さ寸法を、径方向外端部で大きく、内径寄り部分で小さくしているので、歯部若しくはこの歯部となるべき中間素材の軸方向に関する幅寸法、並びに、前記回転軸とウォームホイールとの結合強度を確保しつつ、このウォームホイールの肉厚の低減による軽量化を図れる。又、前記ホイール部の内径寄り部分に設けた肉盗み部に、電動式パワーステアリングホイールを構成する他の部分を配置できる為、この分の小型化も図れる。更に、前記ホイール部と前記歯部若しくはこの歯部となるべき中間素材とを高周波誘導加熱により溶着する為、歯部若しくはこの歯部となるべき中間素材を、射出成形と同時にホイール部に結合固定する場合の様に、複雑な設備が不要になり、製造コストを抑える事もできる。

本発明の実施の形態の第１例を示す、図１４のＡ−Ａ断面に相当する図。 回転軸及びウォームホイールを取り出し、更に歯部となる環状中間素材と組み合わせた状態を、図１と同方向から見た断面図。 図２の下方から見た端面図。 ホイール部と環状中間素材とを、高周波誘導加熱により溶着する状態を示す断面図。 本発明の実施の形態の第２例を示す、図１と同様の図。 同第３例を示す、図１と同様の図。 回転軸及びウォームホイールを取り出して図６と同方向から見た断面図。 ホイール部と環状中間素材とを、高周波誘導加熱により溶着する状態を示す断面図。 本発明の実施の形態の第３例を示す、図２と同様の図。 同第４例を示す、図４と同様の図。 同第５例を示す、図４と同様の図。 同第６例を示す、図４と同様の図。 従来構造の１例を示す、部分切断側面図。 同じく図１３のＢ−Ｂ拡大断面図。 より具体的構造を示す、図１４のＡ−Ａ断面に相当する図。

［実施の形態の第１例］
図１〜４は、請求項１、２、６に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本例を含めて本発明の特徴は、電動式パワーステアリング装置を構成するウォーム減速機のウォームホイール４ｂ及びこのウォームホイール４ｂと共に回転する回転軸１０ａの構造及びその製造方法にある。その他の部分に関しては、前述の図１５に示した構造を含め、前述の特許文献１〜５に記載される等により従来から知られている構造及びその製造方法と同様であるから、説明を省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。

前記ウォームホイール４ｂは、炭素鋼等の、高周波誘導加熱が可能な金属製で円輪状のホイール部１６ａと、合成樹脂製で円環状の歯部１７ａとから構成している。このうちのホイール部１６ａは前記回転軸１０ａの中間部外周面に、この回転軸１０ａと一体に形成している。この為に、金属製の素材に、熱間鍛造等の塑性加工を施す事により、前記回転軸１０ａと前記ホイール部１６ａとを一体に、且つ、互いに同心に形成している。

本例の場合、このホイール部１６ａの軸方向に関する厚さ寸法は、前記歯部１７ａを溶着固定する為、外径側端部に全周に亙って設けられたリム部１８で大きく、このリム部１８よりも内径寄り部分に設けた肉盗み部１９で小さくなっている。この肉盗み部１９は、前記リム部１８の軸方向両側面のうち、転がり軸受１１ｂに対向する片側面から凹入した状態で、全周に亙って形成されている。又、前記肉盗み部１９を、前記リム部１８の径方向内端部（内周縁）まで形成して、この肉盗み部１９の内径側端部を、前記回転軸１０ａの外周面に一致させている。又、前記リム部１８の外周面の中心軸と前記回転軸１０ａの回転中心とは、互いに一致している。

更に、前記歯部１７ａは前記リム部１８の外周面に、高周波誘導加熱により溶着し、結合固定している。この為に、予め押し出し成形及び切断により、或いは射出成形により、円環状に形成した環状中間素材２０を前記リム部１８に、締り嵌めにより外嵌する。次いで、これら環状中間素材２０及びリム部１８の周囲に円環状の高周波誘導コイル２１を、これら環状中間素材２０及びリム部１８と同心に配置した状態で、この高周波誘導コイル２１に通電する。

そして、前記リム部１８を含む前記ホイール部１６ａを発熱させて、前記環状中間部材２０の内周面部分を溶融させ、この環状中間部材２０の内周面と前記リム部１８の外周面とを溶着させる。この際、前記高周波誘導コイル２１と前記回転軸１０ａとの、径方向及び軸方向に関する位置決めを図り、この高周波誘導コイル２１により前記リム部１８を、均一に発熱させる。この結果、前記環状中間部材２０がこのリム部１８の周囲に結合固定される。尚、これら環状中間部材２０の内周面とリム部１８の外周面との結合強度を高くする為に、予めこのリム部１８の外周面に、セレーション状の凹凸、若しくはローレット目の如き、微小な凹凸を形成しておく。

前記環状中間部材２０を前記リム部１８の周囲に結合固定したならば、その後、前述の特許文献４、５に記載される等により従来から知られている方法により、前記環状中間素材２０の外周面に歯を形成し、この環状中間素材２０を前記歯部１７ａとする。更にその後、前記ウォームホイール４ｂを前記回転軸１０ａと共にハウジング３ａ内に組み込んで、図１に示す様な電動式パワーステアリング装置とする。

上述の様な本例の電動式パワーステアリング装置及びその製造方法によれば、小型且つ軽量の構造を、低コストで実現できる。この理由は、以下の通りである。
先ず、前記回転軸１０ａと前記ウォームホイール４ｂのホイール部１６ａとを一体とし、しかもこのホイール部１６ａに肉盗み部１９を設けて、このホイール部１６ａの軸方向に関する厚さ寸法を、径方向外端部で大きく、内径寄り部分で小さくしている。前記回転軸１０ａと前記ホイール部１６ａとを一体とした事で、これら回転軸１０ａとホイール部１６ａとの嵌合強度確保の為、このホイール部１６ａの内径側端部の軸方向厚さを確保する必要がない。前記歯部１７ａの軸方向に関する幅寸法を確保する為には、前記ホイール部１６ａの外径側端部に設けた、前記リム部１８の幅寸法さえ確保すれば足りる。この為、前記回転軸１０ａと前記ウォームホイール４ｂとの結合強度を確保しつつ、前記ホイール部１６ａの内径側部分の軸方向厚さを小さく抑えて、前記ウォームホイール４ｂの軽量化を図れる。

又、図示の例の場合には、前記肉盗み部１９内に、転がり軸受１１ｂの外輪を保持する為、ハウジング３ａ内に設けた保持部２２の端部を進入させている。この為に本例の場合には、前述した図１５に示した従来構造に比べて、１対の転がり軸受１１ａ、１１ｂ同士のピッチを短くでき、その分、電動式パワーステアリングホイールの小型・軽量化も図れる。

更に、前記ホイール部１６ａと前記歯部１７ａとを高周波誘導加熱により溶着する為、前述の特許文献２、３に記載された如く、歯部若しくはこの歯部となるべき中間素材を射出成形と同時にホイール部に結合固定する場合の様に、複雑な設備が不要になり、製造コストを抑える事もできる。即ち、前記歯部１７ａの元となる、前記環状中間部材２０は、一体押し出し成形した円筒状の前素材を所定長さに切断するか、仮に１個ずつ射出成形する場合でも、簡単な射出成形型により造れる。又、前記ホイール部１６ａと前記歯部１７ａと溶着する為の前記高周波誘導加熱コイル２１は、単純な円環状のもので足りる為、設備コストは低く抑えられる。この為、上述の様に製造コストを抑えられる。

［実施の形態の第２例］
図５は、請求項１〜３に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、ハウジング３ａに対して回転軸１０ａを回転自在に支持する転がり軸受１１ｂの一部を、肉盗み部１９の内部に入り込ませている。即ち、上述した実施の形態の第１例の場合、保持部２２の先端部のみを肉盗み部１９内に進入させ、転がり軸受１１ｂに関してはこの肉盗み部１９外に位置させていたのに対して、本例の場合には、保持部２２ａを前記肉盗み部１９内に、より深く進入させて、この保持部２２ａ内に保持された前記転がり軸受１１ｂの軸方向の一部を、前記肉盗み部１９内に配置している。
この様な本例の構造によれば、１対の転がり軸受１１ａ、１１ｂ同士のピッチをより短くできて、電動式パワーステアリングホイールをより小型・軽量化できる。
その他の部分に関しては、上述した実施の形態の第１例の場合と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。

［実施の形態の第３例］
図６〜８は、請求項１、５に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。
本例の場合には、ホイール部１６ｂの軸方向両側面に肉盗み部１９ａ、１９ａを設けて、このホイール部１６ｂの径方向外径寄り部分の形状を、軸方向に関して対称にしている。
この様な形状を採用する事により本例の場合には、図８に示す様に、高周波誘導コイル２１により前記ホイール部１６ｂを加熱する際に、このホイール部１６ｂの外周縁部に存在するリム部１８ａを、軸方向全幅に亙り均一に発熱させる事ができる。この結果、このリム部１８ａの外周面と環状中間素材２０の内周面との結合部の品質を良好にし易い。
その他の部分に関しては、前述した実施の形態の第１例の場合と同様であるから、同等部分に関する説明は省略する。

［実施の形態の第４例］
図９は、請求項１、２、４に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の場合には、ホイール部１６ｃの軸方向片面の径方向中間部に、このホイール部１６ｃの軸方向片面の開口部の幅が最も広く、奥部に向かうに従って漸次狭くなる、断面Ｖ字形の肉盗み部１９ｂを形成している。
この様な形状を有する肉盗み部１９ｂは、鍛造加工により容易に形成できる為、前記ホイール部１６ｃを含む部材の生産性を向上できる。但し、本例の構造は、保持部２２（図１参照）を内部に進入させる事は難しいので、１対の転がり軸受１１ａ、１１ｂ（図１参照）同士のピッチを短くして小型・軽量化を図る面からは不利である。
その他の部分に関しては、前述した実施の形態の第１例の場合と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。

［実施の形態の第５例］
図１０は、請求項６、７に対応する、本発明の実施の形態の第５例を示している。本例の場合には、内径を拡縮自在としたチャック２３により、回転軸１０ａの一部でホイール部１６ａに隣接する部分に設けられた、内輪嵌合部２４を把持する。この内輪嵌合部２４は、転がり軸受１１ｂの内輪（図１参照）を外嵌固定する為の円筒面で、前記回転軸１０ａと、高精度で同心に加工されている。従って、前記チャック２３により前記内輪嵌合部２４を把持する事により、前記回転軸１０ａの径方向に関する位置決めを、高精度で図れる。同時に、前記チャック２３の軸方向端面を、前記内輪嵌合部２４の端部に存在する段差面２５に突き当てて、前記回転軸１０ａの軸方向に関する位置決めを図る。更に、この状態で、高周波誘導コイル２１の内周面とリム部１８の外周面とを、環状中間素材２０を介して径方向に対向させる。

この様な本例の製造方法によれば、前記高周波誘導コイル２１の内周面と前記リム部１８の外周面とを、径方向及び軸方向に関して、高精度に位置決めした状態で対向させられる。この為、前記高周波誘導コイル２１として、例えば軸方向に関する幅寸法が大きめのものを使用する必要がなくなり、設備の小型化と共に消費電力の低減を図れる等、製造コストの低廉化を図り易くできる。
その他の部分に関しては、前述した実施の形態の第１例の場合と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。

［実施の形態の第６例］
図１１は、請求項６〜８に対応する、本発明の実施の形態の第６例を示している。本例の場合には、中空円管状の回転軸１０ａの両端開口部に、互いに対向する先端部を円すい状の凸面としたセンタリング治具２６ａ、２６ｂの先端部を挿入して、前記回転軸１０ａの径方向及び軸方向の位置決めを図っている。
この様な本例の製造方法によれば、前記回転軸１０ａの位置決めを、より高精度に行える。特に、この回転軸１０ａの倒れ方向の変位を、より十分に抑えられる。尚、図示の例では、前記センタリング治具２６ａ、２６ｂに加えてチャック２３も設けているが、このチャック２３は省略しても良い。
その他の部分に関しては、上述した実施の形態の第５例の場合と同様であるから、同等部分に関する説明は省略する。

［実施の形態の第７例］
図１２は、請求項６、７、９に対応する、本発明の実施の形態の第７例を示している。本例の場合には、高周波誘導コイル２１への通電に基づいて、ホイール部１６ａのリム部１８と環状中間素材２０とを溶着するのと同じ（同一のチャッキング）工程で、回転軸１０ａの端部に設けたセレーション部２７に、別の高周波誘導コイル２８により、高周波焼き入れ処理を施す。このセレーション部２７は、前記回転軸１０ａの端部と中間シャフト１５の端部とをトルク伝達可能に接続する為の自在継手１４ａ（図１３参照）のヨークを結合する為に設けている。

本例の場合には、それぞれが高周波誘導コイル２１、２８により行う工程を集約する事で、設備の簡略化と共に作業時間の短縮化を可能にして、製造コストの低廉化を可能にしている。
尚、前記回転軸１０ａの反対側端部には、ステアリングシャフト２ａ（図１４参照）の先端部と、回転方向に関する所定角度の相対変位を可能に、且つ、この所定角度相対変位した場合にトルク伝達可能にする為の、歯車状の凹凸部２９を設けている。この凹凸部２９に関しても、耐摩耗性向上の為に高周波焼き入れする必要があれば、更に第三の高周波誘導コイルにより、同時に焼き入れ処理する事もできる。但し、この場合には、この第三の高周波誘導コイルに関しては、径方向に関して退避可能な分割型として、前記回転軸１０ａの出し入れを可能にする必要がある。
その他の部分に関しては、前述した実施の形態の第５例の場合と同様であるから、同等部分に関する説明は省略する。
又、前述した実施の形態の各例の場合、肉盗み部をホイール部の側面に全周に亙って設けているが、このホイール部の側面の円周方向複数箇所に等間隔に設ける事もできる。但し、この場合には、回転軸を回転自在に支持する転がり軸受の外輪を保持する為の保持部を、前記肉盗み部の内部に進入させる事はできない。

図１０〜１２に示した、ホイール部と環状中間素材の溶着方法は、このホイール部に肉盗み部が存在する構造に限らず、このホイール部の軸方向に関する厚さ寸法が内径側から外径側まで均一な構造に関しても適用できる。
又、前述した実施の形態の各例の場合、肉盗み部をホイール部の側面に全周に亙って設けているが、このホイール部の側面の円周方向複数箇所に等間隔に設ける事もできる。但し、この場合には、回転軸を回転自在に支持する転がり軸受の外輪を保持する為の保持部を、前記肉盗み部の内部に進入させる事はできない。

１ ステアリングホイール
２、２ａ ステアリングシャフト
３、３ａ ハウジング
４、４ａ、４ｂ ウォームホイール
５ ウォーム歯
６ ウォーム軸
７ 電動モータ
８、８ａ ウォーム
９ａ、９ｂ 転がり軸受
１０、１０ａ 回転軸
１１ａ、１１ｂ 転がり軸受
１２ トーションバー
１３ トルクセンサ
１４ａ、１４ｂ 自在継手
１５ 中間シャフト
１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ ホイール部
１７、１７ａ 歯部
１８、１８ａ リム部
１９、１９ａ、１９ｂ 肉盗み部
２０ 環状中間素材
２１ 高周波誘導コイル
２２、２２ａ 保持部
２３ チャック
２４ 内輪嵌合部
２５ 段差面
２６ａ、２６ｂ センタリング治具
２７ セレーション部
２８ 高周波誘導コイル
２９ 凹凸部
３０ ステアリングギヤユニット

Claims (9)

1. 固定の部分に支持されて回転しないハウジングと、このハウジングに対し回転自在に設けられて、ステアリングホイールの操作により回転させられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する回転軸と、前記ハウジングの内部でこの回転軸の一部に、この回転軸と同心に支持されて、この回転軸と共に回転するウォームホイールと、ウォーム軸の軸方向中間部にウォーム歯を設けて成り、このウォーム歯をこのウォームホイールと噛合させた状態で、前記ハウジングの内側に回転自在に支持されたウォームと、このウォームを回転駆動する電動モータとを備えた電動式パワーステアリング装置に於いて、
   前記ウォームホイールが、円輪状のホイール部と、このホイール部の周囲にこのホイール部と同心に設けられて、このホイール部の外周面に溶着された合成樹脂製の歯部とから成るものであり、このホイール部と前記回転軸とが金属材により一体に構成されており、このホイール部の軸方向に関する厚さ寸法は、前記歯部を溶着固定する為、外径側端部に全周に亙って設けられたリム部で大きく、このリム部よりも内径寄り部分で軸方向側面から凹入される状態で形成された肉盗み部に対応する部分で小さくなっている事を特徴とする電動式パワーステアリング装置。
2. 前記肉盗み部が、前記リム部の軸方向片面にのみ設けられている、請求項１に記載した電動式パワーステアリング装置。
3. 前記肉盗み部が前記ホイール部の側面に全周に亙って設けられており、前記ハウジングに対して前記回転軸を回転自在に支持する転がり軸受の一部が、前記肉盗み部の内部に入り込んでいる、請求項２に記載した電動式パワーステアリング装置。
4. 前記肉盗み部が、前記ホイール部の軸方向片面の開口部の幅が最も広く、奥部に向かうに従って漸次狭くなる形状を有する、請求項２に記載した電動式パワーステアリング装置。
5. 前記肉盗み部が、前記リム部の軸方向両面に設けられている、請求項１に記載した電動式パワーステアリング装置。
6. 請求項１〜５のうちの何れか１項に記載した電動式パワーステアリング装置の製造方法であって、前記リム部に前記歯部若しくはこの歯部となる中間素材を外嵌し、この歯部の周囲に高周波誘導コイルを配置すると共に、前記回転軸を径方向及び軸方向の位置決めを図って保持した状態で、前記高周波誘導コイルに通電して前記リム部を発熱させて、このリム部の外周面と前記歯部の内周面とを溶着する電動式パワーステアリング装置の製造方法。
7. 前記回転軸の一部で前記ホイール部に隣接する部分に設けられた、この回転軸を前記ハウジング内の回転自在に支持する為の転がり軸受の内輪を外嵌固定する為の内輪嵌合部をチャックにより把持して、前記回転軸の径方向に関する位置決めを図ると共に、このチャックの軸方向端面を前記内輪嵌合部の端部に存在する段差面に突き当てて、前記回転軸の軸方向に関する位置決めを図った状態で、前記高周波誘導コイルの内周面と前記リム部の外周面とを、前記歯部若しくはこの歯部となるべき中間素材を介して径方向に対向させる、請求項６に記載した電動式パワーステアリング装置の製造方法。
8. 前記回転軸が中空円管状であり、この回転軸の両端開口部に、互いに対向する先端部を円すい状の凸面としたセンタリング治具の先端部を挿入して、前記回転軸の径方向及び軸方向の位置決めを図った状態で、前記高周波誘導コイルの内周面と前記リム部の外周面とを、前記歯部若しくはこの歯部となるべき中間素材を介して径方向に対向させる、請求項６〜７のうちの何れか１項に記載した電動式パワーステアリング装置の製造方法。
9. 前記リム部の外周面と前記歯部若しくはこの歯部となるべき中間素材の内周面とを溶着する為にこのリム部を前記高周波コイルへの通電に基づいて発熱させる際に、前記回転軸の一部に別の高周波誘導コイルにより高周波焼き入れ処理を施す、請求項６〜８のうちの何れか１項に記載した電動式パワーステアリング装置の製造方法。

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