JP2016141294A

JP2016141294A - ステアリング装置

Info

Publication number: JP2016141294A
Application number: JP2015019307A
Authority: JP
Inventors: 徹也藤田; Tetsuya Fujita
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2015-02-03
Filing date: 2015-02-03
Publication date: 2016-08-08

Abstract

【課題】組み付けが容易で、かつピニオンシャフトを支持する軸受に予圧を付与することが可能なステアリング装置を提供する。【解決手段】ステアリング装置１は、ラックシャフト２及びピニオンシャフト６の歯部６０を収容するラックハウジング３と、ピニオンシャフト６の歯部６０に連続して形成された延在部６１及び減速機構１４を収容するウォームハウジング４と、ピニオンシャフト６を支持する第１軸受７１及び第２軸受７２とを備え、ラックハウジング３は、第２軸受７２の第２外輪７２１の側面７２１ｃに当接する当接部３２１を有し、ウォームハウジング４とラックハウジング３とを組み合わせることにより第２外輪７２１が当接部３２１から軸方向の押圧力を受け、第２軸受７２に予圧が付与される。【選択図】図４

Description

本発明は、車両のステアリング装置に関する。

従来、車両のステアリング装置として、車両の車幅方向への軸方向移動によって車両の転舵輪を転舵するラックシャフトと、ラックシャフトのラック歯に噛み合うピニオン歯が形成されたピニオンシャフトとを有し、運転者のステアリングホイールの操舵操作を補助する操舵補助力をピニオンシャフトに付与する電動パワーステアリング装置がある（例えば特許文献１参照）。

特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置は、電動モータの出力がウォームギヤ機構によって減速されてピニオンシャフトに伝達される。ピニオンシャフトの一端部には、ウォームギヤ機構のウォームホイールが一体回転するように固定されている。

また、ピニオンシャフトは、ピニオン歯を挟む位置に配置された第１ベアリング及び第２ベアリングによってハウジングに対して回転可能に支持されている。第１ベアリングは、針状ころ軸受からなり、ピニオンシャフトにおけるウォームホイールが固定された一端部とは反対側の他端部に嵌合されている。第２ベアリングは、玉軸受からなり、内輪（インナレース）がピニオンシャフトに嵌合され、外輪（アウタレース）は、ハウジングに形成されたベアリング保持部底面と係止リングとの間で挟持されている。係止リングは、ハウジングに形成された係止リング嵌合部に嵌合されている。

特開２０１３−１９３７０４号公報

このように構成されたステアリング装置では、ピニオンシャフトを支持するベアリング（玉軸受）のガタが大きいと、車両の走行に伴う振動によってピニオンシャフトがガタついてしまい、騒音発生の要因となり得る。このため、ベアリングに予圧を付与することが望ましい。

しかし、特許文献１に記載のステアリング装置において第２ベアリングに予圧を付与するためには、例えば係止リングに替えてハウジングに螺合するナット部材を設け、このナット部材による締め付けによって第２ベアリングに予圧を付与すると共に、ナット部材の緩め止めを行わなければならない。このため、組み付け工数が増大してしまうという問題があった。

そこで、本発明は、組み付けが容易で、かつピニオンシャフトを支持する軸受に予圧を付与することが可能なステアリング装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、ラック歯を有し、軸方向移動によって車両の転舵輪を転舵するラックシャフトと、前記ラック歯に噛み合うピニオン歯が外周面に形成された歯部、前記歯部と同軸上に延在する円柱状の延在部、及び前記延在部との間に前記歯部を挟む位置に形成された被支持部を有するピニオンシャフトと、前記ピニオンシャフトの前記延在部に嵌合され、操舵補助力を発生するモータの出力軸に連結された駆動ギヤに噛み合う減速ギヤと、前記ピニオンシャフトの前記歯部及び前記ラックシャフトを収容する第１ハウジングと、前記ピニオンシャフトの前記延在部の少なくとも一部を前記減速ギヤ及び前記駆動ギヤと共に収容する第２ハウジングと、前記ピニオンシャフトの前記被支持部に嵌合された第１軸受と、前記ピニオンシャフトの前記延在部に嵌合された第２軸受とを備え、前記第２軸受は、前記ピニオンシャフトの前記延在部に圧入嵌合された第２内輪、前記第２内輪と同軸配置された第２外輪、及び前記内輪と前記外輪との間に配置された複数の球状転動体を有し、前記第１ハウジングは、前記第２外輪の側面に当接する当接部を有し、前記第２ハウジングと前記第１ハウジングとを組み合わせることにより前記第２外輪が前記当接部から軸方向の押圧力を受け、前記第２軸受に予圧が付与される、ステアリング装置を提供する。

本発明に係るステアリング装置によれば、ピニオンシャフトを支持する軸受に予圧を付与することを可能としながら、組み付け工数の増大を抑制することができる。

本発明の実施の形態に係るステアリング装置を模式的に示す全体構成図である。ラックハウジングの一部を破断し、その周辺部と共に示す構成図である。（ａ）は、操舵補助装置を示す図２のＡ矢視図である。（ｂ）は、サブアセンブリを組み付ける前の操舵補助装置を示す状態図である。操舵補助装置の構成を示す図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。図４の部分拡大図である。操舵補助装置の組み付け時の状態を示す説明図である。

［実施の形態］
（ステアリング装置の全体構成）
図１は、本発明の実施の形態に係るステアリング装置を模式的に示す全体構成図である。このステアリング装置１は、車両に搭載され、運転者の操舵操作に応じて転舵輪である前輪を転舵させる。図１では、図面左側が車両の右側にあたり、図面右側が車両の左側にあたる。なお、図１における符号中の文字「Ｒ」は車両の右側を示し、文字「Ｌ」は車両の左側を示している。

ステアリング装置１は、運転者が回転操作するステアリングホイール１０１と、ステアリングホイール１０１が一端部に固定されたコラムシャフト１０２と、コラムシャフト１０２に自在継手１１１を介して連結されたインターミディエイトシャフト（中間シャフト）１０３と、インターミディエイトシャフト１０３に自在継手１１２を介して連結された第１ピニオンシャフト１０４と、第１ピニオンシャフト１０４に噛み合うラックシャフト２と、運転者によるステアリングホイール１０１の操舵操作を補助する操舵補助力を発生させる操舵補助装置１０とを備えている。

自在継手１１１，１１２は、例えばカルダンジョイントからなる。コラムシャフト１０２、インターミディエイトシャフト１０３、及び第１ピニオンシャフト１０４は、ステアリングホイール１０１に接続されるステアリングシャフト１００を構成する。第１ピニオンシャフト１０４の外周面には、斜歯からなるピニオン歯１０４ａが形成されている。

操舵補助装置１０は、ステアリングシャフト１００の第１ピニオンシャフト１０４における操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ１２１と、操舵トルクセンサ１２１によって検出した操舵トルク及び車速に応じてモータ電流を出力する制御装置１３と、制御装置１３から出力されるモータ電流によって操舵補助力を発生する電動モータ１３０と、電動モータ１３０の出力軸１３１の回転を減速する減速機構１４と、減速機構１４によって減速された電動モータ１３０のトルクによって回転する第２ピニオンシャフト６とを備えている。

減速機構１４は、電動モータ１３０の出力軸１３１と一体回転するように連結された駆動ギヤとしてのウォーム１３２と、ウォーム１３２に噛み合う減速ギヤとしてのウォームホイール１４０とからなる。ウォームホイール１４０は、操舵補助装置１０の第２ピニオンシャフト６と共に回転し、この第２ピニオンシャフト６に操舵補助トルクを付与する。第２ピニオンシャフト６の外周面には、斜歯からなるピニオン歯６ａが形成されている。

ラックシャフト２の両端部には、ボールジョイント１５Ｌ，１５Ｒを介して左右のタイロッド１６Ｌ，１６Ｒがそれぞれ連結されている。左右のタイロッド１６Ｌ，１６Ｒは、左右の前輪１７Ｌ，１７Ｒにそれぞれ連結されている。ラックシャフト２が車幅方向（左右方向）に進退移動すると、左右のタイロッド１６Ｌ，１６Ｒがそれぞれラックシャフト２に対して揺動し、左右の前輪１７Ｌ，１７Ｒがそれぞれ転舵される。

ラックシャフト２には、ステアリングシャフト１００の第１ピニオンシャフト１０４に形成されたピニオン歯１０４ａに噛み合う第１のラック歯２ａ、及び操舵補助装置１０の第２ピニオンシャフト６に形成されたピニオン歯６ａに噛み合う第２のラック歯２ｂが形成されている。ラックシャフト２は、第１ピニオンシャフト１０４及び第２ピニオンシャフト６の回転に伴う軸方向移動によって、左右の前輪１７Ｌ，１７Ｒをそれぞれ転舵する。

図２は、ラックシャフト２、第１ピニオンシャフト１０４、及び第２ピニオンシャフト６のそれぞれの少なくとも一部を収容するラックハウジング３の一部を破断して、その周辺部と共に示す構成図である。

ラックハウジング３は、例えば鋳造によって形成され、ラックシャフト２を軸方向移動可能に収容する円筒状の筒部３０と、ピニオン歯１０４ａを含む第１ピニオンシャフト１０４の一部を収容する第１ピニオンギヤ収容部３１と、ピニオン歯６ａを含む第２ピニオンシャフト６の一部を収容する第２ピニオンギヤ収容部３２とを有している。第１ピニオンギヤ収容部３１には、カバー部材３１０が固定され、このカバー部材３１０から突出した先端部には、自在継手１１２（図１参照）との連結のためのセレーション１０４ｂが形成されている。

ラックハウジング３の筒部３０における左右両端部と左右のタイロッド１６Ｌ，１６Ｒとの間には、伸縮可能な蛇腹構造を有するベローズ１８Ｌ，１８Ｒがそれぞれ設けられ、ラックハウジング３内への異物の侵入を防止している。このベローズ１８Ｌ，１８Ｒは、ボールジョイント１５Ｌ，１５Ｒ及びタイロッド１６Ｌ，１６Ｒの一部をそれぞれ収容し、ラックシャフト２の軸方向移動に伴って伸縮する。

また、ラックハウジング３の筒部３０における左右両端部における内側には、ラックシャフト２の軸方向移動をガイドする樹脂からなる左右のラックブッシュ１９Ｌ，１９Ｒが配置されている。

操舵補助装置１０は、前述の操舵トルクセンサ１２１，制御装置１３，電動モータ１３０，減速機構１４，及びピニオンシャフト６に加え、ラックハウジング３の第２ピニオンギヤ収容部３２に組み合わされるウォームハウジング４と、ウォームハウジング４の開口を閉塞する蓋部材５とを有している。ラックハウジング３は、本発明の「第１ハウジング」の一態様であり、ウォームハウジング４は、本発明の「第２ハウジング」の一態様である。また、第２ピニオンシャフト６は、本発明の「ピニオンシャフト」の一態様である。以下、第２ピニオンシャフト６を単にピニオンシャフト６という。

次に、操舵補助装置１０の構成について、図３乃至図５を参照して詳細に説明する。図３（ａ）は、操舵補助装置１０を示す図２のＡ矢視図である。図３（ｂ）は、後述するサブアセンブリ１０Ａを組み付ける前の操舵補助装置１０を図３（ａ）と同方向から見た状態を示す状態図である。図４は、操舵補助装置１０の構成を示す図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。図５は、図４の部分拡大図である。

なお、以下の説明では、説明の便宜上、「上」，「下」の語を用いているが、この「上」，「下」は、必ずしも実際の使用状態における鉛直方向の上下を限定するものではない。

図４に示すように、ラックハウジング３には、第２ピニオンギヤ収容部３２に連通する円筒部３３が形成され、この円筒部３３の内部に、ラックシャフト２をピニオンシャフト６に弾性的に押し付け、ラックシャフト２の第２のラック歯２ｂとピニオンシャフト６のピニオン歯６ａとの噛み合いを良好に維持するためのラックガイド機構８が収容されている。

このラックガイド機構８は、ラックシャフト２における第２のラック歯２ｂの裏側の外周面に摺接する樹脂からなるラックガイドシート８１１を有するサポートヨーク８１と、円筒部３３の開口を閉塞するキャップ８２と、サポートヨーク８１とキャップ８２との間に配置されたコイルバネ８３とを有して構成されている。コイルバネ８３は、サポートヨーク８１に形成された凹部８１０に収容され、その一端が凹部８１０の底面８１０ａに当接している。サポートヨーク８１は、コイルバネ８３の押圧力を底面８１０ａから受け、ラックシャフト２をピニオンシャフト６側に押し付けている。また、サポートヨーク８１の外周面には一対のＯリング８１２が配置され、コイルバネ８３の伸縮に伴ってサポートヨーク８１が進退移動すると、一対のＯリング８１２が円筒部３３の内面に摺接する。

ピニオンシャフト６は、ピニオン歯６ａが外周面に形成された歯部６０、歯部６０と同軸上に延在する円柱状の延在部６１、及び延在部６１との間に歯部６０を挟む位置に形成された被支持部６２を一体に有している。また、ピニオンシャフト６は、第１乃至第３軸受７１〜７３によって、その中心軸線Ｃを中心として回転可能に支持されている。

第１軸受７１は、針状ころ軸受であり、ピニオンシャフト６の被支持部６２に嵌合されている。また、第１軸受７１は、外輪７１１と、被支持部６２の外周面６２ａと外輪７１１との間に転動可能に配置された複数の針状ころ７１２とを有している。

第２軸受７２及び第３軸受７３は、玉軸受であり、ピニオンシャフト６の延在部６１に嵌合されている。第３軸受７３は、延在部６１における歯部６０とは反対側の端部に配置され、第２軸受７２は、ピニオンシャフト６の中心軸線Ｃに沿った軸方向における第３軸受７３よりも歯部６０側の位置に嵌合されている。

第２軸受７２及び第３軸受７３のそれぞれは、図５に示すように、内輪７２０，７３０と、内輪７２０，７３０と同軸配置された外輪７２１，７３１と、内輪７２０，７３０と外輪７２１，７３１との間に配置された複数の球状転動体７２２，７３２と、複数の球状転動体７２２，７３２を回転可能に保持する保持器７２３，７３３とを有している。

以下の説明では、第２軸受７２及び第３軸受７３の内輪７２０，７３０、外輪７２１，７３１、球状転動体７２２，７３２、及び保持器７２３，７３３をそれぞれ明確に区別するため、第２軸受７２の内輪７２０、外輪７２１、球状転動体７２２、及び保持器７２３を、それぞれ第２内輪７２０、第２外輪７２１、第２球状転動体７２２、及び第２保持器７２３といい、第３軸受７３の内輪７３０、外輪７３１、球状転動体７３２、及び保持器７３３を、それぞれ第３内輪７３０、第３外輪７３１、第３球状転動体７３２、及び第３保持器７３３という。

第２軸受７２の複数の第２球状転動体７２２は、第２内輪７２０に形成された内側軌道面７２０ａと、第２外輪７２１に形成された外側軌道面７２１ａとの間に配置されている。この内側軌道面７２０ａ及び外側軌道面７２１ａは断面円弧状であり、その曲率半径は、第２球状転動体７２２の半径よりも大きく形成されている。同様に、第３軸受７３の複数の第３球状転動体７３２は、第３内輪７３０に形成された内側軌道面７３０ａと、第３外輪７３１に形成された外側軌道面７３１ａとの間に配置されている。この内側軌道面７３０ａ及び外側軌道面７３１ａは断面円弧状であり、その曲率半径は、第３球状転動体７３２の半径よりも大きく形成されている。

第２ピニオンギヤ収容部３２には、図３及び図４に示すように、ピニオンシャフト６の歯部６０及び被支持部６２を収容する筒状の筒部３２０と、筒部３２０から上方に突出して第２軸受７２の第２外輪７２１に当接する環状の当接部３２１と、当接部３２１の外周に設けられた環状の外壁部３２２と、外壁部３２２から外方に突出して形成された複数（３つ）のフランジ部３２３とを有している。それぞれのフランジ部３２３には、ウォームハウジング４との締結のためのネジ孔３２３ａが形成されている（図３（ｂ）参照）。

ウォームハウジング４は、円筒状に形成された円筒部４０と、円筒部４０の下端部から外方に突出して形成された複数（３つ）のフランジ部４１と、円筒部４０の下端部から内方に突出して形成された環状の内鍔部４２と、電動モータ１３０の出力軸１３１及びウォーム１３２を収容するウォーム収容部４３とを一体に有している。

内鍔部４２は、その内周側の端部から下方に突出する環状突起４２１を有し、この環状突起４２１が第２ピニオンギヤ収容部３２の外壁部３２２の内側に嵌合している。すなわち、ウォームハウジング４は、この環状突起４２１にて、第２ピニオンギヤ収容部３２の外壁部３２２にインロー嵌合されている。

複数のフランジ部４１は、第２ピニオンギヤ収容部３２の複数のフランジ部３２３のそれぞれに対応して設けられ、ウォームハウジング４のフランジ部４１に形成された図略のボルト挿通孔に挿通されたボルト４１０が第２ピニオンギヤ収容部３２のフランジ部３２３に形成されたネジ孔３２３ａに螺合することで、ウォームハウジング４と第２ピニオンギヤ収容部３２とが締結されている。

ウォーム収容部４３は円筒部４０に連通し、ウォーム１３２は、円筒部４０に収容されたウォームホイール１４０に噛み合っている。ウォームホイール１４０は、芯金１４１と、この芯金１４１と一体に回転するように結合された樹脂からなるギヤ部１４２とからなる。芯金１４１は、ピニオンシャフト６の延在部６１に圧入嵌合（圧入により締り嵌めで嵌合すること）され、ピニオンシャフト６と一体に回転する。ギヤ部１４２の外周面には、ウォーム１３２との噛み合いのための斜歯が形成されている。

ピニオンシャフト６は、歯部６０及び被支持部６２、ならびに延在部６１の一部がラックハウジング３の第２ピニオンギヤ収容部３２に収容されている。ウォームハウジング４には、第２ピニオンギヤ収容部３２から上方に突出した延在部６１の一部が、ウォームホイール１４０及びウォーム１３２と共に収容されている。ウォームハウジング４の円筒部４０は上方に開口し、この開口が蓋部材５によって閉塞されている。

ピニオンシャフト６の延在部６１は、図５に示すように、ウォームホイール１４０が外嵌された大径部６１０と、大径部６１０よりも歯部６０側に形成された第１小径部６１１と、大径部６１０よりも蓋部材５側に形成された第２小径部６１２とを有している。第２小径部６１２は、延在部６１における歯部６０とは反対側の端部に形成されている。大径部６１０は、その外径が第１小径部６１１及び第２小径部６１２の外径よりも大きく、大径部６１０と第１小径部６１１との間には第１段差面６１１ａが、大径部６１０と第２小径部６１２との間には第２段差面６１２ａが、それぞれ形成されている。

第２軸受７２の第２内輪７２０は、ピニオンシャフト６の延在部６１における第１小径部６１１に圧入嵌合され、第３軸受７３の第３内輪７３０は、ピニオンシャフト６の延在部６１における第２小径部６１２に圧入嵌合されている。第２内輪７２０は、その側面７２０ｃが延在部６１における第１段差面６１１ａに当接するまで圧入され、第３内輪７３０は、その側面７３０ｃが延在部６１における第２段差面６１２ａに当接するまで圧入されている。

このように、本実施の形態では、ピニオンシャフト６の中心軸線Ｃ方向における第２内輪７２０の位置が第１段差面６１１ａによって規定され、同じくピニオンシャフト６の中心軸線Ｃ方向における第３内輪７３０の位置が第２段差面６１２ａによって規定されている。ただし、ウォームホイール１４０の芯金１４１の厚みを厚くし、芯金１４１の下端面に第２内輪７２０の側面７２０ｃを当接させ、芯金１４１の上端面に第３内輪７３０の側面７３０ｃを当接させてもよい。この場合には、ピニオンシャフト６の中心軸線Ｃ方向における第２内輪７２０及び第３内輪７３０の位置が、芯金１４１の下端面及び上端面によってそれぞれ規定される。

蓋部材５は、図３（ａ）に示すように、ウォームハウジング４の円筒部４０の開口を閉塞する蓋部５０と、蓋部５０から外方に突出して形成された複数（２つ）のフランジ部５１とを一体に有している。蓋部材５は、フランジ部５１を挿通したボルト５１０が、ウォームハウジング４の円筒部４０から外方に突出して形成された図略の複数のフランジ部に形成されたネジ孔に螺合することにより、ウォームハウジング４に締結されている。

また蓋部５０は、図４に示すように、円盤状の本体部５００と、本体部５００から下方に突出してウォームハウジング４の円筒部４０にインロー嵌合される周壁５０１と、周壁５０１の内側で本体部５００から下方に突出して形成された環状の凸部５０２とを有している。周壁５０１の外周面には、ウォームハウジング４の円筒部４０に弾接するＯリング５２が配置されている。

凸部５０２の内側は、第３軸受７３を収容する凹部５０２ａとして形成されている。すなわち、第３軸受７３は、蓋部材５に形成された凹部５０２ａの内面とピニオンシャフト６の延在部６１における第２小径部６１２との間に配置されている。

凸部５０２の内側における蓋部５０の本体部５００には、第３軸受７３の第３内輪７３０との対向部に環状の盗み５０ａが形成され、この盗み５０ａによって蓋部材５と第３内輪７３０との干渉が回避されている。また、ピニオンシャフト６には、第２小径部６１２側の端面から大径部６１１に至る肉抜き穴６１ａが形成されている。

第２ピニオンギヤ収容部３２の当接部３２１は、その上端面が第２外輪７２１の下側の側面７２１ｃに当接する当接面３２１ａとして形成されている。また、第２ピニオンギヤ収容部３２の外壁部３２２は、その上端面がウォームハウジング４の内鍔部４２における下端面４２ａに突き当てられる突き当て面３２２ａとして形成されている。

一方、ウォームハウジング４の円筒部４０の上端面は、蓋部材５の蓋部５０に突き当てられる突き当て面４０ａとして形成されている。この突き当て面４０ａには、蓋部５０の本体部５００における周壁５０１よりも外側の外側下端面５００ａが当接している。またさらに、第３外輪７３１の上側の側面７３１ｃには、凸部５０２の内側における蓋部５０の本体部５００の内側下端面５００ｂが当接している。

これにより、第２軸受７２及び第３軸受７３には、ピニオンシャフト６の中心軸線Ｃ方向に沿った軸方向の予圧が付与されている。この予圧により、第２軸受７２の第２球状転動体７２２が第２内輪７２０の内側軌道面７２０ａに接触する接触点７２０ｂと、第２球状転動体７２２が第２外輪７２１の外側軌道面７２１ａに接触する接触点７２１ｂとを結ぶ直線ａは、第２内輪７２０側ほど上方に傾斜する。また、第３軸受７３の第３球状転動体７３２が第３内輪７３０の内側軌道面７３０ａに接触する接触点７３０ｂと、第３球状転動体７３２が第３外輪７３１の外側軌道面７３１ａに接触する接触点７３１ｂとを結ぶ直線ｂは、第３内輪７３０側ほど下方に傾斜する。そして、この構成により、第２軸受７２の第２内輪７２０と第２外輪７２１との軸方向のガタ、及び第３軸受７３の第３内輪７３０と第３外輪７３１との軸方向のガタが抑制されている。

なお、この予圧は、第２軸受７２における複数の第２球状転動体７２２、及び第３軸受７３における複数の第３球状転動体７３２のそれぞれに掛かるため、複数の第２球状転動体７２２と第２内輪７２０及び第２外輪７２１との接触状態はそれぞれ同様であり、複数の第３球状転動体７３２と第３内輪７３０及び第３外輪７３１との接触状態もそれぞれ同様であるが、図５では、１つの第２球状転動体７２２及び１つの第３球状転動体７３２について、接触点７２０ｂ，７２１ｂ，７３０ｂ，７３１ｂ及び直線ａ，ｂの符号を付し、他の第２球状転動体７２２及び第３球状転動体７３２については、これらの符号を省略している。

図６は、操舵補助装置１０の組み付け時の状態を示す説明図である。操舵補助装置１０は、ウォームハウジング４、蓋部材５、ピニオンシャフト６、第２軸受７２、第３軸受７３、減速機構１４、及び電動モータ１３０を有するサブアセンブリ１０Ａを、ラックハウジング３の第２ピニオンギヤ収容部３２に組み付けて構成される。

この組み付けの際、サブアセンブリ１０Ａは、第２ピニオンギヤ収容部３２に対してピニオンシャフト６の中心軸線Ｃと平行な矢印Ｃ方向に移動し、ピニオンシャフト６が第２ピニオンギヤ収容部３２の筒部３２０に挿入されると共に、第２ピニオンギヤ収容部３２の当接部３２１の当接面３２１ａが第２軸受７２の第２外輪７２１の側面７２１ｃに当接し、第２ピニオンギヤ収容部３２の外壁部３２２の突き当て面３２２ａがウォームハウジング４の内鍔部４２における下端面４２ａに突き当てられる。また、第２軸受７２の第２外輪７２１は、ウォームハウジング４における内鍔部４２の内周面４２ａに動き嵌めによって嵌合される。そして、複数（３つ）のボルト４１０によってウォームハウジング４がラックハウジング３の第２ピニオンギヤ収容部３２に固定され、ウォームハウジング４とラックハウジング３とが組み合わされる。

このように、ウォームハウジング４とラックハウジング３とを組み合わせることにより、第２軸受７２の第２外輪７２１が第２ピニオンギヤ収容部３２の当接部３２１から軸方向の押圧力を受け、第２外輪７２１に予圧が付与される。また、第２外輪７２１が第２ピニオンギヤ収容部３２の当接部３２１から軸方向の押圧力を受けることにより、この押圧力がピニオンシャフト６の延在部６１を介して第３軸受７３にも作用し、第３外輪７３１に予圧が付与される。すなわち、第２外輪７２１が第２ピニオンギヤ収容部３２の当接部３２１から軸方向の押圧力を受けることにより、第２軸受７２及び第３軸受７３に予圧が付与される。

ここで、第２軸受７２及び第３軸受７３に付与される予圧は、図４に示すように、ピニオンシャフト６の中心軸線Ｃ方向における第２ピニオンギヤ収容部３２の当接部３２１の当接面３２１ａと外壁部３２２の突き当て面３２２ａとの間の距離Ｄ_１、同じくピニオンシャフト６の中心軸線Ｃ方向におけるウォームハウジング４の内鍔部４２の下端面４２ａと円筒部４０の突き当て面４０ａとの間の距離Ｄ_２、及びピニオンシャフト６の中心軸線Ｃ方向における蓋部材５の本体部５００の外側下端面５００ａと内側下端面５００ｂとの間の距離Ｄ_３の合計値Ｄ（Ｄ＝Ｄ_１＋Ｄ_２＋Ｄ_３）に応じて変化する。

そこで、本実施の形態では、距離Ｄ_１の測定結果に基づいて、蓋部材５におけるウォームハウジング４との接触面である外側下端面５００ａ、及び第３軸受７３の第３外輪７３１との接触面である内側下端面５００ｂの少なくとも何れかの面を削り加工する。この削り加工によって距離Ｄ_３が変化するので、ラックハウジング３の加工誤差によって距離Ｄ_１が変動しても、距離Ｄ_１〜Ｄ_３の合計値Ｄを所定の設計値に近づけることができ、第２軸受７２及び第３軸受７３に付与される予圧を所望の値にすることが可能となる。

なお、図４に示す例では、外側下端面５００ａが内側下端面５００ｂよりも下方に形成されているが、これとは逆に、内側下端面５００ｂが外側下端面５００ａよりも下方に形成されていてもよく、この場合には距離Ｄ_３が負の値となる。また、距離Ｄ_１の測定は、例えばハイドゲージやレーザー距離計、もしくは三次元測定機等の測定機によって行うことができる。蓋部材５の削り加工は、例えば切削又は研削、もしくは切削及び研削によって行うことができる。

（実施の形態の作用及び効果）
以上説明した本実施の形態によれば、ラックハウジング３とウォームハウジング４とを組み合わせることによってラックハウジング３の当接部３２１が第２軸受７２の第２外輪７２１に当接し、第２軸受７２に当接部３２１からの押圧力による予圧が付与される。また、この押圧力はピニオンシャフト６の延在部６１を介して第３軸受７３に伝達され、第３軸受７３にも予圧が付与される。これにより、ステアリング装置１の組み付け工数の増大を抑制しながら、第２軸受７２における第２内輪７２０及び第２外輪７２１と第２球状転動体７２２との間のガタ、及び第３軸受７３における第３内輪７３０及び第３外輪７３１と第３球状転動体７３２との間のガタを抑制することができ、ピニオンシャフト６のガタつきが抑えられる。

また、ラックハウジング３における当接部３２１の当接面３２１ａとウォームハウジング４との突き当て面３２２ａとの間のピニオンシャフト６の軸方向の距離Ｄ_１の測定結果に基づいて、蓋部材５における外側下端面５００ａ及び内側下端面５００ｂのうち少なくともいずれかの面が削り加工されるので、第２軸受７２及び第３軸受７３に付与される予圧を所望の値にすることが可能となる。

（付記）
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。

上記実施の形態では、ラックシャフト２に第１及び第２のラック歯２ａ，２ｂが形成され、第１のラック歯２ａに第１ピニオンシャフト１０４のピニオン歯１０４ａが噛み合い、第２のラック歯２ｂに第２ピニオンシャフト６のピニオン歯６ａが噛み合う場合について説明したが、これに限らない。例えば、ステアリング装置が１本のピニオンシャフトのみを有し、このピニオンシャフトに自在継手等を介してステアリングホイールが連結さると共に、操舵補助トルクが付与されるように構成してもよい。この場合、本実施の形態において図４を参照して説明した蓋部材５の蓋部５０にピニオンシャフト６を挿通させる挿通孔を設け、この挿通孔からウォームハウジング４の外部に突出したピニオンシャフト６の端部に図１に示す自在継手１１２を連結することができる。つまり、蓋部材５は、ウォームハウジング４の開口の少なくとも一部を閉塞していればよい。

１…ステアリング装置、１０…操舵補助装置、１００…ステアリングシャフト、１０１…ステアリングホイール、１０２…コラムシャフト、１０３…インターミディエイトシャフト、１０４…第１ピニオンシャフト、１０４ａ…ピニオン歯、１０４ｂ…セレーション、１０Ａ…サブアセンブリ、１１１，１１２…自在継手、１２１…操舵トルクセンサ、１３…制御装置、１３０…電動モータ、１３１…出力軸、１３２…ウォーム（駆動ギヤ）、１４…減速機構、１４０…ウォームホイール（減速ギヤ）、１４１…芯金、１４２…ギヤ部、１５Ｌ，１５Ｒ…ボールジョイント、１６Ｌ，１６Ｒ…タイロッド、１７Ｌ，１７Ｒ…前輪、１８Ｌ，１８Ｒ…ベローズ、１９Ｌ，１９Ｒ…ラックブッシュ、２…ラックシャフト、２ａ…第１のラック歯、２ｂ…第２のラック歯、３…ラックハウジング（第１ハウジング）、３０…筒部、３１…第１ピニオンギヤ収容部、３１０…カバー部材、３２…第２ピニオンギヤ収容部、３２０…筒部、３２１…当接部、３２１ａ…当接面、３２２…外壁部、３２２ａ…突き当て面、３２３…フランジ部、３２３ａ…ネジ孔、３３…円筒部、４…ウォームハウジング（第２ハウジング）、４０ａ…突き当て面、４１…フランジ部、４１０…ボルト、４２…内鍔部、４２１…環状突起、４２ａ…下端面、４３…ウォーム収容部、５…蓋部材、５０…蓋部、５０ａ…盗み、５００…本体部、５００ａ…外側下端面、５００ｂ…内側下端面、５０１…周壁、５０２…凸部、５０２ａ…凹部、５１…フランジ部、５１０…ボルト、６…第２ピニオンシャフト（ピニオンシャフト）、６０…歯部、６１…延在部、６１…延在部、６１０…大径部、６１１…大径部、６１１…第１小径部、６１１ａ…第１段差面、６１２…第２小径部、６１２ａ…第２段差面、６１ａ…肉抜き穴、６２…被支持部、６２ａ…外周面、６ａ…ピニオン歯、７１…第１軸受、７１１…外輪、７２…第２軸受、７２０…第２内輪、７２０ａ…内側軌道面、７２０ｂ，７２１ｂ，７３０ｂ，７３１ｂ…接触点、７２０ｃ…側面、７２１…第２外輪、７２１ａ…外側軌道面、７２１ｃ…側面、７２２…第２球状転動体、７２３…第２保持器、７３…第３軸受、７３０…第３内輪、７３０ａ…内側軌道面、７３０ｃ…側面、７３１…第３外輪、７３１ａ…外側軌道面、７３２…第３球状転動体、７３２…第３球状転動体、７３３…第３保持器、７３３ｃ…側面、８…ラックガイド機構、８１…サポートヨーク、８１０…凹部、８１０ａ…底面、８１１…ラックガイドシート、８１２…Ｏリング、８２…キャップ、８３…コイルバネ、Ｃ…中心軸線

Claims

ラック歯を有し、軸方向移動によって車両の転舵輪を転舵するラックシャフトと、
前記ラック歯に噛み合うピニオン歯が外周面に形成された歯部、前記歯部と同軸上に延在する円柱状の延在部、及び前記延在部との間に前記歯部を挟む位置に形成された被支持部を有するピニオンシャフトと、
前記ピニオンシャフトの前記延在部に嵌合され、操舵補助力を発生するモータの出力軸に連結された駆動ギヤに噛み合う減速ギヤと、
前記ピニオンシャフトの前記歯部及び前記ラックシャフトを収容する第１ハウジングと、
前記ピニオンシャフトの前記延在部の少なくとも一部を前記減速ギヤ及び前記駆動ギヤと共に収容する第２ハウジングと、
前記ピニオンシャフトの前記被支持部に嵌合された第１軸受と、
前記ピニオンシャフトの前記延在部に嵌合された第２軸受とを備え、
前記第２軸受は、前記ピニオンシャフトの前記延在部に圧入嵌合された第２内輪、前記第２内輪と同軸配置された第２外輪、及び前記内輪と前記外輪との間に配置された複数の球状転動体を有し、
前記第１ハウジングは、前記第２外輪の側面に当接する当接部を有し、
前記第２ハウジングと前記第１ハウジングとを組み合わせることにより前記第２外輪が前記当接部から軸方向の押圧力を受け、前記第２軸受に予圧が付与される、
ステアリング装置。
前記第２ハウジングの開口の少なくとも一部を閉塞する蓋部材、及び前記蓋部材に形成された凹部の内面と前記ピニオンシャフトの前記延在部における前記歯部とは反対側の端部との間に配置された第３軸受をさらに備え、
前記第３軸受は、前記ピニオンシャフトの前記延在部における前記端部に圧入嵌合された第３内輪、前記第３内輪と同軸配置されて前記凹部に収容される第３外輪、及び前記第３内輪と前記第３外輪との間に配置された複数の球状転動体を有し、
前記第２外輪が前記当接部から軸方向の押圧力を受けることにより、前記第２軸受及び前記第３軸受に予圧が付与される、
請求項１に記載のステアリング装置。
前記第１ハウジングにおける前記第２ハウジングとの突き当て面と前記当接部の前記第２外輪の側面との当接面との間の前記ピニオンシャフトの軸方向の距離の測定結果に基づいて、前記蓋部材における前記第３外輪の側面との接触面、及び前記第２ハウジングとの接触面のうち少なくともいずれかの接触面が削り加工された、
請求項２に記載のステアリング装置。