JP4121262B2 - 動力伝達装置の製造方法および電動パワーステアリング装置の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータの回転駆動力を歯車を介して伝達する動力伝達装置の製造方法、この動力伝達装置の製造方法を用いた電動パワーステアリング装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のハンドル操作を行うと、ステアリングシャフトが回転し、このステアリングギヤの回転運動を往復運動に変換して車輪の向きを変える。このようなステアリング操作をモータの駆動力で補助する電動パワーステアリング装置については、例えば、特開２００１−２０６２３０号公報に開示されている。
【０００３】
このような電動パワーステアリング装置においては、モータの回転駆動力を減速装置を介して伝達するが、それに用いる減速装置は、図７に示すように、モータ５Ａと、このモータ５Ａの出力軸７Ａに継筒８Ａを介して連結された回転軸７Ｂと、この回転軸７Ｂ上に取り付けられたウォームギヤ６１と、このウォームギヤ６１と噛み合うウォームホイールギヤ６２とを有し、このウォームホールギヤ６２は、ステアリングシャフト３あるいはそれに連結された軸に固定されている。ここで、出力軸７Ａは、モータ５Ａ内で２つの軸受（図示せず）で支持されているとともに、回転軸７Ｂは、ウォームギヤ６１を挟む両側の第１の軸受８１Ａおよび第２の軸受８２Ａによって回転可能に支持されている。
【０００４】
従って、ドライバによってハンドル操作が行われた際、その動作をトルクセンサ（図示せず）が検出すると、モータ５Ａが作動し、モータ５Ａの回転駆動力は、出力軸７Ａ、回転軸７Ｂ、ウォームギヤ６１、およびウォームホイール６２を介してステアリングホイール３に減速されて伝達され、ハンドル操作を補助することになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の電動パワーステアリング装置では、すでに完成品として組み立てられたモータ５Ａの出力軸７Ａに継筒８Ａを介して回転軸７Ｂを連結する構造になっているので、モータ５Ａ内で出力軸７Ａを２つの軸受で支持し、かつ、回転軸７Ｂを２つの軸受８１Ａ、８２Ａで支持する必要があり、計４つもの軸受が必要である。このため、従来の電動パワーステアリング装置では、部品点数が多いため、コストが高いとともに、装置の大型化および重量の増大を招いているという問題点がある。また、軸受の数が多いため、ステアリングシャフト３の回転に要する力が重いので、操舵感覚が悪いという問題点もある。さらに、従来の電動パワーステアリング装置では、モータ５Ａの出力軸７Ａとウォームギヤ６１の回転軸７Ｂを継筒８Ａを介してスプライン溝によって連結しているため、スプライン加工を行う必要がある分、コスト高になっている。しかも、スプライン溝による連結部分にがたつきがあると、モータ５Ａの回転時に異音が発生したり、モータ５Ａの回転に対するウォームギヤ６１の応答性が悪くなるという問題点もある。
【０００６】
このような問題点に鑑みて、本発明の課題は、軸受の数を減らすことにより、低コスト化、小型化、軽量化、動力伝達時の応答性の向上を図るとともに、異音の発生を防止することもできる動力伝達装置の製造方法およ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にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の対象となる動力伝達装置では、回転軸、該回転軸の基端側に取り付けられたロータ、および該ロータに対向配置されたステータを備えたモータ部と、前記回転軸上の前記モータ部より先端側に取り付けられた駆動歯車と、該駆動歯車と噛み合う従動歯車と、該従動歯車を回転可能に支持する固定側部材とを有し、前記回転軸は、前記駆動歯車より先端側で前記固定側部材に保持された第１の軸受と、該第１の軸受との間に前記駆動歯車を挟むように当該駆動歯車と前記ロータとの間で前記固定側部材に保持された第２の軸受とによって回転可能に支持されている。
【０００８】
この構成の動力伝達装置では、回転軸、該回転軸の基端側に取り付けられたロータ、および該ロータに対向配置されたステータを備えたモータ部を用い、完成品としてのモータを用いない。このため、従来であれば、モータの出力軸と、駆動歯車が取り付けられた回転軸を各々、スプライン加工などを行って軸を連結する必要のあったものが、１本の回転軸で済み、スプライン加工などを利用した軸の連結が必要ない。従って、部品点数の削減、および製造コストの低減を図ることができる。また、１本の回転軸で済むことから軸受が２つで済むので、この点からいっても、部品点数の削減、および製造コストの低減を図ることができ、かつ、装置の小型化および軽量化を図ることもできる。しかも、スプライン加工を利用した軸の連結がないので、スプライン溝での連結部分にがたつきに起因する不具合、例えば、異音の発生やモータの回転に対するウォームギヤの応答性の低下という問題が発生しない。さらに、軸受の数が少ない分、ステアリングシャフトの回転に要する力が軽いので、操舵感覚が向上する。さらにまた、駆動歯車の両側で回転軸を２つの軸受で支持するため、軸受に位置ずれが生じても回転軸の傾きを最小限に抑えることができるので、駆動歯車から従動歯車への動力の伝達効率が低下しない。
【０００９】
本発明に係る動力伝達装置の製造方法では、前記回転軸に前記駆動歯車を装着する駆動歯車組付け工程と、前記従動側軸受を介して前記固定側部材に保持された前記従動歯車に前記駆動歯車が噛み合い、かつ、前記回転軸の先端側が前記第１の軸受を介して前記固定側部材に支持されているととともに、前記回転軸の基端側が前記第２の軸受を介して前記固定側部材に支持された状態とする回転軸組付け工程と、前記回転軸の基端側に前記ロータを取り付けるロータ組付け工程と、前記ロータに対向するように前記ステータを前記固定側部材側に取り付けて前記モータ部を構成するステータ組付け工程とを有することを特徴とする。
【００１０】
ここで、前記第１の軸受および前記第２の軸受としては玉軸受を用いることができる。
【００１１】
従って、回転軸組付け工程を行った状態において、回転軸を支持する第１の軸受および第２の軸受は、共通の固定側部材にすでに固定されているので、噛み合わせ検査工程を正確に行うことができる。また、ロータ組付け工程の前に噛み合わせ検査工程を行うことができるので、駆動歯車あるいは従動歯車に不具合があったとき、不具合のある方の歯車を容易に交換できる。特に、動力伝達装置を電動パワーステアリング装置に用いた場合、従動歯車として、ステアリングシャフト側に取り付けられたウォームホイールギヤが用いられ、駆動歯車としてはウォームギヤが用いられるので、噛み合いに高い精度が求められるので、不具合と判定されるものが発生しやすい傾向にあるが、本発明によれば、ウォームホイールギヤあるいはウォームギヤを容易に交換することができるので、噛み合わせの不具合を容易に解消できる。また、電動パワーステアリング装置の場合には、それを組み立てた以降、ウォームホイールギヤあるいはウォームギヤに不具合があっても容易に分解することができないが、本発明では、ロータ組付け工程の前に噛み合いの検査工程を行って噛み合いの不具合を解消しておけるので、電動パワーステアリング装置の歩留まりを向上することができる。
【００１２】
また、前記ステータ組付け工程の後、前記モータ部を作動させて当該モータ部を検査するモータ部検査工程を行うことができる。このようなタイミングでモータ部の検査を行えば、それ以前に噛み合い部分の不具合が解消されているので、この工程で不具合が発生したとき、その原因がモータ部にあることを容易に特定することができる。
【００１３】
さらに、前記モータ部がブラシレス構造を有している場合には、前記回転軸上の前記第１の軸受よりも先端側には回転検出用の可動部材を装着し、前記固定側部材には、前記回転検出用の可動部材の回転を検出する検出器を取り付ける。このように構成するにあたって、本発明によれば、前記ステータ組付け工程の後、前記回転軸上の前記第１の軸受よりも先端側に回転検出装置の可動部材を組み付ける一方、該可動部材の回転を検出する検出器を前記固定側部材に取り付け、この状態で前記回転検出装置の位相調整を行う回転検出装置組付け工程を行うことができる。このようなタイミングで位置調整を行えば、それ以前の工程で噛み合い部分の検査やモータ部の検査が済んでいるので、位置調整を行ってから噛み合い部分やモータ部の不具合が発見されということがない。それ故、折角、組付け作業を行ってから不具合を発見したために分解しなければならないという事態を回避できる。
【００１４】
このような動力伝達装置は、例えば、電動パワーステアリング装置に用いることができる。この場合、前記従動歯車は、ステアリングシャフト側に取り付けられたウォームホイールギヤであり、前記駆動歯車は、当該ウォームホイールギアと噛み合うウォームギヤであり、前記モータ部は、前記ウォームギヤを介して前記ウォームホイールギヤを回転駆動することにより、前記ステアリングシャフトの回転を補助するステアリング補助駆動用である。このような装置の場合、特に高い信頼性が要求されるが、本発明によれば、組付けの進行に合わせて最適なタイミングで検査を行うことができるので、信頼性の高い電動パワーステアリング装置を製造できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図面を参照して、本発明を適用した電動パワーステアリング装置およびその製造方法の例を説明する。
【００１６】
（電動パワーステアリング装置）
図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、本発明が適用される電動パワーステアリング装置を示す説明図である。図２は、本発明に係る電動パワーステアリング装置に用いられる動力伝達装置の断面図である。
【００１７】
図１（Ａ）に示すように、自動車の操舵は、ハンドル２０への操作がステアリングシャフト３を介して車輪２１に伝達されるが、この操作を補助するために、近年、図１（Ｂ）に示す電動パワーステアリング装置１のように、ステアリングコラム内に、後述する減速装置および補助モータを備えた動力伝達装置１０が配置されることがある。また、図１（Ｃ）に示す電動パワーステアリング装置１のように、ステアリングギア２２のピニオン軸の周辺に、後述する減速装置および補助モータを備えた動力伝達装置１０が配置されることもある。このような電動パワーステアリング装置１では、ドライバのハンドル操作をトルクセンサ（図示せず）が検出し、それを制御ユニット（図示せず）での演算によって動力伝達装置１０の補助モータと減速装置が最適なアシスト力を瞬時に発生させることにより、快適な操舵感覚を実現している。
【００１８】
図２に示すように、本形態の電動パワーステアリング装置１に用いられる動力伝達装置１０は、ステアリングシャフト３あるいはそれに連結するシャフトが貫通するハウジング４（固定側部材）を有している。
【００１９】
動力伝達装置１０において、ハウジング４は、ステアリングシャフト３あるいはそれに連結されたシャフトが上下に貫通する第１の円筒部４ａと、この第１の円筒部４ａに交差して左右方向に延びた第２の円筒部４ｂとを備えている。
【００２０】
第１の円筒部４ａには、ステアリングシャフト３に嵌合されたウォームホイールギヤ６２（従動歯車）が配置され、このウォームギヤ６２は、それの回転中心軸あるいはステアリングシャフト３が従動側軸受（図示せず）を介してハウジング４に支持されていることにより、ステアリングシャフト３と一体に回転可能な状態にある。
【００２１】
また、第２の円筒部４ｂは両端が開口し、一方の開口にはステータケース５３（モータケース）がＯリング４２を介してボルト４１により固定され、他方の開口には蓋４４が取り付けられている。
【００２２】
第２の円筒部４ｂおよびステータケース５３で囲まれた空間内には、回転軸７、この回転軸７の基端側７ａに取り付けられたロータ５１、このロータ５１に対向配置されたステータ５２を備えたモータ部５が構成されている。
【００２３】
このモータ部５において、ステータ５２は、ステータケース５３の内周面に固定されている。ステータ５２は、コア５２ｂと、コア５２ｂに巻回された巻線５２ａと、この巻線５２ａの外周側を絶縁するインシュレータ５２ｃと、巻線に電力を供給するための動力用コネクタ５２ｄとを備えており、この動力用コネクタ５２ｄもステータケース５３に取付けられている。これに対して、ロータ５１は、回転軸７との嵌合部分であるヨーク５１ａと、ヨーク５１ａの外周に取付けられたマグネット５１ｂと、マグネット５１ｂの外周を保護するマグネットプロテクタ５１ｃと、ヨーク５１ａを回転軸７に固定するナット５１ｄとを備えている。
【００２４】
また、回転軸７上において、モータ部５１より先端側７ｂには、ウォームホイールギア６２と噛み合うウォームギア６１（駆動歯車）が取り付けられ、これらのウォームギア６１およびウォームホイールギヤ６２によって減速機構が構成されている。
【００２５】
ここで、回転軸７は、ウォームギア６１より先端側７ｂで第２の円筒部４ｂに保持された玉軸受である第１の軸受８１と、この第１の軸受８１との間にウォームギア６１を挟むようにウォームギア６１とロータ５１との間でハウジング４に保持された玉軸受である第２の軸受８２とによって回転可能に支持されている。
【００２６】
また、モータ部５は、ブラシレスモータ構造を備えているため、その給電を制御するためには回転検出器が必要である。そこで、本形態では、回転検出器としてレゾルバ９が用いられており、このレゾルバ９は、回転軸７の先端側７ｂに配置されている。すなわち、レゾルバ９は、回転軸７に嵌められたレゾルバロータ９ａ（可動部材）と、このレゾルバロータ９ａを回転軸７に固定するナット９ｂと、レゾルバロータ９ａの外周面に対向配置されたレゾルバステータ９ｃ（検出器）と、レゾルバステータ９ｃに接続されたレゾルバ用コネクタ９ｄとを有しており、レゾルバステータ９ｃは、ハウジング４の第２の円筒部４ｂ内に対して、モータ部５が構成されている側とは反対側の開口からねじ込まれたステータ押え９ｅにより押付け固定されている。また、レゾルバ用コネクタ９ｄも、第２の円筒部４ｂに取り付けられている。
【００２７】
このような構成のレゾルバ９は、回転軸７が回転することによりレゾルバロータ９ａの位置が変化するので、その位置変化をレゾルバステータ９ｃでインピーダンスの変化として検出し、回転軸７の回転位置を検出する。
【００２８】
このように構成した動力伝達装置１０を備えた電動パワーステアリング装置１では、図１に示すハンドル２０を操作すると、それをトルクセンサ（図示せず）が検出し、その検出結果を制御ユニット（図示せず）が演算してモータ部５の巻線５２ａへの給電を制御する。その結果、回転軸７が所定の速度で回転し、それにより、回転軸７と一体にウォームギヤ６１が回転するので、ウォームギヤ６１と噛み合っているウォームホイールギヤ６２は、ステアリングシャフト３と一体に回転する。このようにしてモータ部５での回転軸７の回転は、ウォームギヤ６１およびウォームホイールギヤ６２を介して減速してステアリングシャフト３に伝達され、ハンドル２０に対する操作を補助することができる。ここで、モータ部５はブラシレスモータ構造を有しているので、巻線５２ａへの給電は、レゾルバ９を介して回転軸７の回転位置を検出した結果に基づいて行われる。
【００２９】
（電動パワーステアリング装置の製造方法）
次に、本例の電動パワーステアリング装置１の製造方法について説明する。図３ないし図５は、本例の電動パワーステアリング装置１の製造工程のうち、それに用いた動力伝達機構１０の製造工程を示す説明図である。
【００３０】
まず、図３（Ａ）に示すウォームホイールギア組付け工程ＳＴ１では、ステアリングシャフト３に取付けたウォームホイールギヤ６２をハウジング４内にセットする。次に、第１の軸受８１の外輪をハウジング４に圧入し取付ける。
【００３１】
次に、図３（Ｂ）に示すウォームギア組付け工程ＳＴ２′では、回転軸７に対してウォームギヤ６１を組み付ける（駆動歯車組付け工程）。
【００３２】
次に、回転軸組付け工程ＳＴ２″では、外周側から回転軸７に円周カシメを行って丸リング８２１を回転軸７に固定し、回転軸７においてウォームギヤ６１に対して基端側７ａに隣接する位置に第２の軸受８２を圧入固定する。次に、ハウジング４に取付けられた第１の軸受８１の内輪に回転軸７を先端側７ｂから通した後、回転軸７の基端側７ａから、外周面にねじが切ってあるベアリング外輪押え８２２を通し、このベアリング外輪押え８２２を第２の円筒部４ｂにねじ込む。その結果、回転軸７は、ハウジング４に保持された第１の軸受８１と第２の軸受８２とに回転可能な状態に支持される。
【００３３】
次に、図３（Ｃ）に示すウォームギアの噛み合わせの検査工程ＳＴ３においては、回転軸７を少し回転させて、ウォームギヤ６１とウォームホイールギヤ６２の噛み合わせの検査を行う。
【００３４】
次に、図４（Ａ）に示すロータ組付け工程ＳＴ４では、回転軸７の基端側７ａからロータ５１を通した後、ナット５１ｄで止め、回転軸７上の第２の軸受８２に対して基端側７ａで隣接する位置にロータ５１を組付ける。ここで、ロータ５１が組み付けられる回転軸７の基端側７ａには、ナーリング加工によって軸方向の筋が回り止め用に付けられている。
【００３５】
図４（Ｂ）に示すステータ組付け準備工程ＳＴ５においては、ステータ部５２を構成する巻線５２ａおよびインシュレータ５２ｃが取付けられたコア５２ｂと、動力用コネクタ５２ｄが取付けられたステータケース５３と、ステータケース５３をハウジングケース４に固定するためのボルト４１とを用意した後、図４（Ｃ）に示すステータ組付け工程ＳＴ６′において、コア５２ｂをステータケース５３に固定するとともに、巻線５２ａを動力用コネクタ５２ｄに接続する。次に、ステータ５２が組み付けられたステータケース５３をハウジング４に対してＯリング４２を挟んで装着し、かつ、固定用ボルト４１で固定する。
【００３６】
次に、モータ部検査工程ＳＴ６″において、回転軸７の先端側７ｂを使って回転軸７を外部から回転させて、モータ部５の回転特性を確認する。
【００３７】
次に、図５（Ａ）に示すレゾルバ組付け工程ＳＴ７においては、回転軸７の先端部７ｂにレゾルバ９を取付ける。それには、まず、回転軸７において回り止め用のナーリング加工が施された先端部７ｂにレゾルバロータ９ａを挿入した後、ナット９ｂで固定する。また、ハウジング４には、レゾルバステータ９ｃおよびレゾルバ用コネクタ９ｄを組み付け、レゾルバステータ９ｃについては、レゾルバ位相調整後にステータ押え９ｅにより押し付け固定する。
【００３８】
次に、図５（Ｂ）に示すレゾルバ位相調整工程ＳＴ８において、レゾルバステータ９ｃをレゾルバ用コネクタ９ｄに接続し、レゾルバステータ９ｃを回転方向にずらして位相調整を行う。位相調整後、ステータ押え９ｅによりレゾルバステータ９ｃを押し付け固定し、ハウジング４の円形開口４３を蓋４４で塞ぎ、図１に示す電動パワーステアリング装置１が完成する。
【００３９】
（本形態の効果）
以上説明したように、本形態の電動パワーステアリング装置１に用いた動力伝達装置１０は、回転軸７、この回転軸７の基端側７ａに取り付けられたロータ５１、およびこのロータ５１に対向配置されたステータ５２を備えたモータ部５を用い、完成品としてのモータを用いない。このため、従来であれば、モータの出力軸と、ウォームギア６１が取り付けられた回転軸とを各々、スプライン加工などを行って軸を連結する必要のあったものが、本発明によれば１本の回転軸７で済むので、スプライン加工などを利用した軸の連結が必要ない。従って、部品点数の削減、および製造コストの低減を図ることができる。また、１本の回転軸７を用いるので、この回転軸７の支持が２つの軸受８１、８２で済み、この点からいっても、部品点数の削減、および製造コストの低減を図ることができ、かつ、装置の小型化および軽量化を図ることもできる。しかも、スプライン加工を利用した軸の連結がないので、スプライン溝による連結部分でのがたつきに起因する不具合、例えば、異音の発生やモータの回転に対するウォームギヤ６１の応答性の低下という不具合が発生しない。さらに、回転軸７を２つの軸受８１、８２で支持すればよく、軸受の数が少ない分、ステアリングシャフト３の回転が軽いので、操舵感覚が向上する。
【００４０】
さらに、ウォームギヤ６１の両側で回転軸７を第１の軸受８１と第２の軸受８２で支持するので、軸受８１、８２に位置ずれが生じても回転軸７の傾きを最小限に抑えることができるので、ウォームギヤ６１からウォームホイールギヤ６２への動力の伝達効率が低下しない。
【００４１】
また、本形態では、動力伝達装置１０を製造する際、回転軸組付け工程ＳＴ２″を行った状態において、回転軸７を支持する第１の軸受８１および第２の軸受８２は、共通の固定側部材（ハウジング４）に固定されているので、噛み合わせ検査工程ＳＴ３を正確に行うことができる。また、ロータ組付け工程ＳＴ４を行う前に噛み合わせ検査工程ＳＴ３を行うことができるので、ウォームギヤ６１あるいはウォームホイールギヤ６２に不具合があったとき、不具合のある方の歯車だけを容易に交換できる。特に、動力伝達装置１０を電動パワーステアリング装置１に用いた場合、歯車としてウォームホイールギヤ６２とウォームギヤ６１が用いられるので、わずかな精度のずれで噛み合いに不具合が発生しやすいが、本形態によれば、このような場合でも、ウォームホイールギヤ６２あるいはウォームギヤ６１をその製造工程の途中で容易に交換することができるので、不具合を解消しやすい。
【００４２】
また、電動パワーステアリング装置１の場合には、それを組み立てた以降、ウォームホイールギヤ６２あるいはウォームギヤ６１に不具合があっても容易に分解することができないが、本発明では、ロータ組付け工程ＳＴ４の前に噛み合いの検査工程ＳＴ３を行って噛み合いの不具合を解消しておけるので、電動パワーステアリング装置１の歩留まりおよび信頼性を向上することができる。
【００４３】
また、ステータ組付け工程ＳＴ６′の後、モータ部５を作動させてモータ部５を検査するモータ部検査工程ＳＴ６″を行うことができる。このようなタイミングでモータ部５の検査を行えば、それ以前に噛み合い部分の不具合が解消されているので、この工程で不具合が発生したとき、その原因がモータ部５にあることを容易に特定することができる。
【００４４】
さらに、モータ部５がブラシレスモータ構造を有しているので、ステータ組付け工程ＳＴ６′の後、回転軸７上の第１の軸受８１よりも先端側７ａに回転検出用のレゾルバロータ９ａ（可動部材）を装着し、ハウジング４には、レゾルバロータ９ａの回転を検出するレゾルバステータ９ｃを取り付けてレゾルバ組付け工程ＳＴ７を行い、その後、位相調整工程ＳＴ８を行うことになるが、このようなタイミングで位相調整工程ＳＴ８を行えば、それ以前の工程で噛み合い部分の検査やモータ部５の検査が済んでいるので、位相調整を行ってから噛み合い部分やモータ部５の不具合を発見するということがない。それ故、折角、組付け作業を行ってから分解しなければならないという事態を回避できる。
【００４５】
（その他の実施の形態）
上記の電動パワーステアリング装置１では、ハウジング４にカップ状のステータケース５３を取付けているが、図６に示すように、ハウジング４′の第２の円筒部４ｂを延長してステータケース５３の代わりにしてもよい。すなわち、図６に示す電動パワーステアリング装置１′は、ハウジング４′の第２の円筒部４ｂを延長し、ステータ５２を固定する円筒状のステータ取付部５３ａを構成している。ステータ取付部５３ａには、動力用コネクタ５２ｄを取り付け、その円形端面５３ｂを蓋５３ｃで覆ってある。このように、ハウジング４′にステータ取付部５３ａを一体化することで、ステータケース５３を取付けるのに必要な固定用ナット、Ｏリング４２等の部品を省略することができるという利点がある。
【００４６】
なお、上記形態では、動力伝達装置１０を電動パワーステアリング装置１に用いた例を説明したが、その他の装置に適用してもよい。また、本形態では、回転軸７の回転位置検出にレゾルバ９を用いため、図１（Ｃ）に示す電動パワーステアリング装置１のように、ステアリングギア２２のピニオン軸の周辺という高温環境下に動力伝達装置１０を配置しても、熱的な問題が発生しない。但し、図１（Ｂ）に示す電動パワーステアリング装置１のように、ステアリングコラム内に動力伝達装置１０を配置した場合には、温度上昇が大きくないので、光学的な回転位置検出装置を用いてもよい。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る動力伝達装置の製造方法、および、電動パワーステアリング装置の製造方法では、駆動側の回転軸が１本で済むので、スプライン加工などを利用した軸の連結が必要ない。従って、部品点数の削減、および製造コストの低減を図ることができる。また、１本の駆動側の回転軸を用いるので、この回転軸の支持が２つの軸受で済むので、この点からいっても、部品点数の削減、および製造コストの低減を図ることができ、かつ、装置の小型化および軽量化を図ることもできる。さらに、スプライン加工を利用した軸の連結がないので、スプライン溝での連結部分にがたつきに起因する不具合が発生しない。さらにまた、軸受の数が少ない分、ステアリングシャフトの回転に要する力が軽いので、操舵感覚が向上する。また、駆動歯車の両側で回転軸を第１の軸受と第２の軸受で支持するので、回転軸の傾きを最小限に抑えることができ、歯車部分の動力の伝達効率が低下しない。
【００４８】
また、回転軸組付け工程を行った状態において、回転軸を支持する第１の軸受および第２の軸受は、共通の固定側部材にすでに固定されているので、噛み合わせ検査工程を正確に行うことができる。また、ロータ組付け工程の前に噛み合わせ検査工程を行うことができるので、駆動歯車あるいは従動歯車に不具合があったとき、不具合のある方の歯車を容易に交換できる。しかも、この検査工程を行った以降、モータ部の検査を行うことができるので、この工程で不具合が発生したとき、その原因がモータ部にあることを容易に特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、本発明が適用される電動パワーステアリング装置を示す説明図である。
【図２】 本発明に係る電動パワーステアリング装置に用いられる動力伝達装置の断面図である。
【図３】 図２に示す電動パワーステアリング装置用の動力伝達装置の製造工程を示す説明図である。
【図４】 図２に示す電動パワーステアリング装置用の動力伝達装置の製造工程を示す説明図である。
【図５】 図２に示す電動パワーステアリング装置用の動力伝達装置の製造工程を示す説明図である。
【図６】 本発明を適用した別の電動パワーステアリング装置に用いられる動力伝達装置の断面図である。
【図７】 従来の電動パワーステアリング装置に用いられる動力伝達装置の断面図である。
【符号の説明】
１、１′ 電動パワーステアリング装置
３ ステアリングシャフト
４、４′ ハウジング
５ モータ部
７ 回転軸
９ レゾルバ
１０ 動力伝達装置
５１ ロータ
５２ ステータ
５３ ステータケース
６１ ウォームギヤ（駆動歯車）
６２ ウォームホイールギヤ（従動歯車）
８１ 第１の軸受
８２ 第２の軸受
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータの回転駆動力を歯車を介して伝達する動力伝達装置の製造方法、この動力伝達装置の製造方法を用いた電動パワーステアリング装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のハンドル操作を行うと、ステアリングシャフトが回転し、このステアリングギヤの回転運動を往復運動に変換して車輪の向きを変える。このようなステアリング操作をモータの駆動力で補助する電動パワーステアリング装置については、例えば、特開２００１−２０６２３０号公報に開示されている。
【０００３】
このような電動パワーステアリング装置においては、モータの回転駆動力を減速装置を介して伝達するが、それに用いる減速装置は、図７に示すように、モータ５Ａと、このモータ５Ａの出力軸７Ａに継筒８Ａを介して連結された回転軸７Ｂと、この回転軸７Ｂ上に取り付けられたウォームギヤ６１と、このウォームギヤ６１と噛み合うウォームホイールギヤ６２とを有し、このウォームホールギヤ６２は、ステアリングシャフト３あるいはそれに連結された軸に固定されている。ここで、出力軸７Ａは、モータ５Ａ内で２つの軸受（図示せず）で支持されているとともに、回転軸７Ｂは、ウォームギヤ６１を挟む両側の第１の軸受８１Ａおよび第２の軸受８２Ａによって回転可能に支持されている。
【０００４】
従って、ドライバによってハンドル操作が行われた際、その動作をトルクセンサ（図示せず）が検出すると、モータ５Ａが作動し、モータ５Ａの回転駆動力は、出力軸７Ａ、回転軸７Ｂ、ウォームギヤ６１、およびウォームホイール６２を介してステアリングホイール３に減速されて伝達され、ハンドル操作を補助することになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の電動パワーステアリング装置では、すでに完成品として組み立てられたモータ５Ａの出力軸７Ａに継筒８Ａを介して回転軸７Ｂを連結する構造になっているので、モータ５Ａ内で出力軸７Ａを２つの軸受で支持し、かつ、回転軸７Ｂを２つの軸受８１Ａ、８２Ａで支持する必要があり、計４つもの軸受が必要である。このため、従来の電動パワーステアリング装置では、部品点数が多いため、コストが高いとともに、装置の大型化および重量の増大を招いているという問題点がある。また、軸受の数が多いため、ステアリングシャフト３の回転に要する力が重いので、操舵感覚が悪いという問題点もある。さらに、従来の電動パワーステアリング装置では、モータ５Ａの出力軸７Ａとウォームギヤ６１の回転軸７Ｂを継筒８Ａを介してスプライン溝によって連結しているため、スプライン加工を行う必要がある分、コスト高になっている。しかも、スプライン溝による連結部分にがたつきがあると、モータ５Ａの回転時に異音が発生したり、モータ５Ａの回転に対するウォームギヤ６１の応答性が悪くなるという問題点もある。
【０００６】
このような問題点に鑑みて、本発明の課題は、軸受の数を減らすことにより、低コスト化、小型化、軽量化、動力伝達時の応答性の向上を図るとともに、異音の発生を防止することもできる動力伝達装置の製造方法およ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にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の対象となる動力伝達装置では、回転軸、該回転軸の基端側に取り付けられたロータ、および該ロータに対向配置されたステータを備えたモータ部と、前記回転軸上の前記モータ部より先端側に取り付けられた駆動歯車と、該駆動歯車と噛み合う従動歯車と、該従動歯車を回転可能に支持する固定側部材とを有し、前記回転軸は、前記駆動歯車より先端側で前記固定側部材に保持された第１の軸受と、該第１の軸受との間に前記駆動歯車を挟むように当該駆動歯車と前記ロータとの間で前記固定側部材に保持された第２の軸受とによって回転可能に支持されている。
【０００８】
この構成の動力伝達装置では、回転軸、該回転軸の基端側に取り付けられたロータ、および該ロータに対向配置されたステータを備えたモータ部を用い、完成品としてのモータを用いない。このため、従来であれば、モータの出力軸と、駆動歯車が取り付けられた回転軸を各々、スプライン加工などを行って軸を連結する必要のあったものが、１本の回転軸で済み、スプライン加工などを利用した軸の連結が必要ない。従って、部品点数の削減、および製造コストの低減を図ることができる。また、１本の回転軸で済むことから軸受が２つで済むので、この点からいっても、部品点数の削減、および製造コストの低減を図ることができ、かつ、装置の小型化および軽量化を図ることもできる。しかも、スプライン加工を利用した軸の連結がないので、スプライン溝での連結部分にがたつきに起因する不具合、例えば、異音の発生やモータの回転に対するウォームギヤの応答性の低下という問題が発生しない。さらに、軸受の数が少ない分、ステアリングシャフトの回転に要する力が軽いので、操舵感覚が向上する。さらにまた、駆動歯車の両側で回転軸を２つの軸受で支持するため、軸受に位置ずれが生じても回転軸の傾きを最小限に抑えることができるので、駆動歯車から従動歯車への動力の伝達効率が低下しない。
【０００９】
本発明に係る動力伝達装置の製造方法では、前記回転軸に前記駆動歯車を装着する駆動歯車組付け工程と、前記従動側軸受を介して前記固定側部材に保持された前記従動歯車に前記駆動歯車が噛み合い、かつ、前記回転軸の先端側が前記第１の軸受を介して前記固定側部材に支持されているととともに、前記回転軸の基端側が前記第２の軸受を介して前記固定側部材に支持された状態とする回転軸組付け工程と、前記回転軸の基端側に前記ロータを取り付けるロータ組付け工程と、前記ロータに対向するように前記ステータを前記固定側部材側に取り付けて前記モータ部を構成するステータ組付け工程とを有することを特徴とする。
【００１０】
ここで、前記第１の軸受および前記第２の軸受としては玉軸受を用いることができる。
【００１１】
従って、回転軸組付け工程を行った状態において、回転軸を支持する第１の軸受および第２の軸受は、共通の固定側部材にすでに固定されているので、噛み合わせ検査工程を正確に行うことができる。また、ロータ組付け工程の前に噛み合わせ検査工程を行うことができるので、駆動歯車あるいは従動歯車に不具合があったとき、不具合のある方の歯車を容易に交換できる。特に、動力伝達装置を電動パワーステアリング装置に用いた場合、従動歯車として、ステアリングシャフト側に取り付けられたウォームホイールギヤが用いられ、駆動歯車としてはウォームギヤが用いられるので、噛み合いに高い精度が求められるので、不具合と判定されるものが発生しやすい傾向にあるが、本発明によれば、ウォームホイールギヤあるいはウォームギヤを容易に交換することができるので、噛み合わせの不具合を容易に解消できる。また、電動パワーステアリング装置の場合には、それを組み立てた以降、ウォームホイールギヤあるいはウォームギヤに不具合があっても容易に分解することができないが、本発明では、ロータ組付け工程の前に噛み合いの検査工程を行って噛み合いの不具合を解消しておけるので、電動パワーステアリング装置の歩留まりを向上することができる。
【００１２】
また、前記ステータ組付け工程の後、前記モータ部を作動させて当該モータ部を検査するモータ部検査工程を行うことができる。このようなタイミングでモータ部の検査を行えば、それ以前に噛み合い部分の不具合が解消されているので、この工程で不具合が発生したとき、その原因がモータ部にあることを容易に特定することができる。
【００１３】
さらに、前記モータ部がブラシレス構造を有している場合には、前記回転軸上の前記第１の軸受よりも先端側には回転検出用の可動部材を装着し、前記固定側部材には、前記回転検出用の可動部材の回転を検出する検出器を取り付ける。このように構成するにあたって、本発明によれば、前記ステータ組付け工程の後、前記回転軸上の前記第１の軸受よりも先端側に回転検出装置の可動部材を組み付ける一方、該可動部材の回転を検出する検出器を前記固定側部材に取り付け、この状態で前記回転検出装置の位相調整を行う回転検出装置組付け工程を行うことができる。このようなタイミングで位置調整を行えば、それ以前の工程で噛み合い部分の検査やモータ部の検査が済んでいるので、位置調整を行ってから噛み合い部分やモータ部の不具合が発見されということがない。それ故、折角、組付け作業を行ってから不具合を発見したために分解しなければならないという事態を回避できる。
【００１４】
このような動力伝達装置は、例えば、電動パワーステアリング装置に用いることができる。この場合、前記従動歯車は、ステアリングシャフト側に取り付けられたウォームホイールギヤであり、前記駆動歯車は、当該ウォームホイールギアと噛み合うウォームギヤであり、前記モータ部は、前記ウォームギヤを介して前記ウォームホイールギヤを回転駆動することにより、前記ステアリングシャフトの回転を補助するステアリング補助駆動用である。このような装置の場合、特に高い信頼性が要求されるが、本発明によれば、組付けの進行に合わせて最適なタイミングで検査を行うことができるので、信頼性の高い電動パワーステアリング装置を製造できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図面を参照して、本発明を適用した電動パワーステアリング装置およびその製造方法の例を説明する。
【００１６】
（電動パワーステアリング装置）
図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、本発明が適用される電動パワーステアリング装置を示す説明図である。図２は、本発明に係る電動パワーステアリング装置に用いられる動力伝達装置の断面図である。
【００１７】
図１（Ａ）に示すように、自動車の操舵は、ハンドル２０への操作がステアリングシャフト３を介して車輪２１に伝達されるが、この操作を補助するために、近年、図１（Ｂ）に示す電動パワーステアリング装置１のように、ステアリングコラム内に、後述する減速装置および補助モータを備えた動力伝達装置１０が配置されることがある。また、図１（Ｃ）に示す電動パワーステアリング装置１のように、ステアリングギア２２のピニオン軸の周辺に、後述する減速装置および補助モータを備えた動力伝達装置１０が配置されることもある。このような電動パワーステアリング装置１では、ドライバのハンドル操作をトルクセンサ（図示せず）が検出し、それを制御ユニット（図示せず）での演算によって動力伝達装置１０の補助モータと減速装置が最適なアシスト力を瞬時に発生させることにより、快適な操舵感覚を実現している。
【００１８】
図２に示すように、本形態の電動パワーステアリング装置１に用いられる動力伝達装置１０は、ステアリングシャフト３あるいはそれに連結するシャフトが貫通するハウジング４（固定側部材）を有している。
【００１９】
動力伝達装置１０において、ハウジング４は、ステアリングシャフト３あるいはそれに連結されたシャフトが上下に貫通する第１の円筒部４ａと、この第１の円筒部４ａに交差して左右方向に延びた第２の円筒部４ｂとを備えている。
【００２０】
第１の円筒部４ａには、ステアリングシャフト３に嵌合されたウォームホイールギヤ６２（従動歯車）が配置され、このウォームギヤ６２は、それの回転中心軸あるいはステアリングシャフト３が従動側軸受（図示せず）を介してハウジング４に支持されていることにより、ステアリングシャフト３と一体に回転可能な状態にある。
【００２１】
また、第２の円筒部４ｂは両端が開口し、一方の開口にはステータケース５３（モータケース）がＯリング４２を介してボルト４１により固定され、他方の開口には蓋４４が取り付けられている。
【００２２】
第２の円筒部４ｂおよびステータケース５３で囲まれた空間内には、回転軸７、この回転軸７の基端側７ａに取り付けられたロータ５１、このロータ５１に対向配置されたステータ５２を備えたモータ部５が構成されている。
【００２３】
このモータ部５において、ステータ５２は、ステータケース５３の内周面に固定されている。ステータ５２は、コア５２ｂと、コア５２ｂに巻回された巻線５２ａと、この巻線５２ａの外周側を絶縁するインシュレータ５２ｃと、巻線に電力を供給するための動力用コネクタ５２ｄとを備えており、この動力用コネクタ５２ｄもステータケース５３に取付けられている。これに対して、ロータ５１は、回転軸７との嵌合部分であるヨーク５１ａと、ヨーク５１ａの外周に取付けられたマグネット５１ｂと、マグネット５１ｂの外周を保護するマグネットプロテクタ５１ｃと、ヨーク５１ａを回転軸７に固定するナット５１ｄとを備えている。
【００２４】
また、回転軸７上において、モータ部５１より先端側７ｂには、ウォームホイールギア６２と噛み合うウォームギア６１（駆動歯車）が取り付けられ、これらのウォームギア６１およびウォームホイールギヤ６２によって減速機構が構成されている。
【００２５】
ここで、回転軸７は、ウォームギア６１より先端側７ｂで第２の円筒部４ｂに保持された玉軸受である第１の軸受８１と、この第１の軸受８１との間にウォームギア６１を挟むようにウォームギア６１とロータ５１との間でハウジング４に保持された玉軸受である第２の軸受８２とによって回転可能に支持されている。
【００２６】
また、モータ部５は、ブラシレスモータ構造を備えているため、その給電を制御するためには回転検出器が必要である。そこで、本形態では、回転検出器としてレゾルバ９が用いられており、このレゾルバ９は、回転軸７の先端側７ｂに配置されている。すなわち、レゾルバ９は、回転軸７に嵌められたレゾルバロータ９ａ（可動部材）と、このレゾルバロータ９ａを回転軸７に固定するナット９ｂと、レゾルバロータ９ａの外周面に対向配置されたレゾルバステータ９ｃ（検出器）と、レゾルバステータ９ｃに接続されたレゾルバ用コネクタ９ｄとを有しており、レゾルバステータ９ｃは、ハウジング４の第２の円筒部４ｂ内に対して、モータ部５が構成されている側とは反対側の開口からねじ込まれたステータ押え９ｅにより押付け固定されている。また、レゾルバ用コネクタ９ｄも、第２の円筒部４ｂに取り付けられている。
【００２７】
このような構成のレゾルバ９は、回転軸７が回転することによりレゾルバロータ９ａの位置が変化するので、その位置変化をレゾルバステータ９ｃでインピーダンスの変化として検出し、回転軸７の回転位置を検出する。
【００２８】
このように構成した動力伝達装置１０を備えた電動パワーステアリング装置１では、図１に示すハンドル２０を操作すると、それをトルクセンサ（図示せず）が検出し、その検出結果を制御ユニット（図示せず）が演算してモータ部５の巻線５２ａへの給電を制御する。その結果、回転軸７が所定の速度で回転し、それにより、回転軸７と一体にウォームギヤ６１が回転するので、ウォームギヤ６１と噛み合っているウォームホイールギヤ６２は、ステアリングシャフト３と一体に回転する。このようにしてモータ部５での回転軸７の回転は、ウォームギヤ６１およびウォームホイールギヤ６２を介して減速してステアリングシャフト３に伝達され、ハンドル２０に対する操作を補助することができる。ここで、モータ部５はブラシレスモータ構造を有しているので、巻線５２ａへの給電は、レゾルバ９を介して回転軸７の回転位置を検出した結果に基づいて行われる。
【００２９】
（電動パワーステアリング装置の製造方法）
次に、本例の電動パワーステアリング装置１の製造方法について説明する。図３ないし図５は、本例の電動パワーステアリング装置１の製造工程のうち、それに用いた動力伝達機構１０の製造工程を示す説明図である。
【００３０】
まず、図３（Ａ）に示すウォームホイールギア組付け工程ＳＴ１では、ステアリングシャフト３に取付けたウォームホイールギヤ６２をハウジング４内にセットする。次に、第１の軸受８１の外輪をハウジング４に圧入し取付ける。
【００３１】
次に、図３（Ｂ）に示すウォームギア組付け工程ＳＴ２′では、回転軸７に対してウォームギヤ６１を組み付ける（駆動歯車組付け工程）。
【００３２】
次に、回転軸組付け工程ＳＴ２″では、外周側から回転軸７に円周カシメを行って丸リング８２１を回転軸７に固定し、回転軸７においてウォームギヤ６１に対して基端側７ａに隣接する位置に第２の軸受８２を圧入固定する。次に、ハウジング４に取付けられた第１の軸受８１の内輪に回転軸７を先端側７ｂから通した後、回転軸７の基端側７ａから、外周面にねじが切ってあるベアリング外輪押え８２２を通し、このベアリング外輪押え８２２を第２の円筒部４ｂにねじ込む。その結果、回転軸７は、ハウジング４に保持された第１の軸受８１と第２の軸受８２とに回転可能な状態に支持される。
【００３３】
次に、図３（Ｃ）に示すウォームギアの噛み合わせの検査工程ＳＴ３においては、回転軸７を少し回転させて、ウォームギヤ６１とウォームホイールギヤ６２の噛み合わせの検査を行う。
【００３４】
次に、図４（Ａ）に示すロータ組付け工程ＳＴ４では、回転軸７の基端側７ａからロータ５１を通した後、ナット５１ｄで止め、回転軸７上の第２の軸受８２に対して基端側７ａで隣接する位置にロータ５１を組付ける。ここで、ロータ５１が組み付けられる回転軸７の基端側７ａには、ナーリング加工によって軸方向の筋が回り止め用に付けられている。
【００３５】
図４（Ｂ）に示すステータ組付け準備工程ＳＴ５においては、ステータ部５２を構成する巻線５２ａおよびインシュレータ５２ｃが取付けられたコア５２ｂと、動力用コネクタ５２ｄが取付けられたステータケース５３と、ステータケース５３をハウジングケース４に固定するためのボルト４１とを用意した後、図４（Ｃ）に示すステータ組付け工程ＳＴ６′において、コア５２ｂをステータケース５３に固定するとともに、巻線５２ａを動力用コネクタ５２ｄに接続する。次に、ステータ５２が組み付けられたステータケース５３をハウジング４に対してＯリング４２を挟んで装着し、かつ、固定用ボルト４１で固定する。
【００３６】
次に、モータ部検査工程ＳＴ６″において、回転軸７の先端側７ｂを使って回転軸７を外部から回転させて、モータ部５の回転特性を確認する。
【００３７】
次に、図５（Ａ）に示すレゾルバ組付け工程ＳＴ７においては、回転軸７の先端部７ｂにレゾルバ９を取付ける。それには、まず、回転軸７において回り止め用のナーリング加工が施された先端部７ｂにレゾルバロータ９ａを挿入した後、ナット９ｂで固定する。また、ハウジング４には、レゾルバステータ９ｃおよびレゾルバ用コネクタ９ｄを組み付け、レゾルバステータ９ｃについては、レゾルバ位相調整後にステータ押え９ｅにより押し付け固定する。
【００３８】
次に、図５（Ｂ）に示すレゾルバ位相調整工程ＳＴ８において、レゾルバステータ９ｃをレゾルバ用コネクタ９ｄに接続し、レゾルバステータ９ｃを回転方向にずらして位相調整を行う。位相調整後、ステータ押え９ｅによりレゾルバステータ９ｃを押し付け固定し、ハウジング４の円形開口４３を蓋４４で塞ぎ、図１に示す電動パワーステアリング装置１が完成する。
【００３９】
（本形態の効果）
以上説明したように、本形態の電動パワーステアリング装置１に用いた動力伝達装置１０は、回転軸７、この回転軸７の基端側７ａに取り付けられたロータ５１、およびこのロータ５１に対向配置されたステータ５２を備えたモータ部５を用い、完成品としてのモータを用いない。このため、従来であれば、モータの出力軸と、ウォームギア６１が取り付けられた回転軸とを各々、スプライン加工などを行って軸を連結する必要のあったものが、本発明によれば１本の回転軸７で済むので、スプライン加工などを利用した軸の連結が必要ない。従って、部品点数の削減、および製造コストの低減を図ることができる。また、１本の回転軸７を用いるので、この回転軸７の支持が２つの軸受８１、８２で済み、この点からいっても、部品点数の削減、および製造コストの低減を図ることができ、かつ、装置の小型化および軽量化を図ることもできる。しかも、スプライン加工を利用した軸の連結がないので、スプライン溝による連結部分でのがたつきに起因する不具合、例えば、異音の発生やモータの回転に対するウォームギヤ６１の応答性の低下という不具合が発生しない。さらに、回転軸７を２つの軸受８１、８２で支持すればよく、軸受の数が少ない分、ステアリングシャフト３の回転が軽いので、操舵感覚が向上する。
【００４０】
さらに、ウォームギヤ６１の両側で回転軸７を第１の軸受８１と第２の軸受８２で支持するので、軸受８１、８２に位置ずれが生じても回転軸７の傾きを最小限に抑えることができるので、ウォームギヤ６１からウォームホイールギヤ６２への動力の伝達効率が低下しない。
【００４１】
また、本形態では、動力伝達装置１０を製造する際、回転軸組付け工程ＳＴ２″を行った状態において、回転軸７を支持する第１の軸受８１および第２の軸受８２は、共通の固定側部材（ハウジング４）に固定されているので、噛み合わせ検査工程ＳＴ３を正確に行うことができる。また、ロータ組付け工程ＳＴ４を行う前に噛み合わせ検査工程ＳＴ３を行うことができるので、ウォームギヤ６１あるいはウォームホイールギヤ６２に不具合があったとき、不具合のある方の歯車だけを容易に交換できる。特に、動力伝達装置１０を電動パワーステアリング装置１に用いた場合、歯車としてウォームホイールギヤ６２とウォームギヤ６１が用いられるので、わずかな精度のずれで噛み合いに不具合が発生しやすいが、本形態によれば、このような場合でも、ウォームホイールギヤ６２あるいはウォームギヤ６１をその製造工程の途中で容易に交換することができるので、不具合を解消しやすい。
【００４２】
また、電動パワーステアリング装置１の場合には、それを組み立てた以降、ウォームホイールギヤ６２あるいはウォームギヤ６１に不具合があっても容易に分解することができないが、本発明では、ロータ組付け工程ＳＴ４の前に噛み合いの検査工程ＳＴ３を行って噛み合いの不具合を解消しておけるので、電動パワーステアリング装置１の歩留まりおよび信頼性を向上することができる。
【００４３】
また、ステータ組付け工程ＳＴ６′の後、モータ部５を作動させてモータ部５を検査するモータ部検査工程ＳＴ６″を行うことができる。このようなタイミングでモータ部５の検査を行えば、それ以前に噛み合い部分の不具合が解消されているので、この工程で不具合が発生したとき、その原因がモータ部５にあることを容易に特定することができる。
【００４４】
さらに、モータ部５がブラシレスモータ構造を有しているので、ステータ組付け工程ＳＴ６′の後、回転軸７上の第１の軸受８１よりも先端側７ａに回転検出用のレゾルバロータ９ａ（可動部材）を装着し、ハウジング４には、レゾルバロータ９ａの回転を検出するレゾルバステータ９ｃを取り付けてレゾルバ組付け工程ＳＴ７を行い、その後、位相調整工程ＳＴ８を行うことになるが、このようなタイミングで位相調整工程ＳＴ８を行えば、それ以前の工程で噛み合い部分の検査やモータ部５の検査が済んでいるので、位相調整を行ってから噛み合い部分やモータ部５の不具合を発見するということがない。それ故、折角、組付け作業を行ってから分解しなければならないという事態を回避できる。
【００４５】
（その他の実施の形態）
上記の電動パワーステアリング装置１では、ハウジング４にカップ状のステータケース５３を取付けているが、図６に示すように、ハウジング４′の第２の円筒部４ｂを延長してステータケース５３の代わりにしてもよい。すなわち、図６に示す電動パワーステアリング装置１′は、ハウジング４′の第２の円筒部４ｂを延長し、ステータ５２を固定する円筒状のステータ取付部５３ａを構成している。ステータ取付部５３ａには、動力用コネクタ５２ｄを取り付け、その円形端面５３ｂを蓋５３ｃで覆ってある。このように、ハウジング４′にステータ取付部５３ａを一体化することで、ステータケース５３を取付けるのに必要な固定用ナット、Ｏリング４２等の部品を省略することができるという利点がある。
【００４６】
なお、上記形態では、動力伝達装置１０を電動パワーステアリング装置１に用いた例を説明したが、その他の装置に適用してもよい。また、本形態では、回転軸７の回転位置検出にレゾルバ９を用いため、図１（Ｃ）に示す電動パワーステアリング装置１のように、ステアリングギア２２のピニオン軸の周辺という高温環境下に動力伝達装置１０を配置しても、熱的な問題が発生しない。但し、図１（Ｂ）に示す電動パワーステアリング装置１のように、ステアリングコラム内に動力伝達装置１０を配置した場合には、温度上昇が大きくないので、光学的な回転位置検出装置を用いてもよい。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る動力伝達装置の製造方法、および、電動パワーステアリング装置の製造方法では、駆動側の回転軸が１本で済むので、スプライン加工などを利用した軸の連結が必要ない。従って、部品点数の削減、および製造コストの低減を図ることができる。また、１本の駆動側の回転軸を用いるので、この回転軸の支持が２つの軸受で済むので、この点からいっても、部品点数の削減、および製造コストの低減を図ることができ、かつ、装置の小型化および軽量化を図ることもできる。さらに、スプライン加工を利用した軸の連結がないので、スプライン溝での連結部分にがたつきに起因する不具合が発生しない。さらにまた、軸受の数が少ない分、ステアリングシャフトの回転に要する力が軽いので、操舵感覚が向上する。また、駆動歯車の両側で回転軸を第１の軸受と第２の軸受で支持するので、回転軸の傾きを最小限に抑えることができ、歯車部分の動力の伝達効率が低下しない。
【００４８】
また、回転軸組付け工程を行った状態において、回転軸を支持する第１の軸受および第２の軸受は、共通の固定側部材にすでに固定されているので、噛み合わせ検査工程を正確に行うことができる。また、ロータ組付け工程の前に噛み合わせ検査工程を行うことができるので、駆動歯車あるいは従動歯車に不具合があったとき、不具合のある方の歯車を容易に交換できる。しかも、この検査工程を行った以降、モータ部の検査を行うことができるので、この工程で不具合が発生したとき、その原因がモータ部にあることを容易に特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、本発明が適用される電動パワーステアリング装置を示す説明図である。
【図２】 本発明に係る電動パワーステアリング装置に用いられる動力伝達装置の断面図である。
【図３】 図２に示す電動パワーステアリング装置用の動力伝達装置の製造工程を示す説明図である。
【図４】 図２に示す電動パワーステアリング装置用の動力伝達装置の製造工程を示す説明図である。
【図５】 図２に示す電動パワーステアリング装置用の動力伝達装置の製造工程を示す説明図である。
【図６】 本発明を適用した別の電動パワーステアリング装置に用いられる動力伝達装置の断面図である。
【図７】 従来の電動パワーステアリング装置に用いられる動力伝達装置の断面図である。
【符号の説明】
１、１′ 電動パワーステアリング装置
３ ステアリングシャフト
４、４′ ハウジング
５ モータ部
７ 回転軸
９ レゾルバ
１０ 動力伝達装置
５１ ロータ
５２ ステータ
５３ ステータケース
６１ ウォームギヤ（駆動歯車）
６２ ウォームホイールギヤ（従動歯車）
８１ 第１の軸受
８２ 第２の軸受
Claims (6)
- 回転軸、該回転軸の基端側に取り付けられたロータ、および該ロータに対向配置されたステータを備えたモータ部と、前記回転軸上の前記モータ部より先端側に取り付けられた駆動歯車と、該駆動歯車と噛み合う従動歯車と、該従動歯車を回転可能に支持する固定側部材とを備え、前記回転軸は、前記駆動歯車より先端側で前記固定側部材に保持された第１の軸受と、該第１の軸受との間に前記駆動歯車を挟むように当該駆動歯車と前記ロータとの間で前記固定側部材に保持された第２の軸受とによって回転可能に支持されている動力伝達装置の製造方法であって、
前記回転軸に前記駆動歯車を装着する駆動歯車組付け工程と、
前記固定側部材に保持された前記従動歯車に前記駆動歯車が噛み合い、かつ、前記回転軸の先端側が前記第１の軸受を介して前記固定側部材に支持されているとともに、前記回転軸の基端側が前記第２の軸受を介して前記固定側部材に支持された状態とする回転軸組付け工程と、
前記回転軸の基端側に前記ロータを取り付けるロータ組付け工程と、
前記ロータに対向するように前記ステータを前記固定側部材側に取り付けて前記モータ部を構成するステータ組付け工程とを有することを特徴とする動力伝達装置の製造方法。 - 請求項１に記載の動力伝達装置の製造方法において、
前記第１の軸受および前記第２の軸受は、玉軸受であることを特徴とする動力伝達装置の製造方法。 - 請求項１または２に記載の動力伝達装置の製造方法において、
前記回転軸組付け工程の後、前記ロータ組付け工程の前に前記駆動歯車と前記従動歯車との噛み合わせを検査する噛み合わせ検査工程を行うことを特徴とする動力伝達装置の製造方法。 - 請求項１ないし３のうちのいずれかの項に記載の動力伝達装置の製造方法において、
前記ステータ組付け工程の後、前記モータ部を作動させて当該モータ部を検査するモータ部検査工程を行うことを特徴とする動力伝達装置の製造方法。 - 請求項１ないし４のうちのいずれかの項に記載の動力伝達装置の製造方法において、
前記モータ部はブラスレスモータ構造を有しており、
前記ステータ組付け工程の後、前記回転軸上の前記第１の軸受よりも先端側に回転検出装置の可動部材を組み付ける一方、該可動部材の回転を検出する検出器を前記固定側部材に取り付け、この状態で前記回転検出装置の位相調整を行う回転検出装置組付け工程を行うことを特徴とする動力伝達装置の製造方法。 - 請求項１ないし５のうちのいずれかに規定する動力伝達装置の製造方法を用いた電動パワーステアリング装置の製造方法であって、
前記従動歯車は、ステアリングシャフト側に取り付けられたウォームホイールギヤであり、
前記駆動歯車は、当該ウォームホイールギヤと噛み合うウォームギヤであり、
前記モータ部は、前記ウォームギヤを介して前記ウォームホイールギヤを回転駆動することにより、前記ステアリングシャフトの回転を補助するステアリング補助駆動用であることを特徴とする電動パワーステアリング装置の製造方法。
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