JP5767560B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
本発明は電動パワーステアリング装置に関する。
電動パワーステアリング装置として、特許文献１、２に記載の如く、入力軸と出力軸がトーションバーを介して同軸に結合され、電動モータが連結される駆動ギヤをギヤハウジングに枢支するとともに、駆動ギヤと噛合う従動ギヤを出力軸の中間部に固定し、入力軸に加えられた操舵トルクを検出するトルク検出手段を入力軸と出力軸の間に設け、ギヤハウジングの内部で入力軸及び出力軸の同軸まわりにスパイラル状に巻かれてなるスパイラルケーブルを有し、スパイラルケーブルの一端部をトルク検出手段に接続し、スパイラルケーブルの他端部を検出結果取出部に接続し、トルク検出手段が検出した操舵トルクに基づいて電動モータの駆動を制御するものがある。
特許文献１、２に記載の電動パワーステアリング装置の製造過程では、ギヤハウジングに入力軸、出力軸、トーションバー、駆動ギヤ、従動ギヤ、トルク検出手段及びスパイラルケーブルを組込み、電動モータは未だ組込まない中間組立品を搬送する等の取扱い段階がある。
このような中間組立品の取扱い段階では、従来、ギヤハウジングから外部に露出している入力軸、出力軸及び駆動ギヤのギヤ軸の回転に対する規制がなく、それらの軸は外部回転力により容易に回転できてしまう。それらの軸が自由に回転したときには、ギヤハウジングの内部のスパイラルケーブルも自由に巻き回されてしまう。そうすると、スパイラルケーブルの巻き状態が中立状態に比して巻き数が増加したり、減少するものになる。スパイラルケーブルの巻き数が異常に増加する場合には、スパイラルケーブルの断線等を引き起こし、トルク検出不能になるおそれもある。巻き数が減少する場合には、スパイラルケーブルがスパイラルケーブルカバーに貼り付き、操舵トルクの増加につながる。
本発明の課題は、電動パワーステアリング装置の中間組立品の取扱い段階で、入力軸、出力軸及び駆動ギヤのギヤ軸の自由な回転を規制し、スパイラルケーブルの異常な巻き回りを防止することにある。
請求項１に係る発明は、入力軸と出力軸がトーションバーを介して同軸に結合され、電動モータが連結される駆動ギヤをギヤハウジングに枢支するとともに、駆動ギヤと噛合う従動ギヤを出力軸の中間部に固定し、入力軸に加えられた操舵トルクを検出するトルク検出手段を入力軸と出力軸の間に設け、ギヤハウジングの内部で入力軸及び出力軸の同軸まわりにスパイラル状に巻かれてなるスパイラルケーブルを有し、スパイラルケーブルの一端部をトルク検出手段に接続し、スパイラルケーブルの他端部を検出結果取出部に接続し、トルク検出手段が検出した操舵トルクに基づいて電動モータの駆動を制御する電動パワーステアリング装置において、ギヤハウジングに入力軸、出力軸、トーションバー、駆動ギヤ、従動ギヤ、トルク検出手段及びスパイラルケーブルを組込み、電動モータは未だ組込まない中間組立状態で、ギヤハウジングに対して駆動ギヤを回り止めする回り止め手段が装填され、前記回り止め手段は回り止めアームからなり、回り止めアームが、駆動ギヤのギヤ軸に設けたセレーションに結合されるボス部と、ギヤハウジングに設けたストッパに係止する係止部とを有してなるようにしたものである。
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において更に、前記回り止めアームの係止部が係止するようにギヤハウジングに設けられるストッパが、駆動ギヤのギヤ軸をギヤハウジングに枢支する軸受を該ギヤハウジングに保持するために該ギヤハウジングに螺着したナットの内周に設けた工具係合面であるようにしたものである。
請求項３に係る発明は、請求項１に係る発明において更に、前記回り止めアームの係止部が係止するようにギヤハウジングに設けられるストッパが、ギヤハウジングの内面に設けられ、回り止めアームの係止部が嵌合する係止凸部であるようにしたものである。
請求項４に係る発明は、請求項１に係る発明において更に、前記回り止めアームの係止部が係止するようにギヤハウジングに設けられるストッパが、ギヤハウジングの内面に設けられ、回り止めアームの係止部が係合する係止面部であるようにしたものである。
請求項５に係る発明は、請求項１に係る発明において更に、前記回り止めアームの係止部が係止するようにギヤハウジングに設けられるストッパが、ギヤハウジングの内面に開口され、回り止めアームの係止部が係入する係止孔部であるようにしたものである。
請求項６に係る発明は、請求項１〜５のいずれかに係る発明において更に、前記回り止めアームが装填された状態で、回り止めアームがギヤハウジングの電動モータが取付けられるカップ状部の内部に収容されてなるようにしたものである。
請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれかに係る発明において更に、前記駆動ギヤがウォームギヤであるようにしたものである。
（請求項１）
(a)ギヤハウジングに入力軸、出力軸、トーションバー、駆動ギヤ、従動ギヤ、トルク検出手段及びスパイラルケーブルを組込み、電動モータは未だ組込まない中間組立状態で、ギヤハウジングに対して駆動ギヤを回り止めする回り止め手段が装填される。従って、入力軸、出力軸及び駆動ギヤのギヤ軸がギヤハウジングの外部に露出している中間組立品の取扱い段階で、それらの軸に外部回転力が作用しても、回り止め手段がそれらの軸の自由な回転を規制する。これにより、スパイラルケーブルの巻き状態が中立状態に維持され、スパイラルケーブルの異常な巻き回りが防止される。スパイラルケーブルの巻き数の異常な増加が回避され、スパイラルケーブルの断線等を引き起こすことがなく、トルク検出機能を損なうことがない。巻き数が減少する場合には、スパイラルケーブルがスパイラルケーブルカバーに貼り付き、操舵トルクの増加につながる。
(a)ギヤハウジングに入力軸、出力軸、トーションバー、駆動ギヤ、従動ギヤ、トルク検出手段及びスパイラルケーブルを組込み、電動モータは未だ組込まない中間組立状態で、ギヤハウジングに対して駆動ギヤを回り止めする回り止め手段が装填される。従って、入力軸、出力軸及び駆動ギヤのギヤ軸がギヤハウジングの外部に露出している中間組立品の取扱い段階で、それらの軸に外部回転力が作用しても、回り止め手段がそれらの軸の自由な回転を規制する。これにより、スパイラルケーブルの巻き状態が中立状態に維持され、スパイラルケーブルの異常な巻き回りが防止される。スパイラルケーブルの巻き数の異常な増加が回避され、スパイラルケーブルの断線等を引き起こすことがなく、トルク検出機能を損なうことがない。巻き数が減少する場合には、スパイラルケーブルがスパイラルケーブルカバーに貼り付き、操舵トルクの増加につながる。
(b)前記回り止め手段が回り止めアームからなり、回り止めアームが、駆動ギヤのギヤ軸に設けたセレーションに結合されるボス部と、ギヤハウジングに設けたストッパに係止する係止部とを有する。
回り止めアームのボス部を駆動ギヤのギヤ軸に設けたセレーションに結合し、係止部をギヤハウジングに設けたストッパに係止せしめることにより、駆動ギヤのギヤ軸、更には入力軸、出力軸の自由な回転を簡易に規制できる。
（請求項２）
(c)前記回り止めアームの係止部が係止するようにギヤハウジングに設けられるストッパが、駆動ギヤのギヤ軸をギヤハウジングに枢支する軸受を該ギヤハウジングに保持するために該ギヤハウジングに螺着したナットの内周に設けた工具係合面である。
(c)前記回り止めアームの係止部が係止するようにギヤハウジングに設けられるストッパが、駆動ギヤのギヤ軸をギヤハウジングに枢支する軸受を該ギヤハウジングに保持するために該ギヤハウジングに螺着したナットの内周に設けた工具係合面である。
回り止めアームの係合部を、ギヤハウジングに螺着したナットの内周の工具係合面（ストッパ）に係止できる。
（請求項３）
(d)前記回り止めアームの係止部が係止するようにギヤハウジングに設けられるストッパが、ギヤハウジングの内面に設けられ、回り止めアームの係止部が嵌合する係止凸部である。
(d)前記回り止めアームの係止部が係止するようにギヤハウジングに設けられるストッパが、ギヤハウジングの内面に設けられ、回り止めアームの係止部が嵌合する係止凸部である。
回り止めアームの係止部を、ギヤハウジングの内面に設けた係止凸部（ストッパ）に嵌合して係止できる。
（請求項４）
(e)前記回り止めアームの係止部が係止するようにギヤハウジングに設けられるストッパが、ギヤハウジングの内面に設けられ、回り止めアームの係止部が係合する係止面部である。
(e)前記回り止めアームの係止部が係止するようにギヤハウジングに設けられるストッパが、ギヤハウジングの内面に設けられ、回り止めアームの係止部が係合する係止面部である。
回り止めアームの係止部を、ギヤハウジングの内面に設けた係止面部（ストッパ）に係合して係止できる。
（請求項５）
(f)前記回り止めアームの係止部が係止するようにギヤハウジングに設けられるストッパが、ギヤハウジングの内面に開口され、回り止めアームの係止部が係入する係止孔部である。
(f)前記回り止めアームの係止部が係止するようにギヤハウジングに設けられるストッパが、ギヤハウジングの内面に開口され、回り止めアームの係止部が係入する係止孔部である。
回り止めアームの係止部を、ギヤハウジングの内面に開口させた係止孔部（ストッパ）に係入して係止できる。
（請求項６）
(g)前記回り止めアームが装填された状態で、回り止めアームがギヤハウジングの電動モータが取付けられるカップ状部の内部に収容される。
(g)前記回り止めアームが装填された状態で、回り止めアームがギヤハウジングの電動モータが取付けられるカップ状部の内部に収容される。
回り止めアームはギヤハウジングにおけるカップ状部のモータケースが取付けられる開口端面を含む平面よりもカップ状部の内部に収容され、カップ状部から外部に張り出て周辺の物品と衝突する等が防止される。
（請求項７）
(h)前記駆動ギヤをウォームギヤとすることができる。
(h)前記駆動ギヤをウォームギヤとすることができる。
（実施例１）（図１〜図７）
電動パワーステアリング装置１０は、図１、図２に示す如く、不図示のブラケットにより車体フレーム等に固定されるギヤハウジング１１を有する。そして、ステアリングホイールが結合される入力軸１２にトーションバー１３を介して出力軸１４を同軸上に連結し、この出力軸１４にピニオン１５を設け、このピニオン１５に噛合うラックを備えたラック軸１６をギヤハウジング１１に左右直線動可能に支持している。ラック軸１６の中間部には連結ボルト１７Ａ、１８Ａにより、左右のタイロッド１７、１８が連結されている。尚、入力軸１２と出力軸１４は軸受１２Ａ、１４Ａ等を介してギヤハウジング１１に支持される。
電動パワーステアリング装置１０は、図１、図２に示す如く、不図示のブラケットにより車体フレーム等に固定されるギヤハウジング１１を有する。そして、ステアリングホイールが結合される入力軸１２にトーションバー１３を介して出力軸１４を同軸上に連結し、この出力軸１４にピニオン１５を設け、このピニオン１５に噛合うラックを備えたラック軸１６をギヤハウジング１１に左右直線動可能に支持している。ラック軸１６の中間部には連結ボルト１７Ａ、１８Ａにより、左右のタイロッド１７、１８が連結されている。尚、入力軸１２と出力軸１４は軸受１２Ａ、１４Ａ等を介してギヤハウジング１１に支持される。
ここで、ギヤハウジング１１は、入力軸１２、出力軸１４を枢支する第１及び第２ギヤハウジング１１Ａ、１１Ｂと、ラック軸１６を支持する第３ギヤハウジング１１Ｃとからなる。
入力軸１２と出力軸１４の間には、運転者によりステアリングホイールから入力軸１２に加えられた操舵トルクを検出するトルク検出装置３０（トルク検出手段）を設けてある。トルク検出装置３０については後に詳述する。
ギヤハウジング１１（１１Ｂ）には、図３に示す如く、電動モータ２０のモータケース２１が取付けられる。電動モータ２０が不図示のカップリングを介して連結されるウォームギヤ２２（駆動ギヤ）の両端のギヤ軸２２Ａ、２２Ｂが軸受２３、２４によりギヤハウジング１１Ｂに枢支される。ウォームギヤ２２と噛合うウォームホイール２５（従動ギヤ）が出力軸１４の中間部に固定される。ギヤハウジング１１Ｂは電動モータ２０のモータケース２１が取付けられるカップ状部１１Ｄ（図３）を有し、電動モータ２０との連結のためのカップリング等をこのカップ状部１１Ｄの内部に納める。
電動パワーステアリング装置１０の後述する中間組立状態で、ギヤハウジング１１（１１Ｂ）から外部に露出するウォームギヤ２２のギヤ軸２２Ａの外周には、電動モータ２０との連結のためのカップリングがセレーション結合されることとなるセレーション２２Ｓが設けられている。尚、軸受２３はギヤハウジング１１Ｂに螺着されるナット２６により外輪をギヤハウジング１１Ｂの軸受孔の段差面との間に挟み込まれて保持される。２７、２８はウォームギヤ２２を軸方向の両側から弾性支持する弾性支持具である。
ここで、ギヤハウジング１１（１１Ａ、１１Ｂ）の内部には、図２、図４に示す如く、入力軸１２と出力軸１４の同軸まわりにスパイラル状に巻かれてなるスパイラルケーブル４０が格納される。スパイラルケーブル４０の一端部はトルク検出装置３０に接続され、スパイラルケーブル４０の他端部は検出結果取出部４２に接続される。そして、スパイラルケーブル４０は、軸方向の一方から視た場合に、図４に示す如く、右方向に巻かれており、ステアリングホイール、換言すれば、入力軸１２及び出力軸１４が右方向に回転された場合には、一方の端部が出力軸１４の回転に従って右方向に回転し、ステアリングホイールが回転されていない中立状態よりも巻き数が増加する。他方、ステアリングホイールが左方向に回転された場合には、ステアリングホイールが回転されていない中立状態よりも巻き数が減少するものになる。
以上により、電動パワーステアリング装置１０にあっては、トルク検出装置３０の検出信号がスパイラルケーブル４０経由で検出結果取出部４２に取出され、この検出結果取出部４２の出力信号が電子制御ユニット（ＥＣＵ）（不図示)に転送される。ＥＣＵはトルク検出装置３０が検出した操舵トルクに基づいて電動モータ２０の駆動を制御する。そして、電動モータ２０の発生トルクがウォームギヤ２２、ウォームホイール２５を介して出力軸１４に伝達され、ステアリングホイールに加えられた運転者の操舵トルクがアシストされるものになる。
以下、トルク検出装置３０について詳述する。本実施例のトルク検出装置３０は、入力軸１２と出力軸１４との相対角度を演算して入力軸１２に加えられた操舵トルクを検出する。また、トルク検出装置３０は、出力軸１４の回転角度を演算し、出力軸１４及びラック軸１６の現在位置（舵角）も検出する。
トルク検出装置３０は、図２、図４に示す如く、入力軸１２に取付けられる第１の磁石１２Ｍと、ギヤハウジング１１（１１Ｂ）に固定される第１の歯車３１と、を有している。また、トルク検出装置３０は、出力軸１４の回転に伴ない、出力軸１４の軸心を回転中心として公転しつつ第１の歯車３１と噛み合って自転する第１の従動歯車の一例としての第２の歯車３２を有する。また、トルク検出装置３０は、出力軸１４の回転に伴ない、出力軸１４の軸心を回転中心として公転しつつ第１の歯車３１と噛み合って自転し、第２の歯車３２の歯数とは異なる歯数の第３の歯車３３を有する。この第３の歯車３３は、第２の従動歯車の一例である。
第１の磁石１２Ｍは、ドーナツ状であり、その内側に入力軸１２が嵌合され、入力軸１２と共に回転する。そして、少なくとも外周面に、Ｎ極及びＳ極が交互に配置されている。
第１の歯車３１は、スパイラルケーブルカバー４１の上部の内周面の全周に設けられた歯車である。スパイラルケーブルカバー４１が、ギヤハウジング１１（１１Ｂ）に固定されることで、第１の歯車３１は、ギヤハウジング１１（１１Ｂ）に固定されるものになる。
トルク検出装置３０は、出力軸１４に固定されて、出力軸１４と共に回転するベース３４を有している。そして、第２の歯車３２及び第３の歯車３３が、ベース３４に回転可能に支持されている。言い換えれば、第２の歯車３２及び第３の歯車３３は、ギヤハウジング１１（１１Ｂ）に固定されるスパイラルケーブルカバー４１に対して、出力軸１４の軸心を回転中心として回転可能に設けられている。
第２の歯車３２の内側には、半円柱状のＮ極と半円柱状のＳ極とを有する円柱状の第２の磁石３２Ｍが例えばインサート成形により装着されている。また、第３の歯車３３の内側には、同じく半円柱状のＮ極と半円柱状のＳ極とを有する円柱状の第３の磁石３３Ｍが例えばインサート成形により装着されている。これら第２の歯車３２と第２の磁石３２Ｍとで第１の従動体の一例を構成し、第３の歯車３３と第３の磁石３３Ｍとで第２の従動体の一例を構成する。
ベース３４には、配線パターン（不図示）が形成されたプリント基板３５が、第２の歯車３２及び第３の歯車３３との間で所定の間隙を形成するように、例えばねじ止め等により装着されている。言い換えれば、プリント基板３５は、ギヤハウジング１１（１１Ｂ）に固定されるスパイラルケーブルカバー４１に対して、出力軸１４の軸心を回転中心として回転可能に設けられている。
プリント基板３５には、図２、図４に示す如く、入力軸１２の半径方向には第１の磁石１２Ｍの外周面の外側であり、入力軸１２の軸方向には第１の磁石１２Ｍが設けられた領域内となるように相対角度センサ３６が装着されている。本実施の形態に係る相対角度センサ３６は、磁界によって抵抗値が変化することを利用した磁気センサであるＭＲセンサ（磁気抵抗素子）であることを例示することができる。そして、この相対角度センサ３６が、第１の磁石１２Ｍから発生される磁界に基づいて入力軸１２と出力軸１４との相対角度を検出する相対角度検出手段を構成する。
また、プリント基板３５には、第２の磁石３２Ｍの中央部と対向する位置に、第２の磁石３２Ｍとの間で所定の間隙を形成するように第１の検出手段の一例としての第１の回転角度センサ３７が装着されている。また、プリント基板３５には、第３の磁石３３Ｍの中央部と対向する位置に、第３の磁石３３Ｍとの間で所定の間隙を形成するように第２の検出手段の一例としての第２の回転角度センサ３８が装着されている。本実施の形態に係る第１、２の回転角度センサ３７、３８も、ＭＲセンサ（磁気抵抗素子）であることを例示することができる。そして、この第１、２の回転角度センサ３７、３８が、第２の歯車３２の自転の角度と第３の歯車３３の自転の角度とに基づいて出力軸１４の回転角度を検出する回転角度検出手段を構成する。
また、プリント基板３５には、配線パターンと電気的に接続されたコネクタ３９が取付けられており、このコネクタ３９には、スパイラルケーブル４０の一方の先端部に設けられたコネクタ（不図示）が接続されている。スパイラルケーブル４０は、図２、図４に示す如く、ベース３４の下方であってスパイラルケーブルカバー４１の内側で渦状に巻かれている。そして、スパイラルケーブル４０の一方の先端部は、ベース３４に形成された孔を介してベース３４の上方のプリント基板３５のコネクタ３９を介して角度センサ３６、３７、３８に接続されている。また、スパイラルケーブル４０の他方の先端部は、スパイラルケーブルカバー４１に形成された孔を介してスパイラルケーブルカバー４１に設けられた検出結果取出部４２に接続されている。この検出結果取出部４２の出力信号が、スパイラルケーブルカバー４１の外部に取出され、電動パワーステアリング装置１０の制御を行なう電子制御ユニット（ＥＣＵ）（不図示）のプリント基板（制御基板）に設けられたコネクタ（不図示）に接続される。
尚、トルク検出装置３０は、相対角度センサ３６の検出値を基に入力軸１２と出力軸１４との相対角度を演算する相対角度演算手段（不図示）と、第１、第２の回転角度センサ３７、３８の検出値を基に出力軸１４の回転角度を演算する回転角度演算手段（不図示）と、を備えている。相対角度演算手段は、上述した相対角度検出手段を構成し、回転角度演算手段は上述した回転角度検出手段を構成する。そして、これらの演算手段は、プリント基板３５とは別にスパイラルケーブルカバー４１の外側に設けたプリント基板（例えば上述したＥＣＵに設けられた基板）に装着しても良いし、プリント基板３５に装着しても良い。
演算手段を、プリント基板３５とは別のプリント基板に装着する場合には、相対角度センサ３６及び第１、２の回転角度センサ３７、３８の検出値は、スパイラルケーブル４０を介して演算手段に出力されるようにする。また、演算手段を、プリント基板３５に装着する場合には、演算手段にて相対角度センサ３６及び第１、２の回転角度センサ３７、３８の検出値に基づいて相対角度或いは回転角度を演算した後に、演算した結果を、スパイラルケーブル４０を介してＥＣＵに出力する。
しかるに、電動パワーステアリング装置１０にあっては、図５に示す如く、ギヤハウジング１１（１１Ｂ）に入力軸１２、出力軸１４、トーションバー１３、ウォームギヤ２２、ウォームホイール２５、トルク検出装置３０及びスパイラルケーブル４０を組込み、電動モータ２０は未だ組込まない中間組立状態からなる中間組立品の取扱い段階で、入力軸１２、出力軸１４及びウォームギヤ２２のギヤ軸２２Ａの自由な回転を規制し、スパイラルケーブル４０の異常な巻き回りを防止するため、以下の構成を具備する。
即ち、電動パワーステアリング装置１０は、上述の中間組立状態で、ギヤハウジング１１（１１Ｂ）に対してウォームギヤ２２を回り止めする回り止め手段が装填される。本実施例では、回り止め手段が図５〜図７に示した回り止めアーム５０からなるものとしている。
回り止めアーム５０は、ウォームギヤ２２の電動モータ２０と連結されるギヤ軸２２Ａに設けたセレーション２２Ｓの少なくとも一部に結合される内周突起５１Ｓを内周の周方向複数カ所に備えたボス部５１と、ギヤハウジング１１（１１Ｂ）に設けたストッパ６０に係止する尖り状等の外周突起５２Ｓを外周の周方向複数カ所に備えた係止部５２とを有する。
尚、回り止めアーム５０のボス部５１は円筒状をなし、ボス部５１の基端側の筒外周の複数位置（例えば３位置）からつまみ部５３が放射状に突設されるとともに、ボス部５１の先端側の筒外周の複数位置（例えば３位置）から係止部５２が放射状に突設される。作業者は回り止めアーム５０をギヤハウジング１１に装填する回り止め形成時に、ボス部５１の基端側の各つまみ部５３を把持した状態で、ボス部５１の内周突起５１Ｓをウォームギヤ２２のギヤ軸２２Ａのセレーション２２Ｓにセレーション結合するとともに、ボス部５１の先端側の各係止部５２の外周突起５２Ｓをギヤハウジング１１（１１Ｂ）に設けた各ストッパ６０（後述の工具係合面６１）に係止する。
このとき、ギヤハウジング１１（１１Ｂ）に設けられる各ストッパ６０は、ウォームギヤ２２のギヤ軸２２Ａをギヤハウジング１１（１１Ｂ）に枢支する軸受２３をギヤハウジング１１Ｂに保持するために、特殊工具を用いてギヤハウジング１１Ａに螺着された前述のナット２６の内周に設けてある例えば１２角孔（特殊工具用に設けてある孔）の各角部からなる工具係合面６１により構成される。
回り止めアーム５０の各係止部５２は各ストッパ６０を構成する工具係合面６１の角部に係止する尖り三角山状の外周突起５２Ｓの両側に突部５２Ｒを備え、外周突起５２Ｓが工具係合面６１の角部頂点に係止するとき、外周突起５２Ｓの両側の突部５２Ｒを工具係合面６１の角部頂点の両側稜面に圧接させ、この突部５２Ｒに生ずる締代により回り止めアーム５０のギヤハウジング１１への装填状態（回り止め形成状態）を維持せしめる。
尚、回り止めアーム５０がギヤハウジング１１（１１Ｂ）に装填され、ウォームギヤ２２がギヤハウジング１１Ｂに対して回り止めされた状態で、回り止めアーム５０はギヤハウジング１１Ｂにおいて電動モータ２０のモータケース２１が取付けられ、かつ電動モータ２０との連結のためのカップリング等が納められるカップ状部１１Ｄ（図５）の内部に収容される。回り止めアーム５０はカップ状部１１Ｄのモータケース２１が取付けられる開口端面を含む平面よりもカップ状部１１Ｄの内部に収容され、カップ状部１１Ｄから外部に張り出て周辺の物品と衝突する等が防止されるようになっている。
また、回り止めアーム５０はプラスチック等の撓み易い材料から構成されることが好ましく、ギヤハウジング１１（１１Ｂ）へ繰り返し容易に装填、脱着できる。
本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)ギヤハウジング１１（１１Ｂ）に入力軸１２、出力軸１４、トーションバー１３、ウォームギヤ２２、ウォームホイール２５、トルク検出装置３０及びスパイラルケーブル４０を組込み、電動モータ２０は未だ組込まない中間組立状態で、ギヤハウジング１１（１１Ｂ）に対してウォームギヤ２２を回り止めする回り止め手段が装填される。従って、入力軸１２、出力軸１４及びウォームギヤ２２のギヤ軸２２Ａがギヤハウジング１１（１１Ｂ）の外部に露出している中間組立品の取扱い段階で、それらの軸に外部回転力が作用しても、回り止め手段がそれらの軸の自由な回転を規制する。これにより、スパイラルケーブル４０の巻き状態が中立状態に維持され、スパイラルケーブル４０の異常な巻き回りが防止される。スパイラルケーブル４０の巻き数の異常な増加が回避され、スパイラルケーブル４０の断線等を引き起こすことがなく、トルク検出機能を損なうことがない。巻き数が減少する場合には、スパイラルケーブル４０がスパイラルケーブルカバー４１に貼り付き、操舵トルクの増加につながる。
(a)ギヤハウジング１１（１１Ｂ）に入力軸１２、出力軸１４、トーションバー１３、ウォームギヤ２２、ウォームホイール２５、トルク検出装置３０及びスパイラルケーブル４０を組込み、電動モータ２０は未だ組込まない中間組立状態で、ギヤハウジング１１（１１Ｂ）に対してウォームギヤ２２を回り止めする回り止め手段が装填される。従って、入力軸１２、出力軸１４及びウォームギヤ２２のギヤ軸２２Ａがギヤハウジング１１（１１Ｂ）の外部に露出している中間組立品の取扱い段階で、それらの軸に外部回転力が作用しても、回り止め手段がそれらの軸の自由な回転を規制する。これにより、スパイラルケーブル４０の巻き状態が中立状態に維持され、スパイラルケーブル４０の異常な巻き回りが防止される。スパイラルケーブル４０の巻き数の異常な増加が回避され、スパイラルケーブル４０の断線等を引き起こすことがなく、トルク検出機能を損なうことがない。巻き数が減少する場合には、スパイラルケーブル４０がスパイラルケーブルカバー４１に貼り付き、操舵トルクの増加につながる。
(b)前記回り止め手段が回り止めアーム５０からなり、回り止めアーム５０が、ウォームギヤ２２のギヤ軸２２Ａに設けたセレーション２２Ｓに結合されるボス部５１と、ギヤハウジング１１（１１Ｂ）に設けたストッパ６０に係止する係止部５２とを有する。
回り止めアーム５０のボス部５１をウォームギヤ２２のギヤ軸２２Ａに設けたセレーション２２Ｓに結合し、係止部５２をギヤハウジング１１（１１Ｂ）に設けたストッパ６０に係止せしめることにより、ウォームギヤ２２のギヤ軸２２Ａ、更には入力軸１２、出力軸１４の自由な回転を簡易に規制できる。
(c)前記回り止めアーム５０の係止部５２が係止するようにギヤハウジング１１（１１Ｂ）に設けられるストッパ６０が、ウォームギヤ２２のギヤ軸２２Ａをギヤハウジング１１（１１Ｂ）に枢支する軸受２３を該ギヤハウジング１１（１１Ｂ）に保持するために該ギヤハウジング１１（１１Ｂ）に螺着したナット２６の内周に設けた工具係合面６１である。
回り止めアーム５０の係合部を、ギヤハウジング１１（１１Ｂ）に螺着したナット２６の内周の工具係合面６１（ストッパ６０）に係止できる。
(d)前記回り止めアーム５０が装填された状態で、回り止めアーム５０がギヤハウジング１１（１１Ｂ）の電動モータ２０が取付けられるカップ状部１１Ｄの内部に収容される。
回り止めアーム５０はギヤハウジング１１（１１Ｂ）におけるカップ状部１１Ｄのモータケース２１が取付けられる開口端面を含む平面よりもカップ状部１１Ｄの内部に収容され、カップ状部１１Ｄから外部に張り出て周辺の物品と衝突する等が防止される。
（実施例２）（図８、図９）
実施例２が実施例１と異なる点は、回り止めアーム５０に代わる回り止めアーム７０を採用したことにある。
実施例２が実施例１と異なる点は、回り止めアーム５０に代わる回り止めアーム７０を採用したことにある。
回り止めアーム７０は、ウォームギヤ２２の電動モータ２０と連結されるギヤ軸２２Ａに設けたセレーション２２Ｓの少なくとも一部に結合される内周突起７１Ｓを内周の周方向複数位置に備えたボス部７１と、ギヤハウジング１１（１１Ｂ）に設けたストッパ６０に係止する係止部７２とを有する。
尚、回り止めアーム７０のボス部７１は円筒状をなし、ボス部７１の基端側の筒外周からつまみ部７３と係止部７２が半径方向外方に突設される。本実施例では１個の係止部７２と２個のつまみ部７３が突設されている。作業者は回り止めアーム７０をギヤハウジング１１に装填する回り止め形成時に、ボス部７１の基端側の係止部７２及び各つまみ部７３を把持した状態で、ボス部７１の内周突起７１Ｓをウォームギヤ２２のギヤ軸２２Ａのセレーション２２Ｓにセレーション結合する、又は、締代で保持するとともに、係止部７２をギヤハウジング１１（１１Ｂ）に設けたストッパ６０（後述する係止凸部６２）に係止する。
このとき、ギヤハウジング１１（１１Ｂ）に設けられるストッパ６０は、ギヤハウジング１１Ｂのカップ状部１１Ｄの内面に設けられ、回り止めアーム７０の係止部７２に設けた凹部７２Ａが嵌合する係止凸部６２により構成される。
尚、回り止めアーム７０がギヤハウジング１１（１１Ｂ）に装填された状態で、回り止めアーム７０はギヤハウジング１１Ｂのカップ状部１１Ｄ（図８）の内部に収容される。
また、回り止めアーム７０はプラスチック等の撓み易い材料から構成されることが好ましい。
本実施例によれば、実施例１におけると同様の作用効果に加え、以下の作用効果を奏する。
回り止めアーム７０の係止部７２を、ギヤハウジング１１Ａの内面に設けた係止凸部６２（ストッパ６０）に嵌合して係止できる。
回り止めアーム７０の係止部７２を、ギヤハウジング１１Ａの内面に設けた係止凸部６２（ストッパ６０）に嵌合して係止できる。
（実施例３）（図１０、図１１）
実施例３が実施例１と異なる点は、回り止めアーム５０に代わる回り止めアーム８０を採用したことにある。
実施例３が実施例１と異なる点は、回り止めアーム５０に代わる回り止めアーム８０を採用したことにある。
回り止めアーム８０は、ウォームギヤ２２の電動モータ２０と連結されるギヤ軸２２Ａに設けたセレーション２２Ｓの少なくとも一部に結合される内周突起８１Ｓを内周の周方向複数位置に備えたボス部８１と、ギヤハウジング１１（１１Ｂ）に設けたストッパ６０に係止する係止部８２とを有する。
尚、回り止めアーム８０のボス部８１は円筒状をなし、ボス部８１の基端側の筒外周から扇状の係止部８２が半径方向外方に拡開されて突設される。本実施例では１個の係止部８２が突設されている。作業者は回り止めアーム８０をギヤハウジング１１に装填する回り止め形成時に、ボス部８１及び係止部８２の根元部を把持した状態で、ボス部８１の内周突起８１Ｓをウォームギヤ２２のギヤ軸２２Ａのセレーション２２Ｓにセレーション結合、又は、締代で保持するとともに、係止部８２をギヤハウジング１１（１１Ｂ）に設けたストッパ６０（後述の係止面部６３）に係止する。
このとき、ギヤハウジング１１（１１Ｂ）に設けられるストッパ６０は、ギヤハウジング１１Ｂのカップ状部１１Ｄの内面に設けられ、回り止めアーム８０の係止部８２に設けた面部８２Ａが嵌合する係止面部６３により構成される。
尚、回り止めアーム８０がギヤハウジグ１１（１１Ｂ）に装填された状態で、回り止めアーム８０はギヤハウジング１１Ａのカップ状部１１Ｄ（図１０）の内部に収容される。
また、回り止めアーム８０はプレスチック等の撓み易い材料から構成されることが好ましい。
本実施例によれば、実施例１におけると同様の作用効果に加え、以下の作用効果を奏する。
回り止めアーム８０の係止部８２を、ギヤハウジング１１Ｂの内面に設けた係止面部６３（ストッパ６０）に嵌合して係止できる。
回り止めアーム８０の係止部８２を、ギヤハウジング１１Ｂの内面に設けた係止面部６３（ストッパ６０）に嵌合して係止できる。
（実施例４）（図１２、図１３）
実施例４が実施例１と異なる点は、回り止めアーム５０に代わる回り止めアーム９０を採用したことにある。
実施例４が実施例１と異なる点は、回り止めアーム５０に代わる回り止めアーム９０を採用したことにある。
回り止めアーム９０は、ウォームギヤ２２の電動モータ２０と連結されるギヤ軸２２Ａに設けたセレーション２２Ｓの少なくとも一部に結合される内周突起９１Ｓを内周の周方向複数位置に備えたボス部９１と、ギヤハウジング１１（１１Ｂ）に設けたストッパ６０に係止する係止部９２とを有する。
尚、回り止めアーム９０のボス部９１は円筒状をなし、ボス部９１の基端側の筒外周から係止部９２のレバー部９２Ａが半径方向外方に突設され、レバー部９２Ａの先端に係止ピン９２Ｂが設けられる。本実施例では１個のレバー部９２Ａが突設されている。作業者は回り止めアーム９０をギヤハウジング１１に装填する回り止め形成時に、ボス部９１及びレバー部９２Ａを把持した状態で、ボス部９１の内周突起９１Ｓをウォームギヤ２２のギヤ軸２２Ａのセレーション２２Ｓにセレーション結合する、又は締代で保持するとともに、係止部９２をギヤハウジング１１（１１Ｂ）に設けたストッパ６０（後述の係止孔部６４）に係止する。
このとき、ギヤハウジング１１（１１Ｂ）に設けられるストッパ６０は、ギヤハウジング１１Ｂのカップ状部１１Ｄの内面に開口され、回り止めアーム９０の係止部９２の係止ピン９２Ｂが係入する係止孔部６４により構成される。係止孔部６４として、ギヤハウジング１１Ｂの気密試験用通気孔１１Ｅ（図８、図１０参照）を利用できる。
尚、回り止めアーム９０がギヤハウジグ１１（１１Ｂ）に装填された状態で、回り止めアーム９０はギヤハウジング１１Ｂのカップ状部１１Ｄ（図１２）の内部に収容される。
また、回り止めアーム９０はプレスチック等の撓み易い材料から構成されることが好ましい。
本実施例によれば、実施例１におけると同様の作用効果に加え、以下の作用効果を奏する。
回り止めアーム９０の係止部９２を、ギヤハウジング１１Ｂの内面に開口させた係止孔部６４（ストッパ６０）に係入して係止できる。
回り止めアーム９０の係止部９２を、ギヤハウジング１１Ｂの内面に開口させた係止孔部６４（ストッパ６０）に係入して係止できる。
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
本発明は、入力軸と出力軸がトーションバーを介して同軸に結合され、電動モータが連結される駆動ギヤをギヤハウジングに枢支するとともに、駆動ギヤと噛合う従動ギヤを出力軸の中間部に固定し、入力軸に加えられた操舵トルクを検出するトルク検出手段を入力軸と出力軸の間に設け、ギヤハウジングの内部で入力軸及び出力軸の同軸まわりにスパイラル状に巻かれてなるスパイラルケーブルを有し、スパイラルケーブルの一端部をトルク検出手段に接続し、スパイラルケーブルの他端部を検出結果取出部に接続し、トルク検出手段が検出した操舵トルクに基づいて電動モータの駆動を制御する電動パワーステアリング装置において、ギヤハウジングに入力軸、出力軸、トーションバー、駆動ギヤ、従動ギヤ、トルク検出手段及びスパイラルケーブルを組込み、電動モータは未だ組込まない中間組立状態で、ギヤハウジングに対して駆動ギヤを回り止めする回り止め手段を装填して構成される。これにより、電動パワーステアリング装置の中間組立品の取扱い段階で、入力軸、出力軸及び駆動ギヤのギヤ軸の自由な回転を規制し、スパイラルケーブルの異常な巻き回りを防止することができる。
１０ 電動パワーステアリング装置
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ ギヤハウジング
１１Ｄ カップ状部
１２ 入力軸
１３ トーションバー
１４ 出力軸
２０ 電動モータ
２２ ウォームギヤ（駆動ギヤ）
２２Ａ ギヤ軸
２２Ｓ セレーション
２３ 軸受
２５ ウォームホイール（従動ギヤ）
２６ ナット
３０ トルク検出装置（トルク検出手段）
４０ スパイラルケーブル
４２ 検出結果取出部
５０ 回り止めアーム（回り止め手段）
５１ ボス部
５２ 係止部
６０ ストッパ
６１ 工具係合面
６２ 係止凸部
６３ 係止面部
６４ 係止孔部
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ ギヤハウジング
１１Ｄ カップ状部
１２ 入力軸
１３ トーションバー
１４ 出力軸
２０ 電動モータ
２２ ウォームギヤ（駆動ギヤ）
２２Ａ ギヤ軸
２２Ｓ セレーション
２３ 軸受
２５ ウォームホイール（従動ギヤ）
２６ ナット
３０ トルク検出装置（トルク検出手段）
４０ スパイラルケーブル
４２ 検出結果取出部
５０ 回り止めアーム（回り止め手段）
５１ ボス部
５２ 係止部
６０ ストッパ
６１ 工具係合面
６２ 係止凸部
６３ 係止面部
６４ 係止孔部
Claims (7)
- 入力軸と出力軸がトーションバーを介して同軸に結合され、
電動モータが連結される駆動ギヤをギヤハウジングに枢支するとともに、駆動ギヤと噛合う従動ギヤを出力軸の中間部に固定し、
入力軸に加えられた操舵トルクを検出するトルク検出手段を入力軸と出力軸の間に設け、
ギヤハウジングの内部で入力軸及び出力軸の同軸まわりにスパイラル状に巻かれてなるスパイラルケーブルを有し、
スパイラルケーブルの一端部をトルク検出手段に接続し、スパイラルケーブルの他端部を検出結果取出部に接続し、トルク検出手段が検出した操舵トルクに基づいて電動モータの駆動を制御する電動パワーステアリング装置において、
ギヤハウジングに入力軸、出力軸、トーションバー、駆動ギヤ、従動ギヤ、トルク検出手段及びスパイラルケーブルを組込み、電動モータは未だ組込まない中間組立状態で、ギヤハウジングに対して駆動ギヤを回り止めする回り止め手段が装填され、
前記回り止め手段は回り止めアームからなり、
回り止めアームが、駆動ギヤのギヤ軸に設けたセレーションに結合されるボス部と、ギヤハウジングに設けたストッパに係止する係止部とを有してなることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 前記回り止めアームの係止部が係止するようにギヤハウジングに設けられるストッパが、駆動ギヤのギヤ軸をギヤハウジングに枢支する軸受を該ギヤハウジングに保持するために該ギヤハウジングに螺着したナットの内周に設けた工具係合面である請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記回り止めアームの係止部が係止するようにギヤハウジングに設けられるストッパが、ギヤハウジングの内面に設けられ、回り止めアームの係止部が嵌合する係止凸部である請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記回り止めアームの係止部が係止するようにギヤハウジングに設けられるストッパが、ギヤハウジングの内面に設けられ、回り止めアームの係止部が係合する係止面部である請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記回り止めアームの係止部が係止するようにギヤハウジングに設けられるストッパが、ギヤハウジングの内面に開口され、回り止めアームの係止部が係入する係止孔部である請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記回り止めアームが装填された状態で、回り止めアームがギヤハウジングの電動モータが取付けられるカップ状部の内部に収容されてなる請求項１〜５のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記駆動ギヤがウォームギヤである請求項１〜６のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
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