JPWO2019087945A1 - 電動パワーステアリング装置用ギヤハウジングおよびその製造方法、並びに、電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

ギヤハウジングを構成する前側ハウジングに関して、薄肉化を図る場合にも、剛性および成形性を確保できる、ギヤハウジングの構造を実現する。前側ハウジング１５ａの前側面に、ウォーム収容部１８ａとウォームホイール収容部１７ａを構成するウォームホイール用底部４０とに架けわたすように、補強リブ３８ａ、３８ｂ、３８ｃを配置する。補強リブ３８ａ、３８ｂ、３８ｃの伸長方向を、ウォームホイールとウォームとの噛み合い反力の作用方向に一致させる。【選択図】図２

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置、特に、この電動パワーステアリング装置を構成するウォーム減速機を収容するための電動パワーステアリング装置用ギヤハウジングに関する。

図１３は、電動パワーステアリング装置の従来構造の１例を示している。電動パワーステアリング装置は、ステアリングシャフト２、ステアリングシャフト２を内側に回転自在に支持する、円筒状のステアリングコラム３、運転者がステアリングホイール１を操作するために要する力を軽減するための補助動力を付与する、電動アシスト装置４、並びに、ステアリングシャフト２の回転をステアリングギヤユニット７のピニオン軸８に伝達する、自在継手５ａ、中間シャフト６、および、自在継手５ｂを備える。ステアリングホイール１は、ステアリングシャフト２の後端部に固定される。操舵時のステアリングホイール１の動きは、ステアリングシャフト２、電動アシスト装置４、自在継手５ａ、中間シャフト６、および、自在継手５ｂを介して、ピニオン軸８に伝達される。ピニオン軸８の回転により、ステアリングギヤユニット７の両側に配置された１対のタイロッド９が押し引きされて、左右１対の操舵輪に、ステアリングホイール１の操作量に応じた舵角が付与される。なお、前後方向とは、電動パワーステアリング装置が組み付けられる車体の前後方向をいう。

図１４は、国際公開第２０１６／０８４６５９号に記載された、電動アシスト装置の具体的な構造を示している。電動アシスト装置４ａは、ステアリングコラム３の前方に配置され、ステアリングホイール１からステアリングシャフト２に入力された操舵トルクを測定する、トルクセンサ１０、トルクセンサ１０からの測定信号に基づいて通電が制御された状態で補助動力を発生する、電動モータ１１、電動モータ１１からの補助動力を出力軸１３に付与する、ウォーム減速機１２、および、ステアリングコラム３の前端部に固定され、トルクセンサ１０およびウォーム減速機１２を収容する、ギヤハウジング１４を備える。

ギヤハウジング１４は、前後方向に配置され、複数本のボルトにより結合される、前側ハウジング１５および後側ハウジング１６を備える。前側ハウジング１５は、後方が開口したカップ状のウォームホイール収容部１７と、ウォームホイール収容部１７の外径側部分の周方向一部（図示の例では上端部）に配置された円筒状のウォーム収容部１８とを備える。ウォームホイール収容部１７には、前方に突出して、ギヤハウジング１４を車体に対し支持するための取付ステー１９を備える。

ウォーム減速機１２は、出力軸１３に外嵌固定されたウォームホイール２０、および、電動モータ１１の出力軸に連結されたウォーム軸２１を備える。ウォームホイール２０は、ウォームホイール収容部１７の内側に収容される。ウォーム軸２１は、ウォーム収容部１８の内側に収容される。ウォーム軸２１は、その中間部にウォーム２２を備え、ウォーム２２とウォームホイール２０とが噛合する。

出力軸１３は、ギヤハウジング１４内に回転自在に支持されており、互いに同軸に配置された入力軸２３に対し、トーションバー２４を介して連結される。出力軸１３の前端部は、図１３に示すように、１対の自在継手５ａ、５ｂおよび中間シャフト６を介してピニオン軸８に接続される。入力軸２３の後端部は、ステアリングシャフト２の前端部に接続される。ステアリングホイール１を操作すると、ステアリングシャフト２を介して入力軸２３に加えられる操舵トルクと出力軸１３が回転することに対する抵抗とにより、入力軸２３と出力軸１３とが、トーションバー２４を捩り方向に弾性変形させつつ、回転方向に相対変位する。入力軸２３と出力軸１３との相対変位量は、トルクセンサ１０により測定される。図示しない制御器が、トルクセンサ１０の測定信号に応じて電動モータ１１を制御し、電動モータ１１からの補助動力（補助トルク）は、ウォーム減速機１２を介して、出力軸１３に付与される。

国際公開第２０１６／０８４６５９号

近年、自動車の低燃費化に対する要求が高まっており、自動車の構成部品のさらなる軽量化が進められている。このような事情に鑑みて、電動パワーステアリング装置に組み込まれるギヤハウジングを、薄肉化によって軽量化することが検討されている。しかしながら、薄肉化によってギヤハウジングの剛性が低下すると、ギヤハウジングが、電動モータの駆動時にギヤハウジングに作用する、ウォームホイールとウォームとの噛み合い反力を十分に支承できなくなる可能性がある。

また、ギヤハウジングは、鋳造品や射出成形品であることから、ギヤハウジングを薄肉化するためには、材料が流れる空間（キャビティ）の断面積を小さくする必要がある。このため、材料の流れが悪くなり、ギヤハウジングの成形性が低下する可能性がある。特に、前側ハウジングが、前方への突出量が大きい取付ステーを備える場合には、取付ステーを形成するための空間に材料が十分に供給されない可能性がある。このように、ギヤハウジングの薄肉化には、その品質の低下や製品強度の低下といった課題が存在する。

本発明の目的は、上述のような事情に鑑みて、薄肉化した場合にも、剛性を確保でき、かつ、製造時の成形性（材料の流動性）を確保できる、電動パワーステアリング装置用ギヤハウジングの構造を実現することにある。

本発明の電動パワーステアリング装置用ギヤハウジングは、電動パワーステアリング装置を構成するもので、直接または中間プレートなどの他の部材を介して、前後方向に組み合わされた、前側ハウジングと後側ハウジングとを備える。

前記前側ハウジングは、内側にウォームホイールを収容するウォームホイール収容部と、内側にウォーム軸を収容するウォーム収容部と、１個以上の補強リブとを備える。

前記ウォームホイール収容部は、前記ウォームホイールの周囲に配置されるウォームホイール用筒部と、前記ウォームホイール用筒部の前端部から径方向内方に折れ曲がった円輪状のウォームホイール用底部とを有する。

前記ウォーム収容部は、前記ウォームホイール収容部の外径側部分の周方向一部に備えられている。

前記補強リブは、前記前側ハウジングの前側面に備えられ、前記ウォームホイールと前記ウォーム軸に備えられたウォームとの噛み合い反力の作用方向に伸長し、前記ウォーム収容部と前記ウォームホイール用底部とに架けわたされる。

なお、本発明の電動パワーステアリング装置用ギヤハウジングは、前記前側ハウジングの前側面に、前記噛み合い反力の作用方向に伸長する１個以上の補強リブを、前記ウォーム収容部と前記ウォームホイール用底部とに架けわたすように備えている限り、前記前側ハウジングの前側面のその他の任意の位置、たとえば前記補強リブが設置された部分とは直径方向反対側部分などに、周囲に存在する部分に比べて厚さ寸法の大きいリブ（厚肉部）を備えることもできる。

前記ウォームホイール用底部から前方に突出し、前記前側ハウジングを車体に支持するための取付ステーをさらに備えることができる。この場合、前記１個以上の補強リブのうちの少なくとも１個の補強リブを、前記取付ステーに連続させることができる。

前記ウォームホイール用底部は、径方向中央部に軸受保持孔を備え、かつ、該軸受保持孔の開口縁部に、前記ウォームホイール用底部の径方向中間部および外側部よりも前方に突出した環状突部を備えることができる。この場合、前記１個以上補強リブのうちの少なくとも１個の補強リブの前側面を、前記環状突部の前側面と同じ位置に、または、前記環状突部の前側面よりも後方に、配置させることができる。代替的あるいは追加的に、前記１個以上の補強リブのうちの少なくとも１個の補強リブを、前記環状突部のうちで前記ウォーム収容部に最も近接した部分と、前記ウォーム収容部とに架けわたすことができる。

前記前側ハウジングは、前記前側面に、周囲に存在する部分よりも前方に突出した、少なくとも１個のボス部をさらに備えることができる。

本発明の電動パワーステアリング装置は、電動モータにより回転駆動されるウォーム軸と、該ウォーム軸の中間部に備えられたウォームと、該ウォームと噛合するウォームホイールとを有するウォーム減速機、および、該ウォーム減速機を内側に収容するギヤハウジングを備える。本発明の電動パワーステアリング装置は、前記ギヤハウジングを、本発明の電動パワーステアリング装置用ギヤハウジングにより構成する。

本発明の電動パワーステアリング装置用ギヤハウジングの製造方法では、前記前側ハウジングを、キャビティを有する金型を用いた、鋳造または合成樹脂の射出成形により作製する。この際に、材料を、前記キャビティのうち、前記ウォーム収容部を形成するためのウォーム収容部形成空間側から前記ウォームホイール収容部を形成するためのウォームホイール収容部形成空間側へと流動させる。

上述のように構成する本発明によれば、前側ハウジングに関して、薄肉化を図る場合にも、剛性を確保できるとともに、製造時の成形性を確保できる。

図１は、実施の形態の第１例の電動パワーステアリング装置の側面図である。 図２は、実施の形態の第１例の電動パワーステアリング装置を前方側から見た図である。 図３は、実施の形態の第１例の電動パワーステアリング装置の要部断面図である。 図４は、図３のＡ−Ａ断面図である。 図５は、実施の形態の第１例の電動パワーステアリング装置から前側ハウジングを取り出して示す斜視図である。 図６は、実施の形態の第１例の前側ハウジングを、鋳造または射出成形により作製する工程を説明するために示す、金型の模式図である。 図７は、実施の形態の第２例の電動パワーステアリング装置の側面図である。 図８は、実施の形態の第２例の電動パワーステアリング装置を前方側から見た図である。 図９は、実施の形態の第２例の電動パワーステアリング装置の要部断面図である。 図１０は、実施の形態の第２例の電動パワーステアリング装置に関する、図４に相当する断面図である。 図１１は、実施の形態の第２例の電動パワーステアリング装置から前側ハウジングを取り出して示す正面図である。 図１２は、実施の形態の第２例の電動パワーステアリング装置から前側ハウジングを取り出して示す斜視図である。 図１３は、従来構造の電動パワーステアリング装置の１例を示す、部分切断側面図である。 図１４は、従来構造の電動アシスト装置に関する、図３に相当する断面図である。

［実施の形態の第１例］
本発明の実施の形態の第１例について、図１〜図６を用いて説明する。本例の電動パワーステアリング装置は、運転者の体格や運転姿勢に合わせて、ステアリングホイール１（図１３参照）の上下位置および前後位置を調節可能とするチルト・テレスコピック機構、および、ステアリングホイール１の操作に要する力を軽減するための電動アシスト装置４ｂを備える。

ステアリングシャフト２ａは、ステアリングコラム３ａの内側に、図示しない複数の転がり軸受を介して、回転自在に支持される。ステアリングシャフト２ａの後端部で、ステアリングコラム３ａの後端開口よりも後方に突出した部分には、ステアリングホイール１が固定される。ステアリングシャフト２ａは、スプライン係合などにより、回転力の伝達可能に、かつ、軸方向に関する相対変位を可能に組み合わされた、インナシャフト２５およびアウタシャフト２６を備える。インナシャフト２５およびアウタシャフト２６は、軸方向に相対変位して、ステアリングホイール１の前後位置の調節を可能にする機能、および、衝突事故の際にステアリングシャフト２ａの全長を縮める機能を有する。

ステアリングコラム３ａは、全体として中空筒状で、インナコラム２７およびアウタコラム２８を備え、インナコラム２７の後側部分に、アウタコラム２８の前側部分が、軸方向に関する相対変位を可能に緩く嵌合する構造を有している。ステアリングコラム３ａは、ステアリングホイール１の前後位置の調節を可能にする機能、および、衝突事故の際にステアリングシャフト２ａとともにステアリングコラム３ａの全長を縮める機能を有する。インナコラム２７の前端部（図１の左端部）には、電動アシスト装置４ｂを構成するギヤハウジング１４ａが固定される。ギヤハウジング１４ａは、車体に固定されるロアブラケット２９に対して、幅方向に配置されたチルト軸３０を中心とする揺動を可能に支持される。なお、幅方向とは、電動パワーステアリング装置が組み付けられる車体の幅方向をいい、左右方向に相当する。

アウタコラム２８は、アッパブラケット３１により車体に支持される。アッパブラケット３１は、前方に向いた強い衝撃が加わった際に、車体から前方に離脱可能に構成される。アウタコラム２８は、アッパブラケット３１に対して、前後方向および上下方向に移動可能に支持されており、ステアリングホイール１の前後位置および上下位置を調節可能としている。このために、アウタコラム２８を構成する１対の被挟持部３２は、前後方向に長いテレスコ調節用長孔３３を備える。また、１対の被挟持部３２の幅方向両側に配置される、アッパブラケット３１を構成する１対の支持板部３４は、上下方向に長いチルト調節用長孔３５を備える。テレスコ調節用長孔３３およびチルト調節用長孔３５に、調節ロッド３６が幅方向に挿通される。調節ロッド３６の端部に固定した図示しないレバーを操作し、調節ロッド３６の周囲に配置した図示しない拡縮装置を幅方向に拡縮させることで、１対の支持板部３４によって１対の被挟持部３２を幅方向両側から挟持する力を調節可能としている。これにより、アウタコラム２８をアッパブラケット３１に対して固定したり、固定を解除したりすることが可能となっている。

固定を解除した状態では、調節ロッド３６がテレスコ調節用長孔３３の内側で変位できる範囲で、アウタコラム２８が前後移動して、ステアリングホイール１の前後位置が調節可能である。また、調節ロッド３６がチルト調節用長孔３５の内側で変位できる範囲で、ステアリングコラム３ａが上下移動して、ステアリングホイール１の上下位置が調節可能である。この際、ステアリングコラム３ａは、チルト軸３０を中心に上下方向に揺動変位する。

ステアリングホイール１の操作力を軽減するための電動アシスト装置４ｂは、ステアリングコラム３ａの前方に配置されており、トルクセンサ１０ａ、電動モータ１１ａ、ウォーム減速機１２ａ、出力軸１３ａ、および、ギヤハウジング１４ａを備える。

ウォーム減速機１２ａは、電動モータ１１ａにより回転駆動されるウォーム軸２１ａと、ウォーム軸２１ａの中間部に備えられたウォーム２２ａと、ウォーム２２ａと噛合するウォームホイール２０ａとを有する。

ギヤハウジング１４ａは、中間プレート３７を介して前後方向に組み合わされた、前側ハウジング１５ａおよび後側ハウジング１６ａを備え、ウォーム減速機１２ａを内側に収容する。前側ハウジング１５ａおよび後側ハウジング１６ａはいずれも、鉄系合金もしくはアルミニウム合金などの軽合金の鋳造品（ダイキャスト成形品を含む）、または、合成樹脂の射出成形品である。

前側ハウジング１５ａは、内側にウォームホイール２０ａを収容するウォームホイール収容部１７ａと、内側にウォーム軸２１ａを収容するウォーム収容部１８ａと、複数（図示の例では３個）の補強リブ３８ａ、３８ｂ、３８ｃとを有する。

ウォームホイール収容部１７ａは、後方が開口したカップ形状および略水平方向に伸長する中心軸を有する。ウォームホイール収容部１７ａは、ウォームホイール２０ａの周囲に配置され、円筒状のウォームホイール用筒部３９と、ウォームホイール２０ａの前方に配置され、かつ、ウォームホイール用筒部３９の前端部から径方向内方に向けて略直角に折れ曲がった、円輪状のウォームホイール用底部４０とを有する。

ウォームホイール用底部４０は、内周縁部に、略円筒状の内径側筒部４１を備える。ウォームホイール用底部４０は、径方向中央部である、内径側筒部４１の径方向内側部分に、軸受保持孔４２を備える。また、ウォームホイール用底部４０は、軸受保持孔４２の前方側の開口縁部に、ウォームホイール用底部４０の径方向中間部および外側部よりも前方に突出した環状突部４３を備える。環状突部４３は、内径側筒部４１の前端部により構成される。

ウォーム収容部１８ａは、略有底円筒形状を有する。ウォーム収容部１８ａは、ウォームホイール収容部１７ａの外径側部分の周方向一部で、電動パワーステアリング装置の組付状態で下方に位置する部分に配置される。ウォーム収容部１８ａの内部空間は、ウォームホイール収容部１７ａの内部空間に連通する。ウォーム収容部１８ａは、略水平方向に伸長するが、ウォームホイール収容部１７ａの中心軸とは捩れの位置関係にある中心軸を有する。ウォーム収容部１８ａは、開口側端部に、径方向外方に張り出したモータ取付フランジ４４を備える。

本例のギヤハウジング１４ａは、ウォームホイール用底部４０の前側面の上下方向中間部から前方に突出し、ギヤハウジング１４ａをロアブラケット２９を介して車体に揺動変位を可能に支持するための１対の取付ステー１９ａを備える。具体的には、１対の取付ステー１９ａは、前側ハウジング１５ａのウォームホイール用底部４０のうちの、車体の幅方向に関して軸受保持孔４２を両側から挟む位置に、互いに離隔した状態で配置される。１対の取付ステー１９ａは、先端部に、幅方向に貫通する、チルト軸３０を挿通するための取付孔４５をそれぞれ備える。取付ステー１９ａの先半部は、先端側に向かうほど上下方向に関する寸法が小さくなる先細形状を有するのに対し、取付ステー１９ａの基半部は、上下方向に関する寸法は変わらずに、幅方向に関する寸法が基端側に向かうほど増大する（幅方向に関して内側に張り出す）形状を有する。また、取付ステー１９ａの基端部の幅方向外側面は、ウォームホイール用筒部３９の外周面に連続するのに対し、取付ステー１９ａの基端部の幅方向内側面は、環状突部４３に連続する。また、幅方向に関してウォーム収容部１８ａの開口側（図２および図５の左側）に位置する取付ステー１９ａの幅方向外側面の下端部は、モータ取付フランジ４４の幅方向内側面の上端部に連続する。１対の取付ステー１９ａは、ロアブラケット２９を構成する１対の側板部４６の間に配置される。

３本の補強リブ３８ａ、３８ｂ、３８ｃは、それぞれ中実状で、周囲に存在する部分よりも大きな前後方向に関する厚さ寸法を有し、前側ハウジング１５ａの前側面に、ウォーム収容部１８ａとウォームホイール用底部４０とに架けわたされるように配置される。具体的には、前側ハウジング１５ａのうち、補強リブ３８ａ、３８ｂ、３８ｃを設置した部分における厚さ寸法は、前側ハウジング１５ａのうち、補強リブ３８ａ、３８ｂ、３８ｃの周囲に存在する部分における厚さ寸法のたとえば１０倍以下となる範囲で、十分に大きく設定される。ただし、前側ハウジング１５ａのうち、補強リブ３８ａ、３８ｂ、３８ｃを設置した部分における厚さ寸法は、補強リブ３８ａ、３８ｂ、３８ｃが環状突部４３から軸方向に突出しないように設定されることが好ましい。

本例では、補強リブ３８ａ、３８ｂ、３８ｃは、ウォームホイール収容部１７ａとウォーム収容部１８ａとの配列方向に一致する、ウォームホイール２０ａとウォーム軸２１ａに備えられたウォーム２２ａとの噛み合い反力の作用方向（図２および図４の上下方向）に伸長する。すなわち、補強リブ３８ａ、３８ｂ、３８ｃは、ウォームホイール２０ａの中心軸Ｏ_２０と電動モータ１１ａの中心軸Ｏ_１１ａとに直交する仮想直線Ｌに対して実質的に平行に配置される。なお、実質的に平行とは、電動パワーステアリング装置の製造誤差や組立誤差に起因して、補強リブ３８ａ、３８ｂ、３８ｃの形成方向が仮想直線Ｌに対し傾斜する場合を含む。なお、後述するように、ウォームホイール２０ａとウォーム２２ａとの噛み合い反力に対する前側ハウジング１５ａの剛性を向上させられる限りにおいて、補強リブ３８ａ、３８ｂ、３８ｃの伸長方向を仮想直線Ｌに対して傾斜させることもできる。具体的には、補強リブ３８ａ、３８ｂ、３８ｃの伸長方向と仮想直線Ｌとがなす角度は、４５度以下の任意の角度に設定可能であり、０度、すなわち、補強リブ３８ａ、３８ｂ、３８ｃの形成方向と仮想直線Ｌと平行にすることが好ましい。また、補強リブ３８ａの伸長方向と仮想直線Ｌとがなす角度を０度として、補強リブ３８ｂ、３８ｃの伸長方向と仮想直線Ｌｔｏがなす角度を、４５度以下の任意の角度とすることもできる。

噛み合い反力とは、ウォームホイール２０ａとウォーム軸２１とが離れるように互いに反対向きに作用する力をいう。本例では、補強リブ３８ａ、３８ｂ、３８ｃを、噛み合い反力の作用方向に伸長させているため、噛み合い反力に対する前側ハウジング１５ａの剛性を効果的に向上させることができる。このため、前側ハウジング１５ａを薄肉化した場合にも、前側ハウジング１５ａに、噛み合い反力に起因して有害な変形などが生じることが防止される。

補強リブ３８ａ、３８ｂ、３８ｃは、台形状または凸円弧形状など、前方に向かうほど幅方向（短手方向）に関する寸法が小さくなる断面形状を有する。補強リブ３８ａ、３８ｂ、３８ｃの幅方向側面のそれぞれに抜き勾配を持たせることにより、鋳造型または射出成形型からの離型性が確保される。また、補強リブ３８ａ、３８ｂ、３８ｃの前側面は、環状突部４３の前側面と同じ位置、あるいは、環状突部４３の前側面よりも後方に配置される。これにより、補強リブ３８ａ、３８ｂ、３８ｃに起因して、前側ハウジング１５ａの前方に配置する他の部材のレイアウト性が悪くなることが防止される。

補強リブ３８ａ、３８ｂ、３８ｃのうち、幅方向中間部に設置された補強リブ３８ａは、環状突部４３のうちでウォーム収容部１８ａに最も近接した下端部と、ウォーム収容部１８ａの軸方向中間部とに架けわたされるように配置される。このため、補強リブ３８ａの上端部は、環状突部４３の下端部に連結する。これに対し、幅方向両側に設置された２本の補強リブ３８ｂ、３８ｃは、１対の取付ステー１９ａの基端部の下面と、ウォーム収容部１８ａの軸方向両側部とに架けわたされるように配置される。このため、補強リブ３８ｂ、３８ｃのそれぞれの上端部は、取付ステー１９ａの基端部の下面に連結する。すなわち、補強リブ３８ｂ、３８ｃと１対の取付ステー１９ａとは、それぞれ上下方向に連続するように配置される。

補強リブ３８ａの幅方向に関する厚さ寸法（短手方向に関する厚さ寸法）は、全長にわたりほぼ一定であるのに対し、補強リブ３８ｂ、３８ｃの幅方向に関する厚さ寸法は、取付ステー１９ａに近づくほど大きくなっている。

本例では、前側ハウジング１５ａは、前側面の複数箇所に、周囲に存在する部分よりも前方に突出した複数（図示の例では３個）のボス部４７を備える。具体的には、ウォームホイール用底部４０の前側面の上端部中央部、および、ウォームホイール収容部１７ａの外周縁部のうちウォーム収容部１８ａとの連続部である２個所位置に、それぞれが円筒状のボス部４７が配置される。ボス部４７は、周囲に存在する部分よりも、前方に突出しており、これにより厚肉になっている。なお、ウォームホイール収容部１７ａの外周縁部に配置された２つのボス部４７は、それぞれ補強リブ３８ｂ、３８ｃと連続する。ボス部４７は、ギヤハウジング１４ａを、ウォーム減速機１２ａの周囲に組み付ける際に、ボス部４７を組立装置や治具により把持するなどして、ギヤハウジング１４ａを組み立てる作業の効率を向上させる機能を有する。

本例では、上述のような構成を有する前側ハウジング１５ａを、キャビティ６１を有する金型（鋳造型、射出成形型）６０を用いて、鋳造または射出成形により作製する際に、図６に示すように、材料（溶湯、合成樹脂）の供給口となる金型６０のゲートＧを、前側ハウジング１５ａを形成するためのキャビティ６１のうち、ウォーム収容部１８ａを形成するためのウォーム収容部形成空間６２を挟んで、ウォームホイール収容部１７ａを形成するためのウォームホイール収容部形成空間６３の反対側に配置する。すなわち、ゲートＧを、ウォーム収容部形成空間６２が上流側となるように配置する。これにより、ウォーム収容部形成空間６２を通過した材料が、ウォームホイール収容部形成空間６３側に流動する。このため、本例の前側ハウジング１５ａでは、ウォーム収容部１８ａが、材料の流れ方向に関してウォームホイール収容部１７ａよりも上流側に位置する。

これに対し、後側ハウジング１６ａは、全体として中空筒状を有する、鋳造品または合成樹脂の射出成形品からなり、固定筒部４８と、大径筒部４９と、連続部５０とを備える。固定筒部４８は、円筒状で、インナコラム２７の前端部に内嵌固定される。大径筒部４９は、トルクセンサ１０ａの周囲に配置され、中間プレート３７を介して前側ハウジング１５ａの後端開口部に突き合わされる。連続部５０は、固定筒部４８の前端部と大径筒部４９の後端部とを接続する。

本例では、前側ハウジング１５ａおよび後側ハウジング１６ａは、中間プレート３７を介して組み合わされた状態で、複数本（図示の例では３本）のボルト５７により互いに連結される。具体的には、全体が略円輪状に構成された中間プレート３７のうち、前側面の外径側部分に備えられた前側嵌合部５１に対して、前側ハウジング１５ａ（ウォームホイール用筒部３９）の後端部が外嵌し、かつ、後側面の外径側部分に備えられた後側嵌合部５２に対し、後側ハウジング１６（大径筒部４９）の前端部が外嵌する。この状態で、前側ハウジング１５ａを構成するウォームホイール用筒部３９の外周面に形成された複数（図示の例では３つ）の前側結合フランジ５３と、後側ハウジング１６ａの大径筒部４９の外周面に形成された複数（図示の例では３つ）後側結合フランジ５８とが、それぞれボルト５７により互いに結合される。

本例では、上述のような構成を有するギヤハウジング１４ａの内側に、出力軸１３ａが、１対の転がり軸受５４ａ、５４ｂにより回転自在に支持される。１対の転がり軸受５４ａ、５４ｂのうち、前側の転がり軸受５４ａは、前側ハウジング１５ａを構成する軸受保持孔４２に内嵌保持され、後側の転がり軸受５４ｂは、中間プレート３７の内周面に内嵌保持される。また、前側の転がり軸受５４ａを構成する外輪は、軸受保持孔４２の内周面の軸方向中間部に圧入により内嵌固定される。さらに、前側の転がり軸受５４ａを構成する外輪は、軸受保持孔４２の前端寄り部分に備えられ、後方を向いた段差面と、軸受保持孔４２の内周面の後端寄り部分に形成された係止溝に係止された止め輪とにより、両側から挟持される。出力軸１３ａは、ステアリングシャフト２ａを構成するインナシャフト２５の前端部に対し、トーションバー２４ａを介して連結される。また、出力軸１３ａの前端部で、ギヤハウジング１４ａの外部に突出した部分には、自在継手５ａ（図１３参照）が結合される。

出力軸１３ａの中間部で、１対の転がり軸受５４ａ、５４ｂの間には、ウォーム減速機１２ａを構成するウォームホイール２０ａが外嵌固定される。この状態で、ウォームホイール２０ａは、前側ハウジング１５ａを構成するウォームホイール収容部１７ａの内側に配置される。

ウォーム減速機１２ａを構成するウォーム軸２１ａは、ウォーム収容部１８ａの内側に、１対の転がり軸受５５ａ、５５ｂを介して回転自在に支持される。この状態で、ウォーム軸２１ａの中間部に備えられたウォーム２２ａは、ウォームホイール２０ａと噛合する。ウォーム軸２１ａの基端部には、電動モータ１１ａの出力軸が連結される。これにより、電動モータ１１ａの補助動力を、ウォームホイール２０ａに伝達可能としている。電動モータ１１ａは、前側ハウジング１５ａを構成するモータ取付フランジ４４を介して、ギヤハウジング１４ａに支持固定される。なお、本例では、ウォーム軸２１ａの先端部に外嵌された転がり軸受５５ａと、ウォーム収容部１８ａの内周面との間に、ウォーム軸２１ａの先端部を、ウォームホイール２０ａ側に向けて弾性的に付勢する予圧付与機構６４を設けることにより、ウォームホイール２０ａとウォーム２２ａとの噛合部に存在するバックラッシュを抑えている。

後側ハウジング１６ａを構成する大径筒部４９の内側で、インナシャフト２５の前端部の周囲に、トルクセンサ１０ａが配置される。電動モータ１１ａは、トルクセンサ１０ａが検出する、ステアリングホイール１からステアリングシャフト２ａに加えられる操舵トルクの方向および大きさに応じて、ウォーム軸２１ａを回転駆動し、出力軸１３ａに補助動力（補助トルク）を付与する。この結果、左右１対の操舵輪に舵角を付与する際に必要になる、ステアリングホイール１の操作力が軽減される。

以上のような構成を有する本例の電動パワーステアリング装置によれば、ギヤハウジング１４ａを構成する前側ハウジング１５ａに関して、薄肉化を図る場合にも、剛性を確保できるとともに、製造時の成形性を確保できる。すなわち、本例では、前側ハウジング１５ａの前側面に、補強リブ３８ａ、３８ｂ、３８ｃを、ウォーム収容部１８ａとウォームホイール用底部４０との間に架けわたすように配置し、かつ、補強リブ３８ａ、３８ｂ、３８ｃの伸長方向を、ウォームホイール２０ａとウォーム２２ａとの噛み合い反力の作用方向に一致させている。このため、噛み合い反力に対する前側ハウジング１５ａの剛性を効果的に向上させることができる。したがって、前側ハウジング１５ａを薄肉化した場合にも、前側ハウジング１５ａに、噛み合い反力に起因して有害な変形などが発生してしまうことが防止される。

本例では、前側ハウジング１５ａに補強リブ３８ａ、３８ｂ、３８ｃを形成するため、前側ハウジング１５ａを鋳造または射出成形により作製する際に用いる金型６０のキャビティ６１に関して、補強リブ３８ａ、３８ｂ、３８ｃを形成するための空間分だけ、材料が流れる空間の断面積を大きくすることができる。さらに、補強リブ３８ａ、３８ｂ、３８ｃの伸長方向を、ウォームホイール収容部１７ａとウォーム収容部１８ａとの配列方向に向いた、前記噛み合い反力の作用方向に一致させているため、図６に材料の流れを矢印で示したように、ゲートＧから供給した材料を、キャビティ６１のうちで補強リブ３８ａ、３８ｂ、３８ｃを形成するための空間を通じて、ウォームホイール収容部形成空間６３に効率よく供給することができる。このように、本例の構造によれば、材料の流動性（湯流れ性）を良好にすることができ、製造時における成形性を向上させることができる。

しかも、２本の補強リブ３８ｂ、３８ｃをそれぞれ取付ステー１９ａに連続するように形成するため、補強リブ３８ｂ、３８ｃを形成するための空間を通じて、取付ステー１９ａを形成するための空間に、材料を直接供給することができる。このため、取付ステー１９ａを形成するための空間に材料を十分に供給することができ、取付ステー１９ａの強度および剛性を向上させることができる。また、補強リブ３８ａを形成するための空間を通じて、内径側筒部４１を形成するための空間、特にこの空間のうち環状突部４３を形成するための部分に、材料を直接供給することもできる。したがって、本例によれば、前側ハウジング１５ａの品質の低下が防止される。すなわち、不良品の発生が低減される。また、前側ハウジング１５ａの実体強度を向上させることもできる。さらに、以上のように、剛性を確保できるとともに、製造時の成形性を確保できるため、薄肉化による軽量化を図ることができる。

また、補強リブ３８ａ、３８ｂ、３８ｃを備えることにより、前側ハウジング１５ａの剛性および取付ステー１９ａの剛性を向上させることができる。このため、電動パワーステアリング装置の作動フィーリングや作動効率を向上させることができ、かつ、振動や異音の発生を抑制することができる。また、取付ステー１９ａの剛性を向上できるため、ステアリングシャフト２ａおよびステアリングコラム３ａの収縮動作の挙動を安定させることができ、衝突エネルギの吸収特性を良好にすることもできる。なお、本例では、前側ハウジング１５ａは、３個の補強リブ３８ａ、３８ｂ、３８ｃを備えるが、１個の補強リブのみを備えた場合でも、上記の本発明の作用および効果は奏される。補強リブの個数、設置位置、および形状は、前側ハウジングを構成する各部の配置および形状、および、その作製時における材料の流動、並びに、前側ハウジングの剛性の確保の観点から、任意かつ適切に選択される。

［実施の形態の第２例］
実施の形態の第２例について、図７〜図１２を用いて説明する。本例では、前側ハウジング１５ｂの構造を、実施の形態の第１例の構造から変更している。本例の前側ハウジング１５ｂでは、ウォーム収容部１８ｂは、ウォームホイール収容部１７ａの外径側部分の周方向一部で、電動パワーステアリング装置の組付状態で、車体の幅方向に関して出力軸１３ａの側方に位置する部分に配置される。このため、ウォーム収容部１８ｂの中心軸は、上下方向に向いている。また、ウォーム収容部１８ｂの開口部は、電動パワーステアリング装置の組付状態で上方を向いている。さらに、ウォームホイール用底部４０は、前側面の上端部に、実施の形態の第１例で示した１対の取付ステー１９ａを幅方向に連続させた形状を有する、１つの取付ステー１９ｂを備える。本例では、取付ステー１９ｂの幅方向外側面は、ウォーム収容部１８ｂの開口側端部に備えられたモータ取付フランジ４４の幅方向側面に連続する。また、モータ取付フランジ４４は、電動モータ１１ａ、および、基板を内蔵した制御装置５９を支持する。

本例では、ウォーム収容部１８ｂの配置を変更したこと、および、取付ステー１９ｂの形状を変更したことに対応して、ウォームホイール用底部４０は、前側面に、２本の補強リブ３８ａ、３８ｄだけを備える。具体的には、環状突部４３のうちでウォーム収容部１８ｂに最も近接した端部とウォーム収容部１８ｂの上下方向中間部とに架けわたすように、補強リブ３８ａが配置され、かつ、取付ステー１９ｂの基端部の幅方向外側面とウォーム収容部１８ｂの上端寄り部分とに架けわたすように、補強リブ３８ｄが配置される。本例では、ウォーム収容部１８ｂの下端寄り部分と対応する部分には、取付ステーが配置されていないため、上述のように２本の補強リブ３８ａ、３８ｄのみが備えられる。補強リブ３８ａ、３８ｄは、ウォームホイール２０ａとウォーム２２ａとの噛み合い反力の作用方向に伸長する。

また、ギヤハウジング１４ｂは、前側ハウジング１５ｂおよび後側ハウジング１６ｂを、中間プレートを介さずに直接前後方向に組み合わすことにより構成される。後側ハウジング１６ｂは、インナコラム２７の前端部に固定される固定筒部４８と、固定筒部４８の前端部から径方向外方に向けて折れ曲がった円輪状の蓋部５６とを備える。蓋部５６により、前側ハウジング１５ｂの後端開口部は塞がれる。

本例の場合にも、前記噛み合い反力の作用方向に２本の補強リブ３８ａ、３８ｄを伸長させているため、噛み合い反力に対する前側ハウジング１５ｂの剛性を効果的に向上させることができる。また、補強リブ３８ａ、３８ｄを形成するための空間を通じて、ウォームホイール収容部１７ａを形成するための空間（特に取付ステー１９ｂを形成するための空間）に、材料を効率よく供給することができる。したがって、ギヤハウジング１４ｂを構成する前側ハウジング１５ｂに関して、薄肉化を図る場合にも、剛性を確保でき、また、製造時の成形性を確保できる。その他の構成および作用効果については、実施の形態の第１例と同じである。

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 ステアリングコラム
４、４ａ、４ｂ 電動アシスト装置
５ａ、５ｂ 自在継手
６ 中間シャフト
７ ステアリングギヤユニット
８ ピニオン軸
９ タイロッド
１０、１０ａ トルクセンサ
１１、１１ａ 電動モータ
１２、１２ａ ウォーム減速機
１３、１３ａ 出力軸
１４、１４ａ、１４ｂ ギヤハウジング
１５、１５ａ、１５ｂ 前側ハウジング
１６、１６ａ 後側ハウジング
１７、１７ａ ウォームホイール収容部
１８、１８ａ、１８ｂ ウォーム収容部
１９、１９ａ、１９ｂ 取付ステー
２０、２０ａ ウォームホイール
２１、２１ａ ウォーム軸
２２、２２ａ ウォーム
２３ 入力軸
２４ トーションバー
２５ インナシャフト
２６ アウタシャフト
２７ インナコラム
２８ アウタコラム
２９ ロアブラケット
３０ チルト軸
３１ アッパブラケット
３２ 被挟持部
３３ テレスコ調節用長孔
３４ 支持板部
３５ チルト調節用長孔
３６ 調節ロッド
３７ 中間プレート
３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ 補強リブ
３９ ウォームホイール用筒部
４０ ウォームホイール用底部
４１ 内径側筒部
４２ 軸受保持孔
４３ 環状突部
４４ モータ取付フランジ
４５ 取付孔
４６ 側板部
４７ ボス部
４８ 固定筒部
４９ 大径筒部
５０ 連続部
５１ 前側嵌合部
５２ 後側嵌合部
５３ 前側結合フランジ
５４ａ、５４ｂ 転がり軸受
５５ａ、５５ｂ 転がり軸受
５６ 蓋部
５７ ボルト
５８ 後側結合フランジ
５９ 制御装置
６０ 金型
６１ キャビティ
６２ ウォーム収容部形成空間
６３ ウォームホイール収容部形成空間

Claims (9)

1. 前後方向に組み合わされた、前側ハウジングおよび後側ハウジングを備え、
   前記前側ハウジングは、内側にウォームホイールを収容するウォームホイール収容部と、内側にウォーム軸を収容するウォーム収容部と、１個以上の補強リブとを備え、
   前記ウォームホイール収容部は、前記ウォームホイールの周囲に配置されるウォームホイール用筒部と、前記ウォームホイール用筒部の前端部から径方向内方に折れ曲がった円輪状のウォームホイール用底部とを有しており、
   前記ウォーム収容部は、前記ウォームホイール収容部の外径側部分の周方向一部に備えられており、
   前記補強リブは、前記前側ハウジングの前側面に備えられ、前記ウォームホイールと前記ウォーム軸に備えられたウォームとの噛み合い反力の作用方向に伸長し、前記ウォーム収容部と前記ウォームホイール用底部とに架けわたされる、
   電動パワーステアリング装置用ギヤハウジング。
2. 前記ウォームホイール用底部から前方に突出し、前記前側ハウジングを車体に支持するための取付ステーをさらに備える、請求項１に記載した電動パワーステアリング装置用ギヤハウジング。
3. 前記１個以上の補強リブのうちの少なくとも１個の補強リブは、前記取付ステーに連続する、請求項２に記載した電動パワーステアリング装置用ギヤハウジング。
4. 前記ウォームホイール用底部は、径方向中央部に軸受保持孔を備え、かつ、該軸受保持孔の開口縁部に、前記ウォームホイール用底部の径方向中間部および外側部よりも前方に突出した環状突部を備える、請求項１〜３のうちのいずれかに記載した電動パワーステアリング装置用ギヤハウジング。
5. 前記１個以上の補強リブのうちの少なくとも１個の補強リブの前側面は、前記環状突部の前側面と同じ位置に、または、前記環状突部の前側面よりも後方に、配置される、請求項４に記載した電動パワーステアリング装置用ギヤハウジング。
6. 前記１個以上の補強リブのうちの少なくとも１個の補強リブを、前記環状突部のうちで前記ウォーム収容部に最も近接した部分と、前記ウォーム収容部とに架けわたされる、請求項４または５に記載した電動パワーステアリング装置用ギヤハウジング。
7. 前記前側ハウジングは、前記前側面に、周囲に存在する部分よりも前方に突出した、少なくとも１個のボス部をさらに備える、請求項１〜６のうちのいずれかに記載した電動パワーステアリング装置用ギヤハウジング。
8. 電動モータにより回転駆動されるウォーム軸と、該ウォーム軸の中間部に備えられたウォームと、該ウォームと噛合するウォームホイールとを有するウォーム減速機、および、
   該ウォーム減速機を内側に収容するギヤハウジング、
   を備え、
   前記ギヤハウジングが、請求項１〜７のうちのいずれかに記載した電動パワーステアリング装置用ギヤハウジングにより構成される、
   電動パワーステアリング装置。
9. 請求項１〜７のうちのいずれかに記載した電動パワーステアリング装置用ギヤハウジングの製造方法であって、
   前記前側ハウジングを、キャビティを有する金型を用いた、鋳造または合成樹脂の射出成形により作製する際に、材料を、前記キャビティのうち、前記ウォーム収容部を形成するためのウォーム収容部形成空間側から前記ウォームホイール収容部を形成するためのウォームホイール収容部形成空間側へと流動させる、
   電動パワーステアリング装置用ギヤハウジングの製造方法。

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