JPWO2019087946A1 - 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、剛性を確保でき、かつ、材料合流部の強度低下を抑制できる構造を実現する。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のうち、上下方向に関してウォーム収容部１８ａから遠い側で、かつ、車体の幅方向に関してモータ取付フランジ４４に近い側に、周囲の部分に比べて厚さ寸法の大きい厚肉部である放射状リブ５９が配置される。放射状リブ５９が材料合流部に形成されるため、材料合流部の厚さ寸法が十分に確保される。【選択図】図２

Description

本発明は、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、および、電動パワーステアリング装置に関する。

図１２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１３には、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、薄肉化により軽量化することが検討されているが、ギヤハウジングの薄肉化は、その剛性の低下という新たな問題を招く。

また、前側ハウジングを構成するウォームホイール収容部は、その内側に出力軸を回転自在に配置するために、径方向中央部に貫通孔を備える。このような貫通孔を有する前側ハウジングを鋳造または射出成形により作製する場合には、金型の一部である、貫通孔を形成するための柱部の両側を流れた材料が、この柱部の後方側（材料の流れ方向に関して下流側）で合流するため、合流部にウェルドラインが発生しやすくなる。このため、合流部の品質が低下しやすく、製品強度が低下する可能性がある。

本発明の目的は、上述のような事情に鑑みて、剛性を確保でき、かつ、製造時に生じる材料合流部の強度低下を抑制できる、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、厚肉部とを備える。

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、径方向中央部に該ウォームホイール収容部の軸方向に伸長する貫通孔とを有する。

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、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を有する。

前記厚肉部は、周囲に存在する部分よりも大きい厚さ寸法を有し、前記ウォームホイール用底部のうち、前記ウォーム収容部から遠い側で、かつ、前記モータ取付フランジに近い側に配置される。より具体的には、前記厚肉部は、前記ウォームホイール用底部のうち、前記ウォームホイール収容部の中心軸を挟んで前記ウォーム収容部とは反対側で、かつ、前記ウォーム収容部の軸方向に関して前記モータ取付フランジに近い側に配置される。

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、前記厚肉部を、前記ウォームホイール用底部のうち、前記ウォーム収容部から遠い側で、かつ、前記モータ取付フランジに近い側に備えている限り、前記ウォームホイール用底部のその他の任意の位置に、周囲に存在する部分に比べて厚さ寸法の大きいリブを任意的に備えることもできる。

前記ウォームホイール用底部の径方向中央部の前記貫通孔の開口縁部に、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、前記厚肉部の前側面を、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、前記厚肉部を、前記環状突部から放射方向に伸長するように配置することができる。

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。

この場合、前記金型のうちで、前記材料の流動に関して、前記貫通孔を形成するための部分の後方側に、前記厚肉部を形成するための厚肉部形成空間を配置して、前記材料を、前記貫通孔を形成するための部分の後方側で合流させ、該材料の合流部に前記厚肉部を形成することもできる。

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、剛性を確保できるとともに、製造時に生じる材料合流部の強度低下を抑制することができる。

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正面図である。 図６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７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造る工程を説明するために示す、金型の模式図である。 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に関する、図５に相当する正面図である。 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に関する、図６に相当する斜視図である。 図１０は、実施の形態の第３例の電動パワーステアリング装置に関する、図５に相当する正面図である。 図１１は、実施の形態の第３例の電動パワーステアリング装置に関する、図６に相当する斜視図である。 図１２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１３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７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１２参照）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。

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、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１対の取付ステー１９ａとを備える。前側ハウジング１５ａは、軽量化のために各部の肉厚が抑えられている。本例のギヤハウジング１４ａは、本発明における厚肉部に相当する１本の放射状リブ５９を備える。さらに、本例のギヤハウジング１４ａは、複数（図示の例では３本）の架け渡しリブ３８ａ、３８ｂ、３８ｃを備える。

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、本発明における貫通孔に相当する軸受保持孔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。

１対の取付ステー１９ａ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する。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。

放射状リブ５９は、ウォームホイール用底部４０の前側面に備えられており、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する。具体的には、前側ハウジング１５ａのうち、放射状リブ５９を設けた部分における厚さ寸法を、前側ハウジング１５ａのうち、放射状リブ５９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、架け渡しリブ３８ａ、３８ｂ、３８ｃを設置した部分における厚さ寸法は、架け渡しリブ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。

放射状リブ５９の形成位置（範囲）は、図７に示すように、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、金型（鋳造型、射出成形型）６１のうちで貫通孔である軸受保持孔４２を形成するための柱部６２の両側を流れた溶湯が合流する位置を想定して、次のように規制する。すなわち、ウォームホイール用底部４０のうちで、上下方向に関してウォーム収容部１８ａから遠い側（図２、図５、図６および図７の上側）で、かつ、車体の幅方向に関してモータ取付フランジ４４に近い側（図２、図５、図６および図７の左側）に存在する範囲（図５中の斜格子模様を付した範囲）に、放射状リブ５９は配置される。放射状リブ５９は、放射方向に伸長し、その径方向内端部は環状突部４３に連結し、その径方向外端部はウォームホイール用底部４０の径方向外端部に位置する。

放射状リブ５９は、台形状、凸円弧形状などの、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。放射状リブ５９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、金型６１からの離型性が確保される。また、放射状リブ５９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、放射状リブ５９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。

３本の架け渡しリブ３８ａ、３８ｂ、３８ｃは、それぞれ中実状で、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。また、架け渡しリブ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、図４および図５の上下方向）に伸長する。すなわち、架け渡しリブ３８ａ、３８ｂ、３８ｃを、ウォームホイール２０ａの中心軸Ｏ_２０と電動モータ１１ａの出力軸の中心軸Ｏ_１１とに直交する仮想直線Ｌに対して実質的な平行に配置される。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、架け渡しリブ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、架け渡しリブ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、架け渡しリブ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、架け渡しリブ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、架け渡しリブ３８ａの伸長方向と仮想直線Ｌとがなす角度を０度として、架け渡しリブ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、架け渡しリブ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。

架け渡しリブ３８ａ、３８ｂ、３８ｃは、放射状リブ５９の断面形状と同じように、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。架け渡しリブ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、架け渡しリブ３８ａ、３８ｂ、３８ｃの前側面についても、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、架け渡しリブ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。

架け渡しリブ３８ａ、３８ｂ、３８ｃのうち、幅方向中間部に設置された架け渡しリブ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、架け渡しリブ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、幅方向両側に設けられた２本の架け渡しリブ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、架け渡しリブ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、架け渡しリブ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。

架け渡しリブ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、架け渡しリブ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、それぞれ架け渡しリブ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６３を有する金型（鋳造型、射出成形型）６１を用いて、鋳造または射出成形により作製する際に、図７に示すように、材料（溶湯、合成樹脂）の供給口となる金型６１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６３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６４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６５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６４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６４を通過した材料が、ウォームホイール収容部形成空間６５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６６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、剛性を確保できるとともに、製造時に生じる材料合流部の強度低下を抑制できる。すなわち、本例では、前側ハウジング１５ａを構成するウォームホイール用底部４０の前側面に、放射方向に伸長した放射状リブ５９を配置している。このため、前側ハウジング１５ａの剛性、特に径方向に関する剛性を向上する。

本例では、前側ハウジング１５ａを鋳造または射出成形により造る際に、ゲートＧを、ウォーム収容部形成空間６４が上流側になるように配置して材料を流すため、ウォーム収容部形成空間６４を通過した材料が、金型６１のうちでウォームホイール収容部１７ａの径方向中央部に存在する貫通孔である軸受保持孔４２を形成するための柱部６２の両側を流れ、柱部６２の後方側（材料の流れ方向に関して下流側）で合流する。ここで、ウォーム収容部形成空間６４は、モータ取付フランジ４４を形成する部分が設けられた側（図７の左側）でその他の部分よりも空間の容積が大きく（流路が長く）なる。このため、図７に矢印で示すような、柱部６２の両側を流れる材料の２つの流れαおよびβのうち、モータ取付フランジ４４を形成する部分を通過する流れαよりも、モータ取付フランジ４４とは反対側を通過する流れβの方が、ウォームホイール収容部形成空間６５に早く到達する。したがって、２つの材料の流れα、βは、ウォームホイール収容部形成空間６５のうちで、ウォーム収容部形成空間６４から遠い側で、かつ、モータ取付フランジ４４を形成するための空間に近い側に存在する範囲（図５中の斜格子模様を付した範囲）で合流する。材料の２つの流れα、βが合流する合流部（ウェルドライン発生部）では、品質の低下により材料強度が低くなりやすいが、本例では、この合流部に、周囲の部分に比べて厚さ寸法の大きい放射状リブ５９を設置しているため、合流部の強度低下が抑制される。

さらに本例では、前側ハウジング１５ａの前側面に、架け渡しリブ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との間を架け渡すように配置し、かつ、架け渡しリブ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生じることを防止できる。

本例では、前側ハウジング１５ａに架け渡しリブ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６１のキャビティ６３に関して、架け渡しリブ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、架け渡しリブ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、ゲートＧから供給した材料を、キャビティ６３のうちで架け渡しリブ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１７ａを形成する空間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本の架け渡しリブ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、架け渡しリブ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、架け渡しリブ３８ａを形成するための空間を通じて、環状突部４３（内径側筒部４１）を形成するための空間に、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（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、架け渡しリブ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でき、かつ、振動や異音の発生を抑制できる。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、衝突エネルギーの吸収特性を良好にすることもできる。

［実施の形態の第２例］
実施の形態の第２例について、図８および図９を用いて説明する。本例では、ウォームホイール用底部４０は、前側面に、放射方向に伸長した第二放射状リブ６０をさらに備える。第二放射状リブ６０は、ウォームホイール収容部１７ａの中心軸Ｏ_１７を通り、かつ、ウォーム収容部１８ａの中心軸Ｏ_１８に直交する仮想平面Ｓに関して、放射状リブ５９と対称に配置される。第二放射状リブ６０は、断面形状および前方への突出量などに関して、放射状リブ５９と同様である。

本例では、第二放射状リブ６０を備えることにより、ウォームホイール用底部４０の剛性を、円周方向に関して均一に近づけることができる。なお、第二放射状リブ６０は、材料合流部の強度低下の抑制に寄与することはない。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。

［実施の形態の第３例］
実施の形態の第３例について、図１０および図１１を用いて説明する。本例では、ウォームホイール用底部４０のうちで、上下方向に関してウォーム収容部１８ａから遠い側（図１０および図１１の上側）で、かつ、車体の幅方向に関してモータ取付フランジ４４に近い側（図１０および図１１の左側）に存在する範囲（図１０中に斜格子模様を付した範囲）に、実施の形態の第１例における放射状リブ５９に代替して、ボス部４７ａが配置される。すなわち、本例のボス部４７ａは、実施の形態の第１例で、ウォームホイール用底部４０の前側面の上端部中央部に配置されたボス部４７（図２等参照）の形成位置を、周方向に関して反時計回りに少しだけ（中心角で３０度程度）ずらして、配置される。

本例の場合にも、前側ハウジング１５ａを形成するためのキャビティのうち、ボス部４７ａを形成するための空間に、材料の合流部（ウェルドライン発生部）が位置する。このため、材料の合流部に、周囲の部分に比べて厚さ寸法の大きいボス部４７ａを位置させることにより、合流部の強度低下が抑制される。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。

本発明を実施する場合に、前側ハウジングを構成するウォーム収容部が、電動パワーステアリング装置の組付状態で、ウォームホイール収容部の下端部に配置される構造には限定されない。すなわち、ウォーム収容部が、電動パワーステアリング装置の組付状態で、ウォームホイール収容部の上端部や車体の幅方向に関して出力軸の側方に位置する部分など、任意の位置に配置されている構造に対しても、本発明は適用可能である。

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 ギヤハウジング
１５、１５ａ 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 ウォーム収容部
１９、１９ａ 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、２４ａ 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 架け渡しリブ
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、４７ａ 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 放射状リブ
６０ 第二放射状リブ
６１ 金型
６２ 柱部
６３ キャビティ
６４ ウォーム収容部形成空間
６５ ウォームホイール収容部形成空間
６６ 予圧付与機構

Claims (7)

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、厚肉部とを備え、
   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、径方向中央部に該ウォームホイール収容部の軸方向に伸長する貫通孔とを有しており、
   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、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を有しており、
   前記厚肉部は、周囲に存在する部分よりも大きい厚さ寸法を有し、前記ウォームホイール用底部のうち、前記ウォーム収容部から遠い側で、かつ、前記モータ取付フランジに近い側に配置される、
   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の前記貫通孔の開口縁部に、前方に突出した環状突部を備える、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. 前記厚肉部の前側面は、前記環状突部の前側面と同じ位置、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. 前記厚肉部が、前記環状突部から放射方向に伸長する、請求項２または３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. 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１〜４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。
6. 請求項１〜４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。
7. 前記金型のうちで、前記材料の流動に関して、前記貫通孔を形成するための部分の後方側に、前記厚肉部を形成するための厚肉部形成空間を配置して、前記材料を、前記貫通孔を形成するための部分の後方側で合流させ、該材料の合流部に前記厚肉部を形成する、請求項６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。

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