(57)【要約】【課題】ハウジングに対するピニオンシャフトの軸方向移動を規制すること。【解決手段】電動パワーステアリング装置１は、電動モータ３１の出力軸に連結された減速機構３２と、減速機構３２に連結され、電動モータ３１の駆動により回転するピニオンシャフト３３と、ピニオンシャフト３３の回転により軸方向に移動するラックシャフト２０と、それらを収容するハウジング４０と、ハウジング４０に対してピニオンシャフト３３を回転可能に支持する軸受と、を備える。ハウジング４０は、車両上下方向Ｂにおいて上方及び下方の双方に開口する挿通孔４３ａを有し、軸受は、ピニオンシャフト３３の下部に固定され、上面でハウジング４０に当接支持される第一軸受７１を有し、電動パワーステアリング装置１は、ピニオンシャフト３３における第一軸受７１の固定部位よりも下端側に取り付けられ、第一軸受７１の下面に当接する規制部材８０を備える。【選択図】図２
2020199926.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータの出力軸に連結された減速機構と、
前記減速機構に連結され、前記電動モータの駆動により回転するピニオンシャフトと、
前記ピニオンシャフトのピニオン歯に噛み合うラック歯を有し、前記ピニオンシャフトの回転により軸方向に移動するラックシャフトと、
前記減速機構、前記ピニオンシャフト、及び前記ラックシャフトを収容するハウジングと、
前記ハウジングに対して前記ピニオンシャフトを回転可能に支持する軸受と、
を備える電動パワーステアリング装置であって、
前記ハウジングは、前記ピニオンシャフトが挿通され、車両上下方向において上方及び下方の双方に開口する挿通孔を有し、
前記軸受は、前記ピニオンシャフトの下部に固定され、前記挿通孔の下部側に配置されて上面で前記ハウジングに当接支持される第一軸受を有し、
前記電動パワーステアリング装置は、前記ピニオンシャフトにおける前記第一軸受が固定された固定部位よりも下端側に取り付けられ、前記第一軸受の下面に当接する規制部材を備える、電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記ピニオンシャフトは、前記固定部位よりも下端側の外面に形成された雄ネジ部を有し、
前記規制部材は、前記雄ネジ部に螺合される雌ネジ部を有するナット部材である、請求項１に記載された電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記規制部材は、前記雌ネジ部が前記雄ネジ部に螺合された状態で前記第一軸受の下面に当接するフランジ部を有する、請求項２に記載された電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記軸受は、前記ピニオンシャフトの上部に固定され、前記挿通孔の上部側に配置されて下面で前記ハウジングに当接支持される第二軸受を有する、請求項１乃至３の何れか一項に記載された電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記ピニオンシャフトは、上部から下部にかけて段階的に外径が小さくなるように形成されている、請求項１乃至４の何れか一項に記載された電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
前記減速機構は、
前記電動モータの出力軸に連結されたウォームシャフトと、
前記ウォームシャフトに噛み合い、前記ピニオンシャフトに連結するウォームホイールと、
を有し、
前記ハウジングは、
前記ウォームシャフトを収容するウォーム収容部と、
前記ラックシャフトを収容するラック収容部と、
を有し、
前記ウォーム収容部と前記ラック収容部とは、互いに平行に又は直交する方向に延びている、請求項１乃至５の何れか一項に記載された電動パワーステアリング装置。
【請求項７】
請求項６に記載された電動パワーステアリング装置を組み立てる方法であって、
前記ウォームシャフトを前記ハウジングの内部空間に収容する第一ステップと、
前記ウォームシャフトが前記内部空間に収容された後、前記ウォームホイールに連結された前記ピニオンシャフトを前記挿通孔に挿通し、前記ウォームホイールを前記ウォームシャフトに噛み合わせると共に、前記ウォームホイール及び前記ピニオンシャフトの上部を前記内部空間に収容する第二ステップと、
前記ウォームホイール及び前記ピニオンシャフトの上部が前記内部空間に収容されかつ前記第一軸受が前記挿通孔の下部側に配置された後、前記規制部材を前記ピニオンシャフトにおける前記固定部位よりも下端側に取り付ける第三ステップと、
を備える、電動パワーステアリング装置の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動パワーステアリング装置及びその組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動モータを用いて車両運転者によるステアリングホイールの操舵を補助するアシストトルクを付与する電動パワーステアリング装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この電動パワーステアリング装置は、電動モータと、ピニオンシャフトと、ラックシャフトと、を備えている。電動モータの出力軸は、減速機構を介してピニオンシャフトに連結されている。減速機構は、電動モータの出力軸に連結されたウォームシャフトと、ピニオンシャフトに嵌合して連結するウォームホイールと、を有している。電動モータの回転トルクは、減速機構を介してピニオンシャフトに伝達される。ピニオンシャフトのピニオン歯は、ラックシャフトのラック歯に噛合している。ラックシャフトは、ステアリングホイールの操舵により直接に車両左右方向に直線運動することが可能である。また、電動モータからピニオンシャフトに伝達された回転トルクは、ラックシャフトの直線運動に変換される。ラックシャフトの両端には、ボールジョイント及びタイロッドなどを介して転舵輪が連結されている。ラックシャフトが車両左右方向に直線運動すると、転舵輪が転舵される。この際、電動モータからの回転トルクがラックシャフトの直線運動に変換された分は、車両運転者による操舵を補助するアシストトルクとなる。
【０００３】
上記の電動パワーステアリング装置は、ハウジングを備えている。このハウジングは、筒状の収容部を有しており、減速機構のウォームホイールとピニオンシャフトとの連結部、及び、ピニオンシャフトとラックシャフトとの噛み合い部の双方を収容している。すなわち、ハウジングは、減速機構とピニオンシャフトとの噛み合い部を収容するウォーム収容部と、ピニオンシャフトとラックシャフトとの噛み合い部を収容するラックピニオン収容部と、が一体化されるように形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１５１７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の電動パワーステアリング装置では、ピニオンシャフトは、上下に離間して配置された二つの軸受を介してハウジングに回転可能に支持される。ハウジングのラック収容部におけるピニオンシャフトの下端に対向する部分は閉じており、電動ステアリング装置の組立時、ピニオンシャフトは、二つの軸受がそれぞれ締め代を有して固定（すなわち、圧入）された状態で、ハウジングに対して上方から挿入されて配置される。
【０００６】
しかしながら、この構造では、ピニオンシャフトがハウジングに対して回転可能に支持されるが、ピニオンシャフトがハウジングに対して軸方向（具体的には、ピニオンシャフトがハウジングに対して抜ける側の軸方向）に移動する動きを規制することができない。
【０００７】
本発明は、ハウジングに対するピニオンシャフトの軸方向移動を規制することが可能な電動パワーステアリング装置及びその組立方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様である電動パワーステアリング装置は、電動モータの出力軸に連結された減速機構と、前記減速機構に連結され、前記電動モータの駆動により回転するピニオンシャフトと、前記ピニオンシャフトのピニオン歯に噛み合うラック歯を有し、前記ピニオンシャフトの回転により軸方向に移動するラックシャフトと、前記減速機構、前記ピニオンシャフト、及び前記ラックシャフトを収容するハウジングと、前記ハウジングに対して前記ピニオンシャフトを回転可能に支持する軸受と、を備える電動パワーステアリング装置であって、前記ハウジングは、前記ピニオンシャフトが挿通され、車両上下方向において上方及び下方の双方に開口する挿通孔を有し、前記軸受は、前記ピニオンシャフトの下部に固定され、前記挿通孔の下部側に配置されて上面で前記ハウジングに当接支持される第一軸受を有し、前記電動パワーステアリング装置は、前記ピニオンシャフトにおける前記第一軸受が固定された固定部位よりも下端側に取り付けられ、前記第一軸受の下面に当接する規制部材を備える。
【０００９】
この電動パワーステアリング装置によれば、電動モータの駆動により回転するピニオンシャフトがハウジングの挿通孔に挿通され、そのピニオンシャフトの下端側に規制部材が取り付けられた状態では、第一軸受が、上面でハウジングに当接支持されると共に、下面で規制部材に当接する。この構造によれば、第一軸受がハウジングやピニオンシャフトに対して軸方向へ抜けるのを防止することができ、これにより、ピニオンシャフトがハウジングに対して軸方向に移動する動きを規制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の全体構成図である。
【図２】実施形態の電動パワーステアリング装置の要部の断面図である。
【図３】実施形態の電動パワーステアリング装置が備えるハウジングを上方から見た図である。
【図４】図３に示す電動パワーステアリング装置が備えるハウジングを側方から見た図である。
【図５】本発明の一変形形態に係る電動パワーステアリング装置が備えるハウジングを上方から見た図である。
【図６】図５に示す電動パワーステアリング装置が備えるハウジングを側方から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図面を参照して、本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置及びその組立方法について説明する。尚、本願において用いる「上」や「下」に係る語句（例えば、「上方」、「下方」、「上面」、「下面」など）は、車両上下方向について言うものとする。
【００１２】
（１．電動パワーステアリング装置の全体構成）
電動パワーステアリング装置１は、車両に搭載されており、車両運転者によるステアリングホイールの操舵により車両の転舵輪を転舵させる装置である。電動パワーステアリング装置１は、電動モータを用いて車両運転者による操舵を補助するステアリング装置である。
【００１３】
電動パワーステアリング装置１は、図１に示す如く、ステアリングシャフト１０を備えている。ステアリングシャフト１０は、車両左右方向Ａに対して直交する車両上下方向Ｂ（尚、車両上下方向Ｂに対して僅かに傾斜した方向であってもよい。）に線状に延びている。ステアリングシャフト１０は、ユニバーサルジョイントなどを介して連結される複数のシャフトを有している。ステアリングシャフト１０の一端部には、車両運転者により回転操作されるステアリングホイール１１が連結されている。ステアリングシャフト１０は、ステアリングホイール１１の回転に伴って回転する。ステアリングシャフト１０の他端部には、ピニオン歯１２が形成されている。
【００１４】
電動パワーステアリング装置１は、ラックシャフト２０を備えている。ラックシャフト２０は、車両左右方向Ａに線状に延びている。ラックシャフト２０の一端側には、ラック歯２１が形成されている。ステアリングシャフト１０のピニオン歯１２とラックシャフト２０のラック歯２１とは、互いに噛合している。ピニオン歯１２とラック歯２１とは、ラックアンドピニオン機構を構成している。ラックシャフト２０は、ステアリングシャフト１０の回転に伴って車両左右方向Ａに移動する。
【００１５】
車両運転者による操舵によりステアリングホイール１１に加わった回転トルクは、ステアリングシャフト１０に付与されると共に、その後にラックアンドピニオン機構を介してラックシャフト２０に付与される。ステアリングシャフト１０の回転運動は、ラックシャフト２０の車両左右方向Ａへの直線運動に変換される。
【００１６】
ラックシャフト２０の軸方向両端部には、ボールジョイント２２を介してタイロッド２３が揺動可能に連結されている。タイロッド２３には、ナックルアーム２４を介して転舵輪２５が連結されている。転舵輪２５は、ラックシャフト２０の車両左右方向Ａへの移動により転舵される。この転舵輪２５の転舵により車両は左右に操舵される。
【００１７】
電動パワーステアリング装置１は、例えばいわゆるデュアルピニオンタイプのステアリング装置（ＤＰ−ＥＰＳ）である。電動パワーステアリング装置１は、操舵補助装置３０を備えている。操舵補助装置３０は、車両運転者によるステアリングホイール１１の操舵を補助するアシストトルクを発生する装置である。操舵補助装置３０は、電動モータ３１と、減速機構３２と、ピニオンシャフト３３と、を有している。
【００１８】
電動モータ３１は、ステアリングホイール１１の操舵に伴う操舵トルクや車両車速に応じたアシストトルクを発生する。電動モータ３１の出力軸は、減速機構３２に連結されている。減速機構３２は、電動モータ３１の出力軸の回転を減速させる機構である。減速機構３２は、図２に示す如く、ウォームシャフト３２ａと、ウォームホイール３２ｂと、を有している。ウォームシャフト３２ａは、電動モータ３１の出力軸に一体回転するように連結された駆動ギヤである。ウォームホイール３２ｂは、ウォームシャフト３２ａに噛合する減速ギヤであり、電動モータ３１の出力軸の回転を減速させて回転する。
【００１９】
ピニオンシャフト３３は、ステアリングシャフト１０とは別に設けられたシャフトである。ピニオンシャフト３３は、車両左右方向Ａに対して直交する車両上下方向Ｂ（尚、車両上下方向Ｂに対して僅かに傾斜した方向であってもよい。）に線状に延びている。ピニオンシャフト３３は、上部から下部にかけて段階的に外径が小さくなるように形成されている。ピニオンシャフト３３の上部は、ウォームホイール３２ｂに連結（例えば圧入嵌合）されている。ピニオンシャフト３３は、ウォームホイール３２ｂに一体で回転する。
【００２０】
ピニオンシャフト３３には、ピニオン歯３４が形成されている。ラックシャフト２０の他端側には、ラック歯２６が形成されている。ピニオンシャフト３３のピニオン歯３４とラックシャフト２０のラック歯２６とは、互いに噛合している。ピニオン歯３４とラック歯２６とは、ラックアンドピニオン機構を構成している。ラックシャフト２０は、ピニオンシャフト３３の回転に伴って車両左右方向Ａに移動する。
【００２１】
電動モータ３１の発生したアシストトルクは、減速機構３２を介してピニオンシャフト３３に付与されると共に、その後にラックアンドピニオン機構を介してラックシャフト２０に付与される。電動モータ３１の回転運動は、ラックシャフト２０の車両左右方向Ａへの直線運動に変換される。従って、操舵補助装置３０により発生したアシストトルクをラックシャフト２０に付与して転舵輪２５の転舵を補助することができる。
【００２２】
電動パワーステアリング装置１は、ハウジング４０と、カバー部材６０と、を備えている。ハウジング４０は、ステアリングシャフト１０、操舵補助装置３０の減速機構３２、ピニオンシャフト３３、及びラックシャフト２０を収容しており、特に、減速機構３２のウォームホイール３２ｂとピニオンシャフト３３との連結部及びピニオンシャフト３３とラックシャフト２０との噛み合い部の双方を収容している。カバー部材６０は、ハウジング４０の上部開口を塞ぐ蓋部材である。カバー部材６０は、例えば円盤状に形成されている。カバー部材６０は、ハウジング４０内に各部品が収容された後、ハウジング４０にその上部開口を塞ぐようにボルトなどを用いて取り付け固定される。
【００２３】
ハウジング４０は、例えばダイカストにより形成されている。ハウジング４０は、ラック収容部４１と、第一ピニオンギヤ収容部４２と、第二ピニオンギヤ収容部４３と、ウォーム収容部４４と、サポート収容部４５と、を有している。ラック収容部４１、第一ピニオンギヤ収容部４２、第二ピニオンギヤ収容部４３、ウォーム収容部４４、及びサポート収容部４５は、互いに一体化されて形成されている。
【００２４】
ラック収容部４１は、ラックシャフト２０を車両左右方向Ａに移動可能に収容する部位である。ラック収容部４１は、円筒状に形成されており、車両左右方向Ａに延びるように形成されている。第一ピニオンギヤ収容部４２は、ステアリングシャフト１０の一端側（特に、そのステアリングシャフト１０のピニオン歯１２とラックシャフト２０のラック歯２１との噛み合い箇所）を収容する部位である。第一ピニオンギヤ収容部４２は、円筒状に形成されており、ラック収容部４１に交差して内部空間同士が連通するように形成されている。第一ピニオンギヤ収容部４２は、ラック収容部４１から上方及び下方それぞれに延びるように形成されている。
【００２５】
第二ピニオンギヤ収容部４３は、ピニオンシャフト３３（特に、ピニオンシャフト３３のピニオン歯３４とラックシャフト２０のラック歯２６との噛み合い箇所）を収容する部位である。第二ピニオンギヤ収容部４３は、円筒状に形成されており、ラック収容部４１に交差して内部空間が連通するように形成されている。第二ピニオンギヤ収容部４３は、ラック収容部４１から上方及び下方それぞれに延びるように形成されている。
【００２６】
ウォーム収容部４４は、電動モータ３１の出力軸に連結されるウォームシャフト３２ａを収容する部位である。ウォーム収容部４４は、円筒状に形成されており、第二ピニオンギヤ収容部４３に交差して内部空間が連通するように配置されている。ウォーム収容部４４は、第二ピニオンギヤ収容部４３に対して直交する方向に延びるように形成されている。具体的には、図３及び図４に示す如く、ウォーム収容部４４は、ラック収容部４１と平行になるように車両左右方向Ａに延びている。すなわち、ウォーム収容部４４内のウォームシャフト３２ａとラック収容部４１内のラックシャフト２０とは、互いに平行に延びている。
【００２７】
第二ピニオンギヤ収容部４３は、挿通孔４３ａを有している。挿通孔４３ａは、ピニオンシャフト３３が挿通される孔である。挿通孔４３ａは、車両上下方向Ｂに延びて貫通しており、車両上下方向Ｂにおいて上方及び下方の双方に開口している。挿通孔４３ａは、第一収容空間５１と、第二収容空間５２と、第三収容空間５３と、を有している。
【００２８】
第一収容空間５１は、ピニオンシャフト３３の軸方向中間部を収容する空間であり、ピニオンシャフト３３の外径よりも僅かに大きな径を有している。第一収容空間５１は、ピニオンシャフト３３におけるピニオン歯３４とラックシャフト２０のラック歯２６との噛み合い箇所を含む箇所を収容している。第一収容空間５１は、ウォーム収容部４４の内部空間に連通している。
【００２９】
第二収容空間５２は、第一収容空間５１に対してその上方に隣接して配置されており、その下部でその第一収容空間５１に連通している。第二収容空間５２の上部は、開放されている。第二収容空間５２は、ピニオンシャフト３３の軸方向上部（具体的には、ウォームシャフト３２ａに噛合するウォームホイール３２ｂ及びそのウォームホイール３２ｂに連結されたピニオンシャフト３３の軸方向上部）を収容する空間である。第二収容空間５２は、第一収容空間５１の径よりも大きくかつウォームホイール３２ｂの外径よりも大きな径を有している。
【００３０】
第三収容空間５３は、第一収容空間５１に対してその下方に隣接して配置されており、その上部でその第一収容空間５１に連通している。第三収容空間５３の下部は、開放されている。第三収容空間５３は、ピニオンシャフト３３の軸方向下部の先端部を収容する空間である。第三収容空間５３は、第一収容空間５１の径よりも大きな径を有している。
【００３１】
ピニオンシャフト３３は、挿通孔４３ａ内において二つの軸受７１，７２を介してハウジング４０に対して回転可能に支持されている。すなわち、ピニオンシャフト３３は、軸方向下部にて軸受７１を介してハウジング４０に回転可能に支持されると共に、軸方向上部にて軸受７２を介してハウジング４０に回転可能に支持される。以下、下方側の軸受７１を第一軸受７１と、上方側の軸受７２を第二軸受７２と、それぞれ称す。
【００３２】
第一軸受７１は、ピニオンシャフト３３の下部側に配置されるロアベアリングである。第一軸受７１は、例えば玉軸受である。第一軸受７１は、ピニオンシャフト３３とハウジング４０との間に固定される。第一軸受７１は、内輪７１ａと、外輪７１ｂと、ボール７１ｃと、を有している。
【００３３】
内輪７１ａは、ピニオンシャフト３３の下部の外径に対応した内径を有し、ピニオンシャフト３３に対してその下方側からその外周側に嵌められる。外輪７１ｂは、第二ピニオンギヤ収容部４３における第三収容空間５３の径に対応した外径を有し、ハウジング４０に対してその下方側から挿入されて第三収容空間５３内に配置される。ボール７１ｃは、内輪７１ａと外輪７１ｂとの間で転動可能に配置されている。第一軸受７１は、その外輪７１ｂが第二ピニオンギヤ収容部４３における第一収容空間５１と第三収容空間５３との境界に形成される段差部の軸方向下方に向いた軸方向面４３ｂに当接支持されるように配置される。
【００３４】
ピニオンシャフト３３は、第一軸受７１を介してハウジング４０に支持された状態で、その第一軸受７１よりも下方に延びている。ピニオンシャフト３３は、雄ネジ部３３ａを有している。雄ネジ部３３ａは、第一軸受７１が固定される固定部位よりも下端側の外面に形成されている。
【００３５】
電動パワーステアリング装置１は、規制部材８０を備えている。規制部材８０は、ピニオンシャフト３３の雄ネジ部３３ａに対応するナット部材である。規制部材８０は、角筒状に形成されており、第二ピニオンギヤ収容部４３における第三収容空間５３内に配置される大きさに形成されている。規制部材８０は、ハウジング４０へのピニオンシャフト３３の挿通後にそのピニオンシャフト３３に取り付けられる部材であって、第一軸受７１（具体的には、内輪７１ａ）の下面に当接する部材である。規制部材８０は、ピニオンシャフト３３と一体となって回転する。規制部材８０は、雌ネジ部８０ａと、フランジ部８０ｂと、を有している。
【００３６】
規制部材８０の雌ネジ部８０ａは、円形の貫通孔に臨む内周面に形成されている。この貫通孔は、ピニオンシャフト３３の雄ネジ部３３ａが形成された先端部の外径に合致する径を有している。雌ネジ部８０ａは、ピニオンシャフト３３の雄ネジ部３３ａに螺合される。フランジ部８０ｂは、貫通孔の延在方向（すなわち、車両上下方向Ｂ）に向いた軸方向端面を有する円盤部位である。フランジ部８０ｂは、ピニオンシャフト３３の雄ネジ部３３ａが形成された先端部の外径よりも大きな外径を有している。フランジ部８０ｂは、規制部材８０の雌ネジ部８０ａがピニオンシャフト３３の雄ネジ部３３ａに螺合された状態で第一軸受７１（具体的には、内輪７１ａ）の下面に対向して当接しかつピニオンシャフト３３の軸方向下方に向いた軸方向面に対向する。
【００３７】
第二軸受７２は、ピニオンシャフト３３の上部側に配置されるアッパベアリングである。第二軸受７２は、例えば玉軸受である。第二軸受７２は、ピニオンシャフト３３とハウジング４０との間に固定される。ハウジング４０の第二ピニオンギヤ収容部４３は、補助筒部４３ｃを有している。補助筒部４３ｃは、第一収容空間５１と第二収容空間５２との境界に形成される段差部４３ｄから上方に突出している。補助筒部４３ｃは、円筒状に形成されており、その内径が第一収容空間５１の径よりも大きくかつ第二収容空間５２の径よりも小さい位置に形成されている。第二軸受７２は、内輪７２ａと、外輪７２ｂと、ボール７２ｃと、を有している。
【００３８】
内輪７２ａは、ピニオンシャフト３３の上部の外径に対応した内径を有し、ピニオンシャフト３３に対してその下方側からその外周側に嵌められる。第二軸受７２は、その内輪７２ａがピニオンシャフト３３の上部における段差部の軸方向下方に向いた軸方向面３３ｂに当接支持されるように配置される。ピニオンシャフト３３には、止め輪８１が取り付けられている。止め輪８１は、第二軸受の内輪７２ａがピニオンシャフト３３に対して軸方向に抜けるのを防止する機能を有する例えばＣ字状の部材である。止め輪８１は、ピニオンシャフト３３への第二軸受７２の固定後、ピニオンシャフト３３の下方側から挿入されてその外周面に係止される。
【００３９】
外輪７２ｂは、第二ピニオンギヤ収容部４３における補助筒部４３ｃの内径に対応した外径を有し、ハウジング４０に対してその上方側から挿入されて補助筒部４３ｃの内周側空間内に配置される。ボール７２ｃは、内輪７２ａと外輪７２ｂとの間で転動可能に配置されている。第二軸受７２は、その外輪７２ｂが第二ピニオンギヤ収容部４３における補助筒部４３ｃの内周側空間において段差部４３ｄの軸方向上方に向いた軸方向面４３ｅに当接支持されるように配置される。
【００４０】
ピニオンシャフト３３は、第二軸受７２を介してハウジング４０に支持された状態で、その第二軸受７２よりも上方に延びている。減速機構３２のウォームホイール３２ｂは、ピニオンシャフト３３における第二軸受７２が固定される固定部位よりも上端側の外面に連結されている。
【００４１】
サポート収容部４５は、後述のラックガイド機構９０を収容する部位である。サポート収容部４５は、円筒状に形成されており、ラック収容部４１に交差して内部空間が連通するように配置されている。サポート収容部４５は、第二ピニオンギヤ収容部４３の形成箇所に近接して設けられており、具体的には、ラック収容部４１を挟んで第二ピニオンギヤ収容部４３の形成箇所とは車両前後方向反対側に設けられている。サポート収容部４５は、ラック収容部４１からラック収容部４１の延在方向に対して直交する車両前後方向に延びるように配置されている。
【００４２】
ラックガイド機構９０は、ラックシャフト２０をピニオンシャフト３３に弾性的に押し付けることにより、ラックシャフト２０のラック歯２６とピニオンシャフト３３のピニオン歯３４との噛み合いを良好な状態に維持するための機構である。ラックガイド機構９０は、サポートヨーク９１と、キャップ９２と、コイルバネ９３と、を有している。
【００４３】
サポートヨーク９１は、サポート収容部４５の内周面に摺接するように円柱状に形成された部材である。サポートヨーク９１は、ラックシャフト２０のラック歯２６の外周面に摺接するサポート溝９４と、そのサポート溝９４とは反対側に設けられたバネ収容溝９５と、を有している。キャップ９２は、サポート収容部４５の開口を閉塞する部材である。キャップ９２は、サポート収容部４５の内周面に螺合される。キャップ９２は、サポート収容部４５の内周面への螺合によりサポートヨーク９１をサポート収容部４５内で進退移動させることが可能である。
【００４４】
コイルバネ９３は、サポートヨーク９１のバネ収容溝９５に収容されている。コイルバネ９３は、サポートヨーク９１とキャップ９２との間に一端がバネ収容溝９５の底面に固定されかつ他端がキャップ９２の裏面に固定されるように配置されている。コイルバネ９３は、サポートヨーク９１とキャップ９２との間で発生する付勢力をサポートヨーク９１に付与する。この付勢力がサポートヨーク９１に付与されると、ラックシャフト２０がピニオンシャフト３３側に押し付けられるので、ラックシャフト２０のラック歯２６とピニオンシャフト３３のピニオン歯３４との噛み合いが良好になる。この噛み合いは、ラックガイド機構９０によるラックシャフト２０からピニオンシャフト３３への押し付け力の増減により調整される。
【００４５】
（２．電動パワーステアリング装置の製造手順）
まず、電動パワーステアリング装置１を構成する各部品が製造される。特に、金型に溶融金属を注入することによりハウジング４０を鋳造し、その後、金型を複数に分割されるようにスライド移動させて、その金型から成形後のハウジング４０を取り出す。ハウジング４０は、ラックシャフト２０が収容されるラック収容部４１と、ウォームシャフト３２ａが収容されるウォーム収容部４４と、が互いに平行になって延びるように成形される。このため、このハウジング構造によれば、ラック収容部４１が延びる方向とウォーム収容部４４が延びる方向とが０°〜９０°の範囲で鋭角に傾斜するハウジング構造と比較して、ハウジング４０の鋳造を、金型のスライド規制を増やすことなく実現することができる。
【００４６】
電動パワーステアリング装置１の各部品が製造されると、次に、その組み立てが行われる。具体的には、まず、ピニオンシャフト３３にウォームホイール３２ｂを連結すると共に、ピニオンシャフト３３にその下方側から第二軸受７２及び第一軸受７１をその順に固定すると共に、そのピニオンシャフト３３にその下方側から止め輪８１を挿入してピニオンシャフト３３の外周面に係止して、ピニオンアッシーを形成する。また、電動モータ３１の出力軸に連結されるウォームシャフト３２ａを、ハウジング４０のウォーム収容部４４内に軸方向外側から挿入して収容する。
【００４７】
次に、上記のピニオンアッシーをハウジング４０の上方側からハウジング４０の第二ピニオンギヤ収容部４３の挿通孔４３ａに挿通し、ピニオンアッシーのウォームホイール３２ｂをウォーム収容部４４内のウォームシャフト３２ａに噛み合わせると共に、ウォームホイール３２ｂ及びピニオンシャフト３３の上部を挿通孔４３ａの第二収容空間５２に収容する。このピニオンアッシーの挿通孔４３ａへの挿通は、第二軸受７２の外輪７２ｂが補助筒部４３ｃの内周側空間において軸方向面４３ｅに当接するまで行われる。また、この挿通が完了すると、ピニオンシャフト３３における雄ネジ部３３ａを含む軸方向下部の先端部が第三収容空間５３に露出する。
【００４８】
その後、規制部材８０を、ハウジング４０の下方側からハウジング４０の第二ピニオンギヤ収容部４３の挿通孔４３ａの第三収容空間５３に挿入して、ピニオンシャフト３３の雄ネジ部３３ａに螺合させ、ピニオンシャフト３３における第一軸受７１の固定部位よりも下端側に取り付ける。
【００４９】
上記の製造手順によれば、減速機構３２のウォームシャフト３２ａ及びウォームホイール３２ｂ、ピニオンシャフト３３、並びにラックシャフト２０を収容するハウジング４０を一体成形すると共に、そのハウジング４０内にそれらのウォームシャフト３２ａ、ウォームホイール３２ｂ、ピニオンシャフト３３、及びラックシャフト２０を収容して、ピニオンシャフト３３を軸受７１，７２を介してハウジング４０に対して回転可能に支持する電動パワーステアリング装置１を製造することができる。
【００５０】
（３．電動パワーステアリング装置の動作）
上記の如く製造された電動パワーステアリング装置１において、ステアリングホイール１１が回転操作されると、その操舵トルクがステアリングシャフト１０に伝達され、ピニオン歯１２とラック歯２１とからなるラックアンドピニオン機構を介してラックシャフト２０が車両左右方向Ａに移動される。また、ステアリングシャフト１０に入力された操舵トルクは、トルクセンサなどを用いて検出される。操舵補助装置３０の電動モータ３１は、操舵トルクや車速などに基づいて回転制御される。電動モータ３１が回転制御されると、その電動モータ３１が発生したアシストトルクが、減速機構３２を介してピニオンシャフト３３に伝達され、ピニオン歯３４とラック歯２６とからなるラックアンドピニオン機構を介してラックシャフト２０を車両左右方向Ａに移動させる駆動力に変換される。
【００５１】
電動モータ３１によるアシストトルクがラックシャフト２０の直線運動に変換されれば、運転者がステアリングホイール１１を操作してそのラックシャフト２０を車両左右方向Ａに移動させる際に必要となる操舵トルクが軽減される。ラックシャフト２０が車両左右方向Ａに移動されると、ボールジョイント２２、タイロッド２３、及びナックルアーム２４を介して転舵輪２５の向きが変更される。従って、電動パワーステアリング装置１によれば、運転者によるステアリングホイール１１への操舵トルクだけでなく、その操舵トルクなどに応じた電動モータ３１によるアシストトルクをもラックシャフト２０に付与して、そのラックシャフト２０を車両左右方向Ａに移動させることができるので、運転者がステアリングホイール１１を操作する際に必要となる操舵トルクを補助することができる。
【００５２】
（４．電動パワーステアリング装置の効果）
電動パワーステアリング装置１において、ウォームシャフト３２ａ、ウォームホイール３２ｂ、ピニオンシャフト３３、及びラックシャフト２０を収容するハウジング４０は、ピニオンシャフト３３が挿通され、上方及び下方の双方に開口する挿通孔４３ａを有している。ピニオンシャフト３３の上部には、第二軸受７２が固定され、その第二軸受７２が固定されたピニオンシャフト３３は、ハウジング４０の挿通孔４３ａにその上方側から挿通され、その第二軸受７２の下面がハウジング４０の軸方向面４３ｅに当接支持されるまで挿入される。また、そのピニオンシャフト３３の下部には、第一軸受７１が固定され、その第一軸受７１は、挿通孔４３ａの下部側（具体的には、第三収容空間５３）に配置されて上面でハウジング４０の軸方向面４３ｂに当接支持されるまで挿入される。そして、そのハウジング４０の挿通孔４３ａには、その下方側から規制部材８０が挿入され、その規制部材８０は、ピニオンシャフト３３の軸方向下端側に螺合により取り付けられる。
【００５３】
この構成においては、ウォームホイール３２ｂが連結されたピニオンシャフト３３が、ハウジング４０の上方側からそのハウジング４０の挿通孔４３ａに挿通されると共に、そのハウジング４０の下方側から挿入される規制部材８０と螺合される。ピニオンシャフト３３の軸方向下端側に規制部材８０が螺合して取り付けられると、その規制部材８０のフランジ部８０ｂが第一軸受７１の内輪７１ａの下面に対向して当接して第一軸受７１の軸方向下方への移動を規制する。この構造によれば、第一軸受７１が上面でハウジング４０の軸方向面４３ｂに当接することで、ハウジング４０に対して軸方向上方へ抜けるのを防止しつつ、第一軸受７１が下面で規制部材８０に当接することで、ピニオンシャフト３３に対して軸方向下方へ抜けるのを防止することができる。このため、ピニオンシャフト３３がハウジング４０に対して軸方向に移動する動きを規制することができる。
【００５４】
尚、第二軸受７２は、下面でハウジング４０の第二ピニオンギヤ収容部４３の軸方向面４３ｅに当接すると共に、上面でピニオンシャフト３３の軸方向面３３ｂに当接することにより、ハウジング４０及びピニオンシャフト３３に車両上下方向Ｂへの移動が規制されるように支持される。このため、第二軸受７２がハウジング４０及びピニオンシャフト３３に対して軸方向上方及び下方に抜けるのを防止して、ピニオンシャフト３３がハウジング４０に対して軸方向に移動する動きを規制することができる。
【００５５】
また、電動パワーステアリング装置１の構成においては、ウォームシャフト３２ａ、ウォームホイール３２ｂ、ピニオンシャフト３３、及びラックシャフト２０を収容するハウジング４０を一体成形するので、そのハウジングを二以上のハウジング（例えばウォームハウジングとラックハウジング）に分割したうえで各部品をそれらのハウジング内に収容しハウジング同士を合わせ面で合わせて組み立てることを不要とすることができる。
【００５６】
このため、ハウジングを二以上に分割することによる不都合、例えば、ハウジング同士の合わせ面でのスティックスリップ音の発生や、その合わせ面の腐食などで生じた隙間からハウジング内への水の浸入などを防止することができる。更に、ハウジング同士を締結する締結ボルトや、合わせ面のシール性を確保するためのＯリングなどを不要とすることができ、これにより、ハウジングのレイアウト規制を少なくしてそのレイアウトを有利にすることができ、また、電動パワーステアリング装置１の組み立てを簡素化してその組付工数を短縮することができ、重量増を回避することができる。
【００５７】
また、電動パワーステアリング装置１において、第一軸受７１は、上面でハウジング４０の第二ピニオンギヤ収容部４３の軸方向面４３ｂに当接されると共に、下面でピニオンシャフト３３に螺合される規制部材８０のフランジ部８０ｂに当接されることにより、ハウジング４０及びピニオンシャフト３３に上下移動が規制されるように支持される。また、第二軸受７２は、下面でハウジング４０の第二ピニオンギヤ収容部４３の軸方向面４３ｅに当接されると共に、上面でピニオンシャフト３３の軸方向面３３ｂに当接されることにより、ハウジング４０及びピニオンシャフト３３に上下移動が規制されるように支持される。
【００５８】
ピニオンシャフト３３は、車両上下方向Ｂに離れて配置された二つの軸受７１，７２を用いてハウジング４０に対して回転可能に支持される。このため、ピニオンシャフト３３を軸受７１，７２を介してハウジング４０に対して回転可能に支持する機能を確保することができ、これにより、ピニオンシャフト３３の支持を安定化させてピニオンシャフト３３の回転時の揺れを防止することができる。
【００５９】
また、第一軸受７１及び第二軸受７２がハウジング４０に対して軸方向に抜けて脱落するのを防止するための専用の軸受固定部材を不要とすることができ、ひいては、ハウジングからのその軸受固定部材の締め付け緩みを規制するロックナットなどを不要とすることができる。これにより、それらの軸受固定部材やロックナットを取り付けるためにピニオンシャフト３３の軸方向長さを長尺化することを不要とすることができ、ピニオンシャフト３３の短縮化を図ることができる。更に、それらの軸受固定部材やロックナットの取り付けに起因するハウジングのレイアウト規制を無くしてそのレイアウトを有利にすることができ、また、電動パワーステアリング装置１の組み立てを簡素化してその組付工数を短縮することができ、重量増を回避することができる。
【００６０】
（５．変形形態）
ところで、上記の実施形態においては、ハウジング４０のウォーム収容部４４とラック収容部４１とが、互いに平行になって車両左右方向Ａに延びるように形成されている。しかし、本発明は、これに限定されるものではなく、図５及び図６に示す如く、ハウジング４０のウォーム収容部４４とラック収容部４１とが、互いに直交する方向に延びるように形成されていてもよい。この変形形態の構造でも、ラック収容部４１が延びる方向とウォーム収容部４４が延びる方向とが０°〜９０°の範囲で鋭角に傾斜するハウジング構造と比較して、ハウジング４０の鋳造を、金型のスライド規制を増やすことなく実現することができる。
【００６１】
尚、本発明は、上述した実施形態や変形例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１：電動パワーステアリング装置、２０：ラックシャフト、３１：電動モータ、３２：減速機構、３２ａ：ウォームシャフト、３２ｂ：ウォームホイール、３３：ピニオンシャフト、３３ａ：雄ネジ部、４０：ハウジング、４１：ラック収容部、４３：第二ピニオンギヤ収容部、４３ａ：挿通孔、４４：ウォーム収容部、５１：第一収容空間、５２：第二収容空間、５３：第三収容空間、７１：第一軸受、７２：第二軸受、８０：規制部材、８０ａ：雌ネジ部、８０ｂ：フランジ部。
【図１】
2020199926.tif 000003
【図２】
2020199926.tif 000004
【図３】
2020199926.tif 000005
【図４】
2020199926.tif 000006
【図５】
2020199926.tif 000007
【図６】
2020199926.tif 000008