(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵部材に連結されたステアリングシャフトを回転可能に支持するコラムチューブと、
上記コラムチューブの軸方向に関する下部を拡径して構成された筒状のセンサハウジングと、
上記センサハウジング内に収容され、操舵トルクを検出するトルクセンサと、
操舵補助用の電動モータの回転を上記ステアリングシャフトに伝達する減速機構と、
上記減速機構を収容するギヤハウジングと、
上記減速機構を挟んだ上下に配置され、上記ステアリングシャフトを回転可能に支持する上軸受および下軸受と、を備え、
上記ギヤハウジングは、上記下軸受を介して上記ステアリングシャフトを回転可能に支持する筒状の下ハウジングと、上ハウジングと、を含み、
上記上ハウジングは、内筒と、外筒と、上記内筒および上記外筒間を連結する環状の連結壁と、を有し、
上記外筒が、上記下ハウジングの上部の内周に圧入され、
上記内筒が、上記上軸受を介して上記ステアリングシャフトを回転可能に支持し、
上記内筒が、上記センサハウジングの軸方向に関する下部の内周に圧入されることにより、上記内筒が縮径され、その結果、上記上軸受の外輪が上記内筒によってタイトフィットで保持されている電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
上記トルクセンサは、上記センサハウジングの内周に嵌合された環状の本体を含む、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
上記内筒の端部が上記トルクセンサの上記本体の端面に当接することにより、上記トルクセンサが、上記センサハウジングの上記軸方向に位置決めされている請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
上記センサハウジングは、上記センサハウジング内に突出する位置決め部を含み、
上記トルクセンサの上記本体は、上記内筒の上記端部と上記位置決め部との間に挟持されている、請求項３に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
上記上ハウジングの上記内筒の端部と上記トルクセンサの上記本体の端面との間に、環状のスペーサが介在しており、
上記スペーサは、軸方向に弾性的に圧縮された環状の弾性部材を含み、
上記センサハウジングは、上記センサハウジング内に突出する位置決め部を含み、
上記トルクセンサの上記本体および上記スペーサは、上記内筒の上記端部と上記位置決め部との間に挟持されている、請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
上記スペーサは、上記弾性部材が固着された環状の芯金を含む、請求項５に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項７】
上記トルクセンサの上記本体の上記外周の一部と上記センサハウジングの上記内周との間に隙間が設けられ、
上記弾性部材の一部が、上記センサハウジングの径方向に弾性的に圧縮された状態で、上記隙間に収容されている、請求項５に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項８】
上記トルクセンサは、上記本体の外周の一部から延びる配線を含み、
上記センサハウジングには、上記配線を上記センサハウジングの外部に挿通させる挿通孔が形成されている、請求項２から７の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項９】
上記トルクセンサの上記本体の上記外周は、球面の一部を含む、請求項８に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１０】
上記内筒および上記トルクセンサの上記本体によって上記挿通孔が封止されている、請求項８に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１１】
上記連結壁には、上記内筒に沿う環状溝が形成されており、
上記センサハウジングの上記軸方向の下端は、上記環状溝内に挿入されている、請求項２から７の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１２】
上記外筒の外周には、上記外筒の周方向に延びる溝が形成されている、請求項２から７の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１３】
上記センサハウジングの上記内周は、第１の拡径部と、上記第１の拡径部よりも径の大きい第２の拡径部と、を含み、
上記第１の拡径部に、上記トルクセンサの上記本体の外周が嵌合され、
上記第２の拡径部に、上記上ハウジングの上記内筒の上記外周が圧入されている、請求項２から７の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１４】
上記トルクセンサは、上記本体の外周の一部から延びる配線を含み、
上記センサハウジングには、上記配線を上記センサハウジングの外部に挿通させる挿通孔が形成されており、
上記挿通孔は、上記センサハウジングの上記第１の拡径部から上記第２の拡径部へ延びる長孔を含む、請求項１３に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１５】
上記トルクセンサの上記本体の上記外周は、合成樹脂により形成され、
上記トルクセンサの上記本体の上記外周に、弾性変形可能な複数の突起が、上記本体の周方向に間隔を隔てて設けられており、
各上記突起は、上記第１の拡径部に弾性的に係止している、請求項１３に記載の電動パワーステアリング装置。
【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に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動パワーステアリング装置では、電動モータの回転出力がステアリングシャフトに減速機を介して伝達されるようになっている。この減速機は、ウォームおよびウォームホイールと、これらを収容するギヤハウジングとを有している。ギヤハウジングは、ウォームホイールを挟んで対向する第１および第２のハウジングを有している。ウォームホイールは、一対の軸受を介して第１および第２のハウジングの軸受保持孔に回転可能に支持されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−７９９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、通例、各軸受保持孔の内周と対応する軸受の外輪の外周とは、互いの間に隙間を持ったルーズフィットで嵌合されている。また、第１および第２のハウジングは、互いの間に隙間を持ったルーズフィットで嵌合されている。その結果、一対の軸受のそれぞれが、対応するハウジングの中心位置に対して位置ずれし易い。従って、例えば、一対の軸受が同心でなくなり、その結果、ウォームおよびウォームホイールの噛み合いが適正でなくなる。ひいては、異音が生じ易くなる。【０００５】
また、ハウジングの中心位置に対する一対の軸受の位置ずれを防止するために、以下の組立方法が考えられている。すなわち、各軸受を対応する軸受保持孔に当接させるように、第１のハウジングの中心位置を、第２のハウジングに支持されたウォームおよびウォームホイールの噛み合い部側へ向けて第２のハウジングの径方向へ偏らせる。この状態で、第１および第２のハウジングを互いに固定する。しかし、この組立方法は、熟練を要し、容易ではない。その結果、製造コストが高くなっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的は、異音の発生を抑制できて安価な電動パワーステアリング装置を提供することである。
上記目的を達成するため、本発明の一態様は、操舵部材に連結されたステアリングシャフトを回転可能に支持するコラムチューブと、上記コラムチューブの軸方向に関する下部を拡径して構成された筒状のセンサハウジングと、上記センサハウジング内に収容され、操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用の電動モータの回転を上記ステアリングシャフトに伝達する減速機構と、上記減速機構を収容するギヤハウジングと、上記減速機構を挟んだ上下に配置され、上記ステアリングシャフトを回転可能に支持する上軸受および下軸受と、を備える電動パワーステアリング装置を提供する。上記ギヤハウジングは、上記下軸受を介して上記ステアリングシャフトを回転可能に支持する筒状の下ハウジングと、上ハウジングとを含み、上記上ハウジングは、内筒と、外筒と、上記内筒および上記外筒間を連結する環状の連結壁と、を有し、上記外筒が、上記下ハウジングの上部の内周に圧入され、上記内筒が、上記上軸受を介して上記ステアリングシャフトを回転可能に支持し、上記内筒が、上記センサハウジングの軸方向に関する下部の内周に圧入されることにより、上記内筒が縮径され、その結果、上記上軸受の外輪が上記内筒によってタイトフィットで保持されている。【０００７】
本態様によれば、上ハウジング、下ハウジング、および上軸受の中心位置同士を互いに同心に位置決めできるので、上軸受および下軸受の中心位置同士の位置ずれ量を小さく抑制できる。従って、中心位置同士の位置ずれに起因した異音の発生を抑制できる。
また、上ハウジング、下ハウジング、および上軸受の位置決めのために、熟練を要しない圧入を用いているので、組立が容易である。その結果、製造コストを安価にできる。また、例えば、組立時に、センサハウジングへの圧入により縮径される前の内筒に、上軸受を容易に取り付けることが可能となる。その結果、製造コストをより一層安価にすることができる。【０００８】
また、本発明において好ましくは、上記トルクセンサは、上記センサハウジングの内周に嵌合された環状の本体を含む。
さらに好ましくは、上記内筒の端部が上記トルクセンサの上記本体の端面に当接することにより、上記トルクセンサが、上記センサハウジングの軸方向に位置決めされている。この場合、トルクセンサの本体の位置決めのために、内筒を利用できるので、製造コストをより一層安価にできる。【０００９】
さらに好ましくは、上記センサハウジングは、上記センサハウジング内に突出する位置決め部を含み、上記トルクセンサの上記本体は、上記内筒の上記端部と上記位置決め部との間に挟持されている。この場合、トルクセンサの本体の位置決めのための位置決め部が、センサハウジングに形成されているので、部品点数を削減できる。従って、製造コストをより一層安価にできる。上記位置決め部は、センサハウジングに形成された突起であってもよい。【００１０】
また、本発明において好ましくは、上記上ハウジングの上記内筒の端部と上記トルクセンサの上記本体の端面との間に、環状のスペーサが介在しており、上記スペーサは、軸方向に弾性的に圧縮された環状の弾性部材を含み、上記センサハウジングは、上記センサハウジング内に突出する位置決め部を含み、上記トルクセンサの上記本体および上記スペーサは、上記内筒の上記端部と上記位置決め部との間に挟持されている。この場合、弾性部材が弾性変形することにより、上記センサハウジング、上記トルクセンサ、上記上ハウジングの上記内筒等の各部品の軸方向の寸法のばらつきを吸収することができる。その結果、長期にわたって安定してトルクセンサを保持することができる。【００１１】
さらに好ましくは、上記スペーサは、上記弾性部材が固着された環状の芯金を含む。この場合、芯金によって、弾性部材の過度な変形を抑制することができる。したがって、本電動パワーステアリング装置を組み立てるときに、スペーサの弾性部材の組み付け不良の発生を防止することができる。
好ましくは、上記トルクセンサの上記本体の上記外周の一部と上記センサハウジングの上記内周との間に隙間が設けられ、上記弾性部材の一部が、上記センサハウジングの径方向に弾性的に圧縮された状態で、上記隙間に収容されていてもよい。この場合、トルクセンサを径方向に安定して支持することができる。【００１２】
また、本発明において好ましくは、上記トルクセンサは、上記本体の外周の一部から延びる配線を含み、上記センサハウジングには、上記配線を上記センサハウジングの外部に挿通させる挿通孔が形成されている。
この場合、例えば、組み立てるときに、トルクセンサを、センサハウジングの軸方向端部の開口からセンサハウジング内に入れる。このとき、トルクセンサの配線が挿通孔を通された状態で、トルクセンサの本体がセンサハウジング内で回転することにより、本体とセンサハウジングとが互いに同心に配置される。【００１３】
上記本体の上記外周は球面の一部を含んでいてもよい。回転するときに本体の外周の球面がセンサハウジングの内周につかえないので、作業が容易になる。
また、上記内筒および上記トルクセンサの上記本体によって上記挿通孔が封止されていてもよい。この場合、センサハウジングの外部にある異物が、挿通孔を通じて、センサハウジングの内部に入ることを防止できる。しかも、挿通孔の封止のために、内筒およびトルクセンサ本体を利用するので、これら以外の封止用の部材を簡素化したり、廃止したりできる。その結果、構造を簡素化できるので、製造コストを安価にできる。【００１４】
また、本発明において、上記連結壁には、上記内筒に沿う環状溝が形成されており、上記センサハウジングの下端は、上記環状溝内に挿入されていてもよい。この場合、環状溝が形成されることにより、連結壁と内筒との間に凹湾曲状の隅肉部が形成されることが防止される。従って、センサハウジングの下端が上記隅肉部に乗り上げることが防止される。ひいては、上述の乗り上げに起因してセンサハウジングの圧入長さが個体ごとにばらつくことが防止される。【００１５】
また、本発明において、上記外筒の外周には、周方向に延びる溝が形成されていてもよい。この場合、ギヤハウジングの内部にある潤滑剤が、外筒の外周をつたって軸方向に移動しようとするときに、潤滑剤の移動が溝により抑制される。その結果、潤滑剤が外筒の外周と下ハウジングの上部の内周との間を通ってギヤハウジングの外部に漏れ出すことが抑制される。ここで、周方向に延びる溝としては、周溝、螺旋溝を例示することができる。【００１６】
また、本発明において、上記センサハウジングの上記内周は、第１の拡径部と、上記第１の拡径部よりも径の大きい第２の拡径部と、を含み、上記第１の拡径部に、上記トルクセンサの上記本体の外周が嵌合され、上記第２の拡径部に、上記上ハウジングの上記内筒の上記外周が圧入されている場合には、好適である。この場合、第２の拡径部が、トルクセンサの本体が嵌合される第１の拡径部よりも径が大きいので、トルクセンサをセンサハウジングに組み付けるときに、第２の拡径部の径方向内方において、トルクセンサの本体を回転させて、上記本体とセンサハウジングとの同心配置を容易に達成することができる。【００１７】
さらに好ましくは、上記トルクセンサは、上記本体の外周の一部から延びる配線を含み、上記センサハウジングには、上記配線を上記センサハウジングの外部に挿通させる挿通孔が形成されており、上記挿通孔は、上記センサハウジングの上記第１の拡径部から上記第２の拡径部へ延びる長孔を含んでいてもよい。この場合、第２の拡径部の径方向内方で、センサハウジングに対して同心に配置されたトルクセンサの本体を、スムーズに第１の拡径部内に挿入することが可能となる。【００１８】
好ましくは、上記トルクセンサの上記本体の上記外周は、合成樹脂により形成され、上記トルクセンサの上記本体の上記外周に、弾性変形可能な複数の突起が、上記本体の周方向に間隔を隔てて設けられており、各上記突起は、上記第１の拡径部に弾性的に係止していてもよい。この場合、上記第１の拡径部に弾性的に係止する突起の働きで、トルクセンサの本体を第１の拡径部に保持することが可能となる。したがって、センサハウジングおよびトルクセンサを一体のユニットとして扱うことができる。例えば、減速機構が収容されたギヤハウジングの上ハウジングの内筒の軸線が鉛直上向きに向く状態で、上記内筒に対して上記ユニットのセンサハウジングを上方から嵌合させて、電動パワーステアリング装置を組み立てるような製造工程を容易に実現することができる。【００１９】
本発明における上述の、またはさらに他の利点、特徴および効果は、添付図面を参照して述べる実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態の電動パワーステアリング装置の概略構成の模式図である。
【図２】図１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】図１の電動パワーステアリング装置の要部の拡大断面図である。
【図４】図１の電動パワーステアリング装置の要部の分解断面図である。
【図５】図１の電動パワーステアリング装置の要部の上ハウジング、トルクセンサおよびセンサハウジング分解斜視図である。
【図６】図３に示すトルクセンサをセンサハウジングに取り付けるときの途中の状態を示す断面図である。
【図７】図１の電動パワーステアリング装置の要部の分解断面図であり、組立途中の状態を示す。
【図８】トルクセンサおよび磁気回路形成部材の分解図である。
【図９】本発明の第２の実施形態の電動パワーステアリング装置の要部を拡大して示す断面図である。
【図１０】図９の電動パワーステアリング装置の要部の拡大図である。
【図１１】図１０に示すスペーサと上ハウジングの断面図であり、スペーサの弾性部材が拘束されていない状態を示している。組み付け状態におけるセンサハウジングおよびトルクセンサが一点鎖線で示されている。
【図１２】変形例のスペーサと上ハウジングの断面図であり、スペーサの弾性部材が拘束されていない状態を示している。組み付け状態におけるセンサハウジングおよびトルクセンサが一点鎖線で示されている。
【図１３】本発明の第３の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１４】図１３の電動パワーステアリング装置の要部の拡大断面図である。
【図１５】図１３に示すトルクセンサの本体を軸方向に沿って見たときの側面図である。
【図１６】図１３の電動パワーステアリング装置の要部の分解断面図である。
【図１７】図１７（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、この記載の順に、図１３に示すトルクセンサをセンサハウジングに取り付ける作業を、順を追って示す断面図である。
【図１８】図１３の電動パワーステアリング装置の要部の分解図であり、組立途中の状態を示し、組立用治具も模式的に図示されている。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の好ましい実施の形態の添付図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の第１の実施形態の電動パワーステアリング装置の概略構成の模式図である。図１を参照して、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ：Electric Power Steering System）１は、ステアリングホイール等の操舵部材２に連結しているステアリングシャフト３と、ステアリングシャフト３に第１の自在継手４を介して連結された中間シャフト５と、中間シャフト５に第２の自在継手６を介して連結されたピニオンシャフト７と、ピニオンシャフト７の端部近傍に設けられたピニオン歯８に噛み合うラック歯９を有して自動車の左右方向に延びる転舵軸としてのラック軸１０とを有している。
【００２２】
ピニオンシャフト７およびラック軸１０によりラックアンドピニオン機構からなるステアリングギヤ１１が構成されている。ラック軸１０は、車体１２に固定されるラックハウジング１３内に図示しない複数の軸受を介して直線往復動可能に支持されている。ラック軸１０には、一対のタイロッド１４が結合されている。各タイロッド１４は対応するナックルアーム１５を介して対応する転舵輪１６に連結されている。
【００２３】
操舵部材２が操作されてステアリングシャフト３が回転されると、この回転がピニオン歯８およびラック歯９によって、自動車の左右方向に沿ってのラック軸１０の直線運動に変換される。これにより、転舵輪１６の転舵が達成される。
ステアリングシャフト３は、操舵部材２に連なる入力軸１７と、ピニオンシャフト７に連なる出力軸１８とに分割されている。これら入力軸１７および出力軸１８はトーションバー１９を介して同一の軸線上で互いに連結されている。入力軸１７に操舵トルクが入力されたときに、トーションバー１９が弾性ねじり変形し、これにより、入力軸１７および出力軸１８が相対回転するようになっている。
【００２４】
電動パワーステアリング装置１には、トーションバー１９を介する入力軸１７および出力軸１８の間の相対回転変位量により操舵トルクを検出するトルクセンサ２０が設けられている。また、車速を検出するための車速センサ２１が設けられている。また、制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit ：電子制御ユニット）２２が設けられている。また、操舵補助力を発生させるための電動モータ２３と、この電動モータ２３の出力回転を減速する減速機構２４とが設けられている。
【００２５】
トルクセンサ２０および車速センサ２１からの検出信号が、ＥＣＵ２２に入力されるようになっている。ＥＣＵ２２は、トルク検出結果や車速検出結果等に基づいて、操舵補助用の電動モータ２３を制御する。電動モータ２３の出力回転が減速機構２４を介して減速されてピニオンシャフト７に伝達され、ラック軸１０の直線運動に変換されて、操舵が補助されるようになっている。
【００２６】
減速機構２４は、操舵補助用の電動モータ２３の出力回転をステアリングシャフト３の出力軸１８に伝達する。減速機構２４は、駆動ギヤとしてのウォーム２６と、このウォーム２６に噛み合う従動ギヤとしてのウォームホイール２７とを備えている。
ウォーム２６は、電動モータ２３の出力軸（図示せず）と同心に配置されており、電動モータ２３により回転駆動される。
【００２７】
ウォームホイール２７は、ステアリングシャフト３の出力軸１８に同行回転し且つ軸方向移動不能に連結されている。
また、電動パワーステアリング装置１は、ステアリングシャフト３を回転可能に支持するステアリングコラム２８を有している。ステアリングコラム２８は、第１および第２のブラケット２９，３０を介して、車体１２に支持されている。
【００２８】
図２は、図１の電動パワーステアリング装置１の要部の断面図である。図１および図２を参照して、ステアリングコラム２８は、ステアリングシャフト３の軸方向Ａ１に平行に延びており、また、車両の前後方向に対して傾斜する方向に延びている。例えば、操舵部材２が上側となるように、ステアリングシャフト３の中心軸線が水平方向Ｈ１に対して斜めに配置されている。なお、図２および図３には、上下方向Ｚ１を図示してある。
【００２９】
ステアリングコラム２８は、ステアリングシャフト３の一部を収容するコラムチューブ３１と、減速機構２４を収容するギヤハウジング３２とを有している。コラムチューブ３１とギヤハウジング３２とは、互いに別体で形成され、互いに連結されている。
コラムチューブ３１は、ステアリングシャフト３の軸方向Ａ１に関するステアリングコラム２８の上部および中間部を構成している。コラムチューブ３１は、金属、例えば、鋼により形成されている。コラムチューブ３１は、ステアリングシャフト３を回転可能に支持している。コラムチューブ３１は、車体１２に第１のブラケット２９を介して固定されている。
【００３０】
コラムチューブ３１は、ステアリングシャフト３の軸方向Ａ１に関する当該コラムチューブ３１の上部３３と、下部としてのセンサハウジング３４とを有している。上部３３と、センサハウジング３４とは、単一の材料により一体に形成されている。上部３３は、下部としてのセンサハウジング３４よりも細径に形成されている。センサハウジング３４は、上部３３よりも太径に形成されており、トルクセンサ２０を収容している。センサハウジング３４は、筒状をなしており、コラムチューブ３１の下部を、塑性変形することにより、拡径して構成されている。センサハウジング３４の下端部は、ギヤハウジング３２に連結されている。
【００３１】
ギヤハウジング３２は、ステアリングシャフト３の軸方向Ａ１に関するステアリングコラム２８の下部を構成している。ギヤハウジング３２は、車体１２に第２のブラケット３０を介して支持されている。ギヤハウジング３２は、電動モータ２３を支持している。ギヤハウジング３２は、金属、例えば、アルミニウム合金により形成されている。ギヤハウジング３２は、上ハウジング３６および下ハウジング３７を有している。上ハウジング３６および下ハウジング３７は、互いに別体で形成され、互いに嵌め合わされている。
【００３２】
電動パワーステアリング装置１は、ステアリングシャフト３の入力軸１７の軸方向上部を回転可能に支持する軸受３９を有している。この軸受３９は、ステアリングコラム２８のコラムチューブ３１の上端部に保持されている。
また、電動パワーステアリング装置１は、ステアリングシャフト３の出力軸１８を支持する上軸受４０および下軸受４１を有している。
【００３３】
上軸受４０および下軸受４１は、ステアリングシャフト３の軸方向Ａ１に関してウォームホイール２７を挟んだ両側に配置されている。上軸受４０は、ステアリングシャフト３の軸方向Ａ１に関して相対的に上方に配置されており、上ハウジング３６に保持されている。下軸受４１は、ステアリングシャフト３の軸方向Ａ１に関して相対的に下方に配置されており、下ハウジング３７に保持されている。
【００３４】
図３は、図２に示す要部の拡大図である。図３を参照して、上軸受４０は、転がり軸受であり、また開放軸受である。上軸受４０は、内輪４３と、外輪４４と、転動体としての複数の玉４５とを有している。
下軸受４１は、転がり軸受であり、また密封軸受としてのシール軸受である。下軸受４１は、内輪４７と、外輪４８と、転動体としての複数の玉４９とを有している。
【００３５】
また、上軸受４０および下軸受４１は、ステアリングシャフト３の入力軸１７を、出力軸１８およびトーションバー１９を介して回転可能に支持している。
出力軸１８は、上軸受４０の内輪４３が嵌合している第１の嵌合部５１と、ウォームホイール２７が嵌合している第２の嵌合部５２と、下軸受４１の内輪４７が嵌合している第３の嵌合部５３と、第２および第３の嵌合部５２，５３を互いに接続する段部５４と、第３の嵌合部５３に隣接する雄ねじ部５５とを有している。雄ねじ部５５には、ナット５６がねじ嵌合している。
【００３６】
第１の嵌合部５１に、上軸受４０の内輪４３が、締まりばめにより嵌合されている。上軸受４０の内輪４３の下端面が、ウォームホイール２７の上端面に当接している。第２の嵌合部５２に、ウォームホイール２７が圧入状態で固定されている。出力軸１８の第３の嵌合部５３とナット５６との間に、下軸受４１の内輪４７が挟持されている。下軸受４１の内輪４７は、第３の嵌合部５３に締まりばめにより嵌合されている。
【００３７】
ステアリングシャフト３の軸方向Ａ１に関する下ハウジング３７の下部は、下軸受４１を保持する軸受保持孔５８と、この軸受保持孔５８に隣接した環状の段部５９とを有している。下ハウジング３７の下端面６０には、第２のブラケット３０が固定されている。この第２のブラケット３０は、軸方向Ａ１に沿って下側への下軸受４１の移動を規制する規制部材として機能している。
【００３８】
下軸受４１の外輪４８は、下ハウジング３７の軸受保持孔５８に嵌合されている。外輪４８が段部５９および第２のブラケット３０との間に挟持されることで、ギヤハウジング３２に対する軸方向Ａ１の両方向への外輪４８の移動が規制されている。
ステアリングシャフト３の軸方向Ａ１に関する下ハウジング３７の上部は、ウォーム２６を収容するための第１の筒状部分６２と、ウォームホイール２７を収容するための第２の筒状部分６３と、上ハウジング３６と連結するための筒状の連結部６４とを有している。連結部６４は、内周としての嵌合面６５を有している。
【００３９】
なお、図２および図３において、第１の筒状部分６２の中心軸線は、紙面垂直方向に延びている。また、第２の筒状部分６３と、連結部６４と、ステアリングシャフト３とは、互いに同心に配置されている。
図４は、図３に示す要部の分解図である。図５は、図３に示す要部の分解斜視図である。図４および図５を参照して、上ハウジング３６は、内筒６７と、外筒６８と、内筒６７および外筒６８間を連結する環状の連結壁６９とを含んでいる。内筒６７および外筒６８は、互いに同心に配置されている。
【００４０】
図３および図４を参照して、外筒６８が、下ハウジング３７の上部の連結部６４の内周としての嵌合面６５に圧入されている。内筒６７が、センサハウジング３４の下部７１の内周７２に圧入されている。
センサハウジング３４の下端７３は、連結壁６９に当接している。センサハウジング３４の下端７３は、環状をなし、開口７４を有している。
【００４１】
内筒６７が、センサハウジング３４の下部７１の内周７２に圧入されることにより、内筒６７が縮径されている。その結果、上軸受４０の外輪４４が内筒６７によってタイトフィットで保持されている。内筒６７が、上軸受４０を介してステアリングシャフト３を回転可能に支持している。ここで、タイトフィットは、外輪４４と内筒６７との間に、径方向隙間がない状態のことである。
【００４２】
図３および図５を参照して、連結壁６９には、内筒６７に沿う無端状の環状溝７５が形成されている。センサハウジング３４の下端７３が、連結壁６９の環状溝７５内に挿入されている。
また、外筒６８の外周７６には、ステアリングシャフト３の周方向Ｂ１に延びる１または複数の溝７７が形成されている。この溝７７は無端状に形成された周溝であってもよいし、有端状の溝であってもよい。また、溝７７は、両端が閉塞された螺旋溝であってもよい。
【００４３】
図２を参照して、電動パワーステアリング装置１は、操舵トルクを検出するために、上述の入力軸１７と、出力軸１８と、トーションバー１９と、トルクセンサ２０と、磁気回路形成部材８０とを有している。トルクセンサ２０は、磁気回路形成部材８０に生じた磁束に基づいて操舵トルクを検出するようになっている。
図３，図４および図５を参照して、トルクセンサ２０は、環状の本体８１と、この本体８１から延びる配線８２とを有している。本体８１は、外周８３と、ステアリングシャフト３の軸方向Ａ１に関する両側に形成された端面８４，８５を有している。配線８２は、本体８１の外周８３の一部から径方向外方へ延びている。
【００４４】
本体８１の外周８３は、球面の一部により形成された部分８６を含んでいる。この部分８６は、配線８２から離隔している。上述の部分８６の球面の直径は、センサハウジング３４の内径と等しい値か、この値よりもわずかに小さい値にされている。上述の部分８６が、センサハウジング３４の上部８９の内周９０に嵌合している。
センサハウジング３４の上部８９の内周９０には、位置決め部としての複数の突起９１が形成されている。各突起９１は、内周９０から径方向内方に突出している。複数の突起９１は、センサハウジング３４の周方向（ステアリングシャフト３の周方向Ｂ１に一致する。）に関して互いに離隔して、例えば、均等に配置されている。なお、突起９１は、少なくとも１箇所に配置されていればよい。本実施形態では、突起９１が２箇所に設けられている場合に則して説明する。
【００４５】
２つの突起９１は、センサハウジング３４の軸方向Ａ２（軸方向Ａ２は、ステアリングシャフト３の軸方向Ａ１と一致する。）に関して、同じ位置に配置されており、センサハウジング３４の下端７３から所定距離を離隔している。
また、センサハウジング３４の上部８９には、単一の挿通孔９２が形成されている。この挿通孔９２には、トルクセンサ２０の配線８２がセンサハウジング３４の外部に挿通されている。センサハウジング３４の軸方向Ａ２に関して、挿通孔９２の寸法Ｌ１は、トルクセンサ２０の本体８１の端面８４，８５間の寸法Ｌ２よりも長く形成されている（Ｌ２＜Ｌ１）。
【００４６】
図３を参照して、トルクセンサ２０の本体８１は、センサハウジング３４の内周９０に嵌合されている。内筒６７の端部９５がトルクセンサ２０の本体８１の端面８４に当接している。これにより、トルクセンサ２０の本体８１が、センサハウジング３４の軸方向Ａ２の一方の側に位置決めされている。
また、２つの突起９１には、トルクセンサ２０の本体８１の端面８５が当接している。トルクセンサ２０の本体８１は、内筒６７の端部９５と、上記位置決め部としての突起９１との間に挟持されている。これにより、トルクセンサ２０の本体８１が、センサハウジング３４の軸方向Ａ２の両側に位置決めされている。
【００４７】
また、ステアリングシャフト３の軸方向Ａ１に関して、内筒６７は、上軸受４０の外輪４４よりも長く形成されている。内筒６７の内周に保持された上軸受４０の外輪４４は、内筒６７の端部９５から離隔して配置されている。ステアリングシャフト３の軸方向Ａ１に関して、上軸受４０とトルクセンサ２０との間に隙間が設けられている。
センサハウジング３４の軸方向Ａ２に関する挿通孔９２の上部が、トルクセンサ２０の本体８１の一部により塞がれている。また、センサハウジング３４の軸方向Ａ２に関する挿通孔９２の下部が、上ハウジング３６の内筒６７の一部により塞がれている。これにより、挿通孔９２が封止されている。
【００４８】
図４を参照して、本電動パワーステアリング装置１は、例えば、以下の手順で組み立てることができる。先ず、第１の部分組立品１０１が組み立てられる。第１の部分組立品１０１は、ステアリングシャフト３、減速機構２４、下ハウジング３７、上軸受４０、下軸受４１、磁気回路形成部材８０等を有している。第１の部分組立品１０１には、コラムチューブ３１、トルクセンサ２０、および上ハウジング３６が組み付けられていない。
【００４９】
図６は、図３に示すトルクセンサ２０をセンサハウジング３４に取り付けるときの途中の状態を示す断面図である。図７は、図３に示す要部の分解図であり、組立途中の状態を示す。
図４および図７を参照して、次に、第１の部分組立品１０１に、上ハウジング３６が取り付けられる。これにより、第２の部分組立品１０２が得られる。具体的には、下ハウジング３７の連結部６４の嵌合面６５に、上ハウジング３６の外筒６８の外周７６を圧入する。これとともに、上ハウジング３６の内筒６７の内周と、上軸受４０の外輪４４の外周とを、互いに嵌合する。
【００５０】
図７を参照して、第２の部分組立品１０２の上ハウジング３６の内筒６７は、まだ、センサハウジング３４に嵌合していない。第２の部分組立品１０２では、下ハウジング３７に圧入された状態の上ハウジング３６の内筒６７の内周は、上軸受４０の外輪４４の外周とルーズフィットで嵌合している。
図４および図７を参照して、また、センサハウジング３４に、トルクセンサ２０を組み付ける。これにより第３の部分組立品１０３を得る。第３の部分組立品１０３は、センサハウジング３４と、トルクセンサ２０とを有している。
【００５１】
図４，図６を参照して、具体的には、トルクセンサ２０をセンサハウジング３４内に、当該センサハウジング３４の下端７３の開口７４から取り付ける。このとき、トルクセンサ２０の配線８２を、本体８１よりも先に、開口７４からセンサハウジング３４内に入れる。そして、配線８２を挿通孔８８へ通す。また、トルクセンサ２０の本体８１の中心軸線８１０がセンサハウジング３４の中心軸線３４０に対して傾いた状態で、本体８１を、センサハウジング３４内に入れる。
【００５２】
その後、本体８１を、センサハウジング３４内で回転させて、本体８１の中心軸線８１０とセンサハウジング３４の中心軸線３４０とを一致させる。本体８１の端面８５を、センサハウジング３４の２つの突起９１に当接させる。
センサハウジング３４の軸方向Ａ２に関して、挿通孔９２の寸法Ｌ１が、本体８１の寸法Ｌ２よりも大きいので、配線８２を挿通孔９２に通し易い。
【００５３】
本体８１の外周８３の部分８６が球面の一部をなすので、本体８１がセンサハウジング３４内で回転するときに、本体８１の端面８４，８５と外周８３との間にそれぞれ形成される縁（コーナー部に相当）が、センサハウジング３４の内周９０につかえずに済む。従って、センサハウジング３４内での本体８１の回転が容易である。
図７を参照して、第２の部分組立品１０２に第３の部分組立品１０３を組み付ける。これにより、図３に示した状態となる。なお、第２の部分組立品１０２の組立と、第３の部分組立品１０３の組立とは、いずれが先でもよいし、同時でもよい。
【００５４】
図３および図７を参照して、具体的には、センサハウジング３４の下部７１の内周７２に、内筒６７の外周を圧入する。これにより、内筒６７が縮径する。その結果、内筒６７の内周と上軸受４０の外輪４４の外周とが、隙間のない状態で嵌合する。
従って、ステアリングシャフト３が、上軸受４０を介して、上ハウジング３６の内筒６７の内周の中心位置に位置決めされる。また、上ハウジング３６と下ハウジング３７とは、互いに圧入嵌合されているので、互いに同心に配置されている。従って、下ハウジング３７と、ステアリングシャフト３とは、上ハウジング３６および上軸受４０を介して、同心に配置されている。この状態で、下軸受４１を下ハウジング３７に固定することにより、ステアリングシャフト３は、下軸受４１を介して下ハウジング３７に同心に位置決めされる。
【００５５】
図８は、トルクセンサ２０および磁気回路形成部材８０の要部の分解斜視図である。図３と図８を参照して、磁気回路形成部材８０は、環状の永久磁石１１１と、軟磁性体としての環状の第１および第２の磁気ヨーク１１２，１１３とを有している。
永久磁石１１１は、円筒形状をなし、出力軸１８に同心に且つ同行回転するように固定されている。永久磁石１１１の外周は、複数、例えば、２４極の磁極を有している。これら複数の磁極は、互いに同数（１２極）のＮ極およびＳ極を含んでいる。Ｎ極およびＳ極は、当該永久磁石１１１の周方向に交互に、且つ等間隔に配置されている。
【００５６】
第１および第２の磁気ヨーク１１２，１１３は、合成樹脂部材により形成された保持部材により保持されている。この状態で、第１および第２の磁気ヨーク１１２，１１３は、入力軸１７に固定されている。
なお、永久磁石１１１が、入力軸１７に固定され、且つ第１および第２の磁気ヨーク１１２，１１３が出力軸１８に固定されるようにしてもよい。
【００５７】
第１および第２の磁気ヨーク１１２，１１３のそれぞれは、円板形状の環状板１１４と、この環状板１１４の板面の内周部から等配で立ち上がる複数の爪１１５とを有している。複数の爪１１５は、永久磁石１１１のＮ，Ｓ極の組の数と同数、例えば１２個が設けられている。
第１および第２の磁気ヨーク１１２，１１３の環状板１１４同士が、ステアリングシャフト３の軸方向Ａ１に所定間隔を隔てて互いに対向し且つ互いに同心に配置されている。第１および第２の磁気ヨーク１１２，１１３の爪１１５同士は互いに近づく向きに突出し、環状板１１４の周方向に互いにずれて交互に均等に配置されている。
【００５８】
各第１および第２の磁気ヨーク１１２，１１３は、互いに非接触状態で固定されている。これとともに、各第１および第２の磁気ヨーク１１２，１１３は、ステアリングシャフト３３の径方向外方から永久磁石１１１を非接触で取り囲んでいる。各第１および第２の磁気ヨーク１１２，１１３は、永久磁石１１１が形成する磁界内に配置されることにより、永久磁石１１１と磁気的に結合されている。これにより、永久磁石１１１と、第１および第２の磁気ヨーク１１２，１１３とは、磁気回路を形成する。
【００５９】
トルクセンサ２０は、磁気回路形成部材８０に生じた磁束を集める軟磁性体としての第１および第２の集磁リング１１７，１１８と、集められた磁束の密度に基づいて操舵トルクを検出する第１および第２の磁気センサ１１９，１２０と、第１および第２の磁気センサ１１９，１２０に電気的に接続された回路基板（図示せず）と、この回路基板に電気的に接続された上述の配線８２と、上述の本体８１とを有している。配線８２は、複数の電線を含んでいる。
【００６０】
本実施形態では、本体８１は、絶縁体としての合成樹脂部材により形成されている。本体８１は、第１および第２の集磁リング１１７，１１８と、第１および第２の磁気センサ１１９，１２０と、回路基板と、配線８２の一部とを埋設状態で保持することにより、互いに固定している。
第１および第２の集磁リング１１７，１１８のそれぞれは、環状の主体部１２１と、一対の集磁突起としての爪片１２２，１２３とを有している。各爪片１２２，１２３は、主体部１２１から、この主体部１２１の径方向外方へ向けて延びている。
【００６１】
第１および第２の集磁リング１１７，１１８は、対応する第１および第２の磁気ヨーク１１２，１１３にそれぞれ磁気的に結合されている。また、第１および第２の集磁リング１１７，１１８は、互いに磁気的に結合されている。爪片１２２同士および爪片１２３同士は、主体部１２１同士と比較して、互いに相対的に近接している。これにより、第１および第２の集磁リング１１７，１１８は、第１および第２の磁気ヨーク１１２，１１３に生じた磁束を、相対向する爪片１２２，１２３間に誘導できる。
【００６２】
第１の磁気センサ１１９が、相対向する一方の爪片１２２同士の間に配置されている。第２の磁気センサ１２０が、相対向する他方の爪片１２３同士の間に配置されている。第１および第２の磁気センサ１１９，１２０は、ホールＩＣからなる。このホールＩＣは、図示しないが、ホール素子からなる検出部と、この検出部を覆う外装材とを有している。検出部は、回路基板に電気的に接続されている。回路基板は、電気部品が配線板に組み立てられてなる。回路基板は、第１および第２の磁気センサ１１９，１２０にとっての電源および信号処理部として機能する。
【００６３】
トルクセンサ２０は、以下のようにして操舵トルクを検出できる。まず、入力軸１７および出力軸１８の間にトルクが作用していない中立状態では、第１および第２の磁気ヨーク１１２，１１３の各爪１１５の先端が、永久磁石１１１のＮ極及びＳ極の境界を指すようにされている。このとき、第１および第２の磁気ヨーク１１２，１１３間には磁束は生じない。
【００６４】
入力軸１７および出力軸１８の間にトルクが作用すると、両軸１７，１８の間に相対角変位が生じる。これに伴い、第１および第２の磁気ヨーク１１２，１１３間に磁束が生じる。このときに生じた磁束は、両軸１７，１８の相対回転角に応じて変化するようになっている。
第１および第２の磁気ヨーク１１２，１１３に生じた磁束は、第１および第２の集磁リング１１７，１１８の相対向する爪片１２２，１２３間に誘導され、互いに対向する爪片１２２間および爪片１２３間に漏れ出す。漏れだした磁束の密度が、第１および第２の磁気センサ１１９，１２０により検出される。
【００６５】
図２を参照して、以上説明したように、本実施形態の電動パワーステアリング装置１は、以下の(1) 〜(6) の構成、すなわち、(1) 操舵部材２に連結されたステアリングシャフト３を回転可能に支持し、車体１２に固定されたコラムチューブ３１と、(2) コラムチューブ３１の下部を拡径して構成された筒状のセンサハウジング３４と、(3) センサハウジング３４内に収容され、操舵トルクを検出するトルクセンサ２０と、(4) 操舵補助用の電動モータ２３の回転をステアリングシャフト３に伝達する、ウォーム２６およびウォームホイール２７を含む減速機構２４と、(5) 減速機構２４を収容するギヤハウジング３２と、(6) ウォームホイール２７を挟んだ上下に配置され、ステアリングシャフト３を回転可能に支持する上軸受４０および下軸受４１と、を備えている。ギヤハウジング３２は、下軸受４１を介してステアリングシャフト３を回転可能に支持する筒状の下ハウジング３７と、上ハウジング３６とを含んでいる。上ハウジング３６は、内筒６７と、外筒６８と、内筒６７および外筒６８間を連結する環状の連結壁６９とを有している。外筒６８が、下ハウジング３７の上部としての連結部６４の内周としての嵌合面６５に圧入されている。内筒６７が、上軸受４０を介してステアリングシャフト３を回転可能に支持している。内筒６７が、センサハウジング３４の下部７１の内周７２に圧入されることにより、内筒６７が縮径され、その結果、上軸受４０の外輪４４が内筒６７によってタイトフィットで保持されている。
【００６６】
本実施形態によれば、上ハウジング３６、下ハウジング３７、および上軸受４０の中心位置同士を互いに同心に位置決めできるので、上軸受４０および下軸受４１の中心位置同士の位置ずれ量を小さく抑制できる。従って、中心位置同士の位置ずれに起因した異音の発生を抑制できる。
また、上ハウジング３６、下ハウジング３７、および上軸受４０の位置決めのために、熟練を要しない圧入を用いているので、組立が容易である。その結果、製造コストを安価にできる。
【００６７】
また、例えば、組立時に、センサハウジング３４への圧入により縮径する前の内筒６７に、上軸受４０を容易に取り付けることが可能となる。その結果、製造コストをより一層安価にできる。
また、図３を参照して、本実施形態では、トルクセンサ２０は、センサハウジング３４の内周９０に嵌合された環状の本体８１を含んでいる。内筒６７の端部９５がトルクセンサ２０の本体８１の端面８４に当接することにより、トルクセンサ２０が、センサハウジング３４の軸方向Ａ２に位置決めされている。この場合、トルクセンサ２０の本体８１の位置決めのために、内筒６７を利用できるので、製造コストをより一層安価にできる。
【００６８】
また、本実施形態では、センサハウジング３４内に突出する突起９１が形成されている。トルクセンサ２０の本体８１は、内筒６７の端部９５と突起９１との間に挟持されている。この場合、トルクセンサ２０の本体８１の位置決めのための突起９１が、センサハウジング３４に形成されているので、部品点数を削減できる。従って、製造コストをより一層安価にできる。
【００６９】
また、本実施形態では、トルクセンサ２０は、環状の本体８１の外周８３の一部から延びる配線８２を含んでいる。センサハウジング３４には、配線８２をセンサハウジング３４の外部に挿通させる挿通孔９２が形成されている。本体８１の外周８３は球面の一部をなす部分８６を含んでいる。
この場合、例えば、組み立てるときに、本体８１と配線８２とが一体となった状態のトルクセンサ２０を、センサハウジング３４の軸方向端部の開口７４からセンサハウジング３４内に入れる。このとき、トルクセンサ２０の配線８２が挿通孔９２を通された状態で、トルクセンサ２０の本体８１がセンサハウジング３４内で回転することにより、本体８１とセンサハウジング３４とが互いに同心に配置される。回転するときに本体８１の外周８３の球面がセンサハウジング３４の内周９０につかえないので、作業が容易になる。
【００７０】
また、本実施形態では、トルクセンサの本体をセンサハウジングの挿通孔を通してセンサハウジングの径方向に取り付ける場合と比較して、センサハウジング３４の挿通孔９２を、配線８２を通す程度の大きさに小さくできる。例えば、センサハウジング３４の周方向に関して、挿通孔９２は、半周に相当する寸法よりも短くされている。従って、挿通孔９２に起因したセンサハウジング３４の強度低下を抑制できる。ひいては、センサハウジング３４に、安価な薄肉の部材や安価な低強度の部材を用いることができるので、製造コストをより一層安価にできる。
【００７１】
また、本実施形態では、トルクセンサ２０は、環状の本体８１の外周８３の一部から延びる配線８２を含んでいる。センサハウジング３４には、配線８２をセンサハウジング３４の外部に挿通させる挿通孔９２が形成されている。内筒６７およびトルクセンサ２０の本体８１によって挿通孔９２が封止されている。
この場合、センサハウジング３４の外部にある異物が、挿通孔９２を通じて、センサハウジング３４の内部に入ることを防止できる。しかも、挿通孔９２の封止のために、内筒６７およびトルクセンサ２０の本体８１を利用するので、これら以外の封止用の部材を簡素化したり、廃止したりできる。その結果、構造を簡素化できるので、製造コストを安価にできる。
【００７２】
また、センサハウジング３４の軸方向Ａ２に関して、挿通孔９２を、トルクセンサ２０の本体８１よりも大きくできる。従って、トルクセンサ２０をセンサハウジング３４に、より一層取り付け易くできる。
また、本実施形態では、連結壁６９には、内筒６７に沿う環状溝７５が形成されており、センサハウジング３４の下端７３は、環状溝７５内に挿入されている。
【００７３】
この場合、環状溝７５が形成されることにより、連結壁６９と内筒６７との間に凹湾曲状の隅肉部が形成されることが防止される。従って、センサハウジング３４の下端７３が上述の隅肉部に乗り上げることが防止される。ひいては、上述の乗り上げに起因してセンサハウジング３４の圧入長さが個体ごとにばらつくことが防止される。また、センサハウジング３４の径方向に関するセンサハウジング３４の圧入しろの、個体ごとのばらつき量を小さくできる。
【００７４】
また、本実施形態では、外筒６８の外周７６には、周方向Ｂ１に延びる溝７７が形成されている。この場合、ギヤハウジング３２の内部にある潤滑剤が、外筒６８の外周７６をつたってステアリングシャフト３の軸方向Ａ１に移動しようとするときに、潤滑剤の移動が溝７７により抑制される。その結果、潤滑剤が外筒６８の外周７６と下ハウジング３７の上部の内周との間を通ってギヤハウジング３２の外部に漏れ出すことが抑制される。
【００７５】
また、本実施形態について、以下のような変形例を考えることができる。以下の説明では、上述の実施形態と異なる点を中心に説明する。他の構成については、上述の実施形態と同じであり、説明を省略する。
例えば、図９は、本発明の第２の実施形態の電動パワーステアリング装置１の要部の断面図である。図１０は、上記要部の拡大断面図である。図９に示す本実施形態では、ステアリングコラム２８Ａ、ギヤハウジング３２Ａ、上ハウジング３６Ａ、内筒６７Ａ、およびこれの端部９５Ａが、図３に示す第１の実施形態において対応する各部、すなわち、ステアリングコラム２８、ギヤハウジング３２、上ハウジング３６、内筒６７、およびこれの端部９５に代えて設けられており、第１の実施形態の対応する構成に対して以下の点で異なり、他の構成については同じとされている。
【００７６】
図９を参照して、また、本実施形態では、軸方向Ａ１に関する上ハウジング３６Ａの内筒６７Ａの上側の端部９５Ａとトルクセンサ２０の本体８１の端面８４との間に、環状のスペーサ２００が、介在している。
図９および図１０を参照して、スペーサ２００が設けられるのに伴い、本実施形態の上ハウジング３６Ａの内筒６７Ａの端部９５Ａは、スペーサ２００を保持できるようになっている。すなわち、軸方向Ａ１に関して上側にある内筒６７Ａの端部９５Ａは、軸方向Ａ１にスペーサ２００を受ける受け部９５１と、上ハウジング３６Ａの径方向にスペーサ２００を位置決めする位置決め部９５２とを有している。位置決め部９５２は、環状の段部により形成されている。
【００７７】
スペーサ２００およびトルクセンサ２０の本体８１が、この記載の順で、軸方向Ａ１に沿って並んだ状態で、内筒６７Ａの端部９５Ａとセンサハウジング３４の突起９１との間に挟持されている。
スペーサ２００は、環状の弾性部材２０１と、この弾性部材２０１が固着された環状の芯金２０２とを含んでいる。弾性部材２０１がトルクセンサ２０の本体８１の端面８４に当接している。芯金２０２が、内筒６７Ａの端部９５Ａの受け部９５１および位置決め部９５２により保持されており、具体的には、芯金２０２は、内筒６７Ａの端部９５Ａの受け部９５１および位置決め部９５２に当接した状態で固定されている。
【００７８】
弾性部材２０１は、環状をなしており、クロロプレンゴム（ＣＲ）等のゴム材料により形成されている。弾性部材２０１は、芯金２０２に加硫接着されている。弾性部材２０１は、トルクセンサ２０の本体８１と上ハウジング３６Ａの内筒６７Ａとの間に介在するときに、軸方向に弾性的に圧縮されている。これにより、弾性部材２０１が、トルクセンサ２０の本体８１を、センサハウジング３４の位置決め部としての突起９１へ向けて弾性的に付勢している。その結果、部品の寸法誤差等が生じた場合であっても常に、トルクセンサ２０の本体８１が、センサハウジング３４の軸方向Ａ２に位置決めされている。
【００７９】
図１１は、図１０に示すスペーサ２００と上ハウジングの断面図であり、スペーサ２００の弾性部材２０１は自由状態で示されている。組み付け状態におけるセンサハウジング３４およびトルクセンサ２０も一点鎖線で図示されている。図１１を参照して、弾性部材２０１は、自由状態の断面形状において、軸方向Ａ１に関してトルクセンサ２０側に向かうにしたがって細くなる先細り形状をなしている。
【００８０】
具体的には、自由状態において、弾性部材２０１の断面形状は、矩形のコーナ部が面取りされた形状である。弾性部材２０１は、外周面２２１と、内周面２２２と、軸方向Ａ１に互いに対向する一対の端面２２３，２２４とを有している。外周面２２１は、円筒面２２５と、面取りとしての第１の円錐状テーパ面２２６とを有している。内周面２２２は、円筒面２２７と、面取りとしての第２の円錐状テーパ面２２８とを有している。弾性部材２０１は上述の先細り形状をなすので、弾性部材２０１が弾性圧縮変形されるときに、弾性部材２０１の肉が逃げ易くなる。その結果、トルクセンサ２０の本体８１が過度に大きな負荷を受けないようにできる。
【００８１】
本実施形態によれば、第１実施形態と同じ効果に加えて、下記の効果を得ることができる。すなわち、上ハウジング３６Ａの内筒６７Ａの端部９５Ａとトルクセンサ２０の本体８１の端面８４との間に介在したスペーサ２００が、軸方向Ａ１に弾性的に圧縮された環状の弾性部材２０１を含んでおり、このスペーサ２００およびトルクセンサ２０の本体８１が、内筒６７Ａの端部９５Ａとセンサハウジング３４の突起９１との間に挟持されている。
【００８２】
この場合、弾性部材２０１が変形することにより、センサハウジング３４、トルクセンサ２０、上ハウジング３６Ａの内筒６７Ａ等の各部品の軸方向Ａ１の寸法のばらつきを吸収することができる。その結果、長期にわたって安定してトルクセンサ２０を保持することができる。
また、本実施形態では、スペーサ２００は、弾性部材２０１が固着された環状の芯金２０２を含んでいる。この場合、芯金２０２によって、弾性部材２０１の過度な変形を抑制することができる。従って、本電動パワーステアリング装置１を組み立てるときに、スペーサ２００の弾性部材２０１の組み付け不良の発生を防止することができる。
【００８３】
例えば、芯金を有していないスペーサが用いられる場合には、このスペーサが組み付けられるときに、スペーサの弾性部材の一部が不用意に変形し、さらには、スペーサが適正に組付けられない不適切な事態が生じることがある。しかも、このような不適切な事態を組立後に見つけることは困難である。これに対して、スペーサ２００は芯金２０２を有するので、上述の不適切な事態が生じることを確実に防止できる。
【００８４】
また、本実施形態では、図１０に示すように、トルクセンサ２０の本体８１の外周８３の一部（例えば、軸方向Ａ１に関する端部）とセンサハウジング３４の内周９０との間に隙間２０４が設けられている。弾性部材２０１の一部としての余肉２０５が、センサハウジング３４の径方向Ｒ２に弾性的に圧縮された状態で、隙間２０４に収容されている。この場合、トルクセンサ２０を径方向Ｒ２に安定して支持することができる。特に、トルクセンサ２０の本体８１をセンサハウジング３４の内周９０に対して確実に同心に配置できる。ここで、余肉２０５は、弾性部材２０１が軸方向Ａ１に圧縮変形されたときに、本体８１の径方向Ｒ２の外方に進出する弾性部材２０１の部分である。
【００８５】
図１２は、変形例のスペーサ２００Ａと上ハウジングの断面図であり、スペーサ２００Ａの弾性部材２０１Ａは自由状態で示されている。組み付け状態におけるセンサハウジング３４およびトルクセンサ２０も一点鎖線で図示されている。図１２に示す変形例では、スペーサ２００Ａおよび弾性部材２０１Ａが、図１１に示す第２の実施形態の対応するスペーサ２００Ａおよび弾性部材２０１Ａに代えて設けられており、第２の実施形態の対応する構成に対して以下の点で異なり、他の構成については同じとされている。
【００８６】
図１２を参照して、スペーサ２００Ａは、弾性部材２０１Ａと、芯金２０２とを有している。弾性部材２０１Ａの断面形状は、取付け前の自由状態において、軸方向Ａ１に関してトルクセンサ２０側に向かうにしたがって細くなる先細り形状として、台形形状をなしている。弾性部材２０１Ａは、円錐状テーパ面からなる外周面２２１Ａと、円錐状テーパ面からなる内周面２２２Ａと、軸方向Ａ１に互いに対向する一対の端面２２３Ａ，２２４Ａとを有している。
【００８７】
図１３は、本発明の第３の実施形態の電動パワーステアリング装置１の要部の断面図である。図１３に示す本実施形態では、ステアリングコラム２８Ｂ、ギヤハウジング３２Ｂ、上ハウジング３６Ｂ、内筒６７Ｂ、コラムチューブ３１Ｂ、センサハウジング３４Ｂ、トルクセンサ２０Ｂ、およびこれの本体８１Ｂが、図９に示す第２の実施形態において対応する各部、すなわち、ステアリングコラム２８Ａ、ギヤハウジング３２Ａ、上ハウジング３６Ａ、内筒６７Ａ、コラムチューブ３１、センサハウジング３４、トルクセンサ２０、およびこれの本体８１に代えて設けられている。本実施形態の上述の各部と、第１の実施形態の対応する上述の各部とは、以下の点で異なり、他の構成については同じとされている。
【００８８】
また、本実施形態では、第２の実施形態と同様に、スペーサ２００が設けられている。また、上ハウジング３６Ｂは、内筒６７Ｂを有している。内筒６７Ｂの外周２０６は、センサハウジング３４Ｂの内周２１０に適応するように形成されており、この点で、内筒６７Ａと異なっており、他の点については、内筒６７Ａと同じに構成されている。
また、内筒６７Ｂは、端部９５Ａを有している。端部９５Ａには、スペーサ２００が取り付けられている。
【００８９】
図１３を参照して、センサハウジング３４Ｂは、２段階の段付き形状を有している。センサハウジング３４Ｂの内周２１０は、第１の拡径部２１１と、第１の拡径部２１１よりも径の大きい第２の拡径部２１２と、を含んでいる。第１の拡径部２１１と、第２の拡径部２１２とは、テーパ状の接続部２１３により互いに接続されている。軸方向Ａ１に関して、第１の拡径部２１１は相対的に上方に配置されており、第２の拡径部２１２は相対的に下方に配置されている。第１の拡径部２１１と、第２の拡径部２１２と、接続部２１３とは、互いに同心に配置されている。
【００９０】
第１の拡径部２１１は、軸方向Ａ２に関するセンサハウジング３４Ｂの上部８９の内周として形成されている。第１の拡径部２１１に、トルクセンサ２０Ｂの本体８１Ｂの外周８３Ｂが嵌合されている。第１の拡径部２１１に、位置決め部としての複数の突起９１が形成されている。
第２の拡径部２１２は、軸方向Ａ２に関するセンサハウジング３４Ｂの下部７１の内周として形成されている。第２の拡径部２１２に、上ハウジング３６Ｂの内筒６７Ｂの外周２０６が圧入されている。
【００９１】
接続部２１３は、軸方向Ａ１に関する第１の拡径部２１１の下端縁と第２の拡径部２１２の上端縁とを接続している。接続部２１３は、軸方向Ａ１に対して傾斜したテーパ形状をなしており、第１の拡径部２１１へのトルクセンサ２０Ｂの本体８１Ｂの嵌合を案内することができる。
また、センサハウジング３４Ｂの挿通孔９２は、第１の拡径部２１１から第２の拡径部２１２へ延びる長孔を含んでいる。
【００９２】
図１４は、電動パワーステアリング装置１の要部の拡大断面図である。図１３および図１４を参照して、上ハウジング３６Ｂの内筒６７Ｂの端部９５Ａとトルクセンサ２０Ｂの本体８１Ｂの端面８４との間に、環状のスペーサ２００が、介在している。トルクセンサ２０Ｂの本体８１Ｂおよびスペーサ２００は、内筒６７Ｂの端部９５Ａと位置決め部としての突起９１の間に挟持されている。スペーサ２００は、環状の弾性部材２０１と、環状の芯金２０２とを含んでいる。
【００９３】
弾性部材２０１は、軸方向Ａ１に弾性圧縮されている。この状態で、弾性部材２０１の一部としての余肉２０５は、トルクセンサ２０Ｂの本体８１Ｂの外周８３Ｂの一部とセンサハウジング３４Ｂの内周２１０との間に形成された隙間２０４に収容されている。この隙間２０４に収容された弾性部材２０１の余肉２０５は、センサハウジング３４Ｂからの拘束を受けないようにしてもよいし（この状態を図１４に図示している。）、センサハウジング３４Ｂからの拘束を受けるようにしてもよい。後者の場合には、上述の余肉２０５が、センサハウジング３４Ｂによって径方向Ｒ２の内方へ弾性的に圧縮される。
【００９４】
図１５は、図１３のトルクセンサ２０Ｂの本体８１Ｂを軸方向に沿って見たときの側面図である。図１６は、電動パワーステアリング装置１の要部の分解断面図である。図１７（ａ）、図１７（ｂ）および図１７（ｃ）は、この記載の順に、図１３に示すトルクセンサ２０Ｂをセンサハウジング３４Ｂに取り付ける作業を、順を追って示す断面図である。図１８は、図１３の電動パワーステアリング装置１の要部の分解図であり、組立途中の状態を示し、組立用治具も模式的に一点鎖線で図示されている。
【００９５】
図１５および図１６を参照して、トルクセンサ２０Ｂの本体８１Ｂの外周８３Ｂは、円筒面８３１と、弾性変形可能な複数の突起８３２と、一対の面取り部８３３とを有している。各面取り部８３３は、それぞれ対応する端面８４，８５と、円筒面８３１とを接続している。
複数の突起８３２は、本体８１Ｂの周方向Ｂ２に互いに均等な間隔を隔てて互いに離隔して配置されている。各突起８３２は、円筒面８３１から径方向外方に所定の突出量で突出している。各突起８３２の突出量は、例えば、数１０μｍ程度に設定されている。
【００９６】
各突起８３２は、第１の拡径部２１１に弾性的に係止している。すなわち、突起８３２の先端に外接する外接円（当該本体８１Ｂの外周８３Ｂの同心円に相当する。）の直径が、センサハウジング３４Ｂの第１の拡径部２１１の内径よりも大きくされている。トルクセンサ２０Ｂの本体８１Ｂがセンサハウジング３４Ｂの内周２１０に嵌合されたときには、各突起８３２が本体８１Ｂの径方向に弾性圧縮されるようになっている。これにより、トルクセンサ２０Ｂの本体８１Ｂを、センサハウジング３４Ｂの内周２１０の第１の拡径部２１１に、小さな締めしろで、且つ軽い力で圧入させることができる。
【００９７】
また、図示しないが、トルクセンサ２０Ｂの本体８１Ｂを樹脂成形するためには、当該本体８１Ｂの径方向に分割された一対の成形型が用いられるのが好ましい。一対の成形型の分割方向（型割り方向）が、本体８１Ｂの径方向に沿っているので、本体８１Ｂの外周８３Ｂに形成される突条からなるパーティングラインが、本体８１Ｂの周方向Ｂ２に延びて突起８３２と重なることを防止できる。従って、突起８３２の精度を確保することができるので、本体８１Ｂにセンサハウジング３４Ｂから過大な負荷が及ぼされることを防止できる。
【００９８】
円筒面８３１の中心は、トルクセンサ２０Ｂの中心と一致している。円筒面８３１の直径は、第１の拡径部２１１の内径と等しい値にされているか、またはこの値よりもわずかに小さい値にされている。
図１６を参照して、本実施形態の電動パワーステアリング装置１は、例えば、以下の手順で組み立てることができる。先ず、上述した第１の部分組立品１０１が組み立てられる。第１の部分組立品１０１は、ステアリングシャフト３、減速機構２４、下ハウジング３７、上軸受４０、下軸受４１、磁気回路形成部材８０等を有している。
【００９９】
次に、第１の部分組立品１０１に、上ハウジング３６Ｂが取り付けられる。さらに、上ハウジング３６Ｂの内筒６７Ｂの端部９５Ａに、スペーサ２００が取り付けられる。これにより、図１８に示す第２の部分組立品１０２Ｂが得られる。
図１６および図１８を参照して、センサハウジング３４Ｂに、トルクセンサ２０Ｂを組み付ける。これにより第３の部分組立品１０３Ｂを得る。第３の部分組立品１０３Ｂは、センサハウジング３４Ｂと、トルクセンサ２０Ｂとを有している。
【０１００】
具体的には、図１７（ａ）、図１７（ｂ）および図１７（ｃ）を参照して、トルクセンサ２０Ｂの本体８１Ｂをセンサハウジング３４Ｂに取り付けるときには、先ず、トルクセンサ２０Ｂの配線８２を、本体８１Ｂよりも先に、開口７４からセンサハウジング３４Ｂ内に入れる。そして、配線８２を挿通孔９２へ通す。
そして、センサハウジング３４Ｂの内周２１０の第２の拡径部２１２の内側で、トルクセンサ２０Ｂの本体８１Ｂの中心軸線８１０をセンサハウジング３４Ｂの中心軸線８４０に対して斜めにした状態から、トルクセンサ２０Ｂの本体８１Ｂを回転させて、センサハウジング３４Ｂの中心軸線８１０とトルクセンサ２０Ｂの本体８１Ｂの中心軸線８１０とを互いに平行に、または一致させる。
【０１０１】
次に、この状態を保ちつつ、トルクセンサ２０Ｂの本体８１Ｂを、軸方向Ａ１に沿って移動させて、センサハウジング３４Ｂの内周２１０の第１の拡径部２１１に嵌合する。この場合には、トルクセンサの本体を回転させながらセンサハウジングの内周に嵌合させる場合と比較して、こじりが生じ難い。そして、本体８１Ｂの端面８５を、センサハウジング３４Ｂの２つの突起９１に当接させる。
【０１０２】
図１８を参照して、第２の部分組立品１０２Ｂに第３の部分組立品１０３Ｂを組み付ける。これにより、図１３に示した状態となる。このとき、例えば、第２の部分組立品１０２Ｂのギヤハウジング３２Ｂの上ハウジング３６Ｂの内筒６７Ｂの軸線が鉛直上向きに向く状態で、内筒６７Ｂに対してユニットとしての第３の部分組立品１０３のセンサハウジング３４Ｂを上方から嵌合させてもよい。具体的には、センサハウジング３４Ｂの内周２１０の第２の拡径部２１２に、内筒６７Ｂの外周２０６を圧入する。
【０１０３】
なお、第２の部分組立品１０２Ｂの組立と、第３の部分組立品１０３Ｂの組立とは、いずれが先でもよいし、同時でもよい。
図１６を参照して、本実施形態によれば、上述の第１および第２の実施形態と同じ効果に加えて、下記の効果を得ることができる。すなわち、本実施形態によれば、トルクセンサ２０Ｂの本体８１Ｂが嵌合される第１の拡径部２１１よりも径が大きい第２の拡径部２１２が設けられるので、トルクセンサ２０Ｂをセンサハウジング３４Ｂに組み付けるときに、第２の拡径部２１２の径方向内方において、トルクセンサ２０Ｂの本体８１Ｂを回転させて、本体８１Ｂとセンサハウジング３４Ｂとの同心配置を容易に達成することができる。
【０１０４】
また、本実施形態では、トルクセンサ２０Ｂの配線８２を通すためのセンサハウジング３４Ｂの挿通孔９２が、センサハウジング３４Ｂの第１の拡径部２１１から第２の拡径部２１２へ延びる長孔を含んでいる。この場合、トルクセンサ２０Ｂをセンサハウジング３４Ｂに組み付けるときに、第２の拡径部２１２の径方向内方で、センサハウジング３４Ｂに対して同心に配置されたトルクセンサ２０Ｂの本体８１Ｂを、スムーズに第１の拡径部２１１内に挿入することが可能となる。
【０１０５】
図１６および図１８を参照して、本実施形態では、トルクセンサ２０Ｂの本体８１Ｂの外周８３Ｂは、合成樹脂製の複数の突起８３２により、第１の拡径部２１１に弾性的に係止している。この場合、第１の拡径部２１１に弾性的に係止する突起８３２の働きで、トルクセンサ２０Ｂの本体８１Ｂを第１の拡径部２１１に保持することが可能となる。従って、センサハウジング３４Ｂおよびトルクセンサ２０Ｂを一体のユニット（上述の第３の部分組立品１０３Ｂが相当する）として扱うことができる。
【０１０６】
これにより、下記の製造工程を容易に実現することができる。すなわち、上述の第２の部分組立品１０２Ｂは、減速機構２４が収容されたギヤハウジング３２Ｂの上ハウジング３６Ｂの内筒６７Ｂの軸線３６０が鉛直上向きに向く状態で、支持されている。この状態の第２の部分組立品１０２Ｂの上ハウジング３６Ｂの内筒６７Ｂの外周２０６に対してユニットとしての第３の部分組立品１０３Ｂのセンサハウジング３４Ｂを上方から嵌合させる。このようにして、電動パワーステアリング装置１を組み立てることができる。このような製造工程では、上述のユニットのセンサハウジング３４Ｂを上方からギヤハウジング３２Ｂに容易に嵌合させることができる。
【０１０７】
これに加えて、トルクセンサ２０Ｂの本体８１Ｂの外周８３Ｂが、センサハウジング３４Ｂの第１の拡径部２１１の内径と等しい外径の円筒面８３１を含む場合には、トルクセンサ２０Ｂの本体８１Ｂを第１の拡径部２１１により確実に保持することができる。
なお、第３の実施形態において、スペーサ２００を廃止することも考えられる。
また、上述の第１および第２の実施形態において、センサハウジング３４内でのトルクセンサ２０の位置決め用の位置決め部としては、突起９１に代えて、例えば、センサハウジング３４に固定された止め輪を利用してもよいし、内周９０に形成された段部を用いてもよい。また、トルクセンサ２０の位置決めのために、内筒６７に代えて、他の位置決め部材を用いてもよい。これと同様の変形例を、第３の実施形態に適用してもよい。
【０１０８】
また、上述の各実施形態において、以下のようにしてもよい。例えば、トルクセンサ２０の第１および第２の磁気センサ１１９，１２０の検出部としては、ホール素子の他、磁気抵抗効果を利用した磁気抵抗素子を利用してもよく、要は、磁界の作用により電気的特性（例えば、抵抗）が変化する感磁素子を利用できる。また、トルクセンサ２０は、少なくともひとつの感磁素子を含んでいればよい。
【０１０９】
また、上軸受４０は、開放軸受でもよいし、密封軸受でもよい。この密封軸受としては、シール軸受でもよいし、シールド軸受でもよい。下軸受４１も同様である。
以上、本発明を具体的な態様により詳細に説明したが、上記の内容を理解した当業者は、その変更、改変及び均等物を容易に考えられるであろう。したがって、本発明はクレームの範囲とその均等の範囲とするべきである。
【０１１０】
本出願は２００８年８月１日に日本国特許庁に提出された特願２００８−１９９８８９号に対応しており、この出願の全開示はここに引用により組み込まれるものとする。
【符号の説明】
【０１１１】
１…電動パワーステアリング装置、２…操舵部材、３…ステアリングシャフト、１２…車体、２０，２０Ｂ…トルクセンサ、２３…電動モータ、２４…減速機構、２６…ウォーム、２７…ウォームホイール、３１，３１Ｂ…コラムチューブ、３２，３２Ａ，３２Ｂ…ギヤハウジング、３４，３４Ｂ…センサハウジング、３６，３６Ａ，３６Ｂ…上ハウジング、３７…下ハウジング、４０…上軸受、４１…下軸受、４４…上軸受の外輪、６４…連結部（下ハウジングの上部）、６５…嵌合面（下ハウジングの上部の内周）、６７，６７Ａ，６７Ｂ…内筒、６８…外筒、６９…連結壁、７１…センサハウジングの下部、７２…センサハウジングの下部の内周、７３…センサハウジングの下端、７５…環状溝、７６…外筒の外周、７７…溝、８１，８１Ｂ…本体、８２…配線、８３，８３Ｂ…本体の外周、８４…本体の端面、８６…部分（球面の一部）、９０…センサハウジングの内周、９１…突起（位置決め部）、９２…挿通孔、９５，９５Ａ…内筒の端部、２００，２００Ａ…スペーサ、２０１，２０１Ａ…弾性部材、２０２…芯金、２０４…隙間、２０５…余肉（弾性部材の一部）、２０６…内筒の外周、２１０…センサハウジングの内周、２１１…第１の拡径部（内周）、２１２…第２の拡径部（下部の内周）、８３２…突起、Ａ１，Ａ２…軸方向、Ｂ１，Ｂ２…周方向。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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