(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングシャフトと、
このステアリングシャフトの外周に嵌め合わされるリダクションギアと、
そのギアを介してステアリングシャフトに伝達される操舵補助用回転力を発生する電動アクチュエータとを備え、
そのギアは、外周側の合成樹脂製歯部と、内周側の金属製スリーブとを一体化することで構成され、その歯部は、そのスリーブに一体化された合成樹脂製歯部素材を加工することで形成されている電動パワーステアリング装置において、
そのスリーブは化成被膜により覆われ、
その合成樹脂製歯部素材は、その歯部への加工前に、その被膜に覆われたスリーブに一体化された状態で水分吸収するように調湿処理されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動アクチュエータの回転力をステアリングシャフトに伝達するリダクションギアを備えた電動パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動アクチュエータが発生する操舵補助用回転力をリダクションギアを介してステアリングシャフトに伝達する電動パワーステアリング装置において、そのリダクションギアとして、外周側の合成樹脂製歯部と、内周側の金属製スリーブとを一体化することで構成されたものが用いられている。その歯部は、そのスリーブに一体化された合成樹脂製歯部素材を加工することで形成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そのリダクションギアの合成樹脂製歯部が、空気中の水分を吸収することにより寸法変化を生じた場合、円滑な回転力の伝達が阻害される。
【０００４】
本発明は、上記問題を解決することのできる電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ステアリングシャフトと、このステアリングシャフトの外周に嵌め合わされるリダクションギアと、そのギアを介してステアリングシャフトに伝達される操舵補助用回転力を発生する電動アクチュエータとを備え、そのギアは、外周側の合成樹脂製歯部と、内周側の金属製スリーブとを一体化することで構成され、その歯部は、そのスリーブに一体化された合成樹脂製歯部素材を加工することで形成されている電動パワーステアリング装置において、そのスリーブは化成被膜により覆われ、その合成樹脂製歯部素材は、その歯部への加工前に、その被膜に覆われたスリーブに一体化された状態で水分吸収するように調湿処理されていることを特徴とする。
【０００６】
本発明の構成によれば、合成樹脂製歯部は、予め水分吸収した合成樹脂製歯部素材を加工することで形成されるので、その加工後における空気中の水分吸収による寸法変化を抑制できる。これにより、その歯部を介して回転力を円滑に伝達できる。
また、そのスリーブは化成被膜により覆われるので、その合成樹脂製歯部素材の調湿処理による水分吸収時に錆びるのが防止される。また、そのスリーブの表面粗度が化成被膜の形成により粗くなるので、スリーブと合成樹脂製歯部との密着性を向上できる。よって、リダクションギアの不良率を低減し、歩留りを改善してコストを低減できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【０００８】
図１に示す電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール２の操舵により発生する操舵トルクを、ステアリングシャフト３によりピニオン４に伝達することで、そのピニオン４に噛み合うラック５を移動させ、そのラック５にタイロッドやナックルアーム等（図示省略）を介し連結される車輪６の舵角を変化させる。
【０００９】
そのステアリングシャフト３により伝達される操舵トルクに応じた操舵補助力を付与するため、その操舵トルクを検出するトルクセンサ７と、その検出された操舵トルクに応じ駆動されるモータ（電動アクチュエータ）８と、そのモータ８の出力軸に取り付けられるウォーム９と、そのウォーム９に噛み合うと共にステアリングシャフト３の外周に嵌め合わされているウォームホイール１０とが設けられている。これにより、そのモータ８の回転力を操舵補助力としてウォームホイール１０を介してステアリングシャフト３に伝達できる。
【００１０】
そのウォームホイール１０は、外周側の合成樹脂製歯部１０ａと、内周側の鋼製スリーブ１０ｂとを一体化することで構成されている。その合成樹脂製歯部１０ａは例えばポリアミド樹脂で形成される。
すなわち、図２の（１）に示すように、そのスリーブ１０ｂは化成被膜１１により覆われる。その化成被膜１１として、例えば厚さ５μｍ〜１０μｍの、リン酸マンガン被膜やリン酸亜鉛被膜を、公知の化成処理により形成できる。
図２の（２）に示すように、その被膜１１により覆われたスリーブ１０ｂに、筒状の合成樹脂製歯部素材１０ａ′が一体化される。その合成樹脂製歯部素材１０ａ′は、成形型内に合成樹脂材を射出させることにより成形され、その外周を歯切り加工することで歯部１０ａになるものである。その合成樹脂製歯部素材１０ａ′の成形時に、その成形型内に被膜１１により覆われたスリーブ１０ｂが挿入され、インサート成形されることでスリーブ１０ｂと合成樹脂製歯部素材１０ａ′とは一体化されている。なお、そのスリーブ１０ｂの外周に軸方向に沿う複数の突部を周方向間隔をおいて形成することで、スリーブ１０ｂと合成樹脂製歯部素材１０ａ′との密着性を向上してもよい。
次に、そのスリーブ１０ｂに一体化された合成樹脂製歯部素材１０ａ′に水分を吸収させるため調湿処理が行なわれる。その調湿処理は、そのスリーブ１０ｂに一体化された合成樹脂製歯部素材１０ａ′を高温高湿雰囲気下（例えば、８０℃、９５ＲＨ％）に保持することで行なえる。
しかる後に、図２の（３）に示すように、その合成樹脂製歯部素材１０ａ′は外周が歯切り加工されることで歯部１０ａになり、ウォームホイール１０が完成する。
【００１１】
そのステアリングシャフト３は、ステアリングホイール２に連結される第１シャフト３ａと、この第１シャフト３ａにピン２２により連結される筒状の第２シャフト３ｂと、この第２シャフト３ｂの外周にブッシュ２５を介して相対回転可能に嵌め合わされる筒状の第３シャフト３ｃとに分割されている。各シャフト３ａ、３ｂ、３ｃの中心に沿って弾性部材としてトーションバー２３が挿入されている。そのトーションバー２３の一端は第１シャフト３ａと第２シャフト３ｂとに前記ピン２２により連結され、他端はピン２４により第３シャフト３ｃに連結されている。これにより、その第２シャフト３ｂと第３シャフト３ｃとは操舵トルクに応じて弾性的に相対回転可能とされている。
【００１２】
その第２シャフト３ｂは、そのハウジング２１に圧入されたステアリングコラム３０に、ブッシュ３１を介して支持される。その第３シャフト３ｃは、ハウジング２１に軸受２６、２７を介して支持される。その第３シャフト３ｃの外周に前記ウォームホイール１０が嵌め合わされる。なお、その第３シャフト３ｃにウォームホイール１０は圧入されたり、あるいはキー等を介して固定されてもよいし、過大なトルクが作用した場合に相対回転するように、トルクリミッター機構が第３シャフト３ｃとウォームホイール１０との間に設けられてもよい。
【００１３】
そのトルクセンサ７は、第２シャフト３ｂに固定される磁性材製の第１検出リング３６と、第３シャフト３ｃに固定される磁性材製の第２検出リング３７と、両検出リング３６、３７の対向間を覆う検出コイル３３とを有する。第１検出リング３６の端面に周方向に沿って設けられる複数の歯３６ａと、第２検出リング３７の端面に周方向に沿って設けられる複数の歯３７ａとの対向面積が、第２シャフト３ｂと第３シャフト３ｃの操舵トルクに応じた弾性的な相対回転に応じて変化し、その変化に対応して検出コイル３３の発生磁束に対する磁気抵抗が変化することから、その検出コイル３３の出力に基づき操舵トルクが検出できる。このトルクセンサ７は公知の構成のものを用いることができる。その検出された操舵トルクに対応した信号に応じて前記モータ８が駆動され、前記ウォーム９、ウォームホイール１０を介してステアリングシャフト３に操舵補助力が付与される。
【００１４】
上記構成によれば、合成樹脂製歯部１０ａは、予め水分吸収した合成樹脂製歯部素材１０ａ′を加工することで形成されるので、その加工後における空気中の水分吸収による寸法変化を抑制できる。これにより、その歯部１０ａを介して操舵補助用回転力を円滑に伝達できる。
また、そのスリーブ１０ｂは化成被膜１１により覆われるので、その合成樹脂製歯部素材１０ａ′の調湿処理による水分吸収時に錆びるのが防止される。また、そのスリーブ１０ｂの表面粗度が化成被膜１１の形成により粗くなるので、スリーブ１０ｂと合成樹脂製歯部１０ａとの密着性を向上できる。よって、ウォームホイール１０の不良率を低減し、歩留りを改善してコストを低減できる。
【００１５】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態ではラックピニオン式の電動パワーステアリング装置に本発明を適用したが、電動パワーステアリング装置の型式は特に限定されず、例えばボールスクリュー式電動パワーステアリング装置にも適用できる。また、ステアリングシャフトに嵌め合わされるリダクションギアはウォームホイールに限定されず、例えばベベルギアであってもよい。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、操舵補助力発生用の回転力を円滑に伝達できる低コストのリダクションギアを有する電動パワーステアリング装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の電動パワーステアリング装置の断面図
【図２】本発明の実施形態の（１）はスリーブの部分断面図、（２）はスリーブと合成樹脂製歯部素材の部分断面図、（３）はウォームホイールの部分断面図
【符号の説明】
３  ステアリングシャフト
８  モータ
１０  ウォームホイール
１０ａ  合成樹脂製歯部
１０ａ′  合成樹脂製歯部素材
１０ｂ  スリーブ
１１  化成被膜
【図１】
0003645072.tif 000002
【図２】
0003645072.tif 000003