(57)【要約】【課題】ギヤハウジングを構成する前側ハウジングに関して、軽量化を図れるとともに、応力が集中しやすいウォームホイール収容部と支持部との連続部の強度を高めることができる構造を実現する。【解決手段】前側ハウジング１５ａを、合成樹脂製とし、ウォームホイール収容部１７ａを構成する収容前板部３９と支持部１９ａとを一体に備えるものとする。そして、収容前板部３９の前面と支持部１９ａの下面との隅角部５１に、金属板製の補強部材５２を設ける。これにより、合成樹脂製の隅角部５１を金属製の補強部材５２により補強して、上記課題を解決する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウォームホイール収容部と、ウォーム収容部と、支持部とを備えた電動式パワーステアリング装置用ギヤハウジングであって、
前記ウォームホイール収容部は、ウォームホイールを収容するためのもので、前記ウォームホイールの周囲に配置される収容筒部と、前記収容筒部の前端開口を塞ぐ円輪状の収容前板部と、前記収容筒部の後端開口を塞ぐ円輪状の収容後板部とを有しており、
前記ウォーム収容部は、ウォーム軸を収容するためのもので、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設けられており、
前記支持部は、車体に対し支持するためのもので、前記収容前板部の前面から前方に向けて突出するように設けられており、
少なくとも前記収容前板部と前記支持部とが、合成樹脂により一体に成形されたものであり、前記収容前板部と前記支持部との連続部に、金属製の補強部材が設けられている、
電動式パワーステアリング装置用ギヤハウジング。
【請求項２】
前記補強部材が、屈曲した形状を有しており、前記収容前板部に配置された前板補強部と、前記支持部に配置された支持部補強部とを有している、請求項１に記載した電動式パワーステアリング装置用ギヤハウジング。
【請求項３】
前記補強部材が、略直角に屈曲した形状を有している、請求項２に記載した電動式パワーステアリング装置用ギヤハウジング。
【請求項４】
前記補強部材が、前記前板補強部の上端部と前記支持部補強部の後端部とをつないだ、円弧状に湾曲した湾曲部をさらに有している、請求項２〜３のうちのいずれか１項に記載した電動式パワーステアリング装置用ギヤハウジング。
【請求項５】
前記補強部材が、金属板製で、前記連続部のうち前記収容前板部の前面と前記支持部の下面との隅角部に設けられており、前記前板補強部が前記収容前板部の前面を覆うように設けられており、前記支持部補強部が前記支持部の下面を覆うように設けられている、請求項２〜４のうちのいずれか１項に記載した電動式パワーステアリング装置用ギヤハウジング。
【請求項６】
前記補強部材が、前記隅角部に沿って折れ曲がった、前記前板補強部と前記支持部補強部とを備えた本体板部と、前記本体板部の幅方向両側から同方向に折れ曲がった１対の折れ曲がり部とを有している、請求項５に記載した電動式パワーステアリング装置用ギヤハウジング。
【請求項７】
前記前板補強部の前面を通る仮想線と前記支持部補強部の下面を通る仮想線との交点を基準点として、前記基準点から前記支持部補強部の先端部までの長さ寸法をＬinsertとし、前記基準点から前記支持部のうちの荷重作用点までの長さ寸法をＬloadとした場合に、Ｌinsert／Ｌloadが０．２９よりも大きい、請求項５〜６のうちのいずれか１項に記載した電動式パワーステアリング装置用ギヤハウジング。
【請求項８】
前記補強部材が略Ｌ字形状を有しており、前記前板補強部と前記支持部補強部とのうち、いずれか一方の長さ寸法がいずれか他方の長さ寸法よりも大きい、請求項２〜７のうちのいずれか１項に記載した電動式パワーステアリング装置用ギヤハウジング。
【請求項９】
前記補強部材の表面に微小凹凸部が形成されており、前記連続部を構成する合成樹脂の一部が前記微小凹凸部に入り込むことによるアンカー効果で、前記補強部材が前記連続部に接合されている、請求項１〜８のうちのいずれか１項に記載した電動式パワーステアリング装置用ギヤハウジング。
【請求項１０】
前記補強部材が、前記連続部に対し接着剤により接着固定されている、請求項１〜８のうちのいずれか１項に記載した電動式パワーステアリング装置用ギヤハウジング。
【請求項１１】
前記電動式パワーステアリング装置用ギヤハウジングが、前側ハウジングと後側ハウジングとを前後方向に組み合わせて成るものであり、
前記前側ハウジングが、合成樹脂製で、前記収容筒部と、前記収容前板部と、前記ウォーム収容部と、前記支持部とを有しており、
前記後側ハウジングが、前記収容後板部を有している、
請求項１〜１０のうちのいずれか１項に記載した電動式パワーステアリング装置用ギヤハウジング。
【請求項１２】
前記電動式パワーステアリング装置用ギヤハウジングが、前側ハウジングと後側ハウジングとを前後方向に組み合わせて成るものであり、
前記前側ハウジングが、合成樹脂製で、前記収容前板部と、前記支持部とを有しており、
前記後側ハウジングが、前記収容筒部と、前記収容後板部と、前記ウォーム収容部とを有している、
請求項１〜１０のうちのいずれか１項に記載した電動式パワーステアリング装置用ギヤハウジング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウォーム減速機を収容するための電動式パワーステアリング装置用ギヤハウジングに関する。
【背景技術】
【０００２】
図３９は、電動式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。運転者が車両の進行方向を変更するために操作す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ている。ステアリングシャフト２は、円筒状のステアリングコラム３の内側に、回転自在に支持されている。操舵時に、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、別の自在継手５ｂを介して、ステアリングギヤユニット７のピニオン軸８に伝達される。ピニオン軸８が回転すると、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。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は、電動アシスト装置４から付与される補助動力により軽減される。なお、前後方向とは、電動式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。【０００３】
図４０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の前方に設けられており、ステアリングホイール１（図３９参照）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トルクセンサ１０により測定し、この測定信号に基づいて、電動モータ１１の通電を制御する。電動モータ１１が発生した補助動力は、ウォーム減速機１２を介して出力軸１３に付与される。トルクセンサ１０と、ウォーム減速機１２は、ステアリングコラム３の前端部に固定されたギヤハウジング１４内に収容されている。【０００４】
ギヤハウジング１４は、前側ハウジング１５と後側ハウジング１６とを、複数本のボルトにより前後方向に結合して成る。このうちの前側ハウジング１５は、ウォームホイール収容部１７の前半部と、円筒状のウォーム収容部１８とを備えている。また、ウォームホイール収容部１７には、ギヤハウジング１４を車体に対し揺動可能に支持するための支持部１９が、前方に向けて突出するように設けられている。【０００５】
ウォームホイール収容部１７の内側には、出力軸１３に外嵌固定されたウォームホイール２０が収容されている。ウォーム収容部１８の内側には、電動モータ１１の出力軸に連結されたウォーム軸２１が収容されている。そして、ウォーム軸２１の中間部に設けられたウォーム２２を、ウォームホイール２０に噛合させている。【０００６】
出力軸１３は、ギヤハウジング１４の内側に１対の転がり軸受２３ａ、２３ｂを介して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２４に対し、トーションバー２５を介して連結されている。出力軸１３の前端部は、前記図３９に示したように、１対の自在継手５ａ、５ｂ及び中間シャフト６を介してピニオン軸８に接続される。入力軸２４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ている。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２４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２４と出力軸１３とが、トーションバー２５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２４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。そして、図示しない制御器が、トルクセンサ１０の測定信号を利用して、電動モータ１１及びウォーム減速機１２を介して、出力軸１３に補助動力（補助トルク）を付与する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１６／０８４６５９号
【特許文献２】特開２０１３−１４４４９７号公報
【特許文献３】特開２０１５−９４３７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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、電動式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、金属に比べて密度の低い合成樹脂により造ることが考えられている。【０００９】
ところが、車両の走行時には、車輪に加わる路面反力が、タイロッド、ステアリングギヤユニット、中間シャフトなどを通じて、ギヤハウジング内に配置された出力軸に伝達された後、転がり軸受を介してギヤハウジングに負荷される。また、ステアリングホイールの操作に要する力を軽減すべく、ウォーム軸を正転方向又は逆転方向に回転駆動した際にウォームホイールに作用する噛み合い反力は、出力軸及び転がり軸受を介して、やはりギヤハウジングに負荷される。一方、ギヤハウジングは、支持部により車体に対し片持ち支持されている。このため、ギヤハウジングには、路面反力や噛み合い反力などの外力に起因して、支持部を撓ませるような力や、支持部をねじるような力などが作用する。したがって、ウォームホイール収容部と支持部との連続部（支持部の根元近傍）に応力が集中しやすくなる。この結果、金属に比べて強度の低い合成樹脂製のギヤハウジングを使用した場合には特に、前記連続部の強度を向上することが望まれる。
なお、本発明に関連するその他の先行技術文献として、特開２０１３−１４４４９７号公報、及び、特開２０１５−９４３７５号公報がある。これらの公報には、合成樹脂製のギヤハウジングの一部に金属製部品を組み込む技術が記載されている。ただし、いずれの公報にも、ウォームホイール収容部と支持部との連続部の強度を向上することは、一切記載されていない。【００１０】
本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、軽量化を図れるとともに、ウォームホイール収容部と支持部との連続部の強度を向上することができる、電動式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。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の電動式パワーステアリング装置用ギヤハウジングは、電動式パワーステアリング装置を構成するもので、ウォームホイール収容部と、ウォーム収容部と、支持部とを備えている。
前記ウォームホイール収容部は、内側にウォームホイールを収容するためのもので、前記ウォームホイールの周囲に配置される収容筒部と、前記収容筒部の前端開口を塞ぐ円輪状の収容前板部と、前記収容筒部の後端開口を塞ぐ円輪状の収容後板部とを有している。
前記ウォーム収容部は、内側にウォーム軸を収容するためのもので、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設けられている。
前記支持部は、車体に対し支持するためのもので、前記収容前板部の前面から前方に向けて突出するように設けられている。なお、前記支持部は、電動式パワーステアリング装置用ギヤハウジングを前記車体に対し揺動可能に支持することもできるし、揺動しないように支持することもできる。電動式パワーステアリング装置用ギヤハウジングを前記車体に対し揺動可能に支持する場合には、前記支持部を特にピボット部と呼ぶこともできる。
特に本発明では、少なくとも前記収容前板部と前記支持部とを、合成樹脂により一体に成形したものとし、前記収容前板部と前記支持部との連続部に、金属製の補強部材を設けている。【００１２】
本発明では、前記補強部材を、屈曲した形状を有し、前記収容前板部に配置された前板補強部と、前記支持部に配置された支持部補強部とを有するものとすることができる。
この場合には、前記補強部材を、略直角に屈曲した形状を有するものとすることができる。
また、前記補強部材を、前記前板補強部の上端部と前記支持部補強部の後端部とをつないだ、円弧状に湾曲した湾曲部をさらに備えたものとすることができる。【００１３】
本発明では、前記補強部材を、金属板製とし、前記連続部のうち前記収容前板部の前面（表面）と前記支持部の下面との隅角部に設けることができる。そして、前記前板補強部を、前記収容前板部の前面を覆うように設け、前記支持部補強部を、前記支持部の下面を覆うように設けることができる。
この場合には、前記補強部材を、前記隅角部に沿って折れ曲がった、前記前板補強部と前記支持部補強部とを備えた本体板部と、前記本体板部の幅方向両側から同方向に折れ曲がった１対の折れ曲がり部とを有するものとすることができる。
あるいは、前記補強部材を、前記連続部に沿って折れ曲がった金属線材とすることもできる。【００１４】
金属板製の前記補強部材を前記隅角部に設ける場合には、前記前板補強部の前面を通る仮想線と前記支持部補強部の下面を通る仮想線との交点を基準点として、該基準点から前記支持部補強部の先端部（前端部）までの長さ寸法をＬinsertとし、前記基準点から前記支持部のうちで、たとえば揺動中心となるチルト軸との当接部に相当する荷重作用点までの長さ寸法をＬloadとした場合に、Ｌinsert／Ｌloadを、０．２９よりも大きくすることができる。【００１５】
本発明では、前記補強部材を略Ｌ字形状を有するものとし、前記前板補強部と前記支持部補強部とのうち、いずれか一方の長さ寸法をいずれか他方の長さ寸法よりも大きくすることができる。
あるいは、前記前板補強部の長さ寸法と前記支持部補強部の長さ寸法とを同じにすることもできる。【００１６】
本発明では、前記補強部材の表面に微小凹凸部を形成し、前記連続部を構成する合成樹脂の一部を前記微小凹凸部に入り込ませることによるアンカー効果で、前記補強部材を前記連続部に接合することができる。
あるいは、前記補強部材を、前記連続部に対し接着剤により接着固定することもできる。【００１７】
本発明では、前記電動式パワーステアリング装置用ギヤハウジングを、前側ハウジングと後側ハウジングとを、直接又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せて構成することができる。
この場合に、前記前側ハウジングを、合成樹脂製で、前記収容筒部と、前記収容前板部と、前記ウォーム収容部と、前記支持部とを有するものとし、前記後側ハウジングを、前記収容後板部を有するものとすることができる。
あるいは、前記前側ハウジングを、合成樹脂製で、前記収容前板部と、前記支持部とを有するものとし、前記後側ハウジングを、前記収容筒部と、前記収容後板部と、前記ウォーム収容部とを有するものとすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
上述のように構成する本発明によれば、電動式パワーステアリング装置用ギヤハウジングに関して、軽量化を図れるとともに、応力が集中しやすいウォームホイール収容部と支持部との連続部の強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、実施の形態の第１例にかかる電動式パワーステアリング装置の側面図である。
【図２】図２は、実施の形態の第１例にかかる電動式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】図３は、実施の形態の第１例にかかる電動式パワーステアリング装置の要部断面図である。
【図４】図４は、図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図５は、実施の形態の第１例に関して、ギヤハウジングを取り出して前方から見た斜視図である。
【図６】図６は、実施の形態の第１例に関して、電動モータ及びギヤハウジングを取り出して後方から見た斜視図である。
【図７】図７（Ａ）は、実施の形態の第１例に関して、前側ハウジングを取り出して示す斜視図であり、図７（Ｂ）は、実施の形態の第１例に関して、後側ハウジングを取り出して示す斜視図である。
【図８】図８は、図３の部分拡大図である。
【図９】図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、実施の形態の第１例に関して、補強部材を取り出して示す斜視図である。図９（Ａ）は下方から見た図であり、図９（Ｂ）は上方から見た図である。
【図１０】図１０は、実施の形態の第１例に関して、アンカー効果によって補強部材を隅角部に接合した場合について説明するために示す、断面模式図である。
【図１１】図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、実施の形態の第２例に関して、シミュレーション解析に用いるモデル化した前側ハウジング及び補強部材を示す図である。（Ａ）は側面図であり、（Ｂ）は斜視図である。
【図１２】図１２は、実施の形態の第２例に関して、シミュレーション解析の結果を示すグラフである。
【図１３】図１３は、実施の形態の第３例を示す、図５に相当する図である。
【図１４】図１４は、実施の形態の第３例に関して、補強部材を取り出し、前方かつ下方から見た斜視図である。
【図１５】図１５は、実施の形態の第３例に関して、補強部材を取り出し、幅方向片側かつ上方から見た斜視図である。
【図１６】図１６は、実施の形態の第４例を示す、図５に相当する図である。
【図１７】図１７は、実施の形態の第４例を示す、図１４に相当する図である。
【図１８】図１８は、実施の形態の第４例に関して、補強部材を取り出し、後方かつ上方から見た斜視図である。
【図１９】図１９は、実施の形態の第４例を示す、図１５に相当する図である。
【図２０】図２０は、実施の形態の第５例に関して、前側ハウジングを取り出して示す斜視図である。
【図２１】図２１は、実施の形態の第５例に関して、補強部材を取り出して示す斜視図である。
【図２２】図２２は、実施の形態の第６例を示す、図２０に相当する図である。
【図２３】図２３は、実施の形態の第６例を示す、図２１に相当する図である。
【図２４】図２４は、実施の形態の第７例を示す、図２０に相当する図である。
【図２５】図２５は、実施の形態の第７例を示す、図２１に相当する図である。
【図２６】図２６は、実施の形態の第８例を示す、図２０に相当する図である。
【図２７】図２７は、実施の形態の第８例を示す、図２１に相当する図である。
【図２８】図２８は、実施の形態の第９例を示す、図２０に相当する図である。
【図２９】図２９は、実施の形態の第９例を示す、図２１に相当する図である。
【図３０】図３０は、実施の形態の第１０例を示す、図２０に相当する図である。
【図３１】図３１は、実施の形態の第１０例を示す、図２１に相当する図である。
【図３２】図３２は、実施の形態の第１１例を示す、図５に相当する図である。
【図３３】図３３は、実施の形態の第１１例を示す、図１４に相当する図である。
【図３４】図３４は、実施の形態の第１２例を示す、図５に相当する図である。
【図３５】図３５は、実施の形態の第１２例に関して、前側ハウジングを取り出して示す斜視図である。
【図３６】図３６（Ａ）及び図３６（Ｂ）は、実施の形態の第１２例を示す、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に相当する図である。
【図３７】図３７（Ａ）及び図３７（Ｂ）は、補強部材を設置可能な位置の２例を説明するために示す、図８に相当する断面図である。
【図３８】図３８は、本発明に適用可能な構造の１例として、インサート成形により前側ハウジングと金属製部品とを一体化した構造を説明するために示す、前側ハウジングを後方から見た斜視図である。
【図３９】図３９は、従来構造の電動式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４０】図４０は、従来構造の電動アシスト装置に関する、図３に相当する要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［実施の形態の第１例］
実施の形態の第１例について、図１〜図１０を用いて説明する。なお、各図面同士の間で、細部の形状が一部異なる部分があるが、同一符号を付した部分に関しては、内容及び機能について差異はない。
本例の電動式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３９参照）の上下位置及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を備えるとともに、ステアリングホイール１の操作に要する力を軽減可能な電動アシスト装置４ｂを備えている。
【００２１】
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ている。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。このようなステアリングシャフト２ａは、インナシャフト２６とアウタシャフト２７とを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せて成る。インナシャフト２６とアウタシャフト２７とは、軸方向に相対変位することで、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他、衝突事故の際にはステアリングシャフト２ａの全長を縮める。
【００２２】
ステアリングコラム３ａは、全体を中空筒状に構成されており、インナコラム２８の後側部分に、アウタコラム２９の前側部分を、軸方向に関する相対変位を可能に緩く嵌合して成る。このような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他、衝突事故の際には、ステアリングシャフト２ａとともに全長を縮める。インナコラム２８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が固定されている。ギヤハウジング１４ａは、車体に固定されるロアブラケット３０に対して、幅方向に配置されたチルト軸３１を中心とする、揺動変位を可能に支持されている。なお、幅方向とは、電動式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。チルト軸３１は、ボルト又はピンなどから構成されている。
【００２３】
アウタコラム２９は、アッパブラケット３２により車体に支持されている。アッパブラケット３２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支持されている。また、ステアリングホイール１の前後位置及び上下位置を調節可能とすべく、アウタコラム２９を、アッパブラケット３２に対して、前後方向及び上下方向に移動可能に支持している。このために、アウタコラム２９に設けた１対の被挟持部３３には、前後方向に長いテレスコ調節用長孔３４を形成している。また、１対の被挟持部３３の幅方向両側に配置される、アッパブラケット３２を構成する１対の支持板部３５には、上下方向に長いチルト調節用長孔３６を形成している。そして、テレスコ調節用長孔３４とチルト調節用長孔３６とに、調節ロッド３７を幅方向に挿通している。調節ロッド３７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３７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３５によって１対の被挟持部３３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２９をアッパブラケット３２に対して固定したり、固定を解除したりできるようにしている。
【００２４】
固定を解除した状態では、調節ロッド３７がテレスコ調節用長孔３４の内側で変位できる範囲で、アウタコラム２９を前後移動させて、ステアリングホイール１の前後位置の調節を行える。また、調節ロッド３７がチルト調節用長孔３６の内側で変位できる範囲で、ステアリングコラム３ａを上下移動させて、ステアリングホイール１の上下位置の調節を行える。この際、ステアリングコラム３ａは、チルト軸３１を中心に上下方向に揺動変位する。
【００２５】
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と、電動モータ１１ａと、ウォーム減速機１２ａと、出力軸１３ａと、ギヤハウジング１４ａとを備えている。
【００２６】
ギヤハウジング１４ａは、前側ハウジング１５ａと後側ハウジング１６ａとを、複数本（図示の例では２本）のボルト５５により前後方向に結合して構成されている。このようなギヤハウジング１４ａは、中空ドーナツ状のウォームホイール収容部１７ａと、カップ状のウォーム収容部１８ａと、片持ち梁状の支持部１９ａと、円筒状のトルクセンサ収容部４１とを有している。
【００２７】
前側ハウジング１５ａは、合成樹脂製で、ウォームホイール収容部１７ａを構成する収容筒部３８及び収容前板部３９と、ウォーム収容部１８ａと、支持部１９ａとを有している。すなわち、収容筒部３８と、収容前板部３９と、ウォーム収容部１８ａと、支持部１９ａとは、合成樹脂により一体に成形されている。
【００２８】
後側ハウジング１６ａは、前側ハウジング１５ａの後端開口を塞ぐカバーとして機能するもので、合成樹脂製で、ウォームホイール収容部１７ａを構成する収容後板部４０と、その内側にトルクセンサ１０ａを収容するためのトルクセンサ収容部４１とを有している。すなわち、収容後板部４０と、トルクセンサ収容部４１とは、合成樹脂により一体に成形されている。
なお、本例では、後側ハウジング１６ａについても、合成樹脂製としているが、ギヤハウジング１４ａ全体として十分な軽量化が図れる場合には、後側ハウジング１６ａについては、鉄系合金やアルミニウム合金などの金属製としても良い。
【００２９】
ウォームホイール収容部１７ａは、ウォーム減速機１２ａを構成するウォームホイール２０ａを収容するためのものである。ウォームホイール収容部１７ａは、ウォームホイール２０ａの周囲に配置される円筒状の収容筒部３８と、ウォームホイール２０ａの前方に配置され、かつ、収容筒部３８の前端開口を塞ぐ円輪状の収容前板部３９と、ウォームホイール２０ａの後方に配置され、かつ、収容筒部３８の後端開口を塞ぐ円輪状の収容後板部４０とを有している。本例では、収容筒部３８及び収容前板部３９は、前側ハウジング１５ａに設けられており、収容後板部４０は、後側ハウジング１６ａに設けられている。
【００３０】
収容前板部３９の内周縁部には、略円筒状の内径側筒部４２が設けられている。そして、収容前板部３９の径方向中央部に位置する、内径側筒部４２の径方向内側部分を、軸受保持孔４３としている。また、収容前板部３９の前面のうち軸受保持孔４３の開口縁部には、径方向外側に隣接する部分に比べて前方に張り出した張出部４４が設けられている。張出部４４の前面（先端面）は、ウォームホイール収容部１７ａの中心軸に直交する仮想平面上に存在する平坦面になっている。また、張出部４４の前方から見た輪郭形状は、四辺のうちの一辺（下辺）が円弧状になった略矩形状（逆アーチ形）である。
【００３１】
ウォーム収容部１８ａは、ウォーム減速機１２ａを構成するウォーム軸２１ａを収容するためのもので、その内部空間は、ウォームホイール収容部１７ａの内部空間に連通している。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、電動式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設けられている。このようなウォーム収容部１８ａの中心軸は、上下方向に向いており、ウォームホイール収容部１７ａの中心軸に対して、捩れの位置にある。また、ウォーム収容部１８ａの開口部は、電動式パワーステアリング装置の組付状態で上方に向いている。ウォーム収容部１８ａの開口側端部には、径方向外方に張り出したモータ取付フランジ４５が設けられている。モータ取付フランジ４５には、電動モータ１１ａとともに、基板を内蔵した制御装置４６を支持している。
【００３２】
支持部１９ａは、チルト機構を構成するもので、ギヤハウジング１４ａを車体に対し揺動変位を可能に片持ち支持する。このような支持部１９ａは、収容前板部３９の前面の上部から前方に向けて、収容前板部３９の前面に対して略直角方向に突出するように設けられている。また、支持部１９ａは、突出板部４７と、１対の側板部４８と、支持筒部４９とを備えている。
【００３３】
突出板部４７は、軸受保持孔４３の開口部の上方に略水平に配置され、かつ、収容前板部３９の前面から前方に向けて伸長している。また、突出板部４７の下面の基端部（根元部）は、収容前板部３９に設けられた張出部４４の前面の上端部に対し、略直交するようにつながっている。１対の側板部４８は、突出板部４７の幅方向両側に設けられており、該突出板部４７に対し略直角に配置されている。支持筒部４９は、略円筒状に構成されており、その中心軸を略水平に配置した状態で、１対の側板部４８同士の間部分でかつ突出板部４７の前端部に設けられている。支持筒部４９の中央部には、チルト軸３１を挿通するための貫通孔である支持孔６２が設けられている。このような支持部１９ａの幅寸法は、張出部４４の幅寸法と同じになっている。このため、支持部１９ａを構成する１対の側板部４８と張出部４４の幅方向両側面は、上下方向につながっている。
【００３４】
特に本例では、収容前板部３９と支持部１９ａとの連続部５０のうち、収容前板部３９に設けられた張出部４４の前面と支持部１９ａを構成する突出板部４７の下面との間に存在する隅角部５１に、金属板製の補強部材５２を設けている。張出部４４の前面と突出板部４７の下面とをつないだ隅角部５１は、凹円弧状に湾曲している。
【００３５】
補強部材５２は、たとえば、金属板にプレス加工などの曲げ加工を施して造られており、略直角に屈曲した形状を有している。補強部材５２は、本体板部５３と、１対の折れ曲がり部５４とを有している。本体板部５３は、隅角部５１に沿って略直角に折れ曲がっており、張出部４４の前面の上端部分を全幅にわたり覆った前板補強部６４と、突出板部４７の下面の基半部（後半部）を全幅にわたり覆った支持部補強部６５と、前板補強部６４の上端部と支持部補強部６５の後端部とを滑らかにつないだ、円弧状に湾曲した湾曲部６６とを有している。本例の補強部材５２は、略Ｌ字形状を有しており、支持部補強部６５の長さ寸法（前後寸法）が、前板補強部６４の長さ寸法（上下寸法）よりも大きくなっている。１対の折れ曲がり部５４は、本体板部５３の幅方向両側から互いに同方向にかつ略直角に折れ曲がるように設けられている。このような折れ曲がり部５４は、支持部１９ａの基半部（後半部）の下端部及び張出部４４の上端部を幅方向両側から覆っている。図示の例では、支持部補強部６５として、突出板部４７の下面の基半部を覆える程度の長さ寸法を有するものを使用しているが、長さ寸法をより短くして、突出板部４７の下面の基端部のみを覆うようにしても良いし、長さ寸法をより長くして、突出板部４７の下面全体を覆うようにしても良い。また、前板補強部６４の長さ寸法をより長くして、張出部４４の前面の上半部を覆うようにしたり、張出部４４の前面全体を覆うようにしても良い。
【００３６】
上述のような補強部材５２を、前側ハウジング１５ａを構成する隅角部５１に設けるための具体的な方法は、特に限定されない。たとえば、前側ハウジング１５ａを造るための射出成形型内に補強部材５２をインサートした状態で、合成樹脂材料を充填することで、インサート成形により前側ハウジング１５ａと補強部材５２とを一体化し、補強部材５２を隅角部５１に設けることができる。また、このようなインサート成形を行う場合には、予め補強部材５２の表面に粗面化処理を施しておき、図１０に模式的に示すように、補強部材５２の表面に微小凹凸部５６を形成しておくことができる。これにより、微小凹凸部５６の凹部に合成樹脂の一部を入り込ませることができるため、アンカー効果により、補強部材５２を隅角部５１に強固に接合することができる。なお、図１０中に梨子地模様で示しているのは、合成樹脂中に含有した繊維補強材である。或いは、前側ハウジング１５ａを射出成形により製造した後に、エポキシ樹脂などの接着剤を用いて、補強部材５２を隅角部５１に対して接着固定しても良い。さらに、補強部材５２に接着剤を塗布した状態で、インサート成形（接合）しても良い。また、本例では、図８に示したように、補強部材５２を、前側ハウジング１５ａのうちで補強部材５２により覆わない部分と面一になるように設けているが、例えば、補強部材５２は、前側ハウジング１５ａのうちで補強部材５２により覆わない部分よりも厚さ寸法（板厚）分だけ出っ張るように設けても良い。
【００３７】
本例では、上述のような前側ハウジング１５ａと後側ハウジング１６ａとを、複数本（図示の例では２本）のボルト５５によって互いに連結している。具体的には、前側ハウジング１５ａを構成する収容筒部３８の外周面に形成された複数（図示の例では２つ）の前側結合フランジ５７と、後側ハウジング１６ａを構成する収容後板部４０の外周縁に形成された複数（図示の例では２つ）の後側結合フランジ５８とを、それぞれボルト５５により互いに結合している。
【００３８】
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を、１対の転がり軸受２３ｃ、２３ｄにより回転自在に支持している。１対の転がり軸受２３ｃ、２３ｄのうち、前側の転がり軸受２３ｃは、前側ハウジング１５ａを構成する軸受保持孔４３に内嵌保持されており、後側の転がり軸受２３ｄは、後側ハウジング１６ａを構成する収容後板部４０に内嵌保持されている。また、前側の転がり軸受２３ｃを構成する外輪は、軸受保持孔４３の内周面の軸方向中間部に内嵌固定されている。さらに、前側の転がり軸受２３ｃを構成する外輪は、軸受保持孔４３の前端寄り部分に設けられた後方を向いた段差面と、軸受保持孔４３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ている。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２６の前端部に対し、トーションバー２５ａを介して連結されている。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。
【００３９】
出力軸１３ａの中間部で、１対の転がり軸受２３ｃ、２３ｄ同士の間には、ウォーム減速機１２ａを構成するウォームホイール２０ａが外嵌固定されている。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の内側に配置されている。ウォームホイール２０ａとともにウォーム減速機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５８ａ、５８ｂを介して回転自在に支持されている。この状態で、ウォーム軸２１ａの中間部に設けられたウォーム２２ａを、ウォームホイール２０ａに噛合させている。また、ウォーム軸２１ａの基端部には、電動モータ１１ａの出力軸を連結している。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。このような電動モータ１１ａは、前側ハウジング１５ａを構成するモータ取付フランジ４５を利用して、ギヤハウジング１４ａに支持固定される。
【００４０】
後側ハウジング１６ａを構成するトルクセンサ収容部４１の内側で、インナシャフト２６の前端部の周囲に、トルクセンサ１０ａを配置している。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及び大きさに応じて、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。
【００４１】
以上のような構成を有する本例の電動式パワーステアリング装置によれば、ギヤハウジング１４ａの軽量化を図れるとともに、ウォームホイール収容部１７ａを構成する収容前板部３９と支持部１９ａとの連続部５０の強度を高めることができる。
すなわち、本例では、ギヤハウジング１４ａを構成する前側ハウジング１５ａ及び後側ハウジング１６ａをそれぞれ、金属に比べて密度の低い合成樹脂から造っているため、ギヤハウジング１４ａの軽量化を十分に図れる。
【００４２】
また、ギヤハウジング１４ａに負荷される路面反力や噛み合い反力などの外力に基づいて応力が集中しやすい、収容前板部３９と支持部１９ａとの隅角部５１に、金属板製の補強部材５２を設けている。このため、合成樹脂により構成された隅角部５１を、金属製の補強部材５２によって補強することができる。したがって、路面反力や噛み合い反力などの外力がギヤハウジング１４ａに負荷された場合にも、支持部１９ａの変形量を抑えることができる。この結果、連続部５０の強度を高めることができるとともに、隅角部５１に亀裂などの損傷が早期に発生することを有効に防止できる。
【００４３】
また、補強部材５２の幅方向両側部に１対の折れ曲がり部５４を設けているため、補強部材５２のねじり剛性を高めることができる。このため、ウォーム軸２１ａを正転方向又は逆転方向に回転駆動した際にウォームホイール２０ａに作用する噛み合い反力に起因して、ギヤハウジング１４ａに、支持部１９ａをねじるような力が作用した場合にも、支持部１９ａのねじれ変形量を有効に抑えることができる。したがって、連続部５０の強度を向上する面、及び、隅角部５１の損傷を防止する面からより有利になる。
【００４４】
さらに、支持部１９ａの剛性を高めることができるため、ステアリングシャフト２ａ及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る。また、振動や異音の発生を抑制することもできる。
【００４５】
次に、前側ハウジング１５ａ及び後側ハウジング１６ａに使用できる材料、及び、補強部材５２に使用できる材料について、具体例を挙げて説明する。
［前側ハウジング１５ａ及び後側ハウジング１６ａに使用できる材料］
前側ハウジング１５ａ及び後側ハウジング１６ａに用いる樹脂材料としては、熱可塑性樹脂と繊維強化材とを含有する樹脂組成物を使用することが望ましい。使用する樹脂の種類は特に限定されないが、耐熱性の観点から、ポリアミド系樹脂、熱可塑性ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）などを好ましく使用できる。また、これらの中でも、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）は、吸水による強度低下や寸法変化が少ない点でより好ましい。また、ポリアミド系樹脂の具体例としては、ナイロン（登録商標）６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン４６などが挙げられる。また、これら脂肪族ポリアミドと比較して吸水性や吸湿性が低い半芳香族ナイロンとしては、アジピン酸ユニットにテレフタル酸を一部共重合させた半芳香族ナイロンである、ナイロン６Ｔ／６６、ナイロン６Ｔ／６Ｉ、ナイロン６Ｔ／６Ｉ／６６、ナイロン６Ｔ／Ｍ−５Ｔ、ナイロン６Ｔ、ナイロン９Ｔなどが挙げられる。
【００４６】
繊維強化材としては、ガラス繊維、炭素繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維、金属繊維（金属の種類はステンレス、鉄、アルミニウム）などの無機繊維や、アラミド繊維、芳香族ポリイミド繊維、液晶ポリエステル繊維などの有機繊維が挙げられる。これらの繊維強化材の中では、良好な補強性が得られることから、ガラス繊維及び炭素繊維が好ましい。また、これらの繊維強化材を、１種を単独で用いても良いし、２種以上を併用しても良い。また、繊維補強材以外にも、チタン酸カリウムウィスカーなどのウィスカー状の補強材を用いても良い。
【００４７】
樹脂材料に対する繊維補強材の含有量は、１０質量％以上６０質量％以下が好ましい。含有量が１０質量％未満であると、樹脂材料の機械的強度及び寸法安定性が不十分になる可能性がある。また、繊維補強材の含有量が少ないと、樹脂材料と補強部材５２などの金属製のインサート部品との線膨張係数の差が大きく、温度変化により発生する熱応力が高くなり、部品の離脱や樹脂材料の破損が生じる可能性がある。これに対し、繊維補強材の含有量が６０質量％を超えると、樹脂材料の靱性が低下するだけでなく、樹脂材料の流動性が低下する。流動性が低下すると接合面の微小凹凸部に樹脂材料が入り込みにくくなり、接合力が低下する可能性がある。このような不都合を生じにくくするためには、繊維補強材の含有量を３０質量％以上５０質量％以下にすることが好ましい。
【００４８】
このような樹脂組成物には、その物性を向上させるために、目的に応じて種々の添加剤を添加しても良い。ギヤハウジング１４ａは、たとえば−４０℃〜１００℃程度の冷熱衝撃が繰り返し加わるような状況下で使用される場合がある。このため、そのような状況下での信頼性を高めるために、熱可塑性樹脂に衝撃強さ改良剤として、軟質成分を配合してポリマーアロイとしても良い。軟質成分としては、アクリルゴム、無水マレイン酸変性エチレンプロピレン非共役ジエンゴム、カルボキシル変性水素添加ニトリルゴムなどのゴム状物性を配合しても良い。軟質成分の配合量は、樹脂組成物全体の５質量％以上５０質量％以下が好ましい。軟質成分の含有量が５質量％未満であると、耐冷熱衝撃性が不十分になる可能性があり、軟質成分の含有量が５０質量％超過であると、強度、剛性、及び耐熱性などの諸物性に悪影響が生じる可能性がある。
【００４９】
また、熱可塑性樹脂の酸化劣化を抑制する目的で、樹脂組成物に酸化防止剤を配合しても良い。酸化防止剤の種類は特に限定されないが、アミン系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、ハイドロキノン系酸化防止剤などが挙げられる。さらに、樹脂組成物には、上記のアミン系、フェノール系、及び、ハイドロキノン系の酸化防止剤とともに、過酸化物分解型酸化防止剤（二次酸化防止剤）を併用しても良い。
なお、上記のような、酸化防止剤の配合量は、樹脂組成物に対して０．１〜３．０質量％程度が好ましいが、酸化防止剤の種類によっては、ブルームしない範囲あるいは樹脂の物性に悪影響を及ぼさない範囲であれば、それ以上の量を配合しても良い。
【００５０】
さらに、樹脂組成物には、下記のような添加物を配合しても良い。たとえば、固体潤滑剤（黒鉛、六方晶窒化ホウ素、フッ素雲母、四フッ化エチレン樹脂粉末、二硫化タングステン、二硫化モリブデンなど）、無機粉末、有機粉末、潤滑油、可塑剤、ゴム、熱安定剤、紫外線吸収剤、光保護材、無機又は有機難燃剤、帯電防止剤、離型剤、流動性改良剤、熱伝導性改良剤、非粘着性付与剤、結晶化促進剤、増核剤、顔料、染料剤、光安定剤、その他の補強材などを適宜添加しても良い。
【００５１】
また、ギヤハウジング１４ａには、電動機の制御装置（ＥＣＵ）を収容する場合がある。この場合には、制御装置の誤作動を防ぐために、ギヤハウジング１４ａに電磁波シールド性が求められることがある。ただし、殆どの樹脂材料には導電性がないため、シールド性が不足する可能性がある。そこで、シールド性を確保するために、ギヤハウジング１４ａの表面に金属の被膜を形成しても良い。金属の種類や被膜方法は、特に限定されないが、金属の種類としては、銅（Ｃｕ）やニッケル（Ｎｉ）が挙げられ、被膜方法としては、電解めっきや無電解めっき、蒸着などが挙げられる。
【００５２】
［補強部材５２に使用できる材料］
補強部材５２を構成する金属材料としては、Ｓ５３Ｃなどの機械構造用炭素鋼、ＳＵＪ２などの軸受鋼、ＳＰＣＣなどの冷間圧延鋼板、ＳＵＳ４３０などのステンレス鋼、アルミニウム合金、マグネシウム合金などが挙げられる。これらの中では、プレス加工性に優れ、コストの面から有利になる冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ）を好ましく使用できる。また、補強部材５２には、合成樹脂製の隅角部５１との接合に悪影響を及ぼさない範囲で、四三酸化鉄被膜、亜鉛めっき、ニッケルクロムめっき、無電解ニッケルめっき、防錆塗料などの、防錆用の表面処理を施しても良い。
【００５３】
［実施の形態の第２例］
実施の形態の第２例について、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）及び図１２を用いて説明する。
実施の形態の第１例で説明したように、合成樹脂製の前側ハウジング１５ａのうちで応力が集中しやすい連続部５０を金属製の補強部材５２で補強した場合には、連続部５０の強度を高めることができる。ただし、前側ハウジング１５ａのうちで補強部材５２と接合した境界部（以下、接合境界部という）では、補強部材５２のサイズが小さすぎると、集中した応力（引張応力）を支承しきれずに、応力が上昇してしまう可能性があると考えられる。そこで、本例では、補強部材５２の長さ寸法（支持部補強部６５の長さ寸法）を変えることで、前側ハウジング１５ａの接合境界部に作用する応力を低下させることができるかについて、シミュレーション解析（ＦＥＭ解析）により検討した。さらに本例では、補強部材５２の湾曲部６６の曲率半径と、前側ハウジング１５ａの接合境界部に作用する応力との関係についても併せて求めた。シミュレーションの条件は、以下の通りである。
【００５４】
［前側ハウジング１５ａの寸法及び材質（ヤング率）］
本例では、前側ハウジング１５ａを、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示したように略Ｌ字板状にモデル化した。具体的には、前側ハウジング１５ａを、上下方向に伸長した縦板状の収容前板部３９と、該収容前板部３９の上端部から前後方向（図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）の左右方向）に伸長した横板状の支持部１９ａとから構成されるものとした。前側ハウジング１５ａの寸法は、上下寸法を７５ｍｍとし、前後寸法を１００ｍｍとし、幅寸法を２０ｍｍとした。さらに、収容前板部３９の前後方向の厚さ寸法を３０ｍｍとし、支持部１９ａの上下方向の厚さ寸法を３０ｍｍとした。また、前側ハウジング１５ａの材質は、ヤング率が１５５００ＭＰａであり、ポアソン比が０．３６である、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）にガラス繊維を４０質量％含有したものとした。
【００５５】
［補強部材５２の寸法及び材質（ヤング率）］
補強部材５２についても、インサートされる前側ハウジング１５ａの形状にあわせて、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示したように略Ｌ字板状にモデル化した。本例では、補強部材５２の長さ寸法が、前側ハウジング１５ａの接合境界部に作用する応力に与える影響を調べるために、補強部材５２の前後寸法Ｌを異ならせた。具体的には、補強部材５２の前後寸法Ｌを、２０ｍｍ、３０ｍｍ、５０ｍｍ、７０ｍｍに設定した。また、補強部材５２の上下寸法については、前後寸法Ｌを２０ｍｍに設定した場合には２０ｍｍとし、その他の場合には３０ｍｍとした。補強部材５２の幅寸法及び厚さ寸法については、補強部材５２の前後寸法Ｌにかかわらず一定とし、幅寸法を２０ｍｍとし、厚さ寸法を１０ｍｍとした。また、補強部材５２の材質は、ヤング率が２０８０００ＭＰａであり、ポアソン比が０．２９である炭素鋼とした。
【００５６】
［湾曲部６６の曲率半径］
湾曲部６６の曲率半径が、前側ハウジング１５ａの接合境界部に作用する応力に与える影響を調べるために、湾曲部６６の曲率半径Ｒを、５ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍに設定した。
【００５７】
［荷重の作用点と応力計測位置］
本例のシミュレーションでは、収容前板部３９の後端面（図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）の左端面）を固定面とし、支持部１９ａの前端面の下部を、上向きの荷重（１００００Ｎ）が加わる作用点Ｐに設定した。そして、このような作用点Ｐに荷重を加えた場合に、樹脂製部品である前側ハウジング１５ａの接合境界部に作用する応力の値を求めることとした。具体的には、前側ハウジング１５ａのうちで支持部補強部６５の前端部と接合した接合境界部Ｘの応力を求めることとした。なお、作用点Ｐは、支持部１９ａに設けられた支持孔６２（図３参照）のうちで、揺動中心となるチルト軸３１（図３参照）との当接部に相当する位置である。
【００５８】
［その他の条件］
補強部材５２の前後寸法Ｌには、前後寸法Ｌを変化させた場合にも変化しない、補強部材５２の厚さ寸法（１０ｍｍ）分が含まれている。このため、補強部材５２の前後寸法Ｌの変化を正しく評価するために、補強部材５２を構成する前板補強部６４の前面の延長線Ｚ１と支持部補強部６５の下面の延長線Ｚ２との交点を基準点Ｓとして、該基準点Ｓから支持部補強部６５の前端部までの長さ寸法をＬinsertとした。また、基準点Ｓから荷重の作用点Ｐまでの長さ寸法をＬload（７０ｍｍ）とした。
【００５９】
以下に、シミュレーション解析を行った試料ごとに、Ｌinsertの長さ寸法と曲率半径Ｒの大きさとの関係を示す。
第１試料（Ａ１）：Ｌinsert：１０ｍｍ、Ｒ：１０ｍｍ
第２試料（Ａ２）：Ｌinsert：２０ｍｍ、Ｒ：１０ｍｍ
第３試料（Ａ３）：Ｌinsert：４０ｍｍ、Ｒ：１０ｍｍ
第４試料（Ａ４）：Ｌinsert：６０ｍｍ、Ｒ：１０ｍｍ
第５試料（Ａ５）：Ｌinsert：２０ｍｍ、Ｒ：５ｍｍ
第６試料（Ａ６）：Ｌinsert：４０ｍｍ、Ｒ：５ｍｍ
第７試料（Ａ７）：Ｌinsert：２０ｍｍ、Ｒ：２０ｍｍ
第８試料（Ａ８）：Ｌinsert：４０ｍｍ、Ｒ：２０ｍｍ
また、本例では、補強部材５２をインサートした上記８つの試料の他に、補強部材５２をインサートしていない、樹脂製部品である前側ハウジング１５ａのみからなる比較試料（Ｂ）についても、シミュレーション解析を行った。なお、比較試料（Ｂ）については、隅角部５１の曲率半径の大きさを１０ｍｍに設定した。
【００６０】
［シミュレーション解析の結果］
以上のような条件によりシミュレーション解析を実施した結果、前側ハウジング１５ａの接合境界部Ｘでの最大主応力は、補強部材５２の前後寸法Ｌ（Ｌinsert）が大きくなるほど小さくなることが確認された。
【００６１】
図１２には、シミュレーション解析により求められた、基準点Ｓから支持部補強部６５の前端部までの長さ寸法Ｌinsertを、基準点Ｓから荷重の作用点Ｐまでの長さ寸法Ｌloadで除した値（Ｌinsert／Ｌload）と、最大主応力の値との関係を示している。なお、図１２中の各プロット点の近傍に付した記号は、第１試料（Ａ１）から第８試料（Ａ８）及び比較試料（Ｂ）を表す記号である。図１２のグラフから明らかな通り、曲率半径Ｒの大きさが同じ試料間｛第１試料（Ａ１）〜第４試料（Ａ４）の間、第５試料（Ａ５）と第６試料（Ａ６）との間、第７試料（Ａ７）と第８試料（Ａ８）との間｝においては、補強部材５２の前後寸法Ｌ（Ｌinsert）が大きくなるほど、前側ハウジング１５ａの接合境界部Ｘに作用する最大主応力の値が小さくなることが確認された。
なお、本例では、補強部材５２の前後寸法（支持部補強部６５の長さ寸法）を大きくするほど、前側ハウジング１５ａの接合境界部Ｘに作用する最大主応力の値が小さくなることを確認できたが、同様に、補強部材５２の上下寸法（前板補強部６４の長さ寸法）を大きくするほど、前側ハウジング１５ａのうちで、前板補強部６４の下端部と接合する接合境界部に作用する最大主応力の値は小さくなると推測される。
【００６２】
これに対し、補強部材５２の前後寸法Ｌ（Ｌinsert）が同じである試料間｛第２試料（Ａ２）と第５試料（Ａ５）と第７試料（Ａ７）との間、第３試料（Ａ３）と第６試料（Ａ６）と第８試料（Ａ８）との間｝においては、曲率半径Ｒの大きさが変化しても、前側ハウジング１５ａの接合境界部Ｘに作用する最大主応力の値はほとんど変わらないことが確認された。つまり、曲率半径Ｒの大きさは、接合境界部Ｘでの最大主応力にほとんど影響を与えないことが確認された。
【００６３】
さらに、補強部材５２をインサートしていない比較試料（Ｂ）との比較においては、補強部材５２をインサートしていても、補強部材５２の前後寸法Ｌ（Ｌinsert）をある程度大きくしないと、前側ハウジング１５ａの接合境界部Ｘに作用する最大主応力の値（例えば第１試料（Ａ１）における最大主応力の値）が、補強部材５２をインサートしていない比較試料（Ｂ）よりも高くなることが確認された。具体的には、補強部材５２の前後寸法Ｌを、Ｌinsert／Ｌloadの値が０．２９よりも大きくなるように設定することで、前側ハウジング１５ａの接合境界部Ｘに作用する最大主応力の値を、補強部材５２をインサートしていない比較試料（Ｂ）よりも低くできることが確認された。
【００６４】
［実施の形態の第３例］
実施の形態の第３例について、図１３〜図１５を用いて説明する。
本例では、補強部材５２ａの構造を、実施の形態の第１例の場合とは異ならせている。すなわち、本例の補強部材５２ａは、実施の形態の第１例の構造よりも、前板補強部６４ａを下方に伸長した構成を有している。前板補強部６４ａは、幅方向中間部が上側に向けて凹んだ略Ｃ字形状を有しており、張出部４４の前面の上端部分を覆うだけでなく、張出部４４の前面のうちで、軸受保持孔４３の上半部の幅方向両側に存在する部分も覆っている。また、補強部材５２ａを構成する１対の折れ曲がり部５４ａは、支持部１９ａの基半部（後半部）の下端部、及び、張出部４４の上半部を幅方向両側から覆っている。
【００６５】
以上のような構成を有する本例では、本体板部５３ａを構成する前板補強部６４ａの長さ寸法（上下寸法）を、実施の形態の第１例の構造に比べて長くしているため、前側ハウジング１５ａを構成する張出部４４のうちで、前板補強部６４ａの先端部（下端部）と接合した部分である接合境界部に作用する応力を低く抑えることができる。
その他の構成及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。
【００６６】
［実施の形態の第４例］
実施の形態の第４例について、図１６〜図１９を用いて説明する。
本例では、補強部材５２ｂの構造を、実施の形態の第１例及び第３例の場合とは異ならせている。すなわち、本例の補強部材５２ｂは、実施の形態の第３例の構造よりも、前板補強部６４ｂを下方に伸長した構成としている。前板補強部６４ｂは、中央部に円孔６７を有する略Ｏ字形状を有しており、張出部４４の前面全体を覆っている。すなわち、張出部４４の前面のうち、軸受保持孔４３の周囲を全周にわたり覆っている。また、補強部材５２ｂを構成する１対の折れ曲がり部５４ｂは、前板補強部６４ｂの下端部で互いにつながっており、支持部１９ａの基半部（後半部）の下端部を幅方向両側から覆うとともに、張出部４４の周囲（上辺を除く）を覆っている。
【００６７】
以上のような構成を有する本例では、本体板部５３ｂを構成する前板補強部６４ｂの長さ寸法（上下寸法）を、実施の形態の第３例の構造に比べてさらに長くしているため、前側ハウジング１５ａを構成する張出部４４のうちで、前板補強部６４ｂの先端部（下端部）と接合した部分である接合境界部に作用する応力をさらに低く抑えることができる。
その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第１例及び第３例と同じである。
【００６８】
［実施の形態の第５例］
実施の形態の第５例について、図２０及び図２１を用いて説明する。
本例の前側ハウジング１５ｂは、収容前板部３９の前面の上端部に、幅方向に離隔した状態で、１対の支持部１９ｂを設けている。このため、１対の支持部１９ｂは、前述した実施の形態の第１例の支持部１９ａを幅方向に２分割した如き構成を有している。１対の支持部１９ｂはそれぞれ、突出板部４７ａと、１つの側板部４８ａと、支持孔６２を有する支持筒部４９ａとを備えている。
【００６９】
そして本例の場合には、収容前板部３９に設けられた張出部４４の前面と支持部１９ｂを構成する突出板部４７ａの下面との間に存在する１対の隅角部５１ａに、金属板製の補強部材５２ｃをそれぞれ設けている。それぞれの補強部材５２ｃは、隅角部５１ａに沿って略直角に折れ曲がっており、張出部４４の前面の上端部分を覆った前板補強部６４ｃと、突出板部４７ａの下面の基端部を全幅にわたり覆った支持部補強部６５ａと、前板補強部６４ｃの上端部と支持部補強部６５ａの後端部とを滑らかにつないだ、円弧状に湾曲した湾曲部６６ａとを有している。
【００７０】
以上のような構成を有する本例では、１対の支持部１９ｂ同士の間に隙間を設けているため、実施の形態の第１例に比べてより軽量化を図れる。また、収容前板部３９と１対の支持部１９ｂとのそれぞれの連続部５０の強度を高めることができるとともに、隅角部５１ａに損傷が発生することを防止できる。
その他の構成及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。
【００７１】
［実施の形態の第６例］
実施の形態の第６例について、図２２及び図２３を用いて説明する。
本例では、１対の補強部材５２ｄの構造を、実施の形態の第５例の場合とは異ならせている。すなわち、本例の補強部材５２ｄは、実施の形態の第５例の構造よりも、前板補強部６４ｄを下方に伸長した構成としている。前板補強部６４ｄは、張出部４４の前面の上端部分を覆うだけでなく、張出部４４の前面のうちで、軸受保持孔４３の上半部の幅方向側方に存在する部分も覆っている。
【００７２】
以上のような構成を有する本例では、前板補強部６４ｄの長さ寸法（上下寸法）を、実施の形態の第５例の構造に比べて長くしているため、前側ハウジング１５ｂを構成する張出部４４のうちで、前板補強部６４ｄの先端部（下端部）と接合した部分である接合境界部に作用する応力を低く抑えることができる。
その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第１例及び第５例と同じである。
【００７３】
［実施の形態の第７例］
実施の形態の第７例について、図２４及び図２５を用いて説明する。
本例で使用する補強部材５２ｅは、実施の形態の第５例で使用した１対の補強部材５２ｄを幅方向に連結した如き構成を有している。すなわち、本例の補強部材５２ｅは、実施の形態の第６例の構造よりも、前板補強部６４ｅをそれぞれ下方へと伸長し、前板補強部６４ｅの先端部（下端部）同士を互いに連結している。これにより、１対の前板補強部６４ｅは、全体で略Ｃ字形状を有しており、張出部４４の前面の大部分（上端部の幅方向中間部を除く部分）を覆っている。
【００７４】
以上のような構成を有する本例では、前板補強部６４ｅの長さ寸法（上下寸法）を、実施の形態の第６例の構造に比べてさらに長くしているため、前側ハウジング１５ｂを構成する張出部４４のうちで、前板補強部６４ｅの先端部（下端部）と接合した部分である接合境界部に作用する応力をさらに低く抑えることができる。また、実施の形態の第５例の場合に比べて、部品点数の低減を図れるため、ギヤハウジング１４ａの製造コストの低減を図れる。また、１つの補強部材５２ｅで２つの支持部１９ｂを補強しているため、支持部１９ｂのねじれを有効に防止できる。
その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第１例及び第５例と同じである。
【００７５】
［実施の形態の第８例］
実施の形態の第８例について、図２６及び図２７を用いて説明する。
本例では、上述した実施の形態の第５例〜第７例と同じ構成を有する前側ハウジング１５ｂに、実施の形態の第５例〜第７例とは異なる補強部材５２ｆを組み合わせている。すなわち、本例の補強部材５２ｆは、実施の形態の第５例で使用した１対の補強部材５２ｃを幅方向に連結した如き構成を有しており、１対の本体板部５３ｃと、連結板部５９とを有している。それぞれの本体板部５３ｃは、隅角部５１ａに沿って略直角に折れ曲がっており、張出部４４の前面の上端部分の幅方向両側部分をそれぞれ覆った前板補強部６４ｆと、突出板部４７ａの下面の基端部を全幅にわたり覆った支持部補強部６５ｂと、前板補強部６４ｆの上端部と支持部補強部６５ｂの後端部とをつないだ湾曲部６６ｂとを有している。連結板部５９は、１対の本体板部５３ｃの間部分に設けられ、これら１対の本体板部５３ａを幅方向につないでいる。
【００７６】
以上のような構成を有する本例では、実施の形態の第５例の場合に比べて、部品点数の低減を図れるため、ギヤハウジング１４ａの製造コストの低減を図れる。また、１つの補強部材５２ｆで２つの支持部１９ｂを補強しているため、支持部１９ｂのねじれを有効に防止できる。
その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第１例及び第５例と同じである。
【００７７】
［実施の形態の第９例］
実施の形態の第９例について、図２８及び図２９を用いて説明する。
本例では、補強部材５２ｇの構造を、実施の形態の第８例の場合とは異ならせている。すなわち、本例の補強部材５２ｇは、実施の形態の第８例の構造よりも、前板補強部６４ｇを下方に伸長した構成としている。前板補強部６４ｇは、張出部４４の前面の上端部分の幅方向両側部を覆うだけでなく、張出部４４の前面のうちで、軸受保持孔４３の上半部の幅方向両側に存在する部分も覆っている。
【００７８】
以上のような構成を有する本例では、本体板部５３ｄを構成する前板補強部６４ｇの長さ寸法（上下寸法）を、実施の形態の第８例の構造に比べて長くしているため、前側ハウジング１５ｂを構成する張出部４４のうちで、前板補強部６４ｇの先端部（下端部）と接合した部分である接合境界部に作用する応力を低く抑えることができる。
その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第１例及び第８例と同じである。
【００７９】
［実施の形態の第１０例］
実施の形態の第１０例について、図３０及び図３１を用いて説明する。
本例で使用する補強部材５２ｈは、実施の形態の第９例の構造よりも、前板補強部６４ｈを下方へと伸長し、前板補強部６４ｈの先端部（下端部）同士を互いに連結している。これにより、１対の前板補強部６４ｈは、全体で略Ｃ字形状となっており、中央部に円孔６７を有している。また、１対の前板補強部６４ｈは、張出部４４の前面の大部分（上端部の幅方向中間部を除く部分）を覆っている。なお、本例では、張出部４４の前面のうちの上端部の幅方向中間部は、連結板部５９により覆われている。
【００８０】
以上のような構成を有する本例では、本体板部５３ｅを構成する前板補強部６４ｈの長さ寸法（上下寸法）を、実施の形態の第９例の構造に比べてさらに長くしているため、前側ハウジング１５ｂを構成する張出部４４のうちで、前板補強部６４ｈの先端部（下端部）と接合した部分である接合境界部に作用する応力をさらに低く抑えることができる。
その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第１例及び第８例と同じである。
【００８１】
［実施の形態の第１１例］
実施の形態の第１１例について、図３２〜図３３を用いて説明する。
本例で使用する補強部材５２ｊは、実施の形態の第４例の構造よりも、支持部補強部６５ｄを前方に伸長させた構成を有している。また、支持部補強部６５ｄの前側部の幅方向両側には、それぞれ上側に向けて伸長した１対の耳状の側部補強部６８を設けている。側部補強部６８は、支持部１８ａを構成する側板部４８の前側部分を幅方向両側から覆っている。それぞれの側部補強部６８には、支持孔６２と整合する部分に、支持孔６２と同じ内径を有する貫通孔６９が形成されている。
【００８２】
以上のような構成を有する本例では、本体板部５３ｆを構成する支持部補強部６５ｄの長さ寸法（前後寸法）を、実施の形態の第４例の構造に比べて長くしているため、前側ハウジング１５ａを構成する支持部１９ａのうちで、支持部補強部６５ｄの先端部（前端部）と接合した部分である接合境界部に作用する応力を低く抑えることができる。さらに、本例では、側部補強部６８により支持部１８ａを構成する側板部４８の前側部分を幅方向両側から覆っているため、支持孔６２の周囲を効果的に補強することができる。
その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第１例及び第４例と同じである。
【００８３】
［実施の形態の第１２例］
実施の形態の第１２例について、図３４〜図３６を用いて説明する。
本例のギヤハウジング１４ｂは、前側ハウジング１５ｃと後側ハウジング１６ｂの構成が、実施の形態の第１例〜第１１例の構造とは異なっている。すなわち本例では、前側ハウジング１５ｃを、後側ハウジング１６ｂの前端開口を塞ぐカバーとして機能させ、収容前板部３９ａと、支持部１９ｃのみを設けている。これに対し、後側ハウジング１６ｂには、収容筒部３８と、収容後板部４０と、ウォーム収容部１８ａとを設けている。
【００８４】
そして、収容前板部３９ａの前面の上部と支持部１９ｃの下面との間に存在する隅角部５１ｂに、金属板製の補強部材５２ｉを設けている。補強部材５２ｉは、隅角部５１ｂに沿って略直角に折れ曲がり、収容前板部３９ａの前面の上端部分及び支持部１９ｃの下面全体を覆った本体板部５３ｅと、本体板部５３ｅの幅方向両側から互いに同方向にかつ略直角に折れ曲がり、支持部１９ｃの下端部を全長にわたり幅方向両側から覆った１対の折れ曲がり部５４ｃとを備えている。本体板部５３ｅは、収容前板部３９ａの前面の上端部分を覆った前板補強部６４ｉと、支持部１９ｃの下面全体を覆った支持部補強部６５ｃと、前板補強部６４ｉの上端部と支持部補強部６５ｃの後端部とをつないだ湾曲部６６ｃとを有している。
【００８５】
以上のような構成を有する本例の場合にも、ギヤハウジング１４ｂの軽量化を図れるとともに、収容前板部３９ａと支持部１９ｃとの連続部５０の強度を高めることができる。また、隅角部５１ｂに損傷が発生することを防止できる。
その他の構成及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。
【００８６】
本発明を実施する場合に、補強部材を設ける位置は、収容前板部と支持部との連続部のうち、収容前板部の前面と支持部の下面との間の隅角部に限定されない。たとえば図３７の（Ａ）に示すように、補強部材５２を、収容前板部３９の後面（又は前面）と支持部１９ａの上面との角部６３に設けても良いし、図３７の（Ｂ）に示すように、補強部材５２を、連続部５０の内部に包埋しても良い。
【００８７】
本発明を実施する際に、アンカー効果によって補強部材を連続部に接合する場合には、補強部材の表面を粗面化する必要があるが、粗面化のための手法は特に問わない。粗面化の手法としては、たとえば、レーザ加工、薬品によるエッチング、陽極酸化処理などが挙げられるが、これらの中から、金属材料と合成樹脂材料の組み合わせにより適宜選択することができる。レーザ加工は、処理可能な金属の種類が多いだけでなく、サブミリオーダの凹凸構造が加工可能であるため、他の方法に比べて、樹脂材料が微小凹凸部に入り込みやすく、接合強度を高くできる。なお、本発明を実施する場合に、補強部材以外の金属部品に関しても、アンカー効果によって樹脂製部品に接合しても良い。この場合、金属部品が環状部品であれば、周面をローレット加工（平目、アヤメなど）により粗面化しても良い。
【００８８】
また、本発明を実施する場合に、インサート成形により、前側ハウジングと補強部材とを一体化するだけでなく、他の金属部品を前側ハウジング又はその他の樹脂製部品と一体化することもできる。たとえば図３８に示すように、前側ハウジング１５ａと、転がり軸受を構成する外輪や外輪を圧入するための金属製スリーブなどの金属製環状部品６０とを、インサート成形により一体化することができる。このような構成によれば、金属製環状部品６０を前側ハウジング１５ａに圧入固定した場合に生じるような、前側ハウジング１５ａの変形や劣化の発生を防止できる。また、インサート成形により、前側結合フランジ５７及びモータ取付フランジ４５に、金属製のナット又はカラー（スリーブ）などの金属製のボルト締結部品６１を一体化することもできる。たとえば、前側結合フランジ５７及びモータ取付フランジ４５に直接雌ねじ孔を形成した場合には、ボルト締結時の軸力によって雌ねじ孔が変形し破損する可能性がある。また、前側結合フランジ５７及びモータ取付フランジ４５に貫通孔を形成し、該貫通孔を挿通したボルトの先端部にナットを螺合する場合には、軸力により前側結合フランジ５７及びモータ取付フランジ４５に変形が生じ、締結力が低下する可能性がある。これに対し、ボルト締結部品６１をインサート成形により一体化した場合には、このような不都合が生じることを防止できる。
【００８９】
さらに、本発明を実施する場合に、金属製の補強部材としては、例えば１ｍｍ〜２ｍｍ程度の薄板を使用することが好ましい。このような薄板状の補強部材を使用すれば、前側ハウジングの樹脂部分の厚さ寸法をある程度確保できるため、前側ハウジングを射出成形により造る際に樹脂の流動性を良好にできる。また、ギヤハウジング全体としての軽量化を図ることもできる。さらに、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は、電動式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の側方や下端部に設ける構造に限定されない。ウォーム収容部は、電動式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など、任意の位置に設けることができる。また、本発明を実施する場合には、前述した実施の形態の各例の構造を、矛盾が生じない範囲で、適宜組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００９０】
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、１５ｃ  前側ハウジング
１６、１６ａ、１６ｂ  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、１９ｂ、１９ｃ  支持部
２０、２０ａ  ウォームホイール
２１、２１ａ  ウォーム軸
２２、２２ａ  ウォーム
２３ａ〜２３ｄ  転がり軸受
２４  入力軸
２５、２５ａ  トーションバー
２６  インナシャフト
２７  アウタシャフト
２８  インナコラム
２９  アウタコラム
３０  ロアブラケット
３１  チルト軸
３２  アッパブラケット
３３  被挟持部
３４  テレスコ調節用長孔
３５  支持板部
３６  チルト調節用長孔
３７  調節ロッド
３８  収容筒部
３９、３９ａ  収容前板部
４０  収容後板部
４１  トルクセンサ収容部
４２  内径側筒部
４３  軸受保持孔
４４  張出部
４５  モータ取付フランジ
４６  制御装置
４７、４７ａ  突出板部
４８、４８ａ  側板部
４９、４９ａ  支持筒部
５０    連続部
５１、５１ａ、５１ｂ  隅角部
５２、５２ａ〜５２ｊ  補強部材
５３、５３ａ〜５３ｆ  本体板部
５４、５４ａ、５４ｂ、５４ｃ  折れ曲がり部
５５  ボルト
５６  微小凹凸部
５７  前側結合フランジ
５８  後側結合フランジ
５９  連結板部
６０  金属製環状部品
６１  ボルト締結部品
６２  支持孔
６３  角部
６４、６４ａ〜６４ｉ  前板補強部
６５、６５ａ〜６５ｄ  支持部補強部
６６、６６ａ、６６ｂ、６６ｃ  湾曲部
６７  円孔
６８  側部補強部
６９  貫通孔
【図１】
2019139060.tif 000003
【図２】
2019139060.tif 000004
【図３】
2019139060.tif 000005
【図４】
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【図５】
2019139060.tif 000007
【図６】
2019139060.tif 000008
【図７】
2019139060.tif 000009
【図８】
2019139060.tif 000010
【図９】
2019139060.tif 000011
【図１０】
2019139060.tif 000012
【図１１】
2019139060.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2019139060.tif 000015
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
2019139060.tif 000037
【図３６】
2019139060.tif 000038
【図３７】
2019139060.tif 000039
【図３８】
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【図３９】
2019139060.tif 000041
【図４０】
2019139060.tif 000042
【国際調査報告】
2019139060.tif 000043
2019139060.tif 000044
2019139060.tif 000045