(57)【要約】【課題】製造コストの上昇を抑えながら操舵開始時に生じる引っ掛かり感を低減し、操舵フィーリングを向上させることが可能なラックアンドピニオン式操舵装置及びラックアンドピニオン式操舵装置の製造方法を提供する。【解決手段】ラック歯３１１を有し、軸方向移動によって前輪１４，１４を転舵させるラック軸２１と、ピニオン歯３２１を有し、ステアリングホイール１０の操舵操作に応じて回転するピニオン軸３２と、ラック軸３１及びピニオン軸３２を支持すると共にラック歯３１１とピニオン歯３２１との噛み合い部３０を収容するハウジング３３と、を備えたステアリングギヤ装置３において、ステアリングホイール１０が中立位置にあるとき、ピニオン軸３２の１回転のうちラック軸３１を軸方向移動させるために必要なトルクが最も小さくなる回転位置でピニオン歯３２１をラック歯３１１に噛み合わせる。【選択図】図１
2019048485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラック歯を有し、軸方向移動によって車両の転舵輪を転舵させるラック軸と、
ピニオン歯を有し、ステアリングホイールの操舵操作に応じて回転するピニオン軸と、
前記ラック軸及び前記ピニオン軸を支持すると共に前記ラック歯と前記ピニオン歯との噛み合い部を収容するハウジングとを備え、
前記ピニオン歯は、前記ステアリングホイールが中立位置にあるとき、前記ピニオン軸の１回転のうち前記ラック軸を軸方向移動させるために必要なトルクが最も小さくなる回転位置で前記ラック歯に噛み合っている、
ラックアンドピニオン式操舵装置。
【請求項２】
前記ピニオン軸は、その中心軸が湾曲しており、
前記回転位置は、前記ピニオン歯が形成された部分における前記ピニオン軸の中心軸が１回転のうち最も前記ラック軸から離れる方向に変位する位置である、
請求項１に記載のラックアンドピニオン式操舵装置。
【請求項３】
前記ピニオン軸は、その表面が熱処理されており、当該熱処理に起因して中心軸が湾曲している、
請求項２に記載のラックアンドピニオン式操舵装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載のラックアンドピニオン式操舵装置の製造方法であって、
前記ピニオン軸の１回転のうち前記ラック軸を軸方向移動させるために必要なトルクが最も小さくなる回転位置を検出する検出工程と、
前記ラック軸に前記ラック歯が設けられた部分のうち前記ステアリングホイールを左右両側の最大舵角まで操舵したときに前記ピニオン歯が噛み合う範囲の中央部と前記検出工程で検出された前記回転位置における前記ピニオン歯とが噛み合うように、前記ハウジングに前記ラック軸及び前記ピニオン軸を組み付ける組み付け工程と、
を有するラックアンドピニオン式操舵装置の製造方法。
【請求項５】
前記検出工程は、試験用噛合部材のギヤ歯を前記ピニオン歯に噛み合わせて前記ピニオン軸を回転させた際の前記試験用噛合部材の移動量に基づいて前記回転位置を検出する工程である、
請求項４に記載のラックアンドピニオン式操舵装置の製造方法。
【請求項６】
前記検出工程は、前記ピニオン軸を回転させた際の前記ピニオン歯の歯先面の位置の変化量に基づいて前記回転位置を検出する工程である、
請求項４に記載のラックアンドピニオン式操舵装置の製造方法。
【請求項７】
前記ピニオン軸は、その軸方向における両端部のうち一方の端部側に前記ピニオン歯が設けられると共に、前記ピニオン歯が形成された部分と前記両端部のうち他方の端部との間が軸状の軸部として形成され、
前記検出工程は、前記ピニオン軸の前記両端部を支持して前記ピニオン軸を回転させた際の前記軸部の外周面の位置の変化量に基づいて前記回転位置を検出する工程である、
請求項４に記載のラックアンドピニオン式操舵装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラックアンドピニオン式操舵装置及びラックアンドピニオン式操舵装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の転舵輪を転舵させるラックアンドピニオン式操舵装置は、ステアリングホイールの操舵操作に応じて回転するピニオン軸と、ピニオン軸に噛み合って車幅方向に進退移動するラック軸とを備えている。ラック軸の両端部は、ボールジョイントやタイロッドによって左右の転舵輪にそれぞれ連結されており、ラック軸が進退移動することにより転舵輪が転舵される。
【０００３】
このようなラックアンドピニオン式操舵装置では、ステアリングホイールが中立位置にある状態からの操舵開始時における操舵力の大きさが操舵フィーリングの良否に大きな影響を与えることが知られている。つまり、中立位置からの操舵開始時においてステアリングホイールを回転させるために大きな力を要すると、運転者に引っ掛かり感を与え、操舵フィーリングが低下してしまう。そこで、本出願人は、操舵開始時に生じる引っ掛かり感を低減することが可能な電動パワーステアリング装置を提案している（特許文献１，２参照）。
【０００４】
特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置は、ラック軸をピニオン軸に押し付けるラックガイド機構のサポートヨークのガイド部と台座部との間に弾性体を配置することによって操舵開始時に生じる引っ掛かり感を低減している。また、特許文献２に記載の電動パワーステアリング装置は、電動モータのトルクによって回転するウォーム軸と、ウォーム軸に噛み合ってステアリングシャフトと一体に回転するウォームホイールとを備え、操舵トルクが微小で電動モータがトルクを発生しない不感帯では、ウォーム軸を支持する軸受を圧電素子等のアクチュエータによって軸方向に動かすことでウォーム軸を軸方向に移動させ、操舵操作をアシストするように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−８１８６７号公報
【特許文献２】特開２０１２−１２６３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記のような対策によったとしても、製造される個々の製品によっては、操舵開始時に生じる引っ掛かり感を十分には低減できない場合があった。本願の発明者らは、この問題の原因を鋭意研究し、ピニオン軸に熱処理を施すことによって発生するピニオン軸の湾曲歪が操舵開始時における引っ掛かり感の一因になっていることを見出した。この対策として、例えばピニオン軸の湾曲歪を矯正する工程や、熱処理後にピニオン軸のピニオン歯をスカイビング等によって仕上げ加工する工程を追加することが考えられるが、このような工程は加工装置が大掛かりなものとなり、また加工時間も増大するためにピニオン軸の製造コストが大幅に上昇してしまう。
【０００７】
そこで、本発明者は、ピニオン軸が湾曲していても操舵開始時における引っ掛かり感を低減するための構成を発案し、本発明をなすに至った。すなわち、本発明の目的は、製造コストの上昇を抑えながら操舵開始時に生じる引っ掛かり感を低減し、操舵フィーリングを向上させることが可能なラックアンドピニオン式操舵装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記の目的を達成するため、ラック歯を有し、軸方向移動によって車両の転舵輪を転舵させるラック軸と、ピニオン歯を有し、ステアリングホイールの操舵操作に応じて回転するピニオン軸と、前記ラック軸及び前記ピニオン軸を支持すると共に前記ラック歯と前記ピニオン歯との噛み合い部を収容するハウジングとを備え、前記ピニオン歯は、前記ステアリングホイールが中立位置にあるとき、前記ピニオン軸の１回転のうち前記ラック軸を軸方向移動させるために必要なトルクが最も小さくなる回転位置で前記ラック歯に噛み合っている、ラックアンドピニオン式操舵装置を提供する。
【０００９】
また、本発明は、上記の目的を達成するため、前記ピニオン軸の１回転のうち前記ラック軸を軸方向移動させるために必要なトルクが最も小さくなる回転位置を検出する検出工程と、前記ラック軸に前記ラック歯が設けられた部分のうち前記ステアリングホイールを左右両側の最大舵角まで操舵したときに前記ピニオン歯が噛み合う範囲の中央部と前記検出工程で検出された前記回転位置における前記ピニオン歯とが噛み合うように、前記ハウジングに前記ラック軸及び前記ピニオン軸を組み付ける組み付け工程と、を有するラックアンドピニオン式操舵装置の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るラックアンドピニオン式操舵装置及びラックアンドピニオン式操舵装置の製造方法によれば、製造コストの上昇を抑えながら操舵開始時に生じる引っ掛かり感を低減し、操舵フィーリングを向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の構成例を示す構成図である。
【図２】ステアリングギヤの一部を示す断面図である。
【図３】検出工程の一例を示す説明図である。
【図４】検出工程の変形例を示す説明図である。
【図５】検出工程の他の変形例を示す説明図である。
【図６】ラック歯とピニオン歯との噛み合い部を示す図である。
【図７】実施の形態に係る操舵角と操舵トルクとの関係の一例を示すグラフである。
【図８】比較例に係る操舵角と操舵トルクとの関係の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［実施の形態］
本発明の実施の形態について、図１乃至図７を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の構成例を模式的に示す構成図である。
【００１４】
電動パワーステアリング装置１は、運転者が操舵操作するステアリングホイール１０と、ステアリングホイール１０が一端に接続されたステアリングシャフト２と、軸方向移動によって左右一対の前輪１４，１４を転舵するラック軸３１と、ステアリングシャフト２に連結されてラック軸３１と噛み合うピニオン軸３２と、ラック軸３１及びピニオン軸３２のそれぞれの一部を収容するハウジング３３と、運転者による操舵操作を補助する操舵補助装置４とを備えている。ハウジング３３の内部には、ラック軸３１を収容する筒部の両端に樹脂からなる一対のラックブッシュ３４がそれぞれ配置されており、ラック軸３１が一対のラックブッシュ３４を介してハウジング３３に支持されている。ラック軸３１、ピニオン軸３２、ハウジング３３、及び一対のラックブッシュ３４は、ラックアンドピニオン式操舵装置としてのステアリングギヤ装置３を構成する。図１では、ハウジング３３を仮想線（二点鎖線）で表し、その内部を図示している。
【００１５】
ステアリングシャフト２は、ステアリングホイール１０が一端部に固定されたコラムシャフト２１と、コラムシャフト２１に第１の自在継手２０１を介して連結された中間シャフト２２とを有している。中間シャフト２２には、第２の自在継手２０２を介してピニオン軸３２が連結されている。ステアリングシャフト２は、ステアリングホイール１０に付与された操舵トルクをピニオン軸３２に伝達する。ピニオン軸３２は、ステアリングホイール１０の操舵操作に応じて、その長手方向に沿った中心軸周りに回転する。
【００１６】
ピニオン軸３２は、中間シャフト２２とは反対側の端部近傍に複数のピニオン歯３２１が形成されたピニオン歯部３２０を有している。ピニオン歯３２１は、ピニオン軸３２の中心軸方向に対して歯筋が傾斜した斜歯である。ラック軸３１は、ピニオン歯３２１に噛合する複数のラック歯３１１からなるラック歯部３１０を有し、ピニオン軸３２の回転によって車幅方向に沿った軸方向に移動する。ピニオン軸３２のピニオン歯部３２０とラック軸３１のラック歯部３１０とは、ハウジング３３の内部で噛み合わされている。
【００１７】
ラック軸３１の両端部には、それぞれボールジョイントソケット１１，１１が固定され、これらのボールジョイントソケット１１，１１にそれぞれ連結されたタイロッド１２，１２が、ナックルアーム１３，１３を介して左右一対の前輪１４，１４に連結されている。この構成により、ラック軸３１は、ピニオン軸３２の回転による軸方向移動によって、転舵輪である左右の前輪１４，１４を転舵させる。
【００１８】
操舵補助装置４は、運転者がステアリングホイール１０に付与する操舵トルクを検出するトルクセンサ４１と、電動モータ４２と、電動モータ４２の出力軸４２１の回転力を減速してコラムシャフト２１に伝達する減速機構４３とを有している。減速機構４３は、電動モータ４２の出力軸４２１と一体に回転するウォーム４３１と、コラムシャフト２１と一体に回転するウォームホイール４３２とが噛み合わされている。電動モータ４２には、コントローラ４０からモータ電流が供給される。コントローラ４０は、トルクセンサ４１によって検出された操舵トルクや車速等に基づいて電動モータ４２を制御し、減速機構４３で減速された電動モータ４２の出力軸４２１の回転力が操舵補助力としてコラムシャフト２１に付与される。
【００１９】
図２は、ステアリングギヤ装置３の一部を示す断面図である。図２では、図面の下方が車両搭載時における鉛直方向の下側にあたる。
【００２０】
ピニオン軸３２は、軸方向の中央部よりも下側にピニオン歯部３２０が形成されている。より具体的には、ピニオン軸３２の軸方向における両端部のうち下側にあたる一方の端部側にピニオン歯３２１が設けられると共に、両端部のうち上側にあたる他方の端部とピニオン歯３２１が形成された部分との間が軸状の軸部３２２として形成されている。軸部３２２におけるピニオン歯部３２０とは反対側の先端部（上端部）には、第２の自在継手２０２（図１参照）が嵌合されるセレーション部３２２ａが形成されている。また、ピニオン軸３２のピニオン歯部３２０側の先端部（下端部）には、ピニオン歯部３２０から軸部３２２とは反対側に突出した円柱状のボス部３２３が設けられている。
【００２１】
ピニオン軸３２は、ハウジング３３の内部に配置された第１及び第２の軸受３５，３６を介してハウジング３３に回転可能に支持されている。第１の軸受３５は玉軸受であり、ピニオン軸３２の軸部３２２を支承している。第２の軸受３６は針状ころ軸受であり、ピニオン軸３２のボス部３２３を支承している。
【００２２】
ハウジング３３は、ピニオン軸３２の軸部３２２を挿通させる円筒部３３１を有しており、軸部３２２が円筒部３３１から上方に突出している。円筒部３３１の内面には雌ねじ３３１ａが形成され、この雌ねじ３３１ａに蓋部材３７が螺合している。ピニオン軸３２の軸部３２２は、蓋部材３７に形成された挿通孔３７０に挿通されている。また、円筒部３３１の外周面には、樹脂からなるカバー部材３８が嵌合されている。カバー部材３８は、ピニオン軸３２における軸部３２２の外周面３２２ｂをセレーション部３２２ａの付近まで覆っている。
【００２３】
ハウジング３３は、ラック歯３１１とピニオン歯３２１との噛み合い部３０を収容している。ハウジング３３には、ラック軸３１をピニオン軸３２に押し付けて噛み合い部３０における歯打ち音の発生を抑制するラックガイド機構３９が収容されている。ラックガイド機構３９は、ハウジング３３に設けられた収容穴３３０に進退移動可能に収容されたサポートヨーク３９１と、サポートヨーク３９１とラック軸３１の背面との間に配置された樹脂からなるシート部材３９２と、サポートヨーク３９１をラック軸３１に向かって付勢するコイルばね３９３と、収容穴３３０の開口を閉塞するプラグ３９４とを有している。
【００２４】
第１及び第２の軸受３５，３６、蓋部材３７、カバー部材３８、及びラックガイド機構３９は、ラック軸３１及びピニオン軸３２等と共にステアリングギヤ装置３を構成する。
【００２５】
ピニオン軸３２は、ピニオン歯３２１の歯面の強度を高めるために、その表面が熱処理されている。この熱処理は、例えば焼入れ及び焼き戻しである。ピニオン軸３２は、この熱処理に起因して中心軸が弓形に湾曲する場合がある。この場合、ラック軸３１の中心軸とピニオン軸３２の中心軸との間の距離（芯間距離）、すなわちラック歯３１１に対するピニオン歯３２１の位置がピニオン軸３２の回転に伴って変動し、図２の左右方向においてピニオン歯３２１がラック軸３１側に変位したときにはピニオン歯３２１及びラック歯３１１の歯面同士が強く当たり、ピニオン歯３２１がラック軸３１から離れる方向に変位したときには歯面の当たりが弱くなる。これにより、ステアリングホイール１０を回転させてラック軸３１を軸方向移動させるために必要な操舵トルクがピニオン軸３２の回転位置によって周期的に変動する。
【００２６】
この場合において、ステアリングホイール１０が中立位置にあるときにピニオン軸３２の１回転のうち操舵トルクが最も大きくなる位置でピニオン歯３２１がラック歯３１１に噛み合うと、中立位置からの操舵開始時に生じる引っ掛かり感が大きくなってしまう。また、ステアリングホイール１０が中立位置にあるときに、操舵角の変化に対する操舵トルクの変化の割合が大きな位置（例えば操舵トルクが最大となる位置と最小となる位置との中間位置）でピニオン歯３２１がラック歯３１１に噛み合うと、中立位置付近において左右の一側にステアリングホイール１０を操舵操作するために必要な操舵トルクと左右の他側にステアリングホイール１０を操舵操作するために必要な操舵トルクとの差が大きくなってしまう。
【００２７】
そこで、本実施の形態では、ステアリングホイール１０が中立位置にあるとき、ピニオン軸３２の１回転のうちラック軸３１を軸方向移動させるために必要なトルクが最も小さくなる回転位置でピニオン歯３２１がラック歯３１１に噛み合うように、ラック軸３１及びピニオン軸３２がハウジング３３に組み付けられている。この回転位置は、換言すればピニオン歯３２１が形成された部分におけるピニオン軸３２の中心軸が１回転のうち最もラック軸３１の中心軸から離れる方向に変位する位置である。
【００２８】
次に、このようにラック軸３１及びピニオン軸３２を組み付けてステアリングギヤ装置３を製造するための製造方法の具体例について説明する。
【００２９】
（ステアリングギヤ装置３の製造方法）
ステアリングギヤ装置３の製造方法は、ピニオン軸３２の１回転のうちラック軸３１を軸方向移動させるために必要なトルクが最も小さくなる回転位置（以下、この回転位置を「特定回転位置」という。）を検出する検出工程と、ラック軸３１にラック歯３１１が設けられた部分のうちステアリングホイール１０を左右両側の最大舵角まで操舵したときにピニオン歯３２１が噛み合う範囲の中央部と特定回転位置におけるピニオン歯３２１とが噛み合うように、ハウジング３３にラック軸３１及びピニオン軸３２を組み付ける組み付け工程とを有している。
【００３０】
図３は、検出工程の一例を示す説明図である。この検出工程では、試験用噛合部材としてのマスターギヤ５１のギヤ歯５１１をピニオン歯３２１に噛み合わせてピニオン軸３２を回転させた際のマスターギヤ５１の移動量に基づいて特定回転位置を検出する。図３の図示例では、マスターギヤ５１がピニオン軸３２のピニオン歯部３２０と同一のピッチ円径及び歯数を有する外歯歯車であるが、マスターギヤ５１のピッチ円径や歯数はピニオン歯部３２０と異なっていてもよい。また、試験用噛合部材として、例えばラック軸３１と同一の諸元を有する棒状のラックシャフトを用いてもよい。
【００３１】
図３（ａ）では、マスターギヤ５１を含む試験装置５の構成例を示している。この試験装置５は、ピニオン軸３２のピニオン歯部３２０に噛み合わされるマスターギヤ５１と、マスターギヤ５１を回転可能に支持する支持体５２と、支持体５２をピニオン歯部３２０側に弾性的に押し付ける弾性体としてのコイルばね５３と、ピニオン軸３２の径方向における支持体５２の移動量を検出するためのリニアゲージ５４と、ピニオン軸３２のボス部３２３を支持する支持ピン５５と、ピニオン軸３２のセレーション部３２２ａを把持してピニオン軸３２を回転させるロータ５６とを有している。
【００３２】
マスターギヤ５１は、外周面にギヤ歯５１１が設けられた本体５１０と、本体５１０から軸方向両側に突出する一対の軸状の突部５１２とを有している。支持体５２は、マスターギヤ５１の一対の突部５１２を支持しており、マスターギヤ５１と共にピニオン軸３２の径方向へスライド移動可能に図略の保持具に保持されている。コイルばね５３は、その軸方向に弾性的に圧縮されており、復元力によって支持体５２を矢印Ａ方向に押し付けている。
【００３３】
リニアゲージ５４は、本体部５４１と、支持体５２に先端部が当接するステム部５４２とを有している。本体部５４１は、ステム部５４２の本体部５４１に対する相対的な移動量を検出して検出結果を表示部に表示し、又は検出結果を電気信号によって外部に出力する。支持ピン５５は、円錐状の先端部がピニオン軸３２の端面に形成された中心孔に嵌入してボス部３２３を支持している。ロータ５６は、例えば電動モータによって回転する回転体５６１と、回転体５６１と共に回転してピニオン軸３２のセレーション部３２２ａを把持する複数のチャック爪５６２とを有している。このように、試験装置５は、ピニオン軸３２の両端部を支持ピン５５及びロータ５６によって支持し、ピニオン軸３２を回転させる。
【００３４】
図３（ａ）では、ピニオン軸３２がロータ５６の回転力によって回転する際の回転軸Ｏ、及びピニオン軸３２の中心軸Ｃをそれぞれ一点鎖線で示している。図３（ａ）に示すように、ピニオン軸３２は、熱処理による応力によって中心軸が弓形に湾曲している。なお、図３（ａ）では、説明の明確化のため、ピニオン軸３２の湾曲を誇張して図示している。このようにピニオン軸３２が湾曲していることにより、ピニオン軸３２が回転するとマスターギヤ５１が回転しながら支持体５２と共にピニオン軸３２の径方向に進退移動する。
【００３５】
図３（ｂ）は、マスターギヤ５１及び支持体５２が最も回転軸Ｏに近づく方向（図面下方）に移動したときの状態を示す状態図であり、図３（ｃ）は、マスターギヤ５１及び支持体５２が最も回転軸Ｏから離間する方向（図面上方）に移動したときの状態を示す状態図である。図３（ｂ）に示す状態と図３（ｃ）に示す状態とでは、ピニオン軸３２の回転位置が１８０°変化しており、この半回転の間にマスターギヤ５１及び支持体５２が回転軸Ｏに対して垂直な方向に移動する。
【００３６】
検出工程では、ピニオン軸３２を３６０°以上回転させ、その間にマスターギヤ５１及び支持体５２が最も回転軸Ｏに接近する回転位置を特定回転位置として検出する。そして、この特定回転位置を作業者が目視で検出できるように、ピニオン軸３２に目印をつける。この目印をつける作業は、例えばリニアゲージ５４の検出結果に基づいて作業者が手作業によって行ってもよく、試験装置５に自動的に行わせてもよい。試験装置５は、例えば特定回転位置が回転方向の所定の位置に来る位相でピニオン軸３２の回転を停止させる。そして、この停止状態においてピニオン軸３２に特定回転位置を示す目印が付与される。この目印は、例えば塗料でもよく、刻印でもよい。あるいは、着脱可能なＣリング状の樹脂部材や粘着層を有するシール部材であってもよい。図３（ｂ）に示す例では、目印としてマーキングされた塗料Ｐを示している。
【００３７】
図４（ａ）は、試験装置５の変形例である試験装置５Ａを示す構成図である。図４において、図３に示した試験装置５と共通する部材については同一の符号を付して重複した説明を省略する。試験装置５Ａは、試験装置５のマスターギヤ５１及び支持体５２に替えて、ピニオン歯３２１の歯先面３２１ａに当接する平坦な当接面５７ａを有する当接部材５７を有している。当接部材５７は、図略の保持具によって回転軸Ｏに対して垂直な方向にスライド移動可能に保持されている。また、当接部材５７は、コイルばね５３によってピニオン軸３２に押し付けられており、当接部材５７のスライド方向への移動量はリニアゲージ５４によって検出される。
【００３８】
図４（ｂ）は、ピニオン軸３２のピニオン歯部３２０及び当接部材５７の一部を回転軸Ｏに沿って見た状態を示す説明図である。図４（ｂ）に示すように、ピニオン歯部３２０には８つのピニオン歯３２１が形成されている。また、ピニオン軸３２が湾曲していることにより、当接部材５７の当接面５７ａが接触するピニオン歯３２１の歯先面３２１ａと回転軸Ｏとの間の距離は、各ピニオン歯３２１ごとに異なっている。
【００３９】
図４（ｂ）では、ピニオン歯３２１の歯先面３２１ａが回転軸Ｏから最も離間した位置で当接部材５７の当接面５７ａに接触した状態を実線で示し、ピニオン歯３２１の歯先面３２１ａが回転軸Ｏから最も近い位置で当接部材５７の当接面５７ａに接触した状態を仮想線（二点鎖線）で示している。また、図４（ｂ）では、実線で示す状態のピニオン軸３２の中心軸を符号Ｃ１で示し、仮想線で示す状態のピニオン軸３２の中心軸を符号Ｃ２で示している。図４（ｂ）に示すように、当接部材５７はピニオン軸３２の回転に伴って回転軸Ｏに対して垂直なピニオン軸３２の径方向に進退移動する。
【００４０】
この試験装置５Ａを用いた検出工程では、８つのピニオン歯３２１のそれぞれの歯先面３２１ａが当接部材５７の当接面５７ａに接触するピニオン軸３２の８つの回転位置をそれぞれ測定点とし、これらの測定点のうち最も当接部材５７が回転軸Ｏに近い位置で歯先面３２１ａに当接するときのピニオン軸３２の回転位置を特定回転位置とする。そして、この特定回転位置を作業者が目視で検出できるように目印をつける。すなわち、この検出工程は、ピニオン軸３２を回転させた際のピニオン歯３２１の歯先面３２１ａの位置の変化量に基づいて特定回転位置を検出する工程である。
【００４１】
なお、この検出工程をさらに変形して、ピニオン軸３２を回転させたときの歯先面３２１ａの位置を例えばレーザー距離計を用いて非接触で検出してもよい。この場合、例えば図４（ａ）に示すリニアゲージ５４の位置にレーザー距離計を配置して、ピニオン軸３２を回転させたときの歯先面３２１ａとレーザー距離計との間の距離を、歯先面３２１ａで反射したレーザー光の反射光によって測定する。このような方法によっても、ピニオン軸３２を回転させた際のピニオン歯３２１の歯先面３２１ａの位置の変化量に基づいて特定回転位置を検出することができる。
【００４２】
図５（ａ）は、別の変形例に係る試験装置５Ｂを示す構成図である。この試験装置５Ｂでは、ピニオン軸３２を回転させた際の軸部３２２の外周面３２２ｂの位置の変化量に基づいて特定回転位置を検出する。試験装置５Ｂは、リニアゲージ５４を有し、ステム部５４２の先端部を軸部３２２の外周面３２２ｂに当接させて、ピニオン軸３２を回転させた際の軸部３２２の外周面３２２ｂの位置の変化量を測定する。なお、リニアゲージ５４のステム部５４２は、ピニオン軸３２の長手方向の中央部における軸部３２２の外周面３２２ｂに当接させることが望ましい。軸部３２２の外周面３２２ｂの振れ量は、この中央部において最も大きくなるためである。
【００４３】
図５（ｂ）は、リニアゲージ５４のステム部５４２が当接する当接位置付近の軸部３２２を回転軸Ｏに沿って見た状態を示す説明図である。ピニオン軸３２が湾曲していることにより、回転軸Ｏに対する軸部３２２の外周面３２２ｂの位置は、ピニオン軸３２の回転に伴って変動する。
【００４４】
図５（ｂ）では、軸部３２２の外周面３２２ｂが回転軸Ｏから最も離間した位置でリニアゲージ５４のステム部５４２に接触した状態を実線で示し、軸部３２２の外周面３２２ｂが回転軸Ｏに最も近い位置でリニアゲージ５４のステム部５４２に接触した状態を仮想線（二点鎖線）で示している。また、図５（ｂ）では、実線で示す状態のピニオン軸３２の中心軸を符号Ｃ１で示し、仮想線で示す状態のピニオン軸３２の中心軸を符号Ｃ２で示している。
【００４５】
この試験装置５Ｂを用いた検出工程では、リニアゲージ５４のステム部５４２の本体部５４１からの突出量が最も大きくなるピニオン軸３２の回転位置を特定回転位置とする。そして、この特定回転位置を作業者が目視で検出できるように目印をつける。なお、試験装置５Ｂにおいて、リニアゲージ５４に替えてレーザー距離計を用いてもよい。この場合、測定光としてのレーザー光を軸部３２２の外周面３２２ｂに向かって回転軸Ｏに対して垂直に照射し、レーザー距離計と軸部３２２の外周面３２２ｂとの距離が最も長くなるピニオン軸３２の回転位置を特定回転位置とする。
【００４６】
図６は、ハウジング３３内で噛み合わされたラック歯３１１とピニオン歯３２１との噛み合い部３０を示す図である。図６において、黒丸はピニオン軸３２の特定回転位置を示している。また、図６の白丸は、ラック軸３１の軸方向において、ピニオン歯３２１が噛み合うラック歯部３１０の範囲の中央部を示している。ラック歯部３１０は、ステアリングホイール１０が中立位置にあるとき、白丸で示す中央部の位置でピニオン歯部３２０に噛み合う。検出工程に続く組み付け工程では、特定回転位置におけるピニオン歯３２１が当該中央部におけるラック歯３１１に噛み合うように、ハウジング３３にラック軸３１及びピニオン軸３２を組み付ける。
【００４７】
図７は、上記のように組み付けられたステアリングギヤ装置３において、ピニオン軸３２を回転させてラック軸３１をステアリングホイール１０の左右の最大舵角に対応するラックエンド位置まで軸方向に移動させた場合の操舵角（ピニオン軸３２の回転位置）と操舵トルクとの関係を示すグラフである。操舵角が０°の位置は、ステアリングホイール１０の中立位置に対応する。この操舵トルクの測定は、ラック軸３１にボールジョイントソケット１１やタイロッド１２を連結しない電動パワーステアリング装置１の単体の状態で行ったものであり、図７の縦軸に示す操舵トルクは、ピニオン軸３２の回転によってラック軸３１を軸方向移動させるために必要なトルクを表している。
【００４８】
図７に示すように、ピニオン軸３２が湾曲している場合の操舵トルクは、ピニオン軸３２の１回転に相当する操舵角の３６０°を１周期として正弦波状にうねるように変動し、ステアリングホイール１０の操舵操作によってラック軸３１を軸方向移動させるために必要なトルクは、このうねりの谷にあたる範囲で最も小さくなる。検出工程で検出される特定回転位置は、このうねりの谷にあたるピニオン軸３２の回転位置である。すなわち、操舵角が０°となるときの操舵トルクは、操舵トルクの１周期におけるうねりの谷にあたる極小値である。
【００４９】
このように、本実施の形態では、ステアリングホイール１０が中立位置にある状態からの操舵開始時における操舵トルクが１周期におけるうねりの谷にあたる極小値付近であることにより、中立位置からの操舵開始時に生じる引っ掛かり感が低減され、操舵フィーリングが良好となる。
【００５０】
図８（ａ）及び（ｂ）は、比較例として示す操舵角と操舵トルクとの関係を示すグラフである。図８（ａ）は、ステアリングホイール１０が中立位置にあるとき、ピニオン軸３２の１回転のうち操舵トルクが最も大きくなる回転位置でピニオン歯３２１がラック歯３１１に噛み合わされた場合の測定結果を示し、図８（ｂ）は、ステアリングホイール１０が中立位置にあるとき、ピニオン軸３２の１回転のうち操舵トルクが最も大きくなる回転位置と最も小さくなる回転位置との中間の位置でピニオン歯３２１がラック歯３１１に噛み合わされた場合の測定結果を示している。
【００５１】
操舵角と操舵トルクとの関係が図８（ａ）に示すようなものである場合には、ステアリングホイール１０の中立位置からの操舵開始時に生じる引っ掛かり感が大きくなってしまう。また、操舵角と操舵トルクとの関係が図８（ａ）に示すようなものである場合には、中立位置付近において左右の一側にステアリングホイール１０を操舵する際の操舵トルクと左右の他側にステアリングホイール１０を操舵する際の操舵トルクとの差が大きくなり、操舵トルクの左右差が生じてしまう。これらは何れも操舵フィーリングを低下させる要因となる。
【００５２】
（実施の形態の作用及び効果）
以上説明した本実施の形態によれば、ステアリングホイール１０が中立位置にあるとき、ピニオン軸３２の１回転のうち操舵トルクが最も小さくなる回転位置でピニオン歯３２１がラック歯３１１に噛み合わされるので、中立位置からの操舵開始時に生じる引っ掛かり感が低減され、操舵フィーリングが向上する。また、ピニオン軸３２の熱処理後にスカイビング等によってピニオン歯３２１を仕上げ加工する必要がなく、また例えば前述の特許文献１，２に記載された発明のように部品点数の増加をもたらすこともないので、製造コストの上昇を抑えることができる。すなわち、本実施の形態によれば、製造コストの上昇を抑えながら操舵開始時に生じる引っ掛かり感を低減し、操舵フィーリングを向上させることが可能となる。
【００５３】
（付記）
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、これらの実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【００５４】
また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、コラムシャフト２１に操舵補助力が付与されるコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置に本発明を適用した場合について説明したが、これに限らず、例えばピニオン軸３２に操舵補助力が付与されるピニオンアシスト式のパワーステアリング装置に本発明を適用することも可能である。またさらに、油圧による操舵補助力がラック軸３１に付与される構成のパワーステアリング装置に本発明を適用することや、操舵補助装置を有しないステアリング装置に本発明を適用することも可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１０…ステアリングホイール            １４…前輪（転舵輪）
３…ステアリングギヤ（ラックアンドピニオン式操舵装置）
３０…噛み合い部                      ３１…ラック軸
３１０…ラック歯部                    ３１１…ラック歯
３２…ピニオン軸                      ３２０…ピニオン歯部
３２１…ピニオン歯                    ３２１ａ…歯先面
３２２…軸部                          ３２２ｂ…外周面
３３…ハウジング                      ５１…マスターギヤ（試験用噛合部材）
Ｃ…中心軸                            Ｏ…回転軸
【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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