(57)【要約】【課題】モータの回転トルクを伝達する歯車機構の組み付け精度が高く、優れた品質の電動パワーステアリング装置を提供すること。【解決手段】電動パワーステアリング装置１は、ラックシャフト２０と、複数の転動ボール３２を介在してラックシャフト２０に外挿する略円筒状のボールねじナット３１と、ラックシャフト２０及びボールねじナット３１の外周側に同軸上に配置するよう構成した略円筒形状をなし、その内周面にボールねじナット３１を嵌入するためのナット嵌合部４１６を形成したスリーブ４１と、歯車機構４２を介してスリーブ４１を回転させるモータ４０と、モータマウント部１２４を含み、かつ、スリーブ４１を収容する中空部１２２を含むスリーブハウジング１２とを有してなる。スリーブハウジング１２の両端部のうち挿入端部１２０の内径は、ボールねじナット３１の外径よりも大きくしてある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングピニオンと係合して該ステアリングピニオンの回転運動に従動して往復運動を行うように構成したラックシャフトと、
複数の転動ボールを介在して上記ラックシャフトに外挿する略円筒状のボールねじナットと、
上記ラックシャフト及び上記ボールねじナットの外周側に同軸上に配置するよう構成した略円筒形状をなし、その内周面に上記ボールねじナットを嵌入して固定するためのナット嵌合部を形成したスリーブと、
歯車機構を介して上記スリーブを回転させるよう、該スリーブの外周側に配置されたモータと、
該モータを取り付けるモータマウント部を含み、かつ、上記スリーブを回転可能に収容する中空部を含むスリーブハウジングとを有してなり、
上記スリーブハウジングの両端部のうち、上記スリーブの上記ナット嵌合部が開口する側に当たる挿入端部の内径は、上記ボールねじナットの外径よりも大きくしてあることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
請求項１において、上記スリーブハウジングは、上記挿入端部に連結されて上記ラックシャフトの上記往復運動を軸支するよう構成したエンドハウジング及び、上記挿入端部とは反対側の端部に連結されて上記ラックシャフトの上記往復運動を軸支するよう構成したベースハウジングと組み合わせて、上記ラックシャフトを内挿して収容するための３分割構造を呈するラックハウジングをなすよう構成してあることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
請求項２において、上記スリーブは、上記スリーブハウジングの内周面に支持される第１ベアリングと、上記ベースハウジングの内周面に支持される第２ベアリングとにより回転可能に支持してあることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
請求項１において、上記スリーブは、上記ナット嵌合部が開口する側の端部に第１ベアリングを外挿し、かつ、上記反対側の端部に第２ベアリングを外挿するように構成してあり、
上記歯車機構は、上記スリーブに外挿して固定した第１の歯車と、該第１の歯車と係合すると共に上記モータ出力軸に連結された第２の歯車とを有してなり、
上記スリーブハウジングは、上記スリーブを収容した後に上記挿入端部側の外方から上記第１ベアリングを装着できるように構成してあり、かつ、上記挿入端部の内径は、上記第１の歯車、上記スリーブ及び上記第２ベアリングのいずれの外径よりも大きくしてあることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
請求項４において、上記スリーブハウジングは、上記挿入端部に連結されて上記ラックシャフトの上記往復運動を軸支するよう構成したエンドハウジングと組み合わせて、上記ラックシャフトを内挿して収容するための２分割構造を呈するラックハウジングをなすよう構成してあ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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，モータの回転トルクを利用して、車両ステアリングの操作に要する力を軽減する電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、モータの回転トルクを利用して、運転者のステアリング操作力を軽減するための車両用の電動パワーステアリング装置がある。
上記電動パワーステアリング装置としては、例えば、ボールねじ機構を介在してラックシャフトに外挿したスリーブを有してなり、上記モータ出力軸の回転によって上記スリーブを回転するように構成したものがある。このような電動パワーステアリング装置では、上記ボールねじ機構の作用により、上記スリーブの回転トルクを上記ラックシャフトの往復駆動力に変換している。さらに、例えば、上記モータ出力軸と上記スリーブとの間に歯車機構を配置し、この歯車機構を介して回転運動を伝達するように構成する場合がある（例えば、特許文献１参照。）。このような電動パワーステアリング装置を設計仕様に沿って適切に動作させるためには、上記歯車機構のバックラッシュやプリロード等の特性値を精度良く管理する必要がある。
【０００３】
しかしながら、上記従来の電動パワーステアリング装置では、次のような問題がある。すなわち、上記歯車機構を組み立てるに当たっては、予め、上記ボールねじ機構を組み付けた上記ラックシャフトを上記スリーブに組み込んでおく必要がある。
そのため、上記スリーブと上記モータとの間に配設される上記歯車機構単体で、そのバックラッシュやプリロード値等の特性値を計測、調整することは困難であった。それ故、従来では、上記ボールねじ機構や上記ラックシャフトを含めた全体の特性値を計測し、計測した全体の特性値から上記歯車機構の特性値を推定するよりほかなかった。
したがって、上記の電動パワーステアリング装置では、上記モータの回転トルクを上記スリーブに伝達するための歯車機構のバックラッシュやプリロード等の特性値を高精度に管理できないおそれがある。それ故、上記従来の電動パワーステアリング装置では、上記歯車機構の耐久性や伝達効率等の諸仕様について、実際の使用に際して要求される以上に余裕を持った設計を行う必要があった。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１２７８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであり、モータの回転トルクを伝達する歯車機構の組み付け精度が高く、優れた品質の電動パワーステアリング装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ステアリングピニオンと係合して該ステアリングピニオンの回転運動に従動して往復運動を行うように構成したラックシャフトと、
複数の転動ボールを介在して上記ラックシャフトに外挿する略円筒状のボールねじナットと、
上記ラックシャフト及び上記ボールねじナットの外周側に同軸上に配置するよう構成した略円筒形状をなし、その内周面に上記ボールねじナットを嵌入して固定するためのナット嵌合部を形成したスリーブと、
歯車機構を介して上記スリーブを回転させるよう、該スリーブの外周側に配置されたモータと、
該モータを取り付けるモータマウント部を含み、かつ、上記スリーブを回転可能に収容する中空部を含むスリーブハウジングとを有してなり、
上記スリーブハウジングの両端部のうち、上記スリーブの上記ナット嵌合部が開口する側に当たる挿入端部の内径は、上記ボールねじナットの外径よりも大きくしてあることを特徴とする電動パワーステアリング装置にある（請求項１）。
【０００７】
ここで、上記挿入端部の内径が、上記ボールねじナットの外径よりも大きいとは、上記ラックシャフトの軸方向を基準の軸方向としたときに、上記挿入端部における上記軸方向に直交する断面の内周形状が、上記ボールねじナットにおける上記軸方向に直交する断面の外形状を包含する形状であることを意味している。
すなわち、本発明の電動パワーステアリング装置では、上記スリーブハウジングの上記挿入端部は、上記ボールねじナットを挿通できるように構成してある。
そのため、上記電動パワーステアリング装置によれば、予め、上記スリーブハウジングに上記スリーブ等を組み付けておき、その後、上記挿入端部側から上記ボールねじナットを外挿した上記ラックシャフトを組み付けることができる。
それ故、上記電動パワーステアリング装置では、その組み付け工程における上記ラックシャフトを組み付ける前の段階で、上記モータと上記スリーブとの間に配設した上記歯車機構のバッラッシュや歯当たり状態やプリロード等の特性値を精度良く計測し、これらの特性値を精度良く調整可能である。
【０００８】
したがって、本発明の電動パワーステアリング装置は、上記歯車機構を精度良く調整できるため、上記モータの回転駆動力を上記スリーブに効率良く伝達できる優れた装置となる。
さらに、上記歯車機構の状態を良好に調整した上記電動パワーステアリング装置は、長期間の使用に渡って、その初期特性を維持し得る優れた品質を有するものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明においては、上記スリーブハウジングは、上記挿入端部に連結されて上記ラックシャフトの上記往復運動を軸支するよう構成したエンドハウジング及び、上記挿入端部とは反対側の端部に連結されて上記ラックシャフトの上記往復運動を軸支するよう構成したベースハウジングと組み合わせて、上記ラックシャフトを内挿して収容するための３分割構造を呈するラックハウジングをなすよう構成してあることが好ましい（請求項２）。
この場合には、上記ラックハウジングの３分割構造を活用して、上記電動パワーステアリング装置を効率良く組み立てることができ、その生産性を向上することができる。
すなわち、上記ベースハウジングと上記スリーブハウジングとの分割構造によれば、例えば、上記スリーブにおける上記ベースハウジング側の端部を回転支持するベアリングの組み付け作業が容易になる。
【００１０】
また、上記スリーブは、上記スリーブハウジングの内周面に支持される第１ベアリングと、上記ベースハウジングの内周面に支持される第２ベアリングとにより回転可能に支持してあることが好ましい（請求項３）。
この場合には、上記第１ベアリングと上記第２ベアリングとによる軸方向の２箇所の位置により、上記スリーブを確実性高く回転支持することができる。
【００１１】
また、上記スリーブは、上記ナット嵌合部が開口する側の端部に第１ベアリングを外挿し、かつ、上記反対側の端部に第２ベアリングを外挿するように構成してあり、
上記歯車機構は、上記スリーブに外挿して固定した第１の歯車と、該第１の歯車と係合すると共に上記モータ出力軸に連結された第２の歯車とを有してなり、
上記スリーブハウジングは、上記スリーブを収容した後に上記挿入端部側の外方から上記第１ベアリングを装着できるように構成してあり、かつ、上記挿入端部の内径は、上記第１の歯車、上記スリーブ及び上記第２ベアリングのいずれの外径よりも大きくしてあることが好ましい（請求項４）。
【００１２】
この場合には、例えば、まず、上記第１の傘歯車を装着してない上記スリーブを上記スリーブハウジングに収容することができる。そして、上記挿入端部側から挿入されて、上記スリーブの外周側を経由して上記第２ベアリングにまで至るように構成した専用工具等を用いて、上記第１ベアリングを固定するためのナット等を締め付けることができる。そしてその後、上記挿入端部から挿入する上記第１の傘歯車を上記スリーブの所定位置に外挿することができる。
【００１３】
さらに、例えば、上記第１の傘歯車よりも上記第１ベアリングの外径が大きい場合には、予め、上記第１の傘歯車を外挿した上記スリーブを上記スリーブハウジングに収容することもできる。そして、上記挿入端部側から挿入されて、上記第１の傘歯車等の外周側を経て上記第１ベアリングにまで至るような専用工具等を準備すれば、上記第１ベアリングを固定するためのナット等を締め付けることが可能である。
【００１４】
また、上記スリーブハウジングは、上記挿入端部に連結されて上記ラックシャフトの上記往復運動を軸支するよう構成したエンドハウジングと組み合わせて、上記ラックシャフトを内挿して収容するための２分割構造を呈するラックハウジングをなすよう構成してあることが好ましい（請求項５）。
上記挿入端部から上記スリーブ及び上記第１の傘歯車を挿入できるように構成すれば、上記スリーブハウジングにおける上記挿入端部とは反対側の端部側を広く開口させる必要がなくなる。それ故、上記スリーブハウジングの上記反対側の端部側に、別のハウジング部材を連結する必要がなくなるため、上記スリーブハウジングと上記エンドハウジングとからなる２分割構造として上記ラックハウジングを構成することができる。
そして、この場合には、上記電動パワーステアリング装置における上記ラックシャフトの軸方向の組み付け精度を向上でき、ボールねじ機構や、ベアリング等に作用させるプリロード等の精度を向上できると共に、転舵輪のアライメント特性等のステアリング特性を向上して、運転者の操作フィールを含む装置全体の品質をさらに向上することができる。
【実施例】
【００１５】
（実施例１）
本例は、ＤＣモータ４０の回転トルクを伝達する歯車機構４２単体での検査工程を実施し得るように構成した電動パワーステアリング装置１に関する例である。本例の内容について、図１〜図７を用いて説明する。
本例の電動パワーステアリング装置１は、図１に示すごとく、ステアリングピニオン（図示略）と係合して該ステアリングピニオンの回転運動に従動して往復運動を行うように構成したラックシャフト２０と、複数の転動ボール３２を介在してラックシャフト２０に外挿する略円筒状のボールねじナット３１と、ラックシャフト２０及びボールねじナット３１の外周側に同軸上に配置するよう構成した略円筒形状をなし、その内周面にボールねじナット３１を嵌入して固定するためのナット嵌合部４１６を形成したスリーブ４１と、歯車機構４２を介してスリーブ４１を回転させるよう、該スリーブ４１の外周側に配置されたモータ４０と、該モータ４０を取り付けるモータマウント部１２４を含み、かつ、スリーブ４１を回転可能に収容する中空部１２２を含むスリーブハウジング１２とを有してなる装置である。
上記スリーブハウジング１２の両端部のうち、上記スリーブ４１のナット嵌合部４１６が開口する側に当たる挿入端部１２０の内径は、上記ボールねじナット３１の外径よりも大きくしてある。
以下に、この内容について詳しく説明する。
【００１６】
本例の電動パワーステアリング装置１は、図１に示すごとく、例えば、ラックアンドピニオン式のギヤ係合構造を有するステアリング機構（図示略）に対して、ＤＣモータ４０が生じる回転トルクをアシスト力として入力するように構成した装置である。
なお、上記ＤＣモータ４０としては、ブラシレスモータでも、ブラシ付きモータであっても良い。また、ＤＣモータ４０に代えて交流モータを採用することも可能である。
【００１７】
本例の電動パワーステアリング装置１では、上記ステアリングギヤ機構とは独立して、ＤＣモータ４０を備えたパワーアシスト部１５を配設してある。該パワーアシスト部１５は、図１に示すごとく、ステアリングギヤ機構を構成するラックシャフト２０の外周側に形成してある。
本例のパワーアシスト部１５は、上記のごとく、ラックシャフト２０の外周側に同軸上に配設したボールねじ機構３０を介設してラックシャフト２０に外挿した略円筒形状のスリーブ４１と、歯車機構４２を介在してスリーブ４１を回転させるよう構成したＤＣモータ４０と、ラックシャフト２０を軸方向に貫通させた状態で収容するラックハウジング１０とから構成してある。そして、本例では、上記スリーブハウジング１２は、３分割構造を呈するラックハウジング１０の一部として構成してある。
【００１８】
上記スリーブ４１は、同図に示すごとく、ラックシャフト２０の外周側に同軸上に配置するように構成してある。このスリーブ４１は、上記軸方向における後述するベースハウジング１３側となる端部に支持部４１２を有している。また、後述するエンドハウジング１１側となる端部には、支持部４１２よりも大径の支持部４１１を有している。そして、本例のスリーブ４１は、支持部４１１に外挿した第１ベアリング６１と、支持部４１２に外挿した第２ベアリング６２を介して、ラックハウジング１０の内周側に回転可能に保持されるように構成してある。
【００１９】
本例のスリーブ４１の中間部分の外周には、図１に示すごとく、上記歯車機構４２を構成する第１の傘歯車４２１を外挿して固定するための歯車支持部４１５を形成してある。この歯車支持部４１５は、圧入融着により固定した上記第１の傘歯車４２１を支持するように構成してある。
さらに、上記スリーブ４１における支持部４１１の内周側には、ボールねじナット３１を嵌入するためのナット嵌合部４１６を形成してある。このナット嵌合部４１６は、図示しない打ち込みキーを用いて、嵌入した上記ボールねじナット３１を固定するように構成してある。また、上記スリーブ４１の内周面には、ナット嵌合部４１６に隣接してネジ部を形成してある。該ネジ部は、上記ボールねじナット３１に対して上記軸方向の予荷重を負荷するためのナット４１７を螺入するように構成してある。
【００２０】
上記ボールねじナット３１は、図１に示すごとく、その内周面に螺旋状のボールねじ溝３１０を形成してなる略円筒状を呈する部材であって、スリーブ４１とラックシャフト２０とを係合するボールねじ機構３０を構成する部材である。一方、ラックシャフト２０の外周面には、その軸方向における所定の範囲に螺旋状のボールねじ溝２００を設けてある。
そして、ラックシャフト２０とボールねじナット３１とは、上記ボールねじ溝２００と上記ボールねじ溝３１０とを組み合わせてなる略円形断面形状の間隙に複数の転動ボールを転動可能に収容して上記ボールねじ機構３０を形成している。
【００２１】
上記歯車機構４２は、図１に示すごとく、スリーブ４１の外周側に同軸上に嵌合固定した略円環状の上記第１の傘歯車４２１と、継手機構４３を介在して上記ＤＣモータ４０のモータ出力軸４０１と連結した第２の傘歯車４２２とを相互に係合させてなる係合構造である。
なお、本例では、ラックシャフト２０とＤＣモータ４０のモータ出力軸４０１とが、およそ３４度の傾斜角を有する斜交傘歯車機構として上記歯車機構４２を構成している。なお、上記の傾斜角に代えて、ラックシャフト２０とモータ出力軸４０１との傾斜角は９０度を含む角度範囲で任意に変更することができる。例えば、電動パワーステアリング装置１を搭載する車両の搭載スペースを考慮して、上記傾斜角を適切に設定することが好ましい。
【００２２】
上記ラックハウジング１０は、図１に示すごとく、ＤＣモータ４０のモータマウント部１２４を含むスリーブハウジング１２と、該スリーブハウジング１２の上記挿入端部１２０に連結するエンドハウジング１１と、上記スリーブハウジング１２の反対側の端部に連結するベースハウジング１３とを組み合わせてなる３分割構造のハウジングである。
上記ベースハウジング１３は、上記スリーブハウジング１２と連結するためのフランジ部１３９を形成したハウジングであって、その内周面には、複列のラジアルベアリングである上記第２ベアリング６２の外周面を支持する支持面１３６を形成してある。そして、ベースハウジング１３の支持面１３６は、上記スリーブ４１に外挿した上記第２ベアリング６２を嵌入するように構成してある。このベースハウジング１３は、上記ラックシャフト２０の上記往復運動を摺動支持するように軸支するための図示しないシャフトブッシュを有してなる。
【００２３】
さらに、同図に示すごとく、上記ベースハウジング１３の内周面のうち、上記支持面１３６に対して上記軸方向に隣接する内周面には、上記第２ベアリング６２の外輪に対して上記軸方向の予荷重を作用する予圧ナット６２１を螺入するためのねじ部を形成してある。
そして、上記ベースハウジング１３は、上記支持面１３６に上記第２ベアリング６２を配置した状態で、上記予圧ナット６２１を締め込むことにより上記第２ベアリング６２に対して上記軸方向の予荷重を負荷し得るように構成してある。
【００２４】
上記スリーブハウジング１２は、図１に示すごとく、略円筒状をなすハウジング部材である。このスリーブハウジング１２は、略円筒状の内部にラックシャフト２０及びスリーブ４１を収容するための中空部１２２を形成してなると共に、上記ＤＣモータ４０及び継手機構４３を含むモータユニット４０２を収容するためのモータマウント部１２４を外周側に配設してなる。
上記モータマウント部１２４は、上記モータユニット４０２の略円筒形状を呈する先端部を挿入するための円筒形状を呈してなると共に上記中空部１２２に連通する内部空間を形成してなる。また、上記モータマウント部１２４の外部に向けて開口する端部には、上記モータユニット４０２をボルト結合するためのフランジ部を形成してある。そして、本例のモータマウント部１２４は、上記フランジ部にモータユニットをボルト結合するように構成してある。モータマウント部１２４に収容したモータユニット４０２では、その先端から突出する上記第２の傘歯車４２２の側面に形成した歯面が、上記中空部１２２側に対面するようにしてある。
なお、本例では、上記中空部１２２に収容したラックシャフト２０の軸方向に対して、上記モータ出力軸４０１の軸方向が３４度傾くように上記モータマウント部１２４を形成してある。
【００２５】
さらに、上記スリーブハウジング１２は、図１に示すごとく、上記中空部１２２における上記挿入端部１２０側の内周面に、上記スリーブ４１を軸支する上記第１ベアリング６１の外周面に当接する支持面１２６を有してなる。そして、上記挿入端部１２０には、エンドハウジング１１を連結するためのフランジ部１２８を形成してある。
特に、上記挿入端部１２０は、その内径を、上記ボールねじナット３１の外径よりも大きく構成してある。すなわち、本例の上記挿入端部１２０は、上記ボールねじナット３１を上記中空部１２２内に向けて挿入可能なように形成してある。
したがって、本例のスリーブハウジング１２によれば、中空部１２２にスリーブ４１を配置した後に、ボールねじナット３１を含む上記ボールねじ機構３０を組み付けたラックシャフト２０を上記挿入端部１２０側から挿入していくことができる。
【００２６】
上記エンドハウジング１１は、図１に示すごとく、上記スリーブハウジング１２側の端部に連結用のフランジ部１１８を有してなる略円筒状を呈するものである。そして、このエンドハウジング１１は、上記スリーブハウジング１２に対してフランジ部１１８をネジ固定するように構成してある。一方、エンドハウジング１１における上記フランジ部１１８側とは反対側の端部の内径は、上記ラックシャフト２０の外径よりも若干大きく形成してあり、その内周面には、ラックシャフト２０の上記往復運動を摺動支持するよう軸支するための略円筒状のシャフトブッシュ１１５を配置してある。
【００２７】
次に、本例の電動パワーステアリング装置１のうち上記パワーアシスト部１５を組み付ける手順について説明する。
まず、図２に示すごとく、予め、第１の傘歯車４２１を嵌合固定したスリーブ４１を準備する。そして、該スリーブ４１に対して、支持部４１２側から上記予圧ナット６２１と、第２ベアリング６２とをこの順番で外挿する。その後、該第２ベアリング６２に対して所定の軸方向の予荷重が作用するよう予圧ナット４１９を締め付ける。
次に、図３に示すごとく、ベースハウジング１３の内周面である支持面１３６と、上記第２ベアリング６２の外周面とが当接するようにベースハウジング１３に向けて上記スリーブ４１を嵌入する。このとき、ベースハウジング１３の内周面のネジ部に予圧ナット６２１を螺入しながら、上記スリーブ４１を嵌入していく。そして最後に、上記予圧ナット６２１を所定の締め付けトルクによって締め付けることで、上記第２ベアリング６２に対して所定の軸方向の予荷重を作用させる。
【００２８】
次に、図４に示すごとく、支持面１２６に第１ベアリング６１を配置したスリーブハウジング１２を用意する。そして、この第１ベアリング６１に対して上記スリーブ４１を内挿していくと共に、上記ベースハウジング１３のフランジ部１３９と、スリーブハウジング１２のフランジ部１２９とが相互に当接するまで近づけていきボルト結合する。そうすると、第１ベアリング６１の内周側には、スリーブ４１の端部の外周面をなす支持部４１１が嵌入される。
【００２９】
次に、図５に示すごとく、ＤＣモータ４０を収容すると共に、継手機構４３を介してモータ出力軸４０１を第２の傘歯車４２２に連結したモータユニット４０２を準備する。そして、上記スリーブハウジング１２のモータマウント部１２４の内部に、モータユニット４０２の略円柱状を呈する先端部を収容した状態で、スリーブハウジング１２とモータユニット４０２とをボルト結合する。このとき、モータユニット４０２の先端側に突出する第２の傘歯車４２２と、スリーブ４１の外周側に嵌合固定した第１の傘歯車４２１とが相互に係合し、上記歯車機構４２が形成される。
ここで、上記歯車機構４２のバックラッシュやプリロード値を計測すれば、ラックシャフト２０やボールねじ機構３０とは独立して、歯車機構４２単体での精度の高い計測値を得ることができる。そして、精度高く計測した特性値に基づけば、上記歯車機構４２の歯当たり状態やバックラッシュやプリロード値等を、設計仕様に従って精度良く調整することができる。
【００３０】
その後、図６に示すごとく、外周側に上記ボールねじ機構３０を組み付けたラックシャフト２０を準備する。そして、スリーブ４１を組み付けたスリーブハウジング１２に対して、その挿入端部１２０側から上記ラックシャフト２０を挿入していく。ここでは、スリーブ４１のナット嵌合部４１６内にボールねじナット３１が嵌入するまで、上記ラックシャフト２０を前進させていく。
そして、その後、ラックシャフト２０における挿入方向の後端側からナット４１７を外挿していき、ナット嵌合部４１６に隣接するネジ部に螺入する。このとき、ナット４１７を所定の締め付けトルクにより締め付けることにより、ボールねじ機構３０に設計仕様に従った所定の軸方向の予荷重を作用することができる。
そして、最後に、ラックシャフト２０の後端側からエンドハウジング１１を外挿していき、該エンドハウジング１１のフランジ部１１８をスリーブハウジング１２のフランジ部１２８にボルト結合すれば、本例の電動パワーステアリング装置１を構成する上記パワーアシスト部１５（図１）を精度良く組み立てることができる。
【００３１】
上記のように、本例の電動パワーステアリング装置１では、スリーブハウジング１２の挿入端部１２０は、ボールねじナット３１を外挿したラックシャフト２０を挿入可能なように形成してある。
そのため、電動パワーステアリング装置１によれば、予め、スリーブハウジング１２に上記スリーブ４１等を組み付けておき、その後、上記挿入端部１２０側からボールねじナット３１を外挿したラックシャフト２０を組み付けることができる。
それ故、本例の電動パワーステアリング装置１では、その組み付け工程におけるラックシャフト２０を組み付ける前の段階で、ＤＣモータ４０とスリーブ４１との間に配設した上記歯車機構４２のバッラッシュや歯当たり状態やプリロード等の特性を精度良く計測し、これらを高精度に調整可能である。
【００３２】
したがって、本発明の電動パワーステアリング装置１は、上記歯車機構４２を精度良く調整できるため、ＤＣモータ４０の回転駆動力をスリーブ４１に効率良く伝達できる優れた装置となる。
さらに、設計仕様に沿って上記歯車機構４２を精密に調整した本例の電動パワーステアリング装置１は、長期間の使用に渡って、その初期特性を維持し得る優れた品質を有するものとなる。
【００３３】
なお、図７に示すごとく、スリーブハウジング１２の挿入端部１２０側の開口部に対してエンドハウジング１１を連結する本例の構造に代えて、エンドナット１４によって封止する構造とすることもできる。
同図に示すごとく、延設された挿入端部１２０においては、図１のフランジ部１２８に代えて、その内周面に上記エンドナット１４を螺入するためのねじ部を形成してある。そして、挿入端部１２０には、内周側にシャフトブッシュ１１５を配設してなると共に、外周面にねじ部を形成してなる略円筒状のエンドナット１４を螺入してある。
【００３４】
（実施例２）
本例は、スリーブハウジング１２と、エンドハウジング１１とからなる２分割構造のラックハウジング１０を有する電動パワーステアリング装置１に関する例である。この内容について、図８〜図１２を用いて説明する。
本例のスリーブハウジング１２は、図８に示すごとく、実施例１における上記ベースハウジングと上記スリーブハウジングとをボルト結合して一体化したごとき構造を有している。
【００３５】
また、本例では、実施例１と略同様の組み付け手順を実現するため、スリーブ４１の歯車支持部４１５の構造を変更してある。すなわち、本例のスリーブ４１では、スリーブハウジング１２の挿入端部１２０側から第１の傘歯車４２１を外挿できるよう、該傘歯車４２１の内径を大きくしてある。また、第１の傘歯車４２１の大径化に伴って歯車支持部４１５の外径を大径化してある。そして、スリーブ４１に外挿した第１の傘歯車４２１を固定するために、挿入端部１２０側から差し込み可能な打込みキー４１３を利用して両者を嵌合固定するようにしてある。
【００３６】
本例の電動パワーステアリング装置１のパワーアシスト部１５を組み付ける手順について説明する。
まず、図９に示すごとく、予め、上記スリーブ４１の支持部４１２側から上記予圧ナット６２１と、第２ベアリング６２とをこの順番で外挿し、該第２ベアリング６２に対して所定の軸方向の予荷重が作用するよう予圧ナット４１９を締め付ける。その後、スリーブハウジング１２の内周面である支持面１３６と、上記第２ベアリング６２の外周面とが当接するようにスリーブハウジング１２の挿入端部１２０側から上記スリーブ４１を嵌入する。このとき、上記支持面１３６に隣接するネジ部に予圧ナット６２１を螺入しながら、上記スリーブ４１を嵌入させていく。そして最後に、上記予圧ナット６２１を所定の締め付けトルクによって締め付けることで上記第２ベアリング６２に対して所定の軸方向の予荷重を作用させる。
なお、ここでは、上記挿入端部１２０側から挿入可能であって、かつ、スリーブ４１の外周側を経由して予圧ナット６２１に係合可能に構成した専用工具を用いて、上記予圧ナット６２１の締め付けを行うのが好ましい。
【００３７】
その後、図１０に示すごとく、スリーブ４１に対して、挿入端部側１２０から第１の傘歯車４２１を外挿して、この第１の傘歯車４２１を歯車支持部４１５の外周側に配置する。そしてさらに、第１の傘歯車４２１と歯車支持部４１５との間に形成したキー溝に対して、打込みキー４１３を打ち込むことにより両者を嵌合固定する。その後、スリーブ４１の支持部４１１とスリーブハウジング１２の内周面である支持面１２６との間に配置される第１ベアリング６１を、挿入端部１２０側から挿入していき、さらに、ナットを締め付けて固定する。
【００３８】
次に、図１１に示すごとく、ＤＣモータ４０を収容すると共に、継手機構４３を介してモータ出力軸４０１を第２の傘歯車４２２に連結したモータユニット４０２を用意する。そして、上記スリーブハウジング１２のモータマウント部１２４の内部に、モータユニット４０２の略円柱状を呈する先端部を収容した状態で、スリーブハウジング１２とモータユニット４０２とをボルト結合する。このとき、モータユニット４０２の先端側に突出する第２の傘歯車４２２と、スリーブ４１の外周側に嵌合固定した第１の傘歯車４２１とが相互に係合し、上記歯車機構４２が形成される。
ここで、上記歯車機構４２のバックラッシュやプリロード値を計測すれば、実施例１と同様に、ラックシャフト２０やボールねじ機構３０とは独立して、歯車機構４２単体での精度の高い計測値を得ることができる。そして、精度高く計測した特性値に基づけば、上記歯車機構４２の歯当たり状態やバックラッシュやプリロード値等を、設計仕様に沿って精密に調整することができる。
【００３９】
その後、図１２に示すごとく、外周側に上記ボールねじ機構３０を形成してなるラックシャフト２０を用意する。そして、スリーブ４１を組み付けたスリーブハウジング１２に対して、その挿入端部１２０側から上記ラックシャフト２０を挿入していく。ここでは、スリーブ４１のナット嵌合部４１６内に、ボールねじナット３１が嵌入されるまで上記ラックシャフト２０を前進させていく。そして、その後、ラックシャフト２０における挿入方向の後端側からナット４１７を外挿していき、ナット嵌合部４１６に隣接するネジ部に螺入する。このとき、ナット４１７を所定の締め付けトルクにより締め付けすることにより、ボールねじ機構３０に所定の軸方向の予荷重を作用させることができる。
そして、最後に、ラックシャフト２０の後端側からエンドハウジング１１を外挿していき、該エンドハウジング１１のフランジ部１１８をスリーブハウジング１２のフランジ部１２８にボルト結合することにより本例の電動パワーステアリング装置１のパワーアシスト部１５（図８）を組み立てることができる。
なお、その他の構成及び作用効果については、実施例１と同様である。
【００４０】
（比較例１）
本例は、従来の電動パワーステアリング装置９の構造及び、その組み付け手順について説明する例である。本例の内容について、図１３〜図１５を用いて説明する。
本例の電動パワーステアリング装置９のパワーアシスト部９１を形成するラックハウジング９１０は、図１３に示すごとく、第１のハウジング９１１と、第２のハウジング９１２との２分割構造を呈している。そして、第１のハウジング９１１の構造は、実施例１における上記スリーブハウジング１２（図１）とエンドハウジング１１（図１）とをボルト結合した後の結合構造と略同一の構造を有している。
【００４１】
本例の電動パワーステアリング装置９のパワーアシスト部９１を組み付ける手順について説明する。
まず、図１４に示すごとく、予め、第１の傘歯車９２１及び第２ベアリング９６２を嵌合固定したスリーブ９４１に対して、ボールねじ機構９３０を外設したラックシャフト９２０を内挿してなる中間組み付け体を準備しておく。そして、この中間組み付け体の軸方向における第２ベアリング９６２の側から第２のハウジング９１２を外挿する。
【００４２】
次に、図１５に示すごとく、支持面９２６に第１ベアリング９６１を配置した第１のハウジング９１１を用意する。そして、上記スリーブ９４１を組み付けた第２のハウジング９１２のフランジ部９２９と、第１のハウジング９１１のフランジ部９１９とを相互に当接させてボルト結合する。このとき、第１ベアリング９６１の内周側にスリーブ９４１の端部を嵌入させる。
【００４３】
最後に、図１３に示すごとく、ＤＣモータ９４０を収容すると共に、継手機構９０３を介して第２の傘歯車９２２とモータ出力軸９０１とを連結したモータユニット９０２を用意する。そして、上記第１のハウジング９１１のモータマウント部９２４の内部に、モータユニット９０２の先端部を収容した状態で、第１のハウジング９１１とモータユニット９０２とをボルト結合する。
このとき、モータユニット９０２の先端側に突出する第２の傘歯車９２２と、スリーブ９４１の外周側に嵌合固定した第１の傘歯車９２１とを相互に係合させて、上記歯車機構９４２を形成する。
【００４４】
ここで、上記歯車機構９４２のバックラッシュやプリロード値を計測しようとしても、上記第１の傘歯車９２１側には、既にボールねじ機構９３０を介してラックシャフト９２０が連結されている。
そのため、上記歯車機構９４２単体で、その特性値を直接的に計測することは不可能である。上記歯車機構９４２と上記ボールねじ機構９３０とを組み合わせた全体の特性値のみしか計測できない。
それ故、本例の電動パワーステアリング装置９では、例えば、予め、歯車機構９４２を組み立てる前に、スリーブ９４１とラックシャフト９２０とを連結するボールねじ機構９３０の特性値を計測しておき、この特性値を上記全体の特性値から差し引くことで、間接的に上記歯車機構９４２の特性を推定するよりほかなかった。
なお、その他の構成については実施例１と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施例１における、電動パワーステアリング装置のパワーアシスト部の断面構造を示す断面図。
【図２】実施例１における、電動パワーステアリング装置の組み付け手順を示す説明図その１。
【図３】実施例１における、電動パワーステアリング装置の組み付け手順を示す説明図その２。
【図４】実施例１における、電動パワーステアリング装置の組み付け手順を示す説明図その３。
【図５】実施例１における、電動パワーステアリング装置の組み付け手順を示す説明図その４。
【図６】実施例１における、電動パワーステアリング装置の組み付け手順を示す説明図その５。
【図７】実施例１における、その他の電動パワーステアリング装置のパワーアシスト部の断面構造を示す断面図。
【図８】実施例２における、電動パワーステアリング装置のパワーアシスト部の断面構造を示す断面図。
【図９】実施例２における、電動パワーステアリング装置の組み付け手順を示す説明図その１。
【図１０】実施例２における、電動パワーステアリング装置の組み付け手順を示す説明図その２。
【図１１】実施例２における、電動パワーステアリング装置の組み付け手順を示す説明図その３。
【図１２】実施例２における、電動パワーステアリング装置の組み付け手順を示す説明図その４。
【図１３】比較例１における、従来の電動パワーステアリング装置のパワーアシスト部の断面構造を示す断面図。
【図１４】比較例１における、従来の電動パワーステアリング装置の組み付け手順を示す説明図その１。
【図１５】比較例１における、従来の電動パワーステアリング装置の組み付け手順を示す説明図その２。
【符号の説明】
【００４６】
１  電動パワーステアリング装置
１０  ラックハウジング
１１  エンドハウジング
１２  スリーブハウジング
１２４  モータマウント部
１２０  挿入端部
１３  ベースハウジング
１５  パワーアシスト部
２０  ラックシャフト
３０  ボールねじ機構
３１  ボールねじナット
３２  転動ボール
４０  ＤＣモータ
４１  スリーブ
４０１  モータ出力軸
４１６  ナット嵌合部
４２  歯車機構
４２１  第１の傘歯車
４２２  第２の傘歯車
６１  第１ベアリング
６２  第２ベアリング
【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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