(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、入力軸に接続されたピニオンが噛合い、ハウジングに移動可能に支持されるラック軸と、ハウジング内のラック軸回りに配設される電動機と、電動機のトルクをラック軸に伝えるボールねじ装置とを有してなり、
ボールねじ装置が電動機のロータに回転方向一体に結合されるナットのねじ溝と、ラック軸のねじ溝との間にボールを保持して構成されてなる電動パワーステアリング装置において、
ハウジングをモータ側ハウジングとナット側ハウジングに分割し、
ナットの外周に装着した軸受を該ナットに螺着される内側ロックナットで固定し、該軸受をナット側ハウジングに装着し、該ナット側ハウジングに螺着される外側ロックナットで該軸受を固定し、
ナット側ハウジングをモータ側ハウジングに結合し、該モータ側ハウジングに支持してある電動機のロータと該ナット側ハウジングに支持した上記ナットとを回転方向一体に結合し、
前記外側ロックナットが前記モータ側ハウジングの内面に設けてある凸部により抜け止めされてな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】
前記内側ロックナットが前記外側ロックナットにより抜け止めされてなる請求項１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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電動パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電動パワーステアリング装置は、特開平7-165089号公報に記載の如く、ステアリングホイールの操舵回転を入力軸、ピニオンを介してラック軸に左右動として伝え、このラック軸の両端部に連結したタイロッドを介して車輪を転舵するに際し、入力軸の操舵トルクを検出し、この検出値に基づいて電動機を駆動し、この電動機の出力トルクをラック軸にボールねじ装置を介して伝えることにより、操舵力をアシストするものである。
【０００３】
このとき、電動パワーステアリング装置は、図５に示す如く、ハウジング１と、ハウジング１に移動可能に支持されるラック軸２と、ハウジング１のラック軸２回りに配設される電動機３と、電動機３のトルクをラック軸２に伝えるボールねじ装置４とを有する。そして、電動機３は、ハウジング１の内周に固定されるステータ３Ａと、ラック軸２の外周に間隙をおいて配置されるロータ３Ｂから構成され、ロータ３Ｂの一端部を軸受５によりハウジング１に支持している。また、ボールねじ装置４は、電動機３のロータ３Ｂに回転方向一体に結合されるナット６のねじ溝と、ラック軸２のねじ溝との間にボール７を保持して構成される。
【０００４】
然るに、従来技術によるナット６の保持構造は、ロータ３Ｂの異形筒部にナット６を挿入し、その筒開口部に装填されるロックナット８、止め輪９により該ナット６を保持するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、電動パワーステアリング装置は、組立中間過程で、ハウジングに電動機を組付けた後、電動機のロータにボールねじ装置、ラック軸を組付ける前に、電動機の回転特性テストを行なう必要がある。このため、従来技術では、ハウジングに電動機のロータを組付けて上述のテストを行なってから、該ロータにボールねじ装置、ラック軸を組付ける手順となり、組付作業性が極めて悪い。即ち、従来技術では、図５に示す如く、ラック軸２回りにボールねじ装置４（ナット６、ボール７）を組付けたサブ組立体をハウジング１内にあるロータ３Ｂに挿入し、ハウジング１の外から、ロータ回り止め治具を用いてロータ３Ｂを回り止めしながら、ロックナット８と止め輪９のそれぞれを専用治具によりロータ３Ｂの筒開口部に装填してナット６をロータ３Ｂに保持する必要があり、各種専用治具を用いた煩雑な作業を伴う。
【０００６】
本発明の課題は、ハウジングに電動機を組付け、電動機のロータにボールねじ装置、ラック軸を組付ける構造を簡易化し、組付作業性を向上することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、ハウジングと、入力軸に接続されたピニオンが噛合い、ハウジングに移動可能に支持されるラック軸と、ハウジング内のラック軸回りに配設される電動機と、電動機のトルクをラック軸に伝えるボールねじ装置とを有してなり、ボールねじ装置が電動機のロータに回転方向一体に結合されるナットのねじ溝と、ラック軸のねじ溝との間にボールを保持して構成されてなる電動パワーステアリング装置において、ハウジングをモータ側ハウジングとナット側ハウジングに分割し、ナットの外周に装着した軸受を該ナットに螺着される内側ロックナットで固定し、該軸受をナット側ハウジングに装着し、該ナット側ハウジングに螺着される外側ロックナットで該軸受を固定し、ナット側ハウジングをモータ側ハウジングに結合し、該モータ側ハウジングに支持してある電動機のロータと該ナット側ハウジングに支持した上記ナットとを回転方向一体に結合し、前記外側ロックナットが前記モータ側ハウジングの内面に設けてある凸部により抜け止めされてなるようにしたものである。
【０００９】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の本発明において更に、前記内側ロックナットが前記外側ロックナットにより抜け止めされてなるようにしたものである。
【００１０】
【作用】
請求項１の本発明によれば下記(a)〜(c)の作用がある。
(a)ハウジングをモータ側ハウジングとナット側ハウジングに分割し、モータ側ハウジングに電動機を組付け、ナット側ハウジングにボールねじ装置を組付けるようにした。従って、モータ側ハウジングに電動機を組付けた状態、従って、その電動機のロータにボールねじ装置やラック軸は組付けていない状態で、電動機の回転特性テストを行なうことができる。
【００１１】
(b)ハウジングへのボールねじ装置、ラック軸の組付けは、モータ側ハウジングと未だ分離状態にあるナット側ハウジングに対して簡易に行なうことができる。即ち、ボールねじ装置のナット側ハウジングへの組付けは、ナットの外周に装着した軸受を該ナットに螺着される内側ロックナットで固定し、該軸受をナット側ハウジングに装着し、該ナット側ハウジングに螺着される外側ロックナットで該軸受を固定することにより、ナット側ハウジングの開口部から簡易に行なうことができる。また、ナット側ハウジングに組付けたナットにラック軸を螺装し、ラック軸をモータ側ハウジングに組付けてあるロータに挿入する状態で、ナット側ハウジングをモータ側ハウジングに結合し、該モータ側ハウジングに支持してある電動機のロータと該ナット側ハウジングに支持した上記ナットとを両者に設けてあるセレーション等を介して回転方向一体に結合することにより、電動機のロータへのボールねじ装置、ラック軸の組付けを簡易に行なうことができる。
【００１２】
(c)ナット側ハウジングに螺着されてナット側ハウジングに装着した軸受を固定する外側ロックナットを、モータ側ハウジングの内面の凸部により回り止め可能とした。従って、外側ロックナットの抜け止めを止め輪等を用いることなく、構造簡易、組付作業性簡易にできる。
【００１３】
請求項２の本発明によれば下記(d)の作用がある。
(d)ナットに螺着されてナットに装着した軸受を固定する内側ロックナットを、外側ロックナットにより抜け止め可能とした。従って、内側ロックナットの抜け止めを止め輪等を用いることなく、構造簡易、組付作業性簡易にできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は電動パワーステアリング装置を示す断面図、図２は図１のII−II線に沿う断面図、図３はモータ側ハウジングとナット側ハウジングの組付け後状態を示す断面図、図４はモータ側ハウジングとナット側ハウジングの組付け前状態を示す断面図、図５は従来例を示す断面図である。
【００１５】
電動パワーステアリング装置１０は、図１に示す如く、３分割された第１ハウジング１１Ａ（ピニオン側ハウジング）、第２ハウジング１１Ｂ（モータ側ハウジング）、第３ハウジング１１Ｃ（ナット側ハウジング）を互いに同軸的に圧入嵌合後、かしめ固定して結合されたハウジング１１を有している。そして、ステアリングホイールが結合される入力軸１２にトーションバー１３を介して出力軸１４を連結し、この出力軸１４にピニオン１５を設け、このピニオン１５に噛合うラック１６Ａを備えたラック軸１６をハウジング１１に左右動可能に支持している。入力軸１２と出力軸１４の間には、操舵トルク検出装置１７を設けてある。
【００１６】
ハウジング１１の第１ハウジング１１Ａ内でラック軸１６を挟んでピニオン１５と相対する部分に設けられているシリンダ部１８には、図２に示す如く、ラックガイド１９が内蔵され、ラックガイド１９はシリンダ部１８に被着されるキャップ２０により背面支持されるばね２１によりラック軸１６の側に弾発され、ラック軸１６のラック１６Ａをピニオン１５に押し付けるとともに、ラック軸１６の一端側を摺動自在に支持する。尚、ラック軸１６の他端側は後述するボールねじ装置５０と軸受３６により支持される。そして、ラック軸１６の両端部はハウジング１１の左右に突出し、それらの端部にはタイロッド２２Ａ、２２Ｂが連結され、ラック軸１６の左右動によりタイロッド２２Ａ、２２Ｂを介して左右の車輪を転舵可能としている。
【００１７】
ハウジング１１の主として第１と第２のハウジング１１Ａ、１１Ｂ内で、ラック軸１６の周囲には電動機３０が配設されている。電動機３０は、第２ハウジング１１Ｂの内周に固定されるステータ（磁石）３１と、ラック軸１６の外周に間隙をおいて配置されるロータ３２とからなる。ロータ３２には鉄芯３３が固定され、鉄芯３３にコイル３４が巻き回されている。このとき、ロータ３２の一端部はラジアルボールベアリングからなる軸受３５を介して第１ハウジング１１Ａに回転自在に支持され、ロータ３２の他端部は後述するボールねじ装置５０と、アンニュラボールベアリングからなる軸受３６を介して第３ハウジング１１Ｃに回動自在に支持されている。
【００１８】
電動機３０にあっては、図１に示す如く、ハウジング１１における第１ハウジング１１Ａと第２ハウジング１１Ｂの接続部付近で、ロータ３２回りにブラシフォルダ３７を固定し、このブラシフォルダ３７にブラシ３８を保持している。ブラシ３８は、ブラシフォルダ３７に設けたばね（不図示）でロータ３２の軸方向に突出するように弾発され、ロータ３２の端部寄りに設けたコンミュテータ４０に接触せしめられる。
【００１９】
ハウジング１１の第３ハウジング１１Ｃには軸受３６を介して、ボールねじ装置５０のナット５１が保持されている。ボールねじ装置５０は、ロータ３２に回転方向一体に結合されたナット５１のねじ溝５１Ａと、ラック軸１６に設けたねじ溝５２との間にスチールボール５３を保持して構成され、ロータ３２の回転をラック軸１６の軸方向移動に変換する。ナット５１は、ボール５３をねじ溝５１Ａに循環させるデフレクタを備えている。
【００２０】
従って、電動パワーステアリング装置１０にあっては、操舵トルク検出装置１７、車速センサ等からの信号が入力される制御装置（ＥＣＵ）６０により、電動機３０への供給電力が決定され、これに基づき電源を含む外部駆動装置により電動機３０を駆動する。電動機３０の駆動によりロータ３２が回転すると、ロータ３２と一体のボールねじ装置５０のナット５１を介して、ラック軸１６が左右に移動し、操舵力をアシストするものとなる。
【００２１】
然るに、電動パワーステアリング装置１０にあっては、ハウジング１１に電動機３０を組付け、電動機３０のロータ３２にボールねじ装置５０のナット５１、ラック軸１６を組付ける構造、組付け手順を以下の如くとしている。
【００２２】
(1)  第１ハウジング１１Ａ、第２ハウジング１１Ｂへの電動機３０の組付けと電動機３０の回転特性テスト（図４）
【００２３】
電動機３０のステータ３１を第２ハウジング１１Ｂの内周に固定し、ロータ３２の一端部を軸受３５を介して第１ハウジング１１Ａに回転自在に支持することにより、電動機３０を第１ハウジング１１Ａ、第２ハウジング１１Ｂに組付ける。
【００２４】
この第１ハウジング１１Ａ、第２ハウジング１１Ｂの電動機３０の組付け状態下で、電動機３０の回転特性テストを行なう。
【００２５】
(2)  第３ハウジング１１Ｃへのボールねじ装置５０のナット５１、ラック軸１６の組付け（図４）
【００２６】
ボールねじ装置５０のナット５１の外周に装着した軸受３６の内輪を、ナット５１の外周ねじ部に螺着される内側ロックナット７１により、ナット５１の外周段差部に押付けて固定する。
【００２７】
このナット５１に装着した状態の軸受３６を第３ハウジング１１Ｃの拡径開口部７２に装着する。第３ハウジング１１Ｃの拡径開口部７２の内周ねじ部に螺着される外側ロックナット７３で、軸受３６の外輪を、第３ハウジング１１Ｃの拡径開口部７２の内周段差部に押付けて固定する。
【００２８】
このとき、外側ロックナット７３の内径部は、内側ロックナット７１の端面に衝合可能な内径凸部７３Ａを備え、外側ロックナット７３はこの凸部７３Ａにより内側ロックナット７１を抜け止めする。
【００２９】
(3)  第２ハウジング１１Ｂと第３ハウジング１１Ｃの結合（図３）
第３ハウジング１１Ｃの拡径開口部７２の外周部を、第２ハウジング１１Ｂの筒状開口部７４の内径部に圧入嵌合し、両ハウジング１１Ｂ、１１Ｃをかしめ部７５でかしめ固定して結合する。
【００３０】
第２ハウジング１１Ｂに支持してある電動機３０のロータ３２と、第３ハウジング１１Ｃに支持したナット５１とは、ロータ３２の外周部とナット５１の内周部とに設けてあるセレーション７６により、回転方向一体に結合される。
【００３１】
このとき、第２ハウジング１１Ｂの内周部は外側ロックナット７３の外径凸部７３Ｂに衝合可能な凸部７７を備え、外側ロックナット７３はこの凸部７７により抜け止めされる。
【００３２】
従って、本実施形態によれば、以下の作用がある。
▲１▼ハウジング１１をピニオン側ハウジング（第１ハウジング）１１Ａとモータ側ハウジング（第２ハウジング）１１Ｂとナット側ハウジング（第３ハウジング）１１Ｃに分割し、モータ側ハウジング１１Ｂに電動機３０を組付け、ナット側ハウジング１１Ｃにボールねじ装置５０を組付けるようにした。従って、モータ側ハウジング１１Ｂに電動機３０を組付けた状態、従って、その電動機３０のロータ３２にボールねじ装置５０やラック軸１６は組付けていない状態で、電動機３０の回転特性テストを行なうことができる。
【００３３】
▲２▼ハウジング１１へのボールねじ装置５０、ラック軸１６の組付けは、モータ側ハウジング１１Ｂと未だ分離状態にあるナット側ハウジング１１Ｃに対して簡易に行なうことができる。即ち、ボールねじ装置５０のナット側ハウジング１１Ｃへの組付けは、ナット５１の外周に装着した軸受３６を該ナット５１に螺着される内側ロックナット７１で固定し、該軸受３６をナット側ハウジング１１Ｃに装着し、該ナット側ハウジング１１Ｃに螺着される外側ロックナット７３で該軸受３６を固定することにより、ナット側ハウジング１１Ｃの開口部７２から簡易に行なうことができる。また、ナット側ハウジング１１Ｃに組付けたナット５１にラック軸１６を螺装し、ラック軸１６をモータ側ハウジング１１Ｂに組付けてあるロータ３２に挿入する状態で、ナット側ハウジング１１Ｃをモータ側ハウジング１１Ｂに結合し、該モータ側ハウジング１１Ｂに支持してある電動機３０のロータ３２と該ナット側ハウジング１１Ｃに支持した上記ナットとを両者に設けてあるセレーション７６等を介して回転方向一体に結合することにより、電動機３０のロータ３２へのボールねじ装置５０、ラック軸１６の組付けを簡易に行なうことができる。
【００３４】
▲３▼ナット側ハウジング１１Ｃに螺着されてナット側ハウジング１１Ｃに装着した軸受３６を固定する外側ロックナット７３を、モータ側ハウジング１１Ｂの内面の凸部７７により抜け止め可能とした。従って、外側ロックナット７３の抜け止めを止め輪等を用いることなく、構造簡易、組付作業性簡易にできる。
【００３５】
▲４▼ナット５１に螺着されてナット５１に装着した軸受３６を固定する内側ロックナット７１を、外側ロックナット７３により抜け止め可能とした。従って、内側ロックナット７１の抜け止めを止め輪等を用いることなく、構造簡易、組付作業性簡易にできる。
【００３６】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ハウジングに電動機を組付け、電動機のロータにボールねじ装置、ラック軸を組付ける構造を簡易化し、組付作業性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は電動パワーステアリング装置を示す断面図である。
【図２】図２は図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】図３はモータ側ハウジングとナット側ハウジングの組付け後状態を示す断面図である。
【図４】図４はモータ側ハウジングとナット側ハウジングの組付け前状態を示す断面図である。
【図５】図５は従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０  電動パワーステアリング装置
１１  ハウジング
１１Ｂ  第２ハウジング（モータ側ハウジング）
１１Ｃ  第３ハウジング（ナット側ハウジング）
１２  入力軸
１５  ピニオン
１６  ラック軸
３０  電動機
３２  ロータ
３６  軸受
５０  ボールねじ装置
５１  ナット
５３  ボール
７１  内側ロックナット
７３  外側ロックナット
７７  凸部
【図１】
0004015310.tif 000002
【図２】
0004015310.tif 000003
【図３】
0004015310.tif 000004
【図４】
0004015310.tif 000005
【図５】
0004015310.tif 000006