(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータのモータ軸を中空円筒状に形成し、駆動シャフトをその軸線方向に往復駆動するべく前記モータ軸に同軸的に挿通して、前記駆動シャフトにボールねじ構造のねじ溝を形成すると共に前記モータ軸の軸線方向一端部に前記ボールねじ構造のボールナットを同軸的に内設するナット保持部を形成した電動操舵装置のモータであって、
前記モータ単体の性能試験を行うために前記ナット保持部に直接的に係合させる治具を前記モータのヨークの一端部から挿入し得るように、
前記モータのヨークの前記モータ軸の軸線方向一端部を外囲する部分から開口端に至る部分の内径を、前記ナット保持部の内径よりも大径にしたことを特徴とする電動操舵装置のモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動操舵装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車の電動パワーステアリング装置に於いて、左右前輪にそれぞれタイロッドを介して連結された駆動シャフトを電動モータにより駆動するようにしているものがある。その構造にあっては、その駆動シャフトに、アーマチュアが一体化された中空円筒状のモータ軸を同軸的に外嵌し、両シャフトの内外周面間に設けたボールねじ構造により動力を伝達するなどしている。
【０００３】
上記したような電動パワーステアリング装置の機能にあっては、その動力源である電動モータの性能に負うところが大である。従って、モータの特性が所定の性能を有することを確認した上で次工程に進まないと、再組み付け工程を設けなければならない等、作業効率が悪化することが懸念されるため、パワーステアリング装置の組立時に電動モータの特性を計測することになる。
【０００４】
図６に従来の電動パワーステアリング装置の概略を示す。図６の装置では、長尺の筒状をなすヨーク１と、ヨーク１に同軸的にフランジ結合されたケーシング２とが、図示されない車両のボディに幅方向に延在するように、例えばケーシング２に形成されたブラケット２ａ及びヨーク１の一部に巻回される取付ブラケット１３を介して、車体側にボルト止めされて支持されるようになっている。
【０００５】
上記ヨーク１及びケーシング２からなる筒状体内には、同軸的にかつ軸線方向に変位自在な駆動シャフト３が内蔵されており、駆動シャフト３の両端部に連結される図示しないタイロッドを介して左右の前輪が連結されるようになっている。その駆動シャフト３には、ステアリングシャフトに連結されるピニオンシャフト４がラック・アンド・ピニオンにて連結されている。
【０００６】
駆動シャフト３の軸線方向中間部にはモータ軸である中空シャフト５が同軸的に外嵌され、中空シャフト５の軸線方向中間部の外周面にはモータのアーマチュアコア６ａ及びコンミテータ６ｂが同軸的に固着されており、これらのアーマチュア６と一体的に中空シャフト５が回転するようになっている。そして、駆動シャフト３の外周面と中空シャフト５の軸線方向一端部の内周面との間には、中空シャフト５の回転力を駆動シャフト３の軸線方向の推力に変換するボールねじ構造が設けられている。このようにして中空シャフト５に一体化されたアーマチュア（ロータ）６の回転トルクを駆動シャフト３の軸線方向のアシスト力に変換して、ピニオンシャフト４に連結されたステアリングホイール（図示せず）の操舵力を軽減するようになっている。
【０００７】
このように構成された従来の電動パワーステアリング装置においては、駆動シャフト３の外径よりも上記ボーねじ構造のボールナットの外径の方が大きく、また、ヨーク１の開口端部にて駆動シャフトを軸線方向への変位を規制し、かつシールする構造としていることから、ヨーク開口端の内径がボールナットの外径よりも小さくなってしまうため、完成状態の電動操舵装置の出力軸である駆動シャフトに計測器を連結し、その軸方向の推力を測定することで代用していた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の電動操舵装置においては上述したような特性計測を行うため、ボールねじ機構を介した駆動シャフト部で計測していることになり、計測された回転力やフリクション・コギングトルクなどの各特性項目には、ボールねじ機構の特性や駆動シャフトの加工誤差などが含まれてしまう。
【０００９】
上記したようにヨークの開口端の開口径が小さいため、純粋にモータ単体の特性を計測するには、予めボールねじ機構と駆動シャフトとの特性を計測しておくか、ヨークを組み付ける前の段階でヨークに相当する永久磁石を組み込んだ特別な測定治具をアーマチュア外周に取り付けて測定しなければならない。しかし、いずれにしても電動操舵装置の組立ラインにおいて、ヨークを組み付ける前の段階で行うこととなり、作業効率の悪化が懸念される。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決して、組立工程に悪影響を及ぼすことなくモータ性能試験を行うことを実現するために、本発明に於いては、モータのモータ軸を中空円筒状に形成し、駆動シャフトをその軸線方向に往復駆動するべく前記モータ軸に同軸的に挿通して、前記駆動シャフトにボールねじ構造のねじ溝を形成すると共に前記モータ軸の軸線方向一端部に前記ボールねじ構造のボールナットを同軸的に内設するナット保持部を形成した電動操舵装置のモータであって、前記モータ単体の性能試験を行うために前記ナット保持部に直接的に係合させる治具を前記モータのヨークの一端部から挿入し得るように、前記モータのヨークの前記モータ軸の軸線方向一端部を外囲する部分から開口端に至る部分の内径を、前記ナット保持部の内径よりも大径にするものとした。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面に示された具体例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１２】
図１に、本発明が適用された電動パワーステアリング装置の全体を示すが、前記従来例と同様の部分には同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。この図１及び図１の要部を拡大して示す図２を併せて参照して、以下に、本発明が適用された電動パワーステアリング装置のボールねじ構造を示す。
【００１３】
図２に良く示されるように、中空シャフト５の軸線方向中間部にアーマチュアコア６ａが固設されており、その軸線方向一方の端部には、中間部分よりも拡径された中空円筒状のナット保持部７が一体に形成されており、そのナット保持部７内にはボールナット８が同軸的に固定されている。ボールナット８は、ナット保持部７内に挿入されて組み付けられるが、ナット保持部７の挿入方向端側の環状端面に突き当たって位置決めされる。そして、軸線方向端面に複数の孔１４ａを有するロックナット１４をナット保持部７内にねじ込んだ後、ナット保持部７の開口端縁部を半径方向内向きにかしめて、ボールナット８が抜け止めされている。なお、ボールナット８の外周面の一部に設けられた溝部８ａにナット保持部７の内周面の対応する部分に突設された内向突部７ａが係合するようにされており、その係合により回転方向に対してボールナット８が回り止めされている。
【００１４】
駆動シャフト３の外周面には軸線方向の所定範囲に螺旋状のボールねじ溝３ａが設けられており、ボールねじ溝３ａとボールナット８の内周面のねじ溝との間には複数のボール９が転動可能に受容されている。このように、駆動シャフト３のボールねじ溝３ａとボールナット８とによりボールねじ機構が構成されており、アーマチュア６の正逆回転により駆動シャフト３が軸線方向に往復動して、前輪を転舵する力が動力補助される。
【００１５】
また、ヨーク１には、アーマチュアコア６ａに対応する固定磁石１０を内設された大径部１ａと、その大径部１ａよりも縮径されかつナット保持部７用ベアリングを保持するための軸支持部１ｂと、軸支持部１ｂよりもさらに縮径された小径部１ｃとが形成されている。なお、小径部１ｃは、ナット保持部７を隙間をあけて外囲する部分から開口端に至るまで同一径に形成されている。
【００１６】
そして、小径部１ｃの開口端部に環状のエンドピース１１が圧入にて固着されている。このエンドピース１１の内周側には、駆動シャフト３の軸線方向の自由変位を規制するために、環状弾性体とその内周面に固着された金属製スリーブとからなるストッパ１２が固着されている。なお、ヨーク１側は、小径部１ｃに取付ブラケット１３が巻回されて、車体に取り付けられる。
【００１７】
このようにして構成された本装置に於いて、モータ単体の性能試験を行う場合には、本装置の組立工程の途中においてナット保持部７にボールナット８及びロックナット１４を組み付けた後、ロックナット１４を固定するべくナット保持部７の開口縁部をかしめて、有底円筒状をなす治具１５を図３に示されるように装着して行う。この治具１５の外径はナット保持部７に対して小径に形成されている。
【００１８】
ところで、ロックナット１４の前記した孔１４ａは、ロックナット１４をナット保持部７内にねじ込む際に専用工具を係合させるためのものであり、図４に示されるように周方向の複数箇所に配設されている。図４に示されるように、治具１５の開口端側の環状の軸線方向端面には、ロックナット１４の上記工具用の孔１４ａに没入可能なピン部１５ａが孔１４ａに対応して同数設けられている。そして、孔１４ａにピン部１５ａが没入するまで、上記したように治具１５の開口側の先端部をナット保持部７内に挿入することにより、ナット保持部７と治具１５とが一体的に回転かつトルク伝達可能になる。
【００１９】
このようにして完成前の電動パワーステアリング装置にセットされた治具１５の装置の外方へ突出する後端部に形成された係合突片１５ｂに図示されない計測器を連結することにより、モータの回転・トルクを直接的に検出することができ、組立工程の途中において容易にモータ単体の性能試験を行うことができる。なお、ロックナット１４の締結トルクがモータのトルクよりも大きいため、ロックナット１４がゆるむことなく、性能試験を行うことができる。
【００２０】
本発明におけるヨーク１の小径部１ｃは、前記したようにナット保持部７を外囲する部分からエンドピース１１を取り付けられる開口端に至るまで同一径にて形成されている。そのため、ナット保持部７に挿入にて組み付けられるボールナット８の外径Ｄよりも小径部１ｃの内径Ａの方が大きい。従って、ボールナット８と略同一径にて形成された治具１５を、小径部１ｃの開口端からナット保持部７に挿入してセットすることを何ら問題なく行うことができる。
【００２１】
なお、駆動シャフト３の自由変位を規制する部分をヨーク１の一部を加工するのではなく別部品のエンドピース１１により形成したことから、エンドピース１１を好適な厚肉形状にすると共にヨーク１を薄肉形状にすることができ、部品構成にも適合し、製作性・製造コストの低廉化にも有利である。
【００２２】
次に、図５に本発明に基づく第２の実施形態を示す。この第２の実施の形態にあっては、前記と同様に本装置の組立工程の途中におけるボールナット８をナット保持部７に組み付ける前に、図５に示される治具１６を仮装着して行うものである。
【００２３】
この治具１６の中間部には、ナット保持部７に対して抜き差し可能な程度に装着可能な外向フランジ状の拡径部１６ａが概ねボールナット８と同一外径にて形成され、その軸線方向両側にはそれぞれ駆動シャフト３と同様の外径の延長シャフト１６ｂが互いに同軸かつ一体的に形成されている。また、拡径部１６ａの外周面の一部には前記と同様に溝部１６ｃが設けられており、その溝部１６ｃと前記ナット保持部７の内向突部７ａとが係合するようにされている。
【００２４】
このように治具１６をボールナット８及び駆動シャフト３の代わりに組み付けた状態にあっては、治具１６の延長シャフト１６ｂに図示されない計測器を連結することにより、モータの回転・トルクを直接的に検出することができ、組立工程の途中において容易にモータ単体の性能試験を行うことができる。
【００２５】
この第２の実施形態における治具１６もその拡径部１６ａの外径がボールナット８と同一径にて形成されており、その拡径部１６ａを小径部１ｃの開口端から挿入してナット保持部７に挿入して、治具１６をセットすることを何ら問題なく行うことができる。
【００２６】
【発明の効果】
このように本発明によれば、ヨークを組み立てた状態でそのヨークの開口端からボールナットの代わりとなる部分を有する治具を何ら支障無く挿入することができ、その治具を介してモータの回転やトルクを検出することにより、組立工程の途中において容易にモータ単体の性能試験を行うことができるため、組立工程の効率を向上し、かつ低コスト化し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された電動パワーステアリング装置の全体を示す概略図。
【図２】本発明に基づく電動パワーステアリング装置の要部拡大側断面図。
【図３】本発明に基づく電動パワーステアリング装置に用いられる第１の実施形態の治具のセット状態を示す図。
【図４】第１の実施形態の治具を示す要部斜視図。
【図５】本発明に基づく電動パワーステアリング装置に用いられる第２の実施形態の治具のセット状態を示す図。
【図６】従来の電動パワーステアリング装置の概略を示す全体図。
【符号の説明】
１  ヨーク
１ａ  大径部
１ｂ  軸支部
１ｃ  小径部
２  ケーシング
２ａ  ブラケット
３  駆動シャフト
３ａ  ボールねじ溝
４  ピニオンシャフト
５  中空シャフト
６  アーマチュア
７  ナット保持部
７ａ  段付き部
８  ボールナット
８ａ  溝部
９  ボール
１０  固定磁石
１１  エンドピース
１２  スライド軸受
１３  取付ブラケット
１４  ロックナット
１４ａ  孔
１５  治具
１５ａ  ピン部
１５ｂ  係合突片
１６  治具
１６ａ  拡径部
１６ｂ  延長シャフト
１６ｃ  溝部
【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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