JP2023019496A - 電動パワーステアリング装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】より小型化された、電動パワーステアリング装置およびその製造方法を提供すること。【解決手段】電動パワーステアリング装置は、ピニオン歯が設けられるピニオン軸と、ハウジングと、ハウジングに対してピニオン軸を回転可能に支持する第1軸受と、芯金部とホイール歯部とを有するウォームホイールと、第1軸受の内輪における軸方向の他方側の端面に接する環状の固定部材と、電動モータの駆動力によって回転するウォームシャフトと、を備える。第1軸受は、内輪と外輪と転動体とを有する。芯金部は、環状の径方向内側部を有する。軸方向から見た場合に、内輪および径方向内側部は重なる。内輪と径方向内側部とは、軸方向に離隔して位置する。【選択図】図1
Description
本開示は、電動パワーステアリング装置およびその製造方法に関する。
特許文献1の電動パワーステアリング装置は、ピニオン軸と、ウォームホイールと、軸受と、固定部材と、ケーシングと、を備える。ピニオン軸は、中心軸の軸方向に延びる。ピニオン軸の軸方向の一方側の端部は、ステアリングシャフトを介してステアリングホイールに連結される。また、ピニオン軸の軸方向の他方側の端部には、ウォームホイールが固定され、ピニオン軸の軸方向の中間部の外周には、ピニオン歯が形成される。
軸受および固定部材は、ピニオン歯とウォームホイールとの間に設けられ、それぞれ中心軸の軸回り方向に沿って延びる環状に形成される。具体的には、ピニオン軸の外周において、ピニオン歯の軸方向の他方側に軸受の内輪が嵌合され、当該内輪の軸方向の他方側に固定部材が嵌合される。固定部材は、内輪の軸方向の他方側の端面に当接し、内輪の軸方向の位置決めをしている。軸受の外輪がケーシングに取り付けられ、内輪が外輪に対して相対回転することにより、ピニオン軸は、軸受を介してケーシングに回転可能に支持される。
特許文献1において、ウォームホイールの径方向内側部には、軸受に向けて延びる筒状フランジが設けられる。筒状フランジにおける軸方向の一方側の端部は、固定部材の外周側に設けられ、また、当該端部の端面は、内輪の軸方向の他方側の端面に当接している。
ここで、ウォームホイールによる軸受の軸方向の位置決めをより確実にするために、筒状フランジの端面と内輪の端面との接触面積を増やすと、軸受の径がより大きくなり、電動パワーステアリング装置が、より大型化する可能性がある。
本開示は、前述の課題に鑑みてなされたものであって、より小型化された、電動パワーステアリング装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
前記の目的を達成するため、一態様に係る電動パワーステアリング装置は、中心軸の軸方向に延び、前記軸方向の一方側がステアリングシャフトに連結され、且つ、外周にピニオン歯が設けられるピニオン軸と、前記ピニオン軸の少なくとも一部を収容するハウジングと、前記ピニオン軸の部位のうち前記ピニオン歯の前記軸方向の他方側に位置する第1部位の外周に取り付けられる内輪と、前記ハウジングに取り付けられる外輪と、前記内輪と前記外輪との間に設けられる転動体と、を有し、前記ハウジングに対して前記ピニオン軸を回転可能に支持する第1軸受と、前記ピニオン軸の部位のうち前記第1部位よりも前記軸方向の他方側に位置する第2部位の外周から、前記軸方向に交差する径方向に延びる環状の芯金部と、前記芯金部の外周に設けられるホイール歯部と、を有するウォームホイールと、前記ピニオン軸の部位のうち前記第1部位と前記第2部位との間の外周に設けられ、且つ、前記内輪における前記軸方向の他方側の端面に当接する環状の固定部材と、を備え、前記ピニオン歯は、車両の車幅方向に延びるラック軸のラック歯に噛み合い可能であり、前記芯金部は、前記第2部位の外周に取り付けられ、且つ、前記中心軸の軸回り方向に延びる環状の径方向内側部を有し、前記軸方向から見た場合に、前記内輪および前記径方向内側部は重なり、且つ、前記内輪と前記径方向内側部とは、前記軸方向に離隔して位置する。
このように、第1軸受の内輪とウォームホイールの径方向内側部とは、軸方向に離隔して位置する。従って、第1軸受の内輪とウォームホイールの径方向内側部とが軸方向で当接する場合よりも、第1軸受の径を小さくすることができ、ひいては電動パワーステアリング装置80全体が小型化する。以下に簡単に説明する。
前述したように、特許文献1では、ウォームホイールによる軸受の軸方向の位置決めをより確実にするため、ウォームホイールの径方向内側の筒状フランジの端面と内輪の端面とを当接させている。筒状フランジの端面と内輪の端面との接触面積を増やすためには、軸受の内輪の径方向厚さを大きくする必要がある。特に、ウォームホイールの径方向内側の筒状フランジの端部の内周側に環状の固定部材が位置しているので、軸受の内輪の径方向厚さをより大きくする必要がある。
ここで、軸受の内輪の径方向厚さおよびウォームホイールの筒状フランジの径方向厚さを小さくすることも考えられるが、その場合、筒状フランジの強度が低下し、ピニオン軸に軸受およびウォームホイールを組み付ける際に筒状フランジが損傷する可能性がある。
以上より、本開示によれば、第1軸受の内輪とウォームホイールの径方向内側部とが軸方向に離隔しているため、ウォームホイールの径方向内側部の径方向厚さと軸受の内輪の径方向厚さとを合わせる必要がない。すなわち、第1軸受の内輪の端面に、筒状フランジを当接させるための面を確保する必要が無い。従って、第1軸受の径をより小さくして、電動パワーステアリング装置の全体を小型化することができる。
望ましい態様として、ウォームホイールの径方向内側部における前記軸方向の一方側の軸方向端は、前記固定部材よりも前記軸方向の他方側に位置する。これによれば、径方向内側部が、固定部材と軸方向で重なって配置される場合よりも、第1軸受の径を更に小さくすることができ、ひいては電動パワーステアリング装置の全体を更に小型化することができる。
望ましい態様として、前記ピニオン軸の部位のうち、前記径方向内側部の前記軸方向端と前記固定部材との間には、径方向外側に突出する凸部が設けられ、当該凸部と前記径方向内側部の前記軸方向端とは、前記軸方向に離隔して配置される。
これによれば、出力軸の外周面にウォームホイールを圧入する際、ウォームホイールの軸方向位置が多少ばらついた場合であっても、ウォームホイールの径方向内側部の軸方向端面が凸部に当接しにくくなる。すなわち、仮に、径方向内側部の軸方向端面が凸部に突き当たると、凹部に収納された固定部材が外れてしまう可能性がある。
一方で、本開示によれば、径方向内側部の軸方向端面が凸部に当接しにくくなるため、固定部材が外れることが抑制される。
望ましい態様として、前記ピニオン歯は、第1歯部と、前記第1歯部の前記軸方向の他方側に隣接する第2歯部と、を備え、前記第1歯部の歯底と前記中心軸との径方向距離は、第1距離であり、前記第2歯部のうち前記軸方向の他方側の端の歯底と前記中心軸との径方向距離は、前記第1距離よりも大きい第2距離であり、前記第2歯部における前記軸方向の他方側の端は、前記内輪における前記軸方向の一方側の端面に当接する。
ピニオン軸のピニオン歯をラック軸のラック歯に噛み合せた状態でピニオン軸を回転させることにより、ピニオン軸をラック軸に組み付ける。ピニオン歯の軸方向の他方側の端は、軸受の内輪における軸方向の一方側の端面に当接するため、ピニオン歯の損傷を抑制するためにピニオン歯の軸方向の他方側の端の強度を高めることが望ましい。ここで、本開示では、第2歯部のうち軸方向の他方側の端の歯底と中心軸との径方向距離である第2距離が、第1歯部の歯底と中心軸との径方向距離である第1距離よりも大きい。従って、第2距離が第1距離より小さい場合よりも、第1軸受の内輪に接する第2歯部の面積が小さくなり、第1軸受の内輪の支持剛性が大きくなる。以上より、本開示によれば、ラック軸の組み付けを可能にしつつ、ピニオン歯による第1軸受の内輪の支持剛性をより大きくすることができる。
望ましい態様として、前記第2歯部における前記軸方向の他方側の端において、前記歯底と歯先との径方向距離は、第3距離であり、前記内輪の内周面と前記歯底との径方向距離は、前記第3距離よりも大きい第4距離である。これによれば、第4距離が第3距離よりも小さい場合よりも、第1軸受の内輪に接する第2歯部の面積が小さくなり、第1軸受の内輪の支持剛性が更に大きくなる。
望ましい態様として、前記ピニオン歯の径方向外側には、前記ハウジングの内周面が対向して配置され、前記ピニオン歯の歯先と前記ハウジングの前記内周面との径方向距離は、第5距離であり、前記ピニオン歯における歯底と歯先との径方向距離は、第6距離であり、前記第5距離は、前記第6距離よりも小さい。従って、ピニオン歯との隙間が小さい内周面を有するハウジングを用いることができるため、電動パワーステアリング装置を小型化することができる。
望ましい態様として、前記ピニオン軸の部位のうち前記ピニオン歯の前記軸方向の一方側の第3部位に、前記ハウジングに対して前記ピニオン軸を回転可能に支持する第2軸受が設けられ、前記第2軸受は、前記第3部位の外周に取り付けられる内輪と、前記ハウジングに取り付けられる外輪と、前記内輪と前記外輪との間に設けられる転動体と、を有する。これによれば、ピニオン軸をハウジングに対して、更に安定して支持することができる。
一態様に係る電動パワーステアリング装置の製造方法は、外周にラック歯が設けられたラック軸をハウジングに設置する第1ステップと、前記第1ステップの後に、外周にピニオン歯が形成され当該ピニオン歯よりも軸方向の一方側に前記ピニオン歯よりも径の大きい大径部が設けられたピニオン軸における前記ピニオン歯と前記大径部との間に第2軸受を配置した状態で、前記ピニオン歯を前記ラック歯に噛み合わせながら、前記ピニオン軸を前記ハウジングに前記軸方向の他方側へ向けて挿入する第2ステップと、前記第2ステップの後に、前記ピニオン軸の部位のうち前記ピニオン歯の前記軸方向の他方側に位置する第1部位の外周に第1軸受を挿入する第3ステップと、前記第3ステップの後に、前記ピニオン軸の部位のうち前記第1軸受よりも前記軸方向の他方側の外周に、環状の固定部材を挿入する第4ステップと、前記第4ステップの後に、前記固定部材を径方向内側に向けて塑性変形させて前記第1軸受における前記軸方向の他方側の端面に前記固定部材を当接させることにより、前記第1軸受における前記軸方向の一方側の端面と前記ピニオン歯における前記軸方向の他方側の端とが当接した状態において、前記固定部材で前記第1軸受を固定する第5ステップと、前記第5ステップの後に、前記ピニオン軸の部位のうち前記固定部材よりも前記軸方向の他方側の第2部位に、前記第1軸受との間に軸方向に沿った間隙を設けた状態でウォームホイールを圧入する第6ステップと、を備える。なお、第5ステップは、ピニオン軸の軸方向の移動を阻止する移動阻止ステップと、移動阻止ステップの後に、固定部材における軸方向の他方側を縮径させてピニオン軸の外周に当接させる縮径ステップと、を含む。
前述したように、特許文献1では、出力軸は、ピニオン部と、ピニオン部の下側(軸方向他方側)に隣接したロアベアリング嵌合部と、を備え、ロアベアリング嵌合部の外周に軸受が嵌合される。そして、ピニオン部においては、軸方向の中間部のみにピニオン歯が形成され、ピニオン部におけるピニオン歯の下部には、ピニオン歯が形成されていない。このため、特許文献1の出力軸の構造では、本実施形態の第2ステップのように、出力軸を回転させピニオン歯をラック歯に噛み合わせながら当該出力軸をハウジングに挿入することができない。すなわち、特許文献1では、ピニオン軸1を挿入する際に、ピニオン軸1がラック軸2に形成されたラック歯21に干渉しないような構造を設ける必要がある。具体的には、特許文献1の図6に示すように、ラック歯にピニオン軸との干渉を防ぐための凹部21bが設けられている。また、特許文献1の図5に示すように、ピニオン軸を挿入する際に、ピニオン軸を軸に直交する方向にずらした上で挿入するため、ピニオン軸を挿入する孔の直径が大径化してしまう。
本開示においては、ピニオン歯が軸方向の他方側の端まで形成されているため、ピニオン軸を回転させてピニオン歯をラック歯に噛み合わせながら、ピニオン軸の出力軸をハウジングに挿入することができる。したがって、ラック軸に干渉防止用の凹部を設ける必要が無いため、ラック軸の構造を単純化できる。また、ピニオン軸を挿入する際に、ピニオン軸を径方向にずらす必要が無いため、ピニオン軸を挿入する孔を小径化することができるため、ハウジング全体を小型化することができる。
望ましい態様として、前記ピニオン軸の部位のうち、前記径方向内側部の前記軸方向端と前記固定部材との間には、径方向外側に突出する凸部が設けられ、当該凸部と前記径方向内側部の前記軸方向端とは、前記軸方向に離隔して配置される。
出力軸の外周面にウォームホイールを圧入する際、ウォームホイールの軸方向位置が多少ばらついた場合であっても、ウォームホイールの径方向内側部の軸方向端面が凸部に当接しにくくなる。すなわち、仮に、径方向内側部の軸方向端面が凸部に突き当たると、凹部に収納された固定部材が外れてしまう可能性がある。従って、本開示によれば、径方向内側部の軸方向端面が凸部に当接しにくくなり、よって、固定部材が外れることが抑制される。
望ましい態様として、前記ピニオン歯の径方向外側には、前記ハウジングの内周面が対向して配置され、前記ピニオン歯の歯先と前記ハウジングの前記内周面との径方向距離は、第5距離であり、前記ピニオン歯における歯底と歯先との径方向距離は、第6距離であり、前記第5距離は、前記第6距離よりも小さい。従って、ピニオン歯との隙間が小さい内周面を有するハウジングにラック軸を挿入することが容易になる。
本開示によれば、より小型化された、電動パワーステアリング装置およびその製造方法が提供される。
本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、同一構造の部位には同一符号を付けて、説明を省略する。
実施形態に係る電動パワーステアリング装置について説明する。図1は、実施形態に係る電動パワーステアリング装置の模式図である。図2は、図1の一部を示す斜視図である。図3は、図1の一部を示す斜視図である。
図1に示すように、電動パワーステアリング装置80は、ステアリングホイール81と、第1ステアリングシャフト82と、第2ステアリングシャフト83と、ピニオン軸1と、ウォーム減速機構400と、ラック軸2と、タイロッド84と、ECU89と、電源装置90と、を備える。
第1ステアリングシャフト82は、ステアリングホイール81と連結される。第1ステアリングシャフト82は、回転可能に支持される。第1ステアリングシャフト82は、ステアリングホイール81を操舵するトルクによって回転する。具体的には、運転者がステアリングホイール81を把持して回転させると、その回転トルク(操舵トルク)が第1ステアリングシャフト82に伝わり、第1ステアリングシャフト82が回転する。
第2ステアリングシャフト83は、第1ユニバーサルジョイント85を介して第1ステアリングシャフト82と連結される。第2ステアリングシャフト83は、回転可能に支持される。第1ステアリングシャフト82の回転トルクが第1ユニバーサルジョイント85を介して第2ステアリングシャフト83に伝わり、第2ステアリングシャフト83が回転する。
図1に示すように、ピニオン軸1は、第2ユニバーサルジョイント86を介して第2ステアリングシャフト83と連結される。第2ステアリングシャフト83の回転トルクが第2ユニバーサルジョイント86を介してピニオン軸1に伝わり、ピニオン軸1は回転する。ピニオン軸1には、ピニオン歯120が設けられる。ピニオン軸1は、第2軸受91と第1軸受3とを介してハウジング87に回転可能に支持される。第2軸受91は、ピニオン軸1の上部を支持する。第1軸受3は、ピニオン軸1の下部を支持する。具体的には、ピニオン歯120の上側(軸方向の一方側)の円筒面128(第3部位)に、ハウジング87に対してピニオン軸1を回転可能に支持する第2軸受91が設けられる。
ウォーム減速機構400は、ウォームシャフト51と、ウォームホイール4と、を備える。ウォームシャフト51は、電動モータ52の出力軸に設けられる。ウォームシャフト51は、ウォームホイール4と噛み合う。ウォームホイール4は、ピニオン軸1の下端部に固定される。従って、電動モータ52を作動させるとウォームシャフト51が回転し、ウォームシャフト51と噛み合うウォームホイール4がピニオン軸1と共に回転する。これにより、ステアリングホイール81の操舵に要する力が小さくなる。
ラック軸2は、車両の車幅方向(左右方向)に延びる。ラック軸2の側部には、ラック歯21が設けられる。ラック歯21は、ピニオン軸1のピニオン歯120と噛み合う。タイロッド84は、ラック歯21の左右両側に一対に設けられる。タイロッド84は、車輪88に連結される。従って、ピニオン軸1が回転すると、ピニオン歯120と噛み合うラック歯21に対して車幅方向の力が伝わり、ラック軸2が左右に移動する。これにより、タイロッド84が左右方向に移動し、車輪88が傾いて車両の進行方向が変わる。
なお、ECU89は、電源装置90(例えば車載のバッテリ)と接続され、電源装置90から電力がECU89に供給される。ECU89は、電動モータ52の動作を制御する。ECU89は、図外のトルクセンサおよび車速センサから信号を取得する。ECU89は、操舵トルクおよび車速に基づいて補助操舵指令値を算出する。ECU89は、補助操舵指令値に基づいて電動モータ52へ供給する電力値を調節する。ECU89は、電動モータ52から誘起電圧の情報または電動モータ52に設けられたレゾルバ等から出力される情報を取得する。ECU89が電動モータ52の動作を制御することで、前述したように、ステアリングホイール81の操舵に要する力が小さくなる。
図2は、図1の一部を示す斜視図である。図3は、図2とは別の視点から見た図1の一部を示す斜視図である。図4は、図3のIV線による断面図である。図5は、図4の一部を拡大した断面図である。図6は、図4の一部の断面を拡大した模式図である。
図2および図3に示すように、ピニオン軸1は、中心軸AXの軸方向に延びる。ピニオン軸1は、中心軸AXの軸回り方向に回転する。ハウジング87は、第1ハウジング871と、第2ハウジング872と、第3ハウジング873と、を有する。
図2および図3に示すように、第2ハウジング872は、第1ハウジング871の下側に位置し、第3ハウジング873は、第2ハウジング872の下側に位置する。すなわち、第1ハウジング871は、ハウジング87の部位のうち上部に位置し、第2ハウジング872は、ハウジング87の部位のうち中間部に位置し、第3ハウジング873は、ハウジング87の部位のうち下部に位置する。また、第2ハウジング872の左右両側には、ブーツ874が設けられる。第2ハウジング872およびブーツ874の内方には、ラック軸2が収容される。
図4に示すように、ピニオン軸1は、入力軸11と、出力軸12と、を有する。入力軸11は、出力軸12よりも上側に位置する。なお、入力軸11とは、図示しないトルクセンサの構成部品であるトーションバーであってよい。また、ピニオン軸1は、入力軸11を備えていなくてもよい。詳細には、後述する組立工程において、出力軸12にトーションバーが組み込まれていない状態で、カシメ治具によりピニオン軸1の軸方向移動を規制してもよい。
入力軸11の一部は、図2および図3に示すように、第1ハウジング871から上側に突出している。図4に示すように、入力軸11および出力軸12は、中心軸AXの軸方向に延びる。具体的には、出力軸12の上端には、嵌合凹部125が設けられる。入力軸11の下端部は、嵌合凹部125に嵌合される。これにより、入力軸11と出力軸12とが組み付けられ、且つ、入力軸11と出力軸12との相対回転が阻止される。なお、図4において、第2軸受91は、複数のニードル91aを有するニードルベアリングを記載したが、通常の深溝玉軸受であってもよい。
図4に示すように、ラック軸2には、出力軸12側の側面にラック歯21が設けられる。ラック歯21は、図4の紙面の前後方向に沿って複数設けられる。出力軸12の外周には、ピニオン歯120が設けられる。ピニオン歯120は、中心軸AXの軸方向に行くに従って螺旋状に延びる。ピニオン歯120は、ラック歯21に噛み合う。すなわち、ピニオン軸1およびピニオン歯120が中心軸AXの軸回り方向に回転すると、ピニオン歯120に噛み合ったラック歯21およびラック軸2が車幅方向に移動する。
なお、図4および図5に示すように、ピニオン軸1の部位のうちピニオン歯120の下側(軸方向の他方側)には、円筒面126(第1部位)が設けられ、円筒面126(第1部位)の下側(軸方向の他方側)には、円筒面127(第2部位)が設けられる。円筒面126(第1部位)には、第1軸受3が取り付けられる。第1軸受3については、詳細に後述する。
図4および図5に示すように、円筒面127(第2部位)には、ウォームホイール4が取り付けられる。ウォームホイール4は、芯金部41と、ホイール歯部42と、を備える。芯金部41は、例えば金属である。芯金部41は、径方向内側部412と、連結部413と、径方向外側部411と、を有する。
図5に示すように、径方向内側部412は、出力軸12の下端部の外周に取り付けられる筒状体である。径方向内側部412は、軸方向の一方側(上側)に位置する軸方向端面412aおよび軸方向の他方側(下側)に位置する軸方向端面412bを有する。軸方向端面412aおよび軸方向端面412bは、軸方向に直交する径方向に延びる。軸方向端面412aおよび軸方向端面412bは、中心軸AXの軸回り方向に延びる円環形状を有する。連結部413は、径方向内側部412から径方向外側に向けて径方向外側部411まで延びる。径方向外側部411には、ホイール歯部42が設けられる。ホイール歯部42は、例えば樹脂である。具体的には、例えば径方向外側部411の外側に樹脂をインサート成形することにより、径方向外側部411にホイール歯部42を設けることができる。ホイール歯部42には、ウォームシャフト51のシャフト歯部511が噛み合う。ウォームシャフト51は、図1を参照して説明したように、電動モータ52によって回転駆動する。ホイール歯部42および第1軸受3は、第3ハウジング873の内方に収容される。
また、図5に示すように、第1軸受3は、出力軸12の円筒面126(第1部位)に設けられる。第1軸受3は、内輪31と、外輪32と、転動体33と、を有する。具体的には、内輪31は、円筒面126(第1部位)の外周に取り付けられる。また、第3ハウジング873には、軸受収容部873dが設けられる。軸受収容部873dは、凹部であり、軸受収容部873dには、第1軸受3の外輪32が収容される。
内輪31において、図6に示すように、軸方向の一方側(上側)に端面31aが設けられ、軸方向の他方側(下側)に端面31bが設けられる。端面31bは、固定部材6に接している。固定部材6は、中心軸AXの軸回り方向に沿って環状に形成される。固定部材6は、軸方向の一方側(上側)に向かうに従って径が大きくなる。端面31bは、固定部材6によって軸方向に位置決めされる。具体的には、出力軸12の外周には、径方向内側に向けて凹む凹部124が設けられる。凹部124の下側には、径方向外側に向けて突き出る凸部123が設けられる。凹部124および凸部123は、中心軸AXの軸回り方向に沿って環状に形成される。固定部材6は、凹部124に嵌まり、且つ、凸部123によって固定部材6の下端が下側に移動することを阻止される。また、図6に示すように、凸部123における下側(軸方向の他方側)の端123aと、ウォームホイール4の軸方向端面412aとは、軸方向に沿って距離D50だけ離隔している。そして、端面31bが固定部材6に接することにより、端面31bが固定部材6によって軸方向に位置決めされる。なお、内輪31の端面31bと、ウォームホイール4の軸方向端面412aとは、軸方向に沿って距離D1だけ離隔している。換言すると、内輪31の端面31bと、ウォームホイール4の軸方向端面412aとの間には、軸方向に沿って間隙100が設けられ、間隙100の軸方向に沿った距離は距離D1である。
また、図5に示すように、第3ハウジング873は、下側に突出する突出部873aを有する。突出部873aの内周には、支持部材60が締結されている。具体的には、突出部873aの内周に雌ねじが切ってあり、支持部材60の外周に雄ねじが切ってあり、突出部873aの内周の雌ねじに、支持部材60の外周の雄ねじが噛み合っている。突出部873aにおける軸方向の一方側(上側)の端面60aは、第1軸受3の外輪32における軸方向の他方側(下側)の端面32bに接する。第1軸受3の外輪32における軸方向の一方側(上側)の端面32aは、第3ハウジング873の屈曲部873cに接する。このように、第1軸受3の外輪32は、第3ハウジング873の屈曲部873cと、支持部材60と、によって軸方向に挟持される。
また、図5に示すように、第3ハウジング873は、下端が開口している。すなわち、第3ハウジング873の下端部873bには、開口部が設けられる。下端部873bの内側には、カバー875が嵌められる。カバー875の外周フランジ875aには凹溝が形成され、凹溝にはOリング101が収納される。カバー875は、径方向に対して斜めに配置される。
そして、図6に示すように、出力軸12のピニオン歯120は、第1領域P1に設けられる第1歯部121と、第2領域P2に設けられる第2歯部122と、を有する。
第1歯部121の歯底121aは、図6の破線で示すように、中心軸AXからの径方向距離が一定である。すなわち、第1領域P1において、中心軸AXと歯底121aとの径方向距離である第1距離D10は、軸方向で一定である。換言すると、第1歯部121では、歯底121aと歯先121bとの径方向距離は、第6距離D11である。第6距離D11は、第1歯部121の歯の高さである。第1領域P1において、第6距離D11は一定である。
第2歯部122の歯底122aは、図6の破線で示すように、中心軸AXからの径方向距離が第1軸受3に向かうに従って大きくなる。すなわち、第2領域P2において、軸方向の一方側(上側)の端では、中心軸AXと歯底122aとの径方向距離は、第1距離D10であり、軸方向の他方側(下側)の端では、中心軸AXと歯底122aとの径方向距離は、第2距離D20である。第2距離D20は、第1距離D10よりも大きい。換言すると、第2歯部122における軸方向の一方側(上側)の端では、歯底122aと歯先122bとの径方向距離は、第6距離D11であり、軸方向の他方側(下側)の端では、歯底122aと歯先122bとの径方向距離は、第3距離D21である。第3距離D21は、第2歯部122の歯の高さである。第3距離D21は、第6距離D11よりも小さい。
ここで、第1軸受3の内輪31の支持について説明する。図6に示すように、出力軸12の外周において、第2歯部122の軸方向の他方側(下側)には、円筒面126(第1部位)が軸方向で隣接している。円筒面126(第1部位)は、中心軸AXの軸回り方向に沿って環状に形成される。円筒面126(第1部位)は、軸方向の一方側(上側)の端126aまで延びる。円筒面126(第1部位)の径は、距離D30である。すなわち、中心軸AXと円筒面126(第1部位)との径方向距離は、距離D30である。距離D30は、第2距離D20よりも小さい。
また、図6に示すように、第2歯部122の軸方向の他方側(下側)の端は、径方向内側の第1端面122cと、径方向外側の第2端面122dと、を有する。第1端面122cおよび第2端面122dは、径方向に延びる。第1端面122cおよび第2端面122dは、径方向で隣接して配置される。第1端面122cは、端126aから径方向外側に延びる。第1端面122cの径方向距離は、第4距離D40である。第2端面122dは、第1端面122cの径方向外側端から径方向外側に延びる。第2端面122dの径方向距離は、第3距離D21である。第4距離D40は、第3距離D21よりも大きい。
第1軸受3の内輪31は、軸方向の端面31a、31bと、内周面31cと、外周面31dと、を有する。内周面31cは、円筒面126に接する。外周面31dは、第2歯部122の歯先122bよりも径方向外側に位置する。端面31aは、第2歯部122の第1端面122cおよび第2端面122dと接する。このように、第1軸受3の内輪31は、端面31bが固定部材6に接し、端面31aが、第2歯部122の第1端面122cおよび第2端面122dと接する。すなわち、内輪31は、固定部材6と、第1端面122cおよび第2端面122dと、によって軸方向に挟持される。
なお、ここで前述した図4に示すように、ピニオン歯120の第1歯部121の径方向外側には、第2ハウジング872の内周面872aが対向して配置される。第1歯部121の歯先121bと内周面872aとの径方向距離は、第5距離D60である。第1歯部121における前記歯底と歯先との径方向距離は、第6距離D11である。第5距離D60は、第6距離D11よりも小さい。
次に、電動パワーステアリング装置の製造方法について図7から図8を参照して説明する。図7は、固定部材装着治具を、電動パワーステアリング装置の一部に取り付けた状態を示す断面図である。図8は、図7の一部を拡大した断面図である。まず、前提として、固定部材6をピニオン軸1の出力軸12の外周に取り付ける固定部材取付け治具200の構造を説明する。
図7に示すように、固定部材取付け治具200は、押さえ治具210と、カシメ治具220と、を備え、図外のアクチュエータによってカシメ治具220が上下に移動する。
押さえ治具210は、径方向中央部に貫通孔211が設けられる板状の部材である。第1ハウジング871にはフランジ871aが設けられ、押さえ治具210は、ピニオン軸1を上側から押さえることができる。すなわち、押さえ治具210により、ピニオン軸1の軸方向の移動を阻止することができる。
押さえ治具210は、径方向中央部に貫通孔211が設けられる板状の部材である。第1ハウジング871にはフランジ871aが設けられ、押さえ治具210は、ピニオン軸1を上側から押さえることができる。すなわち、押さえ治具210により、ピニオン軸1の軸方向の移動を阻止することができる。
図7および図8に示すように、カシメ治具220は、円筒部材であり、軸方向に沿って貫通孔221が貫通する。貫通孔221には、出力軸12における円筒面127を含む軸方向端部が挿入される。カシメ治具220は、上面222と、下面223と、内周面224と、外周面225と、テーパ面226と、を備える。内周面224および外周面225は、中心軸AXの軸回りの周方向に沿った円筒面である。上面222および下面223は、中心軸AXに直交する径方向に延びる平面である。テーパ面226は、上面222と内周面224との交差部分(角部)に設けられる。テーパ面226は、径方向内側に向かうに従って下側(軸方向の他方側)に延びる平面である。テーパ面226は、周方向の全周に繋がってもよいが、周方向の一部が欠けた形状でもよい。
次に、電動パワーステアリング装置の製造方法を簡単に説明する。
[第1ステップ]
第1ステップにおいては、図1に示すように、ラック軸2をハウジング87の第2ハウジング872に設置する。ラック軸2の外周には、ラック歯21が設けられる。
[第1ステップ]
第1ステップにおいては、図1に示すように、ラック軸2をハウジング87の第2ハウジング872に設置する。ラック軸2の外周には、ラック歯21が設けられる。
[第2ステップ]
第2ステップにおいては、図7に示すように、ピニオン軸1の出力軸12を第1ハウジング871および第2ハウジング872に挿入する。以下、詳細に説明する。
第2ステップにおいては、図7に示すように、ピニオン軸1の出力軸12を第1ハウジング871および第2ハウジング872に挿入する。以下、詳細に説明する。
図7に示すように、ピニオン軸1の出力軸12には、外周にピニオン歯120が形成され、ピニオン歯120よりも上側(軸方向の一方側)にピニオン歯120よりも径の大きい大径部12aが設けられている。第2ステップにおいては、ピニオン歯120と大径部12aとの間に第2軸受91を配置した状態で、ピニオン軸1を回転させてピニオン歯120をラック軸2のラック歯21に噛み合わせる。これにより、出力軸12を第1ハウジング871および第2ハウジング872に下側(軸方向の他方側)へ向けて挿入することができる。
[第3ステップ]
第3ステップにおいては、図7に示すように、ピニオン軸1の円筒面126(第1部位)の外周に第1軸受3を挿入する。具体的には、図7に示すように、第3ハウジング873の軸受収容部873dと円筒面126(第1部位)の外周との間に第1軸受3が収容される。
第3ステップにおいては、図7に示すように、ピニオン軸1の円筒面126(第1部位)の外周に第1軸受3を挿入する。具体的には、図7に示すように、第3ハウジング873の軸受収容部873dと円筒面126(第1部位)の外周との間に第1軸受3が収容される。
[第4ステップ]
第4ステップにおいては、ピニオン軸1の部位のうち第1軸受3よりも下側(軸方向の他方側)の外周に、環状の固定部材6を挿入する。図8に示すように、変形前の固定部材6は、中心軸AXの軸回りの周方向に沿った円筒である。変形前においては、固定部材6の上端部6aは、第1軸受3の内輪31の下側の端面31bに当接し、固定部材6の下端部6bは、カシメ治具220のテーパ面226に当接する。
第4ステップにおいては、ピニオン軸1の部位のうち第1軸受3よりも下側(軸方向の他方側)の外周に、環状の固定部材6を挿入する。図8に示すように、変形前の固定部材6は、中心軸AXの軸回りの周方向に沿った円筒である。変形前においては、固定部材6の上端部6aは、第1軸受3の内輪31の下側の端面31bに当接し、固定部材6の下端部6bは、カシメ治具220のテーパ面226に当接する。
[第5ステップ]
第5ステップにおいては、固定部材6を径方向内側に向けて塑性変形させて第1軸受3の端面31bに固定部材6を当接させる。すなわち、図7に示すように、押さえ治具210によって、ピニオン軸1を上側から押さえたまま、図8に示すように、カシメ治具220を矢印110のように上側に向けて移動させると、固定部材6は、上端部6aに対して下端部6bが径方向内側に変形する。すなわち、図8の矢印111に示すように、固定部材6は、上端部6aの位置はそのままの状態で、下端部6bは、二点鎖線で示すように凸部123の上面を滑りながら中心軸AXに近づき凹部124に固定部材6が収容される。このように、図8に示すように、第1軸受3の端面31aとピニオン歯120における軸方向の他方側の端120a(図6に示す第1端面122cおよび第2端面122d)とが当接した状態において、固定部材6で第1軸受3を固定する。
第5ステップにおいては、固定部材6を径方向内側に向けて塑性変形させて第1軸受3の端面31bに固定部材6を当接させる。すなわち、図7に示すように、押さえ治具210によって、ピニオン軸1を上側から押さえたまま、図8に示すように、カシメ治具220を矢印110のように上側に向けて移動させると、固定部材6は、上端部6aに対して下端部6bが径方向内側に変形する。すなわち、図8の矢印111に示すように、固定部材6は、上端部6aの位置はそのままの状態で、下端部6bは、二点鎖線で示すように凸部123の上面を滑りながら中心軸AXに近づき凹部124に固定部材6が収容される。このように、図8に示すように、第1軸受3の端面31aとピニオン歯120における軸方向の他方側の端120a(図6に示す第1端面122cおよび第2端面122d)とが当接した状態において、固定部材6で第1軸受3を固定する。
なお、換言すると、第5ステップは、移動阻止ステップと、縮径ステップと、を含むとも言える。移動阻止ステップは、図7に示すように、押さえ治具210によって、ピニオン軸1を上側から押さえる工程であり、押さえ治具210でピニオン軸1の軸方向の移動を阻止することができる。縮径ステップは、図8に示すように、カシメ治具220を矢印110のように上側に向けて移動させ、固定部材6を径方向内側に向けて縮径させることにより、固定部材6の下端部6bをピニオン軸1の外周に当接させる。
[第6ステップ]
第6ステップにおいては、図6に示すように、ピニオン軸1の部位のうち固定部材6よりも下側(軸方向の他方側)の円筒面127(第2部位)に、第1軸受3との間に軸方向に沿った間隙を設けた状態でウォームホイール4を圧入する。具体的には、図外の治具を用いて、ピニオン軸1の円筒面127(第2部位)にウォームホイール4を圧入する。圧入工程において、ウォームホイール4からピニオン軸1の端部からまでの距離を規定することにより、ウォームホイール4の位置決めをすることができる。
第6ステップにおいては、図6に示すように、ピニオン軸1の部位のうち固定部材6よりも下側(軸方向の他方側)の円筒面127(第2部位)に、第1軸受3との間に軸方向に沿った間隙を設けた状態でウォームホイール4を圧入する。具体的には、図外の治具を用いて、ピニオン軸1の円筒面127(第2部位)にウォームホイール4を圧入する。圧入工程において、ウォームホイール4からピニオン軸1の端部からまでの距離を規定することにより、ウォームホイール4の位置決めをすることができる。
以上説明したように、本実施形態の電動パワーステアリング装置80は、中心軸AXの軸方向に延び、上側(軸方向の一方側)が第2ステアリングシャフト83(ステアリングシャフト)に連結され、且つ、外周にピニオン歯120が設けられるピニオン軸1と、ピニオン軸1の少なくとも一部を収容するハウジング87と、ピニオン軸1の部位のうちピニオン歯120の下側(軸方向の他方側)に位置する円筒面126(第1部位)を、ハウジング87に対して回転可能に支持する第1軸受3と、ピニオン軸1の部位のうち円筒面126(第1部位)よりも下側(軸方向の他方側)に位置する円筒面127(第2部位)に取り付けられ、且つ、径方向に延びる芯金部41と、芯金部41の外周に設けられるホイール歯部42と、を有するウォームホイール4と、ホイール歯部42に噛み合うシャフト歯部511を有し、且つ、電動モータ52の駆動力によって回転するウォームシャフト51と、を備える。第1軸受(軸受)は、円筒面126(第1部位)の外周に取り付けられる内輪31と、ハウジング87に取り付けられる外輪32と、内輪31と外輪32との間に設けられる転動体33と、を有する。芯金部41は、円筒面127(第2部位)の外周に取り付けられる環状の径方向内側部412を有し、軸方向から見た場合に、内輪31および径方向内側部412は重なる。内輪31と径方向内側部412とは、軸方向に離隔して位置する。
このように、第1軸受3の内輪31とウォームホイール4の径方向内側部412とは、軸方向に離隔して位置する。従って、第1軸受3の内輪31とウォームホイール4の径方向内側部412とが軸方向で当接する場合よりも、第1軸受3の径が小さくなり、ひいては電動パワーステアリング装置80全体が小型化する。以下に簡単に説明する。
前述したように、特許文献1では、ウォームホイールによる軸受の軸方向の位置決めをより確実にするため、ウォームホイールの径方向内側の筒状フランジの端面と内輪の端面とを当接させている。筒状フランジの端面と内輪の端面との接触面積を増やすためには、軸受の内輪の径方向厚さを大きくする必要がある。特に、ウォームホイールの径方向内側の筒状フランジの端面の内周側に環状の固定部材が位置しているので、軸受の内輪の径方向厚さをより大きくする必要がある。
ここで、軸受の内輪の径方向厚さおよびウォームホイールの筒状フランジの径方向厚さを小さくすることも考えられるが、その場合、筒状フランジの強度が低下し、ピニオン軸に軸受およびウォームホイールを組み付ける際に筒状フランジが損傷する可能性がある。
以上より、本実施形態によれば、第1軸受3の内輪31とウォームホイール4の径方向内側部412とが軸方向に離隔しているため、ウォームホイール4の径方向内側部412の径方向厚さと軸受の内輪の径方向厚さとを合わせる必要がない。従って、第1軸受3の径をより小さくして、電動パワーステアリング装置80全体を小型化することができる。
以上より、本実施形態によれば、第1軸受3の内輪31とウォームホイール4の径方向内側部412とが軸方向に離隔しているため、ウォームホイール4の径方向内側部412の径方向厚さと軸受の内輪の径方向厚さとを合わせる必要がない。従って、第1軸受3の径をより小さくして、電動パワーステアリング装置80全体を小型化することができる。
また、径方向内側部412は、固定部材6よりも下側(軸方向の他方側)に位置する。これによれば、径方向内側部412が、固定部材6と軸方向で重なっている場合よりも、第1軸受3の径を更に小さくすることができ、ひいては電動パワーステアリング装置80全体を更に小型化することができる。
ピニオン歯120は、第1歯部121と、第1歯部121の下側(軸方向の他方側)に隣接する第2歯部122と、を備える。第1歯部121の歯底121aと中心軸AXとの径方向距離は、第1距離D10である。第2歯部122のうち下側(軸方向の他方側)の端の歯底122aと中心軸AXとの径方向距離は、第1距離D10よりも大きい第2距離D20である。第2歯部122における下側(軸方向の他方側)の端である第1端面122cおよび第2端面122dは、第1軸受3の内輪31に接する。
ピニオン軸1のピニオン歯120をラック軸2のラック歯21に噛み合せた状態でピニオン軸1を回転させることにより、ピニオン軸1をラック軸2に組み付ける。ピニオン歯120の下側(軸方向の他方側)の端は、第1軸受3の内輪31における上側(軸方向の一方側)の端面31aに当接するため、ピニオン歯120の損傷を抑制するためにピニオン歯120の下側(軸方向の他方側)の端の強度を高めることが望ましい。ここで、本実施形態では、第2歯部122のうち下側(軸方向の他方側)の端の歯底122aと中心軸AXとの径方向距離である第2距離D20が、第1歯部121の歯底121aと中心軸AXとの径方向距離である第1距離D10よりも大きい。従って、第2距離D20が第1距離D10以下である場合よりも、第1軸受3の内輪31に接する第2歯部122の面積が小さくなり、第1軸受3の内輪31の支持剛性が大きくなる。以上より、本実施形態によれば、ラック軸2の組み付けを可能にしつつ、ピニオン歯120による第1軸受3の内輪31の支持剛性をより大きくすることができる。
さらに、第2歯部122における下側(軸方向の他方側)の端において、歯底122aと歯先122bとの径方向距離は、第3距離D21である。内輪31の内周面31cと歯底122aとの径方向距離は、第3距離D21よりも大きい第4距離D40である。
これによれば、図6に参照されるように、内輪31とピニオン歯120が当接する位置において、ピニオン歯120が形成されているため部分的に部材が存在しない領域の面積(内径D30+D40、外径D30+D40+D21のリング状の領域)よりも、ピニオン歯120が形成されていないため中実な部材が存在する領域(内径D30、外径D30+D40のリング状の領域)の面積を増加させることができる。部分的に部材が存在しない領域に比べ、中実な部材が存在する領域の方が、剛性が高いため、内輪31を支持する支持剛性を向上させることができる。
また、ピニオン歯120の上側(軸方向の一方側)の円筒面128(第3部位)に、ハウジング87に対してピニオン軸1を回転可能に支持する第2軸受91が設けられる。これによれば、ピニオン軸1をハウジング87に対して、更に安定して支持することができる。
また、電動パワーステアリング装置の製造方法は、ラック軸2をハウジングに設置する第1ステップと、ピニオン軸1を回転させてピニオン歯120をラック歯21に噛み合わせながら、ピニオン軸1の出力軸12を第1ハウジング871および第2ハウジング872に挿入する第2ステップと、第3ハウジング873の軸受収容部873dと円筒面126(第1部位)の外周との間に第1軸受3を挿入する第3ステップと、ピニオン軸1の部位のうち第1軸受3よりも下側(軸方向の他方側)の外周に、環状の固定部材6を挿入する第4ステップと、固定部材6を径方向内側に向けて縮径させて第1軸受3における内輪31の端面31bに固定部材6を当接させる第5ステップと、ピニオン軸1の部位のうち固定部材6よりも下側(軸方向の他方側)の円筒面127(第2部位)に、第1軸受3との間に軸方向に沿った間隙を設けた状態でウォームホイール4を圧入する第6ステップと、を備える。なお、第5ステップは、ピニオン軸1の軸方向の移動を阻止する移動阻止ステップと、移動阻止ステップの後に、固定部材6における下端部6b(軸方向の他方側)を縮径させて下端部6bをピニオン軸1の外周に当接させる縮径ステップと、を含む。
前述したように、特許文献1では、出力軸は、ピニオン部と、ピニオン部の下側(軸方向他方側)に隣接したロアベアリング嵌合部と、を備え、ロアベアリング嵌合部の外周に軸受が嵌合される。そして、ピニオン部においては、軸方向の中間部のみにピニオン歯が形成され、ピニオン部におけるピニオン歯の下部には、ピニオン歯が形成されていない。このため、特許文献1の出力軸の構造では、本実施形態の第2ステップのように、出力軸を回転させピニオン歯をラック歯に噛み合わせながら当該出力軸をハウジングに挿入することができない。すなわち、特許文献1では、ピニオン軸1を挿入する際に、ピニオン軸1がラック軸2に形成されたラック歯21に干渉しないような構造を設ける必要がある。具体的には、特許文献1の図6に示すように、ラック歯にピニオン軸との干渉を防ぐための凹部21bが設けられている。また、特許文献1の図5に示すように、ピニオン軸を挿入する際に、ピニオン軸を軸に直交する方向にずらした上で挿入するため、ピニオン軸を挿入する孔の直径が大径化してしまう。
本実施形態においては、ピニオン歯120が、図8に示す軸方向の他方側の端120a(図6に示す第1端面122cおよび第2端面122d)まで形成されているため、ピニオン軸1を回転させてピニオン歯120をラック歯21に噛み合わせながら、ピニオン軸1の出力軸12を第1ハウジング871および第2ハウジング872に挿入することができる。
また、本実施形態では、固定部材6を径方向内側に向けて縮径させて第1軸受3をピニオン軸1に固定するため、簡単な作業で第1軸受3をピニオン軸1に取り付けることができる。なお、図8に示すように、カシメ治具220を上昇させた上端位置において、カシメ治具220のテーパ面226を凸部123に近接させると、固定部材6の下端部6bがテーパ面226をスライドしたのち、そのまま凸部123の上面に下端部6bが乗り移ったのち、凹部124に収納される。
さらに、図6に示すように、凸部123における下側(軸方向の他方側)の端123aと、ウォームホイール4の軸方向端面412aとは、軸方向に沿って距離D50だけ離隔している。第6ステップにおいて、出力軸12の外周面にウォームホイール4を圧入するが、ウォームホイール4の軸方向位置が多少ばらついた場合であっても、ウォームホイール4の径方向内側部412の軸方向端面412aが凸部123に当接しにくくなる。すなわち、仮に、径方向内側部412の軸方向端面412aが凸部123に突き当たると、凹部124に収納された固定部材6が外れてしまう可能性がある。従って、本実施形態のように、端123aと軸方向端面412aとが距離D50だけ離隔することにより、径方向内側部412の軸方向端面412aが凸部123に当接しにくくなり、よって、固定部材6が外れることが抑制される。
また、第1歯部121の歯先121bと内周面872aとの径方向距離は、第5距離D60である。第1歯部121における前記歯底と歯先との径方向距離は、第6距離D11である。第5距離D60は、第6距離D11よりも小さい。従って、ピニオン歯120との隙間が小さい内周面872aを有するハウジング87にラック軸2を挿入することが容易になる。
1 ピニオン軸
2 ラック軸
3 第1軸受
4 ウォームホイール
6 固定部材
6a 上端部
6b 下端部
11 入力軸
12 出力軸
12a 大径部
21 ラック歯
31 内輪
31a、31b 端面
31c 内周面
31d 外周面
32 外輪
32a、32b 端面
33 転動体
41 芯金部
42 ホイール歯部
51 ウォームシャフト
511 シャフト歯部
52 電動モータ
60 支持部材
80 電動パワーステアリング装置
81 ステアリングホイール
82 第1ステアリングシャフト
83 第2ステアリングシャフト(ステアリングシャフト)
84 タイロッド
85 第1ユニバーサルジョイント
86 第2ユニバーサルジョイント
87 ハウジング
88 車輪
89 ECU
90 電源装置
91 第2軸受
91a ニードル
120 ピニオン歯
120a 端
121 第1歯部
121a 歯底
121b 歯先
122 第2歯部
122a 歯底
122b 歯先
122c 第1端面
122d 第2端面
123 凸部
124 凹部
125 嵌合凹部
126 円筒面(第1部位)
127 円筒面(第2部位)
128 円筒面(第3部位)
200 固定部材取付け治具
210 押さえ治具
220 カシメ治具
221 貫通孔
400 ウォーム減速機構(ウォームギヤ)
411 径方向外側部
412 径方向内側部
412a 軸方向端面
412b 軸方向端面
413 連結部
871 第1ハウジング
871a フランジ
872 第2ハウジング
872a 内周面
873 第3ハウジング
873a 突出部
873b 下端部
873c 屈曲部
873d 軸受収容部
874 ブーツ
875 カバー
D10 第1距離
D11 第6距離
D20 第2距離
D21 第3距離
D40 第4距離
D60 第5距離
D30 距離
P1 第1領域
P2 第2領域
2 ラック軸
3 第1軸受
4 ウォームホイール
6 固定部材
6a 上端部
6b 下端部
11 入力軸
12 出力軸
12a 大径部
21 ラック歯
31 内輪
31a、31b 端面
31c 内周面
31d 外周面
32 外輪
32a、32b 端面
33 転動体
41 芯金部
42 ホイール歯部
51 ウォームシャフト
511 シャフト歯部
52 電動モータ
60 支持部材
80 電動パワーステアリング装置
81 ステアリングホイール
82 第1ステアリングシャフト
83 第2ステアリングシャフト(ステアリングシャフト)
84 タイロッド
85 第1ユニバーサルジョイント
86 第2ユニバーサルジョイント
87 ハウジング
88 車輪
89 ECU
90 電源装置
91 第2軸受
91a ニードル
120 ピニオン歯
120a 端
121 第1歯部
121a 歯底
121b 歯先
122 第2歯部
122a 歯底
122b 歯先
122c 第1端面
122d 第2端面
123 凸部
124 凹部
125 嵌合凹部
126 円筒面(第1部位)
127 円筒面(第2部位)
128 円筒面(第3部位)
200 固定部材取付け治具
210 押さえ治具
220 カシメ治具
221 貫通孔
400 ウォーム減速機構(ウォームギヤ)
411 径方向外側部
412 径方向内側部
412a 軸方向端面
412b 軸方向端面
413 連結部
871 第1ハウジング
871a フランジ
872 第2ハウジング
872a 内周面
873 第3ハウジング
873a 突出部
873b 下端部
873c 屈曲部
873d 軸受収容部
874 ブーツ
875 カバー
D10 第1距離
D11 第6距離
D20 第2距離
D21 第3距離
D40 第4距離
D60 第5距離
D30 距離
P1 第1領域
P2 第2領域
Claims (11)
- 中心軸の軸方向に延び、前記軸方向の一方側がステアリングシャフトに連結され、且つ、外周にピニオン歯が設けられるピニオン軸と、
前記ピニオン軸の少なくとも一部を収容するハウジングと、
前記ピニオン軸の部位のうち前記ピニオン歯の前記軸方向の他方側に位置する第1部位の外周に取り付けられる内輪と、前記ハウジングに取り付けられる外輪と、前記内輪と前記外輪との間に設けられる転動体と、を有し、前記ハウジングに対して前記ピニオン軸を回転可能に支持する第1軸受と、
前記ピニオン軸の部位のうち前記第1部位よりも前記軸方向の他方側に位置する第2部位の外周から、前記軸方向に交差する径方向に延びる環状の芯金部と、前記芯金部の外周に設けられるホイール歯部と、を有するウォームホイールと、
前記ピニオン軸の部位のうち前記第1部位と前記第2部位との間の外周に設けられ、且つ、前記内輪における前記軸方向の他方側の端面に当接する環状の固定部材と、
を備え、
前記ピニオン歯は、車両の車幅方向に延びるラック軸のラック歯に噛み合い可能であり、
前記芯金部は、前記第2部位の外周に取り付けられ、且つ、前記中心軸の軸回り方向に延びる環状の径方向内側部を有し、
前記軸方向から見た場合に、前記内輪および前記径方向内側部は重なり、
且つ、前記内輪と前記径方向内側部とは、前記軸方向に離隔して位置する、
電動パワーステアリング装置。 - 前記径方向内側部における前記軸方向の一方側の軸方向端は、前記固定部材よりも前記軸方向の他方側に位置する、
請求項1に記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記ピニオン軸の部位のうち、前記径方向内側部の前記軸方向端と前記固定部材との間には、径方向外側に突出する凸部が設けられ、当該凸部と前記径方向内側部の前記軸方向端とは、前記軸方向に離隔して配置される、
請求項2に記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記ピニオン歯は、第1歯部と、前記第1歯部の前記軸方向の他方側に隣接する第2歯部と、を備え、
前記第1歯部の歯底と前記中心軸との径方向距離は、第1距離であり、
前記第2歯部のうち前記軸方向の他方側の端の歯底と前記中心軸との径方向距離は、前記第1距離よりも大きい第2距離であり、
前記第2歯部における前記軸方向の他方側の端は、前記内輪における前記軸方向の一方側の端面に当接する、
請求項1から3のいずれか1項に記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記第2歯部における前記軸方向の他方側の端において、
前記歯底と歯先との径方向距離は、第3距離であり、
前記内輪の内周面と前記歯底との径方向距離は、前記第3距離よりも大きい第4距離である、
請求項4に記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記第1歯部の径方向外側には、前記ハウジングの内周面が対向して配置され、
前記第1歯部の歯先と前記ハウジングの前記内周面との径方向距離は、第5距離であり、
前記第1歯部における前記歯底と歯先との径方向距離は、第6距離であり、
前記第5距離は、前記第6距離よりも小さい、
請求項4または5に記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記ピニオン軸の部位のうち前記ピニオン歯の前記軸方向の一方側の第3部位に、前記ハウジングに対して前記ピニオン軸を回転可能に支持する第2軸受が設けられ、
前記第2軸受は、前記第3部位の外周に取り付けられる内輪と、前記ハウジングに取り付けられる外輪と、前記内輪と前記外輪との間に設けられる転動体と、を有する、
請求項1から6のいずれか1項に記載の電動パワーステアリング装置。 - 外周にラック歯が設けられたラック軸をハウジングに設置する第1ステップと、
前記第1ステップの後に、外周にピニオン歯が形成され当該ピニオン歯よりも軸方向の一方側に前記ピニオン歯よりも径の大きい大径部が設けられたピニオン軸における前記ピニオン歯と前記大径部との間に第2軸受を配置した状態で、前記ピニオン歯を前記ラック歯に噛み合わせながら、前記ピニオン軸を前記ハウジングに前記軸方向の他方側へ向けて挿入する第2ステップと、
前記第2ステップの後に、前記ピニオン軸の部位のうち前記ピニオン歯の前記軸方向の他方側に位置する第1部位の外周に第1軸受を挿入する第3ステップと、
前記第3ステップの後に、前記ピニオン軸の部位のうち前記第1軸受よりも前記軸方向の他方側の外周に、環状の固定部材を挿入する第4ステップと、
前記第4ステップの後に、前記固定部材を径方向内側に向けて塑性変形させて前記第1軸受における前記軸方向の他方側の端面に前記固定部材を当接させることにより、前記第1軸受における前記軸方向の一方側の端面と前記ピニオン歯における前記軸方向の他方側の端とが当接した状態において、前記固定部材で前記第1軸受を固定する第5ステップと、
前記第5ステップの後に、前記ピニオン軸の部位のうち前記固定部材よりも前記軸方向の他方側の第2部位に、前記第1軸受との間に軸方向に沿った間隙を設けた状態でウォームホイールを圧入する第6ステップと、を備える、
電動パワーステアリング装置の製造方法。 - 前記第5ステップは、
前記ピニオン軸の軸方向の移動を阻止する移動阻止ステップと、
前記移動阻止ステップの後に、前記固定部材における前記軸方向の他方側を縮径させて当該他方側の端部を前記ピニオン軸の外周に当接させる縮径ステップと、を含む、
請求項8に記載の電動パワーステアリング装置の製造方法。 - 前記ウォームホイールは、前記ピニオン軸に嵌合する環状の径方向内側部を有し、
前記ピニオン軸の部位のうち、前記径方向内側部における軸方向の一方側の軸方向端と前記固定部材との間には、径方向外側に突出する凸部が設けられ、当該凸部と前記径方向内側部の前記軸方向端とは、前記軸方向に離隔して配置される、
請求項8または9に記載の電動パワーステアリング装置の製造方法。 - 前記ピニオン歯の径方向外側には、前記ハウジングの内周面が対向して配置され、
前記ピニオン歯の歯先と前記ハウジングの前記内周面との径方向距離は、第5距離であり、
前記ピニオン歯における歯底と歯先との径方向距離は、第6距離であり、
前記第5距離は、前記第6距離よりも小さい、
請求項8から10のいずれか1項に記載の電動パワーステアリング装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021124260A JP2023019496A (ja) | 2021-07-29 | 2021-07-29 | 電動パワーステアリング装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021124260A JP2023019496A (ja) | 2021-07-29 | 2021-07-29 | 電動パワーステアリング装置およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023019496A true JP2023019496A (ja) | 2023-02-09 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021124260A Pending JP2023019496A (ja) | 2021-07-29 | 2021-07-29 | 電動パワーステアリング装置およびその製造方法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2023019496A (ja) |
-
2021
- 2021-07-29 JP JP2021124260A patent/JP2023019496A/ja active Pending
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