JP5365849B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。

電動パワーステアリング装置は、操舵補助機構として、操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助力を発生させる電動モータと、電動モータの出力回転を減速する減速機構とを有している（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１では、ステアリングシャフトを回転可能に支持するコラムチューブと、トルクセンサを収容するセンサハウジングと、減速機構を収容するギヤハウジングとを、互いに別体で形成することが提案されている。

特開２００７−１９１０５５号公報

しかし、特許文献１では、コラムチューブとセンサハウジングとが互いに別体で形成されているので、部品点数が多くなる。その結果、製造コストが高くなる。
また、電動パワーステアリング装置は、車両の限られたスペースに配置されるため、ステアリングシャフトの軸方向に関して小型化の要請がある。
そこで、この発明の目的は、安価で小型の電動パワーステアリング装置を提供することである。

上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、操舵部材（２）に連結されたステアリングシャフト（３）を回転可能に支持し、車体（１２）に保持されるコラムチューブ（３１）と、上記コラムチューブの下部を拡径して構成された筒状のセンサハウジング（３４）と、上記センサハウジング内に収容され、操舵トルクを検出するトルクセンサ（２０）と、操舵補助用の電動モータ（２３）の回転を上記ステアリングシャフトに伝達する、ウォーム（２６）およびウォームホイール（２７）を含む減速機構（２４）と、上記減速機構を収容するギヤハウジング（３２）と、上記ウォームホイールを挟んだ上下に配置され、上記ステアリングシャフトを回転可能に支持する上軸受（４０）および下軸受（４１）と、を備え、上記ギヤハウジングは、上記下軸受を介して上記ステアリングシャフトを回転可能に支持する筒状の下ハウジング（３７）と、上ハウジング（３６）とを含み、上記上ハウジングは、内筒（６７）と、外筒（６８）と、上記内筒および上記外筒間を連結する環状の連結壁（６９）とを有し、上記外筒が、上記下ハウジングの上部（６４）の内周（６５）に圧入され、上記内筒が、上記上軸受を介して上記ステアリングシャフトを回転可能に支持し、上記センサハウジングは、上記トルクセンサが嵌合された内周（９０）を有する第１の筒部（３４１）と、上記コラムチューブの下端部（７７）に設けられ上記第１の筒部よりも大径の第２の筒部（３４２）とを含み、上記第２の筒部の内周（９４）に、上記上ハウジングの上記内筒が圧入され、これにより、上記内筒が縮径していることを特徴とする電動パワーステアリング装置（１）である。

請求項２記載の発明は、請求項１において、上記トルクセンサは、上記センサハウジングの上記第１の筒部の上記内周に嵌合した環状の本体（８１）を含み、上記トルクセンサの上記本体と上記上ハウジングの上記内筒との間に介在し、弾性的に圧縮された弾性部材（９６）によって、上記トルクセンサの上記本体が、上記センサハウジングの上記内周に設けられた受け部（９１）に押圧され、その結果、上記トルクセンサの上記本体が上記センサハウジングの軸方向（Ａ２）に位置決めされていることを特徴とする電動パワーステアリング装置である。

請求項３記載の発明は、請求項１または２において、上記上ハウジングは、上記センサハウジングの上記軸方向に関して、上記ウォームの周面（２６０）に対向する第１の対向部（７１）と、上記ウォームホイールの端面（２７０）に対向する第２の対向部（７２）とを含み、上記第１の対向部に、上記ウォームから逃げる逃げ部（７３，７４）が設けられていることを特徴とする電動パワーステアリング装置である。

なお、上記括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を示すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。

請求項１記載の発明によれば、センサハウジングが、コラムチューブの下部を拡径することにより構成されているので、センサハウジングとコラムチューブとを一体化できる。その結果、部品点数を削減でき、製造コストを低減できる。これに加えて、センサハウジングの第２の筒部を第１の筒部よりも大径にしたので、第２の筒部と上ハウジングの内筒との接触面積を確保しつつ、センサハウジングの軸方向に関して第２の筒部を短くすることができる。従って、安価でステアリングシャフトの軸方向に関して小型の電動パワーステアリング装置を実現することができる。

請求項２記載の発明によれば、部品の寸法誤差を吸収しつつ、トルクセンサの本体を受け部に高精度に位置決めでき、ひいては、製造コストをより一層低減できる。
請求項３の発明によれば、逃げ部によって、ウォームの周面と第１の対向部との干渉の発生を防止しつつ、ウォームホイールの端面と第２の対向部との距離を短くすることができる。ステアリングシャフトの軸方向に関してより一層小型の電動パワーステアリング装置を実現することができる。

本発明の一実施形態の電動パワーステアリング装置の概略構成の模式図である。 図１の電動パワーステアリング装置の要部の断面図である。 図２の要部の拡大図である。 図３に示すＡ４部の拡大図である。 図３に示す要部の分解図である。 図３に示す要部の分解図であり、組立途中の状態を示す。

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態の電動パワーステアリング装置の概略構成の模式図である。図１を参照して、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ：Electric Power Steering System）１は、ステアリングホイール等の操舵部材２に連結しているステアリングシャフト３と、ステアリングシャフト３に自在継手４を介して連結された中間軸５と、中間軸５に自在継手６を介して連結されたピニオン軸７と、ピニオン軸７の端部近傍に設けられたピニオン８に噛み合うラック９を有して自動車の左右方向に延びる転舵軸としてのラック軸１０とを有している。

ピニオン軸７およびラック軸１０を含むラックアンドピニオン機構によって、操舵機構１１が構成されている。ラック軸１０は、車体１２に固定されるラックハウジング１３内に図示しない複数の軸受を介して直線往復可能に支持されている。ラック軸１０には、一対のタイロッド１４が結合されている。各タイロッド１４は対応するナックルアーム１５を介して対応する転舵輪１６に連結されている。

操舵部材２が操作されてステアリングシャフト３が回転されると、その回転がピニオン８およびラック９によって、自動車の左右方向に沿ってのラック軸１０の直線運動に変換される。これにより、転舵輪１６の転舵が達成される。
ステアリングシャフト３は、操舵部材２に連なる入力軸１７と、ピニオン軸７に連なる出力軸１８とに分割されている。これら入力軸１７および出力軸１８はトーションバー１９を介して同一の軸線上で互いに連結されている。入力軸１７に操舵トルクが入力されたときに、トーションバー１９が弾性ねじり変形し、これにより、入力軸１７および出力軸１８が相対回転するようになっている。

トーションバー１９を介する入力軸１７および出力軸１８の間の相対回転変位量により操舵トルクを検出するトルクセンサ２０が設けられている。また、車速を検出するための車速センサ２１が設けられている。また、制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit ：電子制御ユニット）２２が設けられている。また、操舵補助力を発生させるための電動モータ２３と、この電動モータ２３の出力回転を減速する減速機構２４とが設けられている。

トルクセンサ２０および車速センサ２１からの検出信号が、ＥＣＵ２２に入力されるようになっている。ＥＣＵ２２は、トルク検出結果や車速検出結果等に基づいて、操舵補助用の電動モータ２３を制御する。電動モータ２３の出力回転が減速機構２４を介して減速されてピニオン軸７に伝達され、ラック軸１０の直線運動に変換されて、操舵が補助されるようになっている。

減速機構２４は、操舵補助用の電動モータ２３の出力回転をステアリングシャフト３の出力軸１８に伝達する。減速機構２４は、駆動ギヤとしてのウォーム２６と、このウォーム２６に噛み合う従動ギヤとしてのウォームホイール２７とを備えている。
ウォーム２６は、電動モータ２３の出力軸（図示せず）と同心に配置されており、電動モータ２３により回転駆動される。

ウォームホイール２７は、ステアリングシャフト３の出力軸１８に同行回転し且つステアリングシャフト３の軸方向Ａ１（以下、単に軸方向Ａ１ともいう。）に移動不能に連結されている。
また、電動パワーステアリング装置１は、ステアリングシャフト３を回転可能に支持するステアリングコラム２８を有している。ステアリングコラム２８は、第１および第２のブラケット２９，３０を介して、車体１２に支持されている。

図２は、図１の電動パワーステアリング装置１の要部の断面図である。図２を参照して、ステアリングコラム２８は、軸方向Ａ１に平行に延びており、また、車両の前後方向Ｈ１に対して傾斜する方向に延びている。例えば、操舵部材２が上側となるように、ステアリングシャフト３の中心軸線が前後方向Ｈ１に対して斜めに配置されている。なお、図２および図３には、上下方向Ｚ１を図示してある。

ステアリングコラム２８は、ステアリングシャフト３の一部を収容するコラムチューブ３１と、減速機構２４を収容するギヤハウジング３２とを有している。コラムチューブ３１とギヤハウジング３２とは、互いに別体で形成され、互いに連結されている。
コラムチューブ３１は、軸方向Ａ１に関するステアリングコラム２８の上部および中間部を構成している。コラムチューブ３１は、金属、例えば、鋼により形成されている。コラムチューブ３１は、ステアリングシャフト３を回転可能に支持している。コラムチューブ３１は、車体１２に第１のブラケット２９を介して保持され、具体的には、固定されている。

コラムチューブ３１は、軸方向Ａ１に関する当該コラムチューブ３１の上部３３と、軸方向Ａ１に関する当該コラムチューブ３１の下部としてのセンサハウジング３４とを有している。上部３３と、センサハウジング３４とは、単一の材料により一体に形成されている。
コラムチューブ３１の上部３３は、軸方向Ａ１に真直に延びる筒状をなしている。

センサハウジング３４は、上部３３よりも大径に形成されており、トルクセンサ２０の一部を収容している。センサハウジング３４は、筒状をなしており、コラムチューブ３１の下部を塑性変形を伴って拡径させることによって構成されている。
センサハウジング３４は、軸方向Ａ１に関する当該センサハウジング３４の上部を構成し相対的に小径の第１の筒部３４１と、軸方向Ａ１に関する当該センサハウジング３４の下部を構成し第１の筒部３４１よりも大径の第２の筒部３４２と、第１の筒部３４１および第２の筒部３４２を互いに接続する接続部３４３とを含んでいる。第１の筒部３４１と第２の筒部３４２と接続部３４３とは、互いに一体に単一材料により形成されている。

第１の筒部３４１は、トルクセンサ２０を保持している。第２の筒部３４２は、コラムチューブ３１の下端部に形成されており、ギヤハウジング３２に連結されている。
ギヤハウジング３２は、軸方向Ａ１に関するステアリングコラム２８の下部を構成している。ギヤハウジング３２は、車体１２に第２のブラケット３０を介して支持されている。ギヤハウジング３２は、電動モータ２３を支持している。

ギヤハウジング３２は、上ハウジング３６および下ハウジング３７を有している。上ハウジング３６および下ハウジング３７は、互いに別体で形成され、互いに嵌め合わされている。上ハウジング３６および下ハウジング３７のそれぞれは、金属、例えば、アルミニウム合金により形成されている。
図１を参照して、電動パワーステアリング装置１は、ステアリングシャフト３の入力軸１７の軸方向上部を回転可能に支持する軸受３９を有している。この軸受３９は、ステアリングコラム２８のコラムチューブ３１の上端部に保持されている。

また、電動パワーステアリング装置１は、ステアリングシャフト３の出力軸１８を支持する上軸受４０および下軸受４１を有している。
上軸受４０および下軸受４１は、軸方向Ａ１に関してウォームホイール２７を挟んだ両側に配置されている。上軸受４０は、軸方向Ａ１に関して相対的に上方に配置されており、上ハウジング３６に保持されている。下軸受４１は、軸方向Ａ１に関して相対的に下方に配置されており、下ハウジング３７に保持されている。

図２を参照して、上軸受４０および下軸受４１は、ステアリングシャフト３の入力軸１７を、出力軸１８およびトーションバー１９を介して回転可能に支持している。
図３は、図２の要部の拡大図である。図３を参照して、上軸受４０および下軸受４１は、転がり軸受であり、また密封軸受としてのシール軸受である。上軸受４０は、内輪４３と、外輪４４と、転動体としての複数の玉４５とを有している。下軸受４１は、内輪４７と、外輪４８と、転動体としての複数の玉４９とを有している。

出力軸１８は、上軸受４０の内輪４３が嵌合している第１の嵌合部５１と、ウォームホイール２７が嵌合している第２の嵌合部５２と、下軸受４１の内輪４７が嵌合している第３の嵌合部５３と、第２および第３の嵌合部５２，５３を互いに接続する段部５４と、第３の嵌合部５３に隣接する雄ねじ部５５とを有している。雄ねじ部５５には、ナット５６がねじ嵌合している。

第１の嵌合部５１が、上軸受４０の内輪４３の内周に、締まりばめにより嵌合されている。上軸受４０の内輪４３の下端面が、ウォームホイール２７の上端面に当接している。第２の嵌合部５２が、ウォームホイール２７の中央孔に圧入されている。これにより、第２の嵌合部５２とウォームホイール２７とが互いに固定されている。出力軸１８の段部５４とナット５６との間に、下軸受４１の内輪４７が挟持されている。下軸受４１の内輪４７の内周に、第３の嵌合部５３が、締まりばめにより嵌合されている。

軸方向Ａ１に関する下ハウジング３７の下部は、下軸受４１を保持する軸受保持孔５８と、この軸受保持孔５８に隣接した環状の段部５９とを有している。下ハウジング３７の下端面６０には、第２のブラケット３０が固定されている。下軸受４１の外輪４８は、下ハウジング３７の軸受保持孔５８に嵌合された状態で、段部５９および第２のブラケット３０との間に挟持されることで、ギヤハウジング３２に対する軸方向Ａ１の両方向への外輪４８の移動が規制されている。

軸方向Ａ１に関する下ハウジング３７の上部は、ウォーム２６を収容するための第１の筒状部分６２と、ウォームホイール２７を収容するための第２の筒状部分６３と、上ハウジング３６と連結するための筒状の連結部６４とを有している。連結部６４は、内周６５と、軸方向Ａ１に直交する環状平面からなる位置決め面６６とを有している。
なお、図２および図３において、第１の筒状部分６２の中心軸線は、紙面垂直方向に延びている。また、第２の筒状部分６３と、連結部６４と、ステアリングシャフト３とは、互いに同心に配置されている。

上ハウジング３６は、内筒６７と、外筒６８と、内筒６７および外筒６８間を連結する環状の連結壁６９とを含んでいる。上ハウジング３６は、全体として環状をなしている。なお、以下、上ハウジング３６に関する説明においては、上ハウジング３６の周方向および径方向を、単に周方向、径方向ともいう。
内筒６７および外筒６８は、互いに同心に配置されている。外筒６８が、下ハウジング３７の上部の連結部６４の内周６５に圧入されている。また、内筒６７が、センサハウジング３４の第２の筒部３４２の内周９４に圧入されている。外筒６８の外周６８１は、当該外筒６８の圧入を案内するための面取り部６８２を有している。

内筒６７と外筒６８とはともに、連結壁６９から軸方向Ａ１に関して上側に向けて延びている。これにより、下ハウジング３７の連結部６４および上ハウジング３６の外筒６８の互いの嵌合部の少なくとも一部と、上ハウジング３６の内筒６７およびセンサハウジング３４の第２の筒部３４２の互いの嵌合部の少なくとも一部とが、軸方向Ａ１に互いに重なり合っているので、軸方向Ａ１に互いにずれる場合と比較して、電動パワーステアリング装置１を軸方向Ａ１に短くできる。

図４は、図３に示すＡ４部の拡大図である。図３および図４を参照して、上ハウジング３６は、センサハウジング３４の軸方向Ａ２に沿ってウォーム２６の周面２６０に対向する第１の対向部７１と、上述の軸方向Ａ２に沿ってウォームホイール２７の端面２７０に対向する第２の対向部７２とを有している。第１の対向部７１は、ウォーム２６との干渉を回避するための第１および第２の逃げ部７３，７４を有している。

第１および第２の対向部７１，７２は、軸方向Ａ１に関する上ハウジング３６の下側の端面７５に配置されている。第１の対向部７１は、第２の対向部７２よりも径方向の外方において、周方向の一部に配置されている。第２の対向部７２は、軸方向Ａ１に対して直交する環状平面により形成されている。
第１および第２の逃げ部７３，７４は、軸方向Ａ１に関して第２の対向部７２よりも窪んでいる。第１の逃げ部７３は、相対的に径方向の内方に配置され、第２の逃げ部７４は、相対的に径方向の外方に配置されている。

第１の逃げ部７３は、円錐面の一部により形成されている。従って、形成が容易である。第１の逃げ部７３は、第２の対向部７２に対して傾斜するとともに、軸方向Ａ１に対してテーパ状に傾斜している。
第２の逃げ部７４は、軸方向Ａ１に対して垂直に形成され、軸方向Ａ１に関して第１の逃げ部７３よりも窪んでいる。第２の逃げ部７４は、環状平面の一部により形成されている。従って、第２の逃げ部７４の形成が容易である。

図３を参照して、上ハウジング３６の端面７５には、位置決め面７６が形成されている。位置決め面７６は、下ハウジング３７の連結部６４の位置決め面６６と当接することにより、上ハウジング３６と下ハウジング３７とを軸方向Ａ１に互いに位置決めする。
位置決め面７６と第２の逃げ部７４とは、周方向に並んでおり、全体として、単一の環状平面を形成している。これにより、第２の逃げ部７４と位置決め面７６とを形成するための手間を削減できる。

第２の逃げ部７４と位置決め面７６とにより形成された環状平面において、周方向に関する環状平面の一部が、第２の逃げ部７４を構成し、環状平面の残りの部分が、位置決め面７６を構成している。
上ハウジング３６の内筒６７が、上軸受４０を介してステアリングシャフト３を回転可能に支持している。具体的には、内筒６７が、センサハウジング３４の第２の筒部３４２の内周９４に圧入されることにより、内筒６７が縮径されている。その結果、上軸受４０の外輪４４が内筒６７によって、径方向隙間がない状態（タイトフィット）で保持されている。また、センサハウジング３４の第２の筒部３４２の下端７７が、連結壁６９の環状平面６９１に当接している。

図５は、図３に示す要部の分解図である。図３および図５を参照して、電動パワーステアリング装置１は、操舵トルクを検出するために、上述の入力軸１７と、出力軸１８と、トーションバー１９と、トルクセンサ２０と、磁気回路形成部材８０とを有している。磁気回路形成部材８０は、環状の永久磁石１１１と、軟磁性体としての環状の第１および第２の磁気ヨーク１１２，１１３とを有している。トルクセンサ２０は、磁気回路形成部材８０に生じた磁束に基づいて操舵トルクを検出するようになっている。

トルクセンサ２０は、磁気回路形成部材８０に生じた磁束を集める軟磁性体としての環状の第１および第２の集磁リング１１７，１１８と、集められた磁束の密度に基づいて操舵トルクを検出するホールＩＣを含む磁気センサ（図示せず）と、これらを保持する合成樹脂製の環状の本体８１と、この本体８１から延びる配線８２とを有している。
本体８１は、外周８３と、軸方向Ａ１に関する両側に形成された端面８４，８５とを有している。配線８２は、本体８１の外周８３の一部から径方向外方へ延びている。本体８１の外周８３は、円筒面により形成された円筒部分８３１と、この円筒部分８３１よりも径方向外方に突出する複数の突起８３２と、面取り部８３３とを含んでいる。

面取り部８３３は、円筒部分８３１と端面８５とを接続しており、センサハウジング３４への本体８１の嵌合を案内し、例えば圧入するときのかじりの発生を抑制する。
円筒部分８３１の直径は、センサハウジング３４の第１の筒部３４１の内周９０の内径と等しい値よりもわずかに小さい値にされている。
複数の突起８３２は、センサハウジング３４の周方向に互いに離隔して配置されている。各突起８３２は、第１の筒部３４１の内周９０に当接し、径方向に圧縮されている。これにより、トルクセンサ２０の本体８１を、センサハウジング３４の内周９０に、小さな締めしろで、且つ軽い力で圧入させることができる。

センサハウジング３４の第１の筒部３４１は、内周９０を有している。第１の筒部３４１の内周９０に、トルクセンサ２０の本体８１が嵌合されている。内周９０には、受け部としての複数の突起９１が形成されている。各突起９１は、内周９０から径方向内方に突出している。複数の突起９１は、センサハウジング３４の周方向（ステアリングシャフト３の周方向Ｂ１に一致する。）に関して互いに離隔して、例えば、均等に配置されている。なお、突起９１は、図示の都合で均等に図示されていない。また、突起９１は、少なくとも１箇所に配置されていればよい。本実施形態では、突起９１が２箇所に設けられている場合に則して説明する。

２つの突起９１は、センサハウジング３４の軸方向Ａ２（軸方向Ａ２は、ステアリングシャフト３の軸方向Ａ１と一致する。）に関して、同じ位置に配置されており、センサハウジング３４の下端７７から所定距離を離隔している。
なお、受け部としては、図示しないが、内周９０に設けられた段部であってもよい。また、受け部としては、内周９０に単一材料で一体に形成されていてもよいし、内周９０に固定されていてもよい。

また、センサハウジング３４には、単一の挿通孔９２が形成されている。挿通孔９２は、第１の筒部３４１、第２の筒部３４２、および接続部３４３にまたがって形成されている。挿通孔９２には、トルクセンサ２０の配線８２がセンサハウジング３４の外部に挿通されている。
センサハウジング３４の第１の筒部３４１を鋼により形成したので、アルミニウム合金により形成した場合と比較して、材料コストを低減できる。これに加えて、トルクセンサ２０の耐磁界性を向上させることができる。すなわち、外部からのノイズがトルクセンサ２０へ及ぼす影響を抑制できる。ひいては、トルクセンサ２０において、磁気シールドするためのシールド板を廃止したり、簡素化したりすることができる。

接続部３４３は、軸方向Ａ１に対して傾斜したテーパ形状をなしており、第１の筒部３４１へのトルクセンサ２０の本体８１の嵌合を案内する。
第２の筒部３４２は、コラムチューブ３１の下端部に配置されており、環状をなし、開口９３を有している。第２の筒部３４２は、内周９４を有している。この内周９４は、第１の筒部３４１の内周９０よりも大径に形成されている。また、本実施形態では、第２の筒部３４２の内周９４は、第１の筒部３４１の外周の直径と等しい直径で形成されているか、またはこの直径よりも大径に形成されている。また、第２の筒部３４２の外周は、第１の筒部３４１の外周よりも大径に形成されている。

また、鋼製のセンサハウジング３４の第２の筒部３４２が、上軸受４０を、鋼よりも軟質のアルミニウム合金製の上ハウジング３６を介して受けているので、メタルノイズの発生を抑制することができる。上述のメタルノイズは、金属接触に起因して生じるノイズであり、硬質部材同士、例えば鋼同士が接触する場合に生じ易い傾向にある。
図３を参照して、センサハウジング３４の第２の筒部３４２の内周９４に、ギヤハウジング３２の上ハウジング３６の内筒６７の外周が圧入されている。第２の筒部３４２の下端７７は、上ハウジング３６の連結壁６９の環状平面６９１に当接している。これにより、センサハウジング３４の軸方向Ａ２に関して、上ハウジング３６とセンサハウジング３４とが互いに位置決めされている。

この状態で、トルクセンサ２０の本体８１は、センサハウジング３４の第１の筒部３４１の内周９０に嵌合されている。センサハウジング３４の各突起９１と、トルクセンサ２０の本体８１の端面８５とが、互いに当接している。内筒６７の端部９５と、トルクセンサ２０の本体８１の端面８４との間に、弾性部材９６が介在している。弾性部材９６は、弾性的に圧縮変形されている。

弾性部材９６は、環状をなし、断面矩形に形成されている。弾性部材９６は、ゴム部材である。弾性部材９６は、上ハウジング３６の内筒６７の端部９５により保持されている。なお、弾性部材９６は、トルクセンサ２０の本体８１により保持されてもよい。
図３および図５を参照して、内筒６７の端部９５は、内筒６７の内周から径方向内方に延設され軸方向Ａ１に弾性部材９６を受ける部分９５１と、上ハウジング３６の径方向に弾性部材９６を位置決めする部分９５２とを有している。

軸方向Ａ１に関して、センサハウジング３４の第２の筒部３４２の下端７７と第１の筒部３４１の突起９１との間の距離Ｌ１は、上ハウジング３６の内筒６７の端部９５の上述の部分９５１と連結壁６９の環状平面６９１との距離Ｌ２と、トルクセンサ２０の本体８１の端面８４，８５間の距離Ｌ３と、自由状態での弾性部材９６の厚み寸法Ｌ４との和よりも小さくされている（Ｌ１＜（Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４））。

また、軸方向Ａ１に関して、上述の距離Ｌ１は、上述の距離Ｌ２と、上述の距離Ｌ３との和よりも大きくされている（Ｌ１＞（Ｌ２＋Ｌ３））。
また、軸方向Ａ１に関して、上述の距離Ｌ１は、上ハウジング３６の内筒６７の端部９５の部分９５２と連結壁６９の環状平面６９１との距離Ｌ５と、上述の距離Ｌ３との和よりも大きくされている（Ｌ１＞（Ｌ５＋Ｌ３））。

これらの寸法関係により、弾性部材９６が、トルクセンサ２０の本体８１と上ハウジング３６の内筒６７との間に介在し、弾性的に圧縮されている。この弾性部材９６によって、トルクセンサ２０の本体８１が、センサハウジング３４の内周９０に設けられた受け部としての突起９１に押圧されている。その結果、部品の寸法誤差等が生じた場合であっても常に、トルクセンサ２０の本体８１が、センサハウジング３４の軸方向Ａ２の両側に位置決めされている。

また、ステアリングシャフト３の軸方向Ａ１に関して、内筒６７は、上軸受４０の外輪４４よりも長く形成されている。内筒６７の内周に保持された上軸受４０の外輪４４は、内筒６７の端部９５から離隔して配置されている。ステアリングシャフト３の軸方向Ａ１に関して、上軸受４０とトルクセンサ２０との間に隙間が開けられている。
図５を参照して、本電動パワーステアリング装置１は、例えば、以下の手順で組み立てることができる。先ず、第１の部分組立品１０１が組み立てられる。第１の部分組立品１０１は、ステアリングシャフト３、減速機構２４、下ハウジング３７、上軸受４０、下軸受４１、磁気回路形成部材８０等を有している。第１の部分組立品１０１には、コラムチューブ３１、トルクセンサ２０、および上ハウジング３６は組み付けられていない。また、上ハウジング３６に、弾性部材９６が取り付けられ、固定される。

図６は、図３に示す要部の分解図であり、組立途中の状態を示す。図５と図６を参照して、次に、第１の部分組立品１０１に、上ハウジング３６が取り付けられる。これにより、第２の部分組立品１０２が得られる。具体的には、下ハウジング３７の連結部６４の内周６５に、上ハウジング３６の外筒６８の外周６８１を圧入する。これとともに、上ハウジング３６の内筒６７の内周と、上軸受４０の外輪４４の外周とを、互いに嵌合する。

図６を参照して、第２の部分組立品１０２の上ハウジング３６の内筒６７は、まだ、センサハウジング３４に嵌合していない。第２の部分組立品１０２では、下ハウジング３７に圧入された状態の上ハウジング３６の内筒６７の内周は、上軸受４０の外輪４４の外周との間に、隙間を介して嵌合している。
図５および図６を参照して、また、センサハウジング３４に、トルクセンサ２０を組み付ける。これにより第３の部分組立品１０３を得る。第３の部分組立品１０３は、センサハウジング３４と、トルクセンサ２０とを有している。

具体的には、トルクセンサ２０をセンサハウジング３４内に、当該センサハウジング３４の下端７７の開口９３から取り付ける。このとき、トルクセンサ２０の配線８２を、本体８１よりも先に、開口９３からセンサハウジング３４内に入れる。そして、配線８２を挿通孔９２へ通す。次に、トルクセンサ２０の本体８１を、センサハウジング３４の第１の筒部３４１に嵌合し、本体８１を軸方向Ａ１に押し込む。そして、本体８１の端面８５を、センサハウジング３４の２つの突起９１に当接させる。

図６を参照して、第２の部分組立品１０２に第３の部分組立品１０３を組み付ける。これにより、図３に示した状態となる。
図３および図６を参照して、具体的には、センサハウジング３４の第２の筒部３４２の内周９４に、内筒６７の外周を圧入する。これにより、内筒６７が縮径する。その結果、内筒６７の内周と上軸受４０の外輪４４の外周とが、隙間のない状態で嵌合する。これにより、上ハウジング３６、下ハウジング３７、および上軸受４０の中心位置同士を互いに同心に位置決めできるので、上軸受４０および下軸受４１の中心位置同士の位置ずれ量を小さく抑制できる。従って、中心位置同士の位置ずれに起因した異音の発生を抑制できる。また、例えば、組立時に、センサハウジング３４への圧入により縮径する前の内筒６７に、上軸受４０を容易に取り付けることが可能となる。その結果、製造コストをより一層安価にできる。

従って、ステアリングシャフト３が、上軸受４０を介して、上ハウジング３６の内筒６７の内周の中心位置に位置決めされる。また、上ハウジング３６と下ハウジング３７とは、互いに圧入嵌合されているので、互いに同心に配置されている。従って、下ハウジング３７と、ステアリングシャフト３とは、上ハウジング３６および上軸受４０を介して、同心に配置されている。この状態で、下軸受４１を下ハウジング３７に固定することにより、ステアリングシャフト３は、下軸受４１を介して下ハウジング３７に同心に位置決めされる。

なお、第２の部分組立品１０２の組立と、第３の部分組立品１０３の組立とは、いずれが先でもよいし、同時でもよい。また、弾性部材９６は、第２の部分組立品１０２と第３の部分組立品１０３とが互いに組付けられる前に、上ハウジング３６に取り付けられるようにしてあればよい。
図３を参照して、以上説明したように、センサハウジング３４が、コラムチューブ３１の下部を拡径することにより構成されているので、センサハウジング３４とコラムチューブ３１とを一体化できる。その結果、部品点数を削減でき、製造コストを低減できる。これに加えて、センサハウジング３４の第２の筒部３４２を第１の筒部３４１よりも大径にしたので、第２の筒部３４２と上ハウジング３６の内筒６７との接触面積を確保しつつ、センサハウジング３４の軸方向Ａ２に関して第２の筒部３４２を短くすることができる。従って、安価でステアリングシャフト３の軸方向Ａ１に関して小型の電動パワーステアリング装置１を実現することができる。

また、本実施形態では、弾性的に圧縮された弾性部材９６によって、トルクセンサ２０の本体８１が、センサハウジング３４の内周９０に設けられた受け部としての突起９１に押圧されている。その結果、トルクセンサ２０の本体８１がセンサハウジング３４の軸方向Ａ２に位置決めされている。これにより、トルクセンサ２０の本体８１、上ハウジング３６、センサハウジング３４等の部品の寸法誤差を吸収しつつ、トルクセンサ２０の本体８１を突起９１に高精度に位置決めすることができる。換言すれば、位置決めしつつ上述の部品の寸法誤差を許容できるので、上述の部品の寸法精度を低くできる結果、製造コストをより一層低減できる。また、弾性部材９６により、軸方向Ａ１の押圧力に応じて生じるトルクセンサ２０の特性変化を防止できる。

また、本実施形態では、第１および第２の逃げ部７３，７４によって、ウォーム２６の周面２６０と第１の対向部７１との干渉の発生を防止しつつ、ウォームホイール２７の端面２７０と第２の対向部７２との距離を短くすることができる。ステアリングシャフト３の軸方向Ａ１に関してより一層小型の電動パワーステアリング装置１を実現することができる。この効果は、ウォーム２６との干渉を回避するためにウォーム２６の周面２６０から逃げる逃げ部があればよい。

また、このような逃げ部がある場合には、軸方向Ａ１に関して、ウォームホイール２７の端面２７０と第２の対向部７２との距離を短くできるので、グリース等の潤滑剤を収容するために、減速機構２４とギヤハウジング３２の内面との間に区画された空間を小さくできる。その結果、この空間に収容された潤滑剤を、ウォーム２６およびウォームホイール２７の噛み合い部に供給し易いので、少量の潤滑剤でも効果的に潤滑できる。

ギヤハウジング３２の上ハウジング３６をセンサハウジング３４の第１の筒部３４１の内周９０に圧入している。これとともに、ギヤハウジング３２の上ハウジング３６の外筒６８を、下ハウジング３７の第１の筒部３４１の内周９０に圧入している。その結果、固定のためのボルト等の部品点数の増加を抑制でき、ねじ部を加工するための手間を削減でき、ねじ嵌合するための組み立ての手間を削減できる。

また、本実施形態について、以下のような変形例を考えることができる。以下の説明では、上述の実施形態と異なる点を中心に説明する。他の構成については、上述の実施形態と同じであり、説明を省略する。
例えば、上述の逃げ部としては、上述の実施形態のように第１および第２の逃げ部７３，７４の両方がある場合の他、何れか一方がある場合が考えられる。すなわち、第１の逃げ部７３に代えて、第２の逃げ部７４を径方向内方に延長してもよい。また、第２の逃げ部７４に代えて、第１の逃げ部７３を径方向外方に延長してもよい。

また、トルクセンサ２０の磁気センサの検出部としては、ホール素子の他、磁気抵抗効果を利用した磁気抵抗素子を利用してもよく、要は、磁界の作用により電気的特性（例えば、抵抗）が変化する感磁素子を利用できる。また、トルクセンサ２０は、少なくともひとつの感磁素子を含んでいればよい。その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲内で種々の変更を施すことができる。

１…電動パワーステアリング装置、２…操舵部材、３…ステアリングシャフト、１２…車体、２０…トルクセンサ、２３…電動モータ、２４…減速機構、２６…ウォーム、２７…ウォームホイール、３１…コラムチューブ、３２…ギヤハウジング、３４…センサハウジング、３６…上ハウジング、３７…下ハウジング、４０…上軸受、４１…下軸受、６４…連結部（下ハウジングの上部）、６５…内周（下ハウジングの上部の内周）、６７…内筒、６８…外筒、６９…連結壁、７１…第１の対向部、７２…第２の対向部、７３…第１の逃げ部（逃げ部）、７４…第２の逃げ部（逃げ部）、７７…第２の筒部の下端（コラムチューブの下端部）、８１…本体、９０…第１の筒部の内周、９１…突起（受け部）、９４…第２の筒部の内周、９６…弾性部材、２６０…ウォームの周面、２７０…ウォームホイールの端面、３４１…第１の筒部、３４２…第２の筒部、Ａ２…センサハウジングの軸方向。

Claims (3)

1. 操舵部材に連結されたステアリングシャフトを回転可能に支持し、車体に保持されるコラムチューブと、
   上記コラムチューブの下部を拡径して構成された筒状のセンサハウジングと、
   上記センサハウジング内に収容され、操舵トルクを検出するトルクセンサと、
   操舵補助用の電動モータの回転を上記ステアリングシャフトに伝達する、ウォームおよびウォームホイールを含む減速機構と、
   上記減速機構を収容するギヤハウジングと、
   上記ウォームホイールを挟んだ上下に配置され、上記ステアリングシャフトを回転可能に支持する上軸受および下軸受と、を備え、
   上記ギヤハウジングは、上記下軸受を介して上記ステアリングシャフトを回転可能に支持する筒状の下ハウジングと、上ハウジングとを含み、
   上記上ハウジングは、内筒と、外筒と、上記内筒および上記外筒間を連結する環状の連結壁とを有し、
   上記外筒が、上記下ハウジングの上部の内周に圧入され、
   上記内筒が、上記上軸受を介して上記ステアリングシャフトを回転可能に支持し、
   上記センサハウジングは、上記トルクセンサが嵌合された内周を有する第１の筒部と、上記コラムチューブの下端部に設けられ上記第１の筒部よりも大径の第２の筒部とを含み、
   上記第２の筒部の内周に、上記上ハウジングの上記内筒が圧入され、これにより、上記内筒が縮径していることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 請求項１において、
   上記トルクセンサは、上記センサハウジングの上記第１の筒部の上記内周に嵌合した環状の本体を含み、
   上記トルクセンサの上記本体と上記上ハウジングの上記内筒との間に介在し、弾性的に圧縮された弾性部材によって、上記トルクセンサの上記本体が、上記センサハウジングの上記内周に設けられた受け部に押圧され、その結果、上記トルクセンサの上記本体が上記センサハウジングの軸方向に位置決めされていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
3. 請求項１または２において、
   上記上ハウジングは、上記センサハウジングの上記軸方向に関して、上記ウォームの周面に対向する第１の対向部と、上記ウォームホイールの端面に対向する第２の対向部とを含み、
   上記第１の対向部に、上記ウォームから逃げる逃げ部が設けられていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。

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