JP6500430B2 - ステアリング装置の調整方法およびステアリング装置の調整装置 - Google Patents

Description

本発明は、ステアリング装置の調整方法およびステアリング装置の調整装置に関する。

従来、たとえば特許文献１に記載されるように、ラックアンドピニオン式のステアリング装置が知られている。当該ステアリング装置は、ステアリングホイールに連動して回転するピニオン軸と、当該ピニオン軸に噛合うラック軸と、これら両軸が収容されるハウジングとを有している。ピニオン軸の回転に伴いラック軸が自身の軸方向に移動することによって車輪の向きが変えられる。

また、当該ステアリング装置は、ラック軸とピニオン軸との間のバックラッシを除去するための支持機構を備えている。支持機構は、ハウジングの保持孔に進退可能に設けられるサポートヨークと、保持孔にねじ込まれるヨークプラグと、ヨークプラグとサポートヨークとの間に介在される圧縮コイルばね、とを有している。サポートヨークは、圧縮コイルばねの弾性力によってラック軸へ向けて常時付勢される。サポートヨークによって、ラック軸は自身の軸方向に沿って摺動可能に支持されるとともに、ピニオンへ向けて押圧される。

サポートヨークとヨークプラグとが当接することに起因する打音を抑制するため、サポートヨークとヨークプラグとの間には所定量のクリアランスが設けられる。当該クリアランスは厳密に管理されるところ、たとえばつぎのようにして調整される。すなわち、まずヨークプラグがサポートヨークに当接する程度に、ヨークプラグを保持孔に仮締めする。この後、クリアランスが目標クリアランスに達するまでヨークプラグを緩める。

特開２００８−０１８８２８号公報

ところが、前述したクリアランスの調整方法では、つぎのようなことが懸念される。すなわち、ヨークプラグがサポートヨークに丁度当接するゼロクリアランス位置を基準としてクリアランスを調整することが好ましいところ、ヨークプラグが真のゼロクリアランス位置であるかどうかは定かではない。また、ヨークプラグの仮締めを行う際、製品毎にゼロクリアランス位置がばらつくおそれもある。ゼロクリアランス位置のばらつきに伴い、調整後のクリアランスについてもばらつきが発生する。

本発明の目的は、サポートヨークとヨークプラグとの間のクリアランスをより適切に設定することができるステアリング装置の調整方法およびステアリング装置の調整装置を提供することにある。

上記目的を達成し得るステアリング装置の調整方法は、ハウジングの内部で直線運動するラック軸と、前記ハウジングに回転可能に支持されて前記ラック軸と噛み合うピニオン軸と、前記ハウジングに設けられたガイド孔に進退可能に収容されて前記ラック軸をその軸方向に沿って摺動可能に支持するサポートヨークと、前記ガイド孔に螺合された状態で固定されるヨークプラグと、前記ヨークプラグと前記サポートヨークとの間に介在されて前記サポートヨークを前記ラック軸へ向けて付勢する付勢部材と、を有するステアリング装置を前提としている。

そのうえで、前記サポートヨークに弾性的な圧縮変形が生じる程度に仮締めされた前記ヨークプラグを緩めていくとき、前記ヨークプラグの角度位置の変化に対して、前記サポートヨークを基準とした前記ヨークプラグの軸方向位置の変化割合が急激に増加する位置を基準として、前記ヨークプラグの軸方向位置が前記サポートヨークと前記ヨークプラグとの間の目標クリアランスに達する位置まで前記ヨークプラグを緩める。

サポートヨークに弾性的な圧縮変形が生じる程度に仮締めされたヨークプラグを緩めていくとき、最初はサポートヨークの圧縮変形が解放されるのに伴い、サポートヨークの軸方向位置は角度位置の増加に対して緩やかに増加する。サポートヨークの圧縮変形が解放された以降、サポートヨークの軸方向位置は角度位置の増加に対して急激に増加する。これは、ヨークプラグの軸方向位置は、角度位置の増加に対して、ねじピッチに応じて増加することによる。

このことを踏まえ、上記の調整方法によれば、サポートヨークの圧縮変形が解放される位置（いわゆるゼロクリアランス位置）を基準として、ヨークプラグの軸方向位置が目標クリアランスに達する位置までヨークプラグが緩められる。このため、サポートヨークとヨークプラグとの間のクリアランスを目標クリアランスにより近づけることが可能である。したがって、より適切なクリアランスを設定することができる。

上記のステアリング装置の調整方法において、前記ヨークプラグの軸方向位置の変化割合が急激に増加する位置を基準として、前記サポートヨークに仮締め時よりも少ない弾性的な圧縮変形が生じる程度に前記ヨークプラグを締め付けた後、再び前記ヨークプラグを緩めていくとき、前記ヨークプラグの角度位置の変化に対する前記ヨークプラグの軸方向位置の変化割合が再度急激に増加する位置を基準として、前記ヨークプラグの軸方向位置が前記目標クリアランスに達する位置まで前記ヨークプラグを緩めるようにしてもよい。

仮締め状態のヨークプラグを緩める場合、サポートヨークの弾性的な圧縮変形が解放されるときの挙動は同じ製品間であれ異なる。このため、ヨークプラグの角度位置に対するヨークプラグの軸方向位置の変化割合が急激に増加する１回目の位置には、ばらつきが発生するおそれがある。

この点、上記の調整方法のように、サポートヨークに対する軸力が仮締め時よりも緩和された状態でクリアランスを調整することにより、より適切なクリアランスを設定することができる。これは、サポートヨークに対する軸力が緩和される分、サポートヨークの弾性的な圧縮変形が解放されるときの挙動が抑えられるからである。

上記のステアリング装置の調整方法において、前記軸方向位置の変化割合が急激に増加する境界点となる前記ヨークプラグの軸方向位置は、たとえば急激に増加する前の前記軸方向位置の変化傾向に沿って設定される近似直線と、急激に増加した後の前記軸方向位置の変化傾向に沿って設定される近似直線との交点に対応する位置として検出される。

この調整方法によれば、軸方向位置の変化割合が急激に増加するヨークプラグの軸方向位置を簡単に検出することが可能である。
上記のステアリング装置の調整方法は、たとえばつぎのようなステアリング装置の調整装置を使用して実行される。当該調整装置は、モータと、前記モータに連動して前記ヨークプラグと一体的に回転する回転ソケットと、前記ヨークプラグの角度位置を検出する回転センサと、前記サポートヨークを基準とした前記ヨークプラグの軸方向位置を検出する変位センサと、前記回転センサおよび前記変位センサの検出結果に基づき前記モータを制御する制御装置と、を有することが好ましい。

上記のステアリング装置の調整装置において、前記回転ソケットは、前記ヨークプラグに対してその回転方向において係合する筒状のソケット部材と、前記ソケット部材に対して相対移動自在に挿通されて前記サポートヨークに対してその軸線方向において当接する筒状の基準部材と、前記基準部材および前記ヨークプラグに対してそれぞれ相対移動自在に挿通されて前記サポートヨークに対してその軸線方向において当接する測定子と、を有することが好ましい。この場合、前記変位センサは、前記測定子を基準とした前記基準部材の軸方向位置を前記ヨークプラグの軸方向位置として検出するようにしてもよい。

この構成によれば、基準部材はソケット部材の動きに影響されることなく、ソケット部材に対して独立して移動することが可能である。このため、ソケット部材の動きの影響を受けて、基準部材とヨークプラグとの接触状態が変動することもない。したがって、ヨークプラグの軸方向位置を、より正確に検出することができる。

本発明のステアリング装置の調整方法およびステアリング装置の調整装置によれば、サポートヨークとヨークプラグとの間のクリアランスをより適切に設定することができる。

ステアリング装置の一実施の形態を示す断面図。 ステアリング装置の調整装置の一例を示す正面図。 ステアリング装置の調整装置の要部を示す断面図。 ステアリング装置の調整装置の電気的な構成を示すブロック図。 ステアリング装置の調整手順を示すフローチャート。 ヨークプラグの角度位置とサポートヨークの軸方向位置との関係を示すグラフ。

以下、ステアリング装置の一実施の形態を説明する。
＜ステアリング装置の概略構成＞
図１に示すように、ステアリング装置１０は、車体に固定されるハウジング１１を有している。ハウジング１１の内部にはラック軸１２が挿通されている。ラック軸１２はその軸線方向（紙面に直交する方向）に沿ってハウジング１１に対して摺動可能に支持されている。また、ハウジング１１には、ラック軸１２と交差する方向（図中の上下方向）に沿って延びるピニオン軸１３が挿入されている。ピニオン軸１３は軸受１４を介してハウジング１１に対して回転可能に支持されている。ピニオン軸１３は、ステアリングホイール（図示略）の操作に連動して回転する。ピニオン軸１３の回転に伴いラック軸１２がその軸線方向に移動することによって車輪（図示略）の向きが変わる。

また、ハウジング１１において、ラック軸１２を間に挟むピニオン軸１３と反対側の部位には、ラック軸１２に対して直交する方向（図中の左右方向）に沿って延びる円筒状のガイド孔１５が設けられている。ガイド孔１５はハウジング１１の外部に開口している。ガイド孔１５の内周面において、開口側の端部には雌ねじ部１６が設けられている。このガイド孔１５の内部には、ラック軸１２をピニオン軸１３に押し付けるための支持機構２０が設けられている。

支持機構２０は、ラック軸１２の周面を摺動可能に支持するサポートヨーク２１と、ガイド孔１５の雌ねじ部１６に螺合されるヨークプラグ２２と、サポートヨーク２１とヨークプラグ２２との間に介在される付勢部材としての圧縮コイルばね２３とを有している。

サポートヨーク２１は、たとえばアルミニウムなどの金属材料によって円柱状に設けられる。サポートヨーク２１は、ガイド孔１５の深さ方向に沿って進退移動する。サポートヨーク２１の外周面はガイド孔１５の内周面に対して摺動案内される。サポートヨーク２１の外周面には、２つの環状の溝２４，２４が設けられている。これら溝２４，２４には、それぞれＯリング２５，２５が装着されている。これらＯリング２５，２５は、ガイド孔１５の内周面に対して弾性的に接触することにより、ガイド孔１５の内周面とサポートヨーク２１の外周面との間を密封する。また、これらＯリング２５，２５は、サポートヨーク２１をその径方向において弾性支持する。これにより、サポートヨーク２１のがたつきが抑制される。

サポートヨーク２１におけるラック軸１２側の側面（図中の左側面）には、ラック軸１２の周面に沿う凹面（円弧面）２６が設けられている。凹面２６には、ラック軸１２に摺接するシート２７が取り付けられている。シート２７は、たとえば青銅などの金属材料により形成される。

サポートヨーク２１におけるラック軸１２と反対側の側面（図中の右側面）には、ばね収容穴２８が設けられている。ばね収容穴２８には、圧縮コイルばね２３の一端（図中の左端部）が挿入されている。これにより、圧縮コイルばね２３がその径方向へ移動することが抑制される。ばね収容穴２８の内底面とヨークプラグ２２のサポートヨーク２１側の側面（図中の左側面）との間に介在された圧縮コイルばね２３の弾性力によって、サポートヨーク２１はラック軸１２へ向けて常時付勢される。凹面２６は、シート２７を介してラック軸１２の周面に対して摺動可能に押し付けられる。

ヨークプラグ２２は、たとえば鋼鉄などの金属材料によって円柱状に設けられる。ヨークプラグ２２の外周面にはサポートヨーク２１に近い側から順に、円筒面２２ａおよび雄ねじ部２２ｂが設けられている。円筒面２２ａには環状の溝２９が設けられている。この溝２９にはＯリング３０が装着されている。

ヨークプラグ２２のサポートヨーク２１と反対側の側面（図中の右側面）には、係合孔３１が設けられている。係合孔３１はヨークプラグ２２を回転操作するための工具（図示略）に係合する。係合孔３１の形状は、工具形状に応じて、六角形状あるいは十二角形状などの適宜の形状を採用すればよい。また、ヨークプラグ２２の底壁には、貫通孔３２が設けられている。貫通孔３２は係合孔３１の内外を連通する。ヨークプラグ２２は、円筒面２２ａが設けられている側の端部をガイド孔１５に挿入しつつ雄ねじ部２２ｂを雌ねじ部１６に締め付けることによってハウジング１１に固定される。

サポートヨーク２１のヨークプラグ２２側の側面（図中の右側面）と、ヨークプラグ２２のサポートヨーク２１側の側面（図中の左側面）との間には、クリアランスＣが形成されている。クリアランスＣの量は、ヨークプラグ２２のねじ込み位置の調整を通じて厳密に管理される。

＜クリアランスの調整装置＞
クリアランスＣは、たとえばつぎのような調整装置を使用して調整される。調整装置はステアリング装置１０の組立工程の一部であるクリアランスＣの調整工程において使用される。

図２に示すように、調整装置４０は、基台４１と、基台４１に設けられてステアリング装置１０を支持する２つの支持脚４２，４２と、ヨークプラグ２２を回転させる駆動ユニット４３と、を有している。

２つの支持脚４２，４２は、予め組立てられたステアリング装置１０におけるハウジング１１の両端部を支持する。このとき、ステアリング装置１０は、たとえばガイド孔１５が基台４１と反対側（図中の上側）を向く姿勢に維持される。

駆動ユニット４３は、たとえば調整装置４０の骨組みを構成するフレーム（図示略）に設けられる。また、図中に白抜きの矢印で示されるように、駆動ユニット４３は昇降機構（図示略）の作動を通じて基台４１に対して接近または離間する方向である昇降方向Ｄに沿って移動する。

駆動ユニット４３は、モータ４４と、モータ４４の出力軸４５に固定された駆動歯車４６と、駆動歯車４６と噛み合う従動歯車４７と、従動歯車４７に連結された回転ソケット４８と、を有している。モータ４４には回転センサ４４ａが設けられている。従動歯車４７は、回転ソケット４８の基台４１と反対側の端部（図中の上端部）に設けられている。回転ソケット４８の基台４１側の端部（図中の下端部）には、ヨークプラグ２２の係合孔３１に係合する工具として機能する係合突部４９が設けられている。係合突部４９の形状は、係合孔３１の形状に対応する六角柱状あるいは十二角柱状などの適宜の形状が採用される。クリアランスＣを調整する際には、駆動ユニット４３を下降させて係合突部４９をヨークプラグ２２の係合孔３１に挿入する。これによって、ヨークプラグ２２は回転ソケット４８と一体的に回転することが可能となる。係合突部４９がその回転方向において係合孔３１と係合するためである。

＜回転ソケット＞
つぎに、回転ソケット４８について詳細に説明する。
図３に示すように、回転ソケット４８は、円筒状のソケット部材５１、円筒状の基準部材５２、および棒状の測定子５３を有している。

ソケット部材５１は、その軸線方向に沿って延びる貫通孔５４を有している。貫通孔５４には基準部材５２が挿入されている。基準部材５２はその軸線方向に沿って、かつソケット部材５１に対して相対的に移動自在である。図示はしないものの、基準部材５２とソケット部材５１との間には、基準部材５２の落下を規制するための抜け止め構造を設けることが好ましい。また、基準部材５２の軸線方向における長さは、ソケット部材５１の軸線方向における長さよりも長く設定されている。このため、係合突部４９の先端部がヨークプラグ２２の内底面に当接した状態において、基準部材５２の先端（図中の下端）はヨークプラグ２２の内底面に当接する一方、基準部材５２の後端（図中の上端）はソケット部材５１の後端面（ヨークプラグ２２と反対側の端面）から突出する。

ヨークプラグ２２のねじ込み位置が変更されるとき、基準部材５２はヨークプラグ２２と一緒に軸線方向に沿って移動する。この移動の際においても、基準部材５２の先端部はヨークプラグ２２の内底面に当接した状態に維持される。たとえばヨークプラグ２２が締め付けられるとき、ヨークプラグ２２はサポートヨーク２１に近接する方向へ移動するところ、基準部材５２は重力によってヨークプラグ２２と一緒にサポートヨーク２１に近接する方向へ移動する。また、ヨークプラグ２２が緩められるとき、ヨークプラグ２２はサポートヨーク２１に対して離れる方向へ移動するところ、基準部材５２はヨークプラグ２２に押し上げられるかたちでヨークプラグ２２と一緒にサポートヨーク２１に対して離れる方向へ移動する。

基準部材５２は、その後端部（図中の上端部）が閉塞された有蓋円筒状をなしている。基準部材５２は、その軸線方向に沿って延びる挿入孔５５を有している。挿入孔５５には、測定子５３が挿通されている。測定子５３はその軸線方向に沿って、かつ基準部材５２に対して相対的に移動自在である。図示はしないものの、測定子５３と基準部材５２との間には、測定子５３の落下を規制するための抜け止め構造を設けることが好ましい。また、測定子５３の軸線方向における長さは、基準部材５２の軸線方向における長さよりも若干長く設定されている。係合突部４９の先端部がヨークプラグ２２の内底面に当接する状態において、測定子５３の先端はヨークプラグ２２の貫通孔３２を通過して、ばね収容穴２８の内底面に当接する。ヨークプラグ２２のねじ込み位置にかかわらず、測定子５３は重力によって、ばね収容穴２８の内底面に当接した状態に維持される。

基準部材５２の後端部（図中の上端部）には、変位センサとしてのリニアゲージ５６が設けられている。リニアゲージ５６は、基準部材５２に固定されたケース６１と、ケース６１の基準部材５２側の端部から突出するスピンドル６２と、ケース６１の内部に設けられた検出器６３と、を有している。

スピンドル６２は、その軸線方向に沿って、かつケース６１に対して相対的に移動自在である。スピンドル６２の先端部（図中の下端部）は、基準部材５２の後端壁（図中の上端壁）を、遊びをもって貫通して基準部材５２の内部（挿入孔５５）に挿入されている。基準部材５２の内部において、スピンドル６２の先端部は、測定子５３の上端部に当接している。

係合突部４９の先端部がヨークプラグ２２の内底面に当接する状態において、スピンドル６２は基本的には移動しない。
たとえば基準部材５２がサポートヨーク２１に近接する方向（図中の下方）へ移動するとき、ケース６１は基準部材５２と一緒にサポートヨーク２１に近接する方向へ移動する。これに対して、スピンドル６２は、測定子５３を介してヨークプラグ２２の内底面に当接している。このため、スピンドル６２がサポートヨーク２１に近接する方向へ移動することはない。スピンドル６２はケース６１に対して相対的に進入する。

また、基準部材５２がサポートヨーク２１に対して離れる方向（図中の上方）へ移動するとき、ケース６１は基準部材５２と一緒にサポートヨーク２１に対して離れる方向へ移動する。これに対して、スピンドル６２はケース６１に対して相対的に移動自在である。また、スピンドル６２は重力によって測定子５３の上端部に当接した状態に維持される。このため、スピンドル６２がサポートヨーク２１に対して離れる方向へ移動することはない。スピンドル６２はケース６１に対して相対的に伸長する。なお、スピンドル６２の先端部は、測定子５３の上端部に連結してもよい。

検出器６３は、基準部材５２に対するスピンドル６２の位置に応じた電気信号を生成する。基準部材５２に対するスピンドル６２の位置は、サポートヨーク２１のばね収容穴２８の内底面を基準とした基準部材５２の位置、ひいてはサポートヨーク２１を基準としたヨークプラグ２２の軸方向位置に等しい。ヨークプラグ２２の軸方向位置は、基準部材５２の先端面（図中の下端面）と測定子５３の先端面（図中の下端面）とのギャップΔＧで表される。

＜電気的な構成＞
つぎに、調整装置４０の電気的な構成を説明する。
図４に示すように、調整装置４０は、制御装置７１およびモニタ７２を有している。制御装置７１は、調整装置４０の各部を統括的に制御する。制御装置７１には、リニアゲージ５６および回転センサ４４ａがそれぞれ接続されている。また、制御装置７１には、モータ４４およびモニタ７２がそれぞれ接続されている。モニタ７２は、制御装置７１による表示制御を通じて各種の情報を表示する。

制御装置７１は、モータ４４の駆動を制御する。また、制御装置７１は、回転センサ４４ａにより生成される電気信号に基づきモータ４４の回転量、ひいてはハウジング１１に対するヨークプラグ２２の角度位置θを演算する。さらに、制御装置７１は、リニアゲージ５６（正確には、検出器６３）により生成される電気信号に基づき、基準部材５２の先端面と測定子５３の先端面との間のギャップΔＧ、換言すればサポートヨーク２１を基準としたヨークプラグ２２の軸方向位置Ｇを演算する。制御装置７１は、ヨークプラグ２２の角度位置θとヨークプラグ２２の軸方向位置Ｇとの関係に基づき、クリアランスＣの調整処理を実行する。制御装置７１は、クリアランスＣの調整処理を実行する際、ヨークプラグ２２の角度位置θとヨークプラグ２２の軸方向位置Ｇとの関係を示すグラフをモニタ７２に表示させる。

＜クリアランスの調整方法＞
つぎに、クリアランスＣの調整方法を説明する。制御装置７１は、図示しない記憶装置に格納された制御プログラムに従ってクリアランスＣの調整処理を実行する。当該調整処理はステアリング装置の各組立工程の一工程である。

なお、ステアリング装置１０は、予めヨークプラグ２２がガイド孔１５に仮締めされた状態で調整装置４０の２つの支持脚４２，４２の間にセットされる。このとき、ヨークプラグ２２はサポートヨーク２１に当接した状態に維持されている。ここで、ヨークプラグ２２とサポートヨーク２１との間のクリアランスＣは「０」であるものの、ヨークプラグ２２がゼロクリアランス位置（ゼロタッチ位置）を超えてゼロクリアランス超過位置まで締め付けられることにより、サポートヨーク２１が弾性的に圧縮されることが考えられる。ここでは、サポートヨーク２１に弾性的な圧縮変形が生じる程度に仮締めされている状態を想定する。

ちなみに、ゼロクリアランス位置とは、ヨークプラグ２２が丁度サポートヨーク２１に接する位置であって、かつヨークプラグ２２の軸力（押圧力）がサポートヨーク２１に作用せず圧縮変形が生じていない位置をいう。ゼロクリアランス超過位置とは、ヨークプラグ２２がサポートヨーク２１に当接した以降も締め付けられることにより、ヨークプラグ２２の軸力がサポートヨーク２１に作用して圧縮変形が生じている位置をいう。

図５のフローチャートに示すように、制御装置７１は、まず前記仮締めされた状態からヨークプラグ２２を緩める方向へモータ４４を駆動する（ステップＳ１０１）。モータ４４の回転速度、すなわちヨークプラグ２２の回転速度は一定速度である。

図６は、ハウジング１１に対するヨークプラグ２２の角度位置θと、サポートヨーク２１を基準としたヨークプラグ２２の軸方向位置Ｇとの関係を示すグラフである。このグラフにおいて、ヨークプラグ２２の角度位置θは、負の方向への変化がヨークプラグ２２を締め込むことを、正の方向への変化がヨークプラグ２２を緩めることを、それぞれ示す。

図６のグラフに破線で示されるように、ヨークプラグ２２の角度位置θが仮締め時の角度位置θ０から増加するにつれて、ヨークプラグ２２の軸方向位置Ｇは若干の変動を伴いながら全体の傾向としては緩やかな直線状に増加する。ただし、このときの軸方向位置Ｇの増加は、サポートヨーク２１の圧縮変形（歪み）が徐々に解放されることによる。このときの角度位置θの変化に対する軸方向位置Ｇの変化割合は、通常時における雄ねじ部２２ｂのねじピッチに応じた変化割合よりも小さな値となる。すなわち、角度位置θの増加に対する軸方向位置Ｇの変化勾配は、通常時の変化勾配よりも緩やかになる。

さらにヨークプラグ２２が緩められるとき、角度位置θの増加に対する軸方向位置Ｇの変化勾配は円弧を描くように大きく増大し、やがて角度位置θの増加に対して直線状に増加する。このとき、角度位置θの増大に対する軸方向位置Ｇの変化勾配は、ヨークプラグ２２の雄ねじ部２２ｂのねじピッチに応じたものである。これは、サポートヨーク２１の圧縮変形が解放されていることを示す。

図５のフローチャートに示すように、つぎに、制御装置７１は変曲点Ｐ１（１回目）を演算する（ステップＳ１０２）。変曲点Ｐ１とは、軸方向位置Ｇの変化勾配が変わる境界点をいう。制御装置７１は、たとえば角度位置θおよび軸方向位置Ｇに基づく最小二乗法によって、図６のグラフに一点鎖線で示される２つの回帰直線（近似直線）Ｌ１，Ｌ２を求める。回帰直線Ｌ１は、サポートヨーク２１に対してヨークプラグ２２の軸力が作用する圧縮領域における軸方向位置Ｇの変化傾向を示す。回帰直線Ｌ２は、ヨークプラグ２２の圧縮変形が解放されて雄ねじ部２２ｂのねじピッチに応じて軸方向位置Ｇが変化する非圧縮領域における軸方向位置Ｇの変化傾向を示す。制御装置７１は、これら回帰直線Ｌ１，Ｌ２の交点を変曲点Ｐ１として一時的に記憶する。

ここで、ヨークプラグ２２の角度位置θが変曲点Ｐ１に対応する角度位置θ１に達したとき、ヨークプラグ２２がゼロクリアランス位置にあるとして、この位置を基準としてクリアランスＣを調整してもよい。仮締め時のヨークプラグ２２のねじ込み位置をゼロクリアランス位置としてクリアランスＣの調整する従来の技術に比べれば、より適正なクリアランスＣを設定することが可能である。これは、サポートヨーク２１の圧縮変形量、（ここでは仮締め状態での軸方向位置Ｇ０を基準とする変曲点Ｐ１に対応する軸方向位置Ｇ１）が調整後のクリアランスＣから排除されるからである。

しかし、たとえば製品仕様などによって仮締めトルクは異なるところ、仮締めトルクの値が大きくなるほど、圧縮領域における角度位置θの変化に対する軸方向位置Ｇの変化の変動幅がより大きくなることが考えられる。また、仮締めトルクの値が大きくなるほど、同じ製品間でも角度位置θの変化に対する軸方向位置Ｇの変化の状態（変化勾配など）には、ばらつきが生じる。このため、制御装置７１により演算される変曲点Ｐ１（ゼロクリアランス位置）、ひいてはクリアランスＣの量には、多少のばらつきが生じるおそれがある。

したがって、クリアランスＣのばらつきをいっそう低減するために、制御装置７１は引き続き以下の処理を実行する。
図５のフローチャートに示すように、制御装置７１は先のステップＳ１０２において変曲点Ｐ１を演算した後、ヨークプラグ２２を再度、締め付ける方向へモータ４４を駆動する（ステップＳ１０３）。

図６のグラフに示されるように、たとえば変曲点Ｐ１に対応する角度位置θ１よりも大きな値の角度位置θ２まで緩めたタイミングでヨークプラグ２２の締め付けが開始される。図６のグラフに白抜き矢印で示されるように、角度位置θの減少に伴い軸方向位置Ｇも減少する。

図５のフローチャートに示すように、つぎに制御装置７１は、変曲点Ｐ１に対応する角度位置θ１を基準として、ヨークプラグ２２が設定角度δθ（２０°程度）だけ締め付けられたことを検出する（Ｓ１０４）。このとき、ヨークプラグ２２の角度位置θは仮締め時の角度位置θ０よりも大きな値の角度位置θ３を示し、サポートヨーク２１に作用する軸力（サポートヨーク２１の軸力）は仮締め時の軸力よりも弱い。この弱い軸力に応じて、サポートヨーク２１はわずかに圧縮変形する。この後、制御装置７１は、再びヨークプラグ２２を緩める方向へモータ４４を駆動する（Ｓ１０５）。

図６のグラフに黒塗り矢印で示されるように、ヨークプラグ２２の角度位置θが増加するにつれて、軸方向位置Ｇは若干の変動を伴いながら再び緩やかな直線状に増加する。このときの軸方向位置Ｇの増加勾配は、図６のグラフに実線矢印で示されるヨークプラグ２２を仮締め状態から緩めるときの軸方向位置Ｇの増加勾配よりも若干大きくなる。これは、サポートヨーク２１の圧縮変形量が仮締め時よりも少ないことによる。その後、角度位置θが増加するにつれて軸方向位置Ｇは円弧を描くように増大し、やがて角度位置θの増加に対して直線状に増加する。

図５のフローチャートに示すように、つぎに制御装置７１は、再び変曲点（２回目）を演算する（Ｓ１０６）。制御装置７１は、先のステップＳ１０２と同様に、最小二乗法を利用して図６のグラフに一点鎖線で示される２つの回帰直線Ｌ３，Ｌ４を求める。回帰直線Ｌ３は、先の回帰直線Ｌ１と同様の圧縮領域における軸方向位置Ｇの変化傾向を示す。ただし、回帰直線Ｌ３の傾きは、先の回帰直線Ｌ１の傾きよりも若干大きい。また、回帰直線Ｌ４は、先の回帰直線Ｌ２と同様の非圧縮領域における軸方向位置Ｇの変化傾向を示す。なお、回帰直線Ｌ４は、先の回帰直線Ｌ２とほぼ重なるため、図６のグラフでは回帰直線Ｌ２に括弧書きの符号を付すに留める。制御装置７１は、これら回帰直線Ｌ３，Ｌ４の交点を変曲点Ｐ２として一時的に記憶する。

図５のフローチャートに示すように、つぎに制御装置７１は、ヨークプラグ２２の角度位置θが２回目の変曲点Ｐ２に対応する角度位置θ４に達したとき、ヨークプラグ２２が真のゼロクリアランス位置に位置していると認識する。そして制御装置７１は、変曲点Ｐ２に対応する軸方向位置Ｇ２を基準として、軸方向位置Ｇが目標クリアランスＣ^＊と同じだけ増加したことを検出する（ステップＳ１０７）。具体的には、図６のグラフに示されるように、変曲点Ｐ２に対応する軸方向位置Ｇ２に目標クリアランスＣ^＊を加算した値である軸方向位置Ｇ３が検出される。

このように、サポートヨーク２１に対する軸力を一旦抜いた後、今度はヨークプラグ２２を仮締め時よりも緩く締め付け、再びヨークプラグ２２を緩めることにより、より正確な変曲点Ｐ２が演算される。この２回目の変曲点Ｐ２に対応する角度位置θに達したとき、ヨークプラグ２２は真のゼロクリアランス位置により近い状態となる。これは、サポートヨーク２１の圧縮変形量、（ここでは仮締め状態での軸方向位置Ｇ０と、変曲点Ｐ２に対応する軸方向位置Ｇ２との差）が調整後のクリアランスＣから排除されるからである。真のゼロクリアランス位置により近似する位置を基準として目標クリアランスＣ^＊だけヨークプラグ２２を緩めることにより、クリアランスＣを目標クリアランスＣ^＊により近づけることが可能となる。このため、より適正なクリアランスＣを確保することが可能である。

なお、最終的にヨークプラグ２２はハウジング１１に固定される。セルフロックタイプのヨークプラグ２２を使用する場合、クリアランスＣの調整が完了したとき、ハウジング１１に対する固定も完了する。セルフロックタイプとは、ヨークプラグ２２を非真円の円柱状として、その外周面に形成されたねじ部を締め付けることにより発生する摩擦によってねじ部が固定されるタイプをいう。また、セルフロック機能を持たないヨークプラグ２２を採用する場合、クリアランスＣの調整作業が完了した後、ヨークプラグ２２をかしめたり、接着剤を塗布したりして、ヨークプラグ２２をハウジング１１に固定する。以上で、ステアリング装置１０の組立て作業が完了となる。

＜実施の形態の効果＞
したがって、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）サポートヨーク２１に弾性的な圧縮変形が生じる程度に仮締めされたヨークプラグ２２を緩めていくとき、ヨークプラグ２２の角度位置θの変化に対するヨークプラグ２２の軸方向位置Ｇの変化割合が急激に増加する位置を基準として、ヨークプラグ２２の軸方向位置Ｇが目標クリアランスＣ^＊に達する位置までヨークプラグ２２を緩める。このため、クリアランスＣを目標クリアランスＣ^＊により近づけることが可能である。したがって、より適切なクリアランスＣを設定することができる。製品間におけるクリアランスＣのばらつきも抑えられる。

（２）仮締めトルクの大きさによっては、１回目の変曲点Ｐ１を使用してクリアランスＣを調整することも可能である。仮締めトルクが小さな値であるときほど、クリアランスＣの調整精度を確保することができる。ヨークプラグ２２の軸力がサポートヨーク２１に与える影響（圧縮変形量）がより少なくなるからである。

（３）仮締め状態のヨークプラグ２２を緩める場合、サポートヨーク２１の弾性的な圧縮変形が解放されるときの挙動は同じ製品間であれ異なる。このため、１回目の変曲点Ｐ１には、ばらつきが発生するおそれがある。そこで、変曲点Ｐ１を基準としてヨークプラグ２２を仮締め時よりも緩めに締め付ける。このサポートヨーク２１に対する軸力が仮締め時よりも緩和された状態から、もう一度ヨークプラグ２２を緩めて２回目の変曲点Ｐ２を演算する。この２回目の変曲点Ｐ２は、１回目の変曲点Ｐ１よりも正確である。このため、２回目の変曲点Ｐ２を基準としてクリアランスＣを調整することにより、より適切なクリアランスＣを設定することができる。

（４）より正確なゼロクリアランス位置（変曲点Ｐ２）が分かるため、クリアランスＣをその許容範囲内でなるべく大きな値に、かつピンポイントで設定することが可能である。クリアランスＣが狭い場合、必要とされる操舵トルクが増加するおそれがある。この点、許容範囲の限界付近までクリアランスを拡げることにより、操舵トルクの増加を抑制することが可能である。

（５）より正確なゼロクリアランス位置を基準とすることにより、クリアランスＣをより簡単に、かつより迅速に調整することができる。
（６）回転ソケット４８を３分割構造とした。すなわち、回転ソケット４８は、ヨークプラグ２２を回転させるためのソケット部材５１、ヨークプラグ２２の軸方向位置Ｇの測定の基準となる基準部材５２、および測定子５３を有し、これらは互いに独立して設けられている。基準部材５２はソケット部材５１の動きに影響されることなく、ソケット部材５１に対して独立して移動することが可能である。このため、ソケット部材５１の動きの影響を受けて、基準部材５２とヨークプラグ２２との接触状態が変動することもない。したがって、ヨークプラグ２２の軸方向位置Ｇを、より正確に検出することができる。

（７）モニタ７２に図６に示されるグラフを表示させる場合、作業者は角度位置θに対する軸方向位置Ｇの変化、およびゼロクリアランス位置（変曲点Ｐ１，Ｐ２）などを視覚的に確認することができる。

＜他の実施の形態＞
なお、前記実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
・ステアリング装置１０に操舵補助力の発生源であるアシストモータを設けることにより、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）を構築することも可能である。

１０…ステアリング装置、１１…ハウジング、１２…ラック軸、１３…ピニオン軸、１５…ガイド孔、２１…サポートヨーク、２２…ヨークプラグ、２３…圧縮コイルばね（付勢部材）、４０…調整装置、４４…モータ、４４ａ…回転センサ、４８…回転ソケット、５１…ソケット部材、５２…基準部材、５３…測定子、５６…リニアゲージ（変位センサ）、７１…制御装置、Ｃ…クリアランス、Ｃ^＊…目標クリアランス、Ｌ１…回帰直線（第１の近似直線）、Ｌ２…回帰直線（第２の近似直線）、Ｌ３…回帰直線（第１の近似直線）、Ｌ４…回帰直線（第２の近似直線）、Ｐ１，Ｐ２…変曲点（交点）、θ…角度位置、Ｇ…軸方向位置。

Claims (5)

1. ハウジングの内部で直線運動するラック軸と、
   前記ハウジングに回転可能に支持されて前記ラック軸と噛み合うピニオン軸と、
   前記ハウジングに設けられたガイド孔に進退可能に収容されて前記ラック軸をその軸方向に沿って摺動可能に支持するサポートヨークと、
   前記ガイド孔に螺合された状態で固定されるヨークプラグと、
   前記ヨークプラグと前記サポートヨークとの間に介在されて前記サポートヨークを前記ラック軸へ向けて付勢する付勢部材と、を有するステアリング装置の調整方法において、
   前記サポートヨークに弾性的な圧縮変形が生じる程度に仮締めされた前記ヨークプラグを緩めていくとき、前記ヨークプラグの角度位置の変化に対して、前記サポートヨークを基準とした前記ヨークプラグの軸方向位置の変化割合が急激に増加する位置を基準として、前記ヨークプラグの軸方向位置が前記サポートヨークと前記ヨークプラグとの間の目標クリアランスに達する位置まで前記ヨークプラグを緩めるステアリング装置の調整方法。
2. 請求項１に記載のステアリング装置の調整方法において、
   前記ヨークプラグの軸方向位置の変化割合が急激に増加する位置を基準として、前記サポートヨークに仮締め時よりも少ない弾性的な圧縮変形が生じる程度に前記ヨークプラグを締め付けた後、再び前記ヨークプラグを緩めていくとき、前記ヨークプラグの角度位置の変化に対する前記ヨークプラグの軸方向位置の変化割合が再び急激に増加する位置を基準として、前記ヨークプラグの軸方向位置が前記目標クリアランスに達する位置まで前記ヨークプラグを緩めるステアリング装置の調整方法。
3. 請求項１または請求項２に記載のステアリング装置の調整方法において、
   前記軸方向位置の変化割合が急激に増加する境界点となる前記ヨークプラグの軸方向位置は、急激に増加する前の前記軸方向位置の変化傾向に沿って設定される近似直線と、急激に増加した後の前記軸方向位置の変化傾向に沿って設定される近似直線との交点に対応する位置として検出されるステアリング装置の調整方法。
4. 請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載のステアリング装置の調整方法を実行するステアリング装置の調整装置であって、
   モータと、
   前記モータに連動して前記ヨークプラグと一体的に回転する回転ソケットと、
   前記ヨークプラグの角度位置を検出する回転センサと、
   前記サポートヨークを基準とした前記ヨークプラグの軸方向位置を検出する変位センサと、
   前記回転センサおよび前記変位センサの検出結果に基づき前記モータを制御する制御装置と、を有するステアリング装置の調整装置。
5. 請求項４に記載のステアリング装置の調整装置において、
   前記回転ソケットは、前記ヨークプラグに対してその回転方向において係合する筒状のソケット部材と、
   前記ソケット部材に対して相対移動自在に挿通されて前記サポートヨークに対してその軸線方向において当接する筒状の基準部材と、
   前記基準部材および前記ヨークプラグに対してそれぞれ相対移動自在に挿通されて前記サポートヨークに対してその軸線方向において当接する測定子と、を有し、
   前記変位センサは、前記測定子を基準とした前記基準部材の軸方向における軸方向位置を前記ヨークプラグの軸方向位置として検出するステアリング装置の調整装置。