(57)【要約】【課題】動力伝達装置及び電動パワーステアリング装置において、発生した摩耗粉の拡散を抑制することで周辺機器への悪影響を抑制する。【解決手段】中空形状をなすハウジング３１と、ハウジング３１の内部で回転自在に支持される駆動プーリ１９と、ハウジング３１の内部で回転自在に支持される従動プーリ２０と、駆動プーリ１９と従動プーリ２０との間に掛け回される無端のタイミングベルト２１と、ハウジング３１の内部で駆動プーリや従動プーリ２０の外周側に配置される異物回収部材３６，３７とを備える。【選択図】図４
2020020456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空形状をなすハウジングと、
前記ハウジングの内部で回転自在に支持される駆動プーリと、
前記ハウジングの内部で回転自在に支持される従動プーリと、
前記駆動プーリと前記従動プーリとの間に掛け回される無端の歯付きベルトと、
前記ハウジングの内部で前記駆動プーリと前記従動プーリの少なくともいずれか一方の外周側に配置される異物回収部材と、
を備える動力伝達装置。
【請求項２】
前記異物回収部材は、前記駆動プーリまたは前記従動プーリの外周部に対して平行をなす湾曲部と、前記湾曲部における前記駆動プーリまたは前記従動プーリの軸心方向の端部から前記駆動プーリまたは前記従動プーリ側に向けて設けられる一対の第１壁部とを有する、請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記異物回収部材は、前記湾曲部における湾曲方向の端部から前記駆動プーリまたは前記従動プーリ側に向けて設けられる一対の第２壁部を有する、請求項２に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記異物回収部材は、前記ハウジングの内面に固定される、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の動力伝達装置。
【請求項５】
前記異物回収部材は、前記駆動プーリまたは前記従動プーリに噛み合う前記歯付きベルトの外側に配置される、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の動力伝達装置。
【請求項６】
前記異物回収部材は、前記駆動プーリまたは前記従動プーリに対して前記歯付きベルトが噛み合う側及び前記歯付きベルトの噛み合いが外れる側に開口部が設けられる、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の動力伝達装置。
【請求項７】
前記異物回収部材は、前記駆動プーリまたは前記従動プーリの軸心方向側に配置される第３壁部を有する、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の動力伝達装置。
【請求項８】
前記異物回収部材は、不導体部材により構成される、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の動力伝達装置。
【請求項９】
前記異物回収部材は、前記駆動プーリまたは前記従動プーリの対向する面に複数の凸部または複数の凹部が設けられる、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の動力伝達装置。
【請求項１０】
前記複数の凸部は、弾性部材により構成される、請求項９に記載の動力伝達装置。
【請求項１１】
前記複数の凸部または前記複数の凹部は、不均等間隔に配置される、請求項９または請求項１０に記載の動力伝達装置。
【請求項１２】
前記駆動プーリまたは前記従動プーリは、軸心方向の端部にフランジ部が設けられる、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の動力伝達装置。
【請求項１３】
前記駆動プーリ及び前記従動プーリの外周部に設けられる複数の歯部は、はすばである、請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の動力伝達装置。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の動力伝達装置を備える電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プーリとベルトを用いた動力伝達装置、動力伝達装置を有する電動パワーステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転動力を伝達する装置として、入力軸に固定された駆動プーリと、出力軸に固定された従動プーリとの間に無端のベルトを掛け回した動力伝達装置がある。このような一対のプーリとベルトを用いた動力伝達装置では、作動時にプーリとベルトとの噛み合い部に摩耗が発生し、摩耗により発生したベルトの摩耗粉がプーリの歯底や歯面に付着すると共に、回転時に周辺に拡散して周辺機器の作動を阻害してしまう。そのため、プーリとベルトとの噛み合い部での摩耗により発生した摩耗粉の拡散を防止する必要がある。
【０００３】
この動力伝達装置にて、摩耗粉の拡散を防止する技術としては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１は、電動モータの回転軸に固定された駆動プーリと、ボールナットに固定された従動プーリとの間にベルトを掛け回して構成し、従動プーリと重なり合わない外周面にグリースを塗布するものである。そのため、発生した磨耗粉をグリースにより付着させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１３７９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の動力伝達装置では、前述したように、プーリとベルトとの噛み合い部での摩耗により発生した摩耗粉が周囲に拡散する。そのため、特許文献１の技術では、グリースが塗布された外周面に向けて飛散した摩耗粉を付着させることができるものの、グリースが塗布されていない領域への摩耗粉の拡散を防止することはできない。
【０００６】
本発明は上述した課題を解決するものであり、発生した摩耗粉の拡散を抑制することで周辺機器への悪影響を抑制するプーリ及び動力伝達装置並びに電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための本発明の動力伝達装置は、中空形状をなすハウジングと、前記ハウジングの内部で回転自在に支持される駆動プーリと、前記ハウジングの内部で回転自在に支持される従動プーリと、前記駆動プーリと前記従動プーリとの間に掛け回される無端の歯付きベルトと、前記ハウジングの内部で前記駆動プーリと前記従動プーリの少なくともいずれか一方の外周側に配置される異物回収部材と、を備えるものである。
【０００８】
そのため、駆動プーリが駆動回転し、駆動プーリの回転力が歯付きベルトを介して従動プーリに伝達されて従動回転するとき、ベルト歯部の摩耗により摩耗粉が発生する。この摩耗粉は、駆動プーリや従動プーリの歯部に歯付きベルトが噛み合うとき、または、この噛み合いが外れるとき、発生した気流により各歯部の間の歯溝を通って軸心方向の端部側から周囲に飛散する。このとき、駆動プーリや従動プーリの端部側から周囲に飛散した摩耗粉は、異物回収部材に付着して回収される。そのため、摩耗粉が駆動プーリや従動プーリの周辺などに拡散することが抑制され、周辺機器への摩耗粉の付着による悪影響を抑制することができる。
【０００９】
本発明の動力伝達装置の望ましい態様として、前記異物回収部材は、前記駆動プーリまたは前記従動プーリの外周部に対して平行をなす湾曲部と、前記湾曲部における前記駆動プーリまたは前記従動プーリの軸心方向の端部から前記駆動プーリまたは前記従動プーリ側に向けて設けられる一対の第１壁部とを有する。
【００１０】
そのため、異物回収部材として、湾曲部の周囲に一対の第１壁部を設けることで、駆動プーリや従動プーリの端部側に飛散した摩耗粉は、湾曲部に付着して回収され、駆動プーリや従動プーリの端部側から軸心方向に対して外側の斜め方向に飛散した摩耗粉は、一対の第１壁部に付着して回収されることとなり、摩耗粉を広範囲にわたって回収することができる。
【００１１】
本発明の動力伝達装置の望ましい態様として、前記異物回収部材は、前記湾曲部における湾曲方向の端部から前記駆動プーリまたは前記従動プーリ側に向けて設けられる一対の第２壁部を有する。
【００１２】
そのため、異物回収部材として、湾曲部の端部に一対の第２壁部を設けることで、駆動プーリや従動プーリの端部側から周方向に飛散した摩耗粉が第２壁部に付着して回収されることとなり、摩耗粉の飛散を防止して摩耗粉の回収性能を向上することができる。
【００１３】
本発明の動力伝達装置の望ましい態様として、前記異物回収部材は、前記ハウジングの内面に固定される。
【００１４】
そのため、構造の簡素化及び製造コストの増加を抑制することができる。
【００１５】
本発明の動力伝達装置の望ましい態様として、前記異物回収部材は、前記駆動プーリまたは前記従動プーリに噛み合う前記歯付きベルトの外側に配置される。
【００１６】
そのため、駆動プーリや従動プーリが歯付きベルトと噛み合うときや噛み合いが外れたときに飛散する摩耗粉を異物回収部材により適切に回収することができる。
【００１７】
本発明の動力伝達装置の望ましい態様として、前記異物回収部材は、前記駆動プーリまたは前記従動プーリに対して前記歯付きベルトが噛み合う側及び前記歯付きベルトの噛み合いが外れる側に開口部が設けられる。
【００１８】
そのため、開口部により歯付きベルトの作動を阻害することなく、駆動プーリや従動プーリの端部側から飛散した摩耗粉を異物回収部材により適切に回収することができる。
【００１９】
本発明の動力伝達装置の望ましい態様として、前記異物回収部材は、前記駆動プーリまたは前記従動プーリの軸心方向側に配置される第３壁部を有する。
【００２０】
そのため、異物回収部材として、駆動プーリや従動プーリの軸心方向側に第３壁部を設けることで、駆動プーリや従動プーリの端部側に押し出された摩耗粉は、第３壁部に付着して回収されることとなり、摩耗粉を広範囲にわたって回収することができる。
【００２１】
本発明の動力伝達装置の望ましい態様として、前記異物回収部材は、不導体部材により構成される。
【００２２】
そのため、異物回収部材が不導体部材であることから、駆動プーリや従動プーリの回転時に周囲に気流が発生し、異物回収部材がこの気流と接触することで摩擦により帯電する。すると、駆動プーリや従動プーリの端部側に飛散した摩耗粉は、帯電した異物回収部材に吸着され、摩耗粉が駆動プーリや従動プーリの径方向の外周側に拡散することが抑制され、周辺機器への摩耗粉の付着による悪影響を抑制することができる。
【００２３】
本発明の動力伝達装置の望ましい態様として、前記異物回収部材は、前記駆動プーリまたは前記従動プーリの対向する面に複数の凸部または複数の凹部が設けられる。
【００２４】
そのため、駆動プーリや従動プーリの端部から周囲に飛散した摩耗粉を含んだ気流は、異物回収部材の複数の凸部または複数の凹部に接触することで分散するため、摩耗粉を異物回収部材の広範囲で回収することができる。
【００２５】
本発明の動力伝達装置の望ましい態様として、前記複数の凸部は、弾性部材により構成される。
【００２６】
そのため、駆動プーリや従動プーリの端部から周囲に飛散した摩耗粉を含んだ気流は、異物回収部材に設けられた弾性部材の複数の凸部または複数の凹部に接触することで分散するため、摩耗粉を異物回収部材の広範囲で回収することができる。
【００２７】
本発明の動力伝達装置の望ましい態様として、前記複数の凸部または前記複数の凹部は、不均等間隔に配置される。
【００２８】
そのため、駆動プーリや従動プーリの端部から周囲に飛散した摩耗粉を含んだ気流は、異物回収部材に不均等間隔に設けられた複数の凸部または複数の凹部に接触することで乱流となって分散するため、摩耗粉を異物回収部材の広範囲で回収することができ、また、騒音の発生を低減することができる。
【００２９】
本発明の動力伝達装置の望ましい態様として、前記駆動プーリまたは前記従動プーリは、軸心方向の端部にフランジ部が設けられる。
【００３０】
そのため、駆動プーリや従動プーリの端部側から飛散した摩耗粉がフランジ部により異物回収部材側に誘導され、この異物回収部材により適切に回収することができる。
【００３１】
本発明の動力伝達装置の望ましい態様として、前記駆動プーリ及び前記従動プーリの外周部に設けられる複数の歯部は、はすばである。
【００３２】
そのため、駆動プーリや従動プーリの歯部に歯付きベルトが噛み合うとき、駆動プーリや従動プーリの歯部と歯付きベルトとの噛み合いが外れるときに、歯溝に沿って流れる気流により歯溝に堆積した摩耗粉を効率良く排出することができる。
【００３３】
また、本発明の電動パワーステアリング装置は、動力伝達装置を備えるものである。
【００３４】
そのため、摩耗粉が駆動プーリや従動プーリの周辺などに拡散することが抑制され、周辺機器への摩耗粉の付着による悪影響を抑制することができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の動力伝達装置及び電動パワーステアリング装置によれば、発生した摩耗粉の拡散を抑制することで、周辺機器への悪影響を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、第１実施形態の動力伝達装置を表す断面図である。
【図２】図２は、駆動プーリと異物回収部材との配置関係を表す断面図である。
【図３】図３は、駆動プーリと異物回収部材との配置関係を表す正面図である。
【図４】図４は、駆動プーリと異物回収部材との配置関係を表す斜視図である。
【図５】図５は、第１実施形態の電動パワーステアリング装置を表す概略図である。
【図６】図６は、電動パワーステアリング装置に適用するラック軸を示す正面図である。
【図７】図７は、電動パワーステアリング装置の要部を示す断面図である。
【図８】図８は、プーリとタイミングベルトとの関係を表す概略図である。
【図９】図９は、第２実施形態の動力伝達装置における異物回収部材を表す斜視図である。
【図１０】図１０は、第３実施形態の動力伝達装置における異物回収部材を表す斜視図である。
【図１１】図１１は、第３実施形態の動力伝達装置における異物回収部材の第１変形例を表す斜視図である。
【図１２】図１２は、第３実施形態の動力伝達装置における異物回収部材の第２変形例を表す斜視図である。
【図１３】図１３は、第４実施形態の動力伝達装置における駆動プーリと異物回収部材との配置関係を表す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下に図面を参照して、本発明に係る動力伝達装置及び電動パワーステアリング装置の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。また、実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。
【００３８】
［第１実施形態］
図５は、第１実施形態の電動パワーステアリング装置を表す概略図、図６は、電動パワーステアリング装置に適用するラック軸を示す正面図、図７は、電動パワーステアリング装置の要部を示す断面図である。
【００３９】
第１実施形態において、図５に示すように、操舵ギヤ機構１は、ピニオン機構２と、ラック機構３とを備える。ピニオン機構２は、ピニオンハウジング４に回転自在に支持されたピニオン軸５を備える。ピニオン軸５は、図示しないが、ステアリングシャフトなどを介してステアリングホイールに連結される。ラック機構３は、ラックハウジング６に摺動自在に支持されたラック軸７を備える。ピニオン軸５は、ラック軸７に噛み合っており、ピニオン軸５に伝達される回転力がラック軸７によりラック軸７の直動力に変換される。
【００４０】
図６に示すように、ラック軸７は、軸方向の一端部に設けられるラック部８と、軸方向の他端部に設けられるボールねじ軸９とを備える。ラック部８は、ピニオン軸５が噛合する。ボールねじ軸９は、螺旋状のゴシックアーク断面形状のボールねじ溝９ａを有する。
【００４１】
図５に示すように、ラック軸７は、軸方向において、ピニオン機構２とは反対側に電動パワーステアリング装置１０が配置される。電動パワーステアリング装置１０は、ボールねじ機構１１と、操舵補助用電動モータ１２と、ボールねじ機構１１と操舵補助用電動モータ１２との間を連結する減速機構１３とで構成される。
【００４２】
図７に示すように、ボールねじ機構１１は、ボールねじナット１５を備えている。ボールねじナット１５は、ラック軸７におけるボールねじ軸９のボールねじ溝９ａにボール１４を介して螺合する。ボールねじナット１５は、軸受収容部１６に収容された転がり軸受１７により回転自在に支持される。軸受収容部１６は、ラックハウジング６（図５参照）における軸方向の端部に設けられる。転がり軸受１７は、ボールねじナット１５に一体に組み付けられたものであり、内輪１７ａと、複数のボール１７ｂと、外輪１７ｃとにより構成される。内輪１７ａは、ボールねじナット１５と一体に形成され、外輪１７ｃは、軸受収容部１６に固定支持され、複数のボール１７ｂは、内輪１７ａと外輪１７ｃとの間に周方向の所定間隔で配置される。
【００４３】
操舵補助用電動モータ１２は、軸受収容部１６の径方向の外方に一体に設けられたモータ支持部１８のピニオン機構２（図５参照）側に固定支持される。操舵補助用電動モータ１２は、回転軸１２ａがモータ支持部１８に形成された貫通孔１８ａを通じて反対側に突出される。図５に示すように、操舵補助用電動モータ１２は、モータ制御装置３０により駆動制御される。モータ制御装置３０は、ステアリングホイール（図示略）に入力される操舵トルクを検出するトルクセンサ３０ａと、車速を検出する車速センサ３０ｂが接続され、操舵トルクと車速が入力される。モータ制御装置３０は、入力した操舵トルクと車速に基づいて操舵補助トルク指令値を算出し、算出した操舵補助トルク指令値に基づいて操舵補助用電動モータ１２で必要な操舵補助トルクを発生させるモータ駆動電流を求め、モータ駆動電流を操舵補助用電動モータ１２に出力する。
【００４４】
図７に示すように、減速機構１３は、小径の駆動プーリ１９と、大径の従動プーリ２０と、タイミングベルト２１とにより構成される。駆動プーリ１９は、操舵補助用電動モータ１２の回転軸１２ａの先端部に固定される。従動プーリ２０は、ボールねじナット１５の径方向の外方に一体に設けられる。タイミングベルト２１は、無端のベルトであって、駆動プーリ１９と従動プーリ２０との間に掛け回される。カバー２２は、駆動プーリ１９と従動プーリ２０とタイミングベルト２１とボールねじ溝９ａの一部を覆うように軸受収容部１６とモータ支持部１８に、例えば、ボルトにより締結される。
【００４５】
図５及び図７に示すように、電動パワーステアリング装置１０は、操舵補助用電動モータ１２の回転軸１２ａを一方方向（時計回り方向）に駆動回転すると、駆動プーリ１９と従動プーリ２０がタイミングベルト２１により同方向に回転する。すると、ボールねじナット１５が同方向に回転するので、ボールねじ軸９、即ち、ラック軸７が軸方向の一方（図４にて、左方）に移動する。一方、操舵補助用電動モータ１２の回転軸１２ａを他方方向（反時計回り方向）に回転駆動すると、ラック軸７が軸方向の他方（図４にて、右方）に移動する。また、ラック軸７は、ラック部８の端部とボールねじ軸９の端部がそれぞれ左右のタイロッド２３を介して図示しない転舵輪に連結される。
【００４６】
図８は、プーリとタイミングベルトとの関係を表す概略図である。
【００４７】
前述したように、本実施形態の動力伝達装置としての減速機構１３は、駆動プーリ１９と従動プーリ２０とタイミングベルト２１とにより構成される。ここで、駆動プーリ１９と従動プーリ２０は、歯付きプーリであって、外周面に設けられた歯部がはすばとなっている。一方、タイミングベルト２１は、歯付きベルトであって、内周面に設けられた歯部がはすばとなっている。
【００４８】
図８に示すように、駆動プーリ１９（図７参照）が回転すると、はすばの歯部にタイミングベルト２１のはすばの歯部が噛み合うことで、タイミングベルト２１が移動方向Ｂに移動し、タイミングベルト２１が移動方向Ｂに移動すると、タイミングベルト２１のはすばの歯部が従動プーリ２０のはすばの歯部に噛み合うことで、従動プーリ２０が回転方向Ａに回転して動力が伝達される。このとき、タイミングベルト２１は、歯部が従動プーリ２０の歯部に接触するときに摩耗により摩耗粉が発生する。従動プーリ２０とタイミングベルト２１は歯部がはすばであることから、歯部同士は軸方向の一端部から順に接触して噛み合う。そのため、タイミングベルト２１の歯部により従動プーリ２０の歯溝にある空気が押し出されて軸方向に気流Ｃが発生する。また、タイミングベルト２１が移動方向Ｂと逆方向に移動し、従動プーリ２０が回転方向Ａと逆方向に回転すると、タイミングベルト２１の歯部により従動プーリ２０の歯溝にある空気が押し出されて軸方向に気流Ｄが発生する。すると、この気流Ｃ，Ｄにより従動プーリ２０の歯溝に堆積している摩耗粉が歯溝に沿って押し流されて周囲に拡散してしまう。本実施形態は、発生した気流Ｃ，Ｄによる摩耗粉の拡散を抑制するものである。
【００４９】
図１は、第１実施形態のプーリを用いた動力伝達装置を表す断面図である。なお、図１は、動力伝達装置の配置を模式的に表したものであり、図７の配置とは若干相違している。
【００５０】
図１に示すように、ボールねじ機構１１を構成するボールねじナット１５は、ラック軸７におけるボールねじ軸９のボールねじ溝９ａにボール１４を介して螺合する。ボールねじナット１５は、転がり軸受１７により軸受収容部１６に回転自在に支持される。駆動プーリ１９は、操舵補助用電動モータ１２（図７参照）の回転軸１２ａに固定される。従動プーリ２０は、ボールねじナット１５の径方向の外方に固定される。タイミングベルト２１は、駆動プーリ１９と従動プーリ２０との間に掛け回される。一般的に、駆動プーリ１９が鉛直方向の上方に配置され、従動プーリ２０が鉛直方向の下方に配置される。
【００５１】
本実施形態の動力伝達装置としての減速機構１３は、ハウジング３１（軸受収容部１６、モータ支持部１８、カバー２２）内に駆動プーリ１９と従動プーリ２０とタイミングベルト２１が収容されて構成される。駆動プーリ１９は、軸心方向における一端部側、つまり、操舵補助用電動モータ１２（図７参照）側にフランジ部３２が固定され、他端部側にフランジ部３３が固定される。一方、従動プーリ２０は、軸心方向における一端部側、つまり、操舵補助用電動モータ１２側にフランジ部３４が固定され、他端部側にフランジ部３５が固定される。また、減速機構１３は、ハウジング３１の内部で駆動プーリ１９の外周側に異物回収部材３６が設けられ、従動プーリ２０の外周側に異物回収部材３７が設けられる。
【００５２】
図２は、駆動プーリと異物回収部材との配置関係を表す断面図、図３は、駆動プーリと異物回収部材との配置関係を表す正面図、図４は、駆動プーリと異物回収部材との配置関係を表す斜視図である。
【００５３】
図２から図４に示すように、駆動プーリ１９は、外周面に複数の歯部１９ａが所定間隔（等間隔）で設けられる。複数の歯部１９ａは、はすばである。フランジ部３２，３３は、円板形状をなし、駆動プーリ１９の軸心Ｏ１方向の各端部に固定されている。フランジ部３２，３３は、歯部１９ａ側の面に歯底から外周部に向けて歯部１９ａから離間する方向に傾斜する傾斜面３２ａ，３３ａが設けられる。異物回収部材３６は、半円筒形状をなし、駆動プーリ１９の外周側に配置され、複数のボルト（図示略）によりハウジング３１の内面に固定されている。異物回収部材３６は、不導体部材としての樹脂材料により形成される。
【００５４】
異物回収部材３６は、湾曲部４１と、一対の第１壁部４２とを有する。湾曲部４１は、湾曲形状をなし、駆動プーリ１９の歯部１９ａ（実際には、タイミングベルト２１の背面）に対向する湾曲面４１ａを有する。湾曲面４１ａは、駆動プーリ１９と同心の円弧をなし、駆動プーリ１９の歯部１９ａと一定間隔である。湾曲部４１は、軸心Ｏ１方向の長さが駆動プーリ１９の軸心Ｏ１方向の長さより長い。第１壁部４２は、半円板形状をなし、湾曲部４１における駆動プーリ１９の軸心Ｏ１方向の各端部から駆動プーリ１９側に向けて一体に設けられる。第１壁部４２は、湾曲部４１の各端部から軸心Ｏ１方向に向けて傾斜して広がった後、フランジ部３２，３３の外側の平面部３２ｂ，３３ｂに平行となる。第１壁部４２は、歯部１９ａ側を向く側面４２ａを有する。
【００５５】
異物回収部材３６は、駆動プーリ１９に噛み合うタイミングベルト２１の外側に隙間を空けて配置される。異物回収部材３６は、駆動プーリ１９に対してタイミングベルト２１が噛み合う側及びタイミングベルト２１の噛み合いが外れる側にかけて開口部４３が設けられる。また、異物回収部材３６は、第１壁部４２に駆動プーリ１９との接触を防止する半円形状をなす切欠部４４が設けられる。
【００５６】
そのため、駆動プーリ１９の歯部１９ａにタイミングベルト２１が噛み合って回転するとき、タイミングベルト２１の歯部の摩耗により摩耗粉が発生する。この摩耗粉は、歯部１９ａにタイミングベルト２１の歯部が噛み合うとき、発生した気流Ｃ，Ｄにより各歯部１９ａの間の歯溝を通って軸心Ｏ１方向の端部側に押し出される。すると、気流Ｃ，Ｄにより押し出された摩耗粉は、フランジ部３２，３３の傾斜面３２ａ，３３ａにより駆動プーリ１９の径方向の外側に気流Ｅとなって流れ、異物回収部材３６の湾曲部４１の湾曲面４１ａや第１壁部４２の側面４２ａに衝突して付着する。このとき、駆動プーリ１９の回転やタイミングベルト２１の移動により周囲に気流が発生し、不導体部材である異物回収部材３６がこの気流と接触することで摩耗により帯電する。すると、気流Ｅが異物回収部材３６に衝突したとき、気流Ｅに含有する摩耗粉が付着して堆積し、駆動プーリ１９の周辺への摩耗粉の拡散が抑制される。
【００５７】
なお、ここでは、駆動プーリ１９に対して設けられた異物回収部材３６についてのみ説明したが、従動プーリ２０に対して設けられた異物回収部材３７についても、ほぼ同様の構成をなし、同様の作用効果を奏する。
【００５８】
このように第１実施形態の動力伝達装置にあっては、中空形状をなすハウジング３１と、ハウジング３１の内部で回転自在に支持される駆動プーリ１９と、ハウジング３１の内部で回転自在に支持される従動プーリ２０と、駆動プーリ１９と従動プーリ２０との間に掛け回される無端のタイミングベルト２１と、ハウジング３１の内部で駆動プーリ１９や従動プーリ２０の外周側に配置される異物回収部材３６，３７とを備える。
【００５９】
そのため、駆動プーリ１９が駆動回転し、駆動プーリ１９の回転力がタイミングベルト２１を介して従動プーリ２０に伝達されて従動回転するとき、ベルト歯部の摩耗により摩耗粉が発生する。この摩耗粉は、駆動プーリ１９や従動プーリ２０にタイミングベルト２１が噛み合うとき、または、この噛み合いが外れるとき、発生した気流Ｃ，Ｄにより歯部１９ａの間の歯溝を通って軸心Ｏ１方向の端部側から飛散する。このとき、駆動プーリ１９や従動プーリ２０の端部から飛散した摩耗粉は、異物回収部材３６，３７に付着して回収される。そのため、摩耗粉が駆動プーリ１９や従動プーリ２０の周辺などに拡散することが抑制され、周辺機器への摩耗粉の付着による悪影響を抑制することができる。
【００６０】
第１実施形態の動力伝達装置では、異物回収部材３６は、駆動プーリ１９の外周部に対して平行をなす湾曲部４１と、湾曲部４１における駆動プーリ１９の軸心Ｏ１方向の端部から駆動プーリ１９側に向けて設けられる一対の第１壁部４２とを有する。そのため、駆動プーリ１９の端部側に飛散した摩耗粉は、湾曲部４１に付着して回収され、駆動プーリ１９の端部側から軸心Ｏ１方向に対して外側の斜め方向に飛散した摩耗粉は、一対の第１壁部４２に付着して回収されることとなり、摩耗粉を広範囲にわたって回収することができる。
【００６１】
第１実施形態の動力伝達装置では、異物回収部材３６は、ハウジング３１の内面に固定される。そのため、構造の簡素化及び製造コストの増加を抑制することができる。
【００６２】
第１実施形態の動力伝達装置では、異物回収部材３６は、駆動プーリ１９に噛み合うタイミングベルト２１の外側に配置される。そのため、駆動プーリ１９がタイミングベルト２１と噛み合うときや噛み合いが外れたときに飛散する摩耗粉を異物回収部材３６により適切に回収することができる。
【００６３】
第１実施形態の動力伝達装置では、異物回収部材３６は、駆動プーリ１９に対してタイミングベルト２１が噛み合う側及びタイミングベルト２１の噛み合いが外れる側に開口部４３が設けられる。そのため、開口部４３によりタイミングベルト２１の作動を阻害することなく、駆動プーリ１９の端部側から飛散した摩耗粉を異物回収部材３６により適切に回収することができる。
【００６４】
第１実施形態の動力伝達装置では、異物回収部材３６を不導体部材として構成する。そのため、駆動プーリ１９の回転時に周囲に気流が発生し、不導体部材である異物回収部材３６がこの気流と接触することで摩耗により帯電する。すると、駆動プーリ１９の端部側に飛散した摩耗粉は、帯電した異物回収部材３６に吸着され、摩耗粉が駆動プーリ１９の径方向の外周側に拡散することが抑制され、周辺機器への摩耗粉の付着による悪影響を抑制することができる。
【００６５】
第１実施形態の動力伝達装置では、駆動プーリ１９や従動プーリ２０は、軸心Ｏ１方向の端部にフランジ部３２，３３，３４，３５が設けられる。そのため、駆動プーリ１９や従動プーリ２０の端部側から飛散した摩耗粉がフランジ部３２，３３，３４，３５により異物回収部材３６，３７側に誘導され、この異物回収部材３６，３７により適切に回収することができる。
【００６６】
第１実施形態の動力伝達装置では、駆動プーリ１９及び従動プーリ２０の外周部に設けられる複数の歯部をはすばとしている。そのため、駆動プーリ１９や従動プーリ２０の歯部にタイミングベルト２１が噛み合うとき、駆動プーリ１９や従動プーリ２０の歯部とタイミングベルト２１との噛み合いが外れるときに、歯溝に沿って流れる気流Ｃ，Ｄにより歯溝に堆積した摩耗粉を効率良く排出することができる。
【００６７】
また、第１実施形態の電動パワーステアリング装置にあっては、ボールねじ機構１１と、操舵補助用電動モータ１２と、動力伝達装置としての減速機構１３とを備える。そのため、摩耗粉が駆動プーリ１９や従動プーリ２０の周辺に拡散することが抑制され、周辺機器への摩耗粉の付着による悪影響を抑制することができる。
【００６８】
［第２実施形態］
図９は、第２実施形態の動力伝達装置における異物回収部材を表す斜視図である。なお、本実施形態の基本的な構成は、上述した第１実施形態と同様であり、図４を用いて説明し、上述した第１実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６９】
第２実施形態において、図４及び図９に示すように、異物回収部材３６Ａは、湾曲面４１ａを有する湾曲部４１と、側面４２ａを有する一対の第１壁部４２を有する。異物回収部材３６Ａは、駆動プーリ１９に対してタイミングベルト２１が噛み合う側及びタイミングベルト２１の噛み合いが外れる側にかけて開口部４３が設けられる。異物回収部材３６Ａは、第１壁部４２に駆動プーリ１９との接触を防止する半円形状をなす切欠部４４が設けられる。また、異物回収部材３６Ａは、湾曲部４１における湾曲方向の端部から駆動プーリ１９側に向けて一対の第２壁部４５が設けられる。一対の第２壁部４５は、湾曲部４１の湾曲面４１ａ側を向く返し面４５ａを有し、異物回収部材３６Ａにおける湾曲部４１及び第１壁部４２の切欠部４４がない領域に設けられる。
【００７０】
そのため、発生した摩耗粉は、駆動プーリ１９の歯部１９ａにタイミングベルト２１の歯部が噛み合うとき、発生した気流Ｃ，Ｄにより各歯部１９ａの間の歯溝を通って軸心Ｏ１方向の端部側に押し出される。すると、気流Ｃ，Ｄにより押し出された摩耗粉は、フランジ部３２，３３の傾斜面３２ａ，３３ａにより駆動プーリ１９の径方向の外側に気流Ｅとなって流れ、異物回収部材３６Ａの湾曲部４１の湾曲面４１ａや第１壁部４２の側面４２ａや第２壁部４５の返し面４５ａに衝突して付着する。このとき、不導体部材である異物回収部材３６が気流と接触することで帯電するため、気流Ｅが異物回収部材３６に衝突したとき、気流Ｅに含有する摩耗粉が付着して堆積し、駆動プーリ１９の周辺への摩耗粉の拡散が抑制される。
【００７１】
このように第２実施形態の動力伝達装置にあっては、異物回収部材３６Ａは、湾曲部４１における湾曲方向の端部から駆動プーリ１９側に向けて設けられる一対の第２壁部４５を有する。そのため、駆動プーリ１９の端部側から周方向に飛散した摩耗粉が第２壁部４５に付着して回収されることとなり、摩耗粉の飛散を防止して摩耗粉の回収性能を向上することができる。
【００７２】
［第３実施形態］
図１０は、第３実施形態の動力伝達装置における異物回収部材を表す斜視図である。なお、本実施形態の基本的な構成は、上述した第１実施形態と同様であり、図４を用いて説明し、上述した第１実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７３】
第３実施形態において、図１０に示すように、異物回収部材３６Ｂは、湾曲部４１と、一対の第１壁部４２と、一対の切欠部４４と、一対の第２壁部４５とを有する。異物回収部材３６Ｂは、湾曲部４１の湾曲面４１ａに複数の凸部（または、複数の凹部）５１が設けられる。複数の凸部５１は、半球形状をなし、ほぼ均等間隔を空けて設けられ、駆動プーリ１９の外周面に対向する湾曲面４１ａに設けられる。湾曲面４１ａに複数の凸部（凹部）５１が設けられることで、表面積が増加する。
【００７４】
そのため、気流Ｃ，Ｄにより駆動プーリ１９の軸心Ｏ１方向の端部側に飛散した摩耗粉は、異物回収部材３６Ｂ側に流れ、湾曲部４１や第１壁部４２や第２壁部４５に衝突して付着する。このとき、摩耗粉を含んだ気流は、複数の凸部（凹部）５１に衝突して異物回収部材３６Ｂの内部に分散され、摩耗粉が異物回収部材３６Ｂの広範囲にわたって付着する。そのため、駆動プーリ１９における径方向の外周側への摩耗粉の拡散が抑制される。
【００７５】
なお、本実施形態の説明では、複数の凸部５１を半球形状としたが、この形状に限定されるものではない。図１１は、第３実施形態の動力伝達装置における異物回収部材の第１変形例を表す斜視図、図１２は、第３実施形態の動力伝達装置における異物回収部材の第２変形例を表す斜視図である。
【００７６】
第３実施形態の第１変形例において、図１１に示すように、異物回収部材３６Ｃは、湾曲部４１の湾曲面４１ａに複数の凸部（または複数の凹部）５２が設けられる。複数の凸部５２は、弾性部材により構成される。１個の凸部５２は、樹脂製またはゴム製である複数の線状体が束ねられたブラシ状をなす。複数の凸部５２は、ほぼ均等間隔を空けて設けられ、駆動プーリ１９の外周面に対向する湾曲面４１ａに設けられる。
【００７７】
第３実施形態の第２変形例において、図１２に示すように、異物回収部材３６Ｄは、湾曲部４１の湾曲面４１ａに複数の凸部（または複数の凹部）５２が設けられる。複数の凸部５２は、弾性部材により構成される。１個の凸部５２は、樹脂製またはゴム製である複数の線状体が束ねられたブラシ状をなし、その大きさ（高さ、幅）が相違するものとなっている。複数の凸部５２は、不均等間隔を空けて設けられ、駆動プーリ１９の外周面に対向する湾曲面４１ａに設けられる。
【００７８】
このように第３実施形態の動力伝達装置にあっては、異物回収部材３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄは、駆動プーリ１９に対向する湾曲面４１ａに複数の凸部５１，５２が設けられる。そのため、駆動プーリ１９の端部から飛散した摩耗粉を含んだ気流Ｃ，Ｄは、異物回収部材３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄの複数の凸部５１，５２に接触することで分散するため、摩耗粉を異物回収部材３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄの広範囲で回収することができる。また、複数の凸部５２を不均等間隔に配置すると、摩耗粉を含んだ気流がこの複数の凸部５２に接触することで乱流となって分散するため、摩耗粉を広範囲で回収することができる。
【００７９】
［第４実施形態］
図１３は、第４実施形態の動力伝達装置における駆動プーリと異物回収部材との配置関係を表す斜視図である。なお、上述した第１実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００８０】
第４実施形態において、図１３に示すように、異物回収部材６０は、湾曲部４１と、第１壁部４２と、開口部４３と、切欠部４４と、第３壁部６１とを有する。湾曲部４１は、湾曲形状をなし、駆動プーリ１９の外周面に対向する湾曲面４１ａを有する。第１壁部４２は、半円板形状をなし、湾曲部４１における駆動プーリ１９の軸心Ｏ１方向の一端部から駆動プーリ１９側に向けて一体に設けられる。第１壁部４２は、駆動プーリ１９の回転軸１２ａ側に設けられ、歯部１９ａ側を向く側面４２ａを有する。
【００８１】
開口部４３は、駆動プーリ１９に対してタイミングベルト２１が噛み合う側及びタイミングベルト２１の噛み合いが外れる側にかけて開口する。切欠部４４は、第１壁部４２に半円形状をなして設けられ、回転軸１２ａが挿通する。第３壁部６１は、円板形状をなし、湾曲部４１における駆動プーリ１９の軸心Ｏ１方向の他端部に駆動プーリ１９の一端面に対向して一体に設けられる。第３壁部６１は、駆動プーリ１９の回転軸１２ａの先端側に設けられ、歯部１９ａ側を向く平面６１ａを有する。
【００８２】
そのため、駆動プーリ１９の歯部１９ａにタイミングベルト２１が噛み合って回転するとき、タイミングベルト２１の歯部の摩耗により摩耗粉が発生する。この摩耗粉は、歯部１９ａにタイミングベルト２１の歯部が噛み合うとき、発生した気流Ｃ，Ｄにより各歯部１９ａの間の歯溝を通って軸心Ｏ１方向の端部側に押し出される。すると、気流Ｃにより押し出された摩耗粉は、異物回収部材６０の第３壁部６１の平面６１ａに衝突して付着する。また、気流Ｄにより押し出された摩耗粉は、フランジ部３２の傾斜面３２ａにより駆動プーリ１９の径方向の外側に流れ、異物回収部材６０の湾曲部４１の湾曲面４１ａや第１壁部４２の側面４２ａに衝突して付着する。このとき、駆動プーリ１９の回転やタイミングベルト２１の移動により周囲に気流が発生し、不導体部材である異物回収部材６０がこの気流と接触することで摩耗により帯電する。すると、摩耗粉を含んだ気流が異物回収部材６０に衝突したとき、摩耗粉が付着して堆積し、駆動プーリ１９の周辺への摩耗粉の拡散が抑制される。
【００８３】
このように第４実施形態の動力伝達装置にあっては、異物回収部材６０に駆動プーリ１９の軸心Ｏ１方向側に配置される第３壁部６１を設ける。そのため、駆動プーリ１９の端部側に押し出された摩耗粉は、第３壁部６１に付着して回収されることとなり、摩耗粉を広範囲にわたって回収することができる。
【００８４】
なお、上述した実施形態では、駆動プーリ１９、従動プーリ２０、タイミングベルト２１をはすば歯車の噛み合いとして説明したが、平歯車の噛み合いとしてもよい。平歯車であっても、タイミングベルト２１が幅方向に沿って変形すると気流Ｃ，Ｄが発生する。
【符号の説明】
【００８５】
１  操舵ギヤ機構
２  ピニオン機構
３  ラック機構
４  ピニオンハウジング
５  ピニオン軸
６  ラックハウジング
７  ラック軸
８  ラック部
９  ボールねじ軸
１０  電動パワーステアリング装置
１１  ボールねじ機構
１２  操舵補助用電動モータ
１２ａ  回転軸（支持軸）
１３  減速機構（動力伝達装置）
１４  ボール
１５  ボールねじナット
１６  軸受収容部
１７  転がり軸受
１８  モータ支持部
１９  駆動プーリ
１９ａ  歯部
２０  従動プーリ
２１  タイミングベルト（歯付きベルト）
２２  カバー
２３  タイロッド
３０  モータ制御装置
３０ａ  トルクセンサ
３０ｂ  車速センサ
３１  ハウジング
３２，３３，３４，３５  フランジ部
３６，３７，３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄ，６０  異物回収部材
４１  湾曲部
４２  第１壁部
４３  開口部
４４  切欠部
４５  第２壁部
５１，５２  凸部
６１  第３壁部
Ａ  回転方向
Ｂ  移動方向
Ｃ，Ｄ，Ｅ  気流
Ｏ１  軸心
【図１】
2020020456.tif 000003
【図２】
2020020456.tif 000004
【図３】
2020020456.tif 000005
【図４】
2020020456.tif 000006
【図５】
2020020456.tif 000007
【図６】
2020020456.tif 000008
【図７】
2020020456.tif 000009
【図８】
2020020456.tif 000010
【図９】
2020020456.tif 000011
【図１０】
2020020456.tif 000012
【図１１】
2020020456.tif 000013
【図１２】
2020020456.tif 000014
【図１３】
2020020456.tif 000015