(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転するウォームと、
前記ウォームと噛み合うことによって回転駆動されるウォームホイールと、
前記ウォーム及び前記ウォームホイールを収容するケーシングと、を備え、
前記ウォームの回転を減速して前記ウォームホイールに伝達するウォーム減速機であって、
前記ケーシングは、
前記ウォームホイールの端面に間隙をもって対向するホイール対向面と、
前記ホイール対向面に凹状に窪んで形成されたグリス溜め凹部と、を備え、
前記グリス溜め凹部が前記ウォームと前記ウォームホイールのウォーム噛み合い部に対峙する位置に設けられ、
前記グリス溜め凹部は、
前記ウォームホイールの端面に対峙する凹部底面と、
前記凹部底面から前記ホイール対向面へと延びる凹部側面と、を有し、
前記凹部底面は前記ウォーム噛み合い部の下方に配置され、
前記凹部側面は凹状に湾曲したことを特徴とするウォーム減速機。
【請求項２】
回転するウォームと、
前記ウォームと噛み合うことによって回転駆動されるウォームホイールと、
前記ウォーム及び前記ウォームホイールを収容するケーシングと、を備え、
前記ウォームの回転を減速して前記ウォームホイールに伝達するウォーム減速機であって、
前記ケーシングは、
前記ウォームホイールを収容するギヤハウジングと、
前記ギヤハウジングに組み付けられるロアカバーと、を備え、
前記ロアカバーは、
前記ウォームホイールの前記端面に対向する前記ホイール対向面を有する円盤状のホイール対向台部と、
前記ウォームホイールの端面に間隙をもって対向するホイール対向面と、
前記ホイール対向面に凹状に窪んで形成されたグリス溜め凹部と、を備え、
前記グリス溜め凹部は、
前記ホイール対向台部の側部に窪む形状とし、
前記ウォーム噛み合い部に沿って凹状に湾曲する凹部側面を備え、
前記ウォームと前記ウォームホイールのウォーム噛み合い部に対峙する位置に設けられたことを特徴とするウォーム減速機。
【請求項３】
前記ウォーム噛み合い部と前記グリス溜め凹部の間でグリスが循環することを特徴とする請求項１または２に記載のウォーム減速機。
【請求項４】
前記凹部側面は前記ウォーム噛み合い部に沿って断面円弧形状に窪む曲面に形成されたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のウォーム減速機。
【請求項５】
前記凹部側面は前記ウォーム噛み合い部側に位置する点を中心とする断面円弧形状に形成されたことを特徴とする請求項４に記載のウォーム減速機。
【請求項６】
前記グリス溜め凹部は前記ウォーム噛み合い部に対峙する位置のみに設けられたことを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載のウォーム減速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウォームの回転を減速してウォームホイールに伝達するウォーム減速機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のウォーム減速機として、特許文献１に開示されたものは、ウォームとウォームホイールを収容するケーシング内にグリスを充填し、このグリスによってウォーム噛み合い部が潤滑される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１３０９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来のウォーム減速機にあっては、グリスがケーシング内に分散し、少量のグリスではウォーム噛み合い部の潤滑性を維持することが難しいという問題点があった。
【０００５】
この対策として、グリスの充填量を増やすと、ウォーム噛み合い部の潤滑性を維持することができるが、グリスの使用量が増えることによって製品のコストアップを招く。
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、少量のグリスによってウォーム噛み合い部の潤滑性が維持されるウォーム減速機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】
本発明は、回転するウォームと、ウォームと噛み合うことによって回転駆動されるウォームホイールと、ウォーム及びウォームホイールを収容するケーシングと、を備え、ウォームの回転を減速してウォームホイールに伝達するウォーム減速機であって、ケーシングは、ウォームホイールの端面に間隙をもって対向するホイール対向面と、このホイール対向面に凹状に窪んで形成されたグリス溜め凹部と、を備え、このグリス溜め凹部がウォームとウォームホイールのウォーム噛み合い部に対峙する位置に設けられ、グリス溜め凹部は、ウォームホイールの端面に対峙する凹部底面と、凹部底面からホイール対向面へと延びる凹部側面と、を有し、凹部底面はウォーム噛み合い部の下方に配置され、
凹部側面は凹状に湾曲したことを特徴とする。
また、本発明は、回転するウォームと、ウォームと噛み合うことによって回転駆動されるウォームホイールと、ウォーム及びウォームホイールを収容するケーシングと、を備え、ウォームの回転を減速してウォームホイールに伝達するウォーム減速機であって、ケーシングは、ウォームホイールを収容するギヤハウジングと、ギヤハウジングに組み付けられるロアカバーと、を備え、ロアカバーは、ウォームホイールの端面に対向するホイール対向面を有する円盤状のホイール対向台部と、ウォームホイールの端面に間隙をもって対向するホイール対向面と、ホイール対向面に凹状に窪んで形成されたグリス溜め凹部と、を備え、グリス溜め凹部は、ホイール対向台部の側部に窪む形状とし、ウォーム噛み合い部に沿って凹状に湾曲する凹部側面を備え、ウォームとウォームホイールのウォーム噛み合い部に対峙する位置に設けられたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、グリス溜め凹部に溜められるグリスがウォーム噛み合い部との間で循環し、ケーシングに充填されるグリスの量を減らすことと、ウォーム噛み合い部の潤滑性を維持することを両立できる。ケーシングに充填されるグリスの量を減らすことにより、ウォーム及びウォームホイールに付与されるグリスの粘性抵抗を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態を示すウォーム減速機の断面図。
【図２】同じくウォーム減速機の縦断面図。
【図３】同じくギヤハウジングを下方から見た平面図。
【図４】同じく図３のＥ−Ｅ線に沿うギヤハウジングの断面図。
【図５】同じく図３のＤ−Ｏ−Ｄ線に沿うギヤハウジングの断面図。
【図６】同じくロアカバーの斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１〜６に示すウォーム減速機２は、電動パワーステアリング装置１に設けられ、電動モータ３の回転を車両の操舵機構（図示せず）に操舵アシスト力として伝達するものである。
【００１２】
図２において、符号４は電動パワーステアリング装置１のステアリングハウジングを示し、このステアリングハウジング４には、操舵出力シャフト５がベアリング６を介して回転可能に支持される。
【００１３】
操舵出力シャフト５は、運転者のハンドル操作による操舵トルクが入力されるとともに、ウォーム減速機２を介して電動モータ３の操舵アシスト力が入力される。操舵出力シャフト５が回転すると、その中程に設けられるピニオン（図示せず）に噛み合うラックシャフト（図示せず）が移動し、このラックシャフトに連携するタイロッド（図示せず）等を介して車輪が操舵される。
【００１４】
以下、ウォーム減速機２の構成を説明する。ここで、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの３軸を設定し、Ｘ軸が略水平前後方向、Ｙ軸が略水平横方向、Ｚ軸が上下方向（略垂直方向）に延びるものとする。
【００１５】
ウォーム減速機２は、電動モータ３によって回転駆動されるウォーム１０と、このウォーム１０に噛み合うウォームホイール２０とを備え、ウォーム１０の回転を減速してウォームホイール２０に伝達する。
【００１６】
ウォーム１０は、中心軸Ｍを中心として回転する円柱状をしており、その外周につる巻き形状のウォーム歯部１１が設けられる。
【００１７】
ウォーム１０は、電動モータ３のモータシャフト３ａが連結される基端部１２と、ベアリング７を介して回転可能に支持される基端軸部１３と、ベアリング８を介して回転可能に支持される先端軸部１４とを有する。
【００１８】
ウォームホイール２０は、中心軸Ｐを中心として回転する円盤状をしており、その外周にホイール歯部２１が設けられる。
【００１９】
ウォームホイール２０は、操舵出力シャフト５の先端部（下端部）に連結される。操舵出力シャフト５には、ベアリング６のインナレース６ａと、環状のスペーサ２９と、ウォームホイール２０とが順に嵌合され、そのネジ部５ａに螺合するナット９を介して締結される。
【００２０】
図４に示すように、ウォームホイール２０の中心軸Ｐは、Ｚ軸に沿って上下方向（略垂直方向）に延びる。
【００２１】
ウォーム１０の中心軸Ｍは、Ｙ軸（略水平方向）及びウォームホイール２０の中心軸Ｐに対して傾斜角θをもって傾斜する。これにより、電動モータ３がウォーム減速機２から斜め下方に突出するように配置される。
【００２２】
なお、これに限らず、ウォーム１０の中心軸Ｍが、ウォームホイール２０の中心軸Ｐに対して略直交してＹ軸方向（略水平方向）に延び、電動モータ３がウォーム減速機２から横方向に突出するように配置される構成としてもよい。
【００２３】
図２に示すように、ウォーム減速機２は、ウォーム１０とウォームホイール２０が収容されるケーシングとして、ステアリングハウジング４に組み付けられるギヤハウジング３０と、このギヤハウジング３０に組み付けられるロアカバー５０とを備える。ギヤハウジング３０は、ステアリングハウジング４の下端部に組み付けられる。
【００２４】
図５に示すように、ギヤハウジング３０の上部には、ステアリングハウジング４の下端に当接する取り付け座３２と、この取り付け座３２に開口する４つのネジ穴３１が形成される。ギヤハウジング３０は、各ネジ穴３１に螺合するボルト（図示せず）を介してステアリングハウジング４に締結される。
【００２５】
図２に示すように、ベアリング６のアウタレース６ｂは、ステアリングハウジング４とギヤハウジング３０の間に介装される。
【００２６】
ギヤハウジング３０は、ウォーム１０を収容する筒状のウォーム収容部３６を有する。
【００２７】
図１、４に示すように、ウォーム収容部３６は、ウォーム１０の先端に対峙する底壁部３６ａと、ウォーム歯部１１を包囲するウォーム包囲壁部３６ｂと、電動モータ３が組み付けられる開口壁部３６ｃとを有する。
【００２８】
ウォーム包囲壁部３６ｂの奥部に形成されたインロー部３６ｄにベアリング８が介装され、ウォーム包囲壁部３６ｂの開口端部に形成されたインロー部３６ｅにベアリング７が介装される。
【００２９】
ウォーム包囲壁部３６ｂは、ウォーム１０の中心軸Ｍを中心とする円筒状のウォーム包囲壁面３６ｇを有する。このウォーム包囲壁面３６ｇは、ウォーム歯部１１に間隙３９を持って対峙する。
【００３０】
ギヤハウジング３０は、ウォームホイール２０を収容する筒状のホイール収容部３３を有する。
【００３１】
図２、５に示すように、ホイール収容部３３は、ウォームホイール２０の端面２０ａに対向する天井壁部３３ａと、ウォームホイール２０を包囲するホイール包囲壁部３３ｂと、ロアカバー５０に対する取り付け座３３ｃとを有する。
【００３２】
天井壁部３３ａは、中心軸Ｐに対して直交する平面状のホイール対向面３３ｈを有する。このホイール対向面３３ｈは、ウォームホイール２０の端面２０ａに対して平行に対峙する。ホイール対向面３３ｈとウォームホイール２０の端面２０ａの間に間隙３７が画成される。
【００３３】
ホイール包囲壁部３３ｂは、中心軸Ｐを中心とする円筒面状のホイール包囲壁面３３ｇを有する。このホイール包囲壁面３３ｇは、ホイール歯部２１に間隙３８を持って対峙する。ホイール包囲壁部３３ｂとウォーム包囲壁部３６ｂは、一体的に結合され、両者の間に連通窓４０が開口される。この連通窓４０にウォーム１０とウォームホイール２０のウォーム噛み合い部６０が配置される。
【００３４】
ホイール包囲壁部３３ｂの開口端部に形成されたインロー部３３ｅにロアカバー５０が嵌合して組み付けられる。
【００３５】
ホイール収容部３３は、取り付け座３３ｃに開口する３つのネジ穴３３ｄが形成される。ロアカバー５０は、各ネジ穴３３ｄに螺合するボルト（図示せず）を介してギヤハウジング３０に締結される。
【００３６】
図２、６に示すように、円盤状のロアカバー５０は、取り付け座３３ｃに当接するフランジ部５０ａと、インロー部３３ｅに嵌合する外周面５０ｂとを有する。ロアカバー５０は、図示しないボルトを介してフランジ部５０ａがギヤハウジング３０に締結される。フランジ部５０ａと取り付け座３３ｃの間にはシール材５６が介装され、密封される。
【００３７】
ロアカバー５０は、ウォームホイール２０の端面２０ｂに対向する円盤状のホイール対向台部５１と、このホイール対向台部５１の側部に窪むグリス溜め凹部５２とを有する。
【００３８】
ホイール対向台部５１は、ウォームホイール２０の中心軸Ｐと直交する平面状のホイール対向面５１ａと、中心軸Ｐを中心とする円筒状に延びるホイール対向台部側面５１ｂとを有する。
【００３９】
ホイール対向面５１ａは、ウォームホイール２０の端面２０ｂに対して平行に対峙する。ホイール対向面５１ａとウォームホイール２０の端面２０ｂの間に間隙５３が画成される。この間隙５３の寸法は、ホイール対向面５１ａがウォームホイール２０の端面２０ｂに干渉しない範囲でできるだけ小さく設定される。
【００４０】
グリス溜め凹部５２は、ホイール対向面５１ａに凹状に窪んで形成され、中心軸Ｐと直交する平面状の凹部底面５２ａと、この凹部底面５２ａからホイール対向面５１ａへと延びる凹部側面５２ｂとを有する。
【００４１】
凹部底面５２ａは、ウォーム噛み合い部６０の下方に配置され、ウォーム噛み合い部６０に対峙する。
【００４２】
凹部側面５２ｂは、ウォーム噛み合い部６０に沿って凹状に湾曲する曲面に形成される。凹部側面５２ｂは、図１に示すように、ウォーム噛み合い部６０を囲むように、ホイール包囲壁面３３ｇに対向して断面円弧形状に窪む曲面に形成される。
【００４３】
図１に示すように、ギヤハウジング３０は、中心軸Ｐとしてグリス溜め凹部５２が形成される角度範囲が、中心軸Ｐとして連通窓４０が形成される角度範囲を含むように形成される。本実施形態では、中心軸Ｐとしてグリス溜め凹部５２が形成される角度範囲と、中心軸Ｐとして連通窓４０が形成される角度範囲とが、互いに略等しくなるように形成される。
【００４４】
ロアカバー５０のグリス溜め凹部５２とギヤハウジング３０のウォームホイール２０を包囲するホイール包囲壁面３３ｇとの間に所定容積の空間が画成され、この空間にウォーム噛み合い部６０を潤滑する潤滑剤としてグリスが溜められる。
【００４５】
ウォーム減速機２の組み立て時に、ホイール歯部２１の全周に渡ってグリスが塗られたウォームホイール２０がギヤハウジング３０に組み付けられることによって、所定量のグリスがケーシング内に充填される。
【００４６】
ロアカバー５０は、ホイール対向台部５１の中央部に凹状に窪むナット収容凹部５８を有する。このナット収容凹部５８に操舵出力シャフト５の先端部とこれに螺合するナット９が収容される。
【００４７】
以下、ウォーム減速機２の作用を説明する。
【００４８】
ウォーム減速機２は、電動モータ３によってウォーム１０が回転駆動され、ウォーム１０のウォーム歯部１１とウォームホイール２０のホイール歯部２１がウォーム噛み合い部６０にて噛み合うことによって、ウォーム１０の回転がウォームホイール２０に減速して伝達される。
【００４９】
ウォームホイール２０の回転往復動によって、ウォームホイール２０のまわりに付着したグリスは、凹部側面５２ｂによってせき止められてグリス溜め凹部５２に集められる。
【００５０】
ウォーム噛み合い部６０は、図４に示すように、つる巻き形状のウォーム歯部１１が平歯状のホイール歯部２１に噛み合う構造のため、グリスを送るポンプ機能を有する。ウォーム１０が一方向に回転するときにグリス溜め凹部５２に溜められたグリスがウォーム噛み合い部６０に吸い込まれ、ウォーム１０が他方向に回転するときにウォーム噛み合い部６０から吐出されるグリスがグリス溜め凹部５２に戻される。
【００５１】
ウォーム歯部１１の回転中心軸Ｐとホイール歯部２１の回転中心軸Ｍが傾斜角θを持つことによって、グリス溜め凹部５２に臨むウォーム歯部１１とホイール歯部２１の噛み合い部の開口部が大きくなり、この噛み合い部にグリスを吸い込みやすくなる。
【００５２】
こうして、ウォーム１０の回転方向が切り替わることによって、ウォーム噛みい部６０とグリス溜め凹部５２の間でグリスが循環し、ウォーム噛み合い部６０がグリスによって潤滑され、ウォーム歯部１１とホイール歯部２１が円滑に摺接し、ウォーム噛み合い部６０から打音が生じることを抑えられる。
【００５３】
また、グリス溜め凹部を有さない従来装置において、ケーシング内に充填されるグリス量を増やすことによって、ウォーム噛み合い部ら打音が生じることを抑えられる。しかし、この場合には、ケーシング内にグリスが充満すると、ウォームとウォームホイールに付与されるグリスの粘性抵抗が大きくなり、ステアリングの戻り時等にて操舵感が悪化する。この操舵感の悪化を解消するために、ステアリングの戻り時に操舵アシスト力を付与する制御が必要になり、製品のコストアップを招く。
【００５４】
以下、本実施形態の要旨と作用、効果を説明する。
【００５５】
本実施形態では、軸Ｍを中心に回転するウォーム１０と、このウォーム１０と噛み合うことによって軸Ｐを中心に回転駆動されるウォームホイール２０と、ウォーム１０及びウォームホイール２０を収容するケーシングと、を備え、ウォーム１０の回転を減速してウォームホイール２０に伝達するウォーム減速機２であって、ケーシングは、ウォームホイール２０の端面２０ｂに間隙５３をもって対向するホイール対向面５１ａと、このホイール対向面５１ａに凹状に窪んで形成されたグリス溜め凹部５２と、を備え、このグリス溜め凹部５２がウォーム１０とウォームホイール２０のウォーム噛み合い部６０に対峙する位置に設けられる構成とする。
【００５６】
上記構成に基づき、グリス溜め凹部５２に溜められるグリスがウォーム噛み合い部６０との間で循環し、ケーシングに充填されるグリスの量を減らすことと、ウォーム噛み合い部６０の潤滑性を維持することを両立できる。ケーシングに充填されるグリスの量を減らすことにより、ウォーム１０及びウォームホイール２０に付与されるグリスの粘性抵抗を低減し、操舵感が悪化することを回避できる。
【００５７】
本実施形態では、グリス溜め凹部５２は、ウォームホイール２０の端面２０ｂに対峙する凹部底面５２ａと、この凹部底面５２ａからホイール対向面５１ａへと延びる凹部側面５２ｂと、を有し、凹部底面５２ａはウォーム噛み合い部６０の下方に配置され、凹部側面５２ｂは凹状に湾曲する構成とした。
【００５８】
上記構成に基づき、グリス溜め凹部５２は、ウォーム噛み合い部６０の下方に位置して凹状に窪む空間として画成され、重力によってグリス溜め凹部５２に溜められるグリスがウォーム噛み合い部６０との間で循環し、少量のグリスをケーシングに充填しても、ウォーム噛み合い部６０の潤滑性を維持することができる。
【００５９】
グリス溜め凹部５２に溜められるグリスは、凹状に湾曲する凹部側面５２ｂに沿って循環し、再びウォーム噛み合い部６０に吸い込まれる。
【００６０】
本実施形態では、凹部側面５２ｂは、ウォーム噛み合い部６０に沿って凹状に湾曲する曲面に形成されるが、これに限らず、例えば凹部側面５２ｂの両端部を平面状に形成してもよい。
【００６１】
本実施形態では、ケーシングは、ウォームホイール２０を収容するギヤハウジング３０と、このギヤハウジング３０に組み付けられるロアカバー５０と、を備え、このロアカバー５０は、ウォームホイール２０の端面２０ｂに対向する円盤状のホイール対向台部５１を備え、グリス溜め凹部５２はホイール対向台部５１の側部に窪む形状とし、凹部側面５２ｂはウォーム噛み合い部６０に沿って凹状に湾曲する構成とした。
【００６２】
上記構成に基づき、ウォームホイール２０の端面２０ｂに対向するホイール対向面５１ａを有するホイール対向台部５１によってケーシング内の容積が削減され、ホイール対向台部５１の側部に窪むグリス溜め凹部５２にグリスが集められ、少量のグリスを用いてウォーム噛み合い部６０の潤滑性を維持することができる。
【００６３】
本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【符号の説明】
【００６４】
１    電動パワーステアリング装置
２    ウォーム減速機
１０    ウォーム
２０    ウォームホイール
２０ｂ    端面
３０    ギヤハウジング
５０    ロアカバー
５１    ホイール対向台部
５１ａ    ホイール対向面
５２    グリス溜め凹部
５２ａ    凹部底面
５２ｂ    凹部側面
５３    間隙
【図１】
0005571598.tif 000002
【図２】
0005571598.tif 000003
【図３】
0005571598.tif 000004
【図４】
0005571598.tif 000005
【図５】
0005571598.tif 000006
【図６】
0005571598.tif 000007