(57)【要約】【課題】減速機を収容するハウジングの嵌合部からＯリング等のシール部材をなくしても、潤滑剤がハウジングの外に漏れることを防止することが可能な電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】電動パワーステアリング装置１は、車両の操舵機構に操舵補助力を付与する電動モータ４０と、電動モータ４０の回転軸に固定されたウォーム４８１と、ウォーム４８１と噛み合うウォームホイール４８２とを有し、電動モータ４０の出力を減速する減速機４８と、減速機４８を収容するウォームハウジング４１と、ウォームハウジング４１の開口部を覆うセンサハウジング４２とを備え、ウォームホイール４８２は、開口部側の一側面４８３ａから立設する円筒状の筒部４９１と、筒部４９１の一側の周縁から径方向外側に向かって延び、減速機４８に供給される潤滑剤を堰き止める傘部４９２とからなる返し部材４９を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の操舵機構に操舵補助力を付与する電動モータと、
前記電動モータの回転軸に固定されたウォームと、前記ウォームと噛み合うウォームホイールとを有し、前記電動モータの出力を減速する減速機と、
前記減速機を収容する第１ハウジングと、
前記第１ハウジングの開口部を覆う第２ハウジングとを備え、
前記ウォームホイールは、前記開口部側の一面から立設する円筒状の筒部と、前記筒部の一側の周縁から径方向外側に向かって延び、前記減速機に供給される潤滑剤を堰き止める傘部とからなる返し部材を備える、
電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記ウォームホイールは、前記開口部側の一面に環状溝が形成され、
前記筒部は、その他側の端部が前記環状溝と嵌合する、
請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記傘部は、前記筒部の一側の周縁から径方向外側に延びて設けられた環状である、
請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記傘部は、その径方向外側周縁から前記筒部側に向かって屈曲し、前記ウォームホイールの回転によって前記潤滑剤を前記ウォームと前記ウォームホイールとの噛み合い部へ戻す戻し部を有している、
請求項１乃至３の何れか１項に記載の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、車両の操舵機構に操舵補助力を付与する電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールに接続される入力軸と、車輪側に接続される出力軸と、入力軸と出力軸との間に設けられるトーションバーと、トーションバーの捩じれに応じてステアリングホイールの操舵トルクを検出するトルクセンサと、トルクセンサが検出したトルクに応じて駆動される電動モータと、電動モータのモータ軸の回転を減速する減速機とを備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置は、モータ軸に連結されたウォームギヤ、及びウォームギヤに噛み合うウォームホイールからなる減速機を第１ハウジングに収容している。第１ハウジングは、その開口部に嵌合する第２ハウジングによって閉塞され、第１ハウジングと第２ハウジングの間には、Ｏリングが介装されている。このＯリングは、ウォームギヤ及びウォームホイールの噛み合い部の潤滑のために塗布されたグリスの漏れ出しを防いでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−４０９８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置では、Ｏリングを第１ハウジングに嵌合するために第１ハウジングの端面に環状溝を形成する必要がある。また第１ハウジングと第２ハウジングとを嵌合した後に、Ｏリングが環状溝に嵌合されていることを確認する必要があり、組み付けに要する工数が増加する要因となっていた。
【０００６】
そこで、本発明は、減速機を収容するハウジングの嵌合部からＯリング等のシール部材をなくしても、潤滑剤がハウジングの外に漏れることを防止することが可能な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】
本発明は、上記目的を達成するために、車両の操舵機構に操舵補助力を付与する電動モータと、前記電動モータの回転軸に固定されたウォームと、前記ウォームと噛み合うウォームホイールとを有し、前記電動モータの出力を減速する減速機と、前記減速機を収容する第１ハウジングと、前記第１ハウジングの開口部を覆う第２ハウジングとを備え、前記ウォームホイールは、前記開口部側の一面から立設する円筒状の筒部と、前記筒部の一側の周縁から径方向外側に向かって延び、前記減速機に供給される潤滑剤を堰き止める傘部とからなる返し部材を備える、電動パワーステアリング装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、Ｏリング等のシール部材を無くしても、潤滑剤がハウジングの外部へ漏れてしまうことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の断面図である。
【図２】操舵補助装置における減速機及びその周辺部を示す断面図である。
【図３】返し部材を示し、（ａ）は筒部側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、（ｃ）は斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態の変形例に係る操舵補助装置を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態の変形例に係る返し部材を示し、（ａ）は筒部側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（ｃ）は斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［実施の形態］
本発明の実施の形態について、図１〜図３を参照して説明する。
【００１１】
（電動パワーステアリング装置の全体構成）
図１は、本発明の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置を示す断面図である。
【００１２】
電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール１００が端部に固定されるステアリングシャフト２と、ステアリングシャフト２を回転可能に支持するステアリングコラム３と、ステアリングシャフト２に操舵補助力を付与する操舵補助装置４とを備えている。
【００１３】
ステアリングシャフト２は、アッパシャフト２０と、アッパシャフト２０に対して相対回転不能かつ軸方向移動可能に配置されたロアシャフト２１からなる。ステアリングシャフト２は、ステアリングコラム３内でその軸線周りに回転可能に支持され、例えばラックアンドピニオン機構からなる操舵機構（図示せず）に自在継手２２等を介して連結されている。ステアリングシャフト２は、ステアリングホイール１００の回転力を操舵力として操舵機構に伝達し、車両の転舵輪（図示せず）を操舵する。
【００１４】
アッパシャフト２０は、ステアリングシャフト２のステアリングホイール１００側に配置され、ステアリングコラム３の外部に露出した端部２０ａにステアリングホイール１００が固定される。アッパシャフト２０は、ロアシャフト２１の一部を収容する円筒状の部材である。
【００１５】
ステアリングコラム３は、それぞれが軸方向に沿って相対移動可能なアウタチューブ３０及びインナチューブ３１を有している。インナチューブ３１は、アウタチューブ３０にその軸線方向に沿って相対移動可能に配置されている。アウタチューブ３０は、車体７にアッパブラケット５を介して支持されている。アッパブラケット５は、操作レバー５１の操作によって、アウタチューブ３０をロック（固定）するロック状態と、チルト調節が可能なアンロック状態とを切り替え可能である。
【００１６】
操舵補助装置４は、図略の制御装置によって制御される電動モータ４０と、車両の運転者によってステアリングホイール１００に付与された操舵トルクを検出するためのトルクセンサ４７と、電動モータ４０の出力を減速する減速機４８とを有している。
【００１７】
本実施の形態では、減速機４８がウォーム歯車機構からなり、第１のハウジングとしてのウォームハウジング４１に収容されている。トルクセンサ４７は、第２のハウジングとしてのセンサハウジング４２に収容されている。ウォームハウジング４１及びセンサハウジング４２は、一体に固定されてハウジング４３を構成し、センサハウジング４２は、ウォームハウジング４１よりもステアリングホイール１００側（上側）に配置されている。ハウジング４３は、車体７にロアブラケット６を介して支持されている。
【００１８】
操舵補助装置４は、トルクセンサ４７によって検出された操舵トルクに応じたモータ電流を制御装置から電動モータ４０へ供給し、運転者のステアリングホイール１００の操作を補助する。
【００１９】
（操舵補助装置の構成）
図２は、操舵補助装置４における減速機４８及びその周辺部を示す断面図である。なお、図２では、図面の下方が、電動パワーステアリング装置１が車両に搭載された状態における鉛直方向の下方にあたる。
【００２０】
ロアシャフト２１は、ステアリングシャフト２の回転軸線Ｏに沿って操舵機構側に配置され、その一端部が操舵補助装置４に連結されている。インナチューブ３１の操舵補助装置４側の端部は、センサハウジング４２におけるステアリングホイール１００側の端部に形成された筒部４２０に嵌合されている。
【００２１】
ロアシャフト２１の操舵補助装置４側の端部は、筒状の連結部材４４を介してトーションバー４５の一端部に相対回転不能に連結されている。トーションバー４５の他端部は、操舵補助装置４の出力軸４６に相対回転不能に連結され、出力軸４６は、自在継手２２に連結されている。連結部材４４は、軸受４４１によってセンサハウジング４２に支持されている。出力軸４６は、軸受４６１によってセンサハウジング４２に、またシール軸受４６２によってウォームハウジング４１に、それぞれ支持されている。シール軸受４６２は、ハウジング４３内に封入されたグリス等の潤滑剤が出力軸４６の外周部からハウジング４３の外へ漏れ出してしまうことを防止している。
【００２２】
また、センサハウジング４２は、ウォームハウジング４１の開口を覆う円板状の蓋部４２１と、蓋部４２１の内径側の端部から軸方向に突出した筒状突起４２２とを有している。筒状突起４２２の内側には、軸受４６１の外輪が嵌合している。
【００２３】
トルクセンサ４７は、連結部材４４の外周に配置され、運転者によるステアリングホイール１００の操舵トルクに応じて捩れるトーションバー４５の捩れ量を検出する。トルクセンサ４７の出力信号は制御装置に入力され、制御装置は操舵トルクに応じたモータ電流を電動モータ４０に供給する。
【００２４】
減速機４８は、電動モータ４０の回転軸４００に相対回転不能に固定されたウォーム４８１と、出力軸４６の外周に相対回転不能に固定され、ウォーム４８１と噛み合うウォームホイール４８２とを有している。ウォームホイール４８２は、円板状の基部４８３の外周にウォーム４８１と噛み合う歯部４８４が設けられている。ウォーム４８１は、ウォームホイール４８２の鉛直方向下側で歯部４８４に噛み合っている。ウォーム４８１とウォームホイール４８２との噛み合いによって、トルクセンサ４７が検出するトルクに応じて駆動される電動モータ４０の回転が減速されて出力軸４６へ伝達される。
【００２５】
ウォームハウジング４１とセンサハウジング４２とは、ステアリングシャフト２の回転軸線Ｏに沿って嵌合され、ボルト締め等の固定手段によって相互に固定されて一体化されている。本実施の形態では、ウォームハウジング４１の底部４１１がウォーム４８１を囲むように湾曲して形成されている。この底部４１１の近傍におけるウォームハウジング４１とセンサハウジング４２との合わせ部４３ａは、ウォーム４８１の回転軸よりも鉛直方向上方に位置している。
【００２６】
ウォーム４８１及びウォームホイール４８２の歯部４８４には、歯面における噛み合いを円滑にするために所定の粘性を有するグリス等の潤滑剤が塗布される。この潤滑剤は、ウォーム４８１の回転に伴って、ウォームホイール４８２の側面に沿って掻き上げ又は引き込みされる。より具体的には、例えばウォーム４８１が一方向（図２における反時計回り）に回転すると、ウォームホイール４８２のセンサハウジング４２側の側面４８２ａに沿って潤滑剤が掻き上げられ、潤滑剤が出力軸４６側に流動する。また、ウォーム４８１が逆方向（図２における時計回り）に回転すると、ウォームホイール４８２の側面４８２ａに掻き上げられていた潤滑剤が引き込まれ、ウォーム４８１側に流動する。
【００２７】
ここで、掻き上げられた潤滑剤がセンサハウジング４２における蓋部４２１の内面４２１ａを伝って合わせ部４３ａに至ると、合わせ部４３ａにおける隙間を介してハウジング４３から潤滑剤が漏れ出すおそれがある。本実施の形態では、次に述べる返し部材４９によって、潤滑剤がハウジング４３から漏れ出すことを抑制している。
【００２８】
（ウォームホイールの構成）
図３（ａ）は、返し部材４９を筒部４９１側から見た平面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図３（ｃ）は、返し部材４９の斜視図である。
【００２９】
ウォームホイール４８２の基部４８３には、ウォームハウジング４１の側面４８２ａに環状溝４８５が形成されている。環状溝４８５は、歯部４８４よりも内側において、図２に示す回転軸Ｏを中心として周方向に延びる環状に形成されている。
【００３０】
返し部材４９は、ウォームホイール４８２に形成された環状溝４８５に端部が嵌合する円筒状の筒部４９１と、筒部４９１の中心軸Ｃ方向の一側の端部４９１ａにおける周縁から径方向外側に延びる傘部４９２とから構成されている。返し部材４９は、例えば冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ）や熱感圧延鋼板（ＳＰＨＣ）等から形成される。筒部４９１の他側の端部４９１ｂは、ウォームホイール４８２の基部４８３に形成された環状溝４８５に例えば圧入によって嵌合される。筒部４９１の高さＨ（中心軸Ｃ方向の長さ）は、ウォームホイール４８２の基部４８３に形成された環状溝４８５の深さＤ（図２に示す）よりも長い寸法で形成されている。
【００３１】
傘部４９２は、環状溝４８５に嵌合される筒部４９１と共にウォームホイール４８２の側面４８２ａに沿って流れる潤滑剤を堰き止めるものであり、環状に形成されている。本実施の形態では、傘部４９２が筒部４９１の端部４９１ａにおける周縁から中心軸Ｃに直交する方向に沿って外方に突出する平坦な板状であるが、傘部４９２は中心軸Ｃに直交する方向に対して傾斜するように径方向に対して傾いていてもよい。また、傘部４９２は、平板状に限らず、湾曲していてもよい。
【００３２】
傘部４９２の厚さｔは、潤滑剤を貯留させるのに十分な強度を得ることができればよく、例えば１ｍｍに設定される。傘部４９２の径方向の幅Ｗ１は、筒部４９１がウォームホイール４８２の環状溝４８５に嵌合されたときに、ウォームホイール４８２の回転に伴いその側面４８２ａに沿って掻き上げられる潤滑剤を堰き止めることができ、且つ傘部４９２の径方向外側端がウォームホイール４８２の歯部４８４に軸方向に対向する位置に至る幅とするのが好ましい。
【００３３】
図２に示すように、返し部材４９の筒部４９１がウォームホイール４８２の環状溝４８５に圧入して嵌合されると、筒部４９１の一部は環状溝４８５から突出し、傘部４９２はウォームホイール４８２の側面４８２ａと略平行に配置される。これにより、傘部４９２の内面４９２ａ，筒部４９１の外周面４９１ｃ，及びウォームホイール４８２の側面４８２ａによって貯留部４８６（図２に示す）が形成される。ウォーム４８１の回転によって掻き上げられた潤滑剤は、図２に示す実線の矢印のように、筒部４９１及び傘部４９２により堰き止められて貯留部４８６に一時的に貯留され、重力及び遠心力によってウォームホイール４８２の歯部４８４へ再び供給される。
【００３４】
ここで、仮にウォームホイール４８２に返し部材４９が取り付けられていない場合には、図２に示す破線の矢印のように、掻き上げられた潤滑剤が出力軸４６や軸受４６１、もしくはセンサハウジング４２の筒状突起４２２に到達し、センサハウジング４２における蓋部４２１の内面４２１ａを伝って合わせ部４３ａに至り、この合わせ部４３ａからハウジング４３の外部に漏れ出すおそれがある。本実施の形態では、返し部材４９によってこの潤滑剤の流れが遮断され、ハウジング４３の底部に潤滑剤が溜まることが抑制される。
【００３５】
［実施の形態の効果］
以上説明した実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。
【００３６】
（１）ウォームホイール４８２の側面４８２ａに形成された環状溝４８５に返し部材４９の筒部４９１の端部が嵌合されているので、ウォームホイール４８２の側面４８２ａに沿って掻き上げられた潤滑剤が返し部材４９により堰き止められる。また、堰き止められた潤滑剤は、ウォームホイール４８２の歯部４８４へ戻される。これにより、ウォームハウジング４１とセンサハウジング４２との合わせ部４３ａ側に潤滑剤が流れることが抑制されるので、Ｏリング等のシール部材を配設することなく、ハウジング４３の外へ潤滑剤が漏れ出してしまうことを抑止することができる。また、シール部材を必要としないので、部品点数を削減することができると共に、組み付けに要する工数を削減することができる。またさらに、ウォームホイール４８２の歯部４８４とウォーム４８１と噛み合い部に十分な量の潤滑剤を供給することができ、噛み合いを円滑にすることができる。
【００３７】
（２）返し部材４９は、ウォームホイール４８２と別体であり、その筒部４９１がウォームホイール４８２の環状溝４８５に嵌合して固定されるので、ウォームホイール４８２に確実かつ容易に固定されると共に、返し部材４９を例えばプレスによって成形することができ、その製造が容易となる。
【００３８】
（３）返し部材４９は、傘部４９２が筒部４９１の周縁から径方向外側に延びるように形成された環状であるので、貯留部４８６を傘部４９２の内面４９２ａ，筒部４９１の外周面４９１ｃ，及びウォームホイール４８２の側面４８２ａによって断面コ字状に形成することができ、貯留部４８６に確実に潤滑剤を貯留することができる。
【００３９】
［実施の形態の変形例］
次に、本発明の実施の形態の変形例について、図４及び図５を参照して説明する。なお、本変形例に係る返し部材４９Ａは、図３に示す返し部材４９における傘部４９２の周縁から筒部４９１に向かって延びる戻し部を設けた構成が上述した実施の形態と異なり、その他の構成については上述した実施の形態と同じである。
【００４０】
図４は、本発明の実施の形態の変形例に係る操舵補助装置を示す断面図である。図５は、本発明の実施の形態の変形例に係る返し部材４９Ａを示しており、図５（ａ）は筒部側から見た平面図、図５（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂに沿う断面図、図５（ｃ）は返し部材４９Ａの斜視図である。図４及び図５において、図１乃至図３を参照して説明したものと共通する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４１】
ウォームホイール４８２の基部４８３に形成された環状溝４８５には、返し部材４９Ａの筒部４９１の端部４９１ｂが圧入されて嵌合されている。返し部材４９Ａの傘部４９２には、その径方向外側周縁から筒部４９１に向かって屈曲する戻し部４９３が設けられている。
【００４２】
傘部４９２の径方向内側端から戻し部４９３の径方向外側端までの幅Ｗ２は、ウォームホイール４８２の環状溝４８５に筒部４９１の端部４９１ｂが嵌合されたときに、戻し部４９３の径方向外側周縁がウォームホイール４８２の歯部４８４の近傍に配置される幅である。
【００４３】
返し部材４９Ａの筒部４９１がウォームホイール４８２の環状溝４８５に嵌合されると、ウォームホイール４８２の開口部側の側面４８３ａ，筒部４９１の外周面４９１ｃ，傘部４９２の内面４９２ｃ，及び戻し部４９３の内周面４９３ａによって、ハウジング４３の鉛直方向下側で潤滑剤を歯部４８４へ戻す構成となる。
【００４４】
このように、返し部材４９Ａはウォームホイール４８２の環状溝４８５に嵌合され、返し部材４９Ａの戻し部４９３はウォームホイール４８２の歯部４８４の近傍に配置される。これにより、ハウジング４３の鉛直方向下側で貯留部４８６に貯留された潤滑剤をより確実に歯部４８４へ戻して、歯部４８４とウォーム４８１との噛み合い部の潤滑に再利用することができる。
【００４５】
以上、本発明の電動パワーステアリング装置を実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。
【００４６】
例えば、上記実施の形態及び変形例では、ウォームホイール４８２と返し部材４９，４９Ａとは別体として説明したが、これに限らず、ウォームホイール４８２と返し部材４９とを一体化してもよい。つまり、ウォームホイール４８２の基部４８３から筒部４９１が立設するように返し部材４９，４９Ａが設けられていてもよい。
【００４７】
また、上記実施の形態及び変形例では、返し部材４９，４９Ａの傘部４９２は円盤状の環状部材として説明したが、筒部４９１及び傘部４９２で潤滑剤を堰き止めることができれば、これに限られない。
【符号の説明】
【００４８】
１…電動パワーステアリング装置、２…ステアリングシャフト、３…ステアリングコラム、４…操舵補助装置、５…アッパブラケット、６…ロアブラケット、７…車体、２０…アッパシャフト、２０ａ…端部、２１…ロアシャフト、２２…自在継手、３０…アウタチューブ、３１…インナチューブ、４０…電動モータ、４１…ウォームハウジング、４２…センサハウジング、４３…ハウジング、４３ａ…合わせ部、４４…連結部材、４５…トーションバー、４６…出力軸、４７…トルクセンサ、４８…減速機、４９，４９Ａ…返し部材、５０…ボルト、５１…操作レバー、１００…ステアリングホイール、４１１…底部、４２０…筒部、４２１…蓋部、４２１ａ…内面、４２２…筒状突起、４４１，４６１…軸受、４６２…シール軸受、４８１…ウォーム、４８２…ウォームホイール、４８３…基部、４８３ａ…側面、４８４…歯部、４８５…環状溝、４８６…貯留部、４９１…筒部、４９１ａ，４９１ｂ…端部、４９１ｃ…外周面、４９２…傘部、４９２ａ，４９２ｃ…内面、４９３…戻し部、４９３ａ…内周面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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