(57)【要約】【課題】ウォーム減速機構を潤滑する潤滑剤の漏れ出しをより確実に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、電動モータ４０の回転を減速して操舵補助力を付与するウォーム減速機構４１と、ウォームホイール４１２を収容する収容空間４３０が形成されたハウジング４３とを備える。ハウジング４３は、ウォームホイール４１２の外周を覆う周壁部４４１、及び周壁部４４１における開口端部の内周面４４１ａから内方に向かって突設された堰壁部４４３を有するウォームハウジング４４と、ウォームハウジング４４の開口４４ａを覆蓋するセンサハウジング４５とを有する。堰壁部４４３は、収容空間４３０の下端部に周壁部４４１と共に潤滑剤溜り４３０ａを形成するように周壁部４４１の周方向に延在し、かつ径方向内方側の先端面４４３ａから径方向外方側に向かって凹設された溝部４４３ｂを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のステアリングホイールと共に回転するシャフトと、
前記シャフトとの相対回転が規制されたウォームホイール、及び前記ウォームホイールに噛み合うウォームギヤを有し、潤滑剤によって潤滑されるウォーム減速機構と、
前記ウォームギヤを回転させる電動モータと、
前記ウォームホイールを収容する収容空間が形成されたハウジングとを備え、
前記ハウジングは、
前記ウォームホイールの外周を覆う周壁部、前記ウォームホイールの一方の側面に対向する側壁部、及び前記周壁部における前記側壁部とは反対側の開口端部における内周面から径方向内方に向かって突設された堰壁部を一体に有する第１ハウジング部材と、
前記ウォームホイールの他方の側面に対向し、前記第１ハウジング部材の開口を覆蓋する第２ハウジング部材とを有し、
前記堰壁部は、前記周壁部の周方向に沿って延在することによって前記収容空間の下端部に前記周壁部と共に潤滑剤溜まりを形成すると共に、径方向内方側の先端面から径方向外方側に向かって凹設された溝部を有する、
電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記第１ハウジング部材は、前記シャフトの回転軸線及び前記収容空間の前記下端部を含む断面において、前記溝部の底面が前記周壁部の内周面よりも径方向外方側に位置している、
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】
前記第２ハウジング部材は、前記堰壁部の前記先端面の少なくとも一部を覆って前記溝部への前記潤滑剤の流入を抑制する庇部を有する、
請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の運転者によるステアリングホイールの操舵操作を補助する機能を有する電動パワーステアリング装置には、ステアリングホイールが端部に固定されたコラムシャフトに操舵補助力を付与するコラムアシスト式のものがある。
【０００３】
このようなコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置の多くは、電動モータによって回転するウォームギヤと、コラムシャフトに連結されたウォームホイールとを噛み合わせてなるウォーム減速機構を備え、ウォームギヤとウォームホイールとの噛み合いが潤滑剤であるグリースによって潤滑されている。電動モータは、トルクセンサによって検出された操舵力に応じた回転力を出力し、この回転力がウォーム減速機構によって減速されて操舵補助力となる。本出願人は、このようなコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置として、特許文献１に記載のものを提案している。
【０００４】
特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置は、ウォーム減速機構を収容するウォームハウジングと、トルクセンサを収容するセンサハウジングとを有し、ウォームハウジングにセンサハウジングが嵌合されている。また、特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置は、ウォームハウジングとセンサハウジングとの間の僅かな隙間からグリースが漏れ出すことを防止するため、センサハウジングが嵌合されるウォームハウジングの開口部の周縁に環状の壁部が設けられている。そして、この壁部によって、ウォームハウジングの底部にグリースを貯留する貯留部が形成されている。
【０００５】
また、特許文献２に記載の電動パワーステアリング装置は、グリースの漏出を防止すべく、減速機構を収容するギヤボックス本体とギヤボックスカバーとの当接面に、複数条の同心円又は１条の螺旋状溝からなる切削跡、もしくは突起又はテーパが形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−１３６３８号公報
【特許文献２】特開２００７−２２３５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置によれば、貯留部にグリースが溜まることでグリースの漏れ出しを防止し得るが、例えばグリースが経年劣化して離油度が高くなると、離油した液状の基油（ベースオイル）が貯留部から溢れ、外部に滲み出てしまうおそれがある。また、特許文献２に記載の電動パワーステアリング装置によっても、流動性の高い基油の漏出を防ぐことは必ずしも容易ではなかった。
【０００８】
そこで本発明は、ウォーム減速機構を潤滑する潤滑剤の漏れ出しをより確実に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】
【０００９】
本発明は、上記の目的を達成するため、車両のステアリングホイールと共に回転するシャフトと、前記シャフトとの相対回転が規制されたウォームホイール、及び前記ウォームホイールに噛み合うウォームギヤを有し、潤滑剤によって潤滑されるウォーム減速機構と、前記ウォームギヤを回転させる電動モータと、前記ウォームホイールを収容する収容空間が形成されたハウジングとを備え、前記ハウジングは、前記ウォームホイールの外周を覆う周壁部、前記ウォームホイールの一方の側面に対向する側壁部、及び前記周壁部における前記側壁部とは反対側の開口端部における内周面から径方向内方に向かって突設された堰壁部を一体に有する第１ハウジング部材と、前記ウォームホイールの他方の側面に対向し、前記第１ハウジング部材の開口を覆蓋する第２ハウジング部材とを有し、前記堰壁部は、前記周壁部の周方向に沿って延在することによって前記収容空間の下端部に前記周壁部と共に潤滑剤溜まりを形成すると共に、径方向内方側の先端面から径方向外側に向かって凹設された溝部を有する、電動パワーステアリング装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、第１ハウジング部材の堰壁部に設けられた溝部に潤滑剤が貯留されるため、この溝部を有しない場合に比較して、潤滑剤の漏れ出しをより確実に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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外観図である。
【図２】操舵補助力を付与する操舵補助装置及びその周辺部を示す断面図である。
【図３】ウォームハウジングをその開口側から見た平面図である。
【図４】ウォームハウジング及びセンサハウジングを示す斜視図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面に沿うウォームハウジングの斜視断面図である。
【図６】収容空間の潤滑剤溜り及びその周辺部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［実施の形態］
本発明の実施の形態について、図１乃至図６を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。
【００１３】
（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外観図である。図２は、操舵補助力を付与する操舵補助装置及びその周辺部を示す電動パワーステアリング装置の断面図である。図３は、電動パワーステアリング装置のウォームハウジングをその開口側から見た平面図である。なお、図２及び図３では、図面の下方が車両に搭載された状態における車両上下方向の下方にあたる。以下、「上」及び「下」とは、電動パワーステアリング装置が車両に搭載された状態における車両上下方向の上下をいうものとする。
【００１４】
この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コラムシャフト２と、コラムシャフト２を回転可能に支持するステアリングコラム３と、コラムシャフト２に操舵補助力を付与する操舵補助装置４と、アッパブラケット５及びロアブラケット６とを備えている。
【００１５】
コラムシャフト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連結されたロアシャフト２１（図２に示す）とからなる。コラムシャフト２は、ステアリングコラム３内に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転舵機構（図示せず）に自在継手（図示せず）等を介して連結されている。コラムシャフト２は、ステアリングホイール１００と共に回転し、運転者がステアリングホイール１００に付与する操舵力に前記操舵補助力を重畳した回転力を転舵機構側に伝達する。転舵機構は、ステアリングホイール１００の中立位置からの回転角に応じて車両の転舵輪（図示せず）を転舵する。
【００１６】
アッパシャフト２０は、ロアシャフト２１よりも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が相対回転不能に固定される。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。
【００１７】
ステアリングコラム３は、アウタチューブ３０と、アウタチューブ３０に一端部が収容されたインナチューブ３１とを有している。アウタチューブ３０及びインナチューブ３１は共に円筒状であり、軸線方向に沿って相対移動可能かつ相対回転不能に連結されている。アウタチューブ３０は、シャーシ（図示せず）にアッパブラケット５を介して支持されている。
【００１８】
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をシャーシに対してロック（固定）するロック状態とアンロック状態とを切り替え可能である。このアンロック状態では、ステアリングコラム３がロアブラケット６を挿通するチルトボルト６１を中心として回動することでチルト調整が可能であると共に、アウタチューブ３０のインナチューブ３１に対する軸方向移動によってテレスコピック調整が可能である。
【００１９】
操舵補助装置４は、電動モータ４０と、電動モータ４０を制御するコントローラ４００と、電動モータ４０の回転力を減速するウォーム減速機構４１と、ステアリングホイール１００に付与される操舵トルクを検出するトルクセンサ４２と、ウォーム減速機構４１及びトルクセンサ４２をロアシャフト２１の一部と共に収容するハウジング４３とを有している。ハウジング４３は、ウォーム減速機構４１が内部に配置される第１ハウジング部材としてのウォームハウジング４４と、トルクセンサ４２が内部に配置される第２ハウジング部材としてのセンサハウジング４５とを有している。
【００２０】
また、操舵補助装置４は、操舵トルクによって捩じれるトーションバー４６０と、トーションバー４６０の一端部及び他端部にそれぞれ相対回転不能に連結された第１軸体４６１及び第２軸体４６２と、第１軸体４６１及び第２軸体４６２をハウジング４３に対して回転可能に支持する軸受４７１〜４７３とを有している。
【００２１】
第１軸体４６１には、ロアシャフト２１が相対回転不能に連結されている。第２軸体４６２は、ウォームハウジング４４から外部に導出された一端部に、例えばカルダンジョイントからなる自在継手の筒状の連結部７が相対回転不能に固定されている。トーションバー４６０は、第１軸体４６１及び第２軸体４６２の内側に配置され、第１軸体４６１から第２軸体４６２に操舵トルクを伝達する。
【００２２】
トルクセンサ４２は、第１軸体４６１の外周に配置され、トーションバー４６０の捩れ量、すなわち第１軸体４６１と第２軸体４６２との相対的な回転量を磁気的に検出する。具体的には、トルクセンサ４２は、第１軸体４６１に固定されたリング状の永久磁石４２０及び第１磁気ヨーク４２１と、第２軸体４６２に固定された第２磁気ヨーク４２２と、第１磁気ヨーク４２１と第２磁気ヨーク４２２との間に発生する磁界の強度を検出する図略の磁界検出素子とを有して構成されている。トーションバー４６０の捩れによって第１磁気ヨーク４２１と第２磁気ヨーク４２２とが相対回転すると、磁界検出素子により検出される磁界の強度が変化する。トーションバー４６０の捩れ量は、操舵トルクの大きさに比例する。トルクセンサ４２の検出信号はコントローラ４００へ入力される。
【００２３】
コントローラ４００は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）等の車内通信網によって車速の情報を取得可能である。また、コントローラ４００は、トルクセンサ４２によって検出された操舵トルク及び車速の情報に基づいて、車速が低く操舵トルクが大きいほど大きなモータ電流を電動モータ４０に供給する。電動モータ４０及びコントローラ４００は、ウォームハウジング４４に支持されている。また、センサハウジング４５は、インナチューブ３１の一端部が嵌合固定される小径筒部４５１、及びトルクセンサ４２が内部に配置される大径筒部４５２を有している。
【００２４】
ウォーム減速機構４１は、電動モータ４０によって回転するウォームギヤ４１１（図３参照）と、ウォームギヤ４１１に噛み合うウォームホイール４１２とを有している。ウォームギヤ４１１は、電動モータ４０の回転軸に相対回転不能に固定されている。ウォームホイール４１２は、ハウジング４３に形成された収容空間４３０に収容されている。この収容空間４３０は、ウォームハウジング４４及びセンサハウジング４５によって画成されている。なお、ウォームハウジング４４とセンサハウジング４５との間には、収容空間４３０からの潤滑剤の漏出を防ぐためのＯリング等のシール材が設けられていない。
【００２５】
ウォームホイール４１２は、金属製のホイール部４１３と、ホイール部４１３の周囲に結合された合成樹脂製の歯部４１４とを有している。ホイール部４１３は、その中心部に第２軸体４６２が挿通され、第２軸体４６２と一体に回転する。これにより、ウォームホイール４１２は、第２軸体４６２、トーションバー４６０、及び第１軸体４６１を介してロアシャフト２１に連結され、ロアシャフト２１との相対回転がトーションバー４６０の捩じれの範囲に規制されている。
【００２６】
ウォーム減速機構４１は、ウォームギヤ４１１とウォームホイール４１２との噛み合いがグリースによって潤滑される。グリースは、液体の基油に増ちょう剤を分散して半固体状（ゲル状）にした潤滑剤である。また、グリースは、経年変化等によって増ちょう剤から基油が分離し、離油度が高くなる場合がある。離油した基油は収容空間４３０の下部に溜まる。本実施の形態では、後述するハウジング４３の特徴的な構成により、ウォームハウジング４４とセンサハウジング４５との間からハウジング４３の外部に基油が漏れ出てしまうことを抑止している。なお、本願発明でいう潤滑剤は、流動性においてグリースに近い性状を示すものを広く含む。
【００２７】
（ハウジングの構成）
図４は、ウォームハウジング４４及びセンサハウジング４５を示す斜視図である。図５は、図４のＡ−Ａ線断面に沿う収容空間４３０の下端部を含むウォームハウジング４４の斜視断面図である。図６は、コラムシャフト２の回転軸線Ｏ（図２に示す）及び収容空間４３０の下端部を含む断面で、収容空間４３０の下端部に形成された潤滑剤溜り４３０ａ及びその周辺部を示す断面図である。
【００２８】
ウォームハウジング４４とセンサハウジング４５とは、複数のボルト４８によって締結されている。ボルト４８は、センサハウジング４５に形成されたボルト挿通孔４５０を挿通した雄ねじ部４８１がウォームハウジング４４に形成されたねじ孔４４０に螺合する。センサハウジング４５は、ボルト４８によってウォームハウジング４４に締結される。
【００２９】
ウォームハウジング４４は、ウォームホイール４１２の外周を覆う周壁部４４１、ウォームホイール４１２の一方の側面４１２ａに対向する側壁部４４２、及び周壁部４４１における側壁部４４２とは反対側の開口端部における内周面４４１ａから径方向内方に向かって突設された堰壁部４４３を一体に有する。センサハウジング４５は、ウォームハウジング４４の側壁部４４２に対向するウォームホイール４１２の一方の側面４１２ａとは反対側の他方の側面４１２ｂに対向し、ウォームハウジング４４の開口４４ａを覆蓋する。
【００３０】
周壁部４４１は円筒状であり、その内周面４４１ａがウォームホイール４１２の外周面４１２ｃに隙間を介して対向している。また、周壁部４４１は、ウォームホイール４１２の外周面４１２ｃに対向する部分よりも開口４４ａ側の端部に環状の凹部４４１ｂを有し、この凹部４４１ｂの内径がウォームホイール４１２の外周面４１２ｃに対向する部分の内径よりも大きくなっている。凹部４４１ｂとウォームホイール４１２の外周面４１２ｃに対向する部分との間の段差面４４１ｃは、軸方向に対して傾斜している。
【００３１】
堰壁部４４３は、周壁部４４１の周方向に沿って延在することにより、収容空間４３０の下端部に周壁部４４１と共に潤滑剤溜り４３０ａを形成している。また、堰壁部４４３は、径方向内方側の先端面４４３ａから径方向外方側に向かって凹設された溝部４４３ｂを有している。本実施の形態では、堰壁部４４３が周壁部４４１の全周に亘って環状に形成されており、溝部４４３ｂもまた堰壁部４４３の全周に亘って形成されている。
【００３２】
ただし、堰壁部４４３は、収容空間４３０の下端部を含む範囲に形成されていればよく、必ずしも周壁部４４１の全周に亘って形成されていなくともよい。溝部４４３ｂについても、少なくとも収容空間４３０の下端部に対応する位置に形成されていればよく、必ずしも堰壁部４４３の全体に形成されていなくともよい。なお、溝部４４３ｂは、例えばエンドミル等の刃具を用いた機械加工によって形成することができる。
【００３３】
図６に示すように、溝部４４３ｂの底面４４３ｃは、周壁部４４１の内周面４４１ａよりも径方向外方側に位置している。より具体的には、周壁部４４１の径方向において、堰壁部４４３の先端面４４３ａから溝部４４３ｂの底面４４３ｃまでの距離を溝深さＤとし、堰壁部４４３の先端面４４３ａから周壁部４４１の凹部４４１ｂにおける内周面４４１ａまでの距離を堰高さＨとすると、溝部４４３ｂの溝深さＤは、堰壁部４４３の堰高さＨよりも深い。溝深さＤは例えば５ｍｍであり、堰高さＨは例えば３ｍｍである。なお、溝部４４３ｂの溝幅Ｗは、２ｍｍ以上であることが望ましい。
【００３４】
センサハウジング４５は、図４に示すように、前述の小径筒部４５１及び大径筒部４５２と、大径筒部４５２の基端部から外方に張り出してウォームハウジング４４の側壁部４４２との間にウォームホイール４１２を挟む側壁部４５３と、側壁部４５３から回転軸線Ｏに平行な軸方向に突出する環状の庇部４５４とを一体に有している。ボルト挿通孔４５０は、側壁部４５３の一部が外方に突出した部分に形成されている。
【００３５】
庇部４５４は、図６に示すように、堰壁部４４３の先端面４４３ａの少なくとも一部を覆って溝部４４３ｂへのグリースの流入を抑制する。本実施の形態では、庇部４５４の外周面４５４ａが堰壁部４４３の先端面４４３ａの全体を覆っている。このため、例えばウォームギヤ４１１とウォームホイール４１２の噛み合い部から飛散したグリースが側壁部４５３の内面をつたって上方から下方に流動しても、このグリースが直接溝部４４３ｂに流れ込むことがない。なお、本実施の形態では庇部４５４が環状に形成されているが、これに限らず、例えば円弧状であってもよい。ただし、庇部４５４は、堰壁部４４３の先端面４４３ａの最下部を少なくとも覆う範囲に設けられていることが望ましい。
【００３６】
本実施の形態では、庇部４５４が堰壁部４４３の内側に嵌合することで、センサハウジング４５がウォームハウジング４４に対して径方向に位置決めされている。庇部４５４と堰壁部４４３とが同心状に配置された場合において、庇部４５４の外周面４５４ａと堰壁部４４３の先端面４４３ａとの間の隙間間隔ｄは、例えば０．１ｍｍ以下である。
【００３７】
（実施の形態の作用及び効果）
ウォーム減速機構４１に塗布されたグリースは、ウォームギヤ４１１及びウォームホイール４１２の回転に伴って飛散又は流動し、その一部が潤滑剤溜り４３０ａに貯留される。図６では、潤滑剤溜り４３０ａに貯留されたグリースを符号Ｇで示している。このグリースＧの量が少ない場合には、凹部４４１ｂのみにグリースＧが貯留されるが、その量が多くなるとグリースＧが段差面４４１ｃを乗り越え、堰壁部４４３によって堰き止められた状態となる。この場合、離油した基油が半固形状のグリースＧの上部に浮いた状態となり、庇部４５４の外周面４５４ａと堰壁部４４３の先端面４４３ａとの間の隙間に基油が流入しやすくなる。しかし、本実施の形態では、堰壁部４４３に溝部４４３ｂが設けられているので、流動性の高い基油が堰壁部４４３の潤滑剤溜り４３０ａ側の側面４４３ｄを乗り越えた場合でも、その基油が溝部４４３ｂに貯留され、ハウジング４３の外部への漏れ出しを防ぐことが可能となる。
【００３８】
また、本実施の形態では、溝部４４３ｂの底面４４３ｃが周壁部４４１の内周面４４１ａよりも径方向外方側に位置しており、溝部４４３ｂの溝深さＤが堰壁部４４３の堰高さＨよりも深いので、溝部４４３ｂの容積を大きく確保することができる。
【００３９】
また、本実施の形態では、センサハウジング４５の庇部４５４が堰壁部４４３の先端面４４３ａを覆っているので、溝部４４３ｂへのグリースの流入が抑制される。またさらに、庇部４５４の外周面４５４ａと堰壁部４４３の先端面４４３ａとの隙間間隔ｄが狭いことによっても、溝部４４３ｂへの基油の流入が抑制される。
【００４０】
（付記）
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、この実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１…電動パワーステアリング装置        １００…ステアリングホイール
２…コラムシャフト（シャフト）        ４０…電動モータ
４１…ウォーム減速機構                ４１１…ウォームギヤ
４１２…ウォームホイール              ４３…ハウジング
４３０…収容空間                      ４３０ａ…潤滑剤溜り
４４…ウォームハウジング              ４４１…周壁部
４４１ａ…内周面                      ４４２…側壁部
４４３…堰壁部                        ４４３ａ…先端面
４４３ｂ…溝部                        ４４３ｃ…底面
４４ａ…開口                          ４５…センサハウジング
４５４…庇部                          Ｇ…グリース（潤滑剤）
【図１】
2018083540.tif 000003
【図２】
2018083540.tif 000004
【図３】
2018083540.tif 000005
【図４】
2018083540.tif 000006
【図５】
2018083540.tif 000007
【図６】
2018083540.tif 000008