(57)【要約】      （修正有）【課題】電動パワーステアリング装置のウォーム減速機において、ハウジング外への油の漏れを効果的に抑える構成を提供する。【解決手段】車体に対して重力方向の上側から下側に向かって延びるコラム軸に対して垂直に交差する仮想線Ｚ１に沿って設けるウォームホイール３４が鋭角θ４をなしてウォーム軸３３と噛合するように設けられる。ウォーム減速機は、ウォームホイール３４を収容し、ウォーム減速機の設置状態で重力方向の上側に封口４０ａが開口するカップ状の第１収容部５０が形成され、ウォーム軸３３を収容し、ウォーム減速機の設置状態で重力方向の下側に先端部６１が位置する円筒状の第２収容部６０が第１収容部５０に連続して形成される第１ハウジング４０と、封口４０ａを塞ぐ第２ハウジングとを備える。そして、第１収容部５０の内壁５０ａは、底部５２から第２収容部６０に向かうほどウォームホイール３４との隙間が拡がるように形成される。【選択図】図３
2015221596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
おおむね車体に対して重力方向の上側から下側に向かって延びるように設けられるコラム軸にモータの回転力を伝達するウォーム減速機を用いた電動パワーステアリング装置において、
前記ウォーム減速機は、
前記モータに連結されるウォーム軸と、
前記コラム軸が貫通した状態で固定され、前記コラム軸に対して垂直に交差する基準垂線に対し鋭角をなして前記ウォーム軸と噛合するウォームホイールと、
前記ウォームホイールを収容し、重力方向の上側に開口するカップ状の第１収容部が形成されるとともに、前記ウォーム軸を収容し、重力方向の下側を先端とする円筒状の第２収容部が前記第１収容部に連続して形成される第１ハウジングと、
前記第１収容部を重力方向の上側から塞ぐ第２ハウジングと、を備え、
前記第１収容部は、重力方向の下側から前記第２収容部に向かうほど前記ウォームホイールとの隙間が拡がる部分を有することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記第１収容部及び第２収容部の間の連通口は、前記第１収容部が前記第２ハウジングにより塞がれる封口であって、前記第１収容部の底部に対応する位置から水平に延ばした基準水平線よりも重力方向の下側にまで達する請求項１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、いわゆるコラムアシスト型の電動パワーステアリング装置（以下、「ＥＰＳ」という）としては、特許文献１に記載のＥＰＳがある。この特許文献１に記載のＥＰＳでは、モータの回転力がウォーム軸及びウォームホイールを噛合してなるウォーム減速機を介してコラム軸に伝達される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【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】
【０００４】
ＥＰＳは、ステアリングシャフト（コラム軸）のレイアウトの観点から通常、水平に対してウォームホイールが起き上がった状態で搭載される。そのため、ウォームホイールを収容するカップ状の収容部の下部には、ウォーム軸及びウォームホイールの噛合を滑らかにする油、すなわちグリースが離油して溜まる場合もある。ウォームホイールを収容する上記収容部は、複数のハウジングを組み付けて構成することが一般であり、上述のように収容部に油が溜まってしまうと複数のハウジングの組み付け部からハウジング外への油の漏れが懸念となる。この懸念に対し特許文献１では、複数のハウジングの組み付けに際し、Ｏリングを介して液密に嵌合することで対処しているが、部品点数の増加の観点からすると効果が低い。
【０００５】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ハウジング外への油の漏れを効果的に抑えることができる電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する電動パワーステアリング装置は、おおむね車体に対して重力方向の上側から下側に向かって延びるように設けられるコラム軸にモータの回転力を伝達するウォーム減速機を用いる。また、電動パワーステアリング装置において、ウォーム減速機は、モータに連結されるウォーム軸と、コラム軸が貫通した状態で固定され、該コラム軸に対して垂直に交差する基準垂線に対し鋭角をなして前記ウォーム軸と噛合するウォームホイールと、ウォームホイールを収容し、重力方向の上側に開口するカップ状の第１収容部が形成されるとともに、ウォーム軸を収容し、重力方向の下側を先端とする円筒状の第２収容部が第１収容部に連続して形成される第１ハウジングと、第１収容部を重力方向の上側から塞ぐ第２ハウジングとを備える。そして、電動パワーステアリング装置において、第１収容部は、重力方向の下側から第２収容部に向かうほどウォームホイールとの隙間が拡がる部分を有する。
【０００７】
まず、ウォーム減速機について言えば、第１ハウジングは、ウォームホイールを収容する第１収容部が水平に対して立てた状態で設置され、この第１収容部に対して鋭角をなして第２収容部が連続して形成される。第１収容部は、重力方向の上側から第２ハウジングにより塞がれる。すなわち、カップ状の第１収容部は、その重力方向の下側にウォームホイールから離油した油（グリース）を溜めうるように設置される。そのため、カップ状の第１収容部に溜まった油が第２ハウジングで塞がれる口まで達してしまうと、ハウジング外に漏れ出てしまう。
【０００８】
その点、上記構成によれば、第１収容部の重力方向の下側から第２収容部に向かってウォームホイールとの隙間を拡げない場合に比べて、第１収容部及び第２収容部の連通する口が重力方向の下側、すなわち第１収容部で油が溜まりうる側に拡がり、第１収容部に溜まる油の第２収容部への流れ出を効果的に促すことができる。したがって、第１収容部に油が溜まったとして、溜まった油が第２ハウジングで塞がれる口まで達することが抑制されるようになる。その結果、部品点数の増加を招くことなくハウジング外への油の漏れを効果的に抑えることができる。
【０００９】
また、電動パワーステアリング装置において、第１収容部及び第２収容部の間の連通口は、第１収容部が第２ハウジングにより塞がれる封口であって、第１収容部の底部に対応する位置から水平に延ばした基準水平線よりも重力方向の下側にまで達するのが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、第１収容部に油が溜まったとして、連通口を超える油については該連通口を通じて第２収容部へ流れ出るようになる。したがって、第１収容部に油が溜まったとしても、その油面が基準水平線、すなわち第１収容部の封口に達する又は超えることが抑制され、ハウジング外への油の漏れを効果的に抑えることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ハウジング外への油の漏れを効果的に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】電動パワーステアリング装置の概略構成を示す図。
【図２】ウォーム減速機の概略構成を示す図。
【図３】図２の第１ハウジングの３−３線断面図。
【図４】図３の第１ハウジングの４−４線断面図。
【図５】第１ハウジング内に油が溜まる様子を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、電動パワーステアリング装置の一実施形態を説明する。
図１に示すように、ＥＰＳ（電動パワーステアリング装置）１０において、ステアリングホイール１１が固定されたステアリングシャフト１２は、ラックアンドピニオン機構１３を介してラック軸１４と連結される。ステアリングシャフト１２は、円筒状のステアリングコラム１２ａに回転可能に挿通されるコラム軸１５と、中間軸１６と、ピニオン軸１７とを連結してなる。
【００１４】
図２に示すように、水平方向を仮想線Ｘとする場合、コラム軸１５（ステアリングシャフト１２）は、その軸心を通る仮想線Ｙが仮想線Ｘと鋭角θ１をなしておおむね車体に対して重力方向の上側から下側に向かう斜めに設けられる。重力方向を仮想線Ｇとする場合、コラム軸１５は、ステアリングホイール１１側の重力方向の上側から反対側、すなわち中間軸１６側の重力方向の下側に向かって延びるように設けられる。
【００１５】
運転者のステアリングホイール１１の操作に伴うステアリングシャフト１２の回転は、ラックアンドピニオン機構１３によりラック軸１４の往復直線運動に変換される。このステアリングシャフト１２の回転に伴うラック軸１４の往復直線運動が、ラック軸１４の両端に連結されたタイロッド１８を介して転舵輪１９に伝達されることにより転舵輪１９の転舵角が変化し、車両の進行方向が変更される。
【００１６】
また、ＥＰＳ１０は、ステアリングシャフト１２、ラックアンドピニオン機構１３、及びラック軸１４からなる操舵機構２０に運転者のステアリングホイール１１の操作を補助するためのアシスト力を付与するアシスト機構３０を備える。
【００１７】
図２に示すように、アシスト機構３０は、駆動源となるモータ３１と、モータ３１の回転を減速してコラム軸１５に伝達するウォーム減速機３２とを備える。ウォーム減速機３２は、モータ３１に連結されるとともにウォームを有するウォーム軸３３と、ウォーム軸３３のウォームと噛合するウォームホイール３４とを備える。ウォームホイール３４の中心に形成される貫通孔３４ａには、コラム軸１５（ステアリングシャフト１２）が貫通した状態で固定される。
【００１８】
図２に示すように、ウォームホイール３４は、その軸心を径方向に通る仮想線Ｚ１が仮想線Ｙと直角θ２をなして設けられる。すなわち、ウォームホイール３４は、仮想線Ｚ１が仮想線Ｘと鋭角θ３をなし、水平方向に対して鋭角θ３だけ起き上がった状態で設けられる。本実施形態では、仮想線Ｙと直角θ２をなす仮想線Ｚ１が基準垂線となる。
【００１９】
また、図２及び図３に示すように、ウォーム軸３３は、その軸心を軸長方向に通る仮想線Ｚ２が仮想線Ｚ１と鋭角θ４をなして設けられる。すなわち、ウォーム軸３３は、その先端３３ａがモータ３１から重力方向の下側に向かって延びるように設けられ、ウォームホイール３４に対して重力方向の下側に向かって傾斜した状態で噛合するように設けられる。なお、ウォーム軸３３は、仮想線Ｚ２が仮想線Ｙと直角θ２をなし、仮想線Ｚ２が仮想線Ｘと鋭角θ３をなして設けられる。
【００２０】
本実施形態のＥＰＳ１０は、モータ３１の回転をウォーム減速機３２により減速してコラム軸１５に伝達することによりそのモータトルクをアシスト力として操舵機構２０に付与する、いわゆるコラムアシスト型に分類される。
【００２１】
次に、ウォーム減速機３２の構成について説明する。
図２に示すように、ウォーム減速機３２は、ウォーム軸３３及びウォームホイール３４を収容し、重力方向の上側に開口する封口４０ａを有する第１ハウジング４０を備える。また、ウォーム減速機３２は、トルクセンサ３５を収容し、第１ハウジング４０の封口４０ａ（後述する第１収容部５０）を重力方向の上側から塞ぐ（カバーする）第２ハウジング４１を備える。モータトルク（アシスト力）は、ステアリングシャフト１２（コラム軸１５）に付与された操舵トルクに応じて決められる。そして、トルクセンサ３５は、発生させるモータトルクの決定の際に上記操舵トルクを検出するセンサである。なお、第１ハウジング４０及び第２ハウジング４１は、ボルト等の所定の固定手段により一体に組み付けられ、これらの重力方向の上側にはモータ３１を収容するモータハウジング４２が組み付けられる。
【００２２】
ここで、第１ハウジング４０の構成について詳しく説明する。
第１ハウジング４０には、ウォームホイール３４を収容し、ウォーム減速機３２の設置状態で重力方向の上側に封口４０ａが開口するカップ状の第１収容部５０が形成される。また、第１ハウジング４０には、ウォーム軸３３を収容し、ウォーム減速機３２の設置状態で重力方向の下側に位置する先端部６１を先端とする円筒状の第２収容部６０が第１収容部５０に連続して形成される。なお、第１ハウジング４０は、鋳造によりカップ状の第１収容部５０及び円筒状の第２収容部６０を成形することで製造される。
【００２３】
図３に示すように、第１収容部５０は、その内壁５０ａがウォームホイール３４と所定の隙間を有するように略円形に形成される。第２収容部６０は、重力方向の下側の先端部６１が塞がれる、いわゆるリジッドタイプとされる。また、第２収容部６０は、ウォーム減速機３２の設置状態でその先端部６１が第１収容部５０よりも重力方向の下側にまで達するように形成される。
【００２４】
第１収容部５０の内壁５０ａには、ウォームホイール３４の一部を第２収容部６０に侵入可能にする連通口５１がウォーム軸３３の軸長方向に沿って形成される。連通口５１は、その位置が第２収容部６０におけるウォーム軸３３のウォームに対応するように形成される。
【００２５】
また、第１収容部５０の内壁５０ａは、ウォーム減速機３２の設置状態で底（仮想線Ｚ１と交差する重力方向で下側）となる底部５２から連通口５１（第２収容部６０）に向かう（近付く）ほどウォームホイール３４との隙間が拡がるように形成され、その他についてはウォームホイール３４との隙間が一定に形成される。
【００２６】
具体的に、図３の拡大図に示すように、第１収容部５０の内壁５０ａは、底部５２から連通口５１の間のウォームホイール３４との隙間Ｌ１〜Ｌ４がＬ１＜Ｌ２＜Ｌ３＜Ｌ４の関係を有し、連通口５１に向かうほど隙間が拡がる。このため、第１収容部５０の内壁５０ａは、底部５２から連通口５１に向かうほど描く曲線の曲率が大きくなる。一方、ウォームホイール３４との隙間を一定とする軌跡を仮想線Ａとする場合、第１収容部５０の内壁５０ａは、底部５２から連通口５１に向かうほど仮想線Ａから離れていき、仮想線Ａよりも重力方向の下側にて第２収容部６０に到達する。すなわち、本実施形態の連通口５１は、第１収容部５０の内壁５０ａが仮想線Ａを辿る場合よりも重力方向の下側、すなわち油が溜まりうる側に延長して形成される。
【００２７】
また、図４に示すように、第１収容部５０の底部５２における封口４０ａ、すなわち基準位置５２ａから水平方向（仮想線Ｘに方向）を仮想線Ｂとする場合、本実施形態の連通口５１は、第１収容部５０の内壁５０ａが仮想線Ａを辿る場合に仮想線Ｂの重力方向の上側に止めるのに対し、仮想線Ｂの重力方向の下側にまで達するように延長して形成される。
【００２８】
以上に説明したＥＰＳ１０によれば、以下の（１）〜（４）に示す作用及び効果を奏する。
（１）本実施形態のウォーム減速機３２について言えば、第１ハウジング４０は、ウォームホイール３４を収容する第１収容部５０が水平方向に対して仮想線Ｚ１が鋭角θ３をなすように起き上がった状態で設置される。この第１収容部５０に対しては、各仮想線Ｚ１，Ｚ２が鋭角θ４をなすように第２収容部６０が連続して形成される。そして、第１収容部５０は、重力方向の上側から第２ハウジング４１により塞がれる。
【００２９】
図４及び図５に示すように、ウォーム減速機３２の設置状態において、第１ハウジング４０には、第１収容部５０に第１油溜まり部５３が作り出されるとともに、第２収容部６０に油が溜まりうる第２油溜まり部６２が作り出される。この油は、ウォーム減速機３２の使用時にウォーム軸３３及びウォームホイール３４の噛合を滑らかにするためにウォームホイール３４に塗布するグリースであって、ウォーム減速機３２の使用の状況（例えば、高温下での長期使用）に応じてウォームホイール３４から離油する油である。
【００３０】
すなわち、カップ状の第１収容部５０は、その重力方向の下側にウォームホイール３４から離油した油を溜めうるように設置される。そのため、カップ状の第１収容部５０に溜まった油が第２ハウジング４１で塞がれる封口４０ａまで達してしまうと、各ハウジング４０，４１外に漏れ出てしまう。
【００３１】
そこで、本実施形態では、第１収容部５０の内壁５０ａが底部５２から連通口５１の間のウォームホイール３４との隙間Ｌ１〜Ｌ４についてＬ１＜Ｌ２＜Ｌ３＜Ｌ４の関係を有するようにしている。これにより、第１収容部５０の内壁５０ａが仮想線Ａを辿る場合に比べて、連通口５１が重力方向の下側、すなわち第１収容部５０の第１油溜まり部５３側に拡がる。
【００３２】
そして、本実施形態では、図５の矢印で示すように、第１収容部５０の内壁５０ａが仮想線Ａを辿る場合に比べて、第１油溜まり部５３（第１収容部５０）に溜まる油の第２油溜まり部６２（第２収容部６０）への流れ出を効果的に促すことができる。したがって、第１収容部５０に油が溜まったとして、溜まった油が封口４０ａまで達することが抑制されるようになる。その結果、部品点数の増加を招くことなく各ハウジング４０，４１外への油の漏れを効果的に抑えることができる。
【００３３】
（２）図４及び図５に示すように、本実施形態の連通口５１は、仮想線Ｂの重力方向の下側にまで達するように延長して形成される。すなわち、第１収容部５０には、仮想線Ｂよりも重力方向の下側に油面Ｆが位置するように第１油溜まり部５３が作り出される。また、第２収容部６０には、仮想線Ｂよりも重力方向の下側に油面Ｆが位置するように第２油溜まり部６２が作り出される。
【００３４】
これにより、第１油溜まり部５３に油が溜まったとして、連通口５１を超える油についてはその連通口５１を通じて第２油溜まり部６２へ流れ出るようになる。したがって、第１油溜まり部５３に油が溜まったとしても、その油面Ｆが仮想線Ｂ、すなわち第１ハウジング４０の封口４０ａに達する又は超えることが抑制され、各ハウジング４０，４１外への油の漏れを効果的に抑えることができる。
【００３５】
（３）本実施形態では、第１収容部５０の内壁５０ａにおけるウォームホイール３４との隙間が拡がる部分をウォーム減速機３２の設置状態で底となる底部５２から始める形状に起因して、第１油溜まり部により多くの油を溜めうる。したがって、本実施形態では、第１収容部５０の内壁５０ａにおけるウォームホイール３４との隙間が拡がる部分を底部５２からずらす場合に比べて、多量の油に対してハウジング外への漏れを抑えることができる。
【００３６】
（４）本実施形態では、各油溜まり部５３，６２を比較すると、第２収容部６０の先端部６１を重力方向の下側とするウォーム減速機３２の設置状態及び第２収容部６０の先端部６１が第１収容部５０よりも重力方向の下側まで達する形状に起因して、第２油溜まり部６２により多くの油を溜めうる。したがって、本実施形態では、第１収容部５０の内壁５０ａが仮想線Ａを辿る場合に比べて、多量の油に対して各ハウジング４０，４１外への漏れを抑えることができる。
【００３７】
また、第２収容部６０の特徴として、リジッドタイプとして実現されることから、第２油溜まり部６２に油が溜まったとしても、先端部６１を通じて第１ハウジング４０外へ油が漏れることはないと言える。したがって、各ハウジング４０，４１外への油の漏れを効果的に抑えることができる。
【００３８】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態は、仮想線Ｘに対して仮想線Ｙが鋭角をなすようにＥＰＳ１０（コラム軸１５）が設置される場合に適用可能である。また、仮想線Ｘに対して各仮想線Ｚ１，Ｚ２が鋭角をなすようにＥＰＳ１０（ウォーム減速機３２）が設置される場合に適用可能である。
【００３９】
・ウォーム軸３３及びウォームホイール３４は、各仮想線Ｚ１，Ｚ２が鋭角をなしていればよい。ただし、ウォーム軸３３の先端３３ａがモータ３１から重力方向の下側に向かって延びるように設ける。すなわち、第２収容部６０は、第２油溜まり部６２を作り出し、第１油溜まり部５３に溜まった油の逃げ場として作用可能であればよい。
【００４０】
・ウォーム減速機３２では、ウォーム軸３３を第２収容部６０内でウォームホイール３４に対して傾動可能にすることで、ウォーム軸３３とウォームホイール３４との間の軸間距離を調整してバックラッシュを除去するバックラッシュ調整機構を組み込んでもよい。この場合には、ウォーム軸３３をウォームホイール３４に近接する方向に付勢するための板ばね等の付勢部材を第２収容部６０の先端部６１に設ける。このため、先端部６１は、外部に開口して形成され、且つエンドカバー等により封止されるが、その際にはＯリング等を介して液密に封止していれば上記実施形態の作用及び効果相当を奏する。
【００４１】
・連通口５１は、第１収容部５０の内壁５０ａが仮想線Ａを辿る場合よりも重力方向の下側、すなわち油が溜まりうる側に延長して形成されていればよい。この場合、例えば、連通口５１が仮想線Ｂよりも重力方向の上側であっても上記実施形態の作用及び効果（１）相当を奏する。
【００４２】
・第１収容部５０の内壁５０ａにおけるウォームホイール３４との隙間が拡がる部分は、底部５２からずらして始めてもよい。この場合でも上記実施形態の作用及び効果（１）相当を奏する。
【００４３】
次に、上記実施形態及び別例（変形例）から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（イ）前記第１収容部におけるウォームホイールとの隙間が拡がる部分は、前記第１収容部の底部から前記第２収容部に向かって形成される。この構成によれば、第１収容部におけるウォームホイールとの隙間が拡がる部分をウォーム減速機の設置状態で底となる底部から始める形状に起因して、第１収容部により多くの油を溜めうる。したがって、第１収容部におけるウォームホイールとの隙間が拡がる部分を底部からずらす場合に比べて、多量の油に対してハウジング外への漏れを抑えることができる。
【符号の説明】
【００４４】
１０…電動パワーステアリング装置、１２…ステアリングシャフト、１５…コラム軸、２０…操舵機構、３０…アシスト機構、３１…モータ、３２…ウォーム減速機、３３…ウォーム軸、３４…ウォームホイール、４０…第１ハウジング、４０ａ…封口、４１…第２ハウジング、５０…第１収容部、５０ａ…内壁、５１…連通口、５２…底部、６０…第２収容部、６１…先端部、Ａ…仮想線、Ｂ…仮想線（基準水平線）、Ｌ１〜Ｌ４…隙間、Ｘ…仮想線、Ｙ…仮想線、Ｚ１…仮想線（基準垂線）、Ｚ２…仮想線。
【図１】
2015221596.tif 000003
【図２】
2015221596.tif 000004
【図３】
2015221596.tif 000005
【図４】
2015221596.tif 000006
【図５】
2015221596.tif 000007