(57)【要約】【課題】金属粉が発生しても、グリースへの混入を防止する嵌合構造を提供する。【解決手段】電動パワーステアリング装置のウオームギヤを回転自在に支持し、当該ウオームギヤを収容するハウジング４と、これに嵌合される転がり軸受３との嵌合構造において、外輪外周面にＯリング装着用の周溝３２ａが形成され、かつ、この周溝３２ａを境に、軸方向の一方側の外周面３２Ｈと、他方側の外周面３２Ｌとの間に、外径差による微小な段差ΔＲが設けられるような形態とする。【選択図】図３
2008281055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動パワーステアリング装置のウオームギヤを収容するハウジングでの２部材同士の嵌合部位における当該２部材の何れか一方の内周面又は外周面に、Ｏリング装着用の周溝が形成され、かつ、この周溝を境に、軸方向の一方側と他方側との間に径方向寸法差による段差が設けられていることを特徴とする段付き嵌合構造。
【請求項２】
電動パワーステアリング装置のウオームギヤを回転自在に支持し、当該ウオームギヤを収容するハウジングに嵌合される段付き軸受であって、
外輪外周面又は内輪内周面に、Ｏリング装着用の周溝が形成され、かつ、この周溝を境に、軸方向の一方側と他方側との間に径方向寸法差による段差が設けられていることを特徴とする段付き軸受。
【請求項３】
前記段差が前記外輪外周面に設けられている場合には、前記外輪外周面の外径の小さい方よりも外径の大きい方が軸方向に幅広であり、前記段差が前記内輪内周面に設けられている場合には、前記内輪内周面の内径の大きい方よりも内径の小さい方が軸方向に幅広である請求項２記載の段付き軸受。
【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のウオームギヤを収容するハウジングでの２部材同士の嵌合部の構造に関し、特に、ウオームギヤを回転自在に支持する軸受の外輪外周面の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動パワーステアリング装置には、モータの出力軸に接続されたウオームギヤとウオームホイールとを噛み合わせたウオーム機構が使用されている。ウオームギヤの両端は転がり軸受によって回転自在に支持されており、この転がり軸受はウオームギヤのハウジングに嵌合されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２８０４２８号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような従来の、転がり軸受とハウジングとの嵌合構造では、ウオームギヤにかかる主として軸方向への力により、転がり軸受の外輪外周面とハウジングとの間に摩擦が生じ続け、金属粉が発生する。この金属粉が、ウオームギヤとウオームホイールとの噛み合い部に封入されているグリースに混入すると、グリースの潤滑性能が悪化する。
かかる従来の問題点に鑑み、本発明は、金属粉が発生しても、グリースへの混入を防止する嵌合構造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】
【０００５】
本発明の段付き嵌合構造は、電動パワーステアリング装置のウオームギヤを収容するハウジングでの２部材同士の嵌合部位における当該２部材の何れか一方の内周面又は外周面に、Ｏリング装着用の周溝が形成され、かつ、この周溝を境に、軸方向の一方側と他方側との間に径方向寸法差による段差が設けられていることを特徴とするものである。
上記のような段付き嵌合構造では、内外いずれかの周面に段差を設けることにより、周溝を境に緊嵌合部位と緩嵌合部位とが形成される。緊嵌合部位では金属粉が発生するが、その金属粉は、周溝に装着されるＯリングで封止され、緩嵌合部位には達しない。また、緩嵌合部位では金属粉の発生を防止することができる。
【０００６】
一方、本発明は、電動パワーステアリング装置のウオームギヤを回転自在に支持し、当該ウオームギヤを収容するハウジングに嵌合される段付き軸受であって、外輪外周面又は内輪内周面に、Ｏリング装着用の周溝が形成され、かつ、この周溝を境に、軸方向の一方側と他方側との間に径方向寸法差による段差が設けられていることを特徴とするものである。
上記のような段付き軸受では、外輪外周面又は内輪内周面に段差を設けることにより、周溝を境に緊嵌合部位と緩嵌合部位とが形成される。緊嵌合部位では金属粉が発生するが、その金属粉は、周溝に装着されるＯリングで封止され、緩嵌合部位には達しない。また、緩嵌合部位では金属粉の発生を防止することができる。
【０００７】
また、上記段付き軸受において、段差が外輪外周面に設けられている場合には、外輪外周面の外径の小さい方よりも外径の大きい方が軸方向に幅広であり、段差が内輪内周面に設けられている場合には、内輪内周面の内径の大きい方よりも内径の小さい方が軸方向に幅広であるように構成してもよい。
この場合、緩嵌合部位よりも緊嵌合部位の方に軸方向への幅が確保されるので、嵌合による相手部材との間の相対的な保持力を維持することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の段付き嵌合構造／段付き軸受によれば、内外いずれかの周面に径方向寸法差による段差を設けることにより、周溝を境に緊嵌合部位と緩嵌合部位とが形成されるので、緩嵌合部位がグリースに面するようにすれば、緊嵌合部位で金属粉が発生しても、この金属粉のグリースへの混入を、防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、コラムアシスト式電動パワーステアリング装置のウオーム機構を示す断面図である。図において、ウオームホイール１はステアリングホイール（図示せず。）に接続されている。ウオームホイール１と噛み合うウオームギヤ２の両端は、一対の転がり軸受３によって軸周りに回転自在に支持されている。各転がり軸受３は、ウオームホイール１及びウオームギヤ２を収容するハウジング４に嵌合されている。各転がり軸受３の軸方向外側には、エンドキャップ５，６が取り付けられている。
【００１０】
上記ウオームギヤ２の右端側には、減速機付きのモータ７が接続されている。モータ７が回転するとウオームギヤ２が軸周りに回転し、これと噛み合うウオームホイール１が回転駆動される。これにより、操舵補助力が発生する。ウオームホイール１とウオームギヤ２との噛み合い部Ｍ及びその周辺には、潤滑用のグリースが適量封入されている。
【００１１】
図２は、図１の右側の転がり軸受３を単体で示した断面図である。図１の左側の転がり軸受３は、これと左右対称である。図２において、転がり軸受３は、内輪３１と外輪３２との間に、複数の転動体（玉）３３が介在し、固定側の外輪３２に対して内輪３１が回転自在に支持される。転動体３３は保持器３４により周方向に等間隔に保持されている。内外輪３１，３２間の軸方向両端にはオイルシール３５が取り付けられている。
【００１２】
上記外輪３２の外周面には、当該外周面を一周する周溝３２ａが形成され、ここにＯリング７が装着される。周溝３２ａは、外輪３２の軸方向中央より一方の端面に近い位置に設けられている。すなわち、一方の端面から周溝３２ａまでの幅寸法をＷ１、他方の端面から周溝３２ａまでの幅寸法をＷ２とすると、Ｗ１＜Ｗ２となっている。周溝３２ａに近い方の端面が、グリースの封入されている方、すなわち、噛み合い部Ｍに面して設置される（図１）。
【００１３】
図３は、図１における右側の転がり軸受３とハウジング４との嵌合箇所の詳細を示す拡大断面図であり、本発明の一実施形態による段付き嵌合構造・段付き軸受を示す図である。図において、外輪３２の外径は幅方向に均一ではなく、周溝３２ａを境に、軸方向の一方側（右方側）は半径Ｒ１、他方側（左方側）は半径Ｒ２（＜Ｒ１）であり、その間には外径差による微小な段差ΔＲ（＝Ｒ１−Ｒ２）が設けられている。すなわち、この転がり軸受３は、外輪３２の外周面に段差のある「段付き軸受」である。図３では段差ΔＲを誇張して表示しているが、実際には、段差ΔＲは例えば０．１５ｍｍ程度である。このような段差ΔＲにより、外輪３２の外周面３２Ｈはハウジング４と緊密に嵌合する緊嵌合部位となるが、小径な外周面３２Ｌはハウジング４の内周面との間に微小な隙間Ｇを形成し、緩嵌合部位となる。
【００１４】
モータ７（図１）の駆動により、ウオームギヤ２とウオームホイール１とが互いに噛み合うと、ウオームギヤ２にはその軸方向に負荷がかかり、外輪３２は、ハウジング４に対して軸方向に微小な変位を生じたり、また、周方向への微小なクリープを生じたりする。その結果、外輪３２の外周面３２Ｈとハウジング４との間に摩擦が生じて金属粉が発生する。この金属粉は、徐々に、ハウジング４と外周面３２Ｈとの間から出て行こうとする。ここで、図３の左方へ出て行こうとする金属粉はＯリング７により封止され、Ｏリング７を越えて左方へは達しない。また、外周面３２Ｌとハウジング４との間には隙間Ｇがあるので、摩擦は生じない。すなわち、ここに金属粉は発生しない。従って、金属粉が噛み合い部Ｍ周辺のグリースに混入することは、確実に防止される。
【００１５】
なお、外周面３２Ｌ（緩嵌合部位）は、ハウジング４による外輪３２の保持にはあまり寄与しないが、Ｗ１＜Ｗ２の関係にある外周面３２Ｈ（緊嵌合部位）がハウジング４に緊密に嵌合されることにより、外輪３２の保持力を維持することができる。言い換えれば、緩嵌合部位よりも緊嵌合部位の方に軸方向への幅が確保されるので、嵌合による相手部材との間の相対的な保持力を維持することができる。
【００１６】
なお、上記実施形態では外輪３２の外周面に段付き嵌合構造を設けたが、外輪３２ではなく内輪３１の内周面に同様な構造を設けることも可能である。この場合には、内輪３１に嵌合される部材（ウオームギヤ２の端部）に対して、内輪３１の内周面に同様な段差を形成すればよい。
【００１７】
図４は、他の実施形態による段付き嵌合構造を示す一部断面図である。具体的には、コラムアシスト式電動パワーステアリング装置のウオーム機構を収容するハウジング４と、その円形開口４ａに緊密に挿入されることによりハウジング４と嵌合する関係にある他のハウジング８（センサハウジング）とを示す断面図である。図において、ハウジング４内で、ウオームホイール１は、ウオームギヤ２と噛み合っている。ウオームホイール１は入力軸９と一体的に回転する。入力軸９は転がり軸受１０によってハウジング４に対して回転自在に支持されている。
【００１８】
図５は、図４からハウジング８のみを抽出して拡大表示した側面図である。図において、このハウジング８は、左端部近傍に、ウオームホイール１のハウジング４の円形開口４ａに挿入される円筒状の嵌合部８ｉと、これより大径なフランジ部８ｆとを備えている。嵌合部８ｉには、その外周面を一周する周溝８ａが形成されている。周溝８ａにはＯリング１１が装着される。
【００１９】
図６は、図４におけるＶＩ部の拡大図である。嵌合部８ｉの外径は幅方向（紙面の左右方向）に均一ではなく、周溝８ａを境に、軸方向の一方側（右方側）は半径ｒ１、他方側（左方側）は半径ｒ２（＜ｒ１）であり、その間には外径差による微小な段差Δｒ（＝ｒ１−ｒ２）が設けられている。図６では段差Δｒを誇張して表示しているが、実際には、段差Δｒは例えば０．２５ｍｍ程度である。このような段差Δｒにより、嵌合部８ｉの外周面８Ｈはハウジング４と緊密に嵌合する緊嵌合部位となるが、小径な外周面８Ｌはハウジング４の内周面との間に微小な隙間ｇを形成し、緩嵌合部位となる。
【００２０】
上記嵌合部８ｉがハウジング４に嵌合されるときの両者の摩擦により、又は嵌合後の振動等に起因する摩擦により、嵌合部８ｉの外周面８Ｈとハウジング４との間に金属粉が発生する。しかしながら、この金属粉は、Ｏリング１１により封止され、Ｏリング１１を越えて左方へは行けない。また、外周面８Ｌとハウジング４との間には隙間ｇがあるので、摩擦は生じない。すなわち、ここに金属粉は発生しない。従って、金属粉が噛み合い部Ｍ（図４）のグリースに混入することは、確実に防止される。
【００２１】
なお、上記他の実施形態では内側に入るハウジング８に段付き嵌合構造を設けたが、外側にあるハウジング４に同様な構造を設けることも可能である。この場合には、内側に入るハウジング８の嵌合部は単純な円筒形状でよく、その代わりに、外側のハウジング４の内周面に段差を形成すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】コラムアシスト式電動パワーステアリング装置のウオーム機構を示す断面図である。
【図２】転がり軸受のみを単体で示した断面図である。
【図３】図１における右側の転がり軸受とハウジングとの嵌合箇所の詳細を示す拡大断面図であり、本発明の一実施形態による段付き嵌合構造・段付き軸受を示す図である。
【図４】他の実施形態による段付き嵌合構造を示す一部断面図である。
【図５】図４から一方のハウジングのみを抽出して拡大表示した側面図である。
【図６】図４におけるＶＩ部の拡大図である。
【符号の説明】
【００２３】
２    ウオームギヤ
３    転がり軸受
４    ハウジング
７    Ｏリング
８    ハウジング
８ａ    周溝
８Ｈ，８Ｌ    外周面
８ｉ    嵌合部
１１    Ｏリング
３１    内輪
３２    外輪
３２ａ    周溝
３２Ｈ，３２Ｌ    外周面
【図１】
2008281055.tif 000003
【図２】
2008281055.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008281055.tif 000006
【図５】
2008281055.tif 000007
【図６】
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