(57)【要約】【課題】ウォームホイールのヘリカルギア歯面に多数の凹凸を設け、凸部の弾性変形により、ウォームとの歯面当たり時の衝撃を緩和し、叩き音を減少させるとともに、凹部にグリスを滞留させることにより、耐久性を向上させるようにした。【解決手段】モータの回転を減速機によって減速し、操舵を補助する電動パワーステアリング装置において、前記減速機のウォームホイールに形成されたヘリカルギア歯面上に多数の凹凸が設けられ、該凹凸は、歯筋に平行なローレット目からなる。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの回転を減速機によって減速し、操舵を補助する電動パワーステアリング装置において、
前記減速機のウォームホイールに形成されたヘリカルギア歯面上に多数の凹凸が設けられ、該凹凸は、歯筋に平行なローレット目からな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】
前記凹凸は、シボで構成される請求項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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操舵補助力の発生源として電動モータを用いた電動パワーステアリング装置に関し、特に、電動モータの減速機で使用される歯車の騒音を低減し、耐久性を向上させるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動パワーステアリング装置として、電動モータの回転を減速して、操舵機構の出力軸に伝達し、ステアリングホイールに印加される手動操舵力を補助するようにしたものは知られている。通常、減速機には、各種の歯車伝導装置が用いられる。
【０００３】
この種の歯車伝導装置として、例えば特開平１１−１７１０２７号公報などに開示されている。減速機に使用される歯車伝導装置は、一般に、電動モータの出力軸先端に、ウォームを連結して、電動モータの駆動でウォームを回転させる一方、ステアリングシャフトにウォームホイールが取り付けられる。そして、ウォームとウォームホイールの外周面に形成されたヘリカルギアとの噛合により、そのギア比に応じて、電動モータの回転を減速してステアリングシャフトに伝達するようになっている。
【０００４】
その際、減速機にウォームなどの歯車伝導装置を用いた場合、ウォームとヘリカルギアとの歯面間には、円滑な歯車伝導を実現するため、適度なバックラッシュが設けられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、バックラッシュが小さすぎると、噛合いをする歯同士が競り合いを起こし、作動トルクが重くなってハンドル戻りが悪くなる。また、適度なバックラッシュを設けるには、ウォームおよびヘリカルギアの加工精度を高め、各ギア間の軸間距離などを正確に設計・製作する必要があって、製造コストが増大してしまうという問題がある。
【０００６】
一方、バックラッシュが大きすぎると、歯同士の競り合いなどの問題は解消し、一方向にのみトルクが伝達される場合、問題は生じない。しかし、電動パワーステアリング装置では、ステアリングホイールの操舵状況に応じて、あるいは車輪を介して路面から入力される振動などによって、トルクの伝達方向が反転することがある。このような場合、ウォームまたはヘリカルギアが、それまで当接していた歯面の裏側歯面の方にバックラッシュ分だけ急激に移動して、噛合相手の歯面に衝接して、大きな叩き音を発生することがある。
【０００７】
このような叩き音は、噛合するギアの材質や剛性によっても音質が異なるが、バックラッシュの大きさに比例して大きくなるという傾向がある。特に、鉄系のギア同士では、叩き音は耳障りな衝撃音になって、運転者に不快感を与えるという問題があった。
【０００８】
ちなみに、ウォームおよびヘリカルギアの一方を樹脂製にしても、叩き音などの衝撃音を十分に低減させることができず、低周波のこもり音を生じる恐れがあった。
【０００９】
本発明は、上記諸点に鑑み、ウォームホイールのヘリカルギア歯面に多数の凹凸を設け、凸部の弾性変形により、ウォームとの歯面当たり時の衝撃を緩和し、叩き音を減少させるとともに、凹部にグリスを滞留させることにより、耐久性を向上させるようにした電動パワーステアリング装置を提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、モータの回転を減速機によって減速し、操舵を補助する電動パワーステアリング装置において、前記減速機のウォームホイールに形成されたヘリカルギア歯面上に多数の凹凸を設け、該凹凸を、歯筋に平行なローレット目からなることにより、達成される。
【００１１】
また、上記目的は、凹凸をシボで構成することにより、達成される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【００１３】
図１は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の減速機の一部を切欠いた断面図である。同図において、電動モータ１の出力軸２には、ウォーム３がフランジ４で固定され、該ウォーム３は、ボールベアリング５で回転自在に支持されている。
【００１４】
一方、ステアリングホイール（図示しない）に繋がるステアリングシャフト６には、外周に略円板上のウォームホイール７が圧入固定されている。該ウォームホイール７は、図２に示すように、外周面に沿ってヘリカルギア７ａが形成されていて、図３に示すように、上記ウォーム３のねじ部３ａと噛合して、電動モータ１の回転を減速させるようになっている。
【００１５】
そして、ウォームホイール７のヘリカルギア７ａには、図４に示すように、その歯面８に、歯筋に平行なローレットが形成されていて、その段差（例えば５０μｍ以上）によって多数の凹凸が形成されている。この凹凸のうち、凸部９によって、歯面に弾性の性質が付与されるとともに、凹部１０には、グリスなどの潤滑剤が滞留するようになっている。このヘリカルギア７ａの成形後の歯を歯直角断面で見ると、図５に示すように、歯筋に平行なローレットが複数本形成されている。
【００１６】
従って、電動モータ１が駆動して、ウォーム３が回転すると、そのねじ部３ａとヘリカルギア７ａとの噛合により、ウォームホイール７にトルクが伝達される。その際、ヘリカルギア７ａの歯面８には、凸部９が形成されているので、該凸部９の弾性変形によって、歯面同士の噛合時に生じる衝撃を緩和することができるとともに、歯面の衝突による叩き音を低減させることができる。また、ヘリカルギア７ａの歯面に形成された凹部１０には、常時、グリスなどの潤滑剤を滞留させることができ、グリス切れを生ずることがなく、耐久性が向上する。
【００１７】
ここで、ヘリカルギア７ａを樹脂で成形した場合、ヘリカルギア７ａの歯面８に形成されたローレットの山部（凸部９）の弾性力が、従来に比べて減少する。
そのため、車両走行時、路面からタイヤを介して入力された力によって、ウォームホイール７が回転振動しても、ウォーム３ａとヘリカルギア７ａの噛合部で、歯面同士が衝突するが、前記ローレットの山部（凸部９）が弾性変形を起こして衝撃を吸収し、いわゆる叩き音を低減させることができる。また、ローレットの谷部（凹部１０）には、常に、グリスなどの潤滑剤を滞留させることができ、グリス切れを起こすことがなく、耐久性も向上する。
【００１８】
また、他の変形例として、ヘリカルギア７ａの金型上歯面にシボ加工を施してギアを成形し、図６に示すように、ヘリカルギア７ａの歯面にシボを形成してもよく、上記実施例と同様の作用および効果を奏することができる。
【００１９】
なお、ウォーム３側の歯面の表面粗さを所定粗さに維持すれば、ウォーム３のねじ部３ａとヘリカルギア７ａとの間の摩擦抵抗を最小限に抑えることができ、ロストルクによるハンドル戻り特性の悪化を防止することができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る電動パワーステアリング装置によると、モータの出力を減速機によって減速し、操舵を補助する電動パワーステアリング装置において、ヘリカルギア歯面上に多数の凹凸（例えば５０μｍ以上）が設けられる。
その結果、ヘリカルギアの歯面に形成された凸部によって、ウォームとヘリカルギアとの噛合時に、ヘリカルギアの歯面に大きな荷重が作用しても、その荷重に応じてヘリカルギア７ａの歯面上に形成された凸部が弾性変形して、衝撃を吸収することができる。よって、歯面同士の衝突によるいわゆる叩き音などの騒音を低減させることができる。また、ヘリカルギアの歯面に形成された凹部に、常に、グリスなどの潤滑剤を滞留させることができるので、耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電動パワーステアリング装置の減速機の一部を切欠いた断面図である。
【図２】上記減速機に使用されるウォームホイールのヘリカルギアの斜視図である。
【図３】ウォームとウォームホイールの噛合状態を示す説明図である。
【図４】ヘリカルギア歯面に平行なローレットからなる多数の凹凸が形成されている状態を示す図である。
【図５】図３のＡ部を拡大して凹凸部分を示す説明図である。
【図６】ヘリカルギア歯面にシボが施された状態を示す図である。
【符号の説明】
１　　　　　電動モータ
３　　　　　ウォーム
３ａ　　　　ねじ部
６　　　　　ステアリングシャフト
７　　　　　ウォームホイール
７ａ　　　　ヘリカルギア
８　　　　　歯面
９　　　　　凸部
１０　　　　　凹部
【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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【図６】
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