(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドルの操舵力を、それに操舵補助力を付加して操舵輪に伝達する電動パワーステアリング装置であって、
ギヤ収容空間（１８）を内部に有するハウジング（１０）と、操舵補助力を操舵出力軸に伝達するための減速機構としてのウォーム減速機（２０）とを備え、
前記ウォーム減速機は、相互に噛み合うウォーム及びウォームホイールを具備し、
前記ハウジングには前記ウォーム減速機の近傍において、前記ウォームと前記ウォームホイールとの噛合部に供給される潤滑剤を貯留するための潤滑剤貯留室（２５，３５）が併設され、
前記潤滑剤貯留室は前記噛合部よりも高い位置に設けられ、前記潤滑剤貯留室から潤滑剤を導出する通路の下端部が前記噛合部の上に配置されており、
前記ハウジングには更に、前記潤滑剤貯留室からの潤滑剤の流出に際して当該貯留室内に負圧が生じるのを防止すべく、前記ギヤ収容空間と前記潤滑剤貯留室の上方残余空間とを連通させる負圧防止通路（２８，３８）が設けられている、
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】
ハンドルの操舵力を、それに電動モータによって生み出される操舵補助力を付加して操舵輪に伝達する電動パワーステアリング装置であって、
ギヤ収容空間（１８）を内部に有するハウジング（１０）と、
前記ハウジングに回動可能に支持されると共に前記ハンドルからの操舵力が入力される操舵入力軸（１３）と、
前記操舵入力軸と同軸連結された状態で前記ハウジングに回動可能に支持される操舵出力軸としてのピニオン軸（１４）と、
前記電動モータからの操舵補助力を前記ピニオン軸に伝達する減速機構と、
前記ピニオン軸の回転運動を直線運動に変換して前記操舵輪に伝達するステアリングラック（１７）とを備えており、
前記減速機構は、前記ハウジングのギヤ収容空間に収容されるウォーム減速機（２０）からなり、このウォーム減速機は、相互に噛み合うウォーム（２１）及びウォームホイール（２２）を具備しており、
前記ハウジングは更に、
前記ウォームと前記ウォームホイールとの噛合部（２３）に供給される潤滑剤を貯留すべく、前記噛合部よりも高い位置に設けられた潤滑剤貯留室（２５，３５）と、
前記潤滑剤貯留室から潤滑剤を前記噛合部に導くべく、前記潤滑剤貯留室の底壁部を貫通する潤滑剤導出通路（２７，３７）と、
前記潤滑剤貯留室からの潤滑剤の流出に際して当該貯留室内に負圧が生じるのを防止すべく、前記ギヤ収容空間と前記潤滑剤貯留室の上方残余空間とを連通させる負圧防止通路（２８，３８）とを有する、ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相互に噛み合うウォーム及びウォームホイールを具備したウォーム減速機（ウォームギヤ）と、それを用いた電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ハンドルの操舵力をそれに操舵補助力を付加して操舵輪に伝達する電動パワーステアリング装置には、減速機構としてウォーム減速機が組み込まれている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−３０５４５号
【０００３】
一般にウォーム減速機は、概して円筒形のウォーム（円筒歯車）と、当該ウォームに噛み合うウォームホイール（円盤歯車）とから構成されている。ウォーム減速機は、一段で大きな減速比を実現できるという利点を有する反面、常に歯面が滑り接触するという面もある。それ故、ウォームとウォームホイールとが噛み合う歯面に潤滑剤を塗布することが欠かせない。また、時間の経過に伴う潤滑切れを未然に防止するために、潤滑剤としてグリース等の粘ちょうな潤滑剤を使用する、ウォーム及びウォームホイールの各歯面に塗布するグリースの量を意図的に多くする、あるいはグリースの粘度を通常よりも高くする、等の対策を施している。
【０００４】
しかしながら、上述のような対策にもかかわらず、現実には潤滑切れを十分に防止できているとは言い難い。というのも、上記潤滑切れ防止対策はいずれも、歯面に最初に塗布した潤滑剤を歯面上に如何に長くとどまらせるかという観点に立った対策（いわば初期潤滑剤の滞留維持対策）に過ぎない。それ故、ウォーム及びウォームホイールが回転駆動することでグリースが両者の噛合部から次第に掻き出され、その結果、噛合部の潤滑不足を招くということへの配慮がない。また、歯面に塗布した潤滑剤が機械的な作用を受けて変質し、潤滑性能を劣化させ易いという現実を見落としている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ウォームとウォームホイールとの噛合部における潤滑切れを長期にわたって防止することができるウォーム減速機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ハンドルの操舵力を、それに操舵補助力を付加して操舵輪に伝達する電動パワーステアリング装置であって、
ギヤ収容空間（１８）を内部に有するハウジング（１０）と、操舵補助力を操舵出力軸に伝達するための減速機構としてのウォーム減速機（２０）とを備え、
前記ウォーム減速機は、相互に噛み合うウォーム及びウォームホイールを具備し、
前記ハウジングには前記ウォーム減速機の近傍において、前記ウォームと前記ウォームホイールとの噛合部に供給される潤滑剤を貯留するための潤滑剤貯留室（２５，３５）が併設され、
前記潤滑剤貯留室は前記噛合部よりも高い位置に設けられ、前記潤滑剤貯留室から潤滑剤を導出する通路の下端部が前記噛合部の上に配置されており、
前記ハウジングには更に、前記潤滑剤貯留室からの潤滑剤の流出に際して当該貯留室内に負圧が生じるのを防止すべく、前記ギヤ収容空間と前記潤滑剤貯留室の上方残余空間とを連通させる負圧防止通路（２８，３８）が設けられている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、潤滑剤を貯留しておくための潤滑剤貯留室を併設したことで、ウォームとウォームホイールとの噛合部に対し未劣化の潤滑剤を連続的又は断続的に供給可能となり、噛合部における潤滑切れを長期にわたって極力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】
【０００８】
以下、本発明に従うウォーム減速機を備えた電動パワーステアリング装置の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【０００９】
図１及び図２に示すように、電動パワーステアリング装置ＰＳ１は、下部ハウジング体としてのギヤボックス１１及び上部ハウジング体としてのギヤケース１２からなるハウジング１０を備えている。
【００１０】
ハウジング１０内には、ハンドルＨからの操舵力が入力される操舵入力軸１３と、その操舵入力軸１３と同軸連結される操舵出力軸としてのピニオン軸１４とが回動可能に支持されている。操舵入力軸１３とピニオン軸１４とはトーションバー１５を介して連結されている。ハンドルＨの操舵に伴ってトーションバー１５にはトルクが生じる。このトルクは、ギヤケース１２に取り付けられたトルクセンサー１６によって検知される。
【００１１】
ギヤボックス１１には、ピニオン軸１４と噛み合うステアリングラック１７が装着されている。ステアリングラック１７は、ピニオン軸１４の回転運動を直線運動に変換して左右の操舵輪Ｗに伝達することで、両操舵輪Ｗの同期した方向変化を可能にする。
【００１２】
更に、ハウジング１０にはギヤボックス１１とギヤケース１２との接合境界位置において、これら（１１，１２）によってギヤ収容空間１８が区画形成されている。このギヤ収容空間１８内にはウォーム減速機２０が収容されている。ウォーム減速機２０は、電動モータＭに直結されて同モータＭの駆動力（操舵補助力）を伝達するためのウォーム２１と、前記ピニオン軸１４に一体回転可能に連結されると共に当該ウォーム２１と噛合するウォームホイール２２とから構成されている。
【００１３】
電動モータＭは、前記トルクセンサー１６が検知したトーションバー１５のトルクに応じた駆動力を発生する。この駆動力は、ウォーム２１及びウォームホイール２２を介してピニオン軸１４に操舵補助力として伝達される。ピニオン軸１４は、操舵入力軸１３を介して伝達されるハンドルＨの操舵力およびウォーム減速機２０を経由して電動モータＭから提供される操舵捕助力に基づいて、ステアリングラック１７を強制駆動する。ステアリングラック１７の動きに応じて、左右の操舵輪Ｗが同期的に操舵される。
【００１４】
図２の電動パワーステアリング装置ＰＳ１にあってはそのハウジング１０内に、ウォーム２１とウォームホイール２２との噛合部２３に供給される潤滑剤を貯留するための潤滑剤貯留室２５が併設されている。この潤滑剤貯留室２５は、前記噛合部２３の直上に位置するギヤケース１２の一部に設けられている。より具体的には、前記噛合部２３の直上位置においてギヤケース１２の一部には、上方に開口する凹部１２ａが区画形成されている。そして、この凹部１２ａの上端開口をプレート２６で塞ぐことにより当該凹部１２ａが潤滑剤貯留室２５として構成されている。このため、潤滑剤貯留室２５は前記噛合部２３よりも高い位置にある。
【００１５】
潤滑剤貯留室２５の底壁部には、当該底壁部を垂直方向に貫通する潤滑剤供給孔２７が形成されている。この潤滑剤供給孔２７は、潤滑剤貯留室２５から潤滑剤を導出するための通路であって、その下端部は前記噛合部２３の真上に位置している。それ故、潤滑剤供給孔２７を介して、潤滑剤貯留室２５に貯留されている潤滑剤をその自重（つまり重力の作用）に基づいて前記噛合部２３に円滑且つ自然に供給することができる。
【００１６】
なお、潤滑剤供給孔２７は一種の絞りとしても機能するものであり、当該潤滑剤供給孔２７の内径及び／又は通路長を適宜設定することにより、潤滑剤の供給スピードを調節乃至最適化することができる。ちなみに、走行時の実車には常に微振動が生じ、この微振動はハウジング１０にも伝達される。これが刺激となって潤滑剤が潤滑剤供給孔２７を円滑に流れ落ちるため、高粘度潤滑剤の使用による目詰まりを心配する必要はない。
【００１７】
潤滑剤貯留室２５に貯留する潤滑剤としては、グリースのような高粘度の潤滑剤に限定されず、比較的低粘度の機械油のような潤滑剤であってもよい。また、本発明を採用した上で、ウォーム２１及びウォームホイール２２の各歯面に対し潤滑剤を予め塗布しておくことは好ましい。
【００１８】
また図２に示すように、ギヤケース１２には負圧防止通路２８が形成されている。この負圧防止通路２８は、潤滑剤貯留室２５の上方残余空間（空気で満たされた空間）と、ハウジング１０内に区画された前記ギヤ収容空間１８とを連通する。潤滑剤貯留室２５には外部ダストの侵入を防止するために一定の密閉性が求められるが、そのことが当該貯留室２５から潤滑剤供給孔２７を通って潤滑剤が流れ出るのを阻害する要因となり得る。この点、本実施形態では、負圧防止通路２８によって潤滑剤貯留室２５の上方残余空間と前記ギヤ収容空間１８とを連通しているので、潤滑剤の移動に伴って潤滑剤貯留室２５の内部に負圧が生じるおそれがなく、従って潤滑剤の潤滑剤貯留室２５からの円滑な流出が確保される。なお、ハウジング１０内での圧力変動の影響が潤滑剤貯留室２５に及ぶのを緩和するために、負圧防止通路２８の内径は十分に小さく設定されることが好ましい。
【００１９】
本実施形態では、ウォーム減速機２０の上方に潤滑剤を貯留しておくための潤滑剤貯留室２５を併設したことで、ウォーム２１とウォームホイール２２との噛合部２３に対し、未劣化の潤滑剤を連続的又は断続的に供給可能となり、噛合部２３における潤滑切れを長期にわたって極力防止することができる。それ故、ウォーム２１及びウォームホイール２２の各歯面の磨耗や発熱を長期にわたり低減することができる。
【００２０】
本実施形態では、潤滑剤貯留室２５を前記噛合部２３よりも高い位置に設けると共に、潤滑剤貯留室２５から潤滑剤を導出する通路としての潤滑剤供給孔２７の下端部を前記噛合部２３の真上に配置した。このため、特別な圧送機構等を設けずとも、重力に基づいて潤滑剤貯留室２５から噛合部２３へ潤滑剤を自然移動させることができる。
【００２１】
なお、電動パワーステアリング装置においてウォーム減速機２０に併設される潤滑剤貯留室は図２の態様に限定されるものではない。例えば図３に示す電動パワーステアリング装置ＰＳ２のように、潤滑剤貯留室３５が構成されてもよい。
【００２２】
即ち図３に示すように、ウォームホイール２２の上面側と対向するギヤケース１２の下側内壁部には、下方に開口する円環状の凹部１２ｂが区画形成されている。そして、この円環状凹部１２ｂの下端部開口を同じく円環状のプレート３６で塞ぐことにより当該円環状凹部１２ｂが潤滑剤貯留室３５として構成されている。このため、潤滑剤貯留室３５は前記ウォーム２１とウォームホイール２２との噛合部２３よりも高い位置にある。
【００２３】
潤滑剤貯留室３５の底壁部に相当する円環状プレート３６には、当該円環状プレート３６を垂直方向に貫通する潤滑剤供給孔３７が形成されている。この潤滑剤供給孔３７は、潤滑剤貯留室３５から潤滑剤を導出するための通路であって、その下端部は前記噛合部２３の真上に位置している。それ故、潤滑剤供給孔３７を介して、潤滑剤貯留室３５に貯留されている潤滑剤をその自重（つまり重力の作用）に基づいて前記噛合部２３に円滑且つ自然に供給することができる。なお、潤滑剤供給孔３７は、図２の潤滑剤供給孔２７と同様、一種の絞りとしても機能する。
【００２４】
また、ギヤケース１２には、潤滑剤貯留室３５の上方残余空間（空気で満たされた空間）と、ハウジング１０内に区画された前記ギヤ収容空間１８とを連通する負圧防止通路３８が形成されている。図３の負圧防止通路３８は図２の負圧防止通路２８と同趣旨のものである。
【００２５】
図３の電動パワーステアリング装置ＰＳ２が、図２の電動パワーステアリング装置ＰＳ１と同様の作用及び効果を奏することは言うまでもない。
【００２６】
［変更例］  図２に示した負圧防止通路２８（又は図３に示した負圧防止通路３８）に対し逆止弁（チェック弁）を追加的に設けてもよい。この逆止弁は、潤滑剤供給孔２７（又は３７）から潤滑剤が流れ出るときには開弁して潤滑剤貯留室２５（又は３５）の内部が負圧化するのを防止する一方、何らかの理由で装置全体が大きく傾いたときなどには閉弁して、潤滑剤が負圧防止通路２８（又は３８）を介して潤滑剤貯留室２５（又は３５）からハウジング１０内に流れ出るのを防止する働きをする。
【００２７】
［付記］好ましくは、特許請求の範囲で言及した電動パワーステアリング装置が、
ハンドル（Ｈ）の操舵力をそれに電動モータ（Ｍ）によって生み出される操舵補助力を付加して操舵輪（Ｗ）に伝達する電動パワーステアリング装置であって、
ハウジング（１０）と、前記ハウジングに回動可能に支持されると共に前記ハンドルからの操舵力が入力される操舵入力軸（１３）と、前記操舵入力軸と同軸連結された状態で前記ハウジングに回動可能に支持されるピニオン軸（１４）と、前記電動モータからの操舵補助力を前記ピニオン軸に伝達する減速機構（２０）と、前記ピニオン軸の回転運動を直線運動に変換して前記被操輪に伝達するステアリングラック（１７）を備えること。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】電動パワーステアリング装置及びその周辺機構の概略を示す図。
【図２】ウォーム減速機を含む電動パワーステアリング装置の一形態の縦断面図。
【図３】ウォーム減速機を含む電動パワーステアリング装置の別形態の縦断面図。
【符号の説明】
【００２９】
１０  ハウジング
１３  操舵入力軸
１４  ピニオン軸（操舵出力軸）
１７  ステアリングラック
１８  ギヤ収容空間
２０  ウォーム減速機（減速機構）
２１  ウォーム
２２  ウォームホイール
２３  噛合部
２５，３５  潤滑剤貯留室
２７，３７  潤滑剤供給孔（潤滑剤導出通路）
２８，３８  負圧防止通路
Ｈ  ハンドル
Ｍ  電動モータ
Ｗ  操舵輪
ＰＳ１，ＰＳ２  電動パワーステアリング装置
【図１】
0005139791.tif 000002
【図２】
0005139791.tif 000003
【図３】
0005139791.tif 000004