(57)【要約】【課題】ハウジング内の圧力の変化およびハウジングからの潤滑剤の漏れを防ぐことができる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の減速機１８は、ウォーム軸１９とウォームホイール２０とを有する。これらウォーム軸１９およびウォームホイール２０は第１および第２のハウジング２１，２２によって区画された収容空間Ｓに収容されている。第１のハウジング２１の端部２４には、屈曲部を有する溝２７と蓋部材２８とによって区画された通路２６が形成されている。この通路２６によって第１および第２のハウジング２１，２２の内部と外部との通気が許容されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力軸を有する操舵補助用の電動モータと、
この電動モータの出力軸の回転を操舵機構に伝達するための伝達機構と、
この伝達機構を収容するハウジングとを備え、
このハウジングに、ハウジングの内部と外部との間の通気を許容する通路が形成されており、
この通路は、屈曲部を含む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】
請求項１において、上記通路は、上記ハウジングの所定の面に形成された溝と、この溝を覆う部材とで区画されており、
通路の一端がハウジングの内部に連通し、通路の他端がハウジングの外部に連通し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３】
請求項２において、上記溝は上記ハウジングの外面に形成されており、
上記溝を覆う部材は、上記ハウジングを車体に取り付けるためのブラケットを含むことを特徴とする電動パワーステアリングリング装置。
【請求項４】
請求項１において、上記ハウジングは、筒状の第１および第２のハウジングを含み、
第１および第２のハウジングは、互いに嵌め合わされた端部と、それぞれの端部から径方向外方に延設されて互いに突き合わされたフランジとを含み、
上記通路は、第１および第２のハウジングの端部の嵌め合わせ部分に形成された第１の通路と、第１および第２のフランジの突き合わせ部分に形成され、一端が第１の通路と屈曲状に連通した第２の通路と、第２の通路の他端をハウジングの外部に連通する第３の通路とを含む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】
この発明は、電動モータにより操舵補助力を発生する電動パワーステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用の電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ：Electric Power Steering System）には、減速機が用いられている。例えば、電動モータの出力軸の回転をウォーム軸およびウォームホイールを介して減速することで、電動モータの出力を増幅して舵取り機構に伝達し、ステアリング操作をトルクアシストする電動パワーステアリング装置が提案されている。
【０００３】
ウォーム軸およびウォームホイールは、減速機のハウジング内に収容されている。また、ウォーム軸とウォームホイールとの噛み合い部分を含む領域にはグリース等の潤滑剤が充填されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１６２０１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような減速機において、緩衝材粒子が配合され、比較的低粘度の基油が用いられたグリース等の潤滑剤を用いる場合、この潤滑剤がハウジングの隙間から漏れてしまう恐れがある。そのため、ハウジングの各部にシール部材を追加して、ハウジング内を密閉する必要がある。
しかしながら、ハウジング内を完全に密閉すると、ハウジング内の圧力が変化し、不具合が発生してしまう場合がある。例えば、ハウジングを密閉する部材として、シール付きベアリングを用いた場合、シールがベアリングの可動輪に張り付いてしまい、ベアリングに支持されたシャフトの回転抵抗が上昇してしまう。
【０００５】
この発明は、かかる背景のもとになされたものであり、ハウジング内の圧力の変化およびハウジングからの潤滑剤の漏れを防ぐ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を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、出力軸を有する操舵補助用の電動モータ（１７）と、この電動モータの出力軸の回転を操舵機構（Ａ）に伝達するための伝達機構（１８）と、この伝達機構を収容するハウジング（２１，２２，１２２，２２１，２２２）とを備え、このハウジングに、ハウジングの内部と外部との間の通気を許容する通路（２６，１２６，２２６）が形成されており、この通路は、屈曲部（３０）を含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置である。
【０００７】
本発明によれば、ハウジングの内部と外部との間の通気を許容する通路が設けられているので、ハウジング内部の圧力の変化を防止することができる。これにより、ハウジング内の圧力の変化によって生じる不具合の発生を防止することができる。
また、通路は屈曲部を含むので、潤滑剤が通路を通過することを防止することができる。したがって、ハウジングから潤滑剤が漏れることを防止することができる。
【０００８】
また、本発明において、上記通路は、上記ハウジングの所定の面（３３，１２２ａ）に形成された溝（２７，１２７）と、この溝を覆う部材（２８、３７）とで区画されており、通路の一端がハウジングの内部に連通し、通路の他端がハウジングの外部に連通している場合がある。これにより、ハウジングの内部と外部とを連通させ、ハウジング内部の圧力が変化することを防止できる。
【０００９】
また、本発明において、上記溝は上記ハウジングの外面（１２２ａ）に形成されており、上記溝を覆う部材は、上記ハウジングを車体に取り付けるためのブラケット（３７）を含む場合がある。この場合、ハウジングの内部と外部とを連通させ、ハウジング内部の圧力が変化することを防止できる。また、溝を覆う部材として、電動パワーステアリング装置に必然的に備えられるブラケットを用いるので、新たに溝を覆う部材を設けなくてもよい。
【００１０】
また、本発明において、上記ハウジングは、筒状の第１および第２のハウジング（２２１，２２２）を含み、第１および第２のハウジングは、互いに嵌め合わされた端部と、それぞれの端部から径方向外方に延設されて互いに突き合わされたフランジ（３５，３６）とを含み、上記通路は、第１および第２のハウジングの端部の嵌め合わせ部分に形成された第１の通路（２２６ａ）と、第１および第２のフランジの突き合わせ部分に形成され、一端が第１の通路と屈曲状に連通した第２の通路（２２６ｂ）と、第２の通路の他端をハウジングの外部に連通する第３の通路（２２６ｃ）とを含む場合がある。この場合、ハウジングの内部と外部とを連通させ、ハウジング内部の圧力が変化することを防止できる。また、通路を区画する部材としてハウジングを用いるので、通路を区画するための新たな部材を設けなくてもよい。
【００１１】
なお、上記において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態の電動パワーステアリング装置１の概略構成を示す模式図である。図１を参照して、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等の操舵部材２に連結されるステアリングシャフト３と、中間軸４を介してステアリングシャフト３と連結されるピニオン軸５と、ピニオン軸５に形成されたピニオン歯６に噛み合うラック歯７を有し、自動車の左右方向に延びる転舵軸としてのラックバー８と、ステアリングシャフト３の近傍に設けられ、操舵部材２に与えられる操舵トルクを検出するトルクセンサ９とを備えている。ピニオン軸５およびラックバー８により操舵機構としてのラックアンドピニオン機構Ａが構成されている。
【００１３】
ステアリングシャフト３は、操舵部材２に連なる入力軸１０と、ピニオン軸５に連なる出力軸１１とに分割されている。これら入力軸１０および出力軸１１はトーションバー３ａを介して同一軸線上で相対回転可能に連結されている。
トルクセンサ９は、入力軸１０および出力軸１１間の相対回転変位量により、操舵部材２に与えられる操舵トルクを検出している。
【００１４】
ラックバー８は、図示しない複数の軸受を介して直線往復自在にハウジング１２に支持されている。ラックバー８の両端部はハウジング１２の両側へ突出し、各端部にはそれぞれタイロッド１３およびナックルアーム（図示せず）を介して操向輪１４が連結されている。
操舵部材２を操作することによりステアリングシャフト３が回転する。このステアリングシャフト３の回転がピニオン歯６およびラック歯７を介してラックバー８の車体の左右方向への直線往復運動に変換され、操向輪１４の転舵が達成される。
【００１５】
また、トルクセンサ９が検出したトルク値は、ＥＣＵ１４（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）に与えられる。ＥＣＵ１４は、トルク値や図示しない車速センサから与えられる車速等に基づいて、駆動回路１５を介して操舵補助用の電動モータ１７を駆動制御する。
ＥＣＵ１４の制御によって出力される電動モータ１７の回転力は、減速機１８により増幅され、ステアリングシャフト３の出力軸１１に伝達される。出力軸１１に伝達された力は、ピニオン軸５を介してラックバー８に伝達される。これにより操舵が補助される。
【００１６】
図２は、図１の電動パワーステアリング装置１に備えられた減速機１８およびその近傍の構成を示す断面図である。図２を参照して、減速機１８は、電動モータ１７により回転駆動される駆動ギヤとしてのウォーム軸１９と、このウォーム軸１９に噛み合う従動ギヤ
としてのウォームホイール２０とを備えている。
ウォーム軸１９は、図示はしないが電動モータ１７の出力軸と同軸上に配置されており、継手を介して動力伝達可能に連結されている。これによってウォーム軸１９が回転させられる。
【００１７】
ウォームホイール２０は、ステアリングシャフト３の出力軸１１の軸方向中間部に、例えば圧入によって結合されている。これにより、ウォームホイール２０は、出力軸１１と一体回転可能に且つ軸方向移動不能に連結されている。
ウォーム軸１９およびウォームホイール２０の歯の噛み合い部分を含む領域には緩衝材粒子を含む潤滑剤が充填されている。また、ウォーム軸１９およびウォームホイール２０は、筒状の第１および第２のハウジング２１，２２によって区画された収容空間Ｓに収容されている。
【００１８】
第１および第２のハウジング２１，２２には、ステアリングシャフト３が挿通されている。ステアリングシャフト３は、第１および第２のハウジング２１，２２にそれぞれ保持された軸受２３ａ，２３ｂによって回転自在に支持されている。また、第１および第２のハウジング２１，２２は、互いの端部２４，２５が嵌め合わされ、連結されている。第１および第２のハウジング２１，２２の嵌合部やステアリングシャフト３と第１および第２のハウジング２１，２２との挿通部には図示しないＯリング等のシール部材が介在されており、これにより、収容空間Ｓが密閉されている。このようにして、ウォーム軸１９およびウォームホイール２０の歯の噛み合い部分を含む領域に充填された緩衝材粒子を含む潤滑剤が収容空間Ｓの外部に漏れることを防止している。また、第１のハウジング２１には、収容空間Ｓの内部と外部との間の通気を許容する通路２６が設けられている。
【００１９】
図３は、第１のハウジング２１に形成された通路２６およびその近傍を示す拡大断面図であり、図４は、図３において矢符IVからみた矢視図である。
図４を参照して、通路２６は、第１のハウジング２１の所定の面３３に形成された溝２７と、第１のハウジング２１の所定の面３３に固定された平板状の蓋部材２８とで区画されている。溝２７は、直線部２９と屈曲部３０とを有し、直線部２９と屈曲部３０とが連なった線状に形成されている。この線状の溝２７の一端２７ａには、図３に示すように、第１のハウジング２１を貫通する貫通孔３１が形成されている。また、上記所定の面３３は、第１のハウジング２１の端部２４の端面により形成され、収容空間Ｓを区画している。なお、溝２７が形成された上記所定の面３３は、第１のハウジング２１および第２のハウジング２２の少なくとも一方において収容空間Ｓを区画する面であればよい。
【００２０】
再び図４を参照して、蓋部材２８は、第１のハウジング２１の所定の面３３に、例えばボルト３４によって固定されている。第１のハウジング２１に形成された溝２７は、溝２７の他端２７ｂを除き蓋部材２８によって覆われている。このようにして、溝２７と蓋部材２８とによって通路２６は区画されている。通路２６の一端２７ａは、第１のハウジング２１を貫通する貫通孔３１によって収容空間Ｓの外部と連通されており、通路２６の他端２７ｂは、収容空間Ｓの内部と連通されている。すなわち、通路２６によって収容空間Ｓの内部と外部とが連通されている。
【００２１】
また、蓋部材２８と所定の面３３との間に、図示しないシール部材を介在させて蓋部材２８を所定の面３３に固定してもよい。この場合、シール部材によって溝２７の周囲を取り囲むことにより、通路２６の両端以外の部分のシール性を向上することができる。さらに、図５に示すように、例えば銅合金を含むガスケット等の薄板状のシール部材３２を用い、シール部材３２自体に形成した溝２７により通路２６を形成するようにしてもよい。この場合、ハウジングに通路形成用の溝を形成する必要がなく、安価である。
【００２２】
また上述のように、収容空間Ｓ内において、ウォーム軸１９およびウォームホイール２０の噛み合い部分を含む領域に緩衝材粒子を含む潤滑剤が充填されている。この緩衝材粒子は、潤滑剤中に分散しており、ウォーム軸１９およびウォームホイール２０の歯面間の衝突を緩衝することによって、バックラッシュに起因する歯打ち音を低減することができる。すなわち、緩衝材粒子を添加した潤滑剤を収容空間Ｓ内に介在させるのみで、コスト安価に車室内の騒音を低減することができる。
【００２３】
上記の緩衝材粒子としては、平均粒径Ｄ１が５０μｍ＜Ｄ１＜３００μｍであることが好ましい。また、緩衝材粒子は球状であることが好ましい。
潤滑剤として、グリースを用いる場合は、緩衝材粒子を添加した状態でのちょう度を、ＮＬＧＩ番号で表してＮｏ．２〜Ｎｏ．０００とするのが好ましい。また、潤滑剤として、潤滑油を用いる場合は、その動粘度を２０〜１００ｍｍ2／ｓ（４０℃）とするのが好ましい。
【００２４】
この実施形態によれば、第１のハウジング２１に形成された溝２７と蓋部材２８とで、ウォーム軸１９およびウォームホイール２０が収容された収容空間Ｓの内部と外部との間の通気を許容する通路２６を形成している。したがって、収容空間Ｓが完全に密閉されないので、収容空間Ｓ内の圧力が変化することを防止できる。これによって、収容空間Ｓの圧力の変化によって生じる不具合を防止することができる。
【００２５】
また、通路２６は、屈曲部３０を有しているので、潤滑剤、特に潤滑油分が通路２６を通過することを防止できる。したがって、第１および第２のハウジング２１，２２から潤滑剤が漏れることを防止できる。
図６は、本発明のさらに別の実施形態にかかる減速機１８およびその近傍の構成を示す断面図であり、図７は、図６における減速機１８を矢視VIIからみた部分拡大図である。この図６および図７において、前述の図２〜図４に示された各部と同等の構成部分については、図２〜図４と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００２６】
本実施の形態が図２の実施の形態と主に相違するのは、通路１２６が、所定の面としての第２のハウジング１２２の外面１２２ａに形成された溝１２７と、ハウジングを車体に取り付けるためのブラケット３７とによって区画されていることにある。また、溝１２７の一端には、溝１２７と屈曲状に接続され、第２のハウジング１２２を貫通する貫通孔１３１が設けられている。
【００２７】
ブラケット３７は、板金によって形成されており、第２のハウジング１２２の外面１２２ａに、例えばボルト３８によって固定されている。第２のハウジング１２２の外面１２２ａに形成された溝１２７は、他端を除いて、ブラケット３７によって覆われており、これによって、ハウジング２１，１２２の外部と内部との通気を許容する通路１２６が形成されている。
【００２８】
この実施形態によれば、ハウジング２１，１２２の外部と内部との通気を許容する通路１２６を形成することによって、上述の実施形態と同様の効果を奏することができる。また、ハウジングを車体に取り付けるために必然的に備えられるブラケット３７を用いて、通路１２６を形成しているので、部品点数の増加を抑えることができる。
図８は、本発明の別の実施形態にかかる減速機１８およびその近傍の構成を示す断面図である。この図８において、前述の図２〜図４に示された各部と同等の構成部分については、図２〜図４と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００２９】
本実施の形態が図２の実施の形態と主に相違するのは、第１および第２のハウジング２２１，２２２は、互いに嵌め合わされた端部２４，２５に、それぞれの端部２４，２５から径方向Ｘ１外方に延設されて互いに突き合わされた第１および第２フランジ３５，３６を含み、通路２２６は、互いの端部２４，２５およびフランジ３５，３６に形成されていることにある。
【００３０】
通路２２６は、端部２４，２５の嵌合部に形成された第１の通路２２６ａと、第１および第２のフランジ３５，３６の突き合わせ部分に形成され、一端が第１の通路２２６ａと屈曲状に連通した第２の通路２２６ｂと、第２の通路２２６ｂの他端を第１のハウジング２２１の外部に連通する第３の通路２２６ｃとを含む。
第１の通路２２６ａは、第２のハウジング２２２の端部２５に形成された溝２２７ａと、この溝２２７ａに対向する第１のハウジング２２１の端部２４とによって区画されている。なお、この溝２２７ａは、第１のハウジング２２１の端部２４に形成されていてもよい。この場合、第１のハウジング２２１の端部２４に形成された溝と第２のハウジング２２２の端部２５とによって第１の通路２２６ａが区画される。さらに、第１および第２のハウジング２２１，２２２のそれぞれの端部２４，２５に溝を形成し、これらの溝によって第１の通路２２６ａを区画してもよい。
【００３１】
第２の通路２２６ｂは、第２のフランジ３６に形成された溝２２７ｂと第１のフランジ３５とによって区画されている。なお、この溝２２７ｂは、第１のフランジ３５に形成されていてもよい。この場合、第１のフランジ３５に形成された溝と、第２のフランジ３５とによって第２の通路２２６ｂが区画される。さらに、第１および第２のフランジ３５，３６の両方に溝を形成して、これらの溝によって第２の通路２２６ｂを区画してもよい。
【００３２】
第３の通路２２６ｃは、第１のフランジ３５を貫通する貫通孔である。この第３の通路２２６ｃは、第１のフランジ３５または第２のフランジ３６の少なくとも一方に形成されていればよい。
この実施形態によれば、第１および第２のハウジング２２１，２２２の端部２４，２５ならびに第１および第２のフランジ３５，３６の突き合わせ部に通路２２６を形成することにより、上述の実施形態と同様の効果を奏することができる。また、上述の実施形態における蓋部材２８を設けなくてもよいので、部品点数の増加を抑えることができる。
【００３３】
なお、本実施の形態において、第２の通路２２６ｂを形成するための溝２２７ｂを、いずれかのハウジング２２１，２２２ではなく、第１のハウジング２２１の第１のフランジ３５と第２のハウジング２２２の第２のフランジ３６との間に介在する薄板状のシール部材（例えば銅合金を含むガスケット）に形成してもよい。
この発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施の形態の電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図１の電動パワーステアリング装置に備えられた減速機およびその近傍の構成を示す断面図である。
【図３】第１ハウジングに形成された通路およびその近傍を示す拡大断面図である。
【図４】図３において矢符IVからみた矢視図である。
【図５】第１ハウジング・蓋部材およびシール部材と、これらによって区画された通路を示す拡大断面図である。
【図６】本発明のさらに別の実施形態にかかる減速機およびその近傍の構成を示す断面図である。
【図７】図６における減速機を矢視VIIからみた部分拡大図である。
【図８】本発明の別の実施形態にかかる減速機およびその近傍の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１・・・電動パワーステアリング装置、１７・・・電動モータ、１８・・・減速機（伝達機構）、２１，２２１・・・第１のハウジング（ハウジング）、２２，１２２，２２２・・・第２のハウジング（ハウジング）、２４，２５・・・端部、２６，１２６，２２６・・・通路、２７，１２７・・・溝、２８・・・蓋部材（溝を覆う部材）、３０・・・屈曲部、３１，１３１・・・貫通孔（通路の一部）、３３・・・所定の面、３５・・・第１のフランジ、３６・・・第２のフランジ、３７・・・ブラケット（溝を覆う部材）、１２２ａ・・・ハウジングの外面、２２６ａ・・・第１の通路、２２６ｂ・・・第２の通路、２２６ｃ・・・第３の通路、Ａ・・・ラックアンドピニオン機構（操舵機構）、Ｘ１・・・径方向
【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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【図７】
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【図８】
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