(57)【要約】【課題】  スプライン機構によりウォームギアに接続されるモータにおいて、グリスを適正に充填する。【解決手段】  ウォームギア３０が装着されるＥＰＳモータ２０の先端に位置するスプライン筒２０ｂであって、ウォームギア３０の軸部３０ｂのスプライン軸３０ｃに係合する開口６１が開口された本体部６０を備え、本体部６０には、開口６１と連通し、開口６１の面に露出する空隙６４が形成されている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギアが装着されるモータの先端に位置するスプライン筒であって、
前記ウォームギアの軸に係合するスプライン穴が開口された本体部を備え、
前記本体部には、
前記スプライン穴と連通し、前記本体部のスプライン穴の開口面に露出する空隙が形成されている、
モータのスプライン筒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車のパワーステアリング機構に用いられるモータのスプライン筒に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８は、自動車のステアリング機構の構成を模式的に示す斜視図である。図に示すように、ステアリング機構においては、運転者が操作するステアリングホイール１００の回転はインターミディエイトシャフト２００を介してステアリングギア３００に伝達され、タイロッド４００を軸方向に並進させることにより、タイロッド４００に接続された図示しないナックルアームが回動し、ナックルアームに回転自在に接続されたハブ及びタイヤ５００の向きが変化する。
【０００３】
ステアリング機構においては、ステアリングホイール１００の回転を外力により補助してインターミディエイトシャフト２００に伝達するパワーステアリングが汎用されており、図８に示す例においては、電動パワーステアリング機構として、ＥＰＳモータ２０を補助動力とするステアリングコラム１が組み込まれている。
【０００４】
このような電動パワーステアリング機構においては、ステアリングコラム１内にてＥＰＳモータ２０の先端に設けられたウォームギアが、インターミディエイトシャフト２００と接続されたシャフトに同軸配置されたウォームホールを回転させることにより、ステアリングホイール１００の回転を補助してステアリングギアを駆動させる（例えば特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１５９４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の電動パワーステアリング機構には、以下のような課題があった。
【０００７】
すなわち、電動パワーステアリング機構におけるＥＰＳモータ２０におけるウォームギアの組込みは、潤滑、摩耗防止等を目的とするグリス等の潤滑剤を介したスプライン機構を形成するモータの主軸及びウォームギアの端部の嵌合によりなされているが（例えば、特開２００２−２２７８６７号公報）、軸側を穴側に嵌め込む際に、穴側にグリスを適正に充填することが困難であることが見いだされた。
【０００８】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、例えば、パワーステアリング機構の補助動力を伝達するウォームギアに、スプライン機構により接続されるモータにおいて、グリスを適正に充填することが可能なモータのスプライン筒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】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の側面は、ギアが装着されるモータの先端に位置するスプライン筒であって、前記ウォームギアの軸に係合するスプライン穴が開口された本体部を備え、前記本体部には、前記スプライン穴と連通し、前記本体部のスプライン穴の開口面に露出する空隙が形成されている、モータのスプライン筒である。
【００１０】
なお、本発明は、他の側面として、前記空隙は、前記スプライン穴の輪郭がなす谷から周方向に延出して形成されているものであってもよい。
【００１１】
また、本発明は、他の側面として、ギアが装着されるモータの先端に位置するスプライン筒の、前記ウォームギアの軸に係合するスプライン穴にグリスを塗布するグリスの塗布方法であって、前記スプライン穴の内径に略等しい外径を有する鍔部、及び前記鍔部の外径より小さい外径を有し、表面にグリスを吐出させる吐出孔が開口されたグリス吐出部を有するグリス塗布具を用い、前記スプライン穴に前記グリス塗布具の前記鍔部を挿入する工程と、前記グリス吐出部の前記吐出孔から前記グリスを吐出させる工程と、前記グリスが吐出した後に、前記鍔部を前記スプライン穴から引き抜く工程を備えた、グリスの塗布方法であってもよい。
【００１２】
また、本発明は、他の側面として、前記スプライン筒は、上記本発明の各側面のモータのスプライン筒であってもよい。
【００１３】
また、本発明は、他の側面として、ギアが装着されるモータの先端に位置するスプライン筒の、前記ウォームギアの軸に係合するスプライン穴にグリスを塗布するグリスの塗布方法であって、前記スプライン穴の内径に略等しい外径を有する鍔部、及び前記鍔部の外径より小さい外径を有し、表面にグリスを吐出させる吐出孔が開口されたグリス吐出部を有するグリス塗布具を用い、前記スプライン穴に前記グリス塗布具の前記鍔部を挿入する工程と、前記グリス吐出部の前記吐出孔から前記グリスを吐出させる工程と、前記グリスが吐出した後に、前記鍔部を前記スプライン穴から引き抜く工程を備え、前記スプライン筒は、前記スプライン穴と連通し、前記本体部のスプライン穴の開口面に露出する空隙が形成されている前記スプライン穴が開口された本体部を有するものである、グリスの塗布方法であってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
以上のような本発明は、スプライン機構によりウォームギアに接続されるモータにおいて、グリスを適正に充填することが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係るステアリングコラムの構成を示す側面図
【図２】本発明の実施の形態に係るステアリングコラムの要部の構成を示す図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態１に係るステアリングコラムのウォームギアのスプライン軸を示す図（ｂ）本発明の実施の形態１に係るステアリングコラムのＥＰＳモータのスプライン筒を示す図
【図４】本発明の実施の形態１に係るステアリングコラムのウォームギアのスプライン軸とＥＰＳモータのスプライン筒との結合を説明するための図
【図５】従来のステアリングコラムのウォームギアのスプライン軸とＥＰＳモータのスプライン筒との結合を説明するための図
【図６】（ａ）本発明の実施の形態２に係るＥＰＳモータのスプライン筒へのグリスの塗布方法を説明するための図（ｂ）本発明の実施の形態２に係るＥＰＳモータのスプライン筒へのグリスの塗布方法を説明するための図
【図７】（ａ）本発明の実施の形態１に係るステアリングコラムのＥＰＳモータのスプライン筒の他の構成例を示す図（ｂ）本発明の実施の形態１に係るステアリングコラムのＥＰＳモータのスプライン筒の他の構成例を示す図
【図８】電動パワーステアリング機構の構成を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るステアリングコラムの構成を示す側面図である。なお、図１において後述する一部の構成は断面図として示す。
【００１８】
図１に示すように、ステアリングコラム１は、図示しないステアリングギア３００及びインターミディエイトシャフト２００側に位置するロアーシャフト１０、図示しないステアリングホイール１００側に位置するアッパーシャフト１２、及びロアーシャフト１０及びアッパーシャフト１２に嵌合接続されるジョイント１１を主な構成として備える。
【００１９】
ロアーシャフト１０は鋼製の中空の部材であって、インターミディエイトシャフト２００とはユニバーサルジョイント２４を介して連結されており、内部にトーションバー１３を同軸配置している。更に、ロアーシャフト１０は外周上に金属製又は合成樹脂製のウォームホイール２１を同軸配置しており、ウォームホイール２１はハウジング１５を介して位置決め固定されたＥＰＳモータ２０のウォームギアと噛合することにより、ＥＰＳモータ２０からの動力を受けて回転する。更にロアーシャフト１０はベアリング２３を介して軸周りに回転自在に位置決め固定されている。
【００２０】
また、トーションバー１３とロアーシャフト１０とは、同軸の半径方向に沿った貫通孔が設けられており、貫通孔に結合ピン１９が圧入されることにより結合されている。
【００２１】
ロアーシャフト１０の外周上にはハウジング１５に隣接してスペーサ１４が配置されている。スペーサ１４の内部は中空となっていて、ロアーシャフト１０の表面に配置されたトルクセンサ２６を収容している。トルクセンサ２６は、ロアーシャフト１０に設けられたマグネット及びジョイント１１に設けられた磁気ヨークの相対運動により生ずる誘導起電力をトルクとして検出する。
【００２２】
次に、アッパーシャフト１２は鋼製の筒状又は柱状の部材であって、ロアーシャフト１０及びジョイント１１と同軸に接続され、ステアリングホイール１００の回転をこれらに直接伝達する。なお、図中には例示としてアッパーシャフト１２は中空の筒状の態様を有するものとして示したが、上記のように中実の態様を有するとしてもよい。アッパーシャフト１２の周囲には、鋼製の筒状のアッパースリーブ１６が設けられている。アッパースリーブ１６の端部がアングル１７を介してボルト１８によりスペーサ１４に締結されるとともに、アッパースリーブ１６の内周面に固定されたベアリング２２に回転自在に固定されることにより、アッパーシャフト１２はハウジング１５並びにロアーシャフト１０及びジョイント１１に対して位置決め固定され、アッパーシャフト１２、ロアーシャフト１０及びジョイント１１は一体として回転し、ステアリングホイール１００の回転をステアリングギア３００側へ伝達する。
【００２３】
なお、ハウジング１５にはステアリングコラム１を車体内部に固定するためのブラケット２５も併せて装着されている。
【００２４】
次に、図２は、ステアリングコラム１におけるＥＰＳモータ２０近傍の構成を、図１のアッパーシャフト１２側から図１中矢印Ｄ方向に沿って見た模式図である。
【００２５】
図２に示すように、ハウジング１５内に配置されたウォームホイール２１に噛合するウォームギア３０は、ウォームホイール２１の材質に対応する金属製又は合成樹脂製の部品であって、両端の軸部３０ｂがそれぞれベアリング３１及び３２により回転自在にハウジング１５に固定されるとともに、中央に位置するギア本体３０ａがウォームホイール２１の歯に噛合する。なお、図中においてウォームホイール２１及びギア本体３０ａの細部は省略して示した。
【００２６】
更に、ハウジング１５にはＥＰＳモータ２０のモータ本体２０ａが嵌合する空隙１５ａを有する。空隙１５ａ内にて、ＥＰＳモータ２０の回転軸をなすスプライン筒２０ｂとウォームギア３０の一方の軸部３０ｂの一端をなすスプライン軸３０ｃとが係合する。なお、スプライン軸３０ｃはウォームギア３０の材質に対応する金属製又は合成樹脂製の部品である。また、ＥＰＳモータ２０とハウジング１５とは、モータ本体２０ａの側面に設けられたフランジ２０ｃと空隙１５ａの開口に隣接するフランジ１５ｂとを貫通するボルト４０の締結により結合される。
【００２７】
以上の構成において、ＥＰＳモータ２０は本発明のモータに相当し、ウォームギア３０は本発明のギアに相当する。また、スプライン軸３０ｃは本発明のウォームギアの軸に相当し、スプライン筒２０ｂは本発明のスプライン筒に相当する。
【００２８】
このような構成を有する本実施の形態によるステアリングコラム１としてのパワーステアリング機構においては、ＥＰＳモータ２０の回転軸であるスプライン筒に形成された、スプライン軸３０ｃの軸受けとしての開口の形状に特徴を有する。
【００２９】
以下、図３を参照して更に説明する。図３（ａ）は、ウォームギア３０のスプライン軸３０ｃの平面図であり、図３（ｂ）はスプライン軸３０ｃが係合するＥＰＳモータ２０のスプライン筒２０ｂの平面図である。
【００３０】
図３（ａ）に示すように、スプライン軸３０ｃは周知技術であるギヤの形状を有し、円柱状の本体部５１の側面に、本体部５１の高さ方向に沿って延伸して形成された歯５２を有する。また、図３（ｂ）に示すように、スプライン筒２０ｂは、円柱状の本体部６０の一方の底面に、本体部６０と同軸上に形成された開口６１を有する。開口６１の平面形状は概略スプライン軸３０ｃの平面形状に対応しており、内周面から中心軸に向かって形成された山部６２及び中心軸から遠ざかる向きに形成された谷部６３が交互に配列されている。山部６２及び谷部６３は、スプライン軸３０ｃの本体部５１及び歯５２と係合して、スプライン軸３０ｃが軸周りに回転することを規制している。
【００３１】
更に、スプライン筒２０ｂにおいては、谷部６３から延出する略矩形の空隙６４が形成されている。空隙６４は、スプライン軸３０ｃが開口６１に装着された状態において、図中点線により示すスプライン軸３０ｃの歯５２の頂面５２ａに隣接してスプライン筒２０ｂの底面に開口として露出する。更に、開口６１の内壁としての山部６２及び谷部６３には各部の摩耗防止等の目的でグリスが塗布される。
【００３２】
以上の構成において本体部６０は本発明の本体部に相当し、開口６１は本発明のスプライン穴に相当する。また、谷部６３は本発明の谷に相当し、空隙６４は本発明の空隙に相当する。
【００３３】
本実施の形態１のステアリングコラム１は、スプライン筒２０ｂにおいて開口６１が空隙６４を備えたことを特徴とする。すなわち、図４に示すように、スプライン軸３０ｃにスプライン筒２０ｂを装着する際には、スプライン軸３０ｃの本体部５１と本体部５１の側面に形成された歯５２とがスプライン筒２０ｂの開口６１の側面に形成された山部６２及び谷部６３と噛み合った状態で、スプライン筒２０ｂが軸方向に沿って並進する。
【００３４】
このとき、相対的には開口６１の内壁である山部６２及び谷部６３上をスプライン軸３０ｃが摺動することとなり、塗布されたグリスは山部６２及び谷部６３から掻き取られ、スプライン軸３０ｃの底面と開口６１の内壁により形成される空間Ｖに押し込められる。
【００３５】
しかしながら、空間Ｖは空隙６４と連通してスプライン筒２０ｂの外部に開放されていることにより、はぎ取られたグリスはスプライン軸３０ｃの並進につれて空間Ｖ内の空気とともに空隙６４を経由して、スプライン筒２０ｂの底面上に位置する開口Ｃから外部へゆるやかに排出されることとなり、スプライン軸３０ｃとスプライン筒２０ｂとは安定的に係合される。
【００３６】
一方、比較例として図５に示す従来のスプライン筒２０ｄは、開口６１は空隙６４を有さず山部６２及び谷部６３のみから構成される。この場合、スプライン筒２０ｂの装着時には山部６２及び谷部６３上を摺動し、グリスが空間Ｖに押し込められることは本実施の形態と共通するが、空間Ｖは山部６２及び谷部６３と本体部５１及び歯５２の噛合により閉空間となり、はぎ取られたグリス及び空気とともに、徐々に容積を減少する空間Ｖ内に圧縮される。
【００３７】
その結果、空間Ｖの内圧上昇に起因するＥＰＳモータ２０とハウジング１５の取付不良が生ずる恐れや、あるいはスプライン軸３０ｃの挿入圧が過剰である場合は空間Ｖの微小隙間Ｃ´を介してグリスが膨出することとなり、ハウジング１５の空隙１５ａに飛散し、ひいてはＥＰＳモータ２０内に侵入してモータの動作に影響を及ぼす恐れ、等々の不具合が生ずる。これがすなわち、グリスを適正に充填することの困難性である。
【００３８】
本実施の形態は、このような困難性に対し、上述のように、スプライン筒２０ｂにおいて谷部６３から延出する略矩形の空隙６４が形成されている構成としたことにより、グリスをスプライン筒２０ｂに適正に充填することが可能となる。
【００３９】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２は、スプライン筒２０ｂにグリスを塗布する方法である。以下、図６（ａ）（ｂ）を参照して説明を行う。
【００４０】
本実施の形態２のグリスの塗布方法は、図６（ａ）に示すグリス塗布具７０を用いることを特徴とする。グリス塗布具７０は、一例として合成樹脂により作成され、スプライン筒２０ｂと同様、円柱形状のグリス吐出部７１と、グリス吐出部７１の先端に位置する、スプライン筒２０ｂの開口６１のもっとも中心軸寄りに位置する山部６２同士を結んでなる内径Ｗ（図３（ｂ）に示す）に略等しい外径を有する鍔部７２とから構成される。グリス吐出部７１は、鍔部７２の外径より小さい外径を有するとともに、表面に吐出孔７１ａが開口される。吐出孔７１ａは、グリス吐出部７１の底面に開口された導入孔７３と連通することにより、図中矢印Ｅに示すように外部より導入されるグリスをグリス吐出部７１の表面に吐出させる孔である。
【００４１】
なお、上記の構成において、グリス塗布具７０は本発明のグリス塗布具に相当し、鍔部７２は本発明の鍔部に相当し、グリス吐出部７１は本発明のグリス吐出部に相当する。
【００４２】
このようなグリス塗布具７０を用いたグリスの塗布方法は以下の通りである。すなわち、図６（ａ）に示すように、鍔部７２をスプライン筒２０ｂの開口６１の底面に当接するまで挿入させた状態で、導入孔７３からグリスを導入し、吐出孔７１ａから吐出させることにより、開口６１内に一定量のグリスを充填させる。
【００４３】
次に、図６（ｂ）に示すように、グリス充填後にグリス塗布具７０をスプライン筒２０ｂから抜き出す。このとき、鍔部７２が開口６１の内壁としての山部６２上を摺動することにより、開口６１内部に充填されたグリスの一部は谷部６３及び空隙６４側に移動し、残りは鍔部７２によって外部へと掻き出される。
【００４４】
これにより、グリス塗布具７０が除去されたスプライン筒２０ｂにおいては、谷部６３及び空隙６４のみにグリスが充填され、適正量のグリスが必要な部位にのみ塗布されることとなる。
【００４５】
以上のように、本発明の各実施の形態によれば、ＥＰＳモータ２０とウォームギア３０のスプライン機構による接続において、グリスを適正に充填することが可能になる。
【００４６】
しかしながら、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。上記の説明においては、スプライン筒２０ｂの開口６１は、２つの谷部６３に対して一つの空隙６４が周期的に配置される構成であるとしたが、本発明の空隙は、スプライン穴の開口面に露出していればよく、その他の構成によって限定されるものではない。したがって、空隙６４は谷部６３に対して非周期的、ランダムに配置されるものであってよいし、任意の比率の個数で設けるようにしてもよい。
【００４７】
更に、本発明の空隙は、図７（ａ）に示すように、谷部６３とは独立したスリット６５として形成してもよいし、図７（ｂ）に示すように、開口６１の内部で連通し、スプライン筒２０ｂの表面においては独立した開口６６として形成してもよい。
【００４８】
更に、上記の実施の形態２は、実施の形態１のスプライン筒２０ｂに対して適用するものとして説明を行ったが、実施の形態２のグリスの塗布方法は、スプライン筒の具体的な構成によって限定されるものではない。したがって、例えば、図５に示す周知慣用のスプライン筒２０ｄに対して適用するものとしてもよい。
【００４９】
更に、上記の説明においては、ステアリングコラム１は電動パワーステアリング機構であって、本発明のスプライン筒はステアリングギア寄りに位置するロアーシャフトに同軸配置されたウォームホイールに噛合するウォームギアが装着されるＥＰＳモータ２０に用いられるものを例としたが、本発明は、スプライン機構を利用してモータとその他の部品とを連結する任意のパワーステアリング機構、更には任意の目的、用途を有する動力伝達機構において適用してもよい。
【００５０】
更に、上記の説明においては自動車の電動パワーステアリング機構に用いられるものとしたが、本発明は、パワーステアリング機構により操舵されるものであれば、動力や用途、目的に依存せず、トラクター等の作業機械、電動車いす等の介護用品、船舶その他の任意の装置、機械に対して適用してもよい。
【００５１】
以上のように、本発明は、ギアが装着されるモータの先端に位置するスプライン筒であって、前記ウォームギアの軸に係合するスプライン穴が開口された本体部を備え、前記本体部には、前記スプライン穴と連通し、前記本体部のスプライン穴の開口面に露出する空隙が形成されているものであればよく、その他の具体的な目的、用途、構成によって限定されるものではない。
【００５２】
したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内であれば、以上説明したものを含め、上記実施の形態に種々の変更を加えたものとして実施してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上のような本発明は、スプライン機構によりウォームギアに接続されるモータにおいて、グリスを適正に充填することが可能になるという効果を有し、例えば自動車のパワーステアリング機構において有用である。
【符号の説明】
【００５４】
１  ステアリングコラム
１０  ロアーシャフト
１１  ジョイント
１２  アッパーシャフト
１３  トーションバー
１３ａ  貫通孔
１４  スペーサ
１５  ハウジング
１５ａ、６４  空隙
１５ｂ、２０ｃ  フランジ
１６  アッパースリーブ
１７  アングル
１８、４０  ボルト
１９  結合ピン
２０  ＥＰＳモータ
２０ａ  モータ本体
２０ｂ、２０ｄ  スプライン筒
２１  ウォームホイール
２２、２３、３１  ベアリング
２４  ユニバーサルジョイント
２５  ブラケット
２６  トルクセンサ
３０  ウォームギア
３０ａ  ギア本体
３０ｂ  軸部
３０ｃ  スプライン軸
５１、６０  本体部
５２  歯
５２ａ  頂面
６２  山部
６３  谷部
６５  スリット
７０  グリス塗布具
７１  グリス吐出部
７１ａ  吐出孔
７２  鍔部
７３  導入孔
１００  ステアリングホイール
２００  インターミディエイトシャフト
３００  ステアリングギア
４００  タイロッド
５００  タイヤ
【図１】
2016142274.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2016142274.tif 000007
【図６】
2016142274.tif 000008
【図７】
2016142274.tif 000009
【図８】
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