(57)【要約】【課題】ウォーム及びウォームホイールの噛み合い部に適正な量のグリースを供給するとともに、経時変化に伴うグリースの離油によるハウジング嵌合面からの油漏れを防止するウォーム減速機構を提供する。【解決手段】ウォーム８、ウォームホイール９、及びそれらを収容するハウジング６，７からなりグリース潤滑される減速機構において、前記ウォームホイール外周９ａと前記ハウジング内周７ａとの間の内部空間に波形断面を有する略円筒形状の仕切り板１５を設け、前記仕切り板１５により二分割された内部空間の内側空間２１にグリースを封入し、外側空間２２にグリースから分離した油分を誘導し貯留する。【選択図】図２
2016029289.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウォームと、前記ウォームに噛み合うウォームホイールと、
前記ウォーム及び前記ウォームホイールを収容し、互いに嵌合され締結される略蓋状の上部ハウジング及び略有底円筒状の下部ハウジングからなるハウジングと、
前記ハウジングに封入され前記ウォーム及び前記ウォームホイールを潤滑するグリースと、を備えたウォーム減速機構であって、
前記ウォームホイールの外周及び前記下部ハウジングの内周の間の内部空間を半径方向に二分割し前記上部ハウジングとの間にすきまを有して波形断面を成す略円筒形状の仕切り板を備え、
前記仕切り板によって、前記内部空間が、前記グリースが封入される内側空間と、前記グリースから分離した油分が前記仕切り板の上端から前記すきまを移動して貯留される外側空間とに二分割されたことを特徴とするウォーム減速機構。
【請求項２】
前記仕切り板の下端と前記内部空間の底面との間にすきまを設けたことを特徴とする請求項１に記載のウォーム減速機構。
【請求項３】
前記仕切り板の半径方向内側にある前記波形断面の内近接部及び外接触部の間の高さを変えて、前記ウォームホイール外周との間のすきまを調整することにより、前記ウォームホイールの回転時に前記ウォームホイール外周の歯部に付着する前記グリースの量の調整が可能であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のウォーム減速機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に使用するコラムタイプ電動パワーステアリング装置のウォーム減速機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車用操舵装置である電動パワーステアリング装置は、運転者がステアリングホイールに加えた操舵力に応じて操舵補助力を付加して運転者の負担の軽減を図る装置であり、電動機、ウォーム減速機構、トルクセンサ、ＥＣＵを備えている。
【０００３】
トルクセンサがステアリングシャフトから運転者による操舵力を検出、検出信号を発信し、その信号を受けたＥＣＵは、操舵力に応じた適正補助力を算出し、電動機に必要な駆動制御信号を送信する。駆動制御信号により制御された電動機の回転力は、ウォーム減速機構を経由して出力されステアリングシャフトに操舵補助力として伝達される。ウォーム減速機構は、上部ハウジング及び下部ハウジングが嵌合・締結されて形成されたハウジングにウォーム及びウォームホイールが収容されている。このウォーム減速機構は、ウォームとウォームホイールとの噛み合い部に滑りが生じるので、十分な潤滑が必要である。このため、ハウジングの内部空間にはグリースが充填されており、ウォーム及びウォームホイールの噛み合い部に、封入されたグリースが供給されて潤滑されている。
【０００４】
特許文献１には、少量のグリースを効率よく減速機構に塗布しうる減速機構付モータが開示されている。減速機構ハウジングの底面からウォームホイール歯面に平行に軸方向に突出配置されたグリース塗布部により、グリースの連れ回りを制止しウォームホイール歯面へグリースを薄く再塗布する構造が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１１７８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前述の先行技術では、グリースの連れ回りを制止しウォームホイール歯面へグリースを薄く再塗布することはできるが、経時変化に伴うグリースの離油により、分離した油分がグリースの上面に溜まり、上部ハウジングと下部ハウジングとの合わせ面から油漏れするという問題がある。
【０００７】
本発明は、ウォーム及びウォームホイールの噛み合い部に適正な量のグリースを供給するとともに、経時変化に伴うグリースの離油により、分離した油分が上部ハウジングと下部ハウジングとの合わせ面から漏れることを防止するウォーム減速機構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】
【０００８】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、ウォームと、前記ウォームに噛み合うウォームホイールと、前記ウォーム及び前記ウォームホイールを収容し、互いに嵌合され締結される略蓋状の上部ハウジング及び略有底円筒状の下部ハウジングからなるハウジングと、前記ハウジングに封入され前記ウォーム及び前記ウォームホイールを潤滑するグリースと、を備えたウォーム減速機構であって、前記ウォームホイールの外周及び前記下部ハウジングの内周の間の内部空間を半径方向に二分割し前記上部ハウジングとの間にすきまを有して波形断面を成す略円筒形状の仕切り板を備え、前記仕切り板によって、前記内部空間が、前記グリースが封入される内側空間と、前記グリースから分離した油分が前記仕切り板の上端から前記すきまを移動して貯留される外側空間とに二分割されたことである。
【０００９】
上記の構成によれば、前記仕切り板により形成された前記内部空間に封入されたグリースが前記ウォーム及び前記ウォームホイールの噛み合い部に供給されるとともに、経時変化に伴う離油によってグリースから分離した油分がグリース上面に溜まった場合であっても、分離した油分が前記仕切り板の上端を超えて前記上部ハウジングとの間のすきまを移動して、前記仕切り板により形成された前記外側空間に移動するため、分離した油分を前記外側空間の底部に貯留することができる。グリース上面に溜まった分離した油分は、グリース上面から前記上部ハウジング及び前記下部ハウジングの嵌合面、合わせ面を通過して外部に漏出する場合があるが、本構成ではそのような漏出の恐れがない。
【００１０】
上記の課題を解決するため、請求項２に係る発明の構成上の特徴は、前記仕切り板の下端と前記内部空間の底面との間にすきまを設けたことである。
上記の構成によれば、前記内部空間の前記外側空間に移動して、前記外側空間の底部に溜まった油が、波形で形成された一区画に限定されることなく前記すきまから隣接する区画へも移動できるため、貯留することができる油量を拡大することができる。
【００１１】
上記の課題を解決するため、請求項３に係る発明の構成上の特徴は、前記仕切り板の半径方向内側にある前記波形断面の内近接部及び外接触部の間の高さを変えて、前記ウォームホイール外周との間のすきまを調整することにより、前記ウォームホイールの回転時に前記ウォームホイール外周の歯部に付着する前記グリースの量の調整が可能であることである。上記の構成によれば、前記すきまの大きさを調整することより前記ウォームホイールに付着する前記グリースの量を増減することができ、前記ウォーム及び前記ウォームホイールの噛み合い部に供給される前記グリースの量を適正化することが可能になる。
【発明の効果】
【００１２】
上記のように構成した発明によれば、前記ウォーム及び前記ウォームホイールの噛み合い部に適正な量の前記グリースを供給するとともに、経時変化に伴う前記グリースの離油による前記上下ハウジングの前記合わせ面からの油漏れを防止できるウォーム減速機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態におけるウォーム減速機構のウォームホイール軸方向断面の概略図である。
【図２】本発明の実施形態におけるウォーム減速機構のウォームホイール軸直角方向断面の概略図である。
【図３】本発明の実施形態におけるウォームホイール及びハウジングの、車両取り付け状態におけるウォームホイール軸方向断面の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。
【００１５】
コラムタイプ電動パワーステアリング装置は、ステアリングコラム下部周辺に配置されたトルクセンサ、電動機（図略）、ＥＣＵ（図略）及びウォーム減速機構を備えている。ステアリングシャフト下部に配置されたトルクセンサ５、ウォーム減速機構及びステアリングシャフトは図１で示された位置関係で構成されている。
【００１６】
まず、ウォーム減速機構の周辺構成について説明する。
図１、図２に示すように、ウォーム減速機構は、ウォーム８、ウォームホイール９及びその他の構成部品をその内部に収容するハウジングを備えている。ウォームホイール９は、ステアリングシャフトと同軸上にあり、ステアリングシャフトは、アッパーシャフト（図略）、ミドルシャフト１、インプットシャフト２、ロアーシャフト３、及びトーションバー４から構成されている。
【００１７】
ウォームホイール９が連結されているロアーシャフト３の直上にありロアーシャフト３とトーションバー４で連結されたインプットシャフト２の外縁部には、トルクセンサ５が配置されている。インプットシャフト２の上部にはミドルシャフト１が連結され、その先にはアッパーシャフトが連結されている。アッパーシャフトの上端にはステアリングホイール（図略）が装着されている。ロアーシャフト３の下端は、中間軸（図略）を介してラックアンドピニオン式ステアリング装置（図略）に連結されている。
【００１８】
次に、減速機構の構成について説明する。図１、図２に示すように、減速機構は、ウォーム８、ウォーム８に噛み合うウォームホイール９、ウォーム８を回転可能に支持する二対の軸受１９、２０、仕切り板１５、グリース及びそれらを収容する略蓋状の上部ハウジング６及び略有底円筒状の下部ハウジング７から構成されている。ウォーム８は、一対の軸受２０により下部ハウジング７に回転可能に支持されている。ウォームホイール９は、ウォーム８と軸直角に噛み合う状態で一対の軸受１９により上部ハウジング６及び下部ハウジング７に回転可能に支持されている。ウォーム８上部は電動機の出力軸（図略）に連結され、ウォームホイール９の軸は前述のようにロアーシャフト３に連結されている。減速機構のハウジングは、トルクセンサ５を収容するセンサハウジングとしての上部ハウジング６を下部ハウジング７と嵌合、連結されることにより構成されている。上部ハウジング６及び下部ハウジングは嵌合面１２及び合わせ面１３を有している。
【００１９】
仕切り板１５は略円筒形状を成しており、ウォームホイール外周９aとハウジング内周７ａとの間に配置され、両者の間の内部空間を内側空間２１と外側空間２２に２分割している。仕切り板１５の半径方向断面は波形形状を有しており、ウォームホイール外周９ａに最も近い部分である内近接部１５ａは、ウォームホイール外周９ａとの間で一定の間隔（すきま）を有して相対しており、ハウジング内周７ａに最も近い部分である外接触部１５ｂは、ハウジング内周７ａに接触している。内側空間２１には、グリースが封入されている。
【００２０】
図２、図３に示すように、仕切り板１５の上端１６と上部ハウジング６の下面１１との間に上部すきま１４が設けられている。また、ハウジング内部空間の底面２３の外周部に少なくとも２箇所の支持部１８が設置されており、これにより仕切り板１５の下端１７とハウジング内部空間の底面２３との間に下部すきま２４が設けられている。
【００２１】
次に、ウォーム減速機構の周辺構成の作用について説明する。
【００２２】
運転者によりステアリングホイールに負荷された操舵力は、アッパーシャフトに回転トルクとして伝達される。ミドルシャフト１を経てインプットシャフト２に伝達された回転トルクは、トーションバー４によって拡大されたロアーシャフト３の捩じり変位をインプットシャフト２の外縁部に設置されたトルクセンサ５により測定され、測定結果が操舵トルク信号としてＥＣＵ（図略）に送信される。ＥＣＵは操舵トルク信号に基づき必要な操舵捕助力を演算し、該操舵補助力が得られるように制御信号及び駆動電力を電動機（図略）に送信、送電する。
【００２３】
電動機が出力した駆動力は、ウォーム８からウォームホイール９に減速されて伝達され、ウォームホイール９が連結されているロアーシャフト３に操舵補助力として伝達される。ロアーシャフト３において、運転者の操舵力と電動機による操舵補助力が合計され、電動パワーステアリング装置の操舵力として、下部の中間軸（図略）を経てラックアンドピニオン式ステアリング装置へ伝達される。
【００２４】
次に、ウォーム減速機構及び仕切り板１５の作用について説明する。
【００２５】
ウォーム８に伝達された電動機の駆動力は、噛み合うウォームホイール９に伝達され、ウォームホイール９及び下部ハウジング７の間の内側空間２１に封入されたグリースの一部が、ウォームホイール９に付着してウォーム８とウォームホイール９の噛み合い部に供給され円滑な回転に寄与する。
【００２６】
この時、仕切り板１５の内近接部１５aとウォームホイール外周９ａとの間のすきまの大きさが、ウォームホイール９に付着するグリースの量を決定する機能を有し、このすきまの大きさを調整することでウォーム８及びウォームホイール９の噛み合い部に適正な量のグリースを供給することができる。仕切り板１５の内近接部１５ａ及び外接触部１５ｂ間の高さを高くしてすきまを小さくすれば供給するグリース量を減らすことができ、逆に内近接部１５ａ及び外接触部１５ｂ間の高さを低くしてすきまを大きくすれば供給するグリースの量を増やすことができる。
【００２７】
図３に示すように、ウォーム減速機構は通常ウォームホイール９の軸が傾斜した状態で車両に取り付けられている。内側空間２１に封入されたグリースは、経時変化によりグリース内に保持されていた潤滑油分が分離し、グリース表面に分離した油分３０が溜まる。この油分３０が増加して油面が仕切り板１５の上端１６を越えると、油分３０はグリースが封入されている内側空間２１から上部すきま１４を経て外側空間２２に移動しその底部に溜まり、油分３１となる。
【００２８】
またハウジング７の内部空間の底面２３の一部に設けられた支持部１８により、仕切り板１５の下端１７とハウジング７の底面２３との間に下部すきま２４が設けられているため、外側空間２２の底部に溜まった油分は、仕切り板１５の波形で形成された外側空間２２の一区画に留まることなく周辺の区画にも移動が可能である。そのため外側空間２２に溜まることができる油分３１の量は大きく拡大する。本実施形態では、支持部１８を設けて隙間２４を形成したが、仕切り板１５の下端１７の外接触部１５ｂ部分に切り込みを入れて隣接する外側空間２２の区画同士を貫通させることによっても、貯留油分を一区画から周辺区画へ移動させることが可能である。
【００２９】
グリースは二分割された内部空間の一方でウォームホイール９に近い内側空間２１のみに封入されるため、ウォームホイール９に効率的にグリースを供給できる。またグリースが内側空間２１から外側空間２２へ移動することはなく、外側空間２２にはグリースから分離し内側空間２１から上部すきま１４を経て移動した油分のみが溜まる。
【００３０】
次に、本実施形態の効果について説明する。
前述のように仕切り板１５の作用により、ウォームホイール９に適正な量のグリースを供給するとともに、経時変化に伴うグリースの離油による上部ハウジング６と下部ハウジング７との嵌合面１２、及び合わせ面１３からの油漏れを防止することができる。
【００３１】
本実施形態のように、減速機構内のウォームホイール外周９ａとハウジング内周７ａとの間の内部空間に波形断面の略円筒状仕切り板１５を設けて該内部空間を二分割し、内側空間２１をグリース封入空間とし、外側空間２２を分離した油分の貯留空間として分離することにより、分離した油分の貯留空間を拡大して油分が減速機構から外部に漏れることを防止することが可能である。
【００３２】
本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【００３３】
本実施形態においては、仕切り板１５に三角波形の断面形状を持つ略円筒状の薄板を使用しているが、波形断面は三角波形に限られることなく、内近接部及び外接触部を有する形状で空間を半径方向に２分割できるものであればよく、サイン波形、矩形波形等の波形を使用することも可能である。
また、断面は必ずしも波形である必要はなく、ウォームホイール外周９ａとハウジング内周７ａとの間の内部空間を二分割し、仕切り板１５の半径方向内側にウォームホイール９との内近接部１５ａを有し、かつ仕切り板１５の半径方向外側にハウジング内周７ａとの外接触部１５ｂを有し、前記内近接部１５ａ及び前記外接触部１５ｂが円周方向に少なくとも３箇所に略等間隔に配置された略円筒状仕切り板１５であればよい。
【符号の説明】
【００３４】
１：ミドルシャフト、  ２：インプットシャフト、  ３：ロアーシャフト、  
４：トーションバー、  ５：トルクセンサ、  ６：上部ハウジング（センサハウジング）７：下部ハウジング、  ７ａ：ハウジング内周、  ８：ウォーム、  
９：ウォームホイール、  ９ａ：ウォームホイール外周、  １０：ロアーチューブ、  
１２：嵌合面、  １３：合わせ面、  １４：上部すきま、  １５：仕切り板、  
１５ａ：内近接部、  １５ｂ：外接触部、  １６：上端、  １７：下端、  
１８：支持台、  １９：ウォームホイール軸受、  ２０：ウォーム軸受、  
２１：内側空間、  ２２：外側空間、  ２３：内部空間底面、  ２４：下部すきま、  
３０：油分（分離）、  ３１、油分（貯留）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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