電動パワーステアリング装置
【課題】 より厳しい条件下であっても、十分な耐久性能を呈することが可能である潤滑グリースによって、ラックとピニオンとの間の摺動部が潤滑されてなる電動パワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】 舵取り機構の作動に応動して当該舵取り機構に操舵補助力を出力する電動機４と、電動機４を制御するコントローラ６と、ラックハウジング３２内に移動可能に内設されると共に、ラック３５が形成されてなるラックバー３３と、ラックハウジング３２に、軸受３４を介して回転可能に支持されると共に、ラックバー３３に形成されたラック３５に噛合するピニオン３１を備え、ラック３５とピニオン３１を有する摺動部がグリース組成物によって潤滑されてなり、このグリース組成物は、添加剤として硫黄元素を分子構造に含む化合物を含有してなる電動パワーステアリング装置である。
【解決手段】 舵取り機構の作動に応動して当該舵取り機構に操舵補助力を出力する電動機４と、電動機４を制御するコントローラ６と、ラックハウジング３２内に移動可能に内設されると共に、ラック３５が形成されてなるラックバー３３と、ラックハウジング３２に、軸受３４を介して回転可能に支持されると共に、ラックバー３３に形成されたラック３５に噛合するピニオン３１を備え、ラック３５とピニオン３１を有する摺動部がグリース組成物によって潤滑されてなり、このグリース組成物は、添加剤として硫黄元素を分子構造に含む化合物を含有してなる電動パワーステアリング装置である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、舵取り機構の作動に応動して当該舵取り機構に操舵補助力を出力する電動機と、当該電動機を制御するコントローラと、ラック・ピニオン機構と、を備えた電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、一般に、この種の電動パワーステアリング装置としては、舵取り機構に操舵補助力を出力する電動機と、操舵トルクを検出するトルク検出器と、当該トルク検出器からの出力信号に基づいて前記電動機を制御するコントローラと、を備え、ステアリングホイールの操作時の操舵トルクに基づいて、前記コントローラにより前記電動機を駆動制御して、前記舵取り機構に所望の操舵補助力を出力し、前記ステアリングホイールの操作力を軽減するようにしたものがある。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、このような従来の電動パワーステアリング装置は、例えば、車両の旋回時において、ステアリングの操作に伴い舵取り機構が最大限に作動された状態で、さらに運転者がステアリングホイールをきり込む方向に操作しようとして、ステアリングホイールに操作力を付与すると、操舵トルクが発生し、舵取り機構がこれ以上動作しないにも関わらず、前記電動機が駆動し続けてしまう。したがって、バッテリの消耗が早く、且つ前記電動機のモータコイルが加熱して焼き付く虞もある。
【０００４】
そこで、舵取り機構の作動に応動して該舵取り機構に操舵補助力を出力する電動機と、当該電動機を制御するコントローラを備え、ラックバーを軸方向に移動自在に内装するラックハウジングに、前記コントローラに電気的に接続される受止部を設けると共に、前記ラックバーに、舵取り機構の最大舵取り操作時に前記受止部と当接するストッパを設け、このストッパが前記受止部に当接する際に、前記電動機の停止信号を前記コントローラに出力するようにすることで、ステアリング操作による舵取り機構を最大に作動させた位置で、前記電動機を確実に停止させることができるラックアンドピニオン式電動パワーステアリング装置も紹介されている。（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
前述した特許文献２に記載されているようなラックアンドピニオン式電動パワーステアリング装置では、ラックバーに形成されたラックと、このラックに噛合するピニオンとの間に、これらの駆動をスムーズに行う目的で、潤滑グリースが塗布されている。この部位に使用される潤滑グリースとしては、増ちょう剤がリチウム石鹸であり、基油が鉱油であるものが一般的に使用されている。また、潤滑グリースの極圧性能を高めるために、ジチオカルバミン酸亜鉛を１〜３％添加する場合もある。
【特許文献１】特開昭６１−８１８６８号公報
【特許文献２】特開平１−２１５６６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、一般的に、大型車は、必要とされる操舵補助力が、小型車及び中型車に比べ大きく、ラックとピニオンとの間の駆動面圧が上昇することが知られている。したがって、前記従来の電動パワーステアリング装置を大型車に適用しようとする場合は、前述したリチウム石鹸−鉱油組成の潤滑グリース以上に十分な耐久性能を備えた潤滑グリースを使用することが望まれている。
【０００７】
そこで、本発明は、このような従来の電動パワーステアリング装置を改良することを課題とするものであり、より厳しい条件下であっても、十分な耐久性能を呈することが可能である潤滑グリースによって、ラックとピニオンとの間の摺動部が潤滑されてな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】
【０００８】
この目的を達成するため、本発明は、舵取り機構の作動に応動して当該舵取り機構に操舵補助力を出力する電動機と、前記電動機を制御するコントローラと、ラックハウジング内に移動可能に内設され、且つ前記コントローラに接続されると共に、ラックが形成されてなるラックバーと、前記ラックハウジングに、軸受を介して回転可能に支持されると共に、前記ラックバーに形成されたラックに噛合するピニオンと、を備えてなる電動パワーステアリング装置であって、前記ラックとピニオンとの摺動部がグリース組成物により潤滑されてなり、前記グリース組成物は、添加剤として硫黄元素を分子構造に含む化合物を含有してなる電動パワーステアリング装置を提供するものである。
【０００９】
この構成を備えた電動パワーステアリング装置は、ラックとピニオンとの摺動部に適用されるグリース組成物が、硫黄元素を分子構造に含む化合物を含有してなるため、当該摺動部のピッチング発生や摩耗を防止することができ、ラック・ピニオン機構の高負荷容量化、長寿命化を可能にすることができ、より厳しい条件下で使用された場合であっても、十分な耐久性能を呈することができる。
【００１０】
ここで、本発明にかかるグリース組成物に添加されている硫黄元素を分子構造に含む化合物は、ラックとピニオンの接触摩擦面下で複数の反応を経て、最終的には硫化鉄を生成し、ラックとピニオン（母材）の直接接触による破損を防止することができる。この硫化鉄は、鉄よりも剪断応力が小さい物質であり、ラックとピニオンの歯間の摩擦力を低減することによって、ピッチングの発生を防ぐことができる。すなわち、ラックとピニオン間で直接接触が起きることを防止することができる。したがって、例えば、摺動母材である鉄同士（ラックとピニオン）の直接接触が起きると、その接触部位で異常な発熱が生じ、潤滑状態が悪化して摩耗、スカッフィング等の破損が発生することがあるが、本願発明にかかるグリース組成物を適用することにより、潤滑状態が悪化して摩耗、スカッフィング等の破損が発生することを回避することができる。
【００１１】
前記硫化鉄は、接触摩擦面にて、硫黄元素を分子構造に含む化合物の硫黄と母材中の鉄とが反応して鉄メルカプチドが生成し、さらにそのＣ−Ｓ結合が解離することにより生成する。したがって、硫黄元素を分子構造に含む化合物による接触面圧の焼き付き防止作用は、Ｃ−Ｓ結合が切れやすいほど高くなる。
【００１２】
Ｃ−Ｓ結合の切れやすさは、各化合物に導入される官能基によって異なる。例えば、下記に記載する化学式（Ｉ）〜（III）に示す官能基では、（Ｉ）＜（II）＜（III）の順で焼き付き防止性能が高くなる。これは、とり得る共鳴構造数が多くなるほど、Ｃ−Ｓ結合が切れやすくなるためである。本発明においては、アリル基、ベンジル基、シンナミル基等の多くの共鳴構造をとり得る官能基が硫黄原子に結合した分子構造を持つ化合物（硫黄元素を分子構造に含む化合物）が、Ｃ−Ｓ結合の結合エネルギーが小さく、低摩擦性、耐摩耗性及び耐スカッフィング性に優れることから好ましい。そしてまた、分子構造中のＣ−Ｓ結合の数が少ない方が、より優れた耐ピッチング・スカッフィング性能を示すので好ましい。
【００１３】
【化１】
【００１４】
前記硫黄元素を分子構造に含む化合物は、スルフィド化合物、硫化油脂、硫化オレフィン、硫化脂肪酸、硫化エステルからなる群の中から選択される少なくとも１種からなり、且つこの硫黄元素を分子構造に含む化合物は、前記グリース組成物全量に対して、硫黄換算で０．００１重量％以上、５重量％以下の割合で含有されることが好適である。
【００１５】
硫黄元素を分子構造に含む化合物の含油量が、前記グリース組成物全量に対して硫黄換算で０．００１重量％未満であると、硫化鉄の生成量が少なくなり、前記ラックとピニオンとの摺動部における耐久性を向上することが困難になる傾向となる。一方、硫黄元素を分子構造に含む化合物の含油量が、前記グリース組成物全量に対して硫黄換算で５重量％を超えると、相対的に基油量が少なくなるため、グリース組成物の潤滑性能が低下する傾向にある。
【００１６】
前記スルフィド化合物としては、ジスルフィド化合物、モノスルフィド化合物、ポリスルフィド化合物等が挙げられるが、ジスルフィド化合物とモノスルフィド化合物とでは、ジスルフィド化合物の方が焼き付き防止性能が高い。これは以下に示すように、硫化鉄皮膜の生成過程から理解される。
【００１７】
モノスルフィド化合物では金属面に−Ｓ−が吸着した後、鉄メルカプチドの生成に際してＣ−Ｓ結合を一つ解離、さらに鉄メルカプチドが分解して硫化鉄を生じるのに残余のＣ−Ｓ結合をさらに一つ、と正味２つのＣ−Ｓ結合を切断しなければならない。
【００１８】
これに対し、ジスルフィド化合物では、先ず、−Ｓ−Ｓ−結合が金属面に吸着した後、比較的弱い結合であるＳ−Ｓ結合が切れて鉄メルカプチドを生成し、その後Ｃ−Ｓ結合を一つだけ解離して硫化鉄を生じる。したがって、ジスルフィド化合物は、モノスルフィド化合物よりも反応性が高く、少ないエネルギーで硫化鉄反応膜を生成することができる。
【００１９】
上記と同じことが、ジスルフィド化合物とポリスルフィド化合物についてもいえる。但し、Ｓ−Ｓ結合において、硫黄の個数が多くなるほど、その反応性が増す反面、添加剤の有する腐食性が顕在化しやすくなる。すなわち、一分子中における硫黄元素の数が多すぎると、耐摩耗性を発揮せず、かえって摩耗を促進する虞がある。したがって、本発明で使用するスルフィド化合物に含まれる硫黄元素鎖の硫黄の個数は、一分子あたり１〜８個とすることが好適である。
【００２０】
また、前記硫黄元素を分子構造に含む化合物は、その炭素鎖長が短いものほど優れた性能を示す。これは、炭素数が少なくなるほど、接触摩擦面における硫黄の表面濃度が相対的に大きくなるためであると考えられる。
【００２１】
また、本発明にかかる電動パワーステアリング装置に適用されるグリース組成物は、ジチオカルバミン酸モリブデン、ジチオリン酸モリブデン、ジチオカルバミン酸亜鉛、ジチオリン酸亜鉛からなる群の中から選択される少なくとも１種を、さらに含有してなることが好ましい。
【００２２】
このジチオカルバミン酸モリブデン、ジチオリン酸モリブデン、ジチオカルバミン酸亜鉛、ジチオリン酸亜鉛からなる群の中から選択される少なくとも１種の含有量は、前記グリース組成物全量に対して、０．５質量％以上、６．０質量％以下の割合であることが好適である。特に、この含有量が、前記グリース組成物全量に対して、６．０質量％を越える場合は、含有量の増加に見合う効果が期待できないばかりか、相対的に基油や、硫黄元素を分子構造に含む化合物の含有量が少なくなり、グリース組成物の潤滑性能が低下する傾向にある。また、グリース組成物中で、これらが凝集し、トルクが上昇する等の好ましくない現象を招く虞もある。
【００２３】
前記グリース組成物の増ちょう剤としては、リチウム石鹸、リチウムコンプレックス石鹸、ジウレア化合物からなる群の中から選択される少なくとも１種を採用することが、コスト面、耐熱性から好適である。
【００２４】
また、前記グリース組成物の基油は、４０℃における動粘度が、３０ｍｍ2／ｓ以上、６００ｍｍ2／ｓ以下である潤滑油からなることが好適である。基油の４０℃における動粘度が、３０ｍｍ2／ｓ未満であると、基油保持能力に欠け、ラックとピニオンとの摺動部の摩耗を十分に防止することが困難になる傾向となる。一方、基油の４０℃における動粘度が、６００ｍｍ2／ｓを超えると、基油の低温流動性が悪化し、低温環境下において、グリース組成物の流動抵抗が増すことから、ラック・ピニオン機構における伝達動力の損失が増加する傾向となる。
【００２５】
前記グリース組成物の基油は、鉱油、精製鉱油、ポリαオレフィンからなる群の中から選択される少なくとも１種を採用することが好適である。これらの鉱油、精製鉱油、ポリαオレフィンは、樹脂に悪影響を及ぼし難く、多数の樹脂製部材が使用されている電動パワーステアリング装置に好適に使用することができる。
【００２６】
また、前記グリース組成物の基油は、混和ちょう度が２２０以上、３６０以下、より好ましくは、２３０以上、３２０以下、であることが好ましい。基油の混和ちょう度が２２０未満であると、グリース組成物が硬く、流動抵抗が大きくなり、ラック・ピニオン機構における伝達動力の損失が増加する傾向となる。一方、基油の混和ちょう度が３６０を超えると、グリース組成物が軟らかく、ラックとピニオンとの摺動部から流出し易くなる傾向にあり、潤滑に十分に寄与しなくなる虞もある。
【００２７】
さらにまた、本発明にかかる電動パワーステアリング装置に適用されるグリース組成物は、前述した成分に加え、さらに、各種潤滑油やグリースに一般的に用いられている酸化防止剤、防錆剤、ポリマー添加剤等を適宜添加することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明にかかる電動パワーステアリング装置は、硫黄元素を分子構造に含む化合物を含有してなるグリース組成物を、ラックとピニオンとの摺動部に適用しているため、当該摺動部のピッチング発生や摩耗を防止することができる。この結果、ラック・ピニオン機構の高負荷容量化、長寿命化を可能にすることができ、より厳しい条件下で使用された場合であっても、十分な耐久性能を呈することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
次に、本発明の好適な実施の形態にかかる電動パワーステアリング装置について図面を参照して説明する。なお、以下に記載される実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施の形態にのみ限定するものではない。したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施することができる。
【００３０】
図１は、本発明の実施の形態にかかる電動パワーステアリング装置の概略図であり、一部を断面で示す図、図２は、図１に示す電動パワーステアリング装置の一部拡大断面図である。
【００３１】
図１及び図２に示すように、本実施の形態にかかる電動パワーステアリング装置は、ステアリング部１０と、ステアリング部１０の作動に応動してステアリング部１０に操舵補助力を出力する電動機４と、電動機４を制御するコントローラ６と、ステアリング部１０に連結されたラック・ピニオン機構３と、を備えて構成されている。
【００３２】
ステアリング部１０は、舵取り機構であり、図示しないボディに固定されるステアリングコラム１と、ステアリングコラム１の上部に接続されたステアリングシャフト２と、ステアリングシャフト２の上端に配設されたステアリングホイール２１と、を備えて構成されている。
【００３３】
ステアリングコラム１は、ステアリングシャフト２を回転可能に支持すると共に、その下端が、後に詳述するラック・ピニオン機構３の構成要素であるピニオン３１に連結シャフト２２を介して連結されている。また、ステアリングコラム１の内部には、ステアリングシャフト２に接続されて、ステアリングホイール２１の操作時のトルクを検出するトルク検出器５ａと、ステアリングシャフト２に接続されて、ステアリングホイール２１の操舵方向を検出する操舵方向検出器５ｂが配設されている。
【００３４】
ラック・ピニオン機構３は、筒状のラックハウジング３２と、両端がラックハウジング３２から延出可能なようにラックハウジング３２に移動可能に内設されると共に、ラック３５が形成されてなるラックバー３３と、ラックハウジング３２に、軸受３４を介して回転可能に支持されると共に、ラックバー３３に形成されたラック３５に噛合するピニオン３１と、を備えて構成されている。
【００３５】
ラックバー３３の長手方向両端には、タイロッド３６の一端が各々接続されており、これらのタイロッド３６の他端は、図示しない左右前輪の車軸に組み付けられたナックルアーム（図示せず）に接続されている。
【００３６】
コントローラ６は、トルク検出器５ａ及び操舵方向検出器５ｂから出力された出力信号に基づいて、電動機４の駆動を制御するマイクロコンピュータから構成されている。
【００３７】
ラックハウジング３２の長手方向両端には、コントローラ６に電気的に接続される受止部７が、各々設けられている。また、ラックバー３３の両端には、ステアリング部１０による（舵取り機構）最大舵取り操作時、すなわち、ステアリングホイール２１の操作により前輪を左、もしくは右に最大にきった時、各々の受止部７にそれぞれ当接するストッパ８が設けられている。そして、各々の受止部７は、ストッパ８が当接した際に、電動機４を停止させるための停止信号をコントローラ６に出力し、この停止信号を受信したコントローラ６は、電動機４を停止させる。
【００３８】
ラック３５と、ピニオン３１との間には、その駆動をスムーズに行えるようにグリース組成物（潤滑グリース）が塗布されている。このグリース組成物としては、表１に示す組成のもの（実施例１〜実施例１７）を使用した。
【００３９】
なお、表１に示す組成のグリース組成物（実施例１〜実施例１７）では、基油動粘度を８０に、グリース組成物の混和ちょう度を２８０に統一した。また、硫黄元素を分子構造に含む化合物を含有してなる添加剤の濃度は、グリース組成物全量に対して、硫黄濃度が０．５％になるように調整した。
【００４０】
表１に示す実施例１０〜実施例１５については、ＭｏＤＴＣ（ジチオカルバミン酸モリブデン）、ＭｏＤＴＰ（ジチオリン酸モリブデン）ＺｎＤＴＣ（ジチオカルバミン酸亜鉛）、ＺｎＤＴＰ（ジチオリン酸亜鉛）を各々、グリース組成物全量に対して１．５質量％添加した。
【００４１】
また、表１に示す実施例１６で増ちょう剤として用いたジウレアは、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートと、シクロヘキシルアミンとの反応によって生成した。
【００４２】
そしてまた、表１に示す実施例１７で増ちょう剤として用いたリチウムコンプレックス石鹸は、１，２−ヒドロキシステアリン酸と、アゼライン酸と、水酸化リチウムとの鹸化反応によって生成した。
【００４３】
【表１】
【００４４】
ラック３５と、ピニオン３１との間に、表１に示す組成のグリース組成物（実施例１〜実施例１７）を塗布した本発明にかかる電動パワーステアリング装置は、ラック・ピニオン機構３の高負荷容量化、長寿命化を可能にすることができ、より厳しい条件下で使用された場合であっても、十分な耐久性能を呈することができた。
【００４５】
次に、比較として、硫黄元素を分子構造に含まない化合物を添加剤として含有してなるグリース組成物（比較例）を製造した。このグリース組成物（比較例）の組成を表１に示す。
【００４６】
次いで、表１に示す組成のグリース組成物（実施例１〜実施例１７及び比較例）について、図３に示す構造のラック・ピニオン機構を利用して、ピッチング発生に及ぼす影響について、以下の条件で調査した。
【００４７】
ピニオンとラックとの間の最大接触面圧を１．８Ｇｐａ、雰囲気温度を８０℃とし、ピニオンを回転速度３００ｍｉｎ-1で左右往復回転させ、ラックを左右に運動させる。１００時間毎に試験を中断して、ラック歯面及びピニオン歯面を観察し、ピッチングが発見された時点で、試験を終了して、それまでの総運転時間をラック・ピニオン機構の耐久時間とした。なお、この耐久時間は、比較例を基準として（１として）、実施例の値をこれに対する比で示している。この結果を表２に示す。
【００４８】
【表２】
【００４９】
表２から、実施例１〜実施例１７は、比較例に比べ、耐久寿命が向上していることが確認された。
【００５０】
また、実施例１〜実施例１７については、スルフィド系の添加剤（実施例１〜実施例３）よりも、硫化油紙系の添加剤（実施例４〜実施例９）を使用した方が、さらに耐久寿命が向上していることが判る。
【００５１】
また、実施例１０〜実施例１３については、実施例６との比較から、添加剤として、硫化オレフィンに加え、ＭｏＤＴＣ、ＭｏＤＴＰ、ＺｎＤＴＣ、ＺｎＤＴＰから選択される少なくとも一種を共存させることで、相乗効果が得られ、耐久寿命がより一層向上したことが判る。
【００５２】
さらに、実施例１３〜実施例１５の比較から、基油としては、ポリオールエステル油のような極性の強い潤滑油よりも、ポリαオレフィンや鉱油等の無極性である潤滑油の方がより好、すなわち溶解性が高い基油においては、添加剤が摺動部表面で反応するよりも溶媒中に溶解している方が、エネルギー的に有利であり、それ故に添加剤の効果が発揮されにくくなるからである。
【００５３】
次に、増ちょう剤としてリチウム石鹸を使用し、４０℃における動粘度が６５ｍｍ2／ｓのポリαオレフィンを基油としたベースグリースに、ジベンジルジスルフィド、及びジベンジルスルフィドを、各々濃度を変えて配合したグリース組成物について、前述した試験と同様の試験を行い、同様に耐久寿命の評価を行った。但し、この評価においては、添加剤が配合されていない（ジベンジルジスルフィドの濃度＝０、及びジベンジルスルフィドの濃度＝０）グリース組成物の耐久寿命を基準として（１として）示している。また、各々のグリース組成物は、混和ちょう度が２８０となるように調整した。この結果を図４に示す。
【００５４】
図４から、グリース組成物全量に対する硫黄濃度が０．００１重量％以上であると、添加剤無添加のグリース組成物に比べ、耐久寿命が２．５倍以上になることが判る。また、硫黄濃度が５重量％を超えると、相対的に基油量が少なくなるため、グリース組成物の潤滑性能が低下し、耐久寿命が低下する傾向にあることが判る。
【００５５】
次に、硫黄元素を分子構造に含む化合物を含有してなる添加剤に加え、さらに添加されるＭｏＤＴＣ、ＭｏＤＴＰ、ＺｎＤＴＣ、ＺｎＤＴＰの好ましい配合量を調査するため、以下に示す条件で試験を行った。
【００５６】
先ず、表１に示す実施例１１の添加剤の配合量を種々変更して、前述した試験と同様の試験を行い、同様に耐久寿命の評価を行った。但し、この評価においては、表１に示す比較例の耐久寿命を基準として（１として）示している。この結果を図５に示す。
【００５７】
図５から、ＺｎＤＴＰの含有量は、グリース組成物全量に対して０．５質量％以上であることが好ましいと判断することができる。また、ＺｎＤＴＰを、グリース組成物全量に対して６質量％以上添加しても、その添加量に見合うだけの効果を上げることができず、コスト上不利益となることが判る。したがって、本発明にかかるグリース組成物においては、ＺｎＤＴＰの適用濃度は、０．５質量％以上、６．０質量％以下であることが好ましく、１．０質量％以上、６．０質量％以下であることがより好ましい。
【００５８】
さらに、ＭｏＤＴＣ、ＭｏＤＴＰ、ＺｎＤＴＣについても、同様の試験を行ったところ、同様の結果が得られた。
【００５９】
これより、本発明にかかるグリース組成物の成分として使用する金属ジチオリン酸塩、金属ジチオカルバミン酸塩の含有量は、グリース組成物全量に対して０．５質量％以上であることが好ましいと判断することができる。また、金属ジチオリン酸塩、金属ジチオカルバミン酸塩を、グリース組成物全量に対して６質量％以上添加しても、その添加量に見合うだけの効果を上げることができず、コスト上不利益となることが判る。したがって、本発明にかかるグリース組成物においては、金属ジチオリン酸塩、金属ジチオカルバミン酸塩の適用濃度は、０．５質量％以上、６．０質量％以下であることが好ましく、１．０質量％以上、６．０質量％以下であることがより好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施の形態にかかる電動パワーステアリング装置の概略図であり、一部を断面で示す図である。
【図２】図１に示す電動パワーステアリング装置の一部拡大断面図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる電動パワーステアリング装置に適用されるグリース組成物の耐久性試験に使用されるラック・ピニオン機構を示す概略図である。
【図４】グリース組成物全量に対する硫黄濃度（重量％）と耐久寿命比との関係を示す図である。
【図５】グリース組成物全量に対するＺｎＤＴＰの配合量（質量％）と耐久寿命比との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
３ ラック・ピニオン機構
４ 電動機
６ コントローラ
１０ ステアリング部
３１ ピニオン
３２ ラックハウジング
３３ ラックバー
３４ 軸受
３５ ラック
【技術分野】
【０００１】
本発明は、舵取り機構の作動に応動して当該舵取り機構に操舵補助力を出力する電動機と、当該電動機を制御するコントローラと、ラック・ピニオン機構と、を備えた電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、一般に、この種の電動パワーステアリング装置としては、舵取り機構に操舵補助力を出力する電動機と、操舵トルクを検出するトルク検出器と、当該トルク検出器からの出力信号に基づいて前記電動機を制御するコントローラと、を備え、ステアリングホイールの操作時の操舵トルクに基づいて、前記コントローラにより前記電動機を駆動制御して、前記舵取り機構に所望の操舵補助力を出力し、前記ステアリングホイールの操作力を軽減するようにしたものがある。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、このような従来の電動パワーステアリング装置は、例えば、車両の旋回時において、ステアリングの操作に伴い舵取り機構が最大限に作動された状態で、さらに運転者がステアリングホイールをきり込む方向に操作しようとして、ステアリングホイールに操作力を付与すると、操舵トルクが発生し、舵取り機構がこれ以上動作しないにも関わらず、前記電動機が駆動し続けてしまう。したがって、バッテリの消耗が早く、且つ前記電動機のモータコイルが加熱して焼き付く虞もある。
【０００４】
そこで、舵取り機構の作動に応動して該舵取り機構に操舵補助力を出力する電動機と、当該電動機を制御するコントローラを備え、ラックバーを軸方向に移動自在に内装するラックハウジングに、前記コントローラに電気的に接続される受止部を設けると共に、前記ラックバーに、舵取り機構の最大舵取り操作時に前記受止部と当接するストッパを設け、このストッパが前記受止部に当接する際に、前記電動機の停止信号を前記コントローラに出力するようにすることで、ステアリング操作による舵取り機構を最大に作動させた位置で、前記電動機を確実に停止させることができるラックアンドピニオン式電動パワーステアリング装置も紹介されている。（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
前述した特許文献２に記載されているようなラックアンドピニオン式電動パワーステアリング装置では、ラックバーに形成されたラックと、このラックに噛合するピニオンとの間に、これらの駆動をスムーズに行う目的で、潤滑グリースが塗布されている。この部位に使用される潤滑グリースとしては、増ちょう剤がリチウム石鹸であり、基油が鉱油であるものが一般的に使用されている。また、潤滑グリースの極圧性能を高めるために、ジチオカルバミン酸亜鉛を１〜３％添加する場合もある。
【特許文献１】特開昭６１−８１８６８号公報
【特許文献２】特開平１−２１５６６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、一般的に、大型車は、必要とされる操舵補助力が、小型車及び中型車に比べ大きく、ラックとピニオンとの間の駆動面圧が上昇することが知られている。したがって、前記従来の電動パワーステアリング装置を大型車に適用しようとする場合は、前述したリチウム石鹸−鉱油組成の潤滑グリース以上に十分な耐久性能を備えた潤滑グリースを使用することが望まれている。
【０００７】
そこで、本発明は、このような従来の電動パワーステアリング装置を改良することを課題とするものであり、より厳しい条件下であっても、十分な耐久性能を呈することが可能である潤滑グリースによって、ラックとピニオンとの間の摺動部が潤滑されてな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】
【０００８】
この目的を達成するため、本発明は、舵取り機構の作動に応動して当該舵取り機構に操舵補助力を出力する電動機と、前記電動機を制御するコントローラと、ラックハウジング内に移動可能に内設され、且つ前記コントローラに接続されると共に、ラックが形成されてなるラックバーと、前記ラックハウジングに、軸受を介して回転可能に支持されると共に、前記ラックバーに形成されたラックに噛合するピニオンと、を備えてなる電動パワーステアリング装置であって、前記ラックとピニオンとの摺動部がグリース組成物により潤滑されてなり、前記グリース組成物は、添加剤として硫黄元素を分子構造に含む化合物を含有してなる電動パワーステアリング装置を提供するものである。
【０００９】
この構成を備えた電動パワーステアリング装置は、ラックとピニオンとの摺動部に適用されるグリース組成物が、硫黄元素を分子構造に含む化合物を含有してなるため、当該摺動部のピッチング発生や摩耗を防止することができ、ラック・ピニオン機構の高負荷容量化、長寿命化を可能にすることができ、より厳しい条件下で使用された場合であっても、十分な耐久性能を呈することができる。
【００１０】
ここで、本発明にかかるグリース組成物に添加されている硫黄元素を分子構造に含む化合物は、ラックとピニオンの接触摩擦面下で複数の反応を経て、最終的には硫化鉄を生成し、ラックとピニオン（母材）の直接接触による破損を防止することができる。この硫化鉄は、鉄よりも剪断応力が小さい物質であり、ラックとピニオンの歯間の摩擦力を低減することによって、ピッチングの発生を防ぐことができる。すなわち、ラックとピニオン間で直接接触が起きることを防止することができる。したがって、例えば、摺動母材である鉄同士（ラックとピニオン）の直接接触が起きると、その接触部位で異常な発熱が生じ、潤滑状態が悪化して摩耗、スカッフィング等の破損が発生することがあるが、本願発明にかかるグリース組成物を適用することにより、潤滑状態が悪化して摩耗、スカッフィング等の破損が発生することを回避することができる。
【００１１】
前記硫化鉄は、接触摩擦面にて、硫黄元素を分子構造に含む化合物の硫黄と母材中の鉄とが反応して鉄メルカプチドが生成し、さらにそのＣ−Ｓ結合が解離することにより生成する。したがって、硫黄元素を分子構造に含む化合物による接触面圧の焼き付き防止作用は、Ｃ−Ｓ結合が切れやすいほど高くなる。
【００１２】
Ｃ−Ｓ結合の切れやすさは、各化合物に導入される官能基によって異なる。例えば、下記に記載する化学式（Ｉ）〜（III）に示す官能基では、（Ｉ）＜（II）＜（III）の順で焼き付き防止性能が高くなる。これは、とり得る共鳴構造数が多くなるほど、Ｃ−Ｓ結合が切れやすくなるためである。本発明においては、アリル基、ベンジル基、シンナミル基等の多くの共鳴構造をとり得る官能基が硫黄原子に結合した分子構造を持つ化合物（硫黄元素を分子構造に含む化合物）が、Ｃ−Ｓ結合の結合エネルギーが小さく、低摩擦性、耐摩耗性及び耐スカッフィング性に優れることから好ましい。そしてまた、分子構造中のＣ−Ｓ結合の数が少ない方が、より優れた耐ピッチング・スカッフィング性能を示すので好ましい。
【００１３】
【化１】
【００１４】
前記硫黄元素を分子構造に含む化合物は、スルフィド化合物、硫化油脂、硫化オレフィン、硫化脂肪酸、硫化エステルからなる群の中から選択される少なくとも１種からなり、且つこの硫黄元素を分子構造に含む化合物は、前記グリース組成物全量に対して、硫黄換算で０．００１重量％以上、５重量％以下の割合で含有されることが好適である。
【００１５】
硫黄元素を分子構造に含む化合物の含油量が、前記グリース組成物全量に対して硫黄換算で０．００１重量％未満であると、硫化鉄の生成量が少なくなり、前記ラックとピニオンとの摺動部における耐久性を向上することが困難になる傾向となる。一方、硫黄元素を分子構造に含む化合物の含油量が、前記グリース組成物全量に対して硫黄換算で５重量％を超えると、相対的に基油量が少なくなるため、グリース組成物の潤滑性能が低下する傾向にある。
【００１６】
前記スルフィド化合物としては、ジスルフィド化合物、モノスルフィド化合物、ポリスルフィド化合物等が挙げられるが、ジスルフィド化合物とモノスルフィド化合物とでは、ジスルフィド化合物の方が焼き付き防止性能が高い。これは以下に示すように、硫化鉄皮膜の生成過程から理解される。
【００１７】
モノスルフィド化合物では金属面に−Ｓ−が吸着した後、鉄メルカプチドの生成に際してＣ−Ｓ結合を一つ解離、さらに鉄メルカプチドが分解して硫化鉄を生じるのに残余のＣ−Ｓ結合をさらに一つ、と正味２つのＣ−Ｓ結合を切断しなければならない。
【００１８】
これに対し、ジスルフィド化合物では、先ず、−Ｓ−Ｓ−結合が金属面に吸着した後、比較的弱い結合であるＳ−Ｓ結合が切れて鉄メルカプチドを生成し、その後Ｃ−Ｓ結合を一つだけ解離して硫化鉄を生じる。したがって、ジスルフィド化合物は、モノスルフィド化合物よりも反応性が高く、少ないエネルギーで硫化鉄反応膜を生成することができる。
【００１９】
上記と同じことが、ジスルフィド化合物とポリスルフィド化合物についてもいえる。但し、Ｓ−Ｓ結合において、硫黄の個数が多くなるほど、その反応性が増す反面、添加剤の有する腐食性が顕在化しやすくなる。すなわち、一分子中における硫黄元素の数が多すぎると、耐摩耗性を発揮せず、かえって摩耗を促進する虞がある。したがって、本発明で使用するスルフィド化合物に含まれる硫黄元素鎖の硫黄の個数は、一分子あたり１〜８個とすることが好適である。
【００２０】
また、前記硫黄元素を分子構造に含む化合物は、その炭素鎖長が短いものほど優れた性能を示す。これは、炭素数が少なくなるほど、接触摩擦面における硫黄の表面濃度が相対的に大きくなるためであると考えられる。
【００２１】
また、本発明にかかる電動パワーステアリング装置に適用されるグリース組成物は、ジチオカルバミン酸モリブデン、ジチオリン酸モリブデン、ジチオカルバミン酸亜鉛、ジチオリン酸亜鉛からなる群の中から選択される少なくとも１種を、さらに含有してなることが好ましい。
【００２２】
このジチオカルバミン酸モリブデン、ジチオリン酸モリブデン、ジチオカルバミン酸亜鉛、ジチオリン酸亜鉛からなる群の中から選択される少なくとも１種の含有量は、前記グリース組成物全量に対して、０．５質量％以上、６．０質量％以下の割合であることが好適である。特に、この含有量が、前記グリース組成物全量に対して、６．０質量％を越える場合は、含有量の増加に見合う効果が期待できないばかりか、相対的に基油や、硫黄元素を分子構造に含む化合物の含有量が少なくなり、グリース組成物の潤滑性能が低下する傾向にある。また、グリース組成物中で、これらが凝集し、トルクが上昇する等の好ましくない現象を招く虞もある。
【００２３】
前記グリース組成物の増ちょう剤としては、リチウム石鹸、リチウムコンプレックス石鹸、ジウレア化合物からなる群の中から選択される少なくとも１種を採用することが、コスト面、耐熱性から好適である。
【００２４】
また、前記グリース組成物の基油は、４０℃における動粘度が、３０ｍｍ2／ｓ以上、６００ｍｍ2／ｓ以下である潤滑油からなることが好適である。基油の４０℃における動粘度が、３０ｍｍ2／ｓ未満であると、基油保持能力に欠け、ラックとピニオンとの摺動部の摩耗を十分に防止することが困難になる傾向となる。一方、基油の４０℃における動粘度が、６００ｍｍ2／ｓを超えると、基油の低温流動性が悪化し、低温環境下において、グリース組成物の流動抵抗が増すことから、ラック・ピニオン機構における伝達動力の損失が増加する傾向となる。
【００２５】
前記グリース組成物の基油は、鉱油、精製鉱油、ポリαオレフィンからなる群の中から選択される少なくとも１種を採用することが好適である。これらの鉱油、精製鉱油、ポリαオレフィンは、樹脂に悪影響を及ぼし難く、多数の樹脂製部材が使用されている電動パワーステアリング装置に好適に使用することができる。
【００２６】
また、前記グリース組成物の基油は、混和ちょう度が２２０以上、３６０以下、より好ましくは、２３０以上、３２０以下、であることが好ましい。基油の混和ちょう度が２２０未満であると、グリース組成物が硬く、流動抵抗が大きくなり、ラック・ピニオン機構における伝達動力の損失が増加する傾向となる。一方、基油の混和ちょう度が３６０を超えると、グリース組成物が軟らかく、ラックとピニオンとの摺動部から流出し易くなる傾向にあり、潤滑に十分に寄与しなくなる虞もある。
【００２７】
さらにまた、本発明にかかる電動パワーステアリング装置に適用されるグリース組成物は、前述した成分に加え、さらに、各種潤滑油やグリースに一般的に用いられている酸化防止剤、防錆剤、ポリマー添加剤等を適宜添加することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明にかかる電動パワーステアリング装置は、硫黄元素を分子構造に含む化合物を含有してなるグリース組成物を、ラックとピニオンとの摺動部に適用しているため、当該摺動部のピッチング発生や摩耗を防止することができる。この結果、ラック・ピニオン機構の高負荷容量化、長寿命化を可能にすることができ、より厳しい条件下で使用された場合であっても、十分な耐久性能を呈することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
次に、本発明の好適な実施の形態にかかる電動パワーステアリング装置について図面を参照して説明する。なお、以下に記載される実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施の形態にのみ限定するものではない。したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施することができる。
【００３０】
図１は、本発明の実施の形態にかかる電動パワーステアリング装置の概略図であり、一部を断面で示す図、図２は、図１に示す電動パワーステアリング装置の一部拡大断面図である。
【００３１】
図１及び図２に示すように、本実施の形態にかかる電動パワーステアリング装置は、ステアリング部１０と、ステアリング部１０の作動に応動してステアリング部１０に操舵補助力を出力する電動機４と、電動機４を制御するコントローラ６と、ステアリング部１０に連結されたラック・ピニオン機構３と、を備えて構成されている。
【００３２】
ステアリング部１０は、舵取り機構であり、図示しないボディに固定されるステアリングコラム１と、ステアリングコラム１の上部に接続されたステアリングシャフト２と、ステアリングシャフト２の上端に配設されたステアリングホイール２１と、を備えて構成されている。
【００３３】
ステアリングコラム１は、ステアリングシャフト２を回転可能に支持すると共に、その下端が、後に詳述するラック・ピニオン機構３の構成要素であるピニオン３１に連結シャフト２２を介して連結されている。また、ステアリングコラム１の内部には、ステアリングシャフト２に接続されて、ステアリングホイール２１の操作時のトルクを検出するトルク検出器５ａと、ステアリングシャフト２に接続されて、ステアリングホイール２１の操舵方向を検出する操舵方向検出器５ｂが配設されている。
【００３４】
ラック・ピニオン機構３は、筒状のラックハウジング３２と、両端がラックハウジング３２から延出可能なようにラックハウジング３２に移動可能に内設されると共に、ラック３５が形成されてなるラックバー３３と、ラックハウジング３２に、軸受３４を介して回転可能に支持されると共に、ラックバー３３に形成されたラック３５に噛合するピニオン３１と、を備えて構成されている。
【００３５】
ラックバー３３の長手方向両端には、タイロッド３６の一端が各々接続されており、これらのタイロッド３６の他端は、図示しない左右前輪の車軸に組み付けられたナックルアーム（図示せず）に接続されている。
【００３６】
コントローラ６は、トルク検出器５ａ及び操舵方向検出器５ｂから出力された出力信号に基づいて、電動機４の駆動を制御するマイクロコンピュータから構成されている。
【００３７】
ラックハウジング３２の長手方向両端には、コントローラ６に電気的に接続される受止部７が、各々設けられている。また、ラックバー３３の両端には、ステアリング部１０による（舵取り機構）最大舵取り操作時、すなわち、ステアリングホイール２１の操作により前輪を左、もしくは右に最大にきった時、各々の受止部７にそれぞれ当接するストッパ８が設けられている。そして、各々の受止部７は、ストッパ８が当接した際に、電動機４を停止させるための停止信号をコントローラ６に出力し、この停止信号を受信したコントローラ６は、電動機４を停止させる。
【００３８】
ラック３５と、ピニオン３１との間には、その駆動をスムーズに行えるようにグリース組成物（潤滑グリース）が塗布されている。このグリース組成物としては、表１に示す組成のもの（実施例１〜実施例１７）を使用した。
【００３９】
なお、表１に示す組成のグリース組成物（実施例１〜実施例１７）では、基油動粘度を８０に、グリース組成物の混和ちょう度を２８０に統一した。また、硫黄元素を分子構造に含む化合物を含有してなる添加剤の濃度は、グリース組成物全量に対して、硫黄濃度が０．５％になるように調整した。
【００４０】
表１に示す実施例１０〜実施例１５については、ＭｏＤＴＣ（ジチオカルバミン酸モリブデン）、ＭｏＤＴＰ（ジチオリン酸モリブデン）ＺｎＤＴＣ（ジチオカルバミン酸亜鉛）、ＺｎＤＴＰ（ジチオリン酸亜鉛）を各々、グリース組成物全量に対して１．５質量％添加した。
【００４１】
また、表１に示す実施例１６で増ちょう剤として用いたジウレアは、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートと、シクロヘキシルアミンとの反応によって生成した。
【００４２】
そしてまた、表１に示す実施例１７で増ちょう剤として用いたリチウムコンプレックス石鹸は、１，２−ヒドロキシステアリン酸と、アゼライン酸と、水酸化リチウムとの鹸化反応によって生成した。
【００４３】
【表１】
【００４４】
ラック３５と、ピニオン３１との間に、表１に示す組成のグリース組成物（実施例１〜実施例１７）を塗布した本発明にかかる電動パワーステアリング装置は、ラック・ピニオン機構３の高負荷容量化、長寿命化を可能にすることができ、より厳しい条件下で使用された場合であっても、十分な耐久性能を呈することができた。
【００４５】
次に、比較として、硫黄元素を分子構造に含まない化合物を添加剤として含有してなるグリース組成物（比較例）を製造した。このグリース組成物（比較例）の組成を表１に示す。
【００４６】
次いで、表１に示す組成のグリース組成物（実施例１〜実施例１７及び比較例）について、図３に示す構造のラック・ピニオン機構を利用して、ピッチング発生に及ぼす影響について、以下の条件で調査した。
【００４７】
ピニオンとラックとの間の最大接触面圧を１．８Ｇｐａ、雰囲気温度を８０℃とし、ピニオンを回転速度３００ｍｉｎ-1で左右往復回転させ、ラックを左右に運動させる。１００時間毎に試験を中断して、ラック歯面及びピニオン歯面を観察し、ピッチングが発見された時点で、試験を終了して、それまでの総運転時間をラック・ピニオン機構の耐久時間とした。なお、この耐久時間は、比較例を基準として（１として）、実施例の値をこれに対する比で示している。この結果を表２に示す。
【００４８】
【表２】
【００４９】
表２から、実施例１〜実施例１７は、比較例に比べ、耐久寿命が向上していることが確認された。
【００５０】
また、実施例１〜実施例１７については、スルフィド系の添加剤（実施例１〜実施例３）よりも、硫化油紙系の添加剤（実施例４〜実施例９）を使用した方が、さらに耐久寿命が向上していることが判る。
【００５１】
また、実施例１０〜実施例１３については、実施例６との比較から、添加剤として、硫化オレフィンに加え、ＭｏＤＴＣ、ＭｏＤＴＰ、ＺｎＤＴＣ、ＺｎＤＴＰから選択される少なくとも一種を共存させることで、相乗効果が得られ、耐久寿命がより一層向上したことが判る。
【００５２】
さらに、実施例１３〜実施例１５の比較から、基油としては、ポリオールエステル油のような極性の強い潤滑油よりも、ポリαオレフィンや鉱油等の無極性である潤滑油の方がより好、すなわち溶解性が高い基油においては、添加剤が摺動部表面で反応するよりも溶媒中に溶解している方が、エネルギー的に有利であり、それ故に添加剤の効果が発揮されにくくなるからである。
【００５３】
次に、増ちょう剤としてリチウム石鹸を使用し、４０℃における動粘度が６５ｍｍ2／ｓのポリαオレフィンを基油としたベースグリースに、ジベンジルジスルフィド、及びジベンジルスルフィドを、各々濃度を変えて配合したグリース組成物について、前述した試験と同様の試験を行い、同様に耐久寿命の評価を行った。但し、この評価においては、添加剤が配合されていない（ジベンジルジスルフィドの濃度＝０、及びジベンジルスルフィドの濃度＝０）グリース組成物の耐久寿命を基準として（１として）示している。また、各々のグリース組成物は、混和ちょう度が２８０となるように調整した。この結果を図４に示す。
【００５４】
図４から、グリース組成物全量に対する硫黄濃度が０．００１重量％以上であると、添加剤無添加のグリース組成物に比べ、耐久寿命が２．５倍以上になることが判る。また、硫黄濃度が５重量％を超えると、相対的に基油量が少なくなるため、グリース組成物の潤滑性能が低下し、耐久寿命が低下する傾向にあることが判る。
【００５５】
次に、硫黄元素を分子構造に含む化合物を含有してなる添加剤に加え、さらに添加されるＭｏＤＴＣ、ＭｏＤＴＰ、ＺｎＤＴＣ、ＺｎＤＴＰの好ましい配合量を調査するため、以下に示す条件で試験を行った。
【００５６】
先ず、表１に示す実施例１１の添加剤の配合量を種々変更して、前述した試験と同様の試験を行い、同様に耐久寿命の評価を行った。但し、この評価においては、表１に示す比較例の耐久寿命を基準として（１として）示している。この結果を図５に示す。
【００５７】
図５から、ＺｎＤＴＰの含有量は、グリース組成物全量に対して０．５質量％以上であることが好ましいと判断することができる。また、ＺｎＤＴＰを、グリース組成物全量に対して６質量％以上添加しても、その添加量に見合うだけの効果を上げることができず、コスト上不利益となることが判る。したがって、本発明にかかるグリース組成物においては、ＺｎＤＴＰの適用濃度は、０．５質量％以上、６．０質量％以下であることが好ましく、１．０質量％以上、６．０質量％以下であることがより好ましい。
【００５８】
さらに、ＭｏＤＴＣ、ＭｏＤＴＰ、ＺｎＤＴＣについても、同様の試験を行ったところ、同様の結果が得られた。
【００５９】
これより、本発明にかかるグリース組成物の成分として使用する金属ジチオリン酸塩、金属ジチオカルバミン酸塩の含有量は、グリース組成物全量に対して０．５質量％以上であることが好ましいと判断することができる。また、金属ジチオリン酸塩、金属ジチオカルバミン酸塩を、グリース組成物全量に対して６質量％以上添加しても、その添加量に見合うだけの効果を上げることができず、コスト上不利益となることが判る。したがって、本発明にかかるグリース組成物においては、金属ジチオリン酸塩、金属ジチオカルバミン酸塩の適用濃度は、０．５質量％以上、６．０質量％以下であることが好ましく、１．０質量％以上、６．０質量％以下であることがより好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施の形態にかかる電動パワーステアリング装置の概略図であり、一部を断面で示す図である。
【図２】図１に示す電動パワーステアリング装置の一部拡大断面図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる電動パワーステアリング装置に適用されるグリース組成物の耐久性試験に使用されるラック・ピニオン機構を示す概略図である。
【図４】グリース組成物全量に対する硫黄濃度（重量％）と耐久寿命比との関係を示す図である。
【図５】グリース組成物全量に対するＺｎＤＴＰの配合量（質量％）と耐久寿命比との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
３ ラック・ピニオン機構
４ 電動機
６ コントローラ
１０ ステアリング部
３１ ピニオン
３２ ラックハウジング
３３ ラックバー
３４ 軸受
３５ ラック
【特許請求の範囲】
【請求項１】
舵取り機構の作動に応動して当該舵取り機構に操舵補助力を出力する電動機と、
前記電動機を制御するコントローラと、
ラックハウジング内に移動可能に内設され且つ前記コントローラに接続されると共に、ラックが形成されてなるラックバーと、
前記ラックハウジングに、軸受を介して回転可能に支持されると共に、前記ラックバーに形成されたラックに噛合するピニオンと、
を備えてなる電動パワーステアリング装置であって、
前記ラックとピニオンとの摺動部がグリース組成物によって潤滑されてなり、
前記グリース組成物は、添加剤として硫黄元素を分子構造に含む化合物を含有してなる電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記硫黄元素を分子構造に含む化合物が、スルフィド化合物、硫化油脂、硫化オレフィン、硫化脂肪酸、硫化エステルからなる群の中から選択される少なくとも１種であり、且つ当該硫黄元素を分子構造に含む化合物が、前記グリース組成物全量に対して、硫黄換算で０．００１重量％以上、５重量％以下の割合で含有されてなる請求項１記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記スルフィド化合物が、モノスルフィド化合物、ジスルフィド化合物、ポリスルフィド化合物からなる群の中から選択される少なくとも１種である請求項２記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記グリース組成物は、ジチオカルバミン酸モリブデン、ジチオリン酸モリブデン、ジチオカルバミン酸亜鉛、ジチオリン酸亜鉛からなる群の中から選択される少なくとも１種を、前記グリース組成物全量に対して、０．５重量％以上、６．０質量％以下の割合で、さらに含有してなる請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記グリース組成物の増ちょう剤は、リチウム石鹸、リチウムコンプレックス石鹸、ジウレア化合物からなる群の中から選択される少なくとも１種であり、且つ当該グリース組成物の基油は、４０℃における動粘度が、３０ｍｍ2／ｓ以上、６００ｍｍ2／ｓ以下である潤滑油である請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
前記グリース組成物の基油は、鉱油、精製鉱油、ポリαオレフィンからなる群の中から選択される少なくとも１種であり、且つ混和ちょう度が２２０以上、３６０以下である請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１】
舵取り機構の作動に応動して当該舵取り機構に操舵補助力を出力する電動機と、
前記電動機を制御するコントローラと、
ラックハウジング内に移動可能に内設され且つ前記コントローラに接続されると共に、ラックが形成されてなるラックバーと、
前記ラックハウジングに、軸受を介して回転可能に支持されると共に、前記ラックバーに形成されたラックに噛合するピニオンと、
を備えてなる電動パワーステアリング装置であって、
前記ラックとピニオンとの摺動部がグリース組成物によって潤滑されてなり、
前記グリース組成物は、添加剤として硫黄元素を分子構造に含む化合物を含有してなる電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記硫黄元素を分子構造に含む化合物が、スルフィド化合物、硫化油脂、硫化オレフィン、硫化脂肪酸、硫化エステルからなる群の中から選択される少なくとも１種であり、且つ当該硫黄元素を分子構造に含む化合物が、前記グリース組成物全量に対して、硫黄換算で０．００１重量％以上、５重量％以下の割合で含有されてなる請求項１記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記スルフィド化合物が、モノスルフィド化合物、ジスルフィド化合物、ポリスルフィド化合物からなる群の中から選択される少なくとも１種である請求項２記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記グリース組成物は、ジチオカルバミン酸モリブデン、ジチオリン酸モリブデン、ジチオカルバミン酸亜鉛、ジチオリン酸亜鉛からなる群の中から選択される少なくとも１種を、前記グリース組成物全量に対して、０．５重量％以上、６．０質量％以下の割合で、さらに含有してなる請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記グリース組成物の増ちょう剤は、リチウム石鹸、リチウムコンプレックス石鹸、ジウレア化合物からなる群の中から選択される少なくとも１種であり、且つ当該グリース組成物の基油は、４０℃における動粘度が、３０ｍｍ2／ｓ以上、６００ｍｍ2／ｓ以下である潤滑油である請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
前記グリース組成物の基油は、鉱油、精製鉱油、ポリαオレフィンからなる群の中から選択される少なくとも１種であり、且つ混和ちょう度が２２０以上、３６０以下である請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−２７３２３（Ｐ２００６−２７３２３Ａ）
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２０５０９１（Ｐ２００４−２０５０９１）
【出願日】平成１６年７月１２日（２００４．７．１２）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１２日（２００４．７．１２）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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