電動パワーステアリング装置
【課題】ガラス繊維径よりも径の大きいパウダーグリースを用いることにより、ギヤ噛合い面にガラス繊維が存在する場合にも、先にパウダーグリースと相手ギヤ歯面が接触して、緩衝効果を得ること。
【解決手段】ガラス繊維強化ウォームホイールの樹脂製ギヤ１０１の噛合い部では、パウダーグリース１０４(緩衝材粒子含有グリース)の平均粒子径は、強化ガラス繊維１０２の繊維径よりも大きく設定してある。
【解決手段】ガラス繊維強化ウォームホイールの樹脂製ギヤ１０１の噛合い部では、パウダーグリース１０４(緩衝材粒子含有グリース)の平均粒子径は、強化ガラス繊維１０２の繊維径よりも大きく設定してある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリングホイールに印加された操舵トルクをトルクセンサにより検知し、この検知した操舵トルクに対応して電動モータから補助操舵トルクを発生し減速機構により減速して操舵力を動力補助する電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の操舵系において、電動モータを動力源とする電動パワーステアリング装置では、ステアリングホイールに印加された操舵トルクに対応して、電動モータにより発生した補助操舵トルクを減速機構を介して転舵機構のラックアンドピニオン機構に接続される出力軸に伝達するようになっている。
【０００３】
この減速機構として、ウォーム減速機構を用いた電動パワーステアリング装置では、電動モータの駆動軸側のウォームに、ウォームホイールが噛合してあり、このウォームホイールは、転舵機構のラックアンドピニオン機構に接続される出力軸に嵌合してある。
【０００４】
特許文献１では、減速機構内において、ウォームとウォームホイールの噛み合い部分を含む領域に、潤滑剤組成物を充填する。潤滑剤組成物は、潤滑剤と、平均粒径Ｄ１が５０μｍ＜Ｄ１≦３００μｍである緩衝材粒子とを含む。ウォームを支持する転がり軸受は、外輪と内輪との間を封止する軸受シールを含む密封型である。軸受シールは、内輪の外周溝の内壁面に摺接するシールリップを有するゴム部材を含む。シールリップの摺接面の断面曲線をフーリエ変換して得られた波長と振幅の関係で表される表面性状において、波長３０μｍ成分の振幅を０．３μｍ以上、好ましくは０．５μｍ以上とする。
【０００５】
すなわち、特許文献１では、潤滑剤組成中に、緩衝材粒子を添加することにより、歯車の歯面衝突を緩衝している。
【特許文献１】特開２００６−１９４２７９号公報（Ｐ２００６−１９４２７９Ａ）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、樹脂製ギヤ１０１は、ガラス繊維で強化してある。図４（ｂ）のように、樹脂製ギヤ表面加工機１０３の圧力で、ガラス繊維１０２の一本程度、樹脂製ギヤ１０１が撓む。図４（ｃ）のように、樹脂製ギヤ１０１は、復元する。
【０００７】
したがって、ガラス繊維で強化した樹脂製ギヤにおいては、ギヤ噛合い面にもガラス繊維が存在するため、特許文献１に記載のように、潤滑剤に緩衝材粒子を添加しても、ガラス繊維と相手ギヤ歯面とが接触して、緩衝材粒子の効果が発揮されず、そのためギヤ噛み合い部分において両ギヤの歯面間の衝突が緩衝されず騒音発生の原因となる場合がある。
【０００８】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、減速機構を構成するウォームとガラス繊維強化合成樹脂ギヤを有するウォームホイールとの両ギヤの歯面間の衝突に対し、優れた緩衝効果を得ることができる、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】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本発明は、ステアリングホイールに印加された操舵トルクに対応して電動モータにより発生する補助操舵力を減速機構を介して伝達して操舵力を補助するために、
前記減速機構が互いに噛み合うウォームとウォームホイールとから成り、
該ウォームホイールはガラス繊維強化合成樹脂ギヤを有している電動パワーステアリング装置に於いて、
前記ウォームとウォームホイールとの噛み合い部に充填されるパウダーグリースの平均粒子径は、前記ガラス繊維の繊維径よりも大きく設定してあることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ガラス繊維径よりも径の大きいパウダーグリースを用いることにより、ギヤ噛合い面にガラス繊維が存在する場合にも、先にパウダーグリースとギヤ歯面が接触して、優れた緩衝効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本発明の第１実施形態に係るステアリング装置の車室側部分を示す側面図であり、ステアリングコラム１は、ピボットピン３とチルト調整機構４とを介して、車体側構造部材８、９に固定されている。ステアリングコラム１には、その内部にアッパステアリングシャフト１１が回動自在に支持されると共に、下部に電動アシスト機構１９が一体化されている。
【００１３】
電動アシスト機構１９は、電動モータ１３とギヤハウジング１５とを有している。ギヤハウジング１５の車両後端にはステアリングコラム１の車両前端部が接続固定されている。電動アシスト機構１９には、アッパステアリングシャフト１１にスプラン結合されたロアステアリングシャフトである入力軸１２が挿入されている。入力軸１２の車両前方端はトーションバー１４を介して出力軸１７に連結されている。
【００１４】
出力軸１７にはウォームホイール４１が外嵌・圧入されている。ウォームホイール４１は、電動モータ１３に接続されたウォーム４３と噛み合って減速機構を構成していて、電動モータ１３の回転が減速されて出力軸１７に伝達される。電動モータ１３は、ウォームホイール４１の後方に配置されたトルクセンサ４５の出力信号に基づき駆動される。
【００１５】
第１実施形態のウォームホイール４１は、金属製ホイール５１の外周に合成樹脂製ギヤ５３を固着させることにより形成されており、軸芯には軸孔５５が形成されている。本実施の形態において、合成樹脂製ギヤの合成樹脂はガラス繊維で強化されている。ウォームホイール４１とウォーム４３とのギヤ噛み合い部には潤滑剤Ａが充填されている。
【００１６】
一方、出力軸１７は、ウォームホイール４１の後方（図２中右方）で密閉型転がり軸受６１により支持されると共に、ウォームホイール４１の前面（図２中左方）に当接したシール付転がり軸受６３に支持されている。図２中、符号６５で示した部材はギヤハウジング１５の前端に締結されたカバーであり、シール付転がり軸受６３はテーパスナップリング６７，６９を介してこのカバー６５と出力軸１７とに保持されている。図中、符号７１は出力軸１７に形成されたテーパ溝を示しており、このテーパ溝７１にテーパスナップリング６９が嵌着している。
【００１７】
こうして、アッパステアリングシャフト１１の後端に取り付けられたステアリングホイール２１を、運転者が回動させると、その回転力が電動アシスト機構１９により増大されて出力軸１７に伝達され、自在継手２７を介して出力軸１７の前端に連結されたロアステアリングシャフト２５に伝達されて、動力補助された操舵回転力を図示無き転舵機構のラックアンドピニオン機構へと伝達する。 なお、図１において符号２９はステアリングコラム１を覆うコラムカバー、符号３１は車室とエンジンルームとを区画するダッシュボード、符号３３はチルトレバーをそれぞれ示す。
【００１８】
図３は、本実施の形態に係る電動パワーステアリング装置において、ウォームホイール４１のガラス繊維で強化した樹脂ギヤ部分１０１の部分拡大断面図である。
【００１９】
本実施の形態では、ウォームホイール４１のガラス繊維強化樹脂製ギヤ１０１では、ウォーム４３との噛み合い部には、潤滑剤Ａとして緩衝材粒子含有グリースであるパウダーグリース１０４が充填されており、このパウダーグリース１０４の平均粒子径は、ガラス繊維１０２の繊維径よりも大きく設定してある。
【００２０】
これにより、ギヤ噛合い面にガラス繊維１０２が存在する場合にも、先にパウダーグリース１０４と相手のウォームギヤ歯面が接触して、緩衝効果を得ることができる。
【００２１】
実施例として、パウダーグリース１０４(緩衝材粒子含有グリース）の平均粒子径は、１５〜５０μｍであり、ガラス繊維１０２の繊維径は、６〜１３μｍである。
【００２２】
実機検証では、パウダーグリース１０４の平均粒子径が３０μｍの時に、消音効果を確認した。
【００２３】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るステアリング装置の車室側の構造を示す側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るステアリング装置の要部縦断面図である。
【図３】本発明の第１実施の形態に係る電動パワーステアリング装置のウォームホイールのガラス繊維で強化した樹脂ギヤ部分の部分拡大断面図である。
【図４】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ、本発明の第１実施の形態に係る電動パワーステアリング装置のガラス繊維強化ウォームホイールの樹脂製ギヤの製造工程を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２５】
４１ ウォームホイール
４３ ウォーム
１０１ 樹脂製ギヤ
１０２ ガラス繊維
１０４ パウダーグリース(緩衝材粒子含有グリース）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリングホイールに印加された操舵トルクをトルクセンサにより検知し、この検知した操舵トルクに対応して電動モータから補助操舵トルクを発生し減速機構により減速して操舵力を動力補助する電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の操舵系において、電動モータを動力源とする電動パワーステアリング装置では、ステアリングホイールに印加された操舵トルクに対応して、電動モータにより発生した補助操舵トルクを減速機構を介して転舵機構のラックアンドピニオン機構に接続される出力軸に伝達するようになっている。
【０００３】
この減速機構として、ウォーム減速機構を用いた電動パワーステアリング装置では、電動モータの駆動軸側のウォームに、ウォームホイールが噛合してあり、このウォームホイールは、転舵機構のラックアンドピニオン機構に接続される出力軸に嵌合してある。
【０００４】
特許文献１では、減速機構内において、ウォームとウォームホイールの噛み合い部分を含む領域に、潤滑剤組成物を充填する。潤滑剤組成物は、潤滑剤と、平均粒径Ｄ１が５０μｍ＜Ｄ１≦３００μｍである緩衝材粒子とを含む。ウォームを支持する転がり軸受は、外輪と内輪との間を封止する軸受シールを含む密封型である。軸受シールは、内輪の外周溝の内壁面に摺接するシールリップを有するゴム部材を含む。シールリップの摺接面の断面曲線をフーリエ変換して得られた波長と振幅の関係で表される表面性状において、波長３０μｍ成分の振幅を０．３μｍ以上、好ましくは０．５μｍ以上とする。
【０００５】
すなわち、特許文献１では、潤滑剤組成中に、緩衝材粒子を添加することにより、歯車の歯面衝突を緩衝している。
【特許文献１】特開２００６−１９４２７９号公報（Ｐ２００６−１９４２７９Ａ）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、樹脂製ギヤ１０１は、ガラス繊維で強化してある。図４（ｂ）のように、樹脂製ギヤ表面加工機１０３の圧力で、ガラス繊維１０２の一本程度、樹脂製ギヤ１０１が撓む。図４（ｃ）のように、樹脂製ギヤ１０１は、復元する。
【０００７】
したがって、ガラス繊維で強化した樹脂製ギヤにおいては、ギヤ噛合い面にもガラス繊維が存在するため、特許文献１に記載のように、潤滑剤に緩衝材粒子を添加しても、ガラス繊維と相手ギヤ歯面とが接触して、緩衝材粒子の効果が発揮されず、そのためギヤ噛み合い部分において両ギヤの歯面間の衝突が緩衝されず騒音発生の原因となる場合がある。
【０００８】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、減速機構を構成するウォームとガラス繊維強化合成樹脂ギヤを有するウォームホイールとの両ギヤの歯面間の衝突に対し、優れた緩衝効果を得ることができる、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】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本発明は、ステアリングホイールに印加された操舵トルクに対応して電動モータにより発生する補助操舵力を減速機構を介して伝達して操舵力を補助するために、
前記減速機構が互いに噛み合うウォームとウォームホイールとから成り、
該ウォームホイールはガラス繊維強化合成樹脂ギヤを有している電動パワーステアリング装置に於いて、
前記ウォームとウォームホイールとの噛み合い部に充填されるパウダーグリースの平均粒子径は、前記ガラス繊維の繊維径よりも大きく設定してあることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ガラス繊維径よりも径の大きいパウダーグリースを用いることにより、ギヤ噛合い面にガラス繊維が存在する場合にも、先にパウダーグリースとギヤ歯面が接触して、優れた緩衝効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本発明の第１実施形態に係るステアリング装置の車室側部分を示す側面図であり、ステアリングコラム１は、ピボットピン３とチルト調整機構４とを介して、車体側構造部材８、９に固定されている。ステアリングコラム１には、その内部にアッパステアリングシャフト１１が回動自在に支持されると共に、下部に電動アシスト機構１９が一体化されている。
【００１３】
電動アシスト機構１９は、電動モータ１３とギヤハウジング１５とを有している。ギヤハウジング１５の車両後端にはステアリングコラム１の車両前端部が接続固定されている。電動アシスト機構１９には、アッパステアリングシャフト１１にスプラン結合されたロアステアリングシャフトである入力軸１２が挿入されている。入力軸１２の車両前方端はトーションバー１４を介して出力軸１７に連結されている。
【００１４】
出力軸１７にはウォームホイール４１が外嵌・圧入されている。ウォームホイール４１は、電動モータ１３に接続されたウォーム４３と噛み合って減速機構を構成していて、電動モータ１３の回転が減速されて出力軸１７に伝達される。電動モータ１３は、ウォームホイール４１の後方に配置されたトルクセンサ４５の出力信号に基づき駆動される。
【００１５】
第１実施形態のウォームホイール４１は、金属製ホイール５１の外周に合成樹脂製ギヤ５３を固着させることにより形成されており、軸芯には軸孔５５が形成されている。本実施の形態において、合成樹脂製ギヤの合成樹脂はガラス繊維で強化されている。ウォームホイール４１とウォーム４３とのギヤ噛み合い部には潤滑剤Ａが充填されている。
【００１６】
一方、出力軸１７は、ウォームホイール４１の後方（図２中右方）で密閉型転がり軸受６１により支持されると共に、ウォームホイール４１の前面（図２中左方）に当接したシール付転がり軸受６３に支持されている。図２中、符号６５で示した部材はギヤハウジング１５の前端に締結されたカバーであり、シール付転がり軸受６３はテーパスナップリング６７，６９を介してこのカバー６５と出力軸１７とに保持されている。図中、符号７１は出力軸１７に形成されたテーパ溝を示しており、このテーパ溝７１にテーパスナップリング６９が嵌着している。
【００１７】
こうして、アッパステアリングシャフト１１の後端に取り付けられたステアリングホイール２１を、運転者が回動させると、その回転力が電動アシスト機構１９により増大されて出力軸１７に伝達され、自在継手２７を介して出力軸１７の前端に連結されたロアステアリングシャフト２５に伝達されて、動力補助された操舵回転力を図示無き転舵機構のラックアンドピニオン機構へと伝達する。 なお、図１において符号２９はステアリングコラム１を覆うコラムカバー、符号３１は車室とエンジンルームとを区画するダッシュボード、符号３３はチルトレバーをそれぞれ示す。
【００１８】
図３は、本実施の形態に係る電動パワーステアリング装置において、ウォームホイール４１のガラス繊維で強化した樹脂ギヤ部分１０１の部分拡大断面図である。
【００１９】
本実施の形態では、ウォームホイール４１のガラス繊維強化樹脂製ギヤ１０１では、ウォーム４３との噛み合い部には、潤滑剤Ａとして緩衝材粒子含有グリースであるパウダーグリース１０４が充填されており、このパウダーグリース１０４の平均粒子径は、ガラス繊維１０２の繊維径よりも大きく設定してある。
【００２０】
これにより、ギヤ噛合い面にガラス繊維１０２が存在する場合にも、先にパウダーグリース１０４と相手のウォームギヤ歯面が接触して、緩衝効果を得ることができる。
【００２１】
実施例として、パウダーグリース１０４(緩衝材粒子含有グリース）の平均粒子径は、１５〜５０μｍであり、ガラス繊維１０２の繊維径は、６〜１３μｍである。
【００２２】
実機検証では、パウダーグリース１０４の平均粒子径が３０μｍの時に、消音効果を確認した。
【００２３】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るステアリング装置の車室側の構造を示す側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るステアリング装置の要部縦断面図である。
【図３】本発明の第１実施の形態に係る電動パワーステアリング装置のウォームホイールのガラス繊維で強化した樹脂ギヤ部分の部分拡大断面図である。
【図４】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ、本発明の第１実施の形態に係る電動パワーステアリング装置のガラス繊維強化ウォームホイールの樹脂製ギヤの製造工程を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２５】
４１ ウォームホイール
４３ ウォーム
１０１ 樹脂製ギヤ
１０２ ガラス繊維
１０４ パウダーグリース(緩衝材粒子含有グリース）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールに印加された操舵トルクに対応して電動モータにより発生する補助操舵力を減速機構を介して伝達して操舵力を補助するために、
前記減速機構が互いに噛み合うウォームとウォームホイールとから成り、
該ウォームホイールはガラス繊維強化合成樹脂ギヤを有している電動パワーステアリング装置に於いて、
前記ウォームとウォームホイールとの噛み合い部に充填されるパウダーグリースの平均粒子径は、前記ガラス繊維の繊維径よりも大きく設定してあ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１】
ステアリングホイールに印加された操舵トルクに対応して電動モータにより発生する補助操舵力を減速機構を介して伝達して操舵力を補助するために、
前記減速機構が互いに噛み合うウォームとウォームホイールとから成り、
該ウォームホイールはガラス繊維強化合成樹脂ギヤを有している電動パワーステアリング装置に於いて、
前記ウォームとウォームホイールとの噛み合い部に充填されるパウダーグリースの平均粒子径は、前記ガラス繊維の繊維径よりも大きく設定してあることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【図１】
【図２】
【図４】
【図３】
【図２】
【図４】
【図３】
【公開番号】特開２００８−１４３２８３（Ｐ２００８−１４３２８３Ａ）
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３１０１３（Ｐ２００６−３３１０１３）
【出願日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【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２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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