JP2009248724A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】寒冷時にグリスによって始動性を悪化させることなく、長期間にわたって潤滑性を維持す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。
【解決手段】電動パワーステアリング装置1は、操舵入力に応じて電動モータMを駆動し、前記電動モータMの駆動力をウォームギヤ61およびウォームホイール62を介してステアリング系に伝達することにより車両の転舵を行う。ウォームギヤ61またはウォームホイール62には、グリスGが塗付されている。ウォームホイール62の軸方向の下端部には、ウォームホイール62の外径側でウォームギヤ61と噛み合う噛合部73を有するグリス戻し機構7を備えている。
【選択図】図2

Description

本発明は、電動モータを駆動源とする電動パワーステアリング装置に関する。
従来、ステアリングホイールの操舵力を軽減するためのパワーステアリング装置として、電動モータを動力源とした電動パワーステアリング装置が使用されている(例えば、特許文献1参照)。電動パワーステアリング装置は、一般に電動モータの回転トルクをウォームギヤとウォームホイールとからなる減速機構により倍力してラック・ピニオン機構を介してラック軸に付与し、運転者のステアリング操作をアシストするものである。
図11は、従来の電動パワーステアリング装置の設置されている減速機構を示す概略図である。
図11に示すように、従来の電動パワーステアリング装置100の減速機構200には、電動モータ(図示省略)のロータ軸上に設置されたウォームギヤ300と、ウォームホイール400とからなるウォーム減速機構等が用いられている。
近年、電動パワーステアリング装置100の減速機構200は、コストおよび車両への搭載性の観点から部品点数の削減と小型化とが期待できるウォーム減速機構の利用が増えている。
また、電動パワーステアリング装置100は、燃費を向上させる効果があることから適用車種が拡大されて、高出力化の対応が必要になって来ている。このため、減速機構200の変速比は、増加傾向にある。ウォーム減速機構は、滑り伝達であるので、潤滑剤による磨耗や発熱の低減が重要になっている。
潤滑剤には、オイルとグリス500とがある。オイルは、グリス500より潤滑性能および冷却性能の点で優れている。電動パワーステアリング装置100は、ギヤハウジングの同一空間内に、ウォーム減速機構とラック・ピニオン機構とが配設されている。このため、オイルは、ウォーム減速機構とラック・ピニオン機構との両方に好適なものを選定して使用する必要がある。
しかしながら、ウォーム減速機構では、歯打ち音(歯音)を低減させるために、金属製のウォームギヤと樹脂製のウォームホイールが使用されている。ラック・ピニオン機構では、高負荷に耐えるようにするために、ラックおよびピニオンの両方を金属で形成したものが使用されている。このように、ウォーム減速機構とラック・ピニオン機構とは、噛合している歯車の材質が相違するので、両者に適合したオイルを選定することは難しい。
このため、ギヤハウジング内の空間をウォーム減速機構とラック・ピニオン機構とを隔てて、それぞれに好適なオイルを使用することも考えられる。しかしながら、この方法では、二種類のオイルが混合されることを防止するために、オイルシール等で両方の設置空間を完全に分離する必要があるので、オイルシールによるフリクションの増加や、組立て性の悪化等の新たな課題が発生する。したがって、ウォーム減速機構の潤滑には、グリス500が使用されている。
グリス500は、粘性が高いため、ウォームギヤ300の歯面に付着し易い。しかしながら、グリス500は、図11に示すように、反流動性が悪く、多量のグリス500を歯面に塗付しても、ウォームギヤ300とウォームホイール400の噛み合いにより、ウォームギヤ300の軸方向の両端部や、ウォームホイール400の歯筋方向の両端部に押し出されてしまうという問題点があった。
このため、ウォームギヤ300とウォームホイール400の潤滑に寄与するグリス500は、歯車が噛み合う歯面に残っている僅かなグリス500である。ウォームギヤ300とウォームホイール400とが噛み合う噛み合い領域Sから押し出されたグリス500は、噛み合い領域Sから離れた位置に流動したままの状態になり、ウォームギヤ300とウォームホイール400とが噛み合う歯面の位置に再び戻ることはない。噛み合い領域Sの歯面に残ったグリス500も、時間の経過と共に量が減少する。グリス500が減少すると、潤滑性が悪化し、発熱が大きくなり、さらに、グリス500の減少および劣化が進み、ウォームホイール400の磨耗が急速に増加するという問題点があった。
このような問題点を解消すべく発明されたものとしては、特許文献2および特許文献3に開示された電動パワーステアリング装置が知られている。
特許文献2の電動パワーステアリング装置は、ハウジングにウォームホイールを囲む包囲部を設けると共に、ウォームホイールの歯溝にグリスを押し戻すために、その包囲部にウォームホイールの回転方向に沿って徐々に減少する傾斜部を設けている。このように形成したことによって、ウォームホイールの歯筋方向に押し出されたグリスは、傾斜部により再びウォームホイールの歯溝に引き込まれて、潤滑が維持されるようになっている。
特許文献3の電動パワーステアリング装置は、ウォームホイールの歯先より外側に張り出された大径のディスクをウォームホイールの円筒端面にねじ止めすることにより、ウォームホイールの歯筋方向の両端部から流出するグリスを減少させるようになっている。
特許第3888607号公報 特開2005−69476号公報 特開2007−303487号公報
特許文献1に記載された電動パワーステアリング装置では、包囲部をギヤハウジングに対して所定範囲だけ揺動自在に設置している。しかしながら、蓄積されたグリスが所定の範囲を超えた場合、グリスは、ウォームホイールと包囲部とが相対的に回転する回転の抵抗となることを避けることができない。グリスの抵抗は、グリスの粘度が増す低温環境時に顕著となる。このため、寒冷地では、グリスの粘度が上がるので、車両を始動させた後、ウォームギヤとウォームホイールとの噛合部の温度が上昇するまでは、しばらくの間、操舵が重くなるという問題点があった。
特許文献2に記載された電動パワーステアリング装置は、グリスの粘性によりウォームホイールの歯溝に押し戻されるグリスの量が僅かであるので、傾斜部からウォームホイールの円筒端面に対向する包囲部の円筒端面との間に蓄積するグリスが多くなる。このため、ウォームホイールの円筒端面と包囲部の円筒端面とは、相対的に回転するので、蓄積したグリスが相対回転の抵抗となる。その結果、アシストトルクの小さいハンドルの切り始めの操舵が重くなるという問題点があった。
特許文献3に記載された電動パワーステアリング装置は、ウォームホイールの歯筋方向からの流出を抑制されたグリスがウォームホイールの歯形方向へ押し出されて減少するため、長期間にわたって潤滑を維持することができないという問題点があった。
また、大径のディスクは、グリスの潤滑の維持の目的だけにウォームホイールにねじ止めさている。このため、部品点数および組立工数が多く、組立て性(組立て作業の作業性)が悪化するという問題点があった。また、ねじを使用しているので、ねじの脱落による噛み込みで、操舵がロックされるおそれがある。
そこで、本発明は、前記した問題点を解消すべく創案されたものであり、寒冷時にグリスによって始動性を悪化させることなく、長期間にわたって潤滑性を維持す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課題とする。
前記課題を解消するために請求項1に記載の電動パワーステアリング装置の発明は、操舵入力に応じて電動モータを駆動し、前記電動モータの駆動力をウォームギヤおよびウォームホイールを介してステアリング系に伝達することにより車両の転舵を行う電動パワーステアリング装置であって、前記ウォームギヤまたは前記ウォームホイールには、グリスが塗付され、前記ウォームホイールの軸方向の下端部に、このウォームホイールより外径側で前記ウォームギヤと噛み合う噛合部を有するグリス戻し機構を備えたことを特徴とする。
かかる構成によれば、グリス戻し機構は、ウォームホイールの軸方向の下端部に設置されたことにより、グリスがウォームホイールの歯筋方向へ押し出されるのを抑制することができる。さらに、ウォームギヤの両端部に蓄積されるグリスを、ウォームギヤの中央部のウォームホイールと噛み合う噛み合い領域に掻き寄せることができる。このため、グリスは、ウォームギヤがウォームホイールに噛み合うことによって、ウォームギヤの両端部に押し出されたグリスをウォームギヤの中央部(噛み合い領域)へ循環させることができる。これにより、グリス戻し機構は、噛合部によってグリスの減少を抑制して、長期にわたって潤滑性を維持することができる。また、グリス戻し機構は、ウォームホイールと一体的に回動するので、寒冷地での始動時に、グリスの粘度の硬くなることよって操舵力が増加されるのを抑制することができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の電動パワーステアリング装置であって、前記噛合部は、前記ウォームホイールの内径側に配置された一部が、前記ウォームホイールの外径側に配置された部位よりも軸方向に大きく設定されていることを特徴とする。
かかる構成によれば、噛合部は、ウォームホイールの内径側に配置された一部が、ウォームホイールの外径側に配置された部位よりも軸方向に大きく設定されていることにより、グリスがウォームギヤとウォームホイールとからなる減速機構外へ流動するのを抑制することができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の電動パワーステアリング装置であって、前記グリス戻し機構は、前記グリスが前記ウォームホイールの外径方向へ移動するのを抑制するグリス溜部を有することを特徴とする。
かかる構成によれば、グリス戻し機構は、グリスがウォームホイールの外径方向へ移動するのを抑制するグリス溜部を有することにより、グリスが減少するのを抑制して長期にわたって潤滑性を維持することができる。
本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、寒冷時にグリスの硬化によって始動性を悪化させることなく、長期間にわたって潤滑性を維持することができる。
以下、図1〜図7を参照して本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置を説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置を示す概略構成図である。
≪電動パワーステアリング装置の構成≫
図1に示すように、電動パワーステアリング装置1は、操舵入力に応じて電動モータMを駆動し、電動モータMの動力を減速機構6を介してステアリング系に伝達することにより車両の転舵のアシストを行う装置である。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2に連結されたステアリング軸3と、ステアリング軸3に作用する操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ4と、車速を検出する車速センサ5と、減速機構6を介してステアリング軸3に操舵補助力を付与する電動モータMと、電動モータMの駆動を制御する駆動制御装置(ECU)8と、ラック・ピニオン機構9を介して連結されたラック軸10とを備えている。そのラック軸10の両端(図1では、ラック軸10の一方側は不図示)には、タイロッド11等を介して転舵車輪(前輪)12が連結されている。
≪ステアリング軸≫
ステアリング軸3は、ステアリングホイール2の回転操作と共に回転する軸である。ステアリング軸3には、減速機構6のウォームホイール62と、ラック・ピニオン機構9のピニオン91とが一体的に設けられている。
図2は、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の減速機構およびグリス戻し機構を示す断面図である。図3は、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置のグリス戻し機構を示す図であり、(a)は要部拡大断面図、(b)は要部拡大斜視図、(c)は要部拡大平面図である。図4は、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置のグリス戻し機構を示す図であり、(a)はウォームホイールが右方向へ回転したときの状態を示す要部拡大平面図、(b)はウォームホイールが右方向へ回転したときの状態を示す要部拡大断面図である。図5は、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置のグリス戻し機構を示す図であり、(a)はウォームホイールが左方向へ回転したときの状態を示す要部拡大平面図、(b)はウォームホイールが左方向へ回転したときの状態を示す要部拡大断面図である。
≪電動モータの構成≫
図1に示すように、電動モータMは、例えば、回転子の回転角度を検出するレゾルバ(図示省略)を備えたブラシレスDCモータからなり、例えば、減速機構6とラック・ピニオン機構9等を収納したギヤハウジング13(図2参照)に収納されている。図2に示すように、電動モータMの回転子と一体に回転するロータ軸(図示省略)には、ゴム等の弾性体やセレーション等によるカップリング(図示省略)を介在してウォームギヤ軸61aが連結されて、電動モータMの回転とトルクがウォームギヤ61に伝達されるようになっている。
≪減速機構の構成≫
図2に示す減速機構6は、電動モータMの回転トルクを倍力させてステアリング軸3に伝達する機能を有しており、減速歯車機構からなる。この減速機構6は、例えば、電動モータMのロータ軸(図示せず)に連設されて同回転するウォームギヤ61と、ステアリング軸3に設けたウォームホイール62と、を噛合させて歯車減速機構を構成している。減速機構6には、グリス戻し機構7が設置されている。
<ウォームギヤの構成>
図2に示すように、ウォームギヤ61は、例えば、1条ねじからなり、ウォームギヤ軸61aと、ウォームギヤ軸61aに一体形成された歯形部61bとを有している。ウォームギヤ61は、ウォームギヤ軸61aの両端部にそれぞれ設置されたボールベアリング等からなる軸受(図示省略)によって回転自在に軸支されて、電動モータMが回転することにより電動モータMのロータ軸と同回転するようになっている。ウォームギヤ61およびウォームホイール62には、グリスG(図4および図5参照)が塗付されている。
<ウォームホイールの構成>
図2に示すウォームホイール62は、ウォームギヤ61の回転をステアリング軸3に減速させて伝達するための歯車である。ウォームホイール62は、図1に示すようないわゆるコラム型の電動パワーステアリング装置1の場合、ステアリング軸3に一体的に設けられている。そのステアリング軸3は、ギヤハウジング13内の複数個所に設置されたベアリング等からなる軸受31を介在してギヤハウジング13に支持されている。ウォームホイール62の軸方向の下端部62aには、後記するグリス戻し機構7が備えられている。
なお、ウォームホイール62は、いわゆるピニオン型の電動パワーステアリング装置の場合、ピニオン軸に一体的に設けられるようになっている。
≪グリス戻し機構の構成≫
図3(a)に示すように、グリス戻し機構7は、ウォームギヤ61とウォームホイール62とが噛み合っている歯形部61b,62bや歯底61c,62cに塗付されたグリスG(図4および図5参照)が、ウォームギヤ61の両端部側へ流動するのを抑制すると共に、ウォームギヤ61がウォームホイール62と噛み合う噛み合い領域S内にグリスGを(図4および図5参照)貯留させるためのものである。グリス戻し機構7は、ウォームホイール62の下端部62aに設置されたグリス保持板71によって主に構成されている。
<グリス保持板の構成>
図3(a)に示すように、グリス保持板71は、ウォームギヤ61およびウォームホイール62に塗付したグリスG(図4および図5参照)を長期間にわたって維持して、グリスGの潤滑性および耐久性を向上させるための部材である。グリス保持板71は、保持板本体72と、噛合部73と、グリス溜部74と、を備えている。保持板本体72、噛合部73およびグリス溜部74は、例えば、合成樹脂等によって一体形成されている。グリス保持板71は、ウォームホイール62の歯先よりも外径が大きく形成された板状部材からなる。
<保持板本体の構成>
保持板本体72は、中心部にステアリング軸3が挿通される貫通孔72aを有する略環状の板部材からなる。保持板本体72は、ねじN(図2参照)によってウォームホイール62の下面に隙間なく、または、グリスG(図4および図5参照)がグリス保持板71とウォームホイール62との間に浸入できない程度の隙間を介在した状態に固定されている。保持板本体72の外側周縁には、上方向に向けて折曲形成された折曲部72bが形成されている。折曲部72bの内壁から内側方向(軸心方向)に向けて、ウォームギヤ61およびウォームホイール62のピッチに合わせた間隔(図3(c)参照)でリブ73aおよび噛合部73が連設されている。
なお、保持板本体72は、接着剤によってウォームホイール62の下面に接着してもよく、また、ウォームホイール62の下面に一体成形しても構わない。
<噛合部の構成>
噛合部73は、ウォームホイール62より外径側(径方向外側)でウォームギヤ61と噛み合う部位である。噛合部73は、保持板本体72の上面において、ウォームホイール62の歯先の軸方向の下端部62aから上方向に向けて突設されて、ウォームギヤ61のウォームギヤ軸61a(歯底61c)の近傍まで延設されている。噛合部73は、ウォームホイール62の内径側(ウォームホイール62側)に配置された一部が、ウォームホイール62の外径側に配置された補強用のリブ73aよりも軸方向に大きく突出して、ウォームギヤ61の歯形部61bに噛み合うように設定されている。リブ73aおよび噛合部73の数は、例えば、ウォームホイール62の歯数と同数である。
なお、リブ73aおよび噛合部73の数は、ウォームギヤ61およびウォームホイール62のピッチの間隔に合わせて形成されてあれば、ピッチの倍数の間隔で設置してもよい。
<グリス溜部の構成>
図3(a)に示すように、グリス溜部74は、グリスG(図4および図5参照)がウォームホイール62の外径方向へ流出するのを抑制するための部位である。グリス溜部74は、保持板本体72上において、保持板本体72の周縁に形成された壁状の折曲部72bと、ウォームホイール62の歯底62cとの間に配置されて、その間にグリスGを溜めるように設けられている。つまり、グリス溜部74は、折曲部72bによってグリスGが径方向の外側へ流動しないように抑制し、ウォームホイール62の歯底62cによってグリスGが径方向の内側へ流動しないように抑制している。
≪グリスの構成≫
グリスGは、塗付したウォームギヤ61およびウォームホイール62の歯面から流れ落ちないように粘度の高い潤滑剤からなる。グリスGの粘度および成分等は、特に限定されず、一般的に使用されているグリスGや、粘性の高い作動油等の粘性流体でもよい。なお、グリスGは、潤滑剤であれば、グリスと呼ばれていないものであってもよい。
≪作用≫
次に、図1〜図5を参照して本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置1の作用を説明する。
図1に示す電動パワーステアリング装置1は、運転者がステアリングホイール2を操舵すると、ステアリング軸3に付与される操舵トルクによりラック・ピニオン機構9を介してラック軸10が直線往復動し、タイロッド11等を介して転舵車輪12が転舵される。
この際、駆動制御装置(ECU)8は、操舵トルクセンサ4から入力される操舵トルク信号と車速センサ5から入力される車速信号とに基づいて、電動モータMに流す目標電流値を設定し、この目標電流値とモータ電流センサ(図示省略)から入力されるモータ電流値との偏差が0になるように電流フィードバック制御して電動モータMを駆動する。これにより、電動モータMは適切な操舵補助力(アシスト力)を発生し、この操舵補助力がウォームギヤ61とウォームホイール62とにより減速回転してステアリング軸3に付与されることによって、運転者のステアリング操作時における操舵力を低減することができる。
次に、図4〜図7を主に参照して本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置1のグリス戻し機構7の作用を説明する。
図4は、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置のグリス戻し機構を示す図であり、(a)はウォームホイールが右方向へ回転したときの状態を示す要部拡大平面図、(b)はウォームホイールが右方向へ回転したときの状態を示す要部拡大断面図である。図5は、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置のグリス戻し機構を示す図であり、(a)はウォームホイールが左方向へ回転したときの状態を示す要部拡大平面図、(b)はウォームホイールが左方向へ回転したときの状態を示す要部拡大断面図である。
まず、図4および図5を参照しながらグリス戻し機構7によってグリスGの掻き寄せるときの動きを説明する。
図4(a)、(b)に示すように、ウォームギヤ61とウォームホイール62とが噛み合っている箇所には、グリスGが塗付されている。例えば、電動モータM(図2参照)が右方向(矢印B方向)へ回転すると、ウォームギヤ61が同回転する。ウォームホイール62は、ウォームギヤ61が1回転すると1ピッチ分右方向(矢印A方向)へ回動する。グリス戻し機構7のグリス保持板71、噛合部73およびグリス溜部74は、ウォームホイール62と一体となって右方向(矢印A方向)へ回動する。
図4(b)に示すように、噛合部73は、ウォームギヤ61の歯底61cの近傍まで延設されているので、ウォームギヤ61が回転すると、歯底61cおよび歯形部61bに付着していたグリスGに当接する。
このため、噛合部73は、図4(a)に示すように、噛合しているウォームギヤ61の歯形部61b間にあるグリスGを回転する右方向(矢印A方向)へ流動させて、ウォームギヤ61の歯形部61b全体の中央部(噛み合い領域S)に掻き集める。噛合部73は、ウォームギヤ61の一端部側に寄っていたグリスGを、ウォームギヤ61とウォームホイール62とが常時噛み合っているウォームギヤ61の噛み合い領域Sに掻き寄せて回収することができる。
そして、ステアリングホイール2(図1参照)が反対方向に操作されて、図5(a)、(b)に示すように、電動モータM(図2参照)が右方向(矢印D方向)へ回転すると、ウォームギヤ61が同回転する。ウォームホイール62は、ウォームギヤ61が1回転すると1ピッチ分左方向(矢印C方向)へ回動する。グリス戻し機構7のグリス保持板71、噛合部73およびグリス溜部74は、ウォームホイール62と一体となって左方向(矢印C方向)へ回動する。
図5(b)に示すように、噛合部73には、ウォームギヤ61が回転すると、歯底61cおよび歯形部61bに付着していたグリスGが前記とは反対側の面に当接する。
このため、噛合部73は、図5(a)に示すように、ウォームギヤ61の歯形部61b間にあるグリスGを回転する左方向(矢印C方向)へ流動させて、ウォームギヤ61の歯形部61b全体の中央部へ掻き集める。噛合部73は、ウォームギヤ61の他端部側に寄っていたグリスGを、ウォームギヤ61とウォームホイール62とが常時噛み合っているウォームギヤ61の噛み合い領域Sに掻き寄せて蓄積させることができる。
このように、グリス戻し機構7は、ウォームギヤ61およびウォームホイール62が回転するのに伴って、常に、ウォームギヤ61に付着していたグリスGを、ウォームギヤ61とウォームホイール62とが噛み合っているウォームギヤ61の中央部の噛み合い領域Sに掻き寄せる。このため、グリスGは、ウォームギヤ61とウォームホイール62とが噛み合う最適な箇所に集められるので、長期間にわたって潤滑性を維持することができる。
次に、図6および図7を参照して、ウォームギヤ61とウォームホイール62とが噛合する噛み合い領域SにグリスGが循環することについて説明する。
図6は、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置のグリス戻し機構を示す図であり、(a)は嵌合部がグリスを掻き寄せている状態を示す要部拡大平面図、(b)は嵌合部がグリスを噛み合い領域へ掻き寄せて循環させている状態を示す要部拡大断面図である。図7は、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置のグリス戻し機構を示す図であり、グリス溜部に溜まったグリスの状態を示す要部拡大断面図である。
図6(a)、(b)に示すように、前記したようにグリスGは、噛合部73によってウォームギヤ61の中央部に掻き集められるが、ウォームギヤ61とウォームホイール62とが噛み合うことによって、ウォームギヤ61の端部側に押し出される。そして、グリス保持板71は、ウォームホイール62と共に回転すると、グリス溜部74とウォームギヤ61の歯面とのクリアランスL1がクリアランスL2に次第に減少して行く。ウォームギヤ61のウォームホイール62との噛み合い領域Sにおいて、クリアランスL2が最小となる。
しかしながら、グリスGは、噛合部73がウォームギヤ61の歯面に付着しているグリスGをウォームギヤ61の両端部側から中央部の前記噛み合い領域Sに掻き寄せて、グリスGをウォームギヤ61およびウォームホイール62の回転時に、常に、再供給する働きをする。
グリス戻し機構7は、ウォームホイール62の歯筋方向の外側だけでなく、ウォームギヤ61の両端部に溜まったグリスGも噛み合い領域Sに循環させて、長期間にわたってグリスGの潤滑性を維持させることができる。さらに、図7に示すように、グリスGは、各噛合部73間のグリス溜部74に蓄積されて、噛み合い領域Sへ再補給する循環が永続される。このため、グリスGは、噛み合い領域Sに過剰に供給することがなく、常に適量のグリスGが供給されるように調整されるので、グリスGによる抵抗を抑制することができる。
また、グリス溜部74は、噛合部73によって回収されずに、ウォームギヤ61とウォームホイール62の作動により摩擦で温度が上昇して粘度が低下したグリスGが、ウォームギヤ61の回転に伴う遠心力によって減速機構6の外部に流出するのを抑制することができる。その流出を抑制されたグリスGは、図7に示すように、ウォームギヤ61の歯先によって回収されてグリス溜部74に蓄積される。グリス溜部74は、滑り速度が大きく、最も潤滑が必要なウォームギヤ61の歯先部にグリスGを重点的に供給して潤滑させることができるため、潤滑効率がよい。
≪第1変形例≫
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造および変更が可能であり、本発明はこれら改造および変更された発明にも及ぶことは勿論である。
次に、図8(a)〜(c)を参照して本発明の第1変形例を説明する。
図8は、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置のグリス戻し機構の第1変形例を示す図であり、(a)は要部拡大断面図、(b)は要部拡大斜視図、(c)は要部拡大平面図である。
例えば、グリス戻し機構7Aのグリス保持板71Aは、図8(a)〜(c)に示すように、噛合部73Aの基端部の厚さT1を厚く形成し、グリス溜部74Aの容積を小さくしてもよい。
このように噛合部73は、先端部を薄板状に形成して、基端部を厚く形成することによって、剛性および耐久性を向上させることができる。
また、図8(b)、(c)に示すように、噛合部73Aの基端部は、ウォームギヤ61およびウォームホイール62の歯形のように、平面視して軸心側から外側に向かって先細形状になるように形成してもよい。
このように噛合部73Aを形成すれば、噛合部73Aがウォームギヤ61の歯面にがたつきなく噛み合うようにすることができる。噛合部73Aをこのように形成しても、図8(a)に示すウォームギヤ61とウォームホイール62とが噛み合う噛み合い領域SにグリスG(図示省略)を掻き寄せる機能は維持される。
≪第2変形例≫
次に、図9(a)〜(c)を参照して本発明の第2変形例を説明する。
図9は、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置のグリス戻し機構の第2変形例を示す図であり、(a)は要部拡大断面図、(b)は要部拡大斜視図、(c)は要部拡大平面図である。
さらに、グリス戻し機構7Bのグリス保持板71Bは、図9(a)〜(c)に示すように、噛合部73Bの先端部の厚さT2を厚く形成してもよい。この場合、噛合部73Bの上端部は、ウォームギヤ61およびウォームホイール62の歯形に沿うように、平面視して軸心側から外周側に向かって先細形状になるように台形状に形成する。リブ73Baの上端部は、噛合部73Bの先端面の端部から外周縁の折曲部73Bbにわたって傾斜するように形成する。
このように噛合部73Bおよびリブ73Baを形成すれば、さらに、噛合部73Bがウォームギヤ61の歯面にがたつきなく噛み合うようにすることができると共に、強度および剛性を向上させることができる。
≪第3変形例≫
次に、図10を参照して本発明の第3変形例を説明する。
図10は、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置のグリス戻し機構の第3変形例を示す断面図である。
前記実施形態では、グリス保持板71(図2および図3参照)全体を樹脂で形成したものを説明したが、グリス戻し機構7Cのグリス保持板71Cは、図10に示すように、金属製の環状の保持板本体72Cと、保持板本体72Cの周囲に形成される樹脂製のグリス溜部74Cと、を一体成形したものでもよい。
この場合、グリス保持板71Cは、ウォームホイール62の下端部62aにねじ止め等で固定される。噛合部73Cは、樹脂によってグリス溜部74Cに一体形成される。
また、グリス保持板71には、ウォームギヤ61とウォームホイール61のガタを吸収するギヤ機構を設けてもよい。
なお、本発明は、ステアリング系のステアリングホイール2と転舵車輪とが機械的に切り離されて、電動モータMが転舵車輪に対する転舵力のすべてを発生させる構成のもの(ステアバイワイヤ)についても、ウォームギヤ61およびウォームホイール62を使用しているものであれば適用可能である。
本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置を示す概略構成図である。 本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の減速機構およびグリス戻し機構を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置のグリス戻し機構を示す図であり、(a)は要部拡大断面図、(b)は要部拡大斜視図、(c)は要部拡大平面図である。 本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置のグリス戻し機構を示す図であり、(a)はウォームホイールが右方向へ回転したときの状態を示す要部拡大平面図、(b)はウォームホイールが右方向へ回転したときの状態を示す要部拡大断面図である。 本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置のグリス戻し機構を示す図であり、(a)はウォームホイールが左方向へ回転したときの状態を示す要部拡大平面図、(b)はウォームホイールが左方向へ回転したときの状態を示す要部拡大断面図である。 本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置のグリス戻し機構を示す図であり、(a)は嵌合部がグリスを掻き寄せている状態を示す要部拡大平面図、(b)は嵌合部がグリスを噛み合い領域へ掻き寄せて循環させている状態を示す要部拡大断面図である。 本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置のグリス戻し機構を示す図であり、グリス溜部に溜まったグリスの状態を示す要部拡大断面図である。 本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置のグリス戻し機構の第1変形例を示す図であり、(a)は要部拡大断面図、(b)は要部拡大斜視図、(c)は要部拡大平面図である。 本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置のグリス戻し機構の第2変形例を示す図であり、(a)は要部拡大断面図、(b)は要部拡大斜視図、(c)は要部拡大平面図である。 本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置のグリス戻し機構の第3変形例を示す断面図である。 従来の電動パワーステアリング装置の設置されている減速機構を示す概略図である。
符号の説明
1 電動パワーステアリング装置
2 ステアリングホイール
3 ステアリング軸
6 減速機構
7,7A,7B,7C グリス戻し機構
61 ウォームギヤ
62 ウォームホイール
62a 下端部
71,71A,71B,71C グリス保持板
73,73A,73B,73C 噛合部
74,74A,74C グリス溜部
G グリス
M 電動モータ

Claims (3)

  1. 操舵入力に応じて電動モータを駆動し、前記電動モータの駆動力をウォームギヤおよびウォームホイールを介してステアリング系に伝達することにより車両の転舵を行う電動パワーステアリング装置であって、
    前記ウォームギヤまたは前記ウォームホイールには、グリスが塗付され、
    前記ウォームホイールの軸方向の下端部に、このウォームホイールより外径側で前記ウォームギヤと噛み合う噛合部を有するグリス戻し機構を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
  2. 前記噛合部は、前記ウォームホイールの内径側に配置された一部が、前記ウォームホイールの外径側に配置された部位よりも軸方向に大きく設定されていることを特徴とする請求項1に記載の電動パワーステアリング装置。
  3. 前記グリス戻し機構は、前記グリスが前記ウォームホイールの外径方向へ移動するのを抑制するグリス溜部を有することを特徴とする請求項1に記載の電動パワーステアリング装置。
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