JP2003063424A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
電動パワーステアリング装置Info
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- JP2003063424A JP2003063424A JP2001258591A JP2001258591A JP2003063424A JP 2003063424 A JP2003063424 A JP 2003063424A JP 2001258591 A JP2001258591 A JP 2001258591A JP 2001258591 A JP2001258591 A JP 2001258591A JP 2003063424 A JP2003063424 A JP 2003063424A
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- power steering
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
- F16H57/048—Type of gearings to be lubricated, cooled or heated
- F16H57/0498—Worm gearings
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電動パワーステアリング装置において、潤滑
剤が常に噛み合い面に存在するようにし、この潤滑剤に
よって不快なラトルノイズが軽減し、電動パワーステア
リング装置の耐久性の向上、及び長寿命化を図ることを
課題とする。 【解決手段】 電動パワーステアリング装置１におい
て、ウォーム３３の歯頂部、及びウォームホィール３１
の側面には、それぞれ永久磁石５１に接続されたヨーク
５２が接近して設けられている。潤滑剤としての磁性流
体がウォーム３３とウォームホィール３１の噛み合い面
に供給されると形成される磁気回路によって潤滑油の飛
散と分散が防止される。これにより、噛み合い部には常
に潤滑油が存在し、ラトルノイズの発生が抑制される。
剤が常に噛み合い面に存在するようにし、この潤滑剤に
よって不快なラトルノイズが軽減し、電動パワーステア
リング装置の耐久性の向上、及び長寿命化を図ることを
課題とする。 【解決手段】 電動パワーステアリング装置１におい
て、ウォーム３３の歯頂部、及びウォームホィール３１
の側面には、それぞれ永久磁石５１に接続されたヨーク
５２が接近して設けられている。潤滑剤としての磁性流
体がウォーム３３とウォームホィール３１の噛み合い面
に供給されると形成される磁気回路によって潤滑油の飛
散と分散が防止される。これにより、噛み合い部には常
に潤滑油が存在し、ラトルノイズの発生が抑制される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車において使
用される電動パワーステアリング装置に関し、潤滑性能
を向上させラトルノイズを低減させた電動パワーステア
リング装置に関する。
用される電動パワーステアリング装置に関し、潤滑性能
を向上させラトルノイズを低減させた電動パワーステア
リング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】パワーステアリング装置は、車重の増加
に対応して増加してきた大きな操舵力をアシストし、軽
い力でも運転者が楽に運転することができるようにした
ものである。ウォームギヤ機構は小型で大きな負荷を伝
達できるため、パワーステアリング装置、特に電動パワ
ーステアリング装置における減速機構として非常に多く
採用されている。
に対応して増加してきた大きな操舵力をアシストし、軽
い力でも運転者が楽に運転することができるようにした
ものである。ウォームギヤ機構は小型で大きな負荷を伝
達できるため、パワーステアリング装置、特に電動パワ
ーステアリング装置における減速機構として非常に多く
採用されている。
【０００３】ウォームギヤ機構は、ウォームホィールと
ウォームとからなり、電動パワーステアリング装置にお
けるアシスト用電動機の動力はウォームから与えられ
る。ウォームホィールとウォームとの噛み合い面では大
きな滑りが伴うため、ここに潤滑剤が供給される。近
年、ウォームホィールの歯面を合成樹脂とすることによ
り歯面のなじみ易さを改良し、製造コスト、摩耗と騒音
の低減が図られているが、それでも噛み合い面には充分
な潤滑剤が供給される必要がある。噛み合い面に充分な
潤滑剤が供給されないとき、歯面の摩耗、焼き付きが生
じ、やがて、強度の低下やバックラッシュの増加をもた
らす。
ウォームとからなり、電動パワーステアリング装置にお
けるアシスト用電動機の動力はウォームから与えられ
る。ウォームホィールとウォームとの噛み合い面では大
きな滑りが伴うため、ここに潤滑剤が供給される。近
年、ウォームホィールの歯面を合成樹脂とすることによ
り歯面のなじみ易さを改良し、製造コスト、摩耗と騒音
の低減が図られているが、それでも噛み合い面には充分
な潤滑剤が供給される必要がある。噛み合い面に充分な
潤滑剤が供給されないとき、歯面の摩耗、焼き付きが生
じ、やがて、強度の低下やバックラッシュの増加をもた
らす。
【０００４】ウォームから入力されたアシスト用電動機
の動力はウォームホィールに伝達され、運転者が与えた
操舵力と合わさって、車輪の向きを変える力となる。と
ころが、車輪が路面から受ける力、特に路面状況によっ
て生じる振動的力、が車輪側から逆のコースを辿ってウ
ォームホィールに伝達されると、バックラッシュがある
ことによってウォームホィールとウォームとの歯面は衝
突を繰り返すような現象が生じる。これは音として認識
され、いわゆるギヤ打音あるいはラトルノイズといわれ
る不快な音として聞こえる。
の動力はウォームホィールに伝達され、運転者が与えた
操舵力と合わさって、車輪の向きを変える力となる。と
ころが、車輪が路面から受ける力、特に路面状況によっ
て生じる振動的力、が車輪側から逆のコースを辿ってウ
ォームホィールに伝達されると、バックラッシュがある
ことによってウォームホィールとウォームとの歯面は衝
突を繰り返すような現象が生じる。これは音として認識
され、いわゆるギヤ打音あるいはラトルノイズといわれ
る不快な音として聞こえる。
【０００５】噛み合い面に潤滑剤が充分にある場合、潤
滑剤の緩衝作用によって上記ラトルノイズは相当に軽減
されるが、衝撃、振動あるいは偏りによって潤滑剤が噛
み合い面に充分に供給されない場合が生じ、不快なラト
ルノイズを発生させ、この積み重ねにより歯面の摩耗が
増大し、寿命の低下という悪循環を招く。
滑剤の緩衝作用によって上記ラトルノイズは相当に軽減
されるが、衝撃、振動あるいは偏りによって潤滑剤が噛
み合い面に充分に供給されない場合が生じ、不快なラト
ルノイズを発生させ、この積み重ねにより歯面の摩耗が
増大し、寿命の低下という悪循環を招く。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題に
鑑み、電動パワーステアリング装置において、潤滑剤が
常に噛み合い面に存在するようにして、不快なラトルノ
イズを軽減し、電動パワーステアリング装置の耐久性、
長寿命化を図ることを課題とするものである。
鑑み、電動パワーステアリング装置において、潤滑剤が
常に噛み合い面に存在するようにして、不快なラトルノ
イズを軽減し、電動パワーステアリング装置の耐久性、
長寿命化を図ることを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題は以下の手段に
より解決される。すなわち、第１番目の発明の解決手段
は、ハウジングと、上記ハウジングに回転自在に支持さ
れ、操舵軸の回転が伝達される入力軸と、上記ハウジン
グに回転自在に支持された出力軸と、上記出力軸と一体
的に回転するウォームホィールと、上記ウォームホィー
ルと噛合し、上記ハウジングに回転可能に支持されたウ
ォームと、上記ウォームを駆動するためのアシストモー
タと、上記入力軸と上記出力軸とにその両端が固定され
たトーションバーと、上記入力軸と上記出力軸との相対
的角度を検出する相対角度検出装置と、上記相対角度検
出装置の検出結果に応じて検出された相対角度をなくす
方向に上記アシストモータを駆動するためのモータ駆動
装置と、を備えた電動パワーステアリング装置におい
て、この電動パワーステアリング装置は、更に、上記ウ
ォームホィール及び上記ウォームが磁性材料からできて
おり、上記ハウジングの内部であって、上記ウォームの
近傍に一方の極が、また、上記ウォームホィールの側面
に他方の極が接近して取り付けられた永久磁石ユニット
とを備えており、上記ウォームと上記ウォームホィール
との噛合する箇所には、潤滑剤として磁性流体が使用さ
れているものである。
より解決される。すなわち、第１番目の発明の解決手段
は、ハウジングと、上記ハウジングに回転自在に支持さ
れ、操舵軸の回転が伝達される入力軸と、上記ハウジン
グに回転自在に支持された出力軸と、上記出力軸と一体
的に回転するウォームホィールと、上記ウォームホィー
ルと噛合し、上記ハウジングに回転可能に支持されたウ
ォームと、上記ウォームを駆動するためのアシストモー
タと、上記入力軸と上記出力軸とにその両端が固定され
たトーションバーと、上記入力軸と上記出力軸との相対
的角度を検出する相対角度検出装置と、上記相対角度検
出装置の検出結果に応じて検出された相対角度をなくす
方向に上記アシストモータを駆動するためのモータ駆動
装置と、を備えた電動パワーステアリング装置におい
て、この電動パワーステアリング装置は、更に、上記ウ
ォームホィール及び上記ウォームが磁性材料からできて
おり、上記ハウジングの内部であって、上記ウォームの
近傍に一方の極が、また、上記ウォームホィールの側面
に他方の極が接近して取り付けられた永久磁石ユニット
とを備えており、上記ウォームと上記ウォームホィール
との噛合する箇所には、潤滑剤として磁性流体が使用さ
れているものである。
【０００８】第２番目の発明の解決手段は、第１番の発
明の電動パワーステアリング装置において、上記ウォー
ムホィールが、その歯面に合成樹脂層を備えているもの
である。
明の電動パワーステアリング装置において、上記ウォー
ムホィールが、その歯面に合成樹脂層を備えているもの
である。
【０００９】第３番目の発明の解決手段は、第１番又は
第２番目の発明の電動パワーステアリング装置におい
て、上記ハウジングと永久磁石ユニットとの間には非磁
性体のスペーサが介在されているものである。
第２番目の発明の電動パワーステアリング装置におい
て、上記ハウジングと永久磁石ユニットとの間には非磁
性体のスペーサが介在されているものである。
【００１０】第４番目の発明の解決手段は、第１番又は
第２番目の発明の電動パワーステアリング装置におい
て、上記ハウジングの永久磁石ユニットの近傍の材料は
非磁性体である。
第２番目の発明の電動パワーステアリング装置におい
て、上記ハウジングの永久磁石ユニットの近傍の材料は
非磁性体である。
【００１１】第５番目の発明の解決手段は、ハウジング
と、上記ハウジングに回転自在に支持され、操舵軸の回
転が伝達される入力軸と、上記ハウジングに回転自在に
支持された出力軸と、上記出力軸と一体的に回転するウ
ォームホィールと、上記ウォームホィールと噛合し、上
記ハウジングに回転可能に支持されたウォームと、上記
ウォームを駆動するためのアシストモータと、上記入力
軸と上記出力軸とにその両端が固定されたトーションバ
ーと、上記入力軸と上記出力軸との相対的角度を検出す
る相対角度検出装置と、上記相対角度検出装置の検出結
果に応じて検出された相対角度をなくす方向に上記アシ
ストモータを駆動するためのモータ駆動装置と、を備え
た電動パワーステアリング装置において、上記ウォーム
は、磁性材料製であり、上記ウォームホィールは合成樹
脂からできており、その内部の歯の近傍には、この歯の
ピッチとピッチが等しく、歯と歯の間において極性が入
れ代わるリング状の永久磁石５５を備えており、上記ウ
ォームと上記ウォームホィールとの噛合する箇所には、
潤滑剤として磁性流体が使用されているものである。
と、上記ハウジングに回転自在に支持され、操舵軸の回
転が伝達される入力軸と、上記ハウジングに回転自在に
支持された出力軸と、上記出力軸と一体的に回転するウ
ォームホィールと、上記ウォームホィールと噛合し、上
記ハウジングに回転可能に支持されたウォームと、上記
ウォームを駆動するためのアシストモータと、上記入力
軸と上記出力軸とにその両端が固定されたトーションバ
ーと、上記入力軸と上記出力軸との相対的角度を検出す
る相対角度検出装置と、上記相対角度検出装置の検出結
果に応じて検出された相対角度をなくす方向に上記アシ
ストモータを駆動するためのモータ駆動装置と、を備え
た電動パワーステアリング装置において、上記ウォーム
は、磁性材料製であり、上記ウォームホィールは合成樹
脂からできており、その内部の歯の近傍には、この歯の
ピッチとピッチが等しく、歯と歯の間において極性が入
れ代わるリング状の永久磁石５５を備えており、上記ウ
ォームと上記ウォームホィールとの噛合する箇所には、
潤滑剤として磁性流体が使用されているものである。
【００１２】第６番目の発明の解決手段は、第１番又は
第５番目の発明の電動パワーステアリング装置におい
て、上記磁性流体が磁性コロイドを液体状の潤滑剤に分
散させた磁性流体である。
第５番目の発明の電動パワーステアリング装置におい
て、上記磁性流体が磁性コロイドを液体状の潤滑剤に分
散させた磁性流体である。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図を用いて本発明の電動パ
ワーステアリング装置にかかる実施形態を説明する。図
１は、本発明を説明するための実施形態の一例における
電動パワーステアリング装置１の部分断面図である。こ
の電動パワーステアリング装置１は、下部ハウジング１
１、上部ハウジング１２、出力軸３、操舵軸２、センサ
シャフト３２、トーションバー４、ウォームホィール３
１、ウォーム３３、入力軸２２、ボール２３、検出用円
筒体２４、付勢部材２５からおおよそ構成されている。
ワーステアリング装置にかかる実施形態を説明する。図
１は、本発明を説明するための実施形態の一例における
電動パワーステアリング装置１の部分断面図である。こ
の電動パワーステアリング装置１は、下部ハウジング１
１、上部ハウジング１２、出力軸３、操舵軸２、センサ
シャフト３２、トーションバー４、ウォームホィール３
１、ウォーム３３、入力軸２２、ボール２３、検出用円
筒体２４、付勢部材２５からおおよそ構成されている。
【００１４】操舵軸２は、その一方（図面右側）が不図
示のステアリングホィール（ハンドル）に接続されてお
り、運転者のハンドル操作によって回転される。操舵軸
２の他方（左側）は自在継手２１の一部となっている。
自在継手２１の一方は、上部ハウジング１２に回転自在
に支持された入力軸２２に結合されている。自在継手２
１は、操舵軸２の軸線方向が出力軸３の軸線に対して傾
斜可能であり、多少傾斜しても、軸線の傾きの影響があ
らわれないようにするためのものである。
示のステアリングホィール（ハンドル）に接続されてお
り、運転者のハンドル操作によって回転される。操舵軸
２の他方（左側）は自在継手２１の一部となっている。
自在継手２１の一方は、上部ハウジング１２に回転自在
に支持された入力軸２２に結合されている。自在継手２
１は、操舵軸２の軸線方向が出力軸３の軸線に対して傾
斜可能であり、多少傾斜しても、軸線の傾きの影響があ
らわれないようにするためのものである。
【００１５】出力軸３は、その一方（図面右側）におい
てこれに固定されたセンサシャフト３２と一体になって
下部ハウジング１１に回転自在に支持されている。出力
軸３の他方（図面左側）は車輪の向きを変える機構（不
図示）に連結されている。センサシャフト３２には、ウ
ォームホィール３１が同軸で固定されており、このウォ
ームホィール３１はウォーム３３と噛合している。上記
ウォーム３３は不図示のアシストモータの軸に結合さ
れ、上部ハウジング１２に回転自在に支持されている。
てこれに固定されたセンサシャフト３２と一体になって
下部ハウジング１１に回転自在に支持されている。出力
軸３の他方（図面左側）は車輪の向きを変える機構（不
図示）に連結されている。センサシャフト３２には、ウ
ォームホィール３１が同軸で固定されており、このウォ
ームホィール３１はウォーム３３と噛合している。上記
ウォーム３３は不図示のアシストモータの軸に結合さ
れ、上部ハウジング１２に回転自在に支持されている。
【００１６】センサシャフト３２の円筒外面には軸方向
を向いた螺旋状のボール溝が形成されており、この溝内
に、入力軸２２端に設けられたスリット内に保持された
ボールが嵌合している。検出用円筒体２４の内側円筒面
にはボール２３が嵌合するためのリング状（螺旋状では
ない）の溝が形成されている。検出用円筒体２４とウォ
ームホィール３１との間には付勢部材２５が圧縮して介
在させられているため、検出用円筒体２４は、常に右方
向に付勢されている。入力軸２２に保持されたボール２
３は、検出用円筒体２４のリング溝とセンサシャフト３
２の螺旋溝の両方に嵌合している。この構造により、セ
ンサシャフト３２に対して入力軸２２が相対的に回転す
ると、ねじ送り作用を受けて検出用円筒体２４が図面で
みて左又は右方向に移動することになる。
を向いた螺旋状のボール溝が形成されており、この溝内
に、入力軸２２端に設けられたスリット内に保持された
ボールが嵌合している。検出用円筒体２４の内側円筒面
にはボール２３が嵌合するためのリング状（螺旋状では
ない）の溝が形成されている。検出用円筒体２４とウォ
ームホィール３１との間には付勢部材２５が圧縮して介
在させられているため、検出用円筒体２４は、常に右方
向に付勢されている。入力軸２２に保持されたボール２
３は、検出用円筒体２４のリング溝とセンサシャフト３
２の螺旋溝の両方に嵌合している。この構造により、セ
ンサシャフト３２に対して入力軸２２が相対的に回転す
ると、ねじ送り作用を受けて検出用円筒体２４が図面で
みて左又は右方向に移動することになる。
【００１７】トーションバー４の両端は、それぞれセン
サシャフト３２（あるいはこれと一体的な出力軸３）及
び入力軸２２に固定されている。今、運転者がハンドル
操作をすると、回転力は操舵軸２から入力軸２２、入力
軸２２からトーションバー４に伝達され、トーションバ
ー４から出力軸３に伝達される。このときトーションバ
ーにかかるねじりトルクによってトーションバー４がね
じれる。トーションバー４のねじれによって、センサシ
ャフト３２と入力軸２２との間には相対的な回転が生じ
る。この相対的回転によって、検出用円筒体２４が軸方
向に変位する。この変位は不図示の検出器によって検出
される。トーションバー４、センサシャフト３２、ボー
ル２３、検出用円筒体２４及び、上記不図示の検出器に
よって、入力軸２２と出力軸３の相対的角度を検出する
相対角度検出装置が形成される。
サシャフト３２（あるいはこれと一体的な出力軸３）及
び入力軸２２に固定されている。今、運転者がハンドル
操作をすると、回転力は操舵軸２から入力軸２２、入力
軸２２からトーションバー４に伝達され、トーションバ
ー４から出力軸３に伝達される。このときトーションバ
ーにかかるねじりトルクによってトーションバー４がね
じれる。トーションバー４のねじれによって、センサシ
ャフト３２と入力軸２２との間には相対的な回転が生じ
る。この相対的回転によって、検出用円筒体２４が軸方
向に変位する。この変位は不図示の検出器によって検出
される。トーションバー４、センサシャフト３２、ボー
ル２３、検出用円筒体２４及び、上記不図示の検出器に
よって、入力軸２２と出力軸３の相対的角度を検出する
相対角度検出装置が形成される。
【００１８】相対角度検出装置の検出結果に応じて不図
示のモータ駆動装置がウォーム３３に結合されたアシス
トモータを回転させる。アシストモータの回転によっ
て、ウォーム３３が回転し、これに噛合するウォームホ
ィール３１が回転し、更にこの回転がセンサシャフト３
２を介して出力軸３へと伝達される。アシストモータの
回転方向は、トーションバー４のねじれをなくす方向、
つまり、操舵軸２の回転と同じ方向にウォームホィール
３１を回転させるような方向である。
示のモータ駆動装置がウォーム３３に結合されたアシス
トモータを回転させる。アシストモータの回転によっ
て、ウォーム３３が回転し、これに噛合するウォームホ
ィール３１が回転し、更にこの回転がセンサシャフト３
２を介して出力軸３へと伝達される。アシストモータの
回転方向は、トーションバー４のねじれをなくす方向、
つまり、操舵軸２の回転と同じ方向にウォームホィール
３１を回転させるような方向である。
【００１９】運転者がハンドル操作する力とアシストモ
ータからの力が合わせられて出力軸３にあらわれるた
め、運転者は、実際に出力軸３が出す力と比べてはるか
に軽い力でハンドルを操作することができる。この形式
の電動パワーステアリング装置１は以下に説明する本発
明が適用される一つの例にしか過ぎず、他の形式の電動
パワーステアリング装置にも適用できることはいうまで
もない。なお、上部ハウジング１２と下部ハウジング１
１は電動パワーステアリング装置として組み立てられた
とき一つのハウジングを形成する。
ータからの力が合わせられて出力軸３にあらわれるた
め、運転者は、実際に出力軸３が出す力と比べてはるか
に軽い力でハンドルを操作することができる。この形式
の電動パワーステアリング装置１は以下に説明する本発
明が適用される一つの例にしか過ぎず、他の形式の電動
パワーステアリング装置にも適用できることはいうまで
もない。なお、上部ハウジング１２と下部ハウジング１
１は電動パワーステアリング装置として組み立てられた
とき一つのハウジングを形成する。
【００２０】さて、上記ウォームホィール３１にはアシ
ストモータからだけ力が加わる訳ではない。車輪は路面
から絶えず力を受ける。特に路面状況が悪いとき路面か
らは振動的な力が車輪に伝えられ、出力軸３、センサシ
ャフト３２へと逆のコースを辿ってウォームホィール３
１に伝達される。ウォームホィール３１に伝達された振
動的な力は、ウォーム３３との間にあるバックラッシュ
の距離だけウォームホィール３１を正逆両方に小刻みな
往復運動をさせる。これが歯面同志を衝突させることに
なり不快なラトルノイズが発生する。
ストモータからだけ力が加わる訳ではない。車輪は路面
から絶えず力を受ける。特に路面状況が悪いとき路面か
らは振動的な力が車輪に伝えられ、出力軸３、センサシ
ャフト３２へと逆のコースを辿ってウォームホィール３
１に伝達される。ウォームホィール３１に伝達された振
動的な力は、ウォーム３３との間にあるバックラッシュ
の距離だけウォームホィール３１を正逆両方に小刻みな
往復運動をさせる。これが歯面同志を衝突させることに
なり不快なラトルノイズが発生する。
【００２１】噛み合い面に潤滑剤が充分にある場合、潤
滑剤の緩衝作用によって上記ラトルノイズは相当に軽減
されるが、衝撃、振動によって潤滑剤が飛散、分散さ
れ、噛み合い面に一時的に潤滑剤がないか、あるいは、
あってもきわめて少ない状態になる。この現象がまたラ
トルノイズを発生させる。このように結果が次の原因と
なるような悪循環は、潤滑剤が飛散あるいは分散するこ
とにより生じる。本発明では、潤滑剤を磁性流体とし、
磁力によって潤滑剤を保持することにより、飛散あるい
は分散が起こらないようにされる。
滑剤の緩衝作用によって上記ラトルノイズは相当に軽減
されるが、衝撃、振動によって潤滑剤が飛散、分散さ
れ、噛み合い面に一時的に潤滑剤がないか、あるいは、
あってもきわめて少ない状態になる。この現象がまたラ
トルノイズを発生させる。このように結果が次の原因と
なるような悪循環は、潤滑剤が飛散あるいは分散するこ
とにより生じる。本発明では、潤滑剤を磁性流体とし、
磁力によって潤滑剤を保持することにより、飛散あるい
は分散が起こらないようにされる。
【００２２】図２は、本実施形態におけるウォーム３３
と上部ハウジング１２の近傍を拡大して示す拡大断面図
である。図３は、本実施形態におけるウォーム３３、ウ
ォームホィール３１、それらの歯と磁力線（磁路）の関
係を模式的に示す説明図である。
と上部ハウジング１２の近傍を拡大して示す拡大断面図
である。図３は、本実施形態におけるウォーム３３、ウ
ォームホィール３１、それらの歯と磁力線（磁路）の関
係を模式的に示す説明図である。
【００２３】上部ハウジング１２内のウォーム３３近傍
にはスペーサ１２１が取付られており、スペーサ１２１
には、永久磁石５１とその両極に２つのヨーク５２が固
定されている。スペーサ１２１は磁気的には中立、つま
り、磁石によって力を受けない材料、非磁性材料、例え
ば合成樹脂材料、アルミニウム、セラミック等、からで
きている。
にはスペーサ１２１が取付られており、スペーサ１２１
には、永久磁石５１とその両極に２つのヨーク５２が固
定されている。スペーサ１２１は磁気的には中立、つま
り、磁石によって力を受けない材料、非磁性材料、例え
ば合成樹脂材料、アルミニウム、セラミック等、からで
きている。
【００２４】一方のヨーク５２はウォーム３３の歯の歯
頂部にきわめて接近した端部を有しており、他方のヨー
ク５２はウォームホィール３１の側面にきわめて接近し
た端面を有している。２つのヨーク５２はともに磁性材
料、つまり磁石に吸引される鉄系などの材料、からでき
ており、また、ウォーム３３、ウォームホィール３１
（の芯部）は磁性材料からできている。
頂部にきわめて接近した端部を有しており、他方のヨー
ク５２はウォームホィール３１の側面にきわめて接近し
た端面を有している。２つのヨーク５２はともに磁性材
料、つまり磁石に吸引される鉄系などの材料、からでき
ており、また、ウォーム３３、ウォームホィール３１
（の芯部）は磁性材料からできている。
【００２５】ウォームホィール３１の歯面は、ウォーム
３３の歯面とのなじみをよくするため、薄い合成樹脂層
３１１が設けられている。この合成樹脂層３１１は磁性
的には中立（非磁性体）である。なお、スペーサ１２１
は、通常は鉄系の金属製である上部ハウジング１２を通
って磁気回路が形成されにくいように、この上部ハウジ
ング１２から所定の距離を保つためである。したがっ
て、上部ハウジング１２全体、あるいは、永久磁石５
１、ヨーク５２の近傍部分が、磁性的に中立な材料から
なる場合にはこれを設ける必要がなく、永久磁石５１、
ヨーク５２を直接上部ハウジング１２に取り付けること
ができる。また、永久磁石５１と２つのヨーク５２は一
体として永久磁石ユニットを形成するものであるが、一
つの永久磁石から構成することも可能である。
３３の歯面とのなじみをよくするため、薄い合成樹脂層
３１１が設けられている。この合成樹脂層３１１は磁性
的には中立（非磁性体）である。なお、スペーサ１２１
は、通常は鉄系の金属製である上部ハウジング１２を通
って磁気回路が形成されにくいように、この上部ハウジ
ング１２から所定の距離を保つためである。したがっ
て、上部ハウジング１２全体、あるいは、永久磁石５
１、ヨーク５２の近傍部分が、磁性的に中立な材料から
なる場合にはこれを設ける必要がなく、永久磁石５１、
ヨーク５２を直接上部ハウジング１２に取り付けること
ができる。また、永久磁石５１と２つのヨーク５２は一
体として永久磁石ユニットを形成するものであるが、一
つの永久磁石から構成することも可能である。
【００２６】以上のような構成により、永久磁石５１の
Ｎ極から出た磁力線はヨーク５２（上側）、このヨーク
５２とウォーム３３の歯頂との間隙、ウォーム３３の
歯、合成樹脂層３１１、ウォームホィール３１の歯、ウ
ォームホィール３１の側面、側面とヨーク５２（下）と
の間隙、及び、ヨーク５２を通って、永久磁石５１のＳ
極に還る。つまり、矢印で示すような磁気回路が形成さ
れる。
Ｎ極から出た磁力線はヨーク５２（上側）、このヨーク
５２とウォーム３３の歯頂との間隙、ウォーム３３の
歯、合成樹脂層３１１、ウォームホィール３１の歯、ウ
ォームホィール３１の側面、側面とヨーク５２（下）と
の間隙、及び、ヨーク５２を通って、永久磁石５１のＳ
極に還る。つまり、矢印で示すような磁気回路が形成さ
れる。
【００２７】本発明では潤滑剤には磁性流体が用いられ
る。磁性コロイドをスピンドル油などの液体状の潤滑剤
からなるベース溶液に分散させた磁性流体は、それ自体
潤滑性を有する。また、磁性コロイドは粒径１０００オ
ングストローム以下であり、機械要素に対して摩耗性を
示さない。
る。磁性コロイドをスピンドル油などの液体状の潤滑剤
からなるベース溶液に分散させた磁性流体は、それ自体
潤滑性を有する。また、磁性コロイドは粒径１０００オ
ングストローム以下であり、機械要素に対して摩耗性を
示さない。
【００２８】ウォームホィール３１とウォーム３３との
歯面に上記潤滑剤を供給すると、磁性流体である潤滑剤
は磁気回路の磁束密度の最も大きな部分すなわち最も狭
い間隙に集まる。ヨーク５２とウォーム３３の歯頂との
間隙、及びウォーム３３の歯とウォームホィール３１の
歯との間の噛み合い位置がそれに当たる。図３、におい
て、符号５３、５４はこうして集まった潤滑剤を示して
いる。符号５４で示す潤滑剤が集まっている箇所は、ま
さに噛み合い面であるから、噛み合い面への潤滑は充分
になされる。更に、ウォームホィール３１とウォーム３
３とが回転した場合でも、潤滑剤は回転によって生じた
新しい磁気回路によって形成される磁束密度の最も大き
い新しい場所に引き寄せられるように移動する。こうし
て、噛み合い面には常に潤滑剤が存在することになり、
また、磁力により潤滑剤の飛散、分散が防止される。ま
た、衝撃に対する潤滑剤の緩衝性能も維持される。
歯面に上記潤滑剤を供給すると、磁性流体である潤滑剤
は磁気回路の磁束密度の最も大きな部分すなわち最も狭
い間隙に集まる。ヨーク５２とウォーム３３の歯頂との
間隙、及びウォーム３３の歯とウォームホィール３１の
歯との間の噛み合い位置がそれに当たる。図３、におい
て、符号５３、５４はこうして集まった潤滑剤を示して
いる。符号５４で示す潤滑剤が集まっている箇所は、ま
さに噛み合い面であるから、噛み合い面への潤滑は充分
になされる。更に、ウォームホィール３１とウォーム３
３とが回転した場合でも、潤滑剤は回転によって生じた
新しい磁気回路によって形成される磁束密度の最も大き
い新しい場所に引き寄せられるように移動する。こうし
て、噛み合い面には常に潤滑剤が存在することになり、
また、磁力により潤滑剤の飛散、分散が防止される。ま
た、衝撃に対する潤滑剤の緩衝性能も維持される。
【００２９】図４、図５は他の実施形態の説明図であっ
て、ウォームホィール３１の構造が先の実施形態のもの
と異なる。この実施形態のものでは上部ハウジング１２
内には永久磁石５１、及びヨーク５２を設ける必要がな
い。合成樹脂製のウォームホィール３１には、歯の近傍
にリング状の永久磁石５５が埋め込まれ、あるいは一体
成形されている。永久磁石５５は円周に沿ってウォーム
ホィール３１のピッチと等しいピッチで交互にＮ極とＳ
極に磁化されており、上記ウォームホィール３１の歯と
歯の間において極性が入れ代わるように磁化されてい
る。
て、ウォームホィール３１の構造が先の実施形態のもの
と異なる。この実施形態のものでは上部ハウジング１２
内には永久磁石５１、及びヨーク５２を設ける必要がな
い。合成樹脂製のウォームホィール３１には、歯の近傍
にリング状の永久磁石５５が埋め込まれ、あるいは一体
成形されている。永久磁石５５は円周に沿ってウォーム
ホィール３１のピッチと等しいピッチで交互にＮ極とＳ
極に磁化されており、上記ウォームホィール３１の歯と
歯の間において極性が入れ代わるように磁化されてい
る。
【００３０】ウォーム３３がこのウォームホィール３１
と噛合すると、ウォーム３３の透磁率が高いため磁力線
がウォーム３３の歯を通るように磁気回路（点線矢印で
示す）が形成される。そのため、図５に示すように磁束
密度の最も高い部分、つまり噛み合い面に磁性流体であ
る潤滑剤５４が集まる。
と噛合すると、ウォーム３３の透磁率が高いため磁力線
がウォーム３３の歯を通るように磁気回路（点線矢印で
示す）が形成される。そのため、図５に示すように磁束
密度の最も高い部分、つまり噛み合い面に磁性流体であ
る潤滑剤５４が集まる。
【００３１】また、ウォームホィール３１が回転した場
合でも、ウォームホィール３１の歯底に止まり、噛み合
い点に近づくと歯底から噛み合い面側に移動して潤滑性
を発揮する。こうして、噛み合い面には常に潤滑剤が存
在することになり、また、磁力により潤滑剤の飛散、分
散が防止される。更に、衝撃に対する潤滑剤の緩衝性能
も維持される。
合でも、ウォームホィール３１の歯底に止まり、噛み合
い点に近づくと歯底から噛み合い面側に移動して潤滑性
を発揮する。こうして、噛み合い面には常に潤滑剤が存
在することになり、また、磁力により潤滑剤の飛散、分
散が防止される。更に、衝撃に対する潤滑剤の緩衝性能
も維持される。
【００３２】以上の実施形態によれば、更に、潤滑剤を
噛み合い面に存在させるように維持するために特別に外
部からエネルギーを加える必要がなく、また、そのため
に特段のメンテナンスをする必要もない。
噛み合い面に存在させるように維持するために特別に外
部からエネルギーを加える必要がなく、また、そのため
に特段のメンテナンスをする必要もない。
【００３３】
【発明の効果】本発明の電動パワーステアリング装置に
よれば、潤滑剤が常に噛み合い面に存在するようになっ
ており、潤滑剤によって不快なラトルノイズが軽減さ
れ、電動パワーステアリング装置の耐久性の向上、及び
長寿命化を図ることができるという効果を奏する。
よれば、潤滑剤が常に噛み合い面に存在するようになっ
ており、潤滑剤によって不快なラトルノイズが軽減さ
れ、電動パワーステアリング装置の耐久性の向上、及び
長寿命化を図ることができるという効果を奏する。
【００３４】また、潤滑剤を噛み合い面に存在させるよ
うに維持するために特別に外部からエネルギーを加える
必要がなく、また、そのために特段のメンテナンスをす
る必要がないという効果を奏する。
うに維持するために特別に外部からエネルギーを加える
必要がなく、また、そのために特段のメンテナンスをす
る必要がないという効果を奏する。
【図１】本発明を説明するための実施形態の一例におけ
る電動パワーステアリング装置１の部分断面図である。
る電動パワーステアリング装置１の部分断面図である。
【図２】本実施形態におけるウォーム３３と上部ハウジ
ング１２の近傍を拡大して示す拡大断面図である。
ング１２の近傍を拡大して示す拡大断面図である。
【図３】本実施形態におけるウォーム３３、ウォームホ
ィール３１、それらの歯と磁力線（磁路）の関係を模式
的に示す説明図である。
ィール３１、それらの歯と磁力線（磁路）の関係を模式
的に示す説明図である。
【図４】図５とともに示す他の実施形態の説明図であ
る。
る。
【図５】図４とともに示す他の実施形態の説明図であ
る。
る。
１ 電動パワーステアリング装置
２ 操舵軸
３ 出力軸
４ トーションバー
１１ 下部ハウジング
１２ 上部ハウジング
２１ 自在継手
２２ 入力軸
２３ ボール
２４ 検出用円筒体
２５ 付勢部材
３１ ウォームホィール
３２ センサシャフト
３３ ウォーム
５１、５５ 永久磁石
５２ ヨーク
５４ 潤滑剤
１２１ スペーサ
３１１ 合成樹脂層
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3D033 CA04 CA22
3J030 AA08 AC01 BA03 BC01 CA10
3J063 AA02 AB03 BA09 BA11 BB11
BB14 CB01 XB01 XD04 XD41
XD64 XD72 XE15 XE18 XF01
XF12 XF30
Claims (6)
- 【請求項１】 ハウジングと、 上記ハウジングに回転自在に支持され、操舵軸の回転が
伝達される入力軸と、 上記ハウジングに回転自在に支持された出力軸と、 上記出力軸と一体的に回転するウォームホィールと、 上記ウォームホィールと噛合し、上記ハウジングに回転
可能に支持されたウォームと、 上記ウォームを駆動するためのアシストモータと、 上記入力軸と上記出力軸とにその両端が固定されたトー
ションバーと、 上記入力軸と上記出力軸との相対的角度を検出する相対
角度検出装置と、 上記相対角度検出装置の検出結果に応じて検出された相
対角度をなくす方向に上記アシストモータを駆動するた
めのモータ駆動装置と、を備えた電動パワーステアリン
グ装置において、この電動パワーステアリング装置は、
更に、 上記ウォームホィール及び上記ウォームは磁性材料から
できており、 上記ハウジングの内部であって、上記ウォームの近傍に
一方の極がまた、上記ウォームホィールの側面に他方の
極が接近して取り付けられた永久磁石ユニットとを備え
ており、 上記ウォームと上記ウォームホィールとの噛合する箇所
には、潤滑剤として磁性流体が使用されていることを特
徴とする電動パワーステアリング装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載された電動パワーステア
リング装置において、 上記ウォームホィールは、その歯面に合成樹脂層を備え
てい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３】 請求項１又は請求項２に記載された電動
パワーステアリング装置において、 上記ハウジングと永久磁石ユニットとの間には非磁性体
のスペーサが介在されてい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４】 請求項１又は請求項２に記載された電動
パワーステアリング装置において、 上記ハウジングの永久磁石ユニットの近傍の材料は非磁
性体で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５】 ハウジングと、 上記ハウジングに回転自在に支持され、操舵軸の回転が
伝達される入力軸と、 上記ハウジングに回転自在に支持された出力軸と、 上記出力軸と一体的に回転するウォームホィールと、 上記ウォームホィールと噛合し、上記ハウジングに回転
可能に支持されたウォームと、 上記ウォームを駆動するためのアシストモータと、 上記入力軸と上記出力軸とにその両端が固定されたトー
ションバーと、 上記入力軸と上記出力軸との相対的角度を検出する相対
角度検出装置と、 上記相対角度検出装置の検出結果に応じて検出された相
対角度をなくす方向に上記アシストモータを駆動するた
めのモータ駆動装置と、を備えた電動パワーステアリン
グ装置において、 上記ウォームは、磁性材料製であり、 上記ウォームホィールは合成樹脂からできており、その
内部の歯の近傍には、この歯のピッチとピッチが等し
く、歯と歯の間において極性が入れ代わるリング状の永
久磁石を備えており、 上記ウォームと上記ウォームホィールとの噛合する箇所
には、潤滑剤として磁性流体が使用されていることを特
徴とする電動パワーステアリング装置。 - 【請求項６】 請求項１から請求項５までのいずれかに
記載された電動パワーステアリング装置において、 上記磁性流体は磁性コロイドを液体状の潤滑剤に分散さ
せた磁性流体であることを特徴とする電動パワーステア
リング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001258591A JP2003063424A (ja) | 2001-08-28 | 2001-08-28 | 電動パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001258591A JP2003063424A (ja) | 2001-08-28 | 2001-08-28 | 電動パワーステアリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003063424A true JP2003063424A (ja) | 2003-03-05 |
Family
ID=19086083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001258591A Withdrawn JP2003063424A (ja) | 2001-08-28 | 2001-08-28 | 電動パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003063424A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7493985B2 (en) | 2003-10-01 | 2009-02-24 | Jtekt Corporation | Electric motor power steering system |
| US7709427B2 (en) | 2004-03-18 | 2010-05-04 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Lubricant composition, speed reduction gear using the same, and electric power steering apparatus using the same |
| JP2017020539A (ja) * | 2015-07-08 | 2017-01-26 | Ntn株式会社 | 減速機 |
| KR101879129B1 (ko) * | 2017-06-09 | 2018-07-16 | 주식회사 만도 | 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기 |
| JP2021096242A (ja) * | 2019-12-18 | 2021-06-24 | ウーテーアー・エス・アー・マニファクチュール・オロロジェール・スイス | 磁気機能領域を備えた機械式計時器部品を製造するための方法 |
| US11662690B2 (en) | 2019-12-18 | 2023-05-30 | Eta Sa Manufacture Horlogère Suisse | Method for manufacturing at least two mechanical parts |
-
2001
- 2001-08-28 JP JP2001258591A patent/JP2003063424A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7493985B2 (en) | 2003-10-01 | 2009-02-24 | Jtekt Corporation | Electric motor power steering system |
| US7709427B2 (en) | 2004-03-18 | 2010-05-04 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Lubricant composition, speed reduction gear using the same, and electric power steering apparatus using the same |
| JP2017020539A (ja) * | 2015-07-08 | 2017-01-26 | Ntn株式会社 | 減速機 |
| KR101879129B1 (ko) * | 2017-06-09 | 2018-07-16 | 주식회사 만도 | 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기 |
| JP2021096242A (ja) * | 2019-12-18 | 2021-06-24 | ウーテーアー・エス・アー・マニファクチュール・オロロジェール・スイス | 磁気機能領域を備えた機械式計時器部品を製造するための方法 |
| JP7274449B2 (ja) | 2019-12-18 | 2023-05-16 | ウーテーアー・エス・アー・マニファクチュール・オロロジェール・スイス | 磁気機能領域を備えた機械式計時器部品を製造するための方法 |
| US11649412B2 (en) | 2019-12-18 | 2023-05-16 | Eta Sa Manufacture Horlogère Suisse | Method for manufacturing a mechanical timepiece part provided with a magnetic functional area |
| US11662690B2 (en) | 2019-12-18 | 2023-05-30 | Eta Sa Manufacture Horlogère Suisse | Method for manufacturing at least two mechanical parts |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080804 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20090904 |