JP4352667B2 - Electric power steering device - Google Patents

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JP4352667B2
JP4352667B2 JP2002249088A JP2002249088A JP4352667B2 JP 4352667 B2 JP4352667 B2 JP 4352667B2 JP 2002249088 A JP2002249088 A JP 2002249088A JP 2002249088 A JP2002249088 A JP 2002249088A JP 4352667 B2 JP4352667 B2 JP 4352667B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動モータによる補助出力を、減速歯車機構を介して車両のステアリング機構に伝達する電動パワーステアリング装置に関し、特に金属製芯金の外周に、樹脂組成物からなり外周面にギア歯が形成された樹脂部を一体に形成した従動歯車を備え、グリース潤滑される電動パワーステアリング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車に組み込まれる電動パワーステアリング装置には、電動モータに比較的高回転、低トルクのものが使用されるため、電動モータとステアリングシャフトとの間に減速機構が組み込まれている。減速機構としては、一組で大きな減速比が得られる等の理由から、図3に示されるような、ウォーム12と、ウォーム12に噛み合うウォームホイール11とから構成される電動パワーステアリング装置用減速ギア20(以下、単に「減速ギア」ともいう)が使用されるのが一般的である。ここで、ウォーム12は図2に示す電動モータ100の回転軸に連結しており、駆動歯車に相当し、一方ウォームホイール11は従動歯車に相当する。
【0003】
このような減速ギア20では、ウォームホイール11とウォーム12の両方を金属製にすると、ハンドル操作時に歯打ち音や振動音等の不快音が発生するという不具合を生じていた。そこで、ウォームホイール11に、金属製の芯管1の外周に、樹脂製で外周面にギア歯10を形成してなる樹脂部3を、接着剤8を用いるなどして一体化させたものを使用して騒音対策を行っている。
【0004】
上記樹脂部3には、例えば、特公平6−60674号公報に記載されているように、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアセタール、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)等のベース樹脂に、ガラス繊維や炭素繊維等の強化材を配合した材料の他、強化材を含有しないMC(モノマーキャスト)ナイロン、ポリアミド6、ポリアミド66等が使用されている。中でも、寸法安定性やコストを考慮して、強化材を含有しないMCナイロン、ガラス繊維を含有したポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド46等が主流となっている。
【0005】
また、減速ギア20のウォーム12は、図2に示すように、一対の玉軸受等の転がり軸受110で支持されて電動モータ100と連結しており、ハウジング120の一対の転がり軸受110の間の空間には、通常、ウォーム12とウォームホイール11との両ギア歯間の潤滑のためにグリースが充填されている。更に、転がり軸受110に予圧をかけるとともに、タイヤ側からの微小なキックバック入力が入ってきたときに、ウォーム12を軸方向に動かして電動モータ100が回転しないようにし、ハンドル側にキックバックのみの情報を伝えるために、図示されるように、転がり軸受110のウォーム側にゴム製のダンパー130を取り付けているものも知られており、使用されるゴムとしては圧縮永久歪が小さいエチレンアクリルゴムに代表されるアクリルゴムが一般的である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記のグリースは、鉱油やポリα−オレフィン油を基油とするものが一般的である。しかし、鉱油やポリα−オレフィン油は、金属への濡れ性は良いものの、極性の大きいポリアミド樹脂への濡れ性は悪いという性質があり、そのため金属製のウォーム12のギア歯と、ウォームホイール11の樹脂部3に形成されたギア歯10との間の潤滑状態は必ずしも十分とは言えない状況にある。
【0007】
その結果、電動パワーステアリング装置には、長期間の運転の間に一時的な油切れが発生し、徐々にウォームホイール11のギア歯10の摩耗が進行してウォーム12とウォームホイール11との噛み合い部におけるバックラッシュ(ガタ)が大きくなる。それによって、ウォーム12の円滑な作動が妨げられ、操舵感が悪化したり、異音(歯打ち音)が発生することもあった。更には、ウォームホイール11のギア歯10が変形したり、場合によっては破損して装置全体として機能しなくなることもあった。
【0008】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、ポリアミド樹脂への濡れ性を改善したグリースを用いることで、耐久性に優れ、高信頼性の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。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記も目的は、本発明の、電動モータによる補助出力を、減速歯車機構を介して車両のステアリング機構に伝達する電動パワーステアリング装置であって、前記減速歯車機構の従動歯車が、金属製芯管の外周に、樹脂成分としてポリアミド樹脂を含む樹脂組成物からなり外周面にギア歯が形成された樹脂部を一体に設けてなり、かつ、 少なくとも前記従動歯車と駆動歯車との間に、鉱油、ポリα−オレフィン油、アルキルポリフェニルエーテルから選ばれる少なくとも1種を基油とし、ウレア化合物を増ちょう剤とし、分子構造中に水酸基を有するエステル及び脂肪酸との部分けん化エステルから選ばれるエステル系化合物を含むグリースを介在させたことを特徴とする電動パワーステアリング装置により達成される。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について詳細に説明する。
【0011】
本発明において、電装パワーステアリング装置自体の構成には制限がなく、例えば図1に示す電動パワーステアリング装置を例示することができる。図示される電動パワーステアリング装置において、ステアリングコラム50の出力軸60側には、図2及び図3に示したような減速ギア20をハウジング120に収容して構成されるギアボックスが配設されている。
【0012】
また、ステアリングコラム50は中空になっており、ステアリングシャフト70が挿通され、ハウジング120に収納された転がり軸受90、91により回転自在に支承されている。また、ステアリングシャフト70は中空軸であり、トーションバー80を収容している。そして、ステアリングシャフト70の外周面には、ウォームホイール11が設けてあり、このウォームホイール11にウォーム12が噛合してある。また、これらウォームホイール11とウォーム12とからなる減速ギア20には、図2に示したように、電動モータ100が連結されている。
【0013】
減速ギア20は、図3に示したように、金属製の芯管1の外周に、ポリアミド樹脂組成物からなり、その外周端面にギア歯10を形成した樹脂部3を一体化したウォームホイール11と、金属製のウォーム12とから構成される。尚、ウォームホイール11において、金属製芯管1と樹脂部3とを接着剤8により接着してもよく、接着剤8として例えばシラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤またはトリアジンチオール化合物を用いることができる。
【0014】
樹脂部3を形成するポリアミド樹脂としては、吸水性や耐疲労性の観点から、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド46、ポリアミド610、ポリアミド612、ポリアミド12、ポリアミド11、ポリアミドMXD6、ポリアミド6I6T、変性ポリアミド6T等が好適に挙げられるが、中でもポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド46が耐疲労性に優れ好ましい。
【0015】
これらポリアミド樹脂は、樹脂単独でも一定以上の耐久性を示し、ウォームホイール11の相手材である金属製のウォーム12の摩耗に対して有利に働き、減速ギアとして十分に機能する。しかしながら、より過酷な使用条件で使用されると、ギア歯10が破損や摩耗することも想定されるため、信頼性をより高めるために、強化材を配合することが好ましい。
【0016】
補強材としては、ガラス繊維、炭素繊維、チタン酸カリウムウィスカー、ホウ酸アルミニウムウィスカー等が好ましく、上記に挙げたポリアミド樹脂との接着性を考慮してシランカプッリング剤で表面処理したものが更に好ましい。また、これらの補強材は複数種を組み合わせて使用することができる。衝撃強度を考慮すると、ガラス繊維や炭素繊維等の繊維状物を配合することが好ましく、更にウォ−ム12の損傷を考慮するとウィスカー状物を繊維状物と組み合わせて配合することが好ましい。混合使用する場合の混合比は、繊維状物及びウィスカー状物の種類により異なり、衝撃強度やウォーム12の損傷等を考慮して適宜選択される。これらの補強材は、全体の5〜40重量%、特に10〜30重量%の割合で配合することが好ましい。補強材の配合量が5重量%未満の場合には、機械的強度の改善が少なく好ましくない。補強材の配合量が40重量%を超える場合には、ウォーム12を損傷し易くなり、ウォーム12の摩耗が促進されて減速ギアとしての耐久性が不足する可能性があり好ましくない。
【0017】
更に、ポリアミド樹脂組成物には、成形時及び使用時の熱による劣化を防止するために、ヨウ化物系熱安定化剤やアミン系酸化防止剤を、それぞれ単独あるいは併用して添加されていてもよい。
【0018】
上記の如く概略構成される電動パワーステアリング装置では更に、従来と同様に、ハウジング120の一対の転がり軸受110の間の空間に、ウォーム12とウォームホイール11との両ギア歯間の潤滑のためのグリースが充填される(図2参照)。本発明では、このグリースとして、鉱油、ポリα−オレフィン油、アルキルポリフェニルエーテルから選ばれる少なくとも1種を基油とし、これに増ちょう剤及びエステル系化合物を配合したものを用いる。
【0019】
鉱油、ポリα−オレフィン油、アルキルポリフェニルエーテルには制限がなく、従来よりグリースの基油として用いられているものを使用することができる。また、これらは必要に応じて混合してもよい。尚、基油の動粘度は、40〜220mm2/s(40℃)が適当である。
【0020】
増ちょう剤、ポリアミドに構造が類似し、ウォームホイール11の樹脂部3であるポリアミド樹脂への吸着性に優れることからウレア化合物を用いる。また、増ちょう剤の配合量も上記基油とともにグリースを形成し得る限り制限されるものではないが、グリース全量の10〜20重量%が適当である。
【0021】
エステル系化合物は、グリースのポリアミド樹脂への濡れ性を改善するために配合される成分であり、ポリアミド樹脂のアミド結合への相互作用が強く、濡れ性改善に特に有用であることから分子構造中に水酸基を有するエステル、脂肪酸との部分けんエステルを用い。脂肪酸との部分けん化エステルとしては、モンタン酸エステル部分けん化ワックス等を挙げることができる。
【0022】
また、分子構造中に水酸基を有するエステルとしては、ステアリン酸モノグリセリド、オレイン酸モノグリセリド、ベヘニン酸モノグリセリド、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート等の脂肪酸と多価アルコールとの部分エステル、ヒドロキシステアリン酸トリグリセリド等のヒドロキシ脂肪酸エステルを挙げることができる。
【0024】
また、上記エステル系化合物は、それぞれ単独で、もしくは混合してグリース全量に対して1〜20重量%、好ましくは2〜10重量%となるように配合される。配合量が1重量%未満では、濡れ性の改善効果が十分に得られない。一方、20重量%を超えて配合しても濡れ性の更なる改善効果は見込めず、更に図2に示したようにゴム製のダンパー130を備える電動パワーステアリング装置では、ゴムの膨潤が起こりやすくなるなど、他部品に悪影響を及ぼすことも想定される。
【0025】
グリースは上記の如く構成されるが、エステル系化合物による濡れ性の改善効果に悪影響を及ぼさない範囲で、他の添加剤を添加することもできる。例えば、アミン系やフェノール系等の酸化防止剤、カルシウムスルホネート等の防錆剤、ジチオカルバミン酸モリブデン等の極圧添加剤等を添加することができる。
【0026】
尚、本発明の電動パワーステアリング装置では、減速ギア20として、上記したウォームホイール11及びウォーム12以外にも、図4に示す平歯車、図5に示すはすば歯車、図6に示すかさ歯車、図7に示すハイポイドギア等が可能であり、何れもウォームホイール11を、金属製芯管1の外周に、ポリアミド樹脂組成物からなり、その外周面にギヤ歯10が形成された樹脂部3を、接着剤8を用いるなどして一体化して構成する。
【0027】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。
【0028】
(実施例1〜4、比較例1)
〔試験グリースの調製〕
100℃における動粘度が8mm2/sのポリα−オレフィン油を基油とし、増ちょう剤としてジウレア化合物を13重量%の割合となるように配合したベースグリースに、表1に示すエステル系化合物、酸化防止剤及び防錆剤を添加し、試験グリースを調製した。尚、何れの試験グリースも、ちょう度がNLGI No.2となるように調製した。
【0029】
【表1】

Figure 0004352667
【0030】
・エステル系化合物I:モンタン酸エステル部分けん化ワックス(BASFジャパン(株)製「Luwax OP」)
・エステル系化合物II:ペンタエリスリトールテトラオレエート(ヘンケル白水(株)製「EMERY2898」)
・エステル系化合物III:ジ−2−エチルヘキシルセバケート(大八化学工業(株)製DOS)
・エステル系化合物IV:ソルビタンモノオレエート(花王(株)製「レオドールSP−010」)
・酸化防止剤:4,4´−ジオクチルジフェニルアミン(精工化学(株)製「ノンフレックスOD−RH」)
・防錆剤:中性カルシウムスルホネート((株)松村石油研究所製「モレスコアンバーSC45N(鉱油含有量54%)」)
【0031】
〔ウォームホイール試験体の作製〕
クロスローレット加工を施し、脱脂した外径45mm、幅13mmのS45C製の芯管を、スプルー及びディスクゲートを装着した金型に配置し、ガラス繊維を30重量%含有するポリアミド66(宇部興産(株)製「UBEナイロン2020GU6」、銅系添加剤含有)を射出成形して外径60mm、幅13mmのウォームホイールブランク材とし、次いで樹脂部の外周を切削加工してギア歯を形成して図3に示すウォームホイール試験体を作製した。
【0032】
〔耐久性の評価〕
作製したウォームホイール試験体を実際の電動パワーステアリング装置の減速ギアに組み込み、更に上記で調製した試験グリースをウォームホイールのギア歯表面及びウォームのギア歯表面に満遍なく塗布し、雰囲気温度80℃に維持して操舵を行い、1万回毎にギア歯の摩耗量を測定した。試験前に比べて摩耗量が40μm以下を合格とした。結果を表2に示す。
【0033】
【表2】
Figure 0004352667
【0034】
表2に示すように、エステル系化合物を含有しない比較例1の試験グリースでは、2万回操舵で摩耗量が40μmを超えており、耐久性が十分ではない。これに対し、エステル系化合物を含有する実施例1〜4の試験グリースでは、10万回操舵後も摩耗量40μm以下であり、耐久性の向上に効果があることがわかる。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、鉱油、ポリα−オレフィン油、アルキルポリフェニルエーテルから選ばれる少なくとも1種を基油とし、これに増ちょう剤及びエステル系化合物を配合したグリースを用いることにより、ウォームホイールのポリアミド樹脂製のギア歯へのグリースの濡れ性が高まり、歯車間の潤滑性が向上して、より耐久性に優れる電動パワーステアリング装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】パワーステアリング装置の一例を示す一部断面構成図である。
【図2】図1のAA断面図であり、電動モータと減速ギアとの連結部周辺を示す概略構成図である。
【図3】減速ギアの一例(円筒ウォームギア)を示す斜視図である。
【図4】減速ギアの他の例(平歯車)を示す斜視図である。
【図5】減速ギアの更に他の例(はすば歯車)を示す斜視図である。
【図6】減速ギアの更に他の例(かさ歯車)を示す斜視図である。
【図7】減速ギアの更に他の例(ハイボイドギア)を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 芯管
3 樹脂部
4 スプルー
5 ディスクゲート
8 接着層
10 ギア歯
11 ウォームホイール
12 ウォーム
20 減速ギア
50 ステリングコラム
70 ステアリングシャフト
80 トーションバー
90 軸受
91 軸受
100 電動モータ
110 転がり軸受
120 ハウジング
130 ダンパー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric power steering device that transmits an auxiliary output from an electric motor to a steering mechanism of a vehicle via a reduction gear mechanism, and in particular, the outer periphery of a metal cored bar is made of a resin composition and has gear teeth on the outer peripheral surface. The present invention relates to an electric power steering apparatus including a driven gear integrally formed with a formed resin portion and grease-lubricated.
[0002]
[Prior art]
In an electric power steering apparatus incorporated in an automobile, an electric motor having a relatively high rotation and low torque is used. Therefore, a speed reduction mechanism is incorporated between the electric motor and the steering shaft. As a speed reduction mechanism, a reduction gear for an electric power steering apparatus including a worm 12 and a worm wheel 11 meshing with the worm 12 as shown in FIG. 20 (hereinafter also simply referred to as “reduction gear”) is generally used. Here, the worm 12 is connected to the rotating shaft of the electric motor 100 shown in FIG. 2 and corresponds to a drive gear, while the worm wheel 11 corresponds to a driven gear.
[0003]
In such a reduction gear 20, when both the worm wheel 11 and the worm 12 are made of metal, there is a problem that unpleasant sounds such as rattling noises and vibration sounds are generated when the steering wheel is operated. Therefore, the worm wheel 11 is obtained by integrating the resin portion 3 made of resin and having the gear teeth 10 formed on the outer peripheral surface thereof on the outer periphery of the metal core tube 1 by using an adhesive 8 or the like. Uses noise countermeasures.
[0004]
For example, as described in Japanese Patent Publication No. 6-60674, the resin portion 3 is made of a base resin such as polyamide 6, polyamide 66, polyacetal, polyether ether ketone (PEEK), polyphenylene sulfide (PPS), or the like. In addition to materials blended with reinforcing materials such as glass fibers and carbon fibers, MC (monomer cast) nylon, polyamide 6, polyamide 66, etc. that do not contain reinforcing materials are used. Among these, in consideration of dimensional stability and cost, MC nylon not containing a reinforcing material, polyamide 6, glass 66 containing polyamide, polyamide 46, and the like are mainly used.
[0005]
Further, as shown in FIG. 2, the worm 12 of the reduction gear 20 is supported by a rolling bearing 110 such as a pair of ball bearings and connected to the electric motor 100, and between the pair of rolling bearings 110 of the housing 120. The space is usually filled with grease for lubrication between the gear teeth of the worm 12 and the worm wheel 11. Furthermore, preload is applied to the rolling bearing 110, and when a minute kickback input is input from the tire side, the worm 12 is moved in the axial direction to prevent the electric motor 100 from rotating, and only the kickback is applied to the handle side. In order to convey the above information, it is also known that a rubber damper 130 is attached to the worm side of the rolling bearing 110 as shown in the figure. As the rubber used, ethylene acrylic rubber having a small compression set is used. Acrylic rubber represented by is generally used.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The above grease is generally based on mineral oil or poly α-olefin oil. However, although mineral oil and poly α-olefin oil have good wettability to metal, they have poor wettability to highly polar polyamide resin. Therefore, the gear teeth of the metal worm 12 and the worm wheel 11 The state of lubrication with the gear teeth 10 formed on the resin part 3 is not always sufficient.
[0007]
As a result, in the electric power steering apparatus, temporary oil shortage occurs during a long-term operation, and the wear of the gear teeth 10 of the worm wheel 11 gradually progresses so that the worm 12 and the worm wheel 11 are engaged. The backlash (backlash) at the part increases. As a result, the smooth operation of the worm 12 is hindered, and the steering feeling may be deteriorated or abnormal noise (gap sound) may be generated. Furthermore, the gear teeth 10 of the worm wheel 11 may be deformed or damaged in some cases, and the entire device may not function.
[0008]
The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide an electric power steering device having excellent durability and high reliability by using grease having improved wettability to polyamide resin. And
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Another object of the present invention is to provide an electric power steering apparatus for transmitting auxiliary output from an electric motor to a vehicle steering mechanism via a reduction gear mechanism according to the present invention, wherein the driven gear of the reduction gear mechanism is a metal core tube. A resin portion comprising a resin composition containing a polyamide resin as a resin component, and a resin portion having gear teeth formed on the outer peripheral surface, and at least between the driven gear and the drive gear, mineral oil, Ester compound selected from partial α-olefins and alkylpolyphenyl ethers, base oils, urea compounds as thickeners, esters having a hydroxyl group in the molecular structure and partially saponified esters with fatty acids This is achieved by an electric power steering device characterized by interposing a grease containing
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail.
[0011]
In the present invention, the configuration of the electric power steering apparatus itself is not limited, and for example, the electric power steering apparatus shown in FIG. 1 can be exemplified. In the illustrated electric power steering apparatus, on the output shaft 60 side of the steering column 50, a gear box configured by housing the reduction gear 20 as shown in FIGS. Yes.
[0012]
Further, the steering column 50 is hollow, the steering shaft 70 is inserted, and is rotatably supported by rolling bearings 90 and 91 housed in the housing 120. The steering shaft 70 is a hollow shaft and accommodates a torsion bar 80. A worm wheel 11 is provided on the outer peripheral surface of the steering shaft 70, and a worm 12 is engaged with the worm wheel 11. Further, as shown in FIG. 2, an electric motor 100 is connected to the reduction gear 20 including the worm wheel 11 and the worm 12.
[0013]
As shown in FIG. 3, the reduction gear 20 is formed of a polyamide resin composition on the outer periphery of a metal core tube 1, and a worm wheel 11 in which a resin portion 3 having gear teeth 10 formed on the outer peripheral end surface thereof is integrated. And a metal worm 12. In the worm wheel 11, the metal core tube 1 and the resin portion 3 may be bonded together with an adhesive 8. As the adhesive 8, for example, a silane coupling agent, a titanate coupling agent, or a triazine thiol compound is used. be able to.
[0014]
As the polyamide resin forming the resin portion 3, from the viewpoint of water absorption and fatigue resistance, polyamide 6, polyamide 66, polyamide 46, polyamide 610, polyamide 612, polyamide 12, polyamide 11, polyamide MXD6, polyamide 6I6T, modified polyamide Although 6T, etc. preferably, among others polyamide 6, polyamide 66, polyamide 46 is not preferable excellent fatigue resistance.
[0015]
These polyamide resins are resins alone shows a certain level of durability, it favors to abrasion of the metal of the worm 12 is a mating member of the worm wheel 11, to function well as a reduction gear. However, since the gear teeth 10 may be damaged or worn when used under more severe use conditions, it is preferable to add a reinforcing material in order to further improve the reliability.
[0016]
As the reinforcing material, glass fiber, carbon fiber, potassium titanate whisker, aluminum borate whisker or the like is preferable, and a surface treated with a silane coupling agent is more preferable in consideration of adhesiveness with the polyamide resin mentioned above. . Moreover, these reinforcing materials can be used in combination of multiple types. Considering the impact strength, it is preferable to mix a fibrous material such as glass fiber or carbon fiber, and considering the damage of the worm 12, it is preferable to combine the whisker-like material with the fibrous material. The mixing ratio in the case of using the mixture varies depending on the types of the fibrous material and the whisker-like material, and is appropriately selected in consideration of impact strength, damage to the worm 12, and the like. These reinforcing materials are preferably blended in a proportion of 5 to 40% by weight, particularly 10 to 30% by weight. When the blending amount of the reinforcing material is less than 5% by weight, the mechanical strength is hardly improved, which is not preferable. When the blending amount of the reinforcing material exceeds 40% by weight, the worm 12 is likely to be damaged, wear of the worm 12 is promoted, and durability as a reduction gear may be insufficient.
[0017]
Furthermore, in order to prevent deterioration due to heat at the time of molding and use, an iodide-based heat stabilizer and an amine-based antioxidant may be added to the polyamide resin composition alone or in combination. Good.
[0018]
In the electric power steering apparatus schematically configured as described above, the space between the pair of rolling bearings 110 of the housing 120 is further lubricated between the gear teeth of the worm 12 and the worm wheel 11 as in the prior art. Grease is filled (see FIG. 2). In the present invention, as the grease, a base oil containing at least one selected from mineral oil, poly α-olefin oil, and alkyl polyphenyl ether, and a thickener and an ester compound are blended is used.
[0019]
Mineral oil, poly α-olefin oil, and alkyl polyphenyl ether are not limited, and those conventionally used as base oils for grease can be used. Moreover, you may mix these as needed. In addition, 40-220 mm < 2 > / s (40 degreeC) is suitable for the kinematic viscosity of a base oil.
[0020]
The thickener, port structures similar to polyamide, using urea compound because of excellent adhesion to the polyamide resin is a resin portion 3 of the c Omuhoiru 11. Further, the blending amount of the thickener is not limited as long as the grease can be formed with the base oil, but 10 to 20% by weight of the total amount of the grease is appropriate.
[0021]
Ester compounds, Ri component der blended in order to improve the wettability of the grease of the polyamide resin, strong interaction to the amide bond of the polyamide resin, the molecular structure because it is particularly useful for improving wettability esters having a hydroxyl group in, Ru using partially saponified esters of fatty acids. The partially saponified esters of fatty acids, mention may be made of montanic acid ester partially saponified wax scan the like.
[0022]
Examples of the ester having a hydroxyl group in the molecular structure include stearic acid monoglyceride, oleic acid monoglyceride, behenic acid monoglyceride, sorbitan monolaurate, sorbitan monostearate , partial ester of fatty acid and polyhydric alcohol such as sorbitan monooleate. , it can be mentioned hydroxy fatty acid esters such as hydroxycarboxylic stearic acid triglyceride.
[0024]
Further, the above ester compounds are blended individually or in combination so as to be 1 to 20% by weight, preferably 2 to 10% by weight, based on the total amount of grease. If the blending amount is less than 1% by weight, the effect of improving wettability cannot be obtained sufficiently. On the other hand, even if it exceeds 20% by weight, no further improvement in wettability can be expected. Furthermore, in the electric power steering apparatus provided with the rubber damper 130 as shown in FIG. 2, the rubber tends to swell. It is also assumed that other parts will be adversely affected.
[0025]
The grease is configured as described above, but other additives may be added as long as the wettability improving effect by the ester compound is not adversely affected. For example, an amine-based or phenol-based antioxidant, a rust-preventing agent such as calcium sulfonate, or an extreme pressure additive such as molybdenum dithiocarbamate can be added.
[0026]
In the electric power steering apparatus of the present invention, as the reduction gear 20, in addition to the worm wheel 11 and the worm 12, the spur gear shown in FIG. 4, the helical gear shown in FIG. 5, and the bevel gear shown in FIG. The hypoid gear shown in FIG. 7 or the like is possible. In either case, the worm wheel 11 is made of a polyamide resin composition on the outer periphery of the metal core tube 1 and the resin portion 3 having the gear teeth 10 formed on the outer peripheral surface thereof. , And the like, using an adhesive 8 or the like.
[0027]
【Example】
Examples The present invention will be further described below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited thereby.
[0028]
(Examples 1-4, Comparative Example 1)
[Preparation of test grease]
An ester compound shown in Table 1 in a base grease in which a poly α-olefin oil having a kinematic viscosity at 100 ° C. of 8 mm 2 / s is used as a base oil and a diurea compound as a thickener is mixed at a ratio of 13% by weight. Antioxidants and rust inhibitors were added to prepare test greases. Each test grease has a consistency of NLGI No. 2 was prepared.
[0029]
[Table 1]
Figure 0004352667
[0030]
-Ester compound I: Montanic acid ester part saponified wax ("Luwax OP" manufactured by BASF Japan Ltd.)
Ester compound II: pentaerythritol tetraoleate (“EMERY2898” manufactured by Henkel Hakusui Co., Ltd.)
Ester compound III: di-2-ethylhexyl sebacate (DOS, manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.)
Ester compound IV: sorbitan monooleate (“Reodol SP-010” manufactured by Kao Corporation)
Antioxidant: 4,4′-dioctyldiphenylamine (“Nonflex OD-RH” manufactured by Seiko Chemical Co., Ltd.)
Antirust agent: Neutral calcium sulfonate (“Morresco Amber SC45N (mineral oil content 54%)” manufactured by Matsumura Oil Research Co., Ltd.)
[0031]
[Preparation of worm wheel specimen]
A cross-knurled and degreased S45C core tube with an outer diameter of 45 mm and a width of 13 mm is placed in a mold equipped with a sprue and a disk gate, and polyamide 66 containing 30% by weight of glass fiber (Ube Industries, Ltd.) 3) “UBE nylon 2020GU6” (containing copper additive) is injection molded into a worm wheel blank with an outer diameter of 60 mm and a width of 13 mm, and then the outer periphery of the resin part is cut to form gear teeth. A worm wheel specimen as shown in FIG.
[0032]
[Evaluation of durability]
The manufactured worm wheel specimen is incorporated into the reduction gear of the actual electric power steering device, and the test grease prepared above is applied evenly to the gear tooth surface of the worm wheel and the gear tooth surface of the worm, and the ambient temperature is maintained at 80 ° C. Steering was performed, and the amount of gear tooth wear was measured every 10,000 times. The amount of wear was 40 μm or less compared to before the test. The results are shown in Table 2.
[0033]
[Table 2]
Figure 0004352667
[0034]
As shown in Table 2, in the test grease of Comparative Example 1 that does not contain an ester compound, the wear amount exceeds 40 μm after 20,000 steering operations, and the durability is not sufficient. On the other hand, in the test greases of Examples 1 to 4 containing an ester compound, the wear amount is 40 μm or less even after 100,000 times of steering, and it can be seen that the durability is effective.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a grease in which at least one selected from mineral oil, poly α-olefin oil, and alkyl polyphenyl ether is used as a base oil, and a thickener and an ester compound are blended therein is used. As a result, the wettability of the grease to the gear teeth made of polyamide resin of the worm wheel is increased, the lubricity between the gears is improved, and an electric power steering device with higher durability can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional configuration diagram showing an example of a power steering device.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing an example of a reduction gear (cylindrical worm gear).
FIG. 4 is a perspective view showing another example (spur gear) of a reduction gear.
FIG. 5 is a perspective view showing still another example (helical gear) of the reduction gear.
FIG. 6 is a perspective view showing still another example (bevel gear) of a reduction gear.
FIG. 7 is a perspective view showing still another example (high void gear) of the reduction gear.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Core pipe 3 Resin part 4 Sprue 5 Disc gate 8 Adhesive layer 10 Gear tooth 11 Worm wheel 12 Worm 20 Reduction gear 50 Steering column 70 Steering shaft 80 Torsion bar 90 Bearing 91 Bearing 100 Electric motor 110 Rolling bearing 120 Housing 130 Damper

Claims (6)

電動モータによる補助出力を、減速歯車機構を介して車両のステアリング機構に伝達する電動パワーステアリング装置であって、
前記減速歯車機構の従動歯車が、金属製芯管の外周に、ポリアミド樹脂組成物からなり外周面にギア歯が形成された樹脂部を一体に設けてなり、かつ、
少なくとも前記従動歯車と駆動歯車との間に、鉱油、ポリα−オレフィン油、アルキルポリフェニルエーテルから選ばれる少なくとも1種を基油とし、ウレア化合物を増ちょう剤とし、分子構造中に水酸基を有するエステル及び脂肪酸との部分けん化エステルから選ばれるエステル系化合物を含むグリースを介在させたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
An electric power steering device that transmits auxiliary output by an electric motor to a steering mechanism of a vehicle via a reduction gear mechanism,
The driven gear of the reduction gear mechanism is integrally provided with a resin portion made of a polyamide resin composition and having gear teeth formed on the outer peripheral surface thereof on the outer periphery of the metal core tube, and
At least one selected from mineral oil, poly α-olefin oil, and alkyl polyphenyl ether is used as a base oil between at least the driven gear and the drive gear, a urea compound is used as a thickener , and a hydroxyl group is included in the molecular structure. An electric power steering apparatus characterized by interposing a grease containing an ester compound selected from partially saponified esters with esters and fatty acids .
エステル系化合物が、ソルビタンモノオレエートであることを特徴とする請求項1記載の電動パワーステアリング装置。 2. The electric power steering apparatus according to claim 1 , wherein the ester compound is sorbitan monooleate . エステル系化合物が、モンタン酸エステル部分けん化ワックスであることを特徴とする請求項1記載の電動パワーステアリング装置。 Ester compound, electric power steering apparatus according to claim 1 Symbol mounting characterized in that it is a montanic acid ester partially saponified waxes. 前記従動歯車及び駆動歯車が、円筒ウォームギア、はすば歯車、平歯車、かさ歯車またはハイポイドギアであることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置。The electric power steering apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the driven gear and the driving gear are a cylindrical worm gear, a helical gear, a spur gear, a bevel gear, or a hypoid gear . 前記エステル系化合物の配合量がグリース全量の1〜20重量%であることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置。  5. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the amount of the ester compound is 1 to 20% by weight of the total amount of grease. 前記基油の動粘度が40〜220mm/s(40℃)であることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置。6. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the base oil has a kinematic viscosity of 40 to 220 mm 2 / s (40 ° C.).
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