JP4868220B2

JP4868220B2 - 電動パワーステアリング装置

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Publication number: JP4868220B2
Application number: JP2006132825A
Authority: JP
Inventors: 進今垣; 勇二嶌本; 秀樹甲木; 浩二北畑; 尚樹内田
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2006-01-11
Filing date: 2006-05-11
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2026-05-11
Also published as: JP2007210588A

Description

この発明は、電動モータにより操舵補助力を発生する電動パワーステアリング装置に関するものである。

車両用の電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ：Electric Power Steering System）には、減速機が用いられている。例えば、減速機としてのウォーム軸およびウォームホイールが電動モータの出力軸の回転を減速することで、電動モータの出力を増幅して舵取り機構に伝達し、ステアリング操作をトルクアシストする電動パワーステアリング装置が提案されている。

ウォーム軸およびウォームホイールは、ギヤハウジング内に収容されている。また、ウォーム軸とウォームホイールとの噛み合い部分を含む領域にはグリース等の潤滑剤が充填されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−１６２０１８号公報

上述のような減速機において、緩衝材粒子が配合され比較的低粘度の基油が用いられたグリース等の潤滑剤を用いる場合、この潤滑剤がギヤハウジングの隙間から漏れてしまう恐れがある。そのため、Ｏリングやシール軸受等を用いて、ギヤハウジング内を密閉する必要がある。
しかしながら、ギヤハウジング内を完全に密閉すると、不具合が発生してしまう場合がある。例えば、ギヤハウジング内を完全に密閉すると、ギヤハウジング内部の圧力が変化し、シール軸受のシールが軸受の可動輪等に張り付いてしまう場合がある。この場合、軸受に支持されたシャフトの回転抵抗が上昇してしまう。

また、シール軸受を用いると、例えばシャフトに内輪が嵌合されたシール軸受をシャフトと共にギヤハウジングの軸受保持穴に挿入する場合、軸受保持穴内の圧力が上昇し、シール軸受が押し戻されてしまう。このため、組立性が悪いという問題が生じる。
この発明は、かかる背景のもとになされたものであり、ギヤハウジング内の圧力の変化およびギヤハウジングからの潤滑剤の漏れを防ぐ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。

上記目的を達成するため、本発明は、出力軸（２７）を有する操舵補助用の電動モータ（１８）と、この電動モータの出力軸の回転を操舵機構（Ｐ）に伝達するための伝達機構（１９）と、この伝達機構を収容したギヤハウジング（２２）と、緩衝材粒子を含む潤滑剤であって、ギヤハウジングの潤滑剤収容空間（Ｓ１）の内部に収容され、伝達機構を潤滑するための潤滑剤と、上記潤滑剤収容空間の内部と外部との間の通気を許容し且つ潤滑剤の流出を阻止する通路（３５，３６，４６，５１，６０，６２）と、上記通路を区画するための通路区画部材（３９）とを備え、上記伝達機構は、ウォーム軸（２０）を含み、このウォーム軸は、電動モータの出力軸と継手（２８）を介して連結された第１の端部（２３）と、この第１の端部と反対側の第２の端部（２４）とを含み、ギヤハウジングは、ウォーム軸の第２の端部を回転自在に支持するシール軸受（３２）の外輪（３２ａ）を嵌合して保持する軸受保持穴（３４）を含み、上記シール軸受の外輪の外周面（３２ｃ）および軸受保持穴の内周面（３４）の少なくとも一方に、通気を許容し且つ潤滑剤の流出を阻止する、上記緩衝材粒子よりも断面積が小さい溝（４４ａ，４４ｂ）が形成されている電動パワーステアリング装置（１）である。

本発明によれば、潤滑剤収容空間の内部と外部との間の通気を許容する通路が設けられている。これにより、ギヤハウジングの潤滑剤収容空間の内部の圧力が変化することを防止でき、ギヤハウジングの潤滑剤収容空間の内部の圧力の変化によって生じる不具合を防止することができる。
また、通路は、潤滑剤の進行を食い止める通路区画部材によって区画されているので、ギヤハウジングからの潤滑剤の流出を阻止することができる。
また、シール軸受の外輪の外周面および軸受保持穴の内周面の少なくとも一方に形成された溝によって、軸受保持穴内の圧力を上昇させずに、シール軸受を軸受保持穴に嵌合させることができる。さらに、シール軸受を軸受保持穴の底側のシールを廃止した片シール軸受とすることができる。溝は、軸方向に延びる溝であってもよいし、ねじ溝等の螺旋状の溝であってもよい。
また、本発明において、ウォーム軸は、第１および第２の端部に開口を有する通気孔（４２）を形成している場合がある。この場合、ウォーム軸の第１および第２の端部に開口を有する通気孔が設けられているので、軸受保持穴内の圧力を上昇させずに、シール軸受を軸受保持穴に嵌合させることができる。したがって、組立性がよい。

また、上記通路区画部材は、連続気泡の多孔質体（３９）を含む場合がある。この場合、連続気泡の多孔質体によって通路内での潤滑剤の進行を効果的に食い止めることができる。これにより、ギヤハウジングの外部に潤滑剤が流出することを阻止できる。連続気泡の多孔質体としては、例えば、発泡樹脂やポリウレタンフォーム等がある。

また、上記電動モータは、ギヤハウジングに連結されたモータハウジング（３０）を含み、上記通路は、モータハウジングの内部に連通する場合がある。この場合、ギヤハウジングの内部とモータハウジングの内部とを連通するための通路によってギヤハウジングの内部と外部との間が通気され、ギヤハウジングの内部の圧力の変化が防止される。

また、トルクセンサ（１５）を収容したセンサハウジング（４７）と、ギヤハウジングおよびセンサハウジングの対向面（２２ｃ，４７ｃ；２２ｄ，４７ｄ）間を封止する一対の環状の封止部材（５５ａ，５５ｂ）と、ギヤハウジングおよびセンサハウジングの対向面の少なくとも一方に設けられ、対応する封止部材をそれぞれ収容する一対の環状溝（５２ａ，５２ｂ）と、一方の環状溝を横切る第１の通気溝（５４ａ）と、他方の環状溝を横切る第２の通気溝（５４ｂ）とを備え、第１および第２の通気溝は、環状溝の周方向（Ｘ１）に関して互いに位相をずらして配置されている場合がある。この場合、一方の環状溝を横切る第１の通気溝および他方の環状溝を横切る第２の通気溝とによってギヤハウジングの内部と外部との間が通気され、ギヤハウジングの内部の圧力の変化が防止される。

また、操舵部材（２）に連結された第１の操舵軸（９ａ）と、この第１の操舵軸とトーションバー（１１）を介して相対回転可能に連結された中空の第２の操舵軸（１０ａ）とを備え、上記伝達機構は、上記第２の操舵軸の外周面（６３）に一体回転可能に嵌合された減速ギヤ（２１０）を含み、上記通路（６０，６２）は、減速ギヤの一対の側面（５６ａ，５６ｂ）のうち下位側の側面（５６ａ）に開口する第１の開口（５７）と、第２の操舵軸の内周面（５８）に開口する第２の開口（５９）とを含む場合がある。この場合、上記第１および第２の開口を含む通路によって潤滑剤収容空間の内部と外部とを連通することができる。これにより、潤滑剤収容空間内の圧力の変化を防止することができる。また、上記第１の開口は、減速ギヤの下位側の側面に設けられているので、潤滑剤が通路内に侵入することを低減することができる。

また、上記減速ギヤはウォームホイール（２１０）を含む場合がある。この場合、上記第１の開口は、環状をなすウォームホイールの一対の側面のうち下位側の側面に設けられる。
また、上記通路（６２）は、第２の操舵軸の外周面または減速ギヤの内周面（６７）に形成された周溝（６４）と、減速ギヤに設けられ上記第１の開口を上記周溝の一部に連通する第１の通路（６５）と、第２の操舵軸に設けられ上記第２の開口を上記周溝の一部に連通する第２の通路（６６）とを含む場合がある。この場合、周溝を介して第１および第２の通路を連通することにより、潤滑剤収容空間の内部と外部とを連通することができる。また、周溝を形成することにより、第１および第２の通路の周方向に関する位相を一致させることなく容易に互いの通路を連通することができる。

なお、上記において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。

以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態の電動パワーステアリング装置１の概略構成を示す模式図である。図１を参照して、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等の操舵部材２に連結されるステアリングシャフト３と、中間軸４を介してステアリングシャフト３と連結されるピニオン軸５と、ピニオン軸５に形成されたピニオン歯６に噛み合うラック歯７を有し、自動車の左右方向に延びる転舵軸としてのラックバー８とを備えている。ピニオン軸５およびラックバー８により操舵機構としてのラックアンドピニオン機構Ｐが構成されている。

ステアリングシャフト３は、操舵部材２に連なる入力軸９と、ピニオン軸５に連なる出力軸１０とに分割されている。これら入力軸９および出力軸１０はトーションバー１１を介して同一軸線上で相対回転可能に連結されている。
ラックバー８は、図示しない複数の軸受を介して直線往復自在にハウジング１２に支持されている。ラックバー８の両端部はハウジング１２の両側へ突出し、各端部にはそれぞれタイロッド１３およびナックルアーム（図示せず）を介して操向輪１４が連結されている。

操舵部材２を操作することによりステアリングシャフト３が回転する。このステアリングシャフト３の回転は、ピニオン歯６およびラック歯７を介してラックバー８の車体の左右方向への直線往復運動に変換される。これにより、操向輪１４の転舵が達成される。
また、操舵部材２に与えられる操舵トルクは、入力軸９および出力軸１０間の相対回転変位量に基づいて、ステアリングシャフト３の近傍に設けられたトルクセンサ１５が検出する。トルクセンサ１５が検出したトルク値は、ＥＣＵ１６（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）に与えられる。ＥＣＵ１６は、トルク値や図示しない車速センサから与えられる車速等に基づいて、駆動回路１７を介して操舵補助用の電動モータ１８を駆動制御する。

ＥＣＵ１６の制御によって出力される電動モータ１８の回転力は、減速機１９により増幅され、ステアリングシャフト３の出力軸１０に伝達される。出力軸１０に伝達された力は、ピニオン軸５を介してラックバー８に伝達される。これにより操舵が補助される。
図２は、図１の電動パワーステアリング装置１に備えられた減速機１９およびその近傍の構成を示す断面図である。図２を参照して、減速機１９は、電動モータ１８により回転駆動される駆動ギヤとしてのウォーム軸２０と、このウォーム軸２０に噛み合う従動ギヤとしてのウォームホイール２１と、ウォーム軸２０およびウォームホイール２１を収容するギヤハウジング２２とを備えている。

ウォーム軸２０は、第１の端部２３と、第１の端部２３と反対側の第２の端部２４と、第１および第２の端部２３，２４の間であり、歯２５が形成された中間部２６とを有する。第１の端部２３と電動モータ１８の出力軸２７とは筒状の継手２８を介して動力伝達可能に連結されている。
ウォームホイール２１は、出力軸１０に一体回転可能に結合された環状の芯金２１ａと、芯金２１ａの周囲を取り囲み外周に歯２９が形成された合成樹脂部材２１ｂとを備える。芯金２１ａは、例えば合成樹脂部材２１ｂの樹脂成形時に金型内にインサートされる。芯金２１ａの内周面は、ステアリングシャフト３の出力軸１０に、例えば圧入によって連結されている。これにより、ウォームホイール２１は、出力軸１０に対して一体回転可能に且つ軸方向移動不能にされている。

ウォーム軸２０およびウォームホイール２１の歯２５，２９の噛み合い部分を含む領域には潤滑剤が充填されている。この潤滑剤としては、例えば緩衝材粒子を含む潤滑剤が挙げられる。緩衝材粒子は潤滑剤中に分散しており、ウォーム軸２０およびウォームホイール２１の歯面間の衝突を緩衝することによって、バックラッシュに起因する歯打ち音を低減することができる。すなわち、緩衝材粒子が添加された潤滑剤をウォーム軸２０およびウォームホイール２１の歯２５，２９の噛み合い部分を含む領域に介在させるのみで、コスト安価に車室内の騒音を低減することができる。

上記の緩衝材粒子としては、平均粒径Ｄ１が５０μｍ＜Ｄ１＜３００μｍであることが好ましい。また、緩衝材粒子は球状であることが好ましい。
潤滑剤として、グリースを用いる場合は、緩衝材粒子を添加した状態でのちょう度を、ＮＬＧＩ番号で表してＮｏ．２〜Ｎｏ．０００とするのが好ましい。また、潤滑剤として、潤滑油を用いる場合は、その動粘度を２０〜１００ｍｍ²／ｓ（４０℃）とするのが好ましい。

ギヤハウジング２２は筒状に形成され、電動モータ１８のモータハウジング３０がギヤハウジング２２の上方に連結されている。ウォーム軸２０は、第１および第２の端部２３，２４にそれぞれ対応する第１および第２の軸受３１，３２を介してギヤハウジング２２に回転自在に支持されている。第１および第２の軸受３１，３２は、片シール軸受が用いられており、シール３１ｄ，３２ｄがウォーム軸２０の中間部２６側に配置されている。

第１の軸受３１の内輪３１ｂは、ウォーム軸２０の第１の端部２３に圧入されており、第１の軸受３１の外輪３１ａは、ギヤハウジング２２の環状の軸受保持穴３３に嵌合され、保持されている。これにより、第１の軸受３１の内輪３１ｂとウォーム軸２０との間および第１の軸受３１の外輪３１ａとギヤハウジング２２との間が封止されている。
また、第２の軸受３２の内輪３２ｂは、ウォーム軸２０の第２の端部２４に嵌合されており、第２の軸受３２の外輪３２ａは、ギヤハウジング２２の軸受保持穴３４に圧入され、保持されている。これにより、第２の軸受３２の内輪３２ｂとウォーム軸２０との間および第２の軸受３２の外輪３２ａとギヤハウジング２２との間が封止されている。

すなわち、シール軸受からなる第１および第２の軸受３１，３２によってギヤハウジング２２の軸受保持穴３３，３４とウォーム軸２０との間が封止されている。さらに、ギヤハウジング２２と第１および第２の軸受３１，３２とによって、ウォーム軸２０の中間部２６とウォームホイール２１とを収容する潤滑剤収容空間Ｓ１が区画されている。
また、ギヤハウジング２２には、上記潤滑剤収容空間Ｓ１と、ギヤハウジング２２およびモータハウジング３０によって区画された空間Ｓ２との通気を許容する第１および第２の通路３５，３６が形成されている。上記空間Ｓ２とは、ギヤハウジング２２内の空間において、第１の軸受３１よりもモータハウジング３０側にある空間Ｓ２１と、これに連通するモータハウジング３０内の空間Ｓ２２とを含む空間である。

第１の通路３５は、ギヤハウジング２２を貫通し、潤滑剤収容空間Ｓ１と空間Ｓ２とを連通している。第２の通路３６は、軸受保持穴３３の内周面３３ｂに沿って形成され、一端が潤滑剤収容空間Ｓ１と連通する溝３７と、ギヤハウジング２２を貫通し、溝３７の他端と空間Ｓ２とを連通させる貫通孔３８とによって形成されている。
この第１および第２の通路３５，３６によって、上述のように、潤滑剤収容空間Ｓ１と空間Ｓ２との通気を許容することができる。したがって、例えばウォーム軸２０とウォームホイール２１との摩擦により潤滑剤収容空間Ｓ１内の空気が加熱されたとしても、加熱によって膨張した空気は、第１および第２の通路３５，３６を通じて、空間Ｓ２に移動することができる。

すなわち、潤滑剤収容空間Ｓ１は、第１の通路３５、第２の通路３６、空間Ｓ２を介して大気と連通されている。したがって、潤滑剤収容空間Ｓ１内の圧力が変化することなく、潤滑剤収容空間Ｓ１内の圧力を大気圧と同等に維持することができる。その結果、潤滑剤収容空間Ｓ１内の圧力の変化による不具合を防止することができる。
また、空間Ｓ２１内において、空間Ｓ２１の第１および第２の通路３５，３６側の空間Ｓ２１１と、空間Ｓ２１のモータハウジング３０側の空間Ｓ２１２とに仕切る通路区画部材として連続気泡の多孔質体３９が設けられている。多孔質体３９は、例えば環状に形成されている。多孔質体３９の外周面は、ギヤハウジング２２の筒状部２２ｂの内周面に嵌め合わされ、多孔質体３９の内周面は、筒状の継手２８の外周面に嵌め合わされている。多孔質体３９としては、例えば発泡樹脂やポリウレタンフォームが挙げられる。

多孔質体３９によって、潤滑剤収容空間Ｓ１から第１および第２の通路３５，３６を通って空間Ｓ２１１内に進行した潤滑剤が、モータハウジング３０側の空間Ｓ２１２へ進行することを阻止することができる。また、多孔質体３９は空気を通過させることができるので、潤滑剤収容空間Ｓ１内の圧力が変化することはない。
以上のように、この実施形態によれば、第１および第２の軸受３１，３２として、片シール軸受が用いられており、シール３１ｄ，３２ｄはウォーム軸２０の中間部２６側、すなわち、潤滑剤が充填された潤滑剤収容空間Ｓ１側に配置されている。したがって、緩衝材粒子を含む潤滑剤が、各軸受３１，３２内に侵入することを防ぐことができる。その結果、緩衝材粒子による各軸受３１，３２の摩耗を防ぎ、各軸受３１，３２の耐久性を向上することができる。なお、第１および第２の軸受３１，３２として両シール軸受を用いてもよい。

また、第１の軸受３１、第２の軸受３２およびギヤハウジング２２の一部によって区画された潤滑剤収容空間Ｓ１と、ギヤハウジング２２の残りの部分およびモータハウジング３０によって区画されて大気と連通する空間Ｓ２との間の通気を許容する第１および第２の通路３５，３６を設けることによって、潤滑剤収容空間Ｓ１内の圧力を大気圧と同等に維持することができる。これにより、潤滑剤収容空間Ｓ１内の圧力の変化により発生する不具合を防止することができる。

さらに、空間Ｓ２１内に、空間Ｓ２１の第１および第２の通路３５，３６側の空間Ｓ２１１とモータハウジング３０側の空間Ｓ２１２とに仕切る多孔質体３９を設けることによって、潤滑剤が、第１および第２の通路３５，３６側の空間Ｓ２１１からモータハウジング３０側の空間Ｓ２１２に進行することを防ぐことができる。したがって、潤滑剤がギヤハウジング２２の外部に流出することを阻止できる。

すなわち、本実施形態によって、潤滑剤収容空間Ｓ１内の圧力の変化を防止し、潤滑剤収容空間Ｓ１内に充填された潤滑剤がギヤハウジング２２の外部に流出することを阻止できる。
なお、この実施形態においては、第１および第２の通路３５，３６の両方を有する場合について説明したが、第１または第２の通路３５，３６のどちらか一方のみを有する場合でも上述と同様の効果を奏することができる。

図３は、図２におけるウォーム軸２０およびその近傍の断面形状を示す概略図である。図３を参照して、ウォーム軸２０は、ウォーム軸２０を軸方向に貫通する通気孔４２を有している。この通気孔４２は、ウォーム軸２０の第１および第２の先端面４０，４１にそれぞれ開口４２１，４２２を有している。ウォーム軸２０の開口４２１は継手２８内に配置されて、空間Ｓ２に連通している。通気孔４２は、空間Ｓ２と、軸受保持穴３４の底部３４ａおよび第２の軸受３２で区画される空間Ｓ３とを連通している。

このウォーム軸２０を用いることによって、第２の端部２４に内輪３２ｂが嵌合された第２の軸受３２を、ウォーム軸２０と共にギヤハウジング２２の軸受保持穴３４に挿入する場合、軸受保持穴３４内の空気が、通気孔４２を通じて潤滑剤収容空間Ｓ１へと逃がされるので、軸受保持穴３４内の圧力が上昇することを防止できる。したがって、ウォーム軸２０および第２の軸受３２が軸受保持穴３４から押し戻されることなく、ウォーム軸２０および第２の軸受３２を軸受保持穴３４に容易に挿入することができる。なお、通気孔４２の開口４２１は、ウォーム軸２０の第１の端部２３の外周面２３ａに開口していてもよい
また、図４に示すような通気孔４３を設けてもよい。通気孔４３の一端の開口４３１がウォーム軸２０の中間部２６の外周面２６ａに開口し、他端の開口４３２が第２の先端面４１に開口している。この通気孔４３によって、潤滑剤収容空間Ｓ１と空間Ｓ３とが連通されている。

この通気孔４３が形成されたウォーム軸２０を用いることによって、上述と同様の効果を奏することができる。また、通気孔４３の長さを短縮することができるので、通気孔４３を加工し易い。また、通気孔４３の断面の最大径を緩衝材粒子の最小径（例えば３０μｍ）以下におさえることにより、緩衝材粒子を含む潤滑剤が通気孔４３を通って、潤滑剤収容空間Ｓ１から空間Ｓ３に流出することを防止できる。

これにより、第２の軸受３２の空間Ｓ３側のシールを廃止しても、緩衝材粒子を含む潤滑剤が第２の軸受３２内に侵入することがない。したがって、第２の軸受３２を両シール軸受よりも安価である片シール軸受にすることができる。なお、通気孔４３の断面の最大径が緩衝材粒子の最小径を超える場合には、第２の軸受３２として両シール軸受を用いることが必要である。

また、図４に示した通気孔４３に代えて、図５および図６に示すように、第２の軸受３２の外輪３２ａの外周面３２ｃと軸受保持穴３４の内周面３４ｂとの間に、潤滑剤収容空間Ｓ１と空間Ｓ３との間の通気を許容する通気溝４４ａ，４４ｂを形成してもよい。
図５を参照して、通気溝４４ａは、一端が潤滑剤収容空間Ｓ１と連通し、軸受保持穴３４の内周面３４ｂに沿って形成された軸方向溝４４ｃと、一端が軸方向溝４４ｃと連通し、他端が空間Ｓ３と連通する溝４４ｄとを有する。溝４４ｄは、軸受保持穴３４の底部３４ａであり、第２の軸受３２の端面３２ｅを受ける環状の受け部３４ｃに形成されている。

この通気溝４４ａによって、軸受保持穴３４内の空気が潤滑剤収容空間Ｓ１側へ流出できるので、ウォーム軸２０および第２の軸受３２を軸受保持穴３４に容易に挿入することができる。また、通気溝４４ａの断面の最大径を緩衝材粒子の最小径（例えば３０μｍ）以下におさえることにより、緩衝材粒子を含む潤滑剤が通気溝４４ａを通って、潤滑剤収容空間Ｓ１から空間Ｓ３に流出することを防止できる。したがって、第２の軸受３２の空間Ｓ３側のシールを廃止できる。すなわち、第２の軸受３２を両シール軸受よりも安価である片シール軸受にすることができる。通気溝４４ａの断面の最大径が緩衝材粒子の最小径を超える場合には、第２の軸受３２として両シール軸受を用いることが必要である。

なお、通気溝４４ａは、軸受保持穴３４の内周面３４ｂだけでなく、軸受保持穴３４の内周面３４ｂおよび第２の軸受３２の外輪３２ａの外周面３２ｃの少なくとも一方に形成されていればよい。
図６を参照して、通気溝４４ｂは、軸受保持穴３４の内周面３４ｂに形成された螺旋状のねじ溝４４ｅと、ねじ溝４４ｅと連通し、受け部３４ｃに形成された溝４４ｄとを含む。この通気溝４４ｂによって、軸受保持穴３４内の空気が潤滑剤収容空間Ｓ１側へ流出できるので、ウォーム軸２０および第２の軸受３２を軸受保持穴３４に容易に挿入することができる。また、通気溝４４ｂの断面の最大径を緩衝材粒子の最小径（例えば３０μｍ）以下におさえることにより、緩衝材粒子を含む潤滑剤が通気溝４４ｂを通って、潤滑剤収容空間Ｓ１から空間Ｓ３に流出することを防止できる。したがって、第２の軸受３２の空間Ｓ３側のシールを廃止できる。すなわち、第２の軸受３２を両シール軸受よりも安価である片シール軸受にすることができる。通気溝４４ｂの断面の最大径が緩衝材粒子の最小径を超える場合には、第２の軸受３２として両シール軸受を用いることが必要である。

なお、通気溝４４ｂは、軸受保持穴３４の内周面３４ｂだけでなく、軸受保持穴３４の内周面３４ｂおよび第２の軸受３２の外輪３２ａの外周面３２ｃの少なくとも一方に形成されていればよい。
図７は、本発明の別の実施形態にかかる減速機１９およびその近傍の構成を示す断面図である。この図７において、前述の図２〜図６に示された各部と同等の構成部分については、図２〜図６と同一の参照符号を付してその説明を省略する。

図７を参照して、本実施の形態が図２の実施の形態と主に相違するのは、電動モータ１８およびウォーム軸２０がウォームホイール２１の上方に配置され、ギヤハウジング２２に多孔質体３９を収容する多孔質体保持穴４５が形成されていることにある。
多孔質体保持穴４５は、軸受保持穴３４の底部３４ａに形成されており、例えば図４に示した通気孔４３や図５および図６に示した通気溝４４ａ，４４ｂによって、潤滑剤収容空間Ｓ１と連通されている。また、多孔質体保持穴４５を区画する周壁には、ギヤハウジング２２を貫通する通気孔４６が形成されている。

この実施形態によれば、潤滑剤収容空間Ｓ１内の空気は、多孔質体保持穴４５、多孔質体３９および通気孔４６を通って潤滑剤収容空間Ｓ１の外部に移動することができる。したがって、潤滑剤収容空間Ｓ１の内部の圧力の変化を防止することができる。また、多孔質体保持穴４５内に進行した潤滑剤は、多孔質体３９によって塞き止められるので、ギヤハウジング２２の外部への潤滑剤の流出が阻止される。

図８は、本発明のさらに別の実施形態にかかる減速機１９およびその近傍の構成を示す断面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）におけるにＡ−Ａ線に沿う断面を示す図である。この図８において、前述の図１〜図６に示された各部と同等の構成部分については、図１〜図６と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
図８を参照して、本実施の形態が図２の実施の形態と主に相違するのは、電動モータ１８およびウォーム軸２０がウォームホイール２１の下方に配置され、トルクセンサ１５を収容するセンサハウジング４７に多孔質体３９を収容する多孔質体保持穴４８が形成されていることにある。

センサハウジング４７とギヤハウジング２２とは、互いの端部４７ａ，２２ａが嵌め合わされ、連結されている。また、互いの端部４７ａ，２２ａの間は、例えば図示しないＯリング等の環状の弾性部材が介在され、封止されている。また、ギヤハウジング２２の一部と第１および第２の軸受３１，３２によって区画された潤滑剤収容空間Ｓ１は、図８（ｂ）に示すように、ギヤハウジング２２、センサハウジング４７、出力軸１０および出力軸１０を回転自在に支持する一対のシール軸受４９ａ，４９ｂによっても区画されている。

センサハウジング４７に形成された多孔質体保持穴４８は、センサハウジング４７を貫通する貫通孔４７ｂによって潤滑剤収容空間Ｓ１と連通されている。また、外部に向かって開口した多孔質体保持穴４８の開口端４８ａには、蓋部材５０が固定されている。この蓋部材５０と多孔質体保持穴４８との間は封止されており、蓋部材５０には、多孔質体保持穴４８の内部と外部との間を連通する通気孔５１が形成されている。

潤滑剤収容空間Ｓ１内の空気は、貫通孔４７ｂ、多孔質体３９および通気孔５１を通じて外部に移動することができる。また、潤滑剤収容空間Ｓ１内の潤滑剤は、多孔質体３９によって塞き止められるので、ギヤハウジング２２の外部に流出することが阻止されている。したがって、潤滑剤収容空間Ｓ１内の潤滑剤が外部に流出することを阻止し、潤滑剤収容空間Ｓ１内の圧力の変化を防止することができる。

図９は、本発明のさらに別の実施形態にかかる減速機１９およびその近傍の構成を示す断面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）におけるにＢ−Ｂ線に沿う断面を概略的に示す図である。また、図１０は、ギヤハウジング２２およびセンサハウジング４７に形成された環状溝５２ａ，５２ｂを、環状溝５２ａ，５２ｂと対向する方向から見た概略図である。この図９および図１０において、前述の図１〜図８に示された各部と同等の構成部分については、図１〜図８と同一の参照符号を付してその説明を省略する。

図９および図１０を参照して、本実施の形態が図２の実施の形態と主に相違するのは、ギヤハウジング２２とトルクセンサ１５を収容したセンサハウジング４７とに、二対の対向面が備えられ、一方の対の対向面の一方に、環状溝５２ａと、環状溝５２ａを横切る第１の通気溝５４ａとが形成され、他方の対の対向面の一方に、環状溝５２ｂと、環状溝５２ｂを横切る第２の通気溝５４ｂとが形成されていることにある。第１および第２の通気溝５４ａ，５４ｂは、環状溝５２ａ，５２ｂの周方向Ｘ１に関して互いに位相をずらして配置されている。

センサハウジング４７とギヤハウジング２２とは、互いの端部４７ａ，２２ａが嵌め合わされ、連結されている。一方の対の対向面は、ギヤハウジング２２の端部２２ａの対向面としての内周面２２ｃと、これに対向するセンサハウジング４７の端部４７ａの外周面４７ｃとによって構成されている。環状溝５２ａは、ギヤハウジング２２の端部２２ａの内周面２２ｃに形成されており、内周面２２ｃと外周面４７ｃとの間を封止するＯリング等の環状の弾性部材５５ａが環状溝５２ａに収容されている。

第１の通気溝５４ａは、ギヤハウジング２２の端部２２ａの内周面２２ｃに形成されており、環状溝５２ａを軸方向Ｙ１に横切るように形成されている。また、ギヤハウジング２２の端部２２ａの内周面２２ｃと、センサハウジング４７の端部４７ａの外周面４７ｃとの間には、第１の通気溝５４ａによって、潤滑剤収容空間Ｓ１内からの空気の通気を許容するための隙間Ｔ１が設けられている。

他方の対の対向面は、ギヤハウジング２２の端部２２ａの先端面２２ｄと、センサハウジング４７の端部４７ａの環状段部からなる対向面４７ｄとによって構成されている。環状溝５２ｂは、センサハウジング４７の端部４７ａの環状段部からなる対向面４７ｄに形成されており、先端面２２ｄと対向面４７ｄとの間を封止するＯリング等の環状の弾性部材５５ｂが環状溝５２ｂに収容されている。

第２の通気溝５４ｂは、センサハウジング４７の端部４７ａの環状段部からなる対向面４７ｄに形成されており、環状溝５２ｂを径方向Ｚ１に横切るように形成されている。第１および第２の通気溝５４ａ，５４ｂは、ギヤハウジング２２の端部２２ａの面取り部２２ｅとセンサハウジング４７の端部４７ａとの間に形成された隙間Ｔ２を介して、連通されている。

この実施形態によれば、潤滑剤収容空間Ｓ１内の空気は、隙間Ｔ１、第１の通気溝５４ａ、隙間Ｔ２および第２の通気溝５４ｂを介して、外部に移動することができる。したがって、潤滑剤収容空間Ｓ１内の圧力の変化を防止することができる。
その一方で、第１および第２の通気溝５４ａ，５４ｂは、環状溝５２ａ，５２ｂの周方向Ｘ１に関して互いに位相をずらして配置されていて、通路がラビリンス構造になっているので、潤滑剤収容空間Ｓ１内の潤滑剤は容易に潤滑剤収容空間Ｓ１の外部に流出することができない。

なお、センサハウジング４７の端部４７ａの対向面４７ｄに形成された第２の通気溝５４ｂは、ギヤハウジング２２の端部２２ａの内周面２２ｃに形成された第１の通気溝５４ａよりも、上方に配置することが好ましい。これにより、潤滑剤が第１の通気溝５４ａから第２の通気溝５４ｂに進行しにくくなり、潤滑剤が外部に流出することを、より効果的に阻止できる。

また、環状溝５２ａ，５２ｂは、上記に示した場合だけでなく、環状溝５２ａをセンサハウジング４７の端部４７ａの外周面４７ｃに形成し、環状溝５２ｂをギヤハウジング２２の端部２２ａの先端面２２ｄに形成してもよい。また、環状溝５２ａをギヤハウジング２２の端部２２ａの内周面２２ｃに形成し、環状溝５２ｂをギヤハウジング２２の端部２２ａの先端面２２ｄに形成してもよい。また、環状溝５２ａをセンサハウジング４７の端部４７ａの外周面４７ｃに形成し、環状溝５２ｂをセンサハウジング４７の端部４７ａの対向面４７ｄに形成してもよい。

図１１は、本発明のさらに別の実施形態にかかる減速機１９およびその近傍の構成を示す断面図である。また、図１２は、図１１における減速機１９等の一部分を示す拡大断面図である。この図１１および図１２において、前述の図１〜図１０に示された各部と同等の構成部分については、図１〜図１０と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
図１１および図１２を参照して、本実施の形態が図２の実施の形態と主に相違するのは、ウォームホイール２１０に形成された第１の開口５７と第２の操舵軸としての出力軸１０ａに形成された第２の開口５９とをその両端に含んでウォームホイール２１０および出力軸１０ａを貫通する通路６０によって、潤滑剤収容空間Ｓ１が大気と連通されていることにある。

第２の操舵軸としての出力軸１０ａは、中空にされており、その内部には、同じく中空にされた第１の操舵軸としての入力軸９ａの一部が嵌合されている。トーションバー１１は、入力軸９ａおよび出力軸１０ａの内部に挿通されており、ピン６１を介して入力軸９ａおよび出力軸１０ａとそれぞれ連結されている。これにより、入力軸９ａおよび出力軸１０ａは、トーションバー１１を介して相対回転可能に連結されている。

また、ウォームホイール２１０は、一対の側面５６ａ，５６ｂを有して環状をなす芯金２１０ａを含み、この芯金２１０ａは、上記出力軸１０ａの外周面６３に一体回転可能に嵌合されている。芯金２１０ａの一対の側面５６ａ，５６ｂのうちの出力軸１０ａの軸方向Ｙ２に関する下位側の側面５６ａに、上記第１の開口５７が形成されている。
また、上記第２の開口５９は、出力軸１０ａの内周面５８に形成されている。通路６０は、出力軸１０ａおよび芯金２１０ａを貫通し、第１および第２の開口５７，５９を連通している。また、出力軸１０ａ内に開口する第２の開口５９は、軸方向Ｙ２に関して第１の開口５７よりも上位に配置されている。潤滑剤収容空間Ｓ１内に開口する第１の開口５７は、出力軸１０ａの径方向Ｚ２に関して第２の開口５９よりも外方に配置されている。

このようにして、潤滑剤収容空間Ｓ１は、通路６０を介して出力軸１０ａの内部と連通されている。すなわち、潤滑剤収容空間Ｓ１は、通路６０および出力軸１０ａの内部を介して大気と連通されている。したがって、潤滑剤収容空間Ｓ１内の圧力が変化することなく、潤滑剤収容空間Ｓ１内の圧力を大気圧と同等に維持することができる。その結果、潤滑剤収容空間Ｓ１内の圧力の変化による不具合を防止することができる。

また、潤滑剤収容空間Ｓ１内に開口する第１の開口５７をウォームホイール２１０の下位側の側面５６ａに配置したので、潤滑剤が通路６０内へ侵入することを低減することができる。さらに、通路６０の入口となる第１の開口５７が通路６０の出口となる第２の開口５９よりも出力軸１０ａの径方向Ｚ２外方に配置されているので、通路６０内に侵入した潤滑剤は、出力軸１０ａおよび芯金２１０ａの一体回転に伴って回転することにより遠心力を受け、第１の開口５７を通じて潤滑剤収容空間Ｓ１内に戻される。これにより、潤滑剤が外部に流出することを防止することができる。

なお、本実施形態では、出力軸１０ａおよび芯金２１０ａを貫通する通路６０が１つだけ設けられている場合について説明したが、出力軸１０ａの周方向の異なる位置に複数の通路６０を設けてもよい。
図１３は、本発明のさらに別の実施形態にかかる減速機１９およびその近傍の一部を模式的に示す拡大断面図である。この図１３において、前述の図１１および図１２に示された各部と同等の構成部分については、図１１および図１２と同一の参照符号を付してその説明を省略する。

図１３を参照して、本実施の形態が図１１および図１２の実施の形態と主に相違するのは、通路６２が、出力軸１０ａの外周面６３に形成された周溝６４と、芯金２１０ａを貫通する第１の通路６５と、出力軸１０ａに設けられ周溝６４および第２の開口５９を互いに連通する第２の通路６６とを含んでおり、これら第１および第２の通路６５，６６が周溝６４を介して互いに連通されていることにある。

具体的には、周溝６４は、出力軸１０ａの周方向の少なくとも一部に形成されており、出力軸１０ａの径方向Ｚ２および軸方向Ｙ２に関して第１の開口５７と第２の開口５９との間に配置されている。第１の通路６５の一端は、芯金２１０ａの内周面６７における周溝６４に対向する位置に開口しており、第１の開口５７と周溝６４の内部とが第１の通路６５によって連通されている。第２の通路６６の一端は、周溝６４の内面に開口しており、第２の開口５９と周溝６４の内部とが第２の通路６６によって連通されている。したがって、第１および第２の通路６５，６６は周溝６４を介して連通されている。

これにより、潤滑剤収容空間Ｓ１内の圧力の変化を防止することができ、また、通路６２内に潤滑剤が侵入することを低減することができる。さらに、出力軸１０ａの外周面６３に周溝６４を設けることにより、出力軸１０ａの周方向に関する第１および第２の通路６５，６６の位相を一致させなくても互いの通路６５，６６を容易に連通させることができる。

なお、本実施形態では、出力軸１０ａの外周面６３に周溝６４が形成されている例について説明したが、芯金２１０ａの内周面６７に周溝６４を形成してもよい。
この発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。

本発明の一実施の形態の電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。図１の電動パワーステアリング装置に備えられた減速機およびその近傍の構成を示す断面図である。図２におけるウォーム軸およびその近傍の断面形状を示す概略図である。ウォーム軸に形成された通気孔およびその近傍の断面形状を示す概略図である。第２の軸受の外輪の外周面と軸受保持穴の内周面との間に形成された通気溝およびその近傍の断面形状を示す概略図である。第２の軸受の外輪の外周面と軸受保持穴の内周面との間に形成された通気溝の別の形態を示す部分断面図である。本発明の別の実施形態にかかる減速機およびその近傍の構成を示す断面図である。本発明のさらに別の実施形態にかかる減速機およびその近傍の構成を示す断面図である。本発明のさらに別の実施形態にかかる減速機およびその近傍の構成を示す断面図である。ギヤハウジングおよびセンサハウジングに形成された環状溝を、環状溝と対向する方向から見た概略図である。本発明のさらに別の実施形態にかかる減速機およびその近傍の構成を示す断面図である。図１１における減速機等の一部分を示す拡大断面図である。本発明のさらに別の実施形態にかかる減速機およびその近傍の一部を模式的に示す拡大断面図である。

符号の説明

１・・・電動パワーステアリング装置、２・・・操舵部材、９ａ・・・入力軸（第１の操舵軸）、１０ａ・・・出力軸（第２の操舵軸）、１１・・・トーションバー、１５・・・トルクセンサ、１８・・・電動モータ、１９・・・減速機（伝達機構）、２０・・・ウォーム軸、２３・・・第１の端部、２４・・・第２の端部、２２・・・ギヤハウジング、２２ｃ・・・内周面（対向面）、２２ｄ・・・先端面（対向面）、２７・・・出力軸（電動モータの出力軸）、２８・・・継手、３０・・・モータハウジング、３１・・・第１の軸受（シール軸受）、３２・・・第２の軸受（シール軸受）、３２ａ・・・外輪、３２ｃ・・・外周面（外輪の外周面）、３４・・・軸受保持穴、３４ｂ・・・内周面（軸受保持穴の内周面）、３５・・・第１の通路（通路）、３６・・・第２の通路（通路）、３９・・・多孔質体（通路区画部材）、４４ａ，４４ｂ・・・通気溝（溝）、４６，５１・・・通気孔（通路）、４７・・・センサハウジング、４７ｃ・・・外周面（対向面）、４７ｄ・・・対向面、５２ａ，５２ｂ・・・環状溝（一対の環状溝）、５４ａ・・・第１の通気溝、５４ｂ・・・第２の通気溝、５５ａ，５５ｂ・・・弾性部材（封止部材）、６０，６２・・・通路、５６ａ・・・側面（下位側の側面）、５６ｂ・・・側面、５７・・・第１の開口、５８・・・内周面（第２の操舵軸の内周面）、５９・・・第２の開口、６３・・・外周面（第２の操舵軸の外周面）、６４・・・周溝、６５・・・第１の通路，６６・・・第２の通路、６７・・・内周面（減速ギヤの内周面）、２１０・・・ウォームホイール（減速ギヤ）、Ｐ・・・ラックアンドピニオン機構（操舵機構）、Ｓ１・・・潤滑剤収容空間、Ｓ２・・・空間（ギヤハウジングの内部）、Ｓ３・・・空間（ギヤハウジングの内部）、Ｘ１・・・周方向（環状溝の周方向）

Claims

出力軸を有する操舵補助用の電動モータと、
この電動モータの出力軸の回転を操舵機構に伝達するための伝達機構と、
この伝達機構を収容したギヤハウジングと、
緩衝材粒子を含む潤滑剤であって、ギヤハウジングの潤滑剤収容空間の内部に収容され、伝達機構を潤滑するための潤滑剤と、
上記潤滑剤収容空間の内部と外部との間の通気を許容し且つ潤滑剤の流出を阻止する通路と、
上記通路を区画するための通路区画部材とを備え、
上記伝達機構は、ウォーム軸を含み、
このウォーム軸は、電動モータの出力軸と継手を介して連結された第１の端部と、この第１の端部と反対側の第２の端部とを含み、
ギヤハウジングは、ウォーム軸の第２の端部を回転自在に支持するシール軸受の外輪を嵌合して保持する軸受保持穴を含み、
上記シール軸受の外輪の外周面および軸受保持穴の内周面の少なくとも一方に、通気を許容し且つ潤滑剤の流出を阻止する、上記緩衝材粒子よりも断面積が小さい溝が形成されている電動パワーステアリング装置。
請求項１において、ウォーム軸は、第１および第２の端部に開口を有する通気孔を形成していることを特徴とする電動パワーステアリング装置。