JP5610015B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
また、本発明の電動パワーステアリング装置によれば、また、ガラス繊維より低密度な有機繊維材を使用しているので、ウォームホイールの軽量化を図ることができる。さらに、金属製のウォームよりも柔軟な有機繊維材を使用しているので、ウォームの硬質化処理を省略することができ、製造コストを削減することができる。
また、本発明の電動パワーステアリング装置によれば、有機繊維材の長さは、7〜11mmに設定されているため、射出成形によって得られる樹脂部のギヤ歯内において、有機繊維材をより長い状態で存在させることができ、強度が高く好適であると共に、製造コストを削減することができる。
まず、図1〜図3を参照して、本発明に係る電動パワーステアリング装置に組み込まれる減速ギヤ機構の第1実施形態について説明する。
また、本発明に係る電動パワーステアリング装置に組み込まれる減速ギヤ機構の第2実施形態として、図4に示すように、減速ギヤ機構は、平歯車を使用した減速ギヤ機構40であってもよい。この減速ギヤ機構40は、ギヤである第1平歯車41と、第1平歯車41が噛合する第2平歯車42と、を備える。第1平歯車41は、金属製の芯管41aの外周部に本実施形態の樹脂組成物からなる樹脂部41bが射出成形等により一体に形成され、この樹脂部41bの外周面にギヤ歯41cが形成される。
また、本発明に係る電動パワーステアリング装置に組み込まれる減速ギヤ機構の第3実施形態として、図5に示すように、減速ギヤ機構は、はすば歯車を使用した減速ギヤ機構50であってもよい。この減速ギヤ機構50は、ギヤである第1はすば歯車51と、第1はすば歯車51が噛合する第2はすば歯車52と、を備える。第1はすば歯車51は、金属製の芯管51aの外周部に本実施形態の樹脂組成物からなる樹脂部51bが射出成形等により一体に形成され、この樹脂部51bの外周面にギヤ歯51cが形成される。
また、本発明に係る電動パワーステアリング装置に組み込まれる減速ギヤ機構の第4実施形態として、図6に示すように、減速ギヤ機構は、かさ歯車を使用した減速ギヤ機構60であってもよい。この減速ギヤ機構60は、ギヤである第1かさ歯車61と、第1かさ歯車61が噛合する第2かさ歯車62と、を備える。第1かさ歯車61は、金属製の芯管61aの外周部に本実施形態の樹脂組成物からなる樹脂部61bが射出成形等により一体に形成され、この樹脂部61bの外周面にギヤ歯61cが形成される。
また、本発明に係る電動パワーステアリング装置に組み込まれる減速ギヤ機構の第5実施形態として、図7に示すように、減速ギヤ機構は、ハイポイドギヤを使用した減速ギヤ機構70であってもよい。この減速ギヤ機構70は、ギヤである第1ハイポイドギヤ71と、第1ハイポイド歯車71が噛合する第2ハイポイドギヤ72と、を備える。第1ハイポイドギヤ71は、金属製の芯管71aの外周部に本実施形態の樹脂組成物からなる樹脂部71bが射出成形等により一体に形成され、この樹脂部71bの外周面にギヤ歯71cが形成される。
例えば、上記第1実施形態では、芯管の外周部に樹脂部を一体成形したウォームホイールを例示したが、樹脂部のみでウォームホイールを構成してもよい。
芯管31a:深さ0.5mmのローレット加工を施した外径65mm、幅16mmのS45C製。
樹脂部31b:ポリアミド66(ベース樹脂)にパラ系アラミド繊維(サイジング剤処理されたコポリパラフェニレン−3,4’−オキシジフェニレンテレフタラミド、繊維径12μm/本)を20重量%含有させた樹脂組成物の長繊維強化ペレット(ペレット長:9mm=繊維長さ)を用い、芯管31aをコアにしてディスクゲートでインサート成形(射出成形)して、外周部に切削代を残したはすば形状を有し、内径69mm、外径85mm、幅17mmの樹脂部31bを成形し、その後、切削加工で樹脂部31bの外周部にウォームホイールのギヤ歯31cを形成する。
ベース樹脂をポリアミドMXD6樹脂とした以外は、実施例1と同様にしてウォームホイールを作製した。
樹脂部31b:ポリアミド9T(ベース樹脂)にサイジング剤処理されたポリアリレート繊維(クラレ製ベクトラン高強力タイプ、繊維径約10μm/本、繊維長さ1mm)のカットファイバーを20重量%含有させた樹脂組成物の短繊維強化ペレットを用いた以外は、実施例1と同様にしてウォームホイールを作成した。
ベース樹脂を直鎖状PPS樹脂とした以外は、実施例1と同様にしてウォームホイールを作製した。
ポリアミド66(ベース樹脂)にガラス繊維を25重量%含有させた樹脂組成物(宇部興産(株)製UBEナイロン2020GU5、Cu系添加剤含有)を用いた以外は、実施例1と同様にしてウォームホイールを作成した。
ポリアミド66(ベース樹脂)にガラス繊維を20重量%含有させた樹脂組成物(宇部興産(株)製UBEナイロン2020GU4、Cu系添加剤含有)90重量%に対して10重量%の酸変性EPDMを添加したものを用いた以外は、実施例1と同様にしてウォームホイールを作成した(特開平10−141477号公報)。
直鎖状PPS樹脂(ベース樹脂)に炭素繊維を20重量%含有させた樹脂組成物(ポリプラスチック製フォートロン2130A1)を用いた以外は、実施例1と同様にしてウォームホイールを作成した。
実施例1〜4及び比較例1〜3のウォームホイールの各試験体を、図2に示す減速装置20に組み込んで無響音室に放置し、電動モータ13で減速装置20を駆動して発生する騒音を指向性マイクで録音し、FFT解析を実施した。周波数帯(500〜1000Hz)での平均騒音レベル(POA)[回転数は、270deg/s]を、各試験体の曲げ弾性率と共に表2に示す。
20 減速装置
30 減速ギヤ機構
31 ウォームホイール(ギヤ)
31a 芯管
31b 樹脂部
31c ギヤ歯
32 ウォーム
Claims (1)
- 電動モータの出力を減速して伝達する減速ギヤ機構を備える電動パワーステアリング装置であって、
前記減速ギヤ機構は、ギヤ歯が樹脂部で形成されたギヤを備え、
前記ギヤは、芯管の外周部に前記樹脂部が一体に形成されており、
前記ギヤは、ウォームホイールであり、前記ウォームホイールに噛合する金属製のウォームを備え、前記ウォームに硬質化処理が施されておらず、
前記樹脂部は、引張強度が2GPa以上で、且つ引張弾性率が50GPa以上の有機繊維材を10〜40重量%含有する樹脂組成物により形成され、
前記有機繊維材が、パラ系アラミド繊維、ポリアリレート繊維、及びポリパラフェニレンベンズビスオキサザール(PBO)繊維から選ばれる少なくとも1つであると共に、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、及びビスマレイミド樹脂から選ばれる少なくとも1つのサイジング剤で処理され、
前記有機繊維材の長さは、7〜11mmに設定され、
前記樹脂組成物のベース樹脂は、熱可塑性樹脂であることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
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