JP6390314B2 - Electric power steering device - Google Patents

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Description

本発明は、自動車の操舵装置として利用するもので、電動モータを補助動力として利用する事により、運転者がステアリングホイールを操作する為に要する力の軽減を図る為の電動式パワーステアリング装置の改良に関する。   The present invention is used as a steering device for an automobile. By using an electric motor as auxiliary power, the improvement of an electric power steering device for reducing the force required for the driver to operate the steering wheel is improved. About.

操舵輪(フォークリフト等の特殊車両を除き、通常は前輪)に舵角を付与する際に、運転者がステアリングホイールを操作する為に要する力の軽減を図る為の装置として、パワーステアリング装置が広く使用されている。又、この様なパワーステアリング装置で、補助動力源として電動モータを使用する電動式パワーステアリング装置も、近年普及し始めている。電動式パワーステアリング装置は、油圧式のパワーステアリング装置に比べて、小型・軽量にでき、補助動力の大きさ(トルク)の制御が容易で、しかもエンジンの動力損失が少ない等の利点がある。   Power steering devices are widely used as devices for reducing the force required for the driver to operate the steering wheel when giving a steering angle to the steered wheels (usually the front wheels except for special vehicles such as forklifts). It is used. In addition, an electric power steering apparatus that uses an electric motor as an auxiliary power source in such a power steering apparatus has begun to spread in recent years. Compared with a hydraulic power steering device, the electric power steering device is advantageous in that it can be made smaller and lighter, can easily control the magnitude (torque) of auxiliary power, and has less engine power loss.

電動式パワーステアリング装置の構造は、各種知られているが、何れの構造の場合でも、ステアリングホイールの操作によって回転させられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する回転軸に、電動モータの補助動力を、減速機を介して付与する。この減速機として一般的には、ウォーム減速機が使用されている。ウォーム減速機を使用した電動式パワーステアリング装置の場合、前記電動モータにより回転駆動されるウォームと、前記回転軸と共に回転するウォームホイールとを噛合させて、前記電動モータの補助動力をこの回転軸に伝達自在とする。   Various structures of the electric power steering apparatus are known. In any structure, the electric motor is mounted on the rotating shaft that is rotated by the operation of the steering wheel and gives a steering angle to the steered wheels in accordance with the rotation. The auxiliary power is applied through a reduction gear. In general, a worm reducer is used as the reducer. In the case of an electric power steering device using a worm speed reducer, a worm that is rotationally driven by the electric motor and a worm wheel that rotates together with the rotating shaft are engaged with each other, and auxiliary power of the electric motor is applied to the rotating shaft. Communicate freely.

例えば特許文献1には、図7〜8に示す様な、電動式パワーステアリング装置が開示されている。ステアリングホイール1により所定方向に回転させられる、回転軸であるステアリングシャフト2の前端部は、ハウジング3の内側に回転自在に支持しており、この部分にウォームホイール4を固定している。このウォームホイール4と噛合するウォーム歯5をウォーム軸6の軸方向中間部に設け、電動モータ7により回転駆動されるウォーム8の両端部は、深溝型玉軸受等の1対の転がり軸受9a、9bにより、前記ハウジング3内に回転自在に支持されている。そして、この状態で、前記ウォームホイール4と前記ウォーム歯5とを噛合させて、前記電動モータ7の補助動力を、このウォームホイール4に伝達可能としている。   For example, Patent Document 1 discloses an electric power steering device as shown in FIGS. A front end portion of a steering shaft 2 that is a rotating shaft that is rotated in a predetermined direction by the steering wheel 1 is rotatably supported inside the housing 3, and the worm wheel 4 is fixed to this portion. Worm teeth 5 meshing with the worm wheel 4 are provided in the axial direction intermediate portion of the worm shaft 6, and both ends of the worm 8 driven to rotate by the electric motor 7 are paired with a pair of rolling bearings 9 a such as a deep groove ball bearing, 9b is rotatably supported in the housing 3. In this state, the worm wheel 4 and the worm teeth 5 are engaged with each other so that the auxiliary power of the electric motor 7 can be transmitted to the worm wheel 4.

電動式パワーステアリング装置のより具体的な構造に就いて、図9に示す。ウォームホイール4aは、この電動式パワーステアリング装置の出力部となる回転軸10のうち、1対の転がり軸受11a、11bの間部分に、締り嵌め等により外嵌固定し、この回転軸10と共に回転する様にしている。この回転軸10はハウジング3a内に、前記両転がり軸受11a、11bにより、回転のみ自在に支持した状態で、トーションバー12により、ステアリングシャフト2aの前端部と結合している。電動モータ7(図7〜8参照)は、トルクセンサ13が検出する、前記ステアリングシャフト2aに加えられるトルクの方向及び大きさに応じてウォーム8aを回転駆動し、前記回転軸10に補助トルクを付与する。この回転軸10の回転は、1対の自在継手14a、14b及び中間シャフト15を介して、ステアリングギヤユニット16の入力軸に伝達し、操舵輪に所望の舵角を付与する。   FIG. 9 shows a more specific structure of the electric power steering apparatus. The worm wheel 4a is externally fixed by an interference fit or the like between the pair of rolling bearings 11a and 11b in the rotating shaft 10 serving as an output portion of the electric power steering apparatus, and rotates together with the rotating shaft 10. I try to do it. The rotary shaft 10 is coupled to the front end portion of the steering shaft 2a by a torsion bar 12 in a state in which only the rotation is supported by the rolling bearings 11a and 11b in the housing 3a. The electric motor 7 (see FIGS. 7 to 8) rotates the worm 8a according to the direction and magnitude of the torque applied to the steering shaft 2a detected by the torque sensor 13, and supplies auxiliary torque to the rotary shaft 10. Give. The rotation of the rotating shaft 10 is transmitted to the input shaft of the steering gear unit 16 via the pair of universal joints 14a and 14b and the intermediate shaft 15, and gives a desired steering angle to the steered wheels.

上述の様な従来の電動式パワーステアリング装置の場合、ウォームホイール4(4a)とウォーム歯5との噛合部の潤滑性を確保する為に、ハウジング3(3a)内にグリース(潤滑油)を充填している。但し、後述する様に、従来構造の場合には、前記ウォームホイール4(4a)と前記ウォーム歯5との噛合部に、長期間に亙ってグリースを供給し続ける面からは改良の余地がある。即ち、前記ハウジング3(3a)は、本体部17の開口部18にカバー19の嵌合筒部20を隙間嵌により内嵌し、これら本体部17とカバー19とをボルト21、21により結合固定する事で構成されている。そして、この本体部17の開口部18と、前記カバー19の嵌合筒部20の外周面との間には、前記ハウジング3(3a)の組み立て易さを確保する為、微小な隙間が設けられている。従って、前記開口部18と前記嵌合筒部20との嵌合部(接合部)付近に付着したグリース中の基油が増ちょう剤から離油(分離)すると、分離した基油が、毛細管現象により前記開口部18と前記嵌合筒部20の外周面との間から前記ハウジング3(3a)の外部へ漏出して、車室内に付着し染み汚れを生じてしまう等の可能性がある。この様な事情に鑑みて、図示の例の場合には、前記嵌合筒部20の基部と前記開口部18との間にOリング26を設けて、前記基油の漏出を防止している。   In the case of the conventional electric power steering apparatus as described above, grease (lubricating oil) is applied to the housing 3 (3a) in order to ensure lubricity of the meshing portion between the worm wheel 4 (4a) and the worm teeth 5. Filled. However, as will be described later, in the case of the conventional structure, there is room for improvement from the aspect of continuously supplying grease to the meshing portion of the worm wheel 4 (4a) and the worm tooth 5 over a long period of time. is there. That is, in the housing 3 (3a), the fitting cylinder part 20 of the cover 19 is fitted into the opening 18 of the main body part 17 by gap fitting, and the main body part 17 and the cover 19 are coupled and fixed by the bolts 21 and 21. It is composed by doing. A small gap is provided between the opening 18 of the main body portion 17 and the outer peripheral surface of the fitting cylinder portion 20 of the cover 19 in order to ensure ease of assembly of the housing 3 (3a). It has been. Therefore, when the base oil in the grease adhering to the vicinity of the fitting part (joining part) between the opening 18 and the fitting cylinder part 20 is separated (separated) from the thickener, the separated base oil is converted into a capillary tube. Due to a phenomenon, there is a possibility that leakage occurs between the opening 18 and the outer peripheral surface of the fitting cylinder portion 20 to the outside of the housing 3 (3a), adheres to the vehicle interior, and causes stain. . In view of such circumstances, in the case of the illustrated example, an O-ring 26 is provided between the base portion of the fitting tube portion 20 and the opening portion 18 to prevent leakage of the base oil. .

又、前記ウォームホイール4(4a)と前記ウォーム歯5との噛み合いに伴って、これらウォームホイール4(4a)とウォーム歯5との噛合部に塗布されたグリースの一部は、この噛合部から押し出され、前記ハウジング3(3a)の内面に付着する(張り付いてその場に止まる)。グリースがこのハウジング3(3a)の内面に付着すると、前記噛合部に再び供給する事が難しくなり、この噛合部でグリースが不足する可能性がある。これに対し、ウォームホイールとウォーム軸のウォーム歯との噛合部に多量のグリースを塗布して、長期間に亙りこの噛合部の潤滑を確保する事が考えられる。但し、この噛合部に多量のグリースを塗布すると、低温状態でこのグリースの撹拌抵抗が増大して、前記ウォームホイール(ステアリングシャフト)に所望の大きさの補助動力を付与できなくなったり、製造コストが増大したりする可能性がある。   Further, as the worm wheel 4 (4a) and the worm teeth 5 are engaged with each other, a part of the grease applied to the engagement portions of the worm wheel 4 (4a) and the worm teeth 5 is released from the engagement portions. It is pushed out and adheres to the inner surface of the housing 3 (3a) (sticks and stops in place). If the grease adheres to the inner surface of the housing 3 (3a), it is difficult to supply the grease to the meshing portion again, and there is a possibility that the grease is insufficient at the meshing portion. On the other hand, it is conceivable to apply a large amount of grease to the meshing portion between the worm wheel and the worm tooth of the worm shaft to ensure lubrication of this meshing portion over a long period of time. However, if a large amount of grease is applied to the meshing portion, the stirring resistance of the grease increases at a low temperature, and it becomes impossible to apply a desired amount of auxiliary power to the worm wheel (steering shaft). It may increase.

特開2011−094763号公報JP 2011-094763 A

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、ウォームホイールと、ウォーム軸のウォーム歯との噛合部に、良質なグリースを長期間に亙り供給する事ができる構造を実現すべく発明したものである。   In view of the circumstances as described above, the present invention has been invented to realize a structure capable of supplying high-quality grease over a long period of time to the meshing portion between the worm wheel and the worm tooth of the worm shaft. is there.

本発明の電動式パワーステアリング装置は、ハウジングと、回転軸と、ウォームホイールと、電動モータとを備える。
このうちのハウジングは、固定の部分に支持されて回転しない。この様なハウジングは、具体的には、本体部の開口部をカバーにより塞いで成る。
又、前記回転軸は、前記ハウジングに対し回転自在に設けられて、ステアリングホイールの操作により回転させられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する。
又、前記ウォームホイールは、前記ハウジングの内部でこの回転軸の一部に、この回転軸と同心に支持されて、この回転軸と共に回転する。
又、前記ウォームは、ウォーム軸の軸方向中間部にウォーム歯を設けて成り、このウォーム歯を前記ウォームホイールと噛合させた状態で、前記ハウジングに対し回転自在に支持されている。
又、前記電動モータは、前記ウォームを回転駆動する。
The electric power steering apparatus of the present invention includes a housing, a rotating shaft, a worm wheel, and an electric motor.
Of these, the housing is supported by a fixed portion and does not rotate. Specifically, such a housing is formed by closing the opening of the main body with a cover.
The rotating shaft is rotatably provided with respect to the housing, and is rotated by an operation of a steering wheel, and gives a steering angle to the steered wheels in accordance with the rotation.
The worm wheel is supported on a part of the rotating shaft inside the housing, concentrically with the rotating shaft, and rotates together with the rotating shaft.
The worm is formed by providing worm teeth at an axially intermediate portion of the worm shaft, and is supported rotatably with respect to the housing in a state where the worm teeth are engaged with the worm wheel.
The electric motor rotationally drives the worm.

特に、本発明の電動式パワーステアリング装置に於いては、前記ハウジングを、中空筒状の本体部の開口部をカバーで塞ぐ事により構成している。そして、前記ハウジングのうち、少なくとも前記ウォームホイールを収容する部分の内面、及び、前記本体部と前記カバーとのうちで互いに当接する部分、並びに、前記ウォームホイールの側面及び歯先面に、撥油性のコーティング層を形成している。 In particular, in the electric power steering apparatus of the present invention, the housing is configured by closing the opening of the hollow cylindrical main body with a cover. And at least the inner surface of the housing housing the worm wheel, the portion of the main body portion and the cover that are in contact with each other, the side surface of the worm wheel, and the tip surface of the worm wheel are oil-repellent. The coating layer is formed.

上述の様な本発明の電動式パワーステアリング装置を実施する場合に好ましくは、前記コーティング層を、前記ウォームの表面のうちの歯先面にも形成する
又、本発明の電動式パワーステアリング装置を実施する場合、前記コーティング層を、前記ウォーム軸のうちで前記ウォーム歯から外れた部分に形成しても良い。
又、前記コーティング層を、前記ハウジングのうち、前記ウォームを収容する部分の内面にも形成しても良い。
Preferably when implementing an electric power steering apparatus of such the present invention described above, the pre-Symbol coating layer, also formed in the tooth crest of the worm surfaces.
Moreover, when implementing the electric power steering apparatus of this invention, you may form the said coating layer in the part which remove | deviated from the said worm tooth among the said worm shafts.
The coating layer may also be formed on the inner surface of a portion of the housing that houses the worm.

又、上述の様な本発明を実施する場合に、具体的には、前記コーティング層を、フッ素樹脂をスプレーや刷毛により塗布する事で形成したフッ素樹脂塗膜とする。 Further, when practicing the present invention, such as described above, specifically, the pre-Symbol coating layer, a fluorine resin and a fluorine resin paint film formed by being applied by spray or brush.

上述の様に構成する本発明の電動式パワーステアリング装置は、ウォームホイールと、ウォーム軸のウォーム歯との噛合部に、良質なグリースを長期間に亙り供給する事ができる。
即ち、ハウジングのうち、ウォームホイールを収容する部分の内面に、撥油性のコーティング層を形成している為、前記ハウジングの内部に封入したグリース中の基油が、このハウジングの内面に付着した際の接触角を大きくできる。この為、この基油が、このハウジングを構成する本体部とカバーとの接合部から毛細管現象により外部へ漏出するのを防止できる。この結果、グリースが車室内に付着する事による染み汚れの発生を抑えられる。又、前記ハウジングの内面にグリースが付着する事を抑えられる。従って、前記ウォームホイールと前記ウォーム軸のウォームとの噛合部に、良質なグリースを長期間に亙り供給する事ができ、前記電動式パワーステアリング装置の耐久性を向上させる事ができる。
The electric power steering apparatus of the present invention configured as described above can supply high-quality grease over a long period of time to the meshing portion between the worm wheel and the worm teeth of the worm shaft.
That is, since an oil-repellent coating layer is formed on the inner surface of the housing that accommodates the worm wheel, the base oil in the grease sealed inside the housing adheres to the inner surface of the housing. The contact angle can be increased. For this reason, it can prevent that this base oil leaks outside from the junction part of the main-body part which comprises this housing, and a cover by capillary action. As a result, it is possible to suppress the occurrence of stains due to the grease adhering to the vehicle interior. Further, it is possible to suppress the grease from adhering to the inner surface of the housing. Accordingly, good quality grease can be supplied over a long period of time to the meshing portion of the worm wheel and the worm shaft worm, and the durability of the electric power steering apparatus can be improved.

本発明の実施の形態の1例を示す断面図。Sectional drawing which shows one example of embodiment of this invention. 図1のX−X断面図。XX sectional drawing of FIG. ハウジングを構成する本体部を取り出して示す断面図(A)と、(A)の左方から見た状態を示す部分切断端面図(B)。Sectional drawing (A) which takes out and shows the main-body part which comprises a housing, and the partial cut end view (B) which shows the state seen from the left of (A). ハウジングを構成するカバーを取り出して示す断面図(A)と、(A)の右方から見た状態を示す端面図(B)。Sectional drawing (A) which takes out and shows the cover which comprises a housing, and end view (B) which shows the state seen from the right side of (A). ウォームホイールを取り出して示す側面図(A)と、このウォームホイールに歯切り加工を施す以前の状態で示す側面図(B)。The side view (A) which takes out and shows a worm wheel, and the side view (B) shown in the state before giving gear cutting to this worm wheel. ウォーム軸を取り出して示す側面図。The side view which takes out and shows a worm shaft. 従来構造のステアリング装置の1例を示す、部分切断側面図。The partial cutaway side view which shows an example of the steering device of conventional structure. 同じく図7のY−Y拡大断面図。FIG. 8 is an enlarged YY sectional view of FIG. 7. より具体的構造を示す、図8のZ−Z断面に相当する図。The figure which shows a more specific structure and is equivalent to the ZZ cross section of FIG.

図1〜6は、本発明の実施の形態の1例を示している。本例を含めて、本発明の特徴は、ウォームホイールと、ウォーム軸のウォームとの噛合部に、良質なグリースを長期間に亙り供給する点にある。本例の電動式パワーステアリング装置は、前述の図7〜9に示した電動式パワーステアリング装置と基本的には同様の構成を有し、ステアリングホイール1により所定方向に回転させられるステアリングシャフト2aの前端部は、ハウジング3bの内側に回転自在に支持されており、このステアリングシャフト2aの前端部にトーションバー12を介して結合した回転軸10にウォームホイール4bが固定されている。本例の場合、前記ハウジング3bは、本体部17aの開口部18にカバー19aの嵌合筒部20を内嵌し、これら本体部17aとカバー19aとをボルト21、21により結合固定する事で構成されている。このうちの本体部17aは、全体を中空筒状に構成しており、電動モータ7により回転駆動される前記回転軸10の基半部(図2の右半部)を収容する小径部22と、ウォームホイール4bの外周を囲む大径部23と、これら小径部22と大径部23とを連続させる円輪部24と、この大径部23に一部が開口した状態で設けられたウォーム収容部25とを備える。これら大径部23の中心軸とウォーム収容部25の中心軸とは、互いに捩れの位置関係にある。前記カバー19aは前記嵌合筒部20を、前記本体部17aを構成する大径部23の先端部に設けられた開口部18に内嵌する事で、この開口部18を塞ぐ。この様な本体部17a及びカバー19aは、何れもアルミニウム軽合金をダイキャスト成形する事により造られている。但し、これら本体部17a及びカバー19aは、合成樹脂製とする事もできる。尚、本例の場合には、前記嵌合筒部20の基部と前記開口部18との間にOリング26(図9参照)等のシール材は設けていない。   1 to 6 show an example of an embodiment of the present invention. A feature of the present invention, including this example, is that high-quality grease is supplied over a long period of time to the meshing portion of the worm wheel and the worm shaft worm. The electric power steering apparatus of the present example has basically the same configuration as the electric power steering apparatus shown in FIGS. 7 to 9 described above, and includes a steering shaft 2a that is rotated in a predetermined direction by the steering wheel 1. The front end is rotatably supported inside the housing 3b, and the worm wheel 4b is fixed to the rotary shaft 10 coupled to the front end of the steering shaft 2a via the torsion bar 12. In the case of this example, the housing 3b is configured such that the fitting cylinder portion 20 of the cover 19a is fitted in the opening 18 of the main body portion 17a, and the main body portion 17a and the cover 19a are coupled and fixed by bolts 21 and 21. It is configured. Of these, the main body portion 17a has a hollow cylindrical shape as a whole, and has a small-diameter portion 22 that houses the base half portion (the right half portion in FIG. 2) of the rotary shaft 10 that is rotationally driven by the electric motor 7. The large diameter portion 23 surrounding the outer periphery of the worm wheel 4b, the annular portion 24 connecting the small diameter portion 22 and the large diameter portion 23, and the worm provided in a state where a part of the large diameter portion 23 is opened. And an accommodating portion 25. The central axis of the large-diameter portion 23 and the central axis of the worm accommodating portion 25 are in a twisted positional relationship with each other. The cover 19a closes the opening 18 by fitting the fitting cylinder 20 into an opening 18 provided at the tip of the large diameter portion 23 constituting the main body 17a. Both the main body 17a and the cover 19a are made by die-casting an aluminum light alloy. However, the main body 17a and the cover 19a may be made of synthetic resin. In the case of this example, a sealing material such as an O-ring 26 (see FIG. 9) is not provided between the base of the fitting cylinder 20 and the opening 18.

前記ウォームホイール4bは、前記電動式パワーステアリング装置の出力部となる前記回転軸10のうち、1対の転がり軸受11c、11dの間部分に、締り嵌め等により外嵌固定し、この回転軸10と共に回転する様にしている。前記ウォームホイール4bは、製造コストの低廉化と軽量化とを目的として、金属製のホイール部28の周囲に合成樹脂製の歯部29を結合固定する事で造られている。前記回転軸10は前記ハウジング3b内に、前記両転がり軸受11c、11dにより、回転のみ自在に支持している。即ち、前記回転軸10の軸方向中間部を、これら両転がり軸受11c、11dのうちの一方の転がり軸受11cにより、前記本体部17aを構成する円輪部24の内径側に設けた軸受保持部27aに回転自在に支持すると共に、前記回転軸10の先端寄り部分(図2の左端寄り部分)を、他方の転がり軸受11dにより、前記カバー19aの内径側に設けた軸受保持部27bに回転自在に支持している。尚、本例の場合、前記両転がり軸受11c、11dのうちの一方の転がり軸受11cを、外輪の内周面と内輪の外周面との間の円筒状空間の両端部にシールを設けていない、開放型としている。   The worm wheel 4b is externally fixed by an interference fit or the like between the pair of rolling bearings 11c and 11d in the rotary shaft 10 serving as an output portion of the electric power steering device. It is trying to rotate with. The worm wheel 4b is manufactured by connecting and fixing a synthetic resin tooth portion 29 around a metal wheel portion 28 for the purpose of reducing the manufacturing cost and reducing the weight. The rotating shaft 10 is supported in the housing 3b by the both rolling bearings 11c and 11d so as to be rotatable only. That is, the bearing holding part provided in the axial direction intermediate part of the rotating shaft 10 on the inner diameter side of the annular part 24 constituting the main body part 17a by one of the rolling bearings 11c and 11d. 27a is rotatably supported, and the portion near the tip of the rotating shaft 10 (the portion near the left end in FIG. 2) can be rotated by the other rolling bearing 11d to a bearing holding portion 27b provided on the inner diameter side of the cover 19a. I support it. In the case of this example, one of the rolling bearings 11c and 11d is not provided with seals at both ends of the cylindrical space between the inner peripheral surface of the outer ring and the outer peripheral surface of the inner ring. Open type.

前記ウォーム8bの両端部は、深溝型玉軸受である1対の転がり軸受9a、9bにより、前記ハウジング3bのウォーム収容部25内に回転自在に支持されている。前記ウォーム8bのウォーム軸6aの軸方向中間部にウォーム歯5aを設け、このウォーム歯5aを前記ウォームホイール4bと噛合させて、前記電動モータ7の補助動力を、このウォームホイール4bに伝達可能としている。この電動モータ7は、トルクセンサ13が検出する、前記ステアリングシャフト2aに加えられるトルクの方向及び大きさに応じてウォーム8bを回転駆動し、前記回転軸10の補助トルクを付与する。この回転軸10の回転は、1対の自在継手14a、14b及び中間シャフト15を介して、ステアリングギヤユニット16の入力軸に伝達し、操舵輪に所望の舵角を付与する。   Both ends of the worm 8b are rotatably supported in the worm accommodating portion 25 of the housing 3b by a pair of rolling bearings 9a and 9b which are deep groove type ball bearings. A worm tooth 5a is provided at an axially intermediate portion of the worm shaft 6a of the worm 8b, and the worm tooth 5a is engaged with the worm wheel 4b so that auxiliary power of the electric motor 7 can be transmitted to the worm wheel 4b. Yes. The electric motor 7 rotationally drives the worm 8b according to the direction and magnitude of the torque applied to the steering shaft 2a detected by the torque sensor 13, and applies auxiliary torque to the rotating shaft 10. The rotation of the rotating shaft 10 is transmitted to the input shaft of the steering gear unit 16 via the pair of universal joints 14a and 14b and the intermediate shaft 15, and gives a desired steering angle to the steered wheels.

本例の電動式パワーステアリング装置は、前記ウォームホイール4bと前記ウォーム歯5aとの噛合部の潤滑性を確保する為に、前記ハウジング3b内にグリースを充填している。本例の場合、前記ハウジング3bの内面のうち、前記ウォームホイール4bを囲む部分である、前記本体部17aの大径部23の内周面及び円輪部24の片側面(図3に斜格子を付して示した部分)、並びに前記カバー19aの他側面(図4に斜格子を付して示した部分)に、撥油性のコーティング層を形成している。このコーティング層は、ポリ四フッ化エチレン樹脂(PTFE)等のフッ素樹脂を、スプレー(噴霧)或いは刷毛等により塗布する事で設けられている。更に、本例の場合、前記ウォームホイール4bの歯部29の側面及び歯先面(図5に斜格子を付して示した部分)、並びに、ウォーム歯5aの歯先面にも、撥油性のコーティング層を形成している。又、前記ウォームホイール4bの歯部29の歯面には、親油性の高い材料を混入した合成樹脂を露出させても良い。即ち、前記ウォームホイール4bは、製造コストの低廉化及び軽量化の為、金属製のホイール部28の周囲に、ナイロン樹脂やポリアミド6(PA6)等の合成樹脂製の歯部29を結合固定する事で構成しているが、この歯部29を構成する合成樹脂に、この合成樹脂よりも親油性の高い材料を混入する事もできる。この場合、具体的には、図5の(B)に示す様なホイール素材30のホイール部28の周囲に、親油性の高い材料を混入した合成樹脂を結合固定する。そして、この合成樹脂の表面(両側面及び外周面)にフッ素樹脂を塗布する事で、撥油性のコーティング層を形成しておく。その後、前記ホイール素材30の外周面に、ホブ盤による歯切り加工を施す事で、前記ウォームホイール4bの歯部29の側面及び歯先面に撥油性のコーティング層を設けると共に、前記ウォーム歯5aと噛合する歯面に親油性の高い材料を混入した合成樹脂材料を露出させる。又、前記ウォーム歯5aの歯先面にコーティング層を形成する為に、前記ウォーム軸6aの素材にこのウォーム歯5aを形成する以前の状態で、この合成樹脂材料の外周面にフッ素樹脂を塗布する事で、撥油性のコーティング層を形成しておく。その後、前記ウォーム歯5aを形成する(歯切りする)事で、このウォーム歯5aの表面のうちの歯先面に撥油性のコーティング層を設ける。尚、この歯先面に加え、前記ウォーム軸6aのうち、前記ウォーム歯5aから軸方向に外れた部分(図6に斜格子を付して示した部分)にも撥油性のコーティング層を設けても良い。   In the electric power steering apparatus of this example, the housing 3b is filled with grease in order to ensure the lubricity of the meshing portion between the worm wheel 4b and the worm teeth 5a. In the case of this example, of the inner surface of the housing 3b, the inner peripheral surface of the large-diameter portion 23 of the main body portion 17a and the one side surface of the annular ring portion 24 (the oblique lattice in FIG. And an oil-repellent coating layer is formed on the other side surface of the cover 19a (portion shown with a diagonal lattice in FIG. 4). This coating layer is provided by applying a fluorine resin such as polytetrafluoroethylene resin (PTFE) by spraying or brushing. Further, in the case of this example, the oil repellency is also applied to the side surface and the tooth tip surface of the worm wheel 4b and the tooth tip surface (portion shown with a diagonal grid in FIG. 5) and the tooth tip surface of the worm tooth 5a. The coating layer is formed. Further, a synthetic resin mixed with a highly lipophilic material may be exposed on the tooth surface of the tooth portion 29 of the worm wheel 4b. That is, in the worm wheel 4b, a synthetic resin tooth portion 29 such as nylon resin or polyamide 6 (PA6) is coupled and fixed around the metal wheel portion 28 in order to reduce manufacturing cost and weight. Although it is comprised by the thing, the material more lipophilic than this synthetic resin can also be mixed in the synthetic resin which comprises this tooth | gear part 29. FIG. In this case, specifically, a synthetic resin mixed with a highly lipophilic material is bonded and fixed around the wheel portion 28 of the wheel material 30 as shown in FIG. And the oil-repellent coating layer is formed by apply | coating a fluororesin to the surface (both sides and outer peripheral surface) of this synthetic resin. Thereafter, the outer peripheral surface of the wheel material 30 is cut by a hobbing machine to provide an oil-repellent coating layer on the side surface and the tooth tip surface of the tooth portion 29 of the worm wheel 4b, and the worm teeth 5a. A synthetic resin material in which a highly lipophilic material is mixed is exposed on the tooth surface meshed with. Further, in order to form a coating layer on the tooth tip surface of the worm tooth 5a, a fluororesin is applied to the outer peripheral surface of the synthetic resin material before the worm tooth 5a is formed on the material of the worm shaft 6a. By doing so, an oil-repellent coating layer is formed in advance. Then, by forming (cutting out) the worm teeth 5a, an oil-repellent coating layer is provided on the tooth tip surface of the surface of the worm teeth 5a. In addition to this tooth tip surface, an oil-repellent coating layer is also provided on a portion of the worm shaft 6a that is axially deviated from the worm tooth 5a (portion shown with a diagonal lattice in FIG. 6). May be.

上述の様な本例の電動式パワーステアリング装置によれば、前記ウォームホイール4bと、前記ウォーム歯5aとの噛合部に、良質なグリースを長期間に亙り供給する事ができる。
即ち、前記ハウジング3bの内面のうち、前記本体部17aの大径部23の内周面及び円輪部24の片側面、前記カバー19aの他側面、前記ウォームホイール4bの歯部29の側面及び歯先面、並びに前記ウォーム歯5aの歯先面に、撥油性のコーティング層を形成している。この為、これら各面の、前記ハウジング3bの内部に封入したグリース中の基油に対する接触角を大きくする(具体的には60°よりも大きく、好ましくは90°以上にする)事ができて、この基油が、前記本体部17aと前記カバー19aとの接合部(開口部18aと嵌合筒部20の外周面との間部分)から毛細管現象により外部へ漏出するのを防止できて、車室内に付着する事による染み汚れの発生を抑える事ができる。これと共に、前記ハウジング3bの内面にグリースが付着する(張り付いてその場に止まる)事を抑えられる。従って、前記ウォームホイール4bと前記ウォーム歯5aとの噛合部に、良質なグリースを長期間に亙り供給する事ができる。
According to the electric power steering apparatus of this example as described above, good quality grease can be supplied over a long period of time to the meshing portion of the worm wheel 4b and the worm tooth 5a.
That is, of the inner surface of the housing 3b, the inner peripheral surface of the large-diameter portion 23 of the main body portion 17a and one side surface of the circular ring portion 24, the other side surface of the cover 19a, the side surface of the tooth portion 29 of the worm wheel 4b, and An oil-repellent coating layer is formed on the tooth tip surface and the tooth tip surface of the worm tooth 5a. For this reason, the contact angle with respect to the base oil in the grease sealed inside the housing 3b can be increased (specifically, it is larger than 60 °, preferably 90 ° or more). The base oil can be prevented from leaking to the outside by a capillary phenomenon from a joint portion (a portion between the opening portion 18a and the outer peripheral surface of the fitting tube portion 20) between the main body portion 17a and the cover 19a. Occurrence of stains due to adhering to the passenger compartment can be suppressed. At the same time, it is possible to prevent the grease from adhering to the inner surface of the housing 3b (sticking and stopping in place). Therefore, good quality grease can be supplied over a long period of time to the meshing portion between the worm wheel 4b and the worm tooth 5a.

特に本例の場合、前記ハウジング3bを構成する前記本体部17a及び前記カバー19aを軽合金のダイキャスト成形により造っている為、これら本体部17a及びカバー19aの表面には微小な凹凸が多数形成されている。この為、これら本体部17a及びカバー19aを、切削加工や研削加工等の機械加工の様に、加工後に表面に形成される微小な凹凸部が少ない加工方法により造った場合と比較して、前記コーティング層の撥油性を良好にできる。更に、加工コストを抑えて、前記ハウジング3bの製造コストを抑える事ができる。又、本例の場合には、前記嵌合筒部20の基部と前記開口部18との間に、前述した従来構造の場合に設けていた様なOリング26(図9参照)等のシール材を設ける必要がない為、この面からもコストの低減を図れる。   Particularly in the case of this example, since the main body 17a and the cover 19a constituting the housing 3b are made by light alloy die casting, a large number of minute irregularities are formed on the surfaces of the main body 17a and the cover 19a. Has been. For this reason, compared with the case where the main body portion 17a and the cover 19a are made by a machining method with few minute uneven portions formed on the surface after machining, such as machining such as cutting and grinding, The oil repellency of the coating layer can be improved. Furthermore, the manufacturing cost of the housing 3b can be reduced by reducing the processing cost. Further, in the case of this example, a seal such as an O-ring 26 (see FIG. 9) or the like as provided in the case of the conventional structure described above is provided between the base portion of the fitting tube portion 20 and the opening portion 18. Since there is no need to provide a material, the cost can be reduced also from this aspect.

更に本例の場合、前記ウォームホイール4bの歯部29の歯面に、親油性の高い材料を混入した合成樹脂材料を露出させている為、この歯面にグリースを付着させ易くできる。従って、前記噛合部を長期間に亙り潤滑させられ、前記電動式パワーステアリング装置の耐久性をより向上させる事ができる。   Further, in the case of this example, since the synthetic resin material mixed with a highly lipophilic material is exposed on the tooth surface of the tooth portion 29 of the worm wheel 4b, the grease can be easily attached to the tooth surface. Therefore, the meshing portion can be lubricated for a long period of time, and the durability of the electric power steering apparatus can be further improved.

尚、本例の場合には、前記回転軸10を回転自在に支持する1対の転がり軸受11c、11dのうちの一方の転がり軸受11cを、外輪の内周面と内輪の外周面との間の円筒状空間の両端部にシールを設けていない、開放型としている。この為、前記電動式パワーステアリング装置の運転時に、前記ハウジング3b内の温度が上昇する事に伴い、このハウジング3b内の圧力が上昇する事を防止できて、このハウジング3b内に充填したグリースの外部への漏出を防止する事ができる。
尚、本発明を実施する場合に、ハウジング3bの内面のうち、本体部17aの大径部23の内周面及び円輪部24の片側面、並びにカバー19aの他側面に加え、ウォーム収容部25の内周面や嵌合筒部20の先端面等、その他の部分にも撥油性のコーティング層を設けても良い。
In the case of this example, one of the pair of rolling bearings 11c and 11d that rotatably supports the rotary shaft 10 is connected between the inner peripheral surface of the outer ring and the outer peripheral surface of the inner ring. It is an open type in which no seal is provided at both ends of the cylindrical space. For this reason, it is possible to prevent the pressure in the housing 3b from increasing as the temperature in the housing 3b rises during the operation of the electric power steering apparatus, and the grease filled in the housing 3b can be prevented. Leakage to the outside can be prevented.
In carrying out the present invention, in addition to the inner peripheral surface of the large-diameter portion 23 of the main body portion 17a, one side surface of the annular ring portion 24, and the other side surface of the cover 19a among the inner surface of the housing 3b, An oil-repellent coating layer may be provided on other portions such as the inner peripheral surface of 25 and the front end surface of the fitting tube portion 20.

1 ステアリングホイール
2、2a ステアリングシャフト
3、3a、3b ハウジング
4、4a、4b ウォームホイール
5、5a ウォーム歯
6、6a ウォーム軸
7 電動モータ
8、8a、8b ウォーム
9a、9b 転がり軸受
10 回転軸
11a〜11d 転がり軸受
12 トーションバー
13 トルクセンサ
14a、14b 自在継手
15 中間シャフト
16 ステアリングギヤユニット
17、17a 本体部
18 開口部
19、19a カバー
20 嵌合筒部
21 ボルト
22 小径部
23 大径部
24 円輪部
25 ウォーム収容部
26 Oリング
27a、27b 軸受保持部
28 ホイール部
29 歯部
30 ホイール素材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel 2, 2a Steering shaft 3, 3a, 3b Housing 4, 4a, 4b Worm wheel 5, 5a Worm tooth | gear 6, 6a Worm shaft 7 Electric motor 8, 8a, 8b Worm 9a, 9b Rolling bearing 10 Rotating shaft 11a- 11d Rolling bearing 12 Torsion bar 13 Torque sensor 14a, 14b Universal joint 15 Intermediate shaft 16 Steering gear unit 17, 17a Main body part 18 Opening part 19, 19a Cover 20 Fitting cylinder part 21 Bolt 22 Small diameter part 23 Large diameter part 24 Circle Part 25 Worm housing part 26 O-ring 27a, 27b Bearing holding part 28 Wheel part 29 Tooth part 30 Wheel material

Claims (4)

固定の部分に支持されて回転しないハウジングと、
このハウジングに対し回転自在に設けられて、ステアリングホイールの操作により回転させられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する回転軸と、
前記ハウジングの内部でこの回転軸の一部に、この回転軸と同心に支持されて、この回転軸と共に回転するウォームホイールと、
ウォーム軸の軸方向中間部にウォーム歯を設けて成り、このウォーム歯をこのウォームホイールと噛合させた状態で、前記ハウジングの内側に回転自在に支持されたウォームと、
このウォームを回転駆動する電動モータと
を備えた電動式パワーステアリング装置に於いて、
前記ハウジングが、中空筒状の本体部の開口部をカバーで塞ぐ事により構成されており、
前記ハウジングのうち、少なくとも前記ウォームホイールを収容する部分の内面、及び、前記本体部と前記カバーとのうちで互いに当接する部分、並びに、前記ウォームホイールの側面及び歯先面に、撥油性のコーティング層を形成している事を特徴とする電動式パワーステアリング装置。
A non-rotating housing supported by a fixed part;
A rotating shaft provided rotatably with respect to the housing, rotated by an operation of a steering wheel, and giving a steering angle to a steered wheel in accordance with the rotation;
A worm wheel that is supported concentrically with the rotating shaft and rotates together with the rotating shaft in a part of the rotating shaft inside the housing;
A worm that is formed by providing a worm tooth at an axially intermediate portion of the worm shaft, and is rotatably supported inside the housing in a state where the worm tooth is engaged with the worm wheel;
In an electric power steering apparatus provided with an electric motor for rotationally driving the worm,
The housing is configured by closing the opening of the hollow cylindrical main body with a cover,
Oil repellent coating on at least the inner surface of the housing housing the worm wheel, the portion of the main body portion and the cover that are in contact with each other, and the side surface and the tooth tip surface of the worm wheel. An electric power steering device characterized by forming a layer.
前記コーティング層が、前記ウォームの表面のうちの歯先面にも形成されている、請求項1に記載の電動式パワーステアリング装置。   The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the coating layer is also formed on a tooth tip surface of the surface of the worm. 前記コーティング層が、前記ウォーム軸のうちで前記ウォーム歯から軸方向に外れた部分にも形成されている、請求項1又は2に記載の電動式パワーステアリング装置。3. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the coating layer is also formed on a portion of the worm shaft that is axially detached from the worm teeth. 前記コーティング層がフッ素樹脂塗膜である、請求項1〜3のうちの何れか1項に記載の電動式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 coating layer is a fluororesin coating film.
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