JP5988097B2 - 減速機、および電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、減速機と、前記減速機を組み込んだ電動パワーステアリング装置に関するものである。

一般に電動パワーステアリング装置においては、操舵補助用の電動モータの回転軸の回転を、減速機を介して減速するとともに、出力を増幅してラックアンドピニオン機構等の転舵機構に伝えることで、運転者のステアリング操作による前記転舵機構の動作をトルクアシストしている。
前記減速機としては、通常、互いに噛み合うウォームおよびウォームホイールと、当該ウォームおよびウォームホイールを収容するハウジングとを備えるとともに、グリースを充填したものが用いられる。

充填されたグリースは、ウォームおよびウォームホイールの歯面間に介在して油膜を形成し、それによって電動モータの回転軸の回転に伴うウォームの回転、およびウォームホイールの従動回転による前記歯面間の摺動を補助したり、前記回転に伴う歯面同士の衝突を緩衝して、当該衝突により発生するラトル音を低減したりするために機能する。
そのためグリースを充填することで、電動パワーステアリング装置の操舵トルクを低下させ、かつラトル音を抑制して、運転者の操舵フィーリングを向上させることができる。

前記グリースとしては、当該グリースの用途や使用環境等に応じて、特に粘度等の特性を適宜調整したものが用いられる。
しかし通常のグリースは流動性が低いため、ウォームおよびウォームホイールの回転に伴うウォーム独自の滑り運動によってウォームホイールとの噛み合い部分から排除されやすい。すなわち前記滑り運動によって、グリースが、一旦、前記噛み合い部分からかき出されると、かき出されたグリースは噛み合い部分の周囲に留まり、自動的に噛み合い部分に戻ることはない。

そのため噛み合い部分においてグリース切れが発生し、当該グリースの油膜による、歯面間の摺動を補助する効果や、歯面同士の衝突を緩衝する効果が得られなくなって、例えば電動パワーステアリング装置の場合には操舵トルクが上昇するとともにラトル音が発生し、運転者の操舵フィーリングが低下するという問題を生じる。
そのため通常は、噛み合い部分だけでなく、例えばハウジング内のほぼ全域にグリースを充填するのが一般的である。

また前記ハウジング内等に、前記噛み合い部分から排除されたグリースを、ウォームおよびウォームホイールの回転に伴って循環させて前記噛み合い部分に還流させるための構造を設ける場合もある（例えば特許文献３〜５等参照）。

特開平７−１３８５８７号公報 特開平９−１６９９８８号公報 特開２００５−６９４７６号公報 特開２００６−７６４４３号公報 特開２００７−３０３４８７号公報

ところが、前記のようにハウジング内のほぼ全域にグリースを充填するには多量のグリースが必要であり、かかる多量のグリースが、減速機に組み込まれている転がり軸受に混入する等して当該減速機の性能に影響を及ぼしたり、ハウジングの隙間から漏れて周囲を汚したりするといった問題を生じるおそれがある。またグリースの量が増加する分、減速機や、当該減速機を含む電動パワーステアリング装置等のコストアップに繋がるという問題もある。

しかも多量のグリースを充填したとしても、前記回転に伴って噛み合い部分からグリースが排除されてしまうと、前記のように従来のグリースは流動性が低いため、排除されたあとへ新たなグリースが自動的に充填されることはなく、グリース切れによる前述した問題を防止することはできない。
一方、ハウジング内等にグリースを循環させるための機構を設けた場合には、前記機構により、ウォームおよびウォームホイールの回転に伴って、グリースを、前記ウォームおよびウォームホイールの噛み合い部分に自動的に還流させることができるため、当該ハウジング内に充填するグリースの総量を減らすことができるとともに、グリース切れによる前出した問題が生じるのを防止することができる。

しかし前記機構を設けると、ハウジングその他、減速機の構造が複雑化するため、当該減速機や電動パワーステアリング装置等のコストアップに繋がるという問題がある。
本発明の目的は、全体を複雑化させることなく、しかも少量のグリースを充填するだけで確実にグリース切れを防止して、ウォームおよびウォームホイールの歯面間に連続した油膜を形成できるため、前記両歯面間の摺動の摩擦係数を、前記油膜による潤滑によって良好に低減できる上、前記油膜によって歯面同士の衝突を緩和してラトル音が生じるのを防止できる減速機を提供することにある。

また本発明の目的は、できるだけ操舵トルクが低い上、ラトル音を生じないため、操作フィーリングに優れた電動パワーステアリング装置を提供することにある。

請求項１記載の発明は、互いに噛み合うウォーム（１９）およびウォームホイール（２０）と、前記ウォーム（１９）およびウォームホイール（２０）を収容するハウジング（２１）とを備えるとともに、前記ハウジング（２１）は、前記ウォームホイール（２０）の外周（２０ｄ）との間に一定間隔の空間（Ａ）を隔てて配設される略円筒部（２１ｂ）を少なくとも備えており、前記ウォーム（１９）とウォームホイール（２０）との噛み合い部分（Ｂ）、および前記ウォームホイール（２０）の外周（２０ｄ）と前記略円筒部（２１ｂ）との間の空間（Ａ）にのみグリース（Ｇ）を充填するとともに、前記空間（Ａ）のグリース（Ｇ）は、前記ウォームホイール（２０）の歯面（２０ｈ）、および前記略円筒部（２１ｂ）の、前記ウォームホイール（２０）に臨む内周面（２１ｃ）の両方に接するように充填したことを特徴とする減速機（１８）である。

なお前記カッコ内の英数字は、後述の実施の形態における対応構成要素等を示す。以下この項において同じ。
前記請求項１の構成によれば、ウォームホイールの外周と、ハウジングの略円筒部との間の空間（以下「外周空間」と記載する場合がある。）において、前記ウォームホイールの歯面、および前記略円筒部の、前記ウォームホイールに臨む内周面の両方と接するように充填したグリースが、ウォームおよびウォームホイールの回転に伴うウォーム独自の滑り運動によってウォームホイールとの噛み合い部分からグリースがかき出されるのを阻止するために機能する。また、それとともに、もしもグリースがかき出されても、前記外周空間に充填されたグリースが、前記回転に伴って噛み合い部分に供給される。

そのため、多量のグリースをハウジング内のほぼ全域に充填することなく、前記のようにウォームとウォームホイールとの噛み合い部分、および前記ウォームホイールの外周と前記略円筒部との間の外周空間にのみ充填するだけで、しかも減速機の構造を複雑化させることなしに、前記噛み合い部分においてグリース切れが生じるのを防止して、当該噛み合い部分を潤滑に十分な量のグリースによって常に充填された状態に維持することができる。

したがって、前記両歯面間の摺動の摩擦係数を、前記油膜による潤滑によって良好に低減できる上、前記油膜によって歯面同士の衝突を緩和してラトル音が生じるのを防止できる。
請求項２記載の発明は、前記外周空間（Ａ）は、前記ウォームホイール（２０）の軸方向の幅（Ｗ_１）が、前記ウォームホイール（２０）の歯幅（Ｗ_２）と略同一に形成されている請求項１に記載の減速機（１８）である。

また請求項３記載の発明は、前記外周空間（Ａ）は、前記ウォームホイール（２０）と、前記略円筒部（２１ｂ）の内周面（２１ｃ）との間の、前記ウォームホイール（２０）の径方向の最短距離（Ｄ_１）が１．６ｍｍ以下である請求項１または２に記載の減速機（１８）である。
これらの構成によれば、それぞれ外周空間の容積を極力小さくして、当該外周空間内に、前記のようにウォームホイールの歯面、および略円筒部の内周面の両方と接するように充填するのに必要なグリースの量を、できるだけ少なくすることができる。

また請求項２の構成では、外周空間に充填したグリースが、ウォームホイールの側面に回り込むように逃げるのを防止することもできる。
そのためグリースの充填量を必要最小限に抑えながら、グリースを前記のように充填することによる前記の効果を良好に維持して、過剰のグリースが減速機に組み込まれている転がり軸受に混入する等して当該減速機の性能に影響を及ぼしたり、ハウジングの隙間から漏れて周囲を汚したりするといった問題を生じるのを防止することができる。またグリースの量を減少できる分、減速機や、当該減速機を含む電動パワーステアリング装置等のコストダウンを図ることもできる。

請求項４記載の発明は、前記グリースは、１００℃、せん断速度１００ｓ^−１での粘度が２Ｐａ・ｓ以下のグリースである請求項１ないし３のいずれか１項に記載の減速機（１８）である。
この構成によれば、前記の粘度を有する比較的低粘度のグリースが、例えば電動パワーステアリング装置に組み込んだ減速機の動作時に、従来のものに比べて高い流動性を示すため、ウォームおよびウォームホイールの回転に伴うウォーム独自の滑り運動によってウォームホイールとの噛み合い部分からかき出されても、かき出されたグリース、あるいは新たなグリースが、前記回転に伴って噛み合い部分に速やかに流入する。

そのため、前記のようにウォームホイールの歯面、および略円筒部の内周面の両方と接するようにグリースを充填することによる前述した効果をより一層向上させて、ウォームとウォームホイールとの噛み合い部分を潤滑に十分な量のグリースによって常に充填された状態に維持することができる。
したがって、前記両歯面間の摺動の摩擦係数を、前記油膜による潤滑によって良好に低減するとともに、前記油膜によって歯面同士の衝突を緩和してラトル音が生じるのを防止する効果を、より一層良好に発現させることが可能となる。

請求項５記載の発明は、前記請求項１ないし４のいずれか１項に記載の減速機（１８）を備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置である。
この構成によれば、前記本発明の減速機を組み込むことにより、できるだけ操舵トルクが低い上、ラトル音を生じないため、操作フィーリングに優れた電動パワーステアリング装置を提供することが可能となる。

本発明によれば、全体を複雑化させることなく、しかも少量のグリースを充填するだけで確実にグリース切れを防止して、ウォームおよびウォームホイールの歯面間に連続した油膜を形成できるため、前記両歯面間の摺動の摩擦係数を、前記油膜による潤滑によって良好に低減できる上、前記油膜によって歯面同士の衝突を緩和してラトル音が生じるのを防止できる減速機を提供することができる。

また本発明によれば、できるだけ操舵トルクが低い上、ラトル音を生じないため、操作フィーリングに優れた電動パワーステアリング装置を提供することができる。

本発明の電動パワーステアリング装置の、実施の形態の一例の概略を示す模式図である。 図１の例の電動パワーステアリング装置に組み込まれる、本発明の減速機の、実施の形態の一例を示す断面図である。 図２の例の減速機の、ウォームホイールとハウジングの部分の拡大した断面図である。

図１は、本発明の電動パワーステアリング装置の、実施の形態の一例の概略を示す模式図である。
図１を参照して、この例の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と一体回転可能に連結されたステアリングシャフト３と、前記ステアリングシャフト３に自在継手４を介して連結された中間シャフト５と、前記中間シャフト５に自在継手６を介して連結されたピニオンシャフト７と、前記ピニオンシャフト７に設けられたピニオン歯７ａに噛み合うラック歯８ａを有して、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。

ピニオンシャフト７およびラックバー８により、ラックアンドピニオン機構からなる転舵機構９が構成されている。
ラックバー８は、車体に固定されるラックハウジング１０内に、図示しない複数の軸受を介して直線往復動自在に支持されている。ラックバー８の両端部はラックハウジング１０の両側へ突出し、各端部にはそれぞれタイロッド１１が結合されている。

各タイロッド１１は、図示しないナックルアームを介して対応する操向輪１２に連結されている。
操舵部材２が操作されてステアリングシャフト３が回転されると、前記回転が、ピニオン歯７ａおよびラック歯８ａによって自動車の左右方向に沿うラックバー８の直線運動に変換されて操向輪１２の転舵が達成される。

ステアリングシャフト３は、操舵部材２に連なる入力軸３ａと、ピニオンシャフト７に連なる出力軸３ｂとに分割されており、前記両軸３ａ、３ｂはトーションバー１３を介して同一の軸線上で相対回転可能に互いに連結されている。
またトーションバー１３には、両軸３ａ、３ｂ間の相対回転変位量から操舵トルクを検出するためのトルクセンサ１４が設けられており、前記トルクセンサ１４のトルク検出結果がＥＣＵ（Electric Control Unit：電子制御ユニット）１５に与えられる。

ＥＣＵ１５では、トルク検出結果や、図示しない車速センサから与えられる車速検出結果等に基づいて、駆動回路１６を介して操舵補助用の電動モータ１７を駆動制御する。そして電動モータ１７の出力回転が、減速機１８を介して減速されてピニオンシャフト７に伝達され、ラックバー８の直線運動に変換されて操舵が補助される。
図２は、図１の例の電動パワーステアリング装置に組み込まれる、本発明の減速機の、実施の形態の一例を示す断面図である。また図３は、前記図２の例の減速機の、ウォームホイールとハウジングの部分の拡大した断面図である。

図１、図２を参照して、減速機１８は、電動モータ１７により回転駆動される入力軸としてのウォーム１９と、前記ウォーム１９に噛み合うとともにステアリングシャフト３の出力軸３ｂに一体回転可能に連結されるウォームホイール２０とを備えている。
前記ウォーム１９およびウォームホイール２０は、ハウジング２１内に収容されている。

このうちウォーム１９は、電動モータ１７の回転軸２２に、スプライン継手２３を介して連結されている。
前記ウォーム１９は、前記ハウジング２１によって保持される２つの転がり軸受２４、２５によって、それぞれ回転自在に支持されている。両転がり軸受２４、２５の内輪２６、２７は、ウォーム１９の、対応するくびれ部に嵌合されている。外輪２８、２９は、ハウジング２１の軸受保持孔３０、３１に、それぞれ保持されている。ハウジング２１は、ウォーム１９を収容する筒状部２１ａを含んでいる。

ウォーム１９の一端部１９ａを支持する転がり軸受２４の外輪２８は、ハウジング２１の段部３２に当接して位置決めされている。一方、内輪２６は、ウォーム１９の位置決め段部３３に当接されることによって、他端部１９ｂ側への移動が規制されている。また、ウォーム１９の、他端部１９ｂ（継手側端部）の近傍を支持する転がり軸受２５の内輪２７は、ウォーム１９の位置決め段部３４に当接されることによって、一端部１９ａ側への移動が規制されている。

外輪２９は、予圧調整用のネジ部材３５によって、転がり軸受２４側へ付勢されている。ネジ部材３５は、ハウジング２１に形成されるネジ孔３６にねじ込まれることで、一対の転がり軸受２４、２５に予圧を付与すると共に、ウォーム１９を、軸方向に位置決めしている。３７は、予圧調整後のネジ部材３５を止定するため、当該ネジ部材３５に係合されるロックナットである。

一方、ウォームホイール２０は、出力軸３ｂに一体回転可能に結合された、環状の芯金２０ａと、芯金２０ａの周囲を取り囲んで外周面部に歯２０ｂが形成された、合成樹脂部材２０ｃとを備えている。芯金２０ａは、例えば、合成樹脂部材２０ｃの樹脂成形時に、金型内にインサートされる。そして、このインサートした状態での樹脂成形によって、芯金２０ａと合成樹脂部材２０ｃとが結合、一体化されている。出力軸３ｂは、ウォームホイール２０を軸方向の上下に挟んで配置される、図示しない一対の転がり軸受によって、ハウジング２１に対して回転自在に支持されている。

図２、図３を参照して、ハウジング２１は、ウォームホイール２０の外周２０ｄとの間に一定間隔の外周空間Ａを隔てて配設される略円筒部２１ｂを備えている。
本発明では、グリースＧは、前記外周空間Ａ、およびウォーム１９とウォームホイール２０との噛み合い部分Ｂにのみ選択的に充填される。また本発明では、前記外周空間ＡにおいてグリースＧは、図３中に破線のハッチングで示すように、前記ウォームホイール２０の、前記歯２０ｂの歯先２０ｅ、ウォーム１９との噛合面２０ｆ、および歯底２０ｇを含む歯面２０ｈ、および前記略円筒部２１ｂの、前記ウォームホイール２０に臨む内周面２１ｃの両方に接するように充填される。

そのため、前記外周空間Ａに充填したグリースＧが、ウォーム１９およびウォームホイール２０の噛み合い部分ＢからグリースＧがかき出されるのを阻止するために機能する。また、それとともに、もしもかき出されても、前記外周空間Ａに充填されたグリースＧが、前記回転に伴って噛み合い部分Ｂに供給される。
よって多量のグリースＧをハウジング２１内のほぼ全域に充填することなく、前記のようにウォーム１９とウォームホイール２０の噛み合い部分Ｂ、および前記ウォームホイール２０と前記略円筒部２１ｂとの間の外周空間Ａにのみ充填するだけで、しかも減速機１８の構造を複雑化させることなしに、前記噛み合い部分Ｂにおいてグリース切れが生じるのを防止して、当該噛み合い部分Ｂを潤滑に十分な量のグリースＧによって常に充填された状態に維持することができる。

したがって、前記ウォーム１９とウォームホイール２０の歯面間の摺動の摩擦係数を、前記油膜による潤滑によって良好に低減できる上、前記油膜によって歯面同士の衝突を緩和してラトル音が生じるのを防止できる。
図３を参照して、前記外周空間Ａは、前記ウォームホイール２０の軸方向の幅Ｗ_１が、前記ウォームホイール２０の歯幅Ｗ_２と略同一に形成されているのが好ましい。具体的には、前記幅Ｗ_１が、歯幅Ｗ_２の１３０％以下、特に１２０％以下であるのが好ましい。

これにより、外周空間Ａの容積を極力小さくして、当該外周空間Ａ内に、前記のようにウォームホイール２０の歯面２０ｈ、および略円筒部２１ｂの内周面２１ｃの両方と接するように充填するのに必要なグリースＧの量を、できるだけ少なくすることができる。
また、外周空間Ａに充填したグリースＧがウォームホイール２０の側面に回り込むように逃げるのを防止することもできる。

そのため、グリースＧを前記のように充填することによる前記の効果を良好に維持しながら、当該グリースＧの充填量を必要最小限に抑えて、過剰のグリースＧが減速機１８に組み込まれている転がり軸受２４、２５等に混入する等して当該減速機１８の性能に影響を及ぼしたり、ハウジング２１の隙間から漏れて周囲を汚したりするといった問題を生じるのを防止することができる。またグリースＧの量を減少できる分、減速機１８や、当該減速機１８を含む電動パワーステアリング装置１等のコストダウンを図ることもできる。

なお前記幅Ｗ_１は、ウォームホイール２０の、ハウジング２１に対する良好な自由回転を確保することを考慮すると、前記範囲内でも、歯幅Ｗ_２の１０５％以上であるのが好ましい。
また外周空間Ａに充填するグリースＧの、前記ウォームホイール２０の軸方向の充てん幅Ｗｇは、前記外周空間Ａの幅Ｗ_１以下で、かつ前記ウォームホイール２０の歯幅Ｗ_２以上であるのが好ましい。

また前記外周空間Ａは、前記ウォームホイール２０の歯先２０ｅと、前記略円筒部２１ｂの内周面２１ｃとの間の、ウォームホイール２０の径方向の最短距離Ｄ_１が１．６ｍｍ以下であるのが好ましい。
これにより、前記外周空間Ａ内に前記のように充填したグリースＧをちょうど壁のように機能させて、ウォーム１９とウォームホイール２０の噛み合い部分ＢからグリースＧがかき出されるのを阻止する機能を向上することができる。また、外周空間Ａの容積を極力小さくして、当該外周空間Ａ内に、前記のようにウォームホイール２０の歯面２０ｈ、および略円筒部２１ｂの内周面２１ｃの両方と接するように充填するのに必要なグリースＧの量を、できるだけ少なくすることもできる。

なお前記最短距離Ｄ_１は、前記の効果を良好に維持するのに必要なグリースＧの充填量を確保することを考慮すると、前記範囲内でも０．５ｍｍ以上であるのが好ましい。
〈グリース〉
前記グリースＧとしては、１００℃、せん断速度１００ｓ^−１での粘度が２Ｐａ・ｓ以下の、低粘度のグリースＧを用いるのが好ましい。

これにより、前記の粘度を有する比較的低粘度のグリースＧが、例えば電動パワーステアリング装置１に組み込んだ減速機１８の動作時に、従来のものに比べて高い流動性を示すため、ウォーム１９およびウォームホイール２０の回転に伴って噛み合い部分Ｂからかき出されても、かき出されたグリースＧ、あるいは新たなグリースＧが、前記回転に伴って噛み合い部分Ｂに速やかに流入する。

そのため、前記のようにウォームホイール２０の歯面２０ｈ、および略円筒部２１ｂの内周面２１ｃの両方と接するようにグリースＧを充填することによる前述した効果をより一層向上させて、ウォーム１９とウォームホイール２０との噛み合い部分Ｂを潤滑に十分な量のグリースＧによって常に充填された状態に維持することができる。
したがって、前記ウォーム１９およびウォームホイール２０の歯面間の摺動の摩擦係数を、前記油膜による潤滑によって良好に低減するとともに、前記油膜によって歯面同士の衝突を緩和してラトル音が生じるのを防止する効果を、より一層良好に発現させることが可能となる。

なお前記グリースＧの粘度を、本発明では、コーンプレートを用いて、回転式のレオメータ〔アントンパール（Ａｎｔｏｎ Ｐａｒｒ）社製のＭＣＲ３０１〕によって測定した値でもって表すこととする。
なおグリースＧの、１００℃、せん断速度１００ｓ^−１での粘度は、前記範囲内でも０．３Ｐａ・ｓ以上であるのが好ましい。

粘度が前記範囲未満では軟らかくなりすぎて、たとえ十分な量のグリースＧが、自身の持つ良好な流動性によって噛み合い部分Ｂに自動的に供給されたとしても、振動、回転による遠心力その他外力によって所定の位置から流出してしまい、摩擦を低減したりラトル音を抑制したりするために十分な厚みの油膜を形成できないおそれがある。
さらに前記粘度は、これらの効果をより一層向上することを考慮すると、前記範囲内でも０．５Ｐａ・ｓ以上であるのが好ましく、１．５Ｐａ・ｓ以下であるのが好ましい。

前記グリースＧのもとになる基油としては、例えば合成炭化水素油〔例えばポリ−α−オレフィン油（ＰＡＯ）〕、シリコーン油、フッ素油、エステル油、エーテル油等の合成油や、あるいは鉱油等の１種または２種以上が挙げられる。特に合成炭化水素油が好ましい。
また増ちょう剤としては、例えば石けん系増ちょう剤、ウレア系増ちょう剤、有機系増ちょう剤、無機系増ちょう剤等の種々の増ちょう剤の１種または２種以上が挙げられる。

このうち石けん系増ちょう剤としては、例えばアルミニウム石けん、カルシウム石けん、リチウム石けん、ナトリウム石けん等の金属石けん型増ちょう剤、リチウム−カルシウム石けん、ナトリウム−カルシウム石けん等の混合石けん型増ちょう剤、アルミニウムコンプレックス、カルシウムコンプレックス、リチウムコンプレックス、ナトリウムコンプレックス等のコンプレックス型増ちょう剤等の１種または２種以上が挙げられる。

またウレア系増ちょう剤としてはポリウレア等が挙げられ、有機系増ちょう剤としては、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ナトリウムテレフタラート等の１種または２種が挙げられる。さらに無機系増ちょう剤としては、例えば有機ベントナイト、グラファイト、シリカゲル等の１種または２種以上が挙げられる。
またグリースＧには、必要に応じてフッ素樹脂（ＰＴＦＥ等）、二硫化モリブデン、グラファイト、ポリオレフィン系ワックス（アマイド等を含む）等の固体潤滑剤、リン系や硫黄系の極圧添加剤、トリブチルフェノール、メチルフェノール等の酸化防止剤、防錆剤、金属不活性剤、粘度指数向上剤、油性剤等の１種または２種以上を添加しても良い。

グリースＧの充填量は、先に説明したように過剰のグリースＧが、減速機１８に組み込まれている転がり軸受２４、２５等に混入するなどして当該減速機１８の性能に影響を及ぼしたり、ハウジング２１の隙間から漏れて周囲を汚したりするといった問題を生じない任意の範囲に設定することができる。
例えば前述した、１００℃、せん断速度１００ｓ^−１での粘度が２Ｐａ・ｓ以下という低粘度のグリースＧは、流動性が高く、前記の問題を生じやすいため、ハウジング２１内の全域に充填する場合を１００％、全く充填しない場合を０％とする充填率で表して、前記充てん率を９％以上に設定するのが好ましく、２２％以下に設定するのが好ましい。

なお充填率１００％の状態とは、前記ハウジング２１の外周空間Ａ、噛み合い部分Ｂ、および筒状部２１ａ内の全域に隙間なくグリースＧを充填した状態を言う。
充填率が前記範囲未満では、グリースＧを充填することによる、前述した、ウォーム１９およびウォームホイール２０の歯面間の摺動の摩擦係数を低減したり、歯面同士の衝突を緩和してラトル音が生じるのを防止したりする効果が得られないおそれがある。

一方、充填率が前記範囲を超える場合には、前記のように過剰のグリースＧが、減速機１８に組み込まれている転がり軸受２４、２５等に混入するなどして当該減速機１８の性能に影響を及ぼしたり、ハウジング２１の隙間から漏れて周囲を汚したりするおそれがある。
なお本発明は、図１〜図３の実施形態には限定されない。例えば本発明の減速機の構成は、電動パワーステアリング装置以外の他の装置用の減速機に適用することができる。その他、本発明の特許請求の範囲に記載された事項の範囲内で、種々の変更を施すことができる。

〈実施例１〉
（電動パワーステアリング装置）
図２に示す内部構造を有するとともに、外周空間Ａの、ウォームホイール２０の軸方向の幅Ｗ_１が、前記ウォームホイール２０の歯幅Ｗ_２の１３０％で、かつ前記外周空間Ａの、前記ウォームホイール２０と、ハウジング２１の略円筒部２１ｂの内周面２１ｃとの間の、ウォームホイール２０の径方向の最短距離Ｄ_１が１．４ｍｍである減速機１８を用意し、この減速機１８を組み込んで、図１に示す電動パワーステアリング装置１を構成した。

（グリース）
グリースＧとしては、１００℃、せん断速度１００ｓ^−１での粘度が１．０Ｐａ・ｓであるものを用意した。
（充填）
前記グリースＧを、前記ハウジング２１内の、ウォーム１９とウォームホイール２０との噛み合い部分Ｂ、ならびに外周空間Ａにのみ選択的に充填するとともに、前記外周空間Ａにおいては、ウォームホイール２０の歯面２０ｈ、および略円筒部２１ｂの内周面２１ｃの両方と接するように充填した。

グリースＧの充填率は９％とした。またグリースＧの充てん幅Ｗｇは、ウォームホイール２０の歯幅Ｗ_２の１００％とした。
〈実施例２〉
実施例１で使用したのと同じ電動パワーステアリング装置１の減速機１８のハウジング２１内の、ウォーム１９とウォームホイール２０との噛み合い部分Ｂ、ならびに外周空間Ａにのみ選択的に、また前記外周空間Ａにおいては、ウォームホイール２０の歯面２０ｈ、および略円筒部２１ｂの内周面２１ｃの両方と接するように、実施例１で使用したのと同じグリースＧを、充填率が１１％となるように充填した。グリースＧの充てん幅Ｗｇは、ウォームホイール２０の歯幅Ｗ_２の１２０％とした。

〈実施例３〉
実施例１で使用したのと同じ電動パワーステアリング装置１の減速機１８のハウジング２１内の、ウォーム１９とウォームホイール２０との噛み合い部分Ｂ、ならびに外周空間Ａにのみ選択的に、また前記外周空間Ａにおいては、ウォームホイール２０の歯面２０ｈ、および略円筒部２１ｂの内周面２１ｃの両方と接するように、実施例１で使用したのと同じグリースＧを、充填率が２２％となるように充填した。グリースＧの充てん幅Ｗｇは、ウォームホイール２０の歯幅Ｗ_２の１３０％とした。

〈比較例１〉
実施例１で使用したのと同じ電動パワーステアリング装置１の減速機１８のハウジング２１内に、グリースＧを全く充填しなかった。充填率は０％であった。
〈比較例２〉
実施例１で使用したのと同じ電動パワーステアリング装置１の減速機１８のハウジング２１内の、ウォーム１９とウォームホイール２０との噛み合い部分Ｂ、ならびに外周空間Ａにのみ選択的に、また前記外周空間Ａにおいては、ウォームホイール２０の歯面２０ｈにのみ接するように、実施例１で使用したのと同じグリースＧを、充填率が２％となるように充填した。

〈比較例３〉
実施例１で使用したのと同じ電動パワーステアリング装置１の減速機１８のハウジング２１内の、外周空間Ａにのみ選択的に、また前記外周空間Ａにおいては、略円筒部２１ｂの内周面２１ｃにのみ接するように、実施例１で使用したのと同じグリースを、充填率が４％となるように充填した。前記内周面２１ｃでのグリースＧの充てん幅Ｗｇは、ウォームホイール２０の歯幅Ｗ_２の１００％とした。

〈比較例４〉
実施例１で使用したのと同じ電動パワーステアリング装置１の減速機１８のハウジング２１内の、ウォーム１９とウォームホイール２０との噛み合い部分Ｂ、ならびに外周空間Ａにのみ選択的に、また前記外周空間Ａにおいては、ウォームホイール２０の歯面２０ｈにのみ接するように、実施例１で使用したのと同じグリースを、充填率が４％となるように充填した。

〈比較例５〉
実施例１で使用したのと同じ電動パワーステアリング装置１の減速機１８のハウジング２１内の全域に隙間なく、実施例１で使用したのと同じグリースを充填した。充填率は１００％であった。またグリースＧの充てん幅Ｗｇは、ウォームホイール２０の歯幅Ｗ_２の１３０％であった。

〈振動振幅の測定〉
前記電動パワーステアリング装置１にタイロッド１１から加振入力させた際の、ハウジング２１の振動振幅を測定した。そして比較例１における振動振幅を１００％としたときの百分率でもって、各実施例、比較例における振動振幅でもってラトル音の大小を評価した。

〈漏れの観察〉
前記電動パワーステアリング装置１を、１００℃の環境下で４２時間に亘って動作させ続けた際に、ハウジング２１からのグリースの漏れの有無を確認した。
以上の結果を表１、表２に示す。

表２の比較例２〜４の結果より、グリースを、外周空間Ａにおいて、ウォームホイール２０の歯面２０ｈ、またはハウジング２１の略円筒部２１ｂの内周面２１ｃのいずれか一方にのみ接するように充填した場合には、グリースを全く充填しなかった比較例１に比べればラトル音の発生を抑制できるものの、その効果は十分でないことが判った。
また比較例５の結果より、グリースを、ハウジング２１内の全域に隙間なく充填した場合には、前記比各例２〜４よりもさらにラトル音を低減できるものの、前記ハウジング２１から余剰のグリースがもれることが判った。

これに対し、表１の実施例１〜３の結果より、グリースを、ハウジング２１内の全域ではなく噛み合い部分Ｂと外周空間Ａにのみ充填するとともに、前記外周空間Ａおいては、ウォームホイール２０の歯面２０ｈ、またはハウジング２１の略円筒部２１ｂの内周面２１ｃの両方に充填することにより、グリースの漏れを生じることなしに、ラトル音を大幅に低減できることが判った。

また実施例１〜３の結果より、グリースの充填率は９％以上、２２％以下であるのが好ましいことが判った。
また実施例２の結果より、外周空間Ａの幅Ｗ_１の、歯幅Ｗ_２に対する割合は１３０％以下であるのが好ましいことが判った。
さらに実施例２の結果より、外周空間Ａの、前記ウォームホイール２０と、ハウジング２１の略円筒部２１ｂの内周面２１ｃとの間の、ウォームホイール２０の径方向の最短距離Ｄ_１は１．６ｍｍ以下であるのが好ましいことが判った。

１：電動パワーステアリング装置、２：操舵部材、３：ステアリングシャフト、３ａ：入力軸、３ｂ：出力軸、４：自在継手、５：中間シャフト、６：自在継手、７：ピニオンシャフト、７ａ：ピニオン歯、８：ラックバー、８ａ：ラック歯、９：転舵機構、１０：ラックハウジング、１１：タイロッド、１２：操向輪、１３：トーションバー、１４：トルクセンサ、１６：駆動回路、１７：電動モータ、１８：減速機、１９：ウォーム、１９ａ：一端部、１９ｂ：他端部、２０：ウォームホイール、２０ａ：芯金、２０ｂ：歯、２０ｃ：合成樹脂部材、２０ｄ：外周、２０ｅ：歯先、２０ｆ：噛合面、２０ｇ：歯底、２０ｈ：歯面、２１：ハウジング、２１ａ：筒状部、２１ｂ：略円筒部、２１ｃ：内周面、２２：回転軸、２３：スプライン継手、２４：軸受、２５：軸受、２６：内輪、２７：内輪、２８：外輪、２９：外輪、３０：軸受保持孔、３１：軸受保持孔、３２：段部、３３：段部、３４：段部、３５：ネジ部材、３６：ネジ孔、Ａ：空間（外周空間）、Ｂ：噛み合い部分、Ｄ_１：最短距離、Ｇ：グリース、Ｗ_１：幅、Ｗ_２：歯幅、Ｗｇ：充てん幅

Claims (5)

1. 互いに噛み合うウォームおよびウォームホイールと、前記ウォームおよびウォームホイールを収容するハウジングとを備えるとともに、前記ハウジングは、前記ウォームホイールの外周との間に一定間隔の空間を隔てて配設される略円筒部を少なくとも備えており、前記ウォームとウォームホイールとの噛み合い部分、および前記ウォームホイールの外周と前記略円筒部との間の空間にのみグリースを充填するとともに、前記空間のグリースは、前記ウォームホイールの歯面、および前記略円筒部の、前記ウォームホイールに臨む内周面の両方に接するように充填したことを特徴とする減速機。
2. 前記空間は、前記ウォームホイールの軸方向の幅が、前記ウォームホイールの歯幅と略同一に形成されている請求項１に記載の減速機。
3. 前記空間は、前記ウォームホイールと、前記略円筒部の内周面との間の、前記ウォームホイールの径方向の最短距離が１．６ｍｍ以下である請求項１または２に記載の減速機。
4. 前記グリースは、１００℃、せん断速度１００ｓ^−１での粘度が２Ｐａ・ｓ以下のグリースである請求項１ないし３のいずれか１項に記載の減速機。
5. 前記請求項１ないし４のいずれか１項に記載の減速機を備え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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