JP2002255047A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動パワーステアリング装置において、簡素
な構成により、電動モータの回転軸の軸方向のガタをな
くすこと。 【解決手段】 電動パワーステアリング装置１０におい
て、電動モータ３０の回転軸３２とアシスト軸３３の接
続部に、回転軸３２とアシスト軸３３の双方によって軸
方向に挟圧される弾性体９０を介装したもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電動パワーステアリ
ング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電動パワーステアリング装置は、特開平
11-342856に記載の如く、電動モータをハウジングに固
定し、該ハウジングに操舵装置のアシスト軸を支持し、
電動モータの回転軸にアシスト軸を接続し、電動モータ
のトルクを操舵装置に伝えて操舵アシストする。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来技術では、電動モ
ータの回転軸をモータケースに支持するに際し、回転軸
に軸方向にガタがあると、このガタが打音の発生源とな
ってしまうため、回転軸を軸方向に移動させないように
両端部に設けた軸受で２点支持する等、複雑な構成を必
要としている。

【０００４】本発明の課題は、電動パワーステアリング
装置において、簡素な構成により、電動モータの回転軸
の軸方向のガタをなくすことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、電動
モータをハウジングに固定し、該ハウジングに操舵装置
のアシスト軸を支持し、電動モータの回転軸にアシスト
軸を接続してなる電動パワーステアリング装置におい
て、電動モータの回転軸とアシスト軸の接続部に、回転
軸とアシスト軸の双方によって軸方向に挟圧される弾性
体を介装したものである。

【０００６】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て更に、電動モータの回転軸とアシスト軸を接続体にイ
ンロー結合して接続し、前記弾性体を接続体の内部に配
置したものである。

【０００７】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て更に、電動モータの回転軸とアシスト軸を接続体にイ
ンロー結合して接続し、前記弾性体を接続体の外部に配
置したものである。

【０００８】

【作用】請求項１の発明によれば下記の作用がある。 電動モータの回転軸とアシスト軸の接続部に弾性体を
介装するだけの簡素な構成により、回転軸は弾性体の弾
発力によって反アシスト軸の方向に押圧され、軸方向の
ガタをなくし、打音の発生を防止できる。

【０００９】請求項２の発明によれば下記、の作用
がある。 電動モータの回転軸とアシスト軸を接続体にインロー
結合することによって同軸化する構造を採用したから、
回転軸の一端部のみを軸受で支持し、アシスト軸寄りの
端部は不支持とし、回転軸のための使用軸受個数を削減
できる。

【００１０】電動モータの回転軸の一端部のみを上述
の軸受で支持する簡素な構造を採用したときにも、接
続体の内部に配置した前述の弾性体により回転軸の軸
方向のガタをなくすことができる。また、弾性体を接続
体の内部に配置することにより、弾性体の脱落を防止で
きる。

【００１１】請求項３の発明によれば下記、の作用
がある。 電動モータの回転軸とアシスト軸を接続体にインロー
結合することによって同軸化する構造を採用したから、
回転軸の一端部のみを軸受で支持し、アシスト軸寄りの
端部は不支持とし、回転軸のための使用軸受個数を削減
できる。

【００１２】電動モータの回転軸の一端部のみを上述
の軸受で支持する簡素な構造を採用したときにも、接
続体の外部に配置した前述の弾性体により回転軸の軸
方向のガタをなくすことができる。また、弾性体を接続
体の外部に配置することにより、弾性体の交換を容易に
し、メンテナンス性を向上できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は電動パワーステアリング装
置を一部破断して示す正面図、図２は図１のII−II線に
沿う断面図、図３は図２のIII−III線に沿う断面図、図
４は図２のIV−IV線に沿う断面図、図５はマグネットホ
ルダを示す斜視図、図６はブラシホルダを示し、（Ａ）
は正面図、（Ｂ）は側面図、図７はグロメットを示し、
（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は平面図、図
８は図３の要部を示す側面図、図９は図８の変形例を示
す側面図である。

【００１４】電動パワーステアリング装置１０は、図
１、図２に示す如く、不図示のブラケットにより車体フ
レーム等に固定されるアルミ合金製のギヤハウジング１
１（第１〜第３のギヤハウジング１１Ａ〜１１Ｃ）を有
する。そして、ステアリングホイールが結合されるステ
アリング軸１２にトーションバー１３を介してピニオン
軸１４を連結し、このピニオン軸１４にピニオン１５を
設け、このピニオン１５に噛合うラック１６Ａを備えた
ラック軸１６を第１ギヤハウジング１１Ａに左右動可能
に支持している。ステアリング軸１２とピニオン軸１４
の間には、操舵トルク検出装置１７を設けてある。尚、
ステアリング軸１２とピニオン軸１４は軸受１２Ａ、１
４Ａ、１４Ｂを介してギヤハウジング１１に支持され
る。

【００１５】操舵トルク検出装置１７は、図２に示す如
く、ステアリング軸１２、ピニオン軸１４に係合してい
る円筒状のコア１７Ｃを囲む２個の検出コイル１７Ａ、
１７Ｂを第３ギヤハウジング１１Ｃに設けている。コア
１７Ｃは、ピニオン軸１４のガイドピン１７Ｄに係合す
る縦溝１７Ｅを備えて軸方向にのみ移動可能とされると
ともに、ステアリング軸１２のスライダピン１７Ｆに係
合するスパイラル溝１７Ｇを備える。これにより、ステ
アリングホイールに加えた操舵トルクがステアリング軸
１２に付与され、トーションバー１３の弾性ねじり変形
により、ステアリング軸１２とピニオン軸１４の間に回
転方向の相対変位を生ずると、ステアリング軸１２とピ
ニオン軸１４の回転方向の変位がコア１７Ｃを軸方向に
変位させるものとなり、このコア１７Ｃの変位による検
出コイル１７Ａ、１７Ｂの周辺の磁気的変化に起因する
検出コイル１７Ａ、１７Ｂのインダクタンスが変化す
る。即ち、コア１７Ｃがステアリング軸１２側へ移動す
ると、コア１７Ｃが近づく方の検出コイル１７Ａのイン
ダクタンスが増加し、コア１７Ｃが遠ざかる方の検出コ
イル１７Ｂのインダクタンスが減少し、このインダクタ
ンスの変化により操舵トルクを検出できる。

【００１６】第１ギヤハウジング１１Ａ内でラック軸１
６の一端を挟んでピニオン１５と相対する部分に設けら
れているシリンダ部１８には、図２に示す如く、ラック
ガイド１９が内蔵され、ラックガイド１９（ブッシュ１
９Ａ）はシリンダ部１８に被着されるキャップ２０によ
り背面支持されるばね２１によりラック軸１６の側に弾
発され、ラック軸１６のラック１６Ａをピニオン１５に
押し付けるとともに、ラック軸１６の一端を摺動自在に
支持する。尚、ラック軸１６の他端側は軸受２２により
支持される。また、ラック軸１６の中間部には連結ボル
ト２２Ａ、２２Ｂにより左右のタイロッド２３Ａ、２３
Ｂが連結される。

【００１７】第２ギヤハウジング１１Ｂには、図３、図
４に示す如く、電動モータ３０のモータケース３１が固
定され、電動モータ３０の回転軸３２には接続体８０を
介してアシスト軸３３が結合され、アシスト軸３３はボ
ールベアリング等の軸受３４、３５により第２ギヤハウ
ジング１１Ｂに両端支持されている。軸受３４の内輪は
ストッパリング３６Ａにより、外輪はロックナット３６
Ｂにより保持される。そして、アシスト軸３３の中間部
にウォームギヤ３７を一体に備え、このウォームギヤ３
７に噛合うウォームホイール３８をピニオン軸１４の中
間部に固定してある。電動モータ３０の発生トルクは、
ウォームギヤ３７とウォームホイール３８の噛合い、ピ
ニオン１５とラック１６Ａの噛合いを介してラック軸１
６に操舵アシスト力となって付与され、運転者がステア
リング軸１２に付与する操舵力をアシストする。

【００１８】ここで、電動モータ３０は以下の如くに構
成される。即ち、電動モータ３０は、鉄等の磁性材料に
より形成される筒状のヨーク５２と、ヨーク５２の内周
の周方向複数位置にマグネット収容区画５３Ｂを形成す
る絶縁性樹脂材料により形成された筒状体５３Ａからな
るマグネットホルダ５３と、マグネットホルダ５３のマ
グネット収容区画５３Ｂに収容されて位置決め保持され
るマグネット５４と、マグネットホルダ５３に位置決め
保持されたマグネット５４の内側に圧入される非磁性材
料の極薄板により成形されたマグネットカバー５５（不
図示）とからなる固定子５１を有する。

【００１９】また、電動モータ３０は、固定子５１の内
側に挿入されて回転軸３２に固定される回転子５６を有
する。回転子５６は、回転軸３２の外周に設けられるア
マチュアコア５７とコンミテータ５８とからなる。

【００２０】また、電動モータ３０は、回転子５６のコ
ンミテータ５８に接触せしめられるブラシ６１と、ブラ
シ６１を位置決め保持するブラシ保持部６２Ｂを形成す
る絶縁性樹脂材料により形成された短円筒体６２Ａから
なるブラシホルダ６２を有する。また、電動モータ３０
は、ブラシホルダ６２に位置決め保持されたブラシ６１
にピグテールを介して接続端子６３Ａを接続し、この接
続端子６３Ａを内蔵する絶縁性樹脂材料によりブラシホ
ルダ６２と一体形成された給電コネクタ６３を有する。

【００２１】電動モータ３０は、ブラシ６１から回転子
５６のコンミテータ５８を経てアマチュアコア５７に給
電されると、アマチュアコア５７の磁力線が固定子５１
のマグネット５４で発生している磁界を切ることによ
り、回転子５６が回転する。

【００２２】しかるに、電動モータ３０は以下の如くの
特徴的構成を具備する。 (1)電動モータ３０は、ヨーク５２を一端開口他端閉塞
の円筒体とし、このヨーク５２をモータケース３１とし
ている。ヨーク５２は、ハウジング１１Ｂに固定される
一端フランジ部５２Ａと他端閉塞部５２Ｂを有する。

【００２３】(2)マグネットホルダ５３は、図５に示す
如く、マグネット収容区画５３Ｂを有する筒状体５３Ａ
をなし、筒状体５３Ａの外周をヨーク５２にインロー結
合するとともに、ブラシホルダ６２の係合部６２Ｃに係
合する係合部５３Ｃを筒状体５３Ａの外周に連続させて
その周方向特定位置に凸状形成し、この係合部５３Ｃの
外周をハウジング１１Ｂにインロー結合可能としてい
る。

【００２４】(3)ブラシホルダ６２は、図６に示す如
く、ブラシ保持部６２Ｂを有する短円筒体６２Ａをな
し、短円筒体６２Ａの内周の周方向複数位置にブラシ保
持部６２Ｂを形成し、このブラシ保持部６２Ｂにばね６
４、ブラシ６１を納め、ばね６４のばね力によりブラシ
６１を回転子５６のコンミテータ５８に押接する。ブラ
シホルダ６２は、短円筒体６２Ａの外周の一端側をモー
タケース３１を構成する容器５２にインロー結合すると
ともに、短円筒体６２Ａの外周の他端側をハウジング１
１Ｂにインロー結合可能としている。

【００２５】尚、ブラシホルダ６２は、一端側の周方向
特定位置に係合部６２Ｃを凹状形成するとともに、他端
側の周方向特定位置に係止部６２Ｄを凸状形成してい
る。マグネットホルダ５３の係合部５３Ｃをブラシホル
ダ６２の係合部６２Ｃに係合させることにより、マグネ
ットホルダ５３が位置決めする固定子５１のマグネット
５４に対する、ブラシホルダ６２が保持するブラシ６１
の位相ずれをなくし、電動モータ３０の回転性能が正転
方向と逆転方向で異なるものになることを回避し、性能
の低下を回避する。また、ブラシホルダ６２の係止部６
２Ｄをハウジング１１Ｂのインロー結合部６５の奥側の
周方向特定位置に凹状形成してある係止部６５Ａに係止
することにより、ブラシホルダ６２の周方向取付位置を
簡易確実に位置決め可能とする。

【００２６】(4)ブラシホルダ６２にはグロメット６６
が被着されて組付けられる。グロメット６６は、ハウジ
ング１１Ｂとモータケース３１（ヨーク５２）の接続部
で、ハウジング１１Ｂのフランジ部６７に切欠形成され
るコネクタ挿着部６８に装填されるコネクタシール部６
６Ａと、ハウジング１１Ｂのフランジ部６７に形成され
るリング溝部６９に装填されるＯリング６６Ｂとを一体
に備える。ブラシホルダ６２は、給電コネクタ６３にグ
ロメット６６のコネクタシール部６６Ａを、ブラシホル
ダ６２の短円筒体６２Ａにグロメット６６のＯリング６
６Ｂを被着されて、ハウジング１１Ｂとモータケース３
１（ヨーク５２）の接続部に液密に組付けられる。

【００２７】(5)上述(2)〜(4)により、電動モータ３０
はハウジング１１Ｂに以下の如くに固定される。

【００２８】ブラシホルダ６２にグロメット６６を被
着する。 電動モータ３０のモータケース３１（ヨーク５２）に
マグネットホルダ５３の筒状体５３Ａをインロー結合す
る。続いて、モータケース３１（ヨーク５２）にブラシ
ホルダ６２の短円筒体６２Ａの一端側をインロー結合す
る（図３）。このとき、ブラシホルダ６２の係合部６２
Ｃはマグネットホルダ５３の係合部５３Ｃに係合せしめ
られる。

【００２９】マグネットホルダ５３の係合部５３Ｃを
ハウジング１１Ｂのインロー結合部６５にインロー結合
する（図４）。同時に、ブラシホルダ６２の短円筒体６
２Ａの他端側をハウジング１１Ｂのインロー結合部６５
にインロー結合する（図３）。このとき、ブラシホルダ
６２の係止部６２Ｄがハウジング１１Ｂの係止部６５Ａ
に係止せしめられる。

【００３０】上述と同時に、グロメット６６のコネ
クタシール部６６Ａはハウジング１１Ｂのフランジ部６
７に切欠形成されているコネクタ挿着部６８に封着さ
れ、グロメット６６のＯリング６６Ｂはハウジング１１
Ｂのフランジ部６７に設けたリング溝部６９に装填され
て該フランジ部６７とヨーク５２のフランジ部５２Ａと
の間に封着される。

【００３１】電動モータ３０のモータケース３１（ヨ
ーク５２）は、上述、のマグネットホルダ５３を利
用したモータケース３１（ヨーク５２）とハウジング１
１Ｂとのインロー結合、ブラシホルダ６２を利用したモ
ータケース３１（ヨーク５２）とハウジング１１Ｂとの
インロー結合により、ハウジング１１Ｂに芯出しされた
状態で、ボルト７０によりヨーク５２のフランジ部５２
Ａをハウジング１１Ｂのフランジ部６７に締結されて固
定される。

【００３２】次に、電動モータ３０の回転軸３２はモー
タケース３１に以下の如くに支持される。

【００３３】(1)電動モータ３０の回転軸３２とアシス
ト軸３３を筒状接続体８０にインロー結合して接続し、
回転軸３２の一端部のみをモータケース３１（ヨーク５
２）の他端閉塞部５２Ｂの中心部に設けた軸受７１に支
持し、回転軸３２の他端部を不支持構造とした。

【００３４】具体的には、図８に示す如く、電動モータ
３０の回転軸３２の先端部に設けた嵌合軸部（又は嵌合
孔部）３２Ａを接続体８０の孔８１に圧入して固定し、
がたなく一体回転可能に結合する。また、回転軸３２と
同一軸上で、アシスト軸３３の先端部に設けた嵌合軸部
（又は嵌合孔部）３３Ａを接続体８０の孔８１にインロ
ー結合するとともに、アシスト軸３３の嵌合軸部３３Ａ
の側傍の嵌合軸部（又は嵌合孔部）３３Ｂを接続体８０
の孔８２にスプライン（セレーション）結合した。

【００３５】従って、電動モータ３０の回転軸３２とア
シスト軸３３は接続体８０の同一の孔８１にインロー結
合されることにて同軸結合され、結果として、回転軸３
２において接続体８０が結合される側の端部はモータケ
ース３１に対し軸受を介さない不支持構造とし、アシス
ト軸３３の両端部を前述の如く軸受３４、３５を介して
ハウジング１１Ｂに２点支持し、回転軸３２の一端部だ
けを上述の如く軸受７１を介してモータケース３１に１
点支持するものとした。

【００３６】(2)電動モータ３０の回転軸３２とアシス
ト軸３３を接続する接続体８０の内部で、回転軸３２と
アシスト軸３３の相突き合される端面の間に介装され、
回転軸３２とアシスト軸３３の双方によって軸方向に挟
圧されるＯリング状の弾性体９０を介装した。

【００３７】尚、弾性体９０は、図９に示す如く、接続
体８０の外部で、アシスト軸３３に係着したストッパリ
ング３６Ａと接続体８０の端面との間に介装され、回転
軸３２とアシスト軸３３の双方によって軸方向に挟圧さ
れても良い。

【００３８】このとき、アシスト軸３３は軸受３４、３
５により軸方向に不動支持されており、回転軸３２は弾
性体９０の弾発力により反アシスト軸３３の方向に押圧
され、軸方向のガタをなくし、打音の発生を防止でき
る。

【００３９】従って、本実施形態によれば以下の作用が
ある。 電動モータ３０の回転軸３２とアシスト軸３３の接続
部に弾性体９０を介装するだけの簡素な構成により、回
転軸３２は弾性体９０の弾発力によって反アシスト軸３
３の方向に押圧され、軸方向のガタをなくし、打音の発
生を防止できる。

【００４０】電動モータ３０の回転軸３２とアシスト
軸３３を接続体８０にインロー結合することによって同
軸化する構造を採用したから、回転軸３２の一端部のみ
を軸受７１で支持し、アシスト軸３３寄りの端部は不支
持とし、回転軸３２のための使用軸受個数を削減でき
る。

【００４１】電動モータ３０の回転軸３２の一端部の
みを上述の軸受７１で支持する簡素な構造を採用した
ときにも、接続体８０の内部に配置した前述の弾性体
９０により回転軸３２の軸方向のガタをなくすことがで
きる。また、弾性体９０を接続体８０の内部に配置する
ことにより、弾性体９０の脱落を防止できる。

【００４２】電動モータ３０の回転軸３２の一端部の
みを上述の軸受７１で支持する簡素な構造を採用した
ときにも、接続体８０の外部に配置した前述の弾性体
９０により回転軸３２の軸方向のガタをなくすことがで
きる。また、弾性体９０を接続体８０の外部に配置する
ことにより、弾性体９０の交換を容易にし、メンテナン
ス性を向上できる。

【００４３】以上、本発明の実施の形態を図面により記
述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限
られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の
設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、電
動パワーステアリング装置１０の反転駆動時やタイヤの
縁石乗り上げ時等に、アシスト軸３３が備えるウォーム
ギア３７の歯面に生ずる衝撃力を緩和して歯面同士の叩
き音を低減し、又はアシスト軸３３の慣性推力によるト
ルク伝達経路の損傷を回避するため、アシスト軸３３を
それらの軸受３４、３５に軸方向移動可能に弾性変形具
等を介して弾性支持する場合にも、本発明の弾性体９０
により回転軸３２の軸方向のガタをなくす構成を採用で
きる。

【００４４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、電動パワ
ーステアリング装置において、簡素な構成により、電動
モータの回転軸の軸方向のガタをなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は電動パワーステアリング装置を一部破断
して示す正面図である。

【図２】図２は図１のII−II線に沿う断面図である。

【図３】図３は図２のIII−III線に沿う断面図である。

【図４】図４は図２のIV−IV線に沿う断面図である。

【図５】図５はマグネットホルダを示す斜視図である。

【図６】図６はブラシホルダを示し、（Ａ）は正面図、
（Ｂ）は側面図である。

【図７】図７はグロメットを示し、（Ａ）は正面図、
（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は平面図である。

【図８】図８は図３の要部を示す側面図

【図９】図９は図８の変形例を示す側面図である。

【符号の説明】

１０ 電動パワーステアリング装置 １１Ｂ ハウジング ３０ 電動モータ ３２ 回転軸 ３３ アシスト軸 ８０ 接続体 ９０ 弾性体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D033 CA02 CA04 5H607 AA04 AA12 BB01 BB14 CC09 DD07 DD08 EE32 EE36 HH02 JJ08

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動モータをハウジングに固定し、該ハ
   ウジングに操舵装置のアシスト軸を支持し、電動モータ
   の回転軸にアシスト軸を接続してなる電動パワーステア
   リング装置において、 電動モータの回転軸とアシスト軸の接続部に、回転軸と
   アシスト軸の双方によって軸方向に挟圧される弾性体を
   介装したことを特徴とする電動パワーステアリング装
   置。
2. 【請求項２】 電動モータの回転軸とアシスト軸を接続
   体にインロー結合して接続し、前記弾性体を接続体の内
   部に配置した請求項１に記載の電動パワーステアリング
   装置。
3. 【請求項３】 電動モータの回転軸とアシスト軸を接続
   体にインロー結合して接続し、前記弾性体を接続体の外
   部に配置した請求項１に記載の電動パワーステアリング
   装置。