JP2003072562A - 電動式動力舵取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電動モータの回転を減速ギヤ機構を介して舵取
り機構に伝える電動式動力舵取装置では、ギヤハウジン
グが電動モータのモータハウジングを支持する部分の剛
性が弱いと、共振等を起こし、車室内に騒音を伝搬し易
い。 【解決手段】減速ギヤ機構を収容するギヤハウジング１
４は筒状の第１及び第２ハウジング１５，１６を交差状
に連ねる。第２ハウジング１６をモータハウジング１７
に連結する。第２のハウジング１６の中心軸線２５は電
動モータ６の回転軸２６と同一軸線上にある。第２ハウ
ジング１６に回転軸２６と平行に延びる第１リブ２８
ａ，２８ｂ及び第２リブ２９ａ，２９ｂを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は操舵補助力の発生源
として電動モータを用いてなる電動式動力舵取装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車用の電動式舵取装置として、例え
ばコラム型ＥＰＳでは、モータの回転力をウォームに伝
え、さらにウォームホイールに伝えることでモータの回
転を減速してモータの出力を増幅し、ステアリング操作
をトルクアシストするようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の減速機構として
のウォーム及びウォームホイールの噛み合いには適度な
バックラッシが必要であるが、例えば石畳み等の悪路を
走行した場合、タイヤからの反力によって上記のバック
ラッシに起因した歯打ち音が発生したり、軸受その他の
クリアランスを有する部品がラトル音を発生する場合が
ある。これらの音が車室内に騒音として伝わると、運転
者に不快感を与えることになる。

【０００４】通例、ウォームギヤ機構等の減速ギヤ機構
を収容するギヤハウジングと、モータハウジングとは相
交差する態様にて互いに連結されているが、モータユニ
ットを支持する部分の剛性が低い場合、モータユニット
の固有振動数が低くなり、共振等を起こして、上記の騒
音を発生し易い。本発明は上記課題に鑑みてなされたも
のであり、モータの支持剛性を向上して騒音を低減する
ことができる電動式動力舵取装置を提供することであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記目的
を達成するため、請求項１記載の発明は、操舵補助用の
電動モータの回転軸の回転を減速ギヤ機構を介して舵取
り機構に伝える電動式動力舵取装置において、上記減速
ギヤ機構を収容するギヤハウジングを備え、ギヤハウジ
ングは、被動ギヤを収容する筒状の第１ハウジングと、
被動ギヤに噛み合う駆動ギヤを収容し且つ第１ハウジン
グに交差状に連なる筒状の第２ハウジングとを含み、第
２ハウジングは電動モータのモータハウジングに連結さ
れ、第２のハウジングの中心軸線は電動モータの回転軸
と同一軸線上にあり、第２ハウジングに、電動モータの
回転軸と平行に延びる補強リブを設けてあることを特徴
とするものである。

【０００６】電動モータが起こす主たる振動としては、
回転軸の軸線を含む平面内での倒れ振動や、回転軸の軸
線を中心とするねじれ振動があるが、回転軸と平行に延
びる補強リブを設けることにより、これらの振動を効果
的に抑制することができる。特に、第２ハウジングの剛
性の向上により、支持される電動モータの固有振動数を
低くできるので、共振の防止を通じて騒音低減に大きな
効果を得ることができる。

【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１におい
て、上記第１ハウジング、第２ハウジング及び補強リブ
は一体の部材により形成されることを特徴とするもので
ある。この場合、第１及び第２のハウジングの成形時に
補強リブを同時に形成できるので、製造コストを安くす
ることができる。請求項３記載の発明は、請求項１にお
いて、上記補強リブは第２ハウジングに溶接により固定
されることを特徴とするものである。この場合、補強リ
ブを後付けで設けることができるので、汎用性を高くす
ることができる。

【０００８】請求項４記載の発明は、請求項１，２又は
３において、上記補強リブは第１リブを含み、第１リブ
は、第１ハウジングの中心軸線と直交し且つ第２ハウジ
ングの中心軸線を含む平面に沿って配置されることを特
徴とするものである。この場合、第２ハウジングがモー
タハウジングと共に第１ハウジング側へ倒れたり、その
反対側へ倒れたりする振動を特に効果的に抑制すること
ができる。請求項５記載の発明は、請求項４において、
上記第１リブは第１及び第２ハウジングを連結するリブ
を含むことを特徴とするものである。この場合、リブが
第１及び第２ハウジングに連なるので、両ハウジング間
の倒れ振動防止に特に効果を発揮することができる。

【０００９】請求項６記載の発明は、請求項１ないし５
の何れか一つにおいて、上記補強リブは、第１ハウジン
グの中心軸線に平行な平面に沿って配置される第２リブ
を含むことを特徴とするものである。この場合、モータ
ハウジングが第１ハウジングの中心軸線に平行な平面に
沿って倒れる振動を特に効果的に防止することができ
る。請求項７記載の発明は、請求項１ないし６の何れか
一つにおいて、上記補強リブは第３リブを含み、第３リ
ブは、第１ハウジングの中心軸線に平行であって且つ第
２ハウジングの中心軸線を含む平面を挟んだ両側に配置
されることを特徴とするものである。この場合、モータ
ハウジングが第１ハウジングの中心軸線に平行な平面に
沿って倒れる振動を特に効果的に防止することができ
る。

【００１０】請求項８記載の発明は、請求項１ないし７
の何れか一つにおいて、上記補強リブは、第１ハウジン
グの中心軸線を中心とするボスと第２ハウジングとを連
結する第４リブを含むことを特徴とするものである。こ
の場合、第１ハウジングに対してモータハウジングが倒
れるような振動を特に効果的に防止することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態を添
付図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の一実施の
形態の電動式動力舵取装置の要部の断面図である。図１
を参照して、電動式動力舵取装置は、ステアリングホイ
ール１に連なる入力軸としての第１操舵軸２と、図示し
ないラックアンドピニオン機構等の舵取り機構に連なる
出力軸としての第２操舵軸３と、第１及び第２操舵軸
２，３を相対回転可能に同軸的に連結するトーションバ
ー４と、第１及び第２操舵軸２，３の相対回転変位量に
より操舵トルクを検出するトルクセンサ５と、トルクセ
ンサ５が検出したトルクに主に基づいて制御される操舵
補助用の電動モータ６と、電動モータ６の回転を減速し
て出力軸４に伝える減速ギヤ機構７とを備えている。Ｂ
は電動モータ６の駆動を制御するための制御回路が実装
された基板である。

【００１２】減速ギヤ機構７は、第２操舵軸３に一体回
転可能に取り付けられる被動ギヤとしてのウォームホイ
ール８と、このウォームホイール８と噛み合い電動モー
タ６の駆動力をウォームホイール８に伝達する駆動ギヤ
としてのウォーム軸９とを備える。ウォームホイール８
は第２操舵軸３に一体回転可能に結合される環状の芯金
８ａと、この芯金８ａの外周部に嵌合される内周部、及
び歯を形成する外周部を有する合成樹脂部材８ｂとを備
えている。

【００１３】ステアリングコラム１０は、第１操舵軸２
とステアリングホイール１とを一体回転可能に連結する
第３操舵軸１１を主に収容するステアリングコラムチュ
ーブ１２と、このステアリングコラムチューブ１２の軸
方向下端部に嵌合され、トルクセンサ５を主に収容する
センサハウジング１３と、このセンサハウジング１３の
軸方向下端部に嵌合され、ウォームギヤ機構７を主に収
容するギヤハウジング１４とを備えている。

【００１４】ギヤハウジング１４は、センサハウジング
１３に嵌合すると共にウォームホイール８を収容する筒
状の第１ハウジング１５と、ウォーム軸９を収容し筒状
の第２ハウジング１６とを直角交差状に連ねる態様にて
備えている。第２ハウジング１６は電動モータ６のモー
タハウジング１７に連結される。ギヤハウジング１４は
第１及び第２ハウジング１５，１６を一体に形成するア
ルミニウム合金鋳物からなる。

【００１５】被動ギヤとしてのウォームホイール８の軸
方向の両側には、例えば玉軸受からなる第１及び第２の
軸受１８，１９が第２操舵軸３を回転自在に支持するた
めに配置されている。第１の軸受１８はセンサハウジン
グ１３と第２操舵軸３との間に介在し、第２の軸受１９
はギヤハウジング１４と第２操舵軸３との間に介在す
る。第１操舵軸２は筒状をなし、第１操舵軸２の孔内に
トーションバー４が挿入され、トーションバー４の上端
部４ａ、第１操舵軸２の上端部２ａ及び第３操舵軸１１
の下端部がダウエルピン２０により一体回転可能に連結
されている。

【００１６】第１操舵軸２の上部２ａは、例えば針状こ
ろ軸受からなる第３の軸受２１を介してセンサハウジン
グ１３に回転自在に支持されている。第２操舵軸３の上
端から軸方向に延びる嵌合孔２２が設けられ、この嵌合
孔２２には、上記第１操舵軸２の下部の縮径部２３が相
対回転可能に嵌合されていると共に、トーションバー４
の下端部４ｂがダウエルピン２４により一体回転可能に
連結されている。第１操舵軸２の縮径部３０と第２の操
舵軸３の嵌合孔２２とは、第１及び第２操舵軸２，３の
相対回転を所定の範囲に規制するように、回転方向に所
定の遊びを設けて嵌め合わされている。

【００１７】次いで、ギヤハウジング１４の詳細につい
て、図２（ａ）及び（ｂ）並びに図３を参照して説明す
る。モータハウジング１７に連結される第２ハウジング
１６は筒状をなし、第２ハウジング１６の中心軸線２５
は電動モータ６の回転軸２６と同一軸線上にある。第２
ハウジング１６の周囲には、回転軸２６と平行に延びる
複数の補強リブ群４０が設けられている。補強リブ群４
０には、第１リブ２８ａ，２８ｂ（総称していうとき
は、単に第１リブ２８という）及び第２リブ２９ａ，２
９ｂ（総称していうときは、単に第２リブ２９という）
が含まれている。これらのリブ２８ａ，２８ｂ，２９
ａ，２９ｂはギヤハウジング１４の鋳造時に同時に成形
されて一体とされるものであっても良いし、別体で形成
したリブを第２ハウジング１６に溶接により固定するよ
うにしても良い。

【００１８】第１リブ２８ａ，２８ｂは、第１ハウジン
グ１５の中心軸線２７と直交し且つ第２ハウジング１６
の中心軸線２５を含む平面Ｐ１に沿って配置される。第
２リブ２９ａ，２９ｂは、第１ハウジング１５の中心軸
線２７に平行な平面Ｐ２に沿って相対向する位置に一対
が配置される。電動モータ６が起こす主たる振動として
は、回転軸２６の軸線２６ａを含む平面内での倒れ振動
〔例えば図２（ａ）に示す平面Ｐ２内でのＸ方向への振
動や、図２（ｂ）に示す平面Ｐ１内でのＹ方向への振
動〕や、回転軸２６の軸線２６ａを中心とするねじれ振
動（Ｚ方向）があるが、回転軸２６と平行に延びる第１
及び第２のリブ２８，２９を設けることにより、これら
の振動を効果的に抑制することができる。特に、第２ハ
ウジング１６の剛性の向上により、該第２ハウジング１
６により支持される電動モータ６の固有振動数を低くで
きるので、共振の防止を通じて騒音低減に大きな効果を
得ることができる。

【００１９】特に、第１リブ２８ａ，２８ｂは、第２ハ
ウジング１６がモータハウジング１７と共に第１ハウジ
ング１５側へ倒れたり、その反対側へ倒れたりする、図
において、Ｘ方向の振動を特に効果的に抑制することが
できる。その中でも、第１リブ２８ａは、第１及び第２
ハウジング１５，１６を互いに連結するので、Ｘ方向の
振動防止に非常に効果がある。また、第２リブ２９ａ，
２９ｂは、モータハウジング１７が第１ハウジング１５
の中心軸線２７に平行な平面Ｐ２に沿って倒れる振動を
特に効果的に防止することができる。

【００２０】次いで、図４（ａ）及び（ｂ）は本発明の
別の実施形態を示している。これらの図を参照して、本
実施の形態が図２の実施の形態と異なるのは、一対の第
２リブ２９ａ，２９ｂに代えて、２対の第３リブ３０
ａ，３０ｂを設けた点にある。対をなす第３リブ３０
ａ，３０ｂは、第１ハウジング１５の中心軸線２７に平
行であって且つ第２ハウジング１６の中心軸線１５を含
む平面Ｐ２を挟んだ両側に配置される。

【００２１】本実施の形態によれば、モータハウジング
１７（図２参照）が第１ハウジング１５の中心軸線２７
に平行な平面Ｐ２に沿って倒れる振動を特に効果的に防
止することができる。なお、第２リブ２９と第３リブ３
０をともに設ける構成を採用することもできる。次い
で、図５は本発明の別の実施の形態を示しているす。本
実施の形態では、補強リブとして、第１ハウジング１５
の中心軸線２７を中心とするボス３１と第２ハウジング
１６とを連結する第４リブ３２ａ，３２ｂを設けてあ
る。本実施の形態では、第１ハウジング１５に対してモ
ータハウジング１７（図２参照）が倒れるような振動を
特に効果的に防止することができる。本実施の形態は前
述の各実施形態と組み合わせて実施することができる。

【００２２】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の特許請求の範囲内で種々の変
更を施すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の電動式動力舵取装置の
概略断面図である。

【図２】（ａ）及び（ｂ）は図１の実施の形態のギヤハ
ウジングの正面図及び側面図である。

【図３】図１の実施の形態のギヤハウジングの背面図で
ある。

【図４】（ａ）及び（ｂ）は本発明の別の実施の形態の
電動式動力舵取装置のギヤハウジングの正面図及び側面
図である。

【図５】本発明のさらに別の実施の形態の概略斜視図で
ある。

【符号の説明】

１ ステアリングホイール ２ 第１操舵軸 ３ 第２操舵軸 ４ トーションバー ６ 電動モータ ７ ウォームギヤ機構（減速ギヤ機構） ８ ウォームホイール（被動ギヤ） ８ ウォーム軸（駆動ギヤ） １０ ステアリングコラム １２ ステアリングコラムチューブ １３ センサハウジング １４ ギヤハウジング １５ 第１ハウジング １６ 第２ハウジング １７ モータハウジング ２５，２７ 中心軸線 ２６ 回転軸 ２８ａ，２８ｂ 第１リブ ２９ａ，２９ｂ 第２リブ ３０ａ，３０ｂ 第３リブ ３１ ボス ３２ａ，３２ｂ 第４リブ ４０ 補強リブ群

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年９月１３日（２００１．９．１
３）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記目的
を達成するため、請求項１記載の発明は、操舵補助用の
電動モータの回転軸の回転を減速ギヤ機構を介して舵取
り機構に伝える電動式動力舵取装置において、上記減速
ギヤ機構を収容するギヤハウジングを備え、ギヤハウジ
ングは、被動ギヤを収容する筒状の第１ハウジングと、
被動ギヤに噛み合う駆動ギヤを収容し且つ第１ハウジン
グに交差状に連なる筒状の第２ハウジングとを含み、第
２ハウジングは電動モータのモータハウジングに連結さ
れ、第２ハウジングの中心軸線は電動モータの回転軸と
同一軸線上にあり、第２ハウジングに、電動モータの回
転軸と平行に延びる補強リブを設けてあることを特徴と
するものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前川 知浩 大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋 精工株式会社内 (72)発明者 瀧本 学 大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋 精工株式会社内 Ｆターム(参考） 3D033 CA02 CA04

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】操舵補助用の電動モータの回転軸の回転を
   減速ギヤ機構を介して舵取り機構に伝える電動式動力舵
   取装置において、上記減速ギヤ機構を収容するギヤハウ
   ジングを備え、 ギヤハウジングは、被動ギヤを収容する筒状の第１ハウ
   ジングと、被動ギヤに噛み合う駆動ギヤを収容し且つ第
   １ハウジングに交差状に連なる筒状の第２ハウジングと
   を含み、 第２ハウジングは電動モータのモータハウジングに連結
   され、 第２のハウジングの中心軸線は電動モータの回転軸と同
   一軸線上にあり、 第２ハウジングに、電動モータの回転軸と平行に延びる
   補強リブを設けてあることを特徴とする電動式動力舵取
   装置。
2. 【請求項２】請求項１において、上記第１ハウジング、
   第２ハウジング及び補強リブは一体の部材により形成さ
   れることを特徴とする電動式動力舵取装置。
3. 【請求項３】請求項１において、上記補強リブは第２ハ
   ウジングに溶接により固定されることを特徴とする電動
   式動力舵取装置。
4. 【請求項４】請求項１，２又は３において、上記補強リ
   ブは第１リブを含み、第１リブは、第１ハウジングの中
   心軸線と直交し且つ第２ハウジングの中心軸線を含む平
   面に沿って配置されることを特徴とする電動式動力舵取
   装置。
5. 【請求項５】請求項４において、上記第１リブは第１及
   び第２ハウジングを連結するリブを含むことを特徴とす
   る電動式動力舵取装置。
6. 【請求項６】請求項１ないし５の何れか一つにおいて、
   上記補強リブは、第１ハウジングの中心軸線に平行な平
   面に沿って配置される第２リブを含むことを特徴とする
   電動式動力舵取装置。
7. 【請求項７】請求項１ないし６の何れか一つにおいて、
   上記補強リブは第３リブを含み、第３リブは、第１ハウ
   ジングの中心軸線に平行であって且つ第２ハウジングの
   中心軸線を含む平面を挟んだ両側に配置されることを特
   徴とする電動式動力舵取装置。
8. 【請求項８】請求項１ないし７の何れか一つにおいて、
   上記補強リブは、第１ハウジングの中心軸線を中心とす
   るボスと第２ハウジングとを連結する第４リブを含むこ
   とを特徴とする電動式動力舵取装置。