JP2004320835A - 電動油圧式パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】モータ部2と制御装置部3とポンプ部4を一体に構成した電動油圧式パワーステアリング装置1であって、第1ハウジング5にはモータ8の回転子13の第1ベアリング14を支持する支持部15を有しており、モータ8の固定子11の鉄心12が内周面に圧入されるとともに、回転子13の第2ベアリング16を収納する収納部17を有しモータ8の外殻をなす鉄材からなるフレーム10を、第1ハウジング5に固定する第1締付ネジ26と、第1ハウジング5と第2ハウジング6を固定する第2締付ネジ28を備えており、第1締付ネジ26および第2締付ネジ28ともフレーム10側から締め付ける構成としたものである。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、モータと、モータで駆動される油圧ポンプと、前記モータを制御する制御装置を一体構成した電動油圧式パワーステアリング装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の電動ポンプにおいては、電動モータは、一側に周設された取り付けフランジに周方向に複数本の固定ボルトを挿通し、これらを、ブラケットの他側側面に形成されたねじ孔に螺合せしめることにより、該ブラケットと同軸上にねじ止め固定されている。この固定により電動モータの出力軸となるモータ軸は、ブラケットの軸心部において前記ポンプ軸に突き合わされ、前記カップリングにより同軸的に連結されている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−154791号公報(段落[0030]、第1図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電動ポンプでは、電動モータの外殻をなすフレームがアルミダイカストで構成され、前記フレームの内周面に前記電動モータの固定子の鉄心が圧入され、前記フレームは該フレーム側からポンプ側のブラケットにねじ止め(例えば6本で)固定されていた。また、前記電動モータの回転子を回転自在に支持するポンプ側のベアリングは、前記フレームとは別部品で構成された中間ブラケットによって支持されており、前記中間ブラケットは前記フレームにポンプ側からねじ止め(例えば4本で)固定されていた。
【0005】
このように構成された従来装置においては、フレームが該フレーム側からポンプ側のブラケットにねじ止め固定され、中間ブラケットは前記フレームにポンプ側からねじ止め固定されているので、2方向からねじ止めが必要となるため、電動モータの組付性が悪い問題があった。また、アルミ材で構成されたフレームに鉄材から構成された鉄心を圧入しているので、フレームと鉄心の熱膨張率の違いによって圧入した鉄心ががたついたり、がたつきを防止するために圧入シメシロを大きくすると、圧入による残留応力が大きくなりモータ性能が低下する問題があった。また、フレームをアルミ材で構成して、一側に周設された取り付けフランジを前記フレームと一体に構成しているため、フレームと取り付けフランジの当接面がなく防水処置箇所が減少する効果はあるが、前記フレームがアルミ材のために外殻が大型化して装着性が悪化するなどの問題があった。
【0006】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、装置の組付性が良く、モータの固定子の固定が確実で、防水性やモータ性能が良く小型の、モータと制御装置とポンプが一体に構成された電動油圧式パワーステアリング装置を得ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る電動油圧式パワーステアリング装置においては、第1ハウジングの一側と第2ハウジングの一側によって囲まれた空間に制御装置が配設され、前記第1ハウジングの他側にモータを配設し、前記第2ハウジングの他側にポンプを配設し、前記モータと前記制御装置と前記ポンプを一体に構成した電動油圧式パワーステアリング装置において、前記第1ハウジングは前記モータの回転子の第1ベアリングを支持する支持部を有しており、前記モータの固定子の鉄心が内周面に圧入されるとともに、前記回転子の第2ベアリングを収納する収納部を有し前記モータの外殻をなす鉄材からなるフレームを、前記第1ハウジングに固定する第1締付ネジと、前記第1ハウジングと前記第2ハウジングを固定する第2締付ネジを備えており、前記第1締付ネジおよび前記第2締付ネジとも前記フレーム側から締め付ける構成としたものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1を図に基づいて説明する。図1は、電動油圧式パワーステアリング装置を示す正面図であって、図2は、図1のモータ部および制御装置部の断面図である。図3は、図2のモータ側の側面図であって、図4は、図2のポンプ側の側面図である。図5は、第1ハウジングのモータ側の正面図、図6は、第1ハウジングのポンプ側の正面図である。また、図7は、図3のA−A断面図である。なお、以下図中同一または相当部分には同一符号を付して説明する。
【0009】
まず、図1〜図4について説明する。電動油圧式パワーステアリング装置1は、モータ部2と制御装置部3とポンプ部4が一体に構成されている。第1ハウジング5の一側と第2ハウジング6の一側によって囲まれた空間には、制御装置7が配設され、第1ハウジング5の他側にはモータ8が配設されており、第2ハウジング6の他側にはポンプ部4のポンプハウジング9が配設されている。なお、第1ハウジング5、第2ハウジング6およびポンプハウジング9は、アルミダイカストで構成されている。鋼板で構成されモータ8の外殻をなすフレーム10の内周面には、鋼板を積層して構成した固定子11の鉄心12が圧入で固定されており、鉄心12の内周面と所定の空隙を介して回転子13が配設されている。第1ハウジング5には、第1ハウジング5と一体に形成され、回転子13を回転自在に支持する第1ベアリング14を支持する支持部15を有しており、第1ベアリング14は前記支持部15に外輪が固着されている。フレーム10の反ポンプ側には、回転子13を回転自在に支持するの第2ベアリング16を収納する収納部17を有している。
【0010】
固定子11の鉄心12は、9個のスロット18を有し、ナイロン等で成形されたボビン19を装着し絶縁して、固定子コイル20が巻回されて構成されている。固定子コイル20の複数のコイル端末は、固定子11の側部に配設したコイル接続体21よって所定の結線(例えば3相スター結線)がなされる。コイル接続体21から延びた接続端子(図示せず)が、制御装置7に接続されており、制御装置7はコネクタ22を介して図示しないバッテリから給電される。回転子13は、回転軸23に一体形成され鉄心をなすヨーク部24を備えており、ヨーク部24の外周面にフェライトの磁石25が接着剤で固着されて、6極に着磁されている。
【0011】
フレーム10は、第1ハウジング5に締め付けられる2本の締付ネジ26a(第1締付ネジ)によって固定され、更に、フレーム10は、第1ハウジング5を貫通して第2ハウジング6に設けたネジ部27に締め付けられる4本の締付ネジ26b(第1締付ネジ)によって第1ハウジング5とともに共締めされて固定されている。締付ネジ26aと締付ネジ26bで第1締付ネジ26を構成しており、これら6本の第1締付ネジ26は、フレーム10の周囲に略等ピッチで配設されている。第1ハウジング5と第2ハウジング6を固定する第2締付ネジ28が2本配設されており、第1ハウジング5と第2ハウジング6は、前記4本の締付ネジ26bと合せて、略均等に配置された6本の締付ネジで固定されている。このように、第1締付ネジ26および第2締付ネジ28の計8本ともフレーム側からネジを締め付ける構成で、これによって、モータ部2と制御装置部3が一体に組立てられ、モータ性能測定等を行うことができる。なお、第1ハウジング5に設けられた4箇所のネジ穴29は、電動油圧式パワーステアリング装置1を車両に取り付けるためのものであって、メクラ穴となっている。
【0012】
第2ハウジング6に設けた4箇所のネジ部27には、前記4本の締付ネジ26bがフレーム側から締め付けられるほか、同じ4箇所のネジ部27に、ポンプ側から4本の第3締付ネジ35によってポンプハウジング9が締め付けられて、ポンプ部4を更に一体化する構成となっている。回転軸23は、ベアリング14部から制御装置7を経てポンプ部4側に延びており、ポンプ側の一端には、油圧ポンプと連結して回転子13の回転力を伝達するための係合部23aを備えている。また、舵角センサー等からの信号がコネクタ22aに接続されて、制御装置7に入力されている。
【0013】
図5は、第1ハウジング5であって、フレーム側から見た正面図である。前記締付ネジ26aが締め付けられるネジ部26c(メクラ穴)、締付ネジ26bが貫通する貫通孔26d、第2締付ネジ28が貫通する貫通孔28aを備えている。フレーム10の端面が当接する当接面30には、シリコーン系の液状のシール材31が図5に示すように第1締付ネジ26の位置より内周側に一周に渡って塗布される。当接面30の外周部には段部32が設けられ、段部32は当接面30よりも図5紙面下方向に向かって除肉されて構成されている。
【0014】
図6は、第1ハウジング5であって、第2ハウジング6側から見た正面図である。前記締付ネジ26bが貫通する貫通孔26d、第2締付ネジ28が貫通する貫通孔28aを備えている。なお、対向した2箇所のネジ部26c(メクラ穴)は、制御装置7の配設に有利なように図中上下2箇所に配置されており、該上側のネジ部26cは制御装置7の外周に配置され、該下側のネジ部26cは、そのネジ部26cと第2ハウジング6との間に制御装置7が配設されるようになっている。また、締付ネジ26bが貫通する貫通孔26dおよび第2締付ネジ28が貫通する貫通孔28aは、制御装置7の配設の障害とならないように、制御装置7の周囲に配置し、また略均等位置に配置されている。第2ハウジング6が当接する当接面33には、シール材31が図6に示すように貫通孔26dおよび貫通孔28aの位置より内周側に一周に渡って塗布される。当接面33の外周部には段部34が設けられ、段部34は当接面33よりも図6紙面下方向に向かって除肉されて構成されている。
【0015】
図7は、図3の締付ネジ26b部の要部断面図であって、塗布されたシール材31の内、当接面30および当接面33からはみ出したシール材31が、段部32および段部34に収容される。ネジ部27は、ポンプ側から第3締付ネジ35によってポンプハウジング9を締め付けた時に、締付ネジ26bと第3締付ネジ35が接触しないだけのネジ長さを有しており、ネジ部27を、締付ネジ26bと第3締付ネジ35が共用している。
【0016】
次に、このように構成された実施の形態1の動作について説明する。制御装置7は、前記舵角センサー等の信号に基づいて、固定子コイル20に所定の通電を行い、回転子13に備えた磁石25との電磁作用によって、回転軸23が回転して、その回転力が係合部23aを経由してポンプ部4の油圧ポンプが駆動され、その油圧によって運転者の操舵力を補助することができる。なお、この電動油圧式パワーステアリング装置1は、防水仕様で、モータ仕様が12V、80A、無負荷回転数5000r/min.程度であり、特に安全性や加速特性、静粛性に優れ、小型高性能で安価なモータが要求される。
【0017】
このように構成された電動油圧式パワーステアリング装置1は、第1ハウジング5の一側と第2ハウジング6の一側によって囲まれた空間に制御装置7が配設され、第1ハウジング5の他側にモータ8を配設し、第2ハウジング6の他側にポンプ部4を配設した、モータ部2と制御装置部3とポンプ部4を一体に構成した電動油圧式パワーステアリング装置1であって、第1ハウジング5にはモータ8の回転子13の第1ベアリング14を支持する支持部15を有しており、モータ8の固定子11の鉄心12が内周面に圧入されるとともに、回転子13の第2ベアリング16を収納する収納部17を有しモータ8の外殻をなす鉄材からなるフレーム10を、第1ハウジング5に固定する第1締付ネジ26と、第1ハウジング5と第2ハウジング6を固定する第2締付ネジ28を備えており、第1締付ネジ26および第2締付ネジ28ともフレーム10側から締め付ける構成であるので、中間ブラケットが不要で、ネジの締付が同方向で組付性が良く、フレーム10と第1ハウジング5と第2ハウジング6が共締めされてネジ本数が減少するとともにフレーム10が強固に固定され、安価で小型化された装置を得ることができる。
【0018】
更に、鉄材からなるフレーム10の内周面に鉄心12を圧入する構成であるので、熱膨張率の差による鉄心12のがたつきが生じにくく、モータ8の固定子11の固定が確実で、性能が良く騒音が低減された装置を得ることができる。また、鉄材からなるフレーム10であるので強度や磁気特性に優れ、小型で装着性が良く、性能の良い装置を得ることができるなど、この一体化された電動油圧式パワーステアリング装置1に適した装置とすることができる。
【0019】
また、第1締付ネジ26は、複数個配設されており、その内の一部は第1ハウジング5に締め付けて、残りは第2ハウジング6に設けたネジ部27に締め付ける構成であるので、部品点数が少なく、組付性が良い。更に、フレーム10、第1ハウジング5、第2ハウジング6が強固に固定されて騒音が低減し、また耐振性や防水性が向上するなどの効果を得ることができる。第1締付ネジ26は、5本以上を略均等に配置すると効果的である。
【0020】
また、第1締付ネジ26は、略等ピッチで6本配設されており、その内の2本は第1ハウジング5に締め付けて、残りの4本は第2ハウジング6に設けたネジ部27に締め付ける構成であるので、ネジが効果的に配設され、制御装置7の配設スペースも効果的に確保されて、装置が小型で部品点数が少なく、第1締付ネジ26の組付性も良い。ネジ部26cをメクラ穴とし、締付ネジ26bと第2締付ネジ28を制御装置7の周囲に配置しており、制御装置7の配設が容易で、小型の装置を得ることができる。更に、フレーム10が均一に強固に固定されて騒音が低減し、また耐振性が向上するなど、この一体化された電動油圧式パワーステアリング装置1に適した装置とすることができる。
【0021】
また、第2ハウジング6に設けた第1締付ネジ26の内、締付ネジ26bが締め付けられるネジ部27には、ポンプ側から第3締付ネジ35によってポンプハウジング9を締め付ける構成であるので、ネジが共用されて装置を小型で安価に構成でき、組付性が良いなど、この一体化された電動油圧式パワーステアリング装置1に適した装置とすることができる。
【0022】
また、第1ハウジング5と第2ハウジング6の当接面33、および第1ハウジング5とフレーム10の当接面30には、シール剤31が塗布されて、第1締付ネジ26および第2締付ネジ28によって締め付けられているので、防水仕様が容易に構成できて、組付性が良く、組付け機械化も容易に行うことができる。当接面30、33にOリング等を配設して防水処理を行うものに対して、OリングやOリングの溝加工、Oリング組付け等が不要となり、安価で組付性が良く、防水性の良い、小型の装置を得ることができる。また、特に、当接面30、33ともにシール剤31を用いたことによって、Oリングを用いた場合と比較しても、モータ8から第1ハウジング5や第2ハウジング6への振動の伝達や、ポンプ側からの振動の伝達が減少して騒音が低減されるほか、制御装置7のスイッチング素子や固定子コイル20等から発生する熱が第1ハウジング5、第2ハウジング6、ポンプハウジング9側に効果的に熱伝導され温度上昇が抑制され小型化できるなど、この一体化された電動油圧式パワーステアリング装置1に適した効果を、更に得ることができる。特に、接着力の強いシール材31を用いることで剛性が向上して、騒音低減効果が更に顕著になる。
【0023】
また、当接面30や33の外周部には段部32、34を設けたので、はみ出したシール材31が段部32、34に溜まるため外周面からはみ出しにくく、シール材31の拭き取り等が不要で組付性が良く、シール材31が段部32、34に保持されるため防水性や熱伝導の良い装置を得ることができるなど、この一体化された電動油圧式パワーステアリング装置1に適した装置とすることができる。
【0024】
実施の形態2.
図8は、この発明の実施の形態2における段部付近の部分断面図である。図において、第1ハウジング5と第2ハウジング6の当接面33には段部34を設け、更に、段部34には面取り36を設けたものである。それ以外の構成については、実施の形態1と同様に構成されている。
【0025】
実施の形態2はこのように構成されているので、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。特に、段部34には面取り36を設けたので、シール材31のはみ出しが少ない場合でも面取り35部に保持されて防水性が向上し安定するほか、はみ出したシール材31が角部で剥離したり、切断されて脱落することが無いため組付性が良く、防水性も長時間に渡って安定するなどの効果を得ることができる。
【0026】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、第1ハウジングの一側と第2ハウジングの一側によって囲まれた空間に制御装置が配設され、前記第1ハウジングの他側にモータを配設し、前記第2ハウジングの他側にポンプを配設し、前記モータと前記制御装置と前記ポンプを一体に構成した電動油圧式パワーステアリング装置において、前記第1ハウジングは前記モータの回転子の第1ベアリングを支持する支持部を有しており、前記モータの固定子の鉄心が内周面に圧入されるとともに、前記回転子の第2ベアリングを収納する収納部を有し前記モータの外殻をなす鉄材からなるフレームを、前記第1ハウジングに固定する第1締付ネジと、前記第1ハウジングと前記第2ハウジングを固定する第2締付ネジを備えており、前記第1締付ネジおよび前記第2締付ネジとも前記フレーム側から締め付ける構成としたので、装置の組付性が良く、モータの固定子の固定が確実で、防水性や性能が良く小型の、モータと制御装置とポンプが一体に構成された電動油圧式パワーステアリング装置に適した装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1を示す電動油圧式パワーステアリング装置を示す正面図である。
【図2】この発明の実施の形態1を示すモータ部および制御装置部の断面図である。
【図3】この発明の実施の形態1を示すモータ側の側面図である。
【図4】この発明の実施の形態1を示すポンプ側の側面図である。
【図5】この発明の実施の形態1を示す第1ハウジングのモータ側の正面図である。
【図6】この発明の実施の形態1を示す第1ハウジングのポンプ側の正面図である。
【図7】この発明の実施の形態1を示す図3のA−A断面図である。
【図8】この発明の実施の形態2を示す段部付近の部分断面図である。
【符号の説明】
1 電動油圧式パワーステアリング装置、 5 第1ハウジング、 6 第2ハウジング、 7 制御装置、 8 モータ、 9 ポンプハウジング、 10フレーム、 11 固定子、 12 鉄心、 13 回転子、 14 第1ベアリング、 15 支持部、 16 第2ベアリング、 17 収納部、 26a 締付ネジ(第1締付ネジ)、 26b 締付ネジ(第1締付ネジ)、 27ネジ部、 28 第2締付ネジ、 30 当接面、 31 シール材、 32段部、 33 当接面、 34 段部、 35 第3締付ネジ、 36 面取り。
Claims (7)
- 第1ハウジングの一側と第2ハウジングの一側によって囲まれた空間に制御装置が配設され、前記第1ハウジングの他側にモータを配設し、前記第2ハウジングの他側にポンプを配設し、前記モータと前記制御装置と前記ポンプを一体に構成した電動油圧式パワーステアリング装置において、前記第1ハウジングは前記モータの回転子の第1ベアリングを支持する支持部を有しており、前記モータの固定子の鉄心が内周面に圧入されるとともに、前記回転子の第2ベアリングを収納する収納部を有し前記モータの外殻をなす鉄材からなるフレームを、前記第1ハウジングに固定する第1締付ネジと、前記第1ハウジングと前記第2ハウジングを固定する第2締付ネジを備えており、前記第1締付ネジおよび前記第2締付ネジとも前記フレーム側から締め付ける構成であることを特徴とする電動油圧式パワーステアリング装置。
- 第1締付ネジは、複数個配設されており、その内の一部は第1ハウジングに締め付けて、残りは第2ハウジングに設けたネジ部に締め付ける構成であることを特徴とする請求項1記載の電動油圧式パワーステアリング装置。
- 第1締付ネジは、略等ピッチで6本配設されており、その内の2本は第1ハウジングに締め付けて、残りの4本は第2ハウジングに設けたネジ部に締め付ける構成であることを特徴とする請求項2記載の電動油圧式パワーステアリング装置。
- 第2ハウジングに設けた第1締付ネジが締め付けられるネジ部には、ポンプ側から第3締付ネジによってポンプハウジングを締め付ける構成であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電動油圧式パワーステアリング装置。
- 第1ハウジングと第2ハウジングの当接面、および前記第1ハウジングとフレームの当接面には、シール剤が塗布されて第1締付ネジおよび第2締付ネジによって締め付けられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の電動油圧式パワーステアリング装置。
- 当接面の外周部には、段部を設けたことを特徴とする請求項5記載の電動油圧式パワーステアリング装置。
- 段部には、更に面取りを設けたことを特徴とする請求項6記載の電動油圧式パワーステアリング装置。
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