JP2006103636A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ハウジングの剛性を高める為の肉盛り、及びボルト穴の為の余分の鍔部が不要であり、重量を低減出来る電動パワーステアリング装置の提供。
【解決手段】 トルク検出装置１０が検出したトルクに基づき駆動される電動モータ２と、電動モータ２の回転を減速して、ラックピニオン機構１８，１９へ伝達するウォーム減速機構１４とを備え、トルク検出装置１０がセンサハウジング２４ａに収納され、ウォーム減速機構１４がウォームハウジング２５ａに収納され、ラックピニオン機構１８，１９がラックハウジング２６ａに収納された電動パワーステアリング装置。センサハウジング２４ａ及びウォームハウジング２５ａが、軸心部に貫通孔１１ｂが設けられた中空ボルト１１で締結され、センサハウジング２４ａ、ウォームハウジング２５ａ及びラックハウジング２６ａが、中空ボルト１１の貫通孔１１ｂを挿通したボルト１２で締結された構成である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、操舵部材に加えられたトルクを検出するトルク検出装置と、トルク検出装置が検出したトルクに基づき駆動される操舵補助モータと、操舵補助モータの回転を減速して、ラックピニオン機構へ伝達するウォーム減速機構とを備え、トルク検出装置がセンサハウジングに、ウォーム減速機構がウォームハウジングに、ラックピニオン機構がラックハウジングにそれぞれ収納された電動パワーステアリング装置に関するものである。

図８は、従来の電動パワーステアリング装置の要部構成例を示す部分縦断面図である。この電動パワーステアリング装置は、図示しないステアリングホイールに連動する入力軸としての伝動軸１６と、伝動軸１６にトーションバー１７を介して同軸的に連結され、ピニオン１８ａを有する出力軸としてのピニオン軸１８と、ピニオン１８ａに噛合して、ピニオン軸１８の回転力を左右方向へ変換して前輪（図示せず）に伝えるラック軸１９とを備えている。また、トーションバー１７のねじれの大きさに基づき、ステアリングホイールに加えられたトルクを検出するトルク検出装置１０と、トルク検出装置１０が検出したトルクに基づき駆動制御される操舵補助用の電動モータ２と、電動モータ２の回転をピニオン軸１８に減速して伝達するウォーム（図示せず）及びウォームホイール１４を有するウォーム減速機構とを備えている。

トルク検出装置１０はセンサハウジング２４に、ウォームホイール１４を有するウォーム減速機構はウォームハウジング２５に、ピニオン軸１８及びラック軸１９はラックハウジング２６にそれぞれ収納されている。
センサハウジング２４及びウォームハウジング２５は、互いに離隔した２箇所において、センサハウジング２４に設けられた貫通孔３３を挿通したボルト３１が、ウォームハウジング２５に設けられたボルト穴３１ａに螺合することにより締結されている。

また、ウォームハウジング２５及びラックハウジング２６は、互いに離隔した２箇所において、ウォームハウジング２５に設けられた貫通孔を挿通したボルト３２が、ラックハウジング２６に設けられたボルト穴に螺合することにより締結されている。
特許文献１には、上述したような、操舵補助用の電動モータの回転をピニオン軸に直接的に伝達するピニオン式の電動パワーステアリング装置が記載されている。
特開２００１−１２２１３７号公報

上述した従来の電動パワーステアリング装置では、ウォームハウジング２５及びラックハウジング２６を締結する２つのボルト３２の間隔Ａは、図９（ステアリングホイール側からの外観図）に示すように、センサハウジング２４及びウォームハウジング２５を締結する２つのボルト３１が存在する為、２つのボルト３１の間隔Ｂより大きくせざるを得ず、必要以上に間隔Ａを大きくしている。その為、ウォームハウジング２５及びラックハウジング２６の剛性を高める為に肉盛りをしたり、ボルト穴の為の鍔部を設けなければならず、その分、重量が増すという問題がある。

本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、ウォームハウジング及びラックハウジングの剛性を高める為の肉盛りが不要であり、ボルト穴の為の余分の鍔部を設ける必要がなく、重量を低減することが出来る電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。

第１発明に係る電動パワーステアリング装置は、操舵部材に加えられたトルクを検出するトルク検出装置と、該トルク検出装置が検出したトルクに基づき駆動制御される操舵補助用の電動モータと、該電動モータの回転を減速して、ラックピニオン機構へ伝達するウォーム減速機構とを備え、前記トルク検出装置がセンサハウジングに収納され、前記ウォーム減速機構がウォームハウジングに収納され、前記ラックピニオン機構がラックハウジングに収納された電動パワーステアリング装置において、前記センサハウジング及びウォームハウジングが、軸心部に貫通孔が設けられた１又は複数の中空ボルトで締結され、前記センサハウジング、ウォームハウジング及びラックハウジングが、前記中空ボルトの貫通孔を挿通したボルトで締結されていることを特徴とする。

第２発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記センサハウジングは、前記ウォームハウジングに隣接し、該ウォームハウジングは、前記ラックハウジングに隣接していることを特徴とする。

本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、センサハウジング及びウォームハウジングが、中空ボルトで締結され、センサハウジング、ウォームハウジング及びラックハウジングが、中空ボルトの貫通孔を挿通したボルトで締結されているので、ウォームハウジング及びラックハウジングの剛性を高める為の肉盛りが不要であり、ボルト穴の為の鍔部を設ける必要がなく、重量を低減することが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。

以下に、本発明の実施の形態を、それを示す図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態の構成を示す部分縦断面図である。この電動パワーステアリング装置は、図示しないステアリングホイール（操舵部材）に連動する入力軸としての伝動軸１６と、伝動軸１６にトーションバー１７を介して同軸的に連結され、ピニオン１８ａを有する出力軸としてのピニオン軸１８と、ピニオン１８ａに噛合するラック歯１９ａを有し、ピニオン軸１８の回転力を左右方向へ変換して前輪（図示せず）に伝えるラック軸１９とを備えている。

この電動パワーステアリング装置は、また、トーションバー１７のねじれの大きさに基づき、ステアリングホイールに加えられたトルクを検出するトルク検出装置１０と、トルク検出装置１０が検出したトルクに基づき駆動制御される操舵補助用の電動モータ２と、電動モータ２の回転をピニオン軸１８に減速して伝達するウォーム（図示せず）及びウォームホイール１４を有するウォーム減速機構とを備えている。

トルク検出装置１０はセンサハウジング２４ａに、ウォームホイール１４を有するウォーム減速機構はウォームハウジング２５ａに、ピニオン軸１８及びラック軸１９はラックハウジング２６ａにそれぞれ収納されている。
センサハウジング２４ａは、伝動軸１６及びピニオン軸１８を転がり軸受２０，２１により支持し、ウォームハウジング２５ａは、ピニオン軸１８を転がり軸受２３により支持しており、センサハウジング２４ａ及びウォームハウジング２５ａの嵌合部には防水用の封止環２２が設けられている。

隣接するセンサハウジング２４ａ及びウォームハウジング２５ａは、互いに離隔した２箇所において、センサハウジング２４ａに設けられた貫通孔１３を挿通した中空ボルト１１が、ウォームハウジング２５ａに設けられたボルト孔１１ａに螺合することにより締結されている。
図２は、センサハウジング２４ａ、ウォームハウジング２５ａ及びラックハウジング２６ａの締結構造を概念的に示す断面図であり、中空ボルト１１は、図示するように、軸心部に設けられた貫通孔１１ｂを有している。

隣接するウォームハウジング２５ａ及びラックハウジング２６ａは、中空ボルト１１の貫通孔１１ｂを挿通したボルト１２が、ラックハウジング２６ａに設けられたボルト穴１２ａに螺合することにより締結されている。これにより、センサハウジング２４ａ、ウォームハウジング２５ａ及びラックハウジング２６ａは、上記２箇所で締結することが出来、ウォームハウジング２５ａ及びラックハウジング２６ａを締結する２つのボルト１２の間隔をＢとして従来より小さくすることが出来る。

（開示技術１）
図３は、今回開示する電動パワーステアリング装置の電動モータ及びウォーム減速機構の構成例を示す部分横断面図である。この電動モータ２及びウォーム減速機構４０，１４を備える電動パワーステアリング装置の要部構成例は、図８に示す電動パワーステアリング装置と同様であるので、説明を省略する。
電動モータ２のモータ軸４５の一方の端部は、筒状の継手４４の一方の半部に回転不能に嵌合され、継手４４の他方の半部は、その内面に多数の溝が形成され、同様に多数の溝が形成されたウォーム軸４３の一方の端部が、セレーション圧入されている。

ウォーム軸４３は、ウォームハウジング２５内で、転がり軸受４１，４２（４２が電動モータ２側）により支持され、ウォーム４０が、ウォームホイール１４に噛合している。ウォームホイール１４は、ピニオン軸１８に同軸に圧入され、ピニオン軸１８の軸心部に設けられた中空部には、トーションバー１７が挿通している。

ウォームハウジング２５の、ウォーム軸４３の他方の端部に対向する部分には、図４（ａ）に示すように、円形の開口部（孔）４６が設けられている。
モータ軸４５の他方の端部は、図４（ｂ）に示すように、モータハウジング４７内で、転がり軸受４９に支持されており、モータハウジング４７の、モータ軸４５の他方の端部に対向する部分には、円形の開口部（孔）４８が設けられている。

上記開口部４６，４８を設けることにより、ウォーム軸４３及びモータ軸４５に直接圧入荷重を加えることが出来るので、転がり軸受４１，４９に圧痕を付けることなく、継手４４の他方の半部及びウォーム軸４３の一方の端部をセレーション圧入することが可能となる。また、継手４４及びウォーム軸４３をセレーション圧入で連結することにより、従来のスプライン嵌合で連結することにより発生することがあったガタ及び異音を無くすことが出来る。
尚、特開平９−２２１０４５号公報には、モータの出力シャフトに一体化されたモータボス（継手）と、ウォームが設けられた伝動シャフトとの間に、回転規制部材を挟み込ませた電動パワーステアリング装置が開示されている。

（開示技術２）
図５は、今回開示する電動パワーステアリング装置の構成例を示す部分縦断面図である。この電動パワーステアリング装置は、図示しないステアリングホイールに連動する操舵軸の上部軸６２と、上部軸６２に連動する伝動軸５６と、伝動軸５６にトーションバー６７を介して同軸的に連結された下部軸５８とを備えている。

この電動パワーステアリング装置は、また、トーションバー６７のねじれの大きさに基づき、ステアリングホイールに加えられたトルクを検出するトルク検出装置５０と、トルク検出装置５０が検出したトルクに基づき駆動制御される操舵補助用の電動モータ６８と、電動モータ６８の回転を下部軸５８に減速して伝達するウォーム７０及びウォームホイール５２を有するウォーム減速機構とを備えている。

トルク検出装置５０はセンサハウジング６４に、ウォーム７０及びウォームホイール５２を有するウォーム減速機構はウォームハウジング６５にそれぞれ収納されている。
センサハウジング６４は、伝動軸５６及び下部軸５８を転がり軸受６０，６１により支持し、ウォームハウジング６５は、下部軸５８を転がり軸受６３により支持している。

センサハウジング６４の、トルク検出装置５０の回路基板５０ａ側には、開口部が設けられており、この開口部は、カバー体５３により覆われている。カバー体５３には、回路基板５０ａ上の可変抵抗器（ボリューム）を調整する為の、ドライバを挿通する孔５４が設けられている。孔５４の周縁部には、図６に示すように、ゴムグロメット５５が装着され、ドライバが挿通するとき以外は、トルク検出装置５０は外部と遮断されるようになっている。

これにより、図７に示すように、ボリューム調整後に挿入し難いキャップ５７を嵌め入れ、再調整のときには、キャップ５７を再使用出来ない従来の方法に比べて、何度でも容易に再調整が可能であり、キャップ５７による音発生が無く、また、一度、ゴムグロメット５５を装着すると外す必要がないという効果を得ることが出来る。
尚、特開２００３−３００４３２号公報には、自動車の前照灯の光軸調整用の工具を挿通する為の孔に、グロメットを設けた自動車の前照灯光軸調整構造が開示されている。

本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態の構成を示す部分縦断面図である。 センサハウジング、ウォームハウジング及びラックハウジングの締結構造を概念的に示す断面図である。 今回開示する電動パワーステアリング装置の電動モータ及びウォーム減速機構の構成例を示す部分横断面図である。 ウォームハウジングの開口部（孔）及びモータハウジングの開口部（孔）を示す部分断面図である。 今回開示する電動パワーステアリング装置の構成例を示す部分縦断面図である。 孔の周縁部に装着されたゴムグロメットを示す断面図である。 孔に装着されたキャップを示す断面図である。 従来の電動パワーステアリング装置の要部構成例を示す部分縦断面図である。 図８に示す電動パワーステアリング装置の問題点を示す説明図である。

符号の説明

２ 電動モータ
１０ トルク検出装置
１１ 中空ボルト
１１ａ ボルト孔
１２ａ ボルト穴
１１ｂ，１３ 貫通孔
１２ ボルト
１４ ウォームホイール（ウォーム減速機構）
１７ トーションバー
１８ ピニオン軸
１８ａ ピニオン
１９ ラック軸
２４ａ センサハウジング
２５ａ ウォームハウジング
２６ａ ラックハウジング

Claims (2)

1. 操舵部材に加えられたトルクを検出するトルク検出装置と、該トルク検出装置が検出したトルクに基づき駆動制御される操舵補助用の電動モータと、該電動モータの回転を減速して、ラックピニオン機構へ伝達するウォーム減速機構とを備え、前記トルク検出装置がセンサハウジングに収納され、前記ウォーム減速機構がウォームハウジングに収納され、前記ラックピニオン機構がラックハウジングに収納された電動パワーステアリング装置において、
   前記センサハウジング及びウォームハウジングが、軸心部に貫通孔が設けられた１又は複数の中空ボルトで締結され、前記センサハウジング、ウォームハウジング及びラックハウジングが、前記中空ボルトの貫通孔を挿通したボルトで締結されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 前記センサハウジングは、前記ウォームハウジングに隣接し、該ウォームハウジングは、前記ラックハウジングに隣接している請求項１記載の電動パワーステアリング装置。

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