JP2006218922A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
電動パワーステアリング装置において、電動モータを少ない部品点数で容易に取り付けられ、かつ、取り付け強度の向上および設置スペースの縮小化を図った電動モータの取付構造を提供する。
【解決手段】
電動モータの回転力を、該電動モータの駆動軸に連結されたウォームと、該ウォームに噛合するウォームホイールとを介して、操舵補助力を付与する減速機構を備えた電動パワーステアリング装置において、減速機構のハウジングは、内周面に雌ネジ溝が形成されたモータ取付部を備え、電動モータのモータケースは、外周面に雄ネジ溝が形成された被モータ取付部を備え、被モータ取付部の雄ネジ溝をモータ取付部の雌ネジ溝に螺合させることにより、電動モータをハウジングに支持固定するようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に関し、特に車両のステアリングに操舵補助力を付与する電動モータの取付構造に関するものである。

上記のような電動モータの取付構造としては、図６に示すように、電動モータ１００のモータハウジング１０１の一部として形成された端板（フランジ部）１０１ａを、複数のボルト１０２を介して、ハウジング１０３のモータ取付面１０３ａに当接固定するのが一般的である（例えば、特許文献１参照）。

ところが、上述のような電動モータの取付方法では、ボルト１０２と、該ボルト１０２を介してハウジング１０３に当接固定される端板１０１ａとを備える必要があるため、部品点数が多くなってしまい、軽量化を図るのが困難であった。

そこで、部品点数の削減を図ることを目的とした電動モータの取付構造が、例えば特許文献２および特許文献３に開示されている。

特許文献２では、図７に示すように、電動モータ２００のモータケース２０１が、ハウジング２０２にインロー結合され、両者がそのインロー結合部２０３で緊結固定されている。また、電動モータ２００の回転軸２０４は、アシスト軸２０５にインロー結合されており、反アシスト軸側の一端部のみ軸受２０６を介してモータケース２０１に支持されている。

特許文献３では、図８に示すように、電動モータ３００のモータケース３０１は、筒状のヨーク３０２と、該ヨーク３０２の内周にマグネット収容区画３０３Ａを形成するマグネットホルダ３０３と、回転子３０４のコンミテータ３０５に接触せしめられるブラシ３０６を保持するブラシホルダ３０７と、ブラシ３０６に接続される給電コネクタ３０８とを一体成形したもので構成されている。

特開２０００−３５０３９７号公報 特開２００２−９６７４８号公報 特開２００２−２３３１１２号公報

しかしながら、特許文献２に開示されるモータ取付構造では、電動モータ２００のモータケース２０１がハウジング２０２に結合されるまで、電動モータ２００の内部が開放された状態である。そのため、特にブラシレスモータなどのように、複雑な機構を有する電動モータでは、電動モータ２００がハウジング２０２に装着される前に、空気中を浮遊している塵や埃、あるいはその他のモータ駆動に悪影響を及ぼす物質が電動モータ２００内に侵入する恐れがあり、電動モータ２００を製造する際に管理上の注意が必要であった。

また、特許文献２のモータ取付構造では、ハウジング２０２に内設した第１インロー部２０３Ａに、モータケース２０１そのものに外設した第２インロー部２０３Ｂをインロー結合することによって両者を固定している。ところが、近年、電動パワーステアリング装置では、高出力化に伴い大型モータが使用される傾向にあり、これらの大型モータは振動の影響を受けやすいため、特許文献２のインロー結合では、これらの大型モータを支持固定するのに十分な取り付け強度を得ることができなかった。

さらに、このようなインロー結合によるモータ取付構造では、所望の取り付け強度を得るためには、設計上、第１インロー部２０３Ａと第２インロー部２０３Ｂとが相互接触するインロー結合部２０３を十分に確保する必要があるため、電動モータ２００の軸方向における小スペース化を図ることができず、搭載性の面で問題があった。

また、特許文献３のモータ取付構造では、ヨーク３０２、マグネットホルダ３０３、ブラシホルダ３０７および給電コネクタ３０８をモータケース３０１に一体成形しているため、電動モータを組み立てる際の保安性に不安があり、製造効率が悪い、という問題があった。

さらに、特許文献３のモータ取付構造は、上記特許文献２のものと同様、インロー結合によって、電動モータ３００をハウジング３０９に固定しているため、取り付け強度に不安があり、かつ、モータケース３０１がハウジング３０９に結合されるまで、電動モータ３００の内部が開放された状態であるため、結合前に塵や埃などが侵入する恐れがあった。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電動パワーステアリング装置において、電動モータを少ない部品点数で容易に取り付けられ、かつ、取り付け強度の向上および設置スペースの縮小化を図った電動モータの取付構造を提供することにある。

本発明の上記目的は、電動モータの回転力を、該電動モータの駆動軸に連結されたウォームと、該ウォームに噛合するウォームホイールとを介して、操舵補助力を付与する減速機構を備えた電動パワーステアリング装置において、前記減速機構のハウジングは、内周面に雌ネジ溝が形成されたモータ取付部を備え、前記電動モータのモータケースは、外周面に雄ネジ溝が形成された被モータ取付部を前記駆動軸側の端部に備え、前記電動モータは、前記被モータ取付部の前記雄ネジ溝を前記モータ取付部の前記雌ネジ溝に螺合させることにより、前記ハウジングに支持固定されたことにより、達成される。

また、上記目的は、前記雄ネジ溝に、前記電動モータを前記ハウジングに締め付け固定するためのロックナットが螺合されたことにより、効果的に達成される。

また、上記目的は、前記ロックナットと前記モータ取付部との間に、防振部材が介在されたことにより、効果的に達成される。

また、上記目的は、前記モータケースの外周面に、前記電動モータを前記モータ取付部にねじ込み固定する際の把持部として、少なくとも１組の対向する平面部が形成されたことにより、効果的に達成される。

また、上記目的は、電動モータの回転力を、該電動モータの駆動軸に連結されたウォームと、該ウォームに噛合するウォームホイールとを介して、操舵補助力を付与する減速機構を備えた電動パワーステアリング装置において、前記減速機構のハウジングは、内周面に雌ネジ溝が形成されたモータ取付部を備え、前記電動モータのモータケースは、外周面に雄ネジ溝が形成されたネジ式固定リングを前記駆動軸側の端部に備え、前記電動モータは、前記ネジ式固定リングの前記雄ネジ溝を前記モータ取付部の前記雌ネジ溝に螺合させることにより、前記ハウジングに支持固定されたことにより、前記ハウジングに支持固定されたことにより、達成される。

さらに、上記目的は、前記ネジ式固定リングの基端側に形成されたフランジ部と前記モータ取付部との間に、防振部材が介在されたことにより、効果的に達成される。

本発明に係る電動パワーステアリング装置によると、モータケースにおける被モータ取付部の外周面、およびハウジングにおけるモータ取付部の内周面に、ネジ加工を施し、雄ネジ溝および雌ネジ溝を形成した。これにより、雄ネジ溝と雌ネジ溝とが螺合するように、電動モータの被モータ取付部をハウジングのモータ取付部にねじ込むことにより、容易にハウジングに支持固定することができる。

また、電動モータをハウジングに取り付けるためのボルトなどが不要であるので、部品点数を削減することができ、かつ、ロックナットで締め付け固定されているので、十分な取り付け強度を得ることができる。

また、電動モータがハウジングのモータ取付部にねじ込まれた変位量だけ、駆動軸の軸方向における設置スペースが縮小されるので、電動パワーステアリング装置の搭載性の向上を図ることができる。

なお、上述した構造の被モータ取付部の代わりに、外周面に雄ネジ溝が形成されたネジ式固定リングをモータケースの駆動軸側の端部に備えても、上述した構造と同様の作用および効果を得ることができる。また、このネジ式固定リングのリング径を調整することにより、サイズの異なる電動モータをハウジングのモータ取付部に支持固定することができる。

以下、図面を参照にしながら本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の減速機構を示す要部断面図である。同図において、ステアリングホイール（図示せず）の操作に基づいて回転自在になるように支持されているステアリングシャフト１は、その基端側（図１左側）で、トーションバー２を介して入力軸３と略円筒状の出力軸４とが連結されている。このトーションバー２は、出力軸４内に挿通されていて、その一端が入力軸３に圧入固定され、他端がピンなどによって出力軸４に固定されている。

また、出力軸４の外周には、減速機構（減速ギア）５が一対の軸受６，７で支持されている。この減速機構５は、出力軸４の外周に、圧入によって固定的に取付られたウォームホイール８と、該ウォームホイール８に噛合するウォーム９とから構成されている。

また、減速機構５の先端側（図１右側）には、トルクセンサ１０が備えられている。このトルクセンサ１０は、出力軸５の先端（図１右側）に形成されたスプライン溝１１の外周に配され、コイル巻線１２を収納した電磁ヨーク１３を有し、操舵トルクに応じてトーションバー３が捩れることにより生じる磁気的な変化を、電磁ヨーク１３で検出するようになっている。

また、減速機構５のウォーム９は、電動モータ２０の駆動軸２１に一体的に備えられている。この電動モータ２０は、減速機構５のハウジング１４に取り付られており、ＥＣＵ（図示せず）がトルクセンサ１０などの各種センサからの信号に応じてモータ供給電流を制御することによって、駆動制御されている。そして、電動モータ２０が駆動すると、電動モータ２０の回転を減速した操舵補助力が、ウォーム９およびウォームホイール８を介して、ステアリングシャフト１の出力軸４に伝達されるようになっている。

次に、本発明の実施例１に係る電動モータの取付構造について説明する。図２は、本発明の実施例１に係る電動モータの取付構造を概略的に示した要部断面側面図である。同図において、電動モータ２０は、減速機構５のハウジング１４に設けられたモータ取付部１４ａに取り付けられており、電動モータ２０の駆動軸２１の先端側（図２左側）には、図示しないが、減速機構５のウォーム９が一体的に備えられている。

電動モータ２０のモータケース２２内には、ヨーク、マグネット、ロータ等の部品が備えられている。このモータケース２２の駆動軸２１側の端部（図２左側）は、雄ネジ溝２２ｂが形成された被モータ取付部２２ａになっている。

また、ハウジング１４のモータ取付部１４ａは、モータケース２２と略同径であるモータ取付凹部１４ａ´を有し、該モータ取付凹部１４ａ´の側面、すなわちモータ取付部１４ａの内周面には、雄ネジ溝２２ｂと螺合する雌ネジ溝１４ｂが形成されている。

そして、被モータ取付部２２ａの雄ネジ溝２２ｂがモータ取付部１４ａの内周面に形成された雌ネジ溝１４ｂに螺合するようにねじ込まれることによって、電動モータ２０がハウジング１４に取り付けられ、支持固定されるようになっている。

このように、被モータ取付部２２ａを、モータ取付部１４ａにねじ込んだだけでも、電動モータ２０はハウジング１４に支持固定されるが、振動などでネジが緩んでしまう可能性を考慮し、本実施例ではこの状態からさらに、ロックナット２３が被モータ取付部２２ａの雄ネジ溝２２ｂに螺合され、電動モータ２０をハウジング１４に締め付け固定するようになっている。

以上のように、本実施例１に係る電動モータ２０の取付構造では、被モータ取付部２２ａの外周面およびモータ取付部１４ａの内周面にネジ加工を施して、雄ネジ溝２２ｂおよび雌ネジ溝１４ｂを形成した。これにより、雄ネジ溝２２ｂと雌ネジ溝１４ｂとが螺合するように、電動モータ２０をモータ取付部１４にねじ込むだけで、容易にハウジング１４に固定することができる。

また、この取付構造では、電動モータ２０をハウジング１４に取り付けるためのボルトなどが不要であるので、部品点数を削減することができ、かつ、ロックボルト２３で締め付け固定されているので、十分な取り付け強度を得ることができる。

さらに、この取付構造により、被モータ取付部２２ａがモータ取付部１４ａにねじ込まれた変位量だけ駆動軸２１の軸方向におけるスペース縮小化を図ることができるので、電動パワーステアリング装置の搭載性の向上を図ることができる。

図３は、図２に示した電動モータの取付構造の変形例を概略的に示した要部断面側面図である。同図において、ロックナット２３とモータ取付部１４ａとの間には、防振部材２４が介在されている。この防振部材２４は、振動吸収性に優れたゴムあるいは合成樹脂などから形成されたＯリング状の部材であり、ロックナット２３のゆるみ止めのための座金としても作用するので、取り付け強度をさらに向上させる効果を有する。

また、モータケース２２の基端側（図３右側）の外周面には、１組の対向する平面部２２ｃ，２２ｃが形成されている。この平面部２２ｃ，２２ｃは、電動モータ２０をモータ取付部１４ａにねじ込む際の把持部として機能する。したがって、この対向する平面部２２ｃ，２２ｃにより、スパナやペンチなどの工具を用いて容易に電動モータ２０をモータ取付部１４ａにねじ込むことができる。

なお、図３では、防振部材２４は、ロックナット２３とほぼ同じ寸法のＯリング状の部材であるが、これに限定されず、例えば複数個の防振部材を、ロックナット２３とモータ取付部１４ａとの間において、周方向に等間隔で配すようにしてもよい。また、モータケース２２の外周面には、対向する平面部２２ｃ，２２ｃが１組しか設けられていないが、必要に応じて複数組の平面部２２ｃ，２２ｃが設けられていてもよい。

次に、本発明の実施例２に係る電動モータの取付構造について説明する。図４は、本発明の実施例２に係る電動モータの取付構造を概略的に示した要部断面側面側面図である。なお、実施例１と同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。

図４において、ハウジング１４のモータ取付部１４ａは、図３に示した実施例１と同様、モータ取付凹部１４ａ´の側面、すなわちモータ取付部１４ａの内周面には、雌ネジ溝１４ｂが形成されている。

また、モータケース２２は、駆動軸２１側の端部（図４左側）にフランジ部２２ｆが形成されており、該フランジ部２２ｆに当接するようにネジ式固定リング２５が装着されている。このネジ式固定リング２５の外周面には、モータ取付部１４ａの内周面に形成された雌ネジ溝１４ｂに螺合する雄ネジ溝２５ｂが形成されている。

そして、モータケース２２に装着されたネジ式固定リング２５の雄ネジ溝２５ｂがモータ取付部１４ａの内周面に形成された雌ネジ溝１４ｂに螺合するようにねじ込まれることによって、電動モータ２０がハウジング１４に取り付けられ、支持固定されるようになっている。

以上のように、本実施例２に係る電動モータの取付構造では、実施例１の被モータ取付部２２ａの代わりに、外周面に雄ネジ溝２５ｂが形成されたネジ式固定リング２５をモータケース２２の駆動軸側の端部に備えたが、実施例１と同様の作用効果を奏する。

また、本実施例２に係る電動モータの取付構造では、ネジ式固定リング２５のリング径を調整する（例えば、リング径の異なるものを数種類用意する）ことで、径が異なるモータケース２２であっても、ハウジング１４に取り付けることができる。

図５は、図４に示した電動モータの取付構造の変形例を概略的に示した要部断面側面図である。同図において、ネジ式固定リング２５の基端側（図５右側）に形成されたフランジ面２５ｆとモータ取付部１４ａとの間には、防振部材２４が介在されている。この防振部材２４は、実施例１（図３参照）で説明したように、振動吸収性に優れたゴムあるいは合成樹脂などからなるＯリング状のものであり、ネジ式固定リング２５のゆるみ止めのための座金としても作用するので、取り付け強度をさらに向上させる効果を有する。

以上、本発明の実施形態について具体的に説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の要部断面図である。 本発明の実施例１に係る電動モータの取付構造を概略的に示した要部断面側面図である。 図２の電動モータの取付構造の変形例を概略的に示した要部断面側面図である。 本発明の実施例２に係る電動モータの取付構造を概略的に示した要部断面側面図である。 図４の電動モータの取付構造の変形例を概略的に示した要部断面側面図である。 従来の電動パワーステアリング装置における、電動モータ取付部の一例を概略的に示した要部断面側面図である。 従来の電動パワーステアリング装置における、電動モータ取付部の別例を示した断面図である。 従来の電動パワーステアリング装置における、電動モータ取付部の別例を示した断面図である。

符号の説明

５ 減速機構
８ ウォームホイール
９ ウォーム
１４ ハウジング
１４ａ モータ取付部
１４ｂ 雌ネジ溝
２０ 電動モータ
２１ 駆動軸
２２ モータケース
２２ａ 被モータ取付部
２２ｂ 雄ネジ溝
２２ｃ 平面部
２３ ロックナット
２４ 防振部材
２５ ネジ式固定リング
２５ｂ 雄ネジ溝
２５ｆ フランジ部

Claims (6)

1. 電動モータの回転力を、該電動モータの駆動軸に連結されたウォームと、該ウォームに噛合するウォームホイールとを介して、操舵補助力を付与する減速機構を備えた電動パワーステアリング装置であって、
   前記減速機構のハウジングは、内周面に雌ネジ溝が形成されたモータ取付部を備え、
   前記電動モータのモータケースは、外周面に雄ネジ溝が形成された被モータ取付部を前記駆動軸側の端部に備え、
   前記電動モータは、前記被モータ取付部の前記雄ネジ溝を前記モータ取付部の前記雌ネジ溝に螺合させることにより、前記ハウジングに支持固定されたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 前記雄ネジ溝には、前記電動モータを前記ハウジングに締め付け固定するためのロックナットが螺合された請求項１記載の電動パワーステアリング装置。
3. 前記ロックナットと前記モータ取付部との間には、防振部材が介在された請求項２記載の電動パワーステアリング装置。
4. 前記モータケースの外周面には、前記電動モータを前記モータ取付部にねじ込み固定する際の把持部として、少なくとも１組の対向する平面部が形成された請求項１ないし３の何れかに記載の電動パワーステアリング装置。
5. 電動モータの回転力を、該電動モータの駆動軸に連結されたウォームと、該ウォームに噛合するウォームホイールとを介して、操舵補助力を付与する減速機構を備えた電動パワーステアリング装置であって、
   前記減速機構のハウジングは、内周面に雌ネジ溝が形成されたモータ取付部を備え、
   前記電動モータのモータケースは、外周面に雄ネジ溝が形成されたネジ式固定リングを前記駆動軸側の端部に備え、
   前記電動モータは、前記ネジ式固定リングの前記雄ネジ溝を前記モータ取付部の前記雌ネジ溝に螺合させることにより、前記ハウジングに支持固定されたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
6. 前記ネジ式固定リングの基端側に形成されたフランジ部と前記モータ取付部との間に、防振部材が介在された請求項５記載の電動パワーステアリング装置。

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