JP2007300739A - モータハーネス固定部材、モータユニット及び電動位置調整式ステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】電動モータのモータハーネスを配線経路を特定しながら容易に固定する
【解決手段】電動モータ10のケース体32における回転軸の突出側とは反対側に装着してモータハーネス81を固定するモータハーネス固定部材83であって、前記ケース体32に形成された凸部32aが挿通される円筒面を有する孔部85と、該孔部85の一方の端部に形成され、当該孔部の軸方向と直交する方向に延在する平面当接部86と、前記孔部85の他端側に当該孔部85の軸方向と直交する方向に延長される前記モータハーネス81を案内する案内溝87とを形成した装着部84を備えている。
【選択図】図5
【解決手段】電動モータ10のケース体32における回転軸の突出側とは反対側に装着してモータハーネス81を固定するモータハーネス固定部材83であって、前記ケース体32に形成された凸部32aが挿通される円筒面を有する孔部85と、該孔部85の一方の端部に形成され、当該孔部の軸方向と直交する方向に延在する平面当接部86と、前記孔部85の他端側に当該孔部85の軸方向と直交する方向に延長される前記モータハーネス81を案内する案内溝87とを形成した装着部84を備えている。
【選択図】図5
Description
本発明は、モータハーネスを固定するモータハーネス固定部材、この固定部材を備えたモータユニット及びこのモータユニットを備えた電動位置調整式ステアリング装置に関する。
この種のモータユニットとしては、例えば減速機付き小型モータに供給される電流を流す給電線をモータ側端子に電気的に接続するための電気的入力部をギヤケースに設け、電気的入力部は、コネクタ接続タイプの給電線を接続するために設けられたコネクタ用のアダプタを装着する第1の接続手段と、ハーネスタイプの給電線を接続するために設けられ、モータ側端子に芯線が電気的に接続された給電線の接続部を収納し、且つ給電線を案内指示する第2の接続手段とを備えた減速機付き小型モータが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開平10−225048号公報(第1頁、第3頁、図4、図14)
しかしながら、上記特許文献1に記載の従来例にあっては、減速機付き小型モータにコネクタタイプとハーネスタイプとの双方の形式の給電線を接続することができるものであるが、給電線の配線経路を特定することはできず、給電線の配線方向を特定するには別途結束具等を使用して給電線を固定せざるを得ないという未解決の課題がある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、給電線としてのモータハーネスの配線経路を特定しながら容易に固定することができるモータハーネス固定部材、これを使用したモータユニット及びモータユニットを適用した電動位置調整式ステアリング装置を提供することを目的としている。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、給電線としてのモータハーネスの配線経路を特定しながら容易に固定することができるモータハーネス固定部材、これを使用したモータユニット及びモータユニットを適用した電動位置調整式ステアリング装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、請求項1に係るモータハーネス固定部材は、電動モータのケース体における出力軸の突出側とは反対側に装着してモータハーネスを固定するモータハーネス固定部材であって、前記ケース体に形成された凸部が挿通される円筒面を有する孔部と、該孔部の一方の端部に形成され、当該孔部の軸方向と直交する方向に延在する平面当接部と、前記孔部の他端側に前記モータハーネスを案内する案内溝とを形成した装着部を備えたことを特徴としている。
また、請求項2に係るモータハーネス固定部材は、請求項1に係る発明において、前記装着部は、合成樹脂材及びゴム材の何れか一方で成形されていることを特徴としている。
さらに、請求項3に係るモータハーネス固定部材は、請求項1に係る発明において、前記装着部は、放熱効果を有する高熱伝導材料で形成されていることを特徴としている。
さらにまた、請求項4に係るモータハーネス固定部材は、請求項1又は3に係る発明において、前記装着部は、放熱部を備えていることを特徴としている。
さらに、請求項3に係るモータハーネス固定部材は、請求項1に係る発明において、前記装着部は、放熱効果を有する高熱伝導材料で形成されていることを特徴としている。
さらにまた、請求項4に係るモータハーネス固定部材は、請求項1又は3に係る発明において、前記装着部は、放熱部を備えていることを特徴としている。
なおさらに、請求項5に係るモータハーネス固定部材は、請求項1に記載の発明において、前記装着部は、防音効果を有する材料で形成されていることを特徴としている。
また、請求項6に係るモータハーネス固定部材は、請求項1に係る発明において、前記装着部は、吸音効果を有する形状に構成されていることを特徴としている。
さらに、請求項7に係るモータハーネス固定部材は、請求項1〜6の何れか1つに係る発明において、前記装着部は、前記ケース体に圧入及びスナップフィットの少なくとも一方によって保持されることを特徴としている。
また、請求項6に係るモータハーネス固定部材は、請求項1に係る発明において、前記装着部は、吸音効果を有する形状に構成されていることを特徴としている。
さらに、請求項7に係るモータハーネス固定部材は、請求項1〜6の何れか1つに係る発明において、前記装着部は、前記ケース体に圧入及びスナップフィットの少なくとも一方によって保持されることを特徴としている。
さらにまた、請求項8に係るモータユニットは、出力軸の突出側とは反対側に軸方向に突出する凸部を有するケース体を備えた電動モータと、前記ケース体の出力軸の突出側に接続されたモータハーネスと、前記ケース体の凸部に前記孔部を嵌合させた請求項1乃至7の何れか1項に記載のモータハーネス固定部材とを備え、前記モータハーネスをケース体に沿わせてから前記モータハーネス固定部材の案内溝に挿通することにより固定支持するようにしたことを特徴としている。
なおさらに、請求項9に係るモータユニットは、請求項8に係る発明において、前記ケース体に沿わせたモータハーネスを結束バンドで結束するようにしたことを特徴としている。
また、請求項10に係る電動位置調整式ステアリング装置は、ステアリングシャフトを回転自在に支持するステアリングコラムの位置調整を行うアクチュエータに請求項8に記載のモータユニットを適用したことを特徴としている。
また、請求項10に係る電動位置調整式ステアリング装置は、ステアリングシャフトを回転自在に支持するステアリングコラムの位置調整を行うアクチュエータに請求項8に記載のモータユニットを適用したことを特徴としている。
本発明によれば、モータハーネス固定部材が、円筒形状の孔部とその一端側に形成した平面当接部と、この平面当接部とは反対側の端部に形成したモータハーネスを案内する案内溝とを有する装着部を備えているので、この装着部を電動モータに装着することにより、簡易な構成で電動モータのモータハーネスを所定の経路で容易に固定することができるという効果が得られる。
また、電動モータと上記モータハーネス固定部材とモータハーネスとでモータユニットを構成することにより、モータハーネスの配線処理を容易に行うことができるモータユニットを提供することができる。
さらに、上記モータユニットをステアリングの位置調整を行うアクチュエータに適用することにより、モータハーネスの配線処理を容易に行って組付け性の良い電動位置調整式ステアリング装置を提供することができる。
また、電動モータと上記モータハーネス固定部材とモータハーネスとでモータユニットを構成することにより、モータハーネスの配線処理を容易に行うことができるモータユニットを提供することができる。
さらに、上記モータユニットをステアリングの位置調整を行うアクチュエータに適用することにより、モータハーネスの配線処理を容易に行って組付け性の良い電動位置調整式ステアリング装置を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明を電動位置調整式ステアリング装置に適用した場合の一実施形態を示す全体構成図、図2は電動チルト式ステアリング装置の具体的構成を示す構成図、図3は図2のA−A線断面図である。
図1において、電動位置調整式ステアリング装置としての電動チルト式ステアリング装置16は、車両の前後方向に延長し、車両後方側にステアリングホイール8を固定したステアリングシャフト9を、車体に支持したステアリングコラム1の内側に回転自在に支持している。このステアリングシャフト9の車両前方側端部は、両端に自在継手17a、17bを有する中間シャフト18を介してステアリングギヤ19の入力軸に、操舵トルクを伝達可能に連結されている。このステアリングギヤ19は図示しないが入力軸に連結されたピニオンとこのピニオンと噛合するラックを有するラック軸とを有するラックピニオン機構で構成され、ラック軸がタイロッド20を介して転舵輪STに連結されている。そして、ステアリングホイール8を操舵することにより、操舵トルクがステアリングギヤ19に伝達され、その出力軸となるラック軸からタイロッド20を介して転舵輪STに伝達されることにより、ステアリングホイール8の回転方向に応じて転舵輪STが転舵される。
図1は、本発明を電動位置調整式ステアリング装置に適用した場合の一実施形態を示す全体構成図、図2は電動チルト式ステアリング装置の具体的構成を示す構成図、図3は図2のA−A線断面図である。
図1において、電動位置調整式ステアリング装置としての電動チルト式ステアリング装置16は、車両の前後方向に延長し、車両後方側にステアリングホイール8を固定したステアリングシャフト9を、車体に支持したステアリングコラム1の内側に回転自在に支持している。このステアリングシャフト9の車両前方側端部は、両端に自在継手17a、17bを有する中間シャフト18を介してステアリングギヤ19の入力軸に、操舵トルクを伝達可能に連結されている。このステアリングギヤ19は図示しないが入力軸に連結されたピニオンとこのピニオンと噛合するラックを有するラック軸とを有するラックピニオン機構で構成され、ラック軸がタイロッド20を介して転舵輪STに連結されている。そして、ステアリングホイール8を操舵することにより、操舵トルクがステアリングギヤ19に伝達され、その出力軸となるラック軸からタイロッド20を介して転舵輪STに伝達されることにより、ステアリングホイール8の回転方向に応じて転舵輪STが転舵される。
ステアリングコラム1は、図2に示すように、その車両前方端部(図2の左端部)を、車体側部材21に固定したロアブラケット22の下端部に、上下方向に揺動自在に支持されている。すなわち、ロアブラケット22は、その下端部にステアリングコラム1に直交する方向に突設されたピボットピン23を回転自在に支持しており、このピボットピン23を中心にしてステアリングコラム1が上下方向に揺動自在に支持されている。
一方、ステアリングコラム1の車両後端側端部(図2の右端部)は、車体側部材21に固定したアッパブラケット24により、上下動可能に支持されている。このアッパブラケット24は、車体側部材21に取付ける取付板部25と、この取付板部25の後端(図2の右端)から下方に伸びるステアリングコラム支持用板部26とで側面から見てL字状に形成されている。ステアリングコラム支持用板部26には、図3に示すように、上下方向に延長する長孔27が形成され、この長孔27内に、ステアリングコラム1の後端部が上下方向に移動可能に挿通されている。
ステアリングコラム1の外周面の幅方向片側(図2の表側、図3の左側)に、アッパブラケット24のステアリングコラム支持用板部26と略平行にコ字状のボールねじ軸支持用ブラケット28が一体に形成されている。このブラケット28には、その上下のアッパ支持部29とロア支持部30との間にボールねじ軸31が配置され、その上下両端部が図示しない転がり軸受により回転自在に支持されている。
ボールねじ軸31には、図2及び図3に示すようにボールナット45がボールを介在して螺合され、このボールナット45の車両後方側端面にボール部48と軸部49とからなるボールスタッド50の軸部49が固定されている。ボールスタッド50のボール部48は前記アッパブラケット24のステアリングコラム支持用板部26の車両後方側端面に突出形成された円筒状のスリーブ46内に係合されている。なお、回転運動を直線運動に変換する機構としては上述したボールねじを適用する場合に限らず、ねじ軸に直接ナットを螺合させるようにしてもよい。
また、ボールねじ軸支持用ブラケット28には、電動モータ10の例えば断面矩形のケース体32が固定されていると共に、このケース体32の後端側(図2の右端側)にハウジング33が連接され、図示しないボルトにより締結されている。
また、ボールねじ軸支持用ブラケット28には、電動モータ10の例えば断面矩形のケース体32が固定されていると共に、このケース体32の後端側(図2の右端側)にハウジング33が連接され、図示しないボルトにより締結されている。
この電動モータ10は、直流モータで構成され、図4に示すように、ケース体32のハウジング33とは反対側のモータ端面EFから軸方向に外方に延長する凸部32bが形成されている。そして、ケース体32の凸部32a内に配設された滑り軸受14a及びハウジング33の車両前方側及び後方側に配設された滑り軸受14b,14cによって回転自在に支持された回転軸11を有する。この回転軸11にはケース体32内位置にコイルを巻装したロータ36が形成され、このロータ36に対向するケース体32の内周面にステータ37が固定されている。また、回転軸11には、ハウジング33の車両前方側(図4の左端側)に対向する位置にロータ36の各コイルに電気的に接続されたコンミテータ(整流子)38が配設され、このコンミテータ38にハウジング33に着脱自在に配設された給電のためのブラシ39が摺接されている。さらに、回転軸11には、滑り軸受14b及び滑り軸受14c間の外周面にハウジング33から露出させたウォーム42が形成され、このウォーム42に図2及び図3に示すように前述したボールねじ軸31に連結されたウォームホイール44が噛合されている。なお、ウォーム42は回転軸11に一体に形成してもよいし、回転軸11とは別体に構成して組立時に回転軸11に連結するようにしてもよい。
また、回転軸11の滑り軸受14a側の端面にはケース体32の凸部32aの底面に配設された端面ブッシュ70aが係合し、滑り軸受14c側の端面には端面ブッシュ70bを介して予圧付与機構71が配設されている。この予圧付与機構71は、ハウジング33の車両後方端面に形成された雌ねじ72と、この雌ねじ72に螺合する雄ねじを外周面に形成して端面ブッシュ70bを押圧するスタッド73と、このスタッド73の雄ねじに螺合する止めナット74とで構成されている。この予圧付与機構71では、スタッド73を締め込むことにより、端面ブッシュ70bを介して回転軸11を図4で見て左方に押圧し、回転軸11の左端を端面ブッシュ70aに当接させることにより、端面ブッシュ70aで予圧荷重を受けるようにし、スタッド73で所定の予圧荷重をかけた状態で止めナット74をハウジング33の端面に当接させることによりスタッド73の回り止めを行う。このように、予圧付与機構71により回転軸11に軸方向の予圧をかけているので、回転軸11の両端とこれらに接触する端面ブッシュ70a及び70bとの間で生じる摩擦による発熱が生じる。
さらに、電動モータ10のケース体32のハウジング33との連接部には、モータユニットMUの側面図である図5に示すように、ブラシ39に給電するためのモータハーネス結合部80が形成され、このモータハーネス結合部80にモータハーネス81が結合されている。
一方、電動モータ10のケース体32に形成された凸部32aにモータハーネス固定部材83が装着されている。
このモータハーネス固定部材83は、図5、モータユニットMUの正面図である図6及びモータハーネス固定部材83の平面図である図7に示すように、電動モータ10の回転軸11と同軸上に配設され且つ電動モータ10のケース体32の断面形状内に納まる大きさの円筒状の装着部84を有する。
一方、電動モータ10のケース体32に形成された凸部32aにモータハーネス固定部材83が装着されている。
このモータハーネス固定部材83は、図5、モータユニットMUの正面図である図6及びモータハーネス固定部材83の平面図である図7に示すように、電動モータ10の回転軸11と同軸上に配設され且つ電動モータ10のケース体32の断面形状内に納まる大きさの円筒状の装着部84を有する。
この装着部84は、図5〜図7に示すように、回転軸11の中心軸と同軸の円筒面を有する電動モータ10のケース体32の凸部32aが手で押し込める程度で圧入される軸方向に貫通した孔部85と、この孔部85のモータ端面EF側に形成された孔部85の軸方向と直交する平面当接部86と、孔部85の平面当接部86とは反対側に形成された孔部85の軸方向とは直交する方向に形成されたモータハーネス81を案内する案内溝87とで構成されている。
ここで、案内溝87は、図5に示すように、装着部84をケース体32のモータ端面EFに装着した際に、ケース体32の凸部32aの先端に対して所定距離だけ離間した位置に形成されている(つまり、案内溝87の底部87aと凸部32aとの間にスキマを設けている)。この所定距離は、前述した凸部32a内の回転軸11と端面ブッシュ70aとの摩擦による発熱からモータハーネス81を保護することができる距離に設定されている。この案内溝87は、装着部84の外周面上の一部から孔部85の中心軸を通って反対側の外周面に至る平坦面の底部87aと、この底部87aを挟む側壁87b及び87cとで構成されている。側壁87b及び87cの高さはモータハーネス81の半径以上の高さに設定され、モータハーネス81が案内溝87から飛び出すことなく案内されるに十分な高さとされている。案内溝87の幅はモータハーネス81が収まるようにモータハーネス81の直径以上あればよい。また、モータハーネス固定部材83は合成樹脂材を射出成形することにより形成されている。
そして、モータハーネス固定部材83を、その案内溝87の一端が電動モータ10のモータハーネス結合部80と対向するように位置決めして、ケース体32の凸部32aを孔部85に嵌挿し、平面当接部86をケース体32のモータ端面EFに当接させて、ケース体32に装着する。この状態で、モータハーネス結合部80に結合したモータハーネス81をケース体32の外周面に軸方向に沿わせることにより、モータハーネス81がモータハーネス固定部材83の案内溝87位置に到達し、この案内溝87の底部87aに沿って折り曲げながら反対側の端部から再びケース体32の外周面を軸方向に沿わせてハウジング側に戻し、この状態で、ケース体32の軸方向中間位置の外周面を結束バンド90で結束することにより、モータハーネス81を所定の経路を通って配線することができる。すなわち、モータハーネス81を定位置に固定することができる。なお、結束バンド90で結束する際に、モータハーネス81に張力を付与した状態で結束するようにしてもよい。
このように、モータハーネス81を固定し、モータハーネス81の自由端に電源コネクタ82を装着しておくことにより、電動チルト式ステアリング装置の車体組み付け後に行うモータハーネス81と電動モータ10を駆動するモータ制御装置(図示せず)との電源供給線との接続を行う場合に、モータハーネス81のコネクタが定位置に配置されることにより、コネクタの捜索を容易に行うことができ、電源供給線のコネクタとの接続を容易に行うことができる。
次に、上記第1の実施形態の動作を説明する。
先ず、ボールねじ軸支持用ブラケット28に、ボールねじ軸31及びウォームホイール44を保持する。一方、電動モータ10のケース体32にモータハーネス固定部材83でモータハーネス81を定位置に固定してから結束バンド90で結束するモータサブ組立を行ってからケース体32をハウジング33に取付けてモータユニットMUを構成し、このモータユニットMUをボールねじ軸支持用ブラケット28に取付ける。
先ず、ボールねじ軸支持用ブラケット28に、ボールねじ軸31及びウォームホイール44を保持する。一方、電動モータ10のケース体32にモータハーネス固定部材83でモータハーネス81を定位置に固定してから結束バンド90で結束するモータサブ組立を行ってからケース体32をハウジング33に取付けてモータユニットMUを構成し、このモータユニットMUをボールねじ軸支持用ブラケット28に取付ける。
モータサブ組立は、図5〜図7に示すように、先ず、回転軸11を回転自在に保持した電動モータ10のケース体32に形成したモータハーネス結合部80に、一端にコネクタ82を配設したモータハーネス81の他端の芯線を結合し、次いで、又はその前にケース体32の凸部32aにモータハーネス固定部材83を、案内溝87の一端がモータハーネス結合部80に対向するように位置決めして孔部85に凸部32aを嵌挿し、且つ平面当接部86がケース体32のモータ端面EFに当接するように装着する。そして、芯線をモータハーネス結合部80に接続したモータハーネス81をケース体32の外周面に軸方向に沿ってモータ端面EFに向けて延長させ、ケース体32のモータ端面EFからモータハーネス固定部材83の案内溝87内を通るように折り曲げ、再度ケース体32のモータ端面EFから外周面を軸方向に沿ってハウジング33側に向けて延長させてから結束バンド90でケース体32の上下のモータハーネス81を含めてケース体32の軸方向の中央位置で円周方向に結束することにより、モータハーネス81の配線を行ってモータサブ組立を終了し、このモータサブ組立を終了したケース体32をハウジング33に取付けて一体化し、モータユニットMUを構成する。
このように、ケース体32の凸部32aにモータハーネス固定部材83を装着し、その案内溝87にモータハーネス81を案内させて折り返すことにより、不定形のモータハーネス81の配線経路を常に一定の経路としてレイアウト性を保証することができると共に、モータハーネス81の折れ曲がりを防止することができ、作業性が良く、モータハーネス配線作業を短時間で終了することができる。
しかも、モータハーネス81をケース体32の外周面から浮き上がることなく確実に沿わせて配線することが可能となるので、後述するようにモータユニットMUを電動チルト式ステアリング装置16に装着した状態で、電動チルト式ステアリング装置16を車体側部材21に装着する際に、昨今の車両レイアウト事情により近接する部品が多い場合に、モータハーネス81が近接部品に引っ掛かって損傷したり、作動不良が発生したり、他の部品との接触により異音が発生したりすることを確実に防止することができる。
さらに、電動モータ10のモータ端面EFにモータハーネス固定部材83を装着した際に、ケース体32に形成された凸部32aの端面と案内溝87の底部87aとの間が所定距離だけ離間されているので、ケース体32の凸部32a内に配設された端面ブッシュ70aと回転軸11の端面との摩擦接触によって、回転軸11の回転時に発生する発熱から案内溝87で案内されるモータハーネス81を保護することができ、モータハーネス81の被覆の溶損を防止することができる。
さらにまた、モータハーネス固定部材83を合成樹脂材を射出成形することにより形成すると、モータハーネス固定部材83を低コストで容易に製造することができる。
そして、モータユニットMUを組込んだ電動チルト式ステアリング装置16を構成するステアリングコラム1を車体側部材21に装着するには、ステアリングコラム1をアッパブラケット24のステアリングコラム支持用板部26における長孔27内に挿通すると共に、ボールナット45に固定したボールスタッド50のボール部48をアッパブラケット24のステアリングコラム支持用板部26に形成したスリーブ46に係合させた状態で、ステアリングコラム1のピボットピン23をロアブラケット22に支持させることにより、車体側部材21への組付けを完了する。
そして、モータユニットMUを組込んだ電動チルト式ステアリング装置16を構成するステアリングコラム1を車体側部材21に装着するには、ステアリングコラム1をアッパブラケット24のステアリングコラム支持用板部26における長孔27内に挿通すると共に、ボールナット45に固定したボールスタッド50のボール部48をアッパブラケット24のステアリングコラム支持用板部26に形成したスリーブ46に係合させた状態で、ステアリングコラム1のピボットピン23をロアブラケット22に支持させることにより、車体側部材21への組付けを完了する。
このステアリングコラム1を組付けた状態で、図2に示すように、ボールねじ軸31の略中間位置にボールナット45が位置し、ボールナット45に形成されたボールスタッド50のボール部48がアッパブラケット24のステアリングコラム支持用板部26に設けられた円筒状のスリーブ46内に係合している。
この状態から、例えば運転者が運転席に着座して、ステアリングコラム1のチルト角を調整したい場合には、例えばステアリングコラム1の脇に配置したステアリングコラム1のアップ/ダウンを指示するチルト調整用スイッチ(図示せず)を操作することにより、電動モータ10を正逆転駆動してチルト角を調整することができる。
この状態から、例えば運転者が運転席に着座して、ステアリングコラム1のチルト角を調整したい場合には、例えばステアリングコラム1の脇に配置したステアリングコラム1のアップ/ダウンを指示するチルト調整用スイッチ(図示せず)を操作することにより、電動モータ10を正逆転駆動してチルト角を調整することができる。
すなわち、チルト調整用スイッチでチルトアップを選択すると、図示しないモータ制御装置によって電動モータ10が例えば逆転駆動され、これによってウォーム42及びウォームホイール44を介してボールねじ軸31が逆転されることにより、ボールナット45がボールねじ軸支持用ブラケット28のロア支持部30側に向かって移動することになる。しかしながら、ボールナット45はこれに固定されたボールスタッド50のボール部48が車体側部材21に固定されたアッパブラケット24のステアリングコラム支持用板部26に固定された円筒状のスリーブ46内に係合しているので、ボールナット45は上下方向に移動することはなく、逆にボールねじ軸31が上方に移動することになり、ボールねじ軸支持用ブラケット28を介してステアリングコラム1がロアブラケット22のピボットピン23を支点としてアッパブラケット24におけるステアリングコラム支持用板部26の長孔27に案内されてチルトアップすることになる。そして、ステアリングコラム1が所望のチルトアップ位置となったときにチルト調整用スイッチをオフ状態に復帰させることにより、電動モータ10の逆転駆動が停止されてステアリングコラム1が所望のチルトアップ位置を保持する。
同様に、ステアリングコラム1をチルトダウンさせる場合には、チルト調整用スイッチ(図示せず)でチルトダウンを選択して、図示しないモータ制御装置で電動モータ10を正転駆動することにより、ウォーム42及びウォームホイール44を介してボールねじ軸31が正転駆動される。このため、ステアリングコラム1がアッパブラケット24のステアリングコラム支持用板部26の長孔27で案内されてロアブラケット22のピボットピン23を支点としてチルトダウンする。そして、ステアリングコラム1が所望のチルトダウン位置に達したときにチルト調整用スイッチをオフ状態とすることにより、電動モータ10の駆動が停止されて所望のチルトダウン位置を保持する。
このように、電動モータ10を正逆転駆動することにより、ステアリングコラム1がピボットピン23を中心として上下方向に揺動してチルト位置を調整することができるものであるが、このステアリングコラム1の上下方向の揺動に応じてボールナット45に固定されているボールスタッド50のスリーブ46に対する軸方向位置及び角度が変化することになる。しかしながら、ボールスタッド50のボール部48がスリーブ46に係合しているので、ボールスタッド50の軸方向位置や角度が変化してもボール部48が軸方向に摺動したり摺接点が円周方向に移動したりすることにより、ボール部48とスリーブ46との係合関係が崩れることはなく、チルト動作を円滑に行うことができる。
なお、上記第1の実施形態においては、モータハーネス固定部材83の案内溝87の底部87aが平坦面である場合について説明したが、これに限定されるものではなく、多角形面や円弧面等とすることができる。
なお、上記第1の実施形態においては、モータハーネス固定部材83の案内溝87の底部87aが平坦面である場合について説明したが、これに限定されるものではなく、多角形面や円弧面等とすることができる。
次に、本発明を適用し得る電動位置調整式ステアリング装置としての電動テレスコ式ステアリング装置を図8及び図9について説明する。ここで、図8及び図9は電動テレスコ式ステアリング装置の側面図及び下面図である。
この電動テレスコ式ステアリング装置62は、ステアリングコラム1が円筒状の外筒2と、この外筒2に回転方向には規制され軸方向には摺動自在に保持されたステアリングシャフト9を回転自在に保持した内筒3とで構成されている。外筒2の下端部には、軸方向に延長して内筒3を露出させる開口部100が形成されている。
この電動テレスコ式ステアリング装置62は、ステアリングコラム1が円筒状の外筒2と、この外筒2に回転方向には規制され軸方向には摺動自在に保持されたステアリングシャフト9を回転自在に保持した内筒3とで構成されている。外筒2の下端部には、軸方向に延長して内筒3を露出させる開口部100が形成されている。
そして、外筒2の開口部100の軸方向両端位置にボールねじ軸保持板部101a及び101bが一体に形成され、これらボールネジ軸保持板部101a及び101b間に図示しない転がり軸受で回転自在に保持されたボールねじ軸31が回転自在に配設されている。このボールネジ軸31には前述した第1の実施形態と同様に車両前方側(図8で左端側)にウォームホイール44が一体に取付けられている。
そして、ボールねじ軸31にボールを介してボールナット45が螺合され、このボールナット45にボール部48と軸部49とを有するボールスタッド50が固定これ、そのボール部48が内筒3の開口部100から露出する外周面に取付けられた円筒状のスリーブ46に係合されている。この場合も、前述した第1の実施形態と同様にボールねじに変えてねじ軸とこれに螺合するナットを適用することができる。
一方、車両前方側のボールネジ軸保持板部101aには前述した第1の実施形態と同様の構成を有するモータユニットMUが取付けられ、その回転軸11に形成されたウォーム42(回転軸11と一体であっても別体であってもよい)がボールねじ軸31に取付けられたウォームホイール44に噛合されている。
一方、車両前方側のボールネジ軸保持板部101aには前述した第1の実施形態と同様の構成を有するモータユニットMUが取付けられ、その回転軸11に形成されたウォーム42(回転軸11と一体であっても別体であってもよい)がボールねじ軸31に取付けられたウォームホイール44に噛合されている。
この第2の実施形態によると、ステアリングコラム1の例えば外筒2に設けたテレスコ調整スイッチ(図示せず)で内筒2の伸長(又は収縮)を選択することにより、図示しないモータ制御装置で電動モータ10を例えば正転(又は逆転)させることにより、ボールねじ軸31を正転(又は逆転)させ、ボールナット45を車両前方側(又は車両後方側)に移動させることにより、ステアリングコラム1の外筒2に対して内筒3を車両前方側(又は車両後方側)に移動させてステアリングホイール8を運転者から離間(又は接近)させることができる。
この第2の実施形態でも、モータユニットMUとしては前述した第1の実施形態と同様の構成を有するので、モータハーネス固定部材83によってモータハーネス81をケース体32に沿わせた所定経路で案内することができ、前述した第1の実施形態と同様の効果が得られる。
この第2の実施形態でも、モータユニットMUとしては前述した第1の実施形態と同様の構成を有するので、モータハーネス固定部材83によってモータハーネス81をケース体32に沿わせた所定経路で案内することができ、前述した第1の実施形態と同様の効果が得られる。
次に、本発明に係るモータユニットMUの第2の実施形態を図10及び図11について説明する。ここで、図10はモータユニットの側面図及び図11は端面側から見た矢視図である。
このモータユニットMUの第2の実施形態では、モータハーネス固定部材83を構成する装着部84が、電動モータ10のケース体32における凸部32aを内嵌する円筒面の孔部105と、この孔部105のモータ側開放端面に形成された孔部105の軸方向と直交し且つ電動モータ10のケース体32の端面形状と同一形状を有する方形状の平面当接部106と、孔部105の開放端面とは反対側に形成されたモータハーネス81を案内する案内溝107とで構成されている。
このモータユニットMUの第2の実施形態では、モータハーネス固定部材83を構成する装着部84が、電動モータ10のケース体32における凸部32aを内嵌する円筒面の孔部105と、この孔部105のモータ側開放端面に形成された孔部105の軸方向と直交し且つ電動モータ10のケース体32の端面形状と同一形状を有する方形状の平面当接部106と、孔部105の開放端面とは反対側に形成されたモータハーネス81を案内する案内溝107とで構成されている。
ここで、案内溝107は、平面当接部106の短辺の中央位置から孔部105の中心軸を通って反対側の平面当接部106の短辺の中央部に至る円弧状の底部107aと、この底面107aを挟む側壁107b及び107cとで構成されている。ここで、モータ端面EFにモータハーネス固定部材83を装着した際に、ケース体32の凸部32aとこれに対向する案内溝87の底部107aとの間が所定距離だけ離間されている。この所定距離は、前述した凸部32a内の回転軸11と端面ブッシュ70aとの摩擦による発熱からモータハーネス81を保護することができる距離に設定されている。
そして、モータハーネス固定部材83を、その平面当接部106を電動モータ10におけるケース体32のモータ端面EFと対面させた状態で、孔部105内に電動モータ10におけるケース体32の凸部32aを圧入して平面当接部106をケース体32のモータ端面EFに当接させることにより、ケース体32に装着する。
この状態では、モータハーネス固定部材83の装着部84に形成した案内溝107の一方の端部が電動モータ10のケース体32に形成されたモータハーネス結合部80に対向することになる。この状態でモータハーネス結合部80に芯線を結合したモータハーネス81をケース体32のモータ端面EFに向けて軸方向に沿わせてモータハーネス固定部材83位置に延長させると、モータハーネス81が丁度案内溝107の一端に到達することになり、この案内溝107の円弧状の底面87に沿わせて曲げるとケース体32のモータ端面EFに達し、その後ハウジング33側に向けてケース体32に沿って延長させてからケース体32の軸方向の略中央位置で結束バンド90によって固定する。
このため、上述した第1の実施形態と同様に、モータハーネス81をケース体32の所定経路で沿わせることができ、不定形であるモータハーネス81のレイアウト性を向上させる等の効果を得ることができる。
しかも、モータハーネス固定部材83の平面当接部106が電動モータ10のケース体32の端面と同一形状に形成されているので、前述した第1の実施形態のようにケース体32とモータハーネス固定部材83との間でモータハーネス81の案内面が形成されずモータハーネス81が宙に浮く状態となることを確実に防止することができ、モータハーネス81の案内を確実に行うことができる。
しかも、モータハーネス固定部材83の平面当接部106が電動モータ10のケース体32の端面と同一形状に形成されているので、前述した第1の実施形態のようにケース体32とモータハーネス固定部材83との間でモータハーネス81の案内面が形成されずモータハーネス81が宙に浮く状態となることを確実に防止することができ、モータハーネス81の案内を確実に行うことができる。
次に、本発明に係るモータユニットMUの第3の実施形態を図12及び図13について説明する。ここで、図12及び図13はモータユニットMUの側面図及び下面図である。
このモータユニットMUの第3の実施形態では、前述したモータユニットMUの第2の実施形態において、モータハーネス固定部材83を鉄、アルミニウム、銅等の熱伝導率の高い金属材料で形成すると共に、案内溝107を除く面に図13の左右方向に多数の溝を形成することにより多数の冷却フィン108を形成して、放熱効果を高めるようにしている。この場合、冷却フィン108を形成する溝の方向は、上記に限定されるものではなく、図12から見て上下方向又は斜め方向に延びる溝にでもよいし、図12から見て上下方向、左右方向の両方を組み合わせた溝でもよい。
このモータユニットMUの第3の実施形態では、前述したモータユニットMUの第2の実施形態において、モータハーネス固定部材83を鉄、アルミニウム、銅等の熱伝導率の高い金属材料で形成すると共に、案内溝107を除く面に図13の左右方向に多数の溝を形成することにより多数の冷却フィン108を形成して、放熱効果を高めるようにしている。この場合、冷却フィン108を形成する溝の方向は、上記に限定されるものではなく、図12から見て上下方向又は斜め方向に延びる溝にでもよいし、図12から見て上下方向、左右方向の両方を組み合わせた溝でもよい。
このように、モータハーネス固定部材83に冷却フィン108を形成することにより、放熱性を高めることができ、前述した第1の実施形態で説明したように、予圧付与機構71によって回転軸11に予圧を与えることにより、回転軸11の両端面とこれらに当接する端面ブッシュ70a及び70bとの間の摩擦により発熱状態となるが、発生した熱がケース体32の凸部32aと嵌合するモータハーネス固定部材83の孔部105から装着部84に形成された冷却フィン108で放熱されることにより、少なくとも端面ブッシュ70a側での発熱を効率よく放熱することができる。
なお、上記モータユニットMUの第3の実施形態においては、放熱構造として冷却フィン108を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、装着部84をハニカム構造などの表面積を増加させる放熱構造を適用するようにしてもよく、さらには放熱構造を設けることなく、熱伝導率の高い材料で装着部84を形成して放熱構造を省略するようにしてもよい。
次に、本発明によるモータユニットMUの第4の実施形態を図14及び図15について説明する。ここで、図14及び図15はモータユニットMUの側面図及び下面図である。
このモータユニットMUの第4の実施形態では、前述したモータユニットMUの第2の実施形態において、モータハーネス固定部材83を構成する装着部84をエチレンプロピレンゴム(EPDM)、ウレタンゴム(U)、アクリルニトリルゴム(NBR)等のゴム材や樹脂などの弾性特性を有する防振・制振材料で構成したことを除いては図5及び図6と同様の構成を有する。ここで、図15に示すように、装着部84の案内溝107を挟む何れか一方側にスリットSLを形成すると、ケース体32の凸部32aを圧入する孔部105の寸法精度を低くすることができる。
このモータユニットMUの第4の実施形態によると、モータハーネス固定部材83を構成する装着部84が防振・制振材料で形成されているので、モータユニットMUにおける第1の実施形態の効果に加えて、電動モータ10の回転駆動時に発生する振動を抑制する防振・制振効果を発揮することができる。
このモータユニットMUの第4の実施形態では、前述したモータユニットMUの第2の実施形態において、モータハーネス固定部材83を構成する装着部84をエチレンプロピレンゴム(EPDM)、ウレタンゴム(U)、アクリルニトリルゴム(NBR)等のゴム材や樹脂などの弾性特性を有する防振・制振材料で構成したことを除いては図5及び図6と同様の構成を有する。ここで、図15に示すように、装着部84の案内溝107を挟む何れか一方側にスリットSLを形成すると、ケース体32の凸部32aを圧入する孔部105の寸法精度を低くすることができる。
このモータユニットMUの第4の実施形態によると、モータハーネス固定部材83を構成する装着部84が防振・制振材料で形成されているので、モータユニットMUにおける第1の実施形態の効果に加えて、電動モータ10の回転駆動時に発生する振動を抑制する防振・制振効果を発揮することができる。
次に、本発明によるモータユニットMUの第5の実施形態を図16及び図17について説明する。ここで、図16及び図17はモータユニットの側面図及び下面図である。
このモータユニットMUの第5の実施形態では、前述したモータユニットMUの第2の実施形態において、モータハーネス固定部材83を構成する装着部84を六角形状の空胴部が図17の左右方向に延長するハニカム構造として吸音効果を発揮するようにしたことを除いては図10及び図11と同様の構成を有する。ここで、ハニカム構造の空洞部の延長方向は、上記に限定されるものではなく、図16で見て上下方向や左右方向でもよい。
このモータユニットMUの第5の実施形態では、前述したモータユニットMUの第2の実施形態において、モータハーネス固定部材83を構成する装着部84を六角形状の空胴部が図17の左右方向に延長するハニカム構造として吸音効果を発揮するようにしたことを除いては図10及び図11と同様の構成を有する。ここで、ハニカム構造の空洞部の延長方向は、上記に限定されるものではなく、図16で見て上下方向や左右方向でもよい。
このモータユニットMUの第5の実施形態によると、モータハーネス固定部材83を構成する装着部84が吸音材料で形成されているので、モータユニットMUにおける第2の実施形態の効果に加えて、電動モータ10の回転駆動時に発生する作動音を吸音する吸音効果を発揮することができる。
なお、上記モータユニットMUの第5の実施形態においては、吸音構造としてハニカム構造を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、多孔質構造、ポーラス構造等の他の吸音構造を適用することができる。
なお、上記モータユニットMUの第5の実施形態においては、吸音構造としてハニカム構造を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、多孔質構造、ポーラス構造等の他の吸音構造を適用することができる。
また、上記モータユニットMUの第2〜第5の実施形態においては、モータハーネス固定部材83を構成する装着部84の案内溝107が円弧状の底面107aを有する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、底面として側面から見て多角形状、コ字状等の任意の形状を適用することができ、要はモータハーネス81を大きく屈曲させることなく案内できればよいものである。
さらに、上記モータユニットMUの第1〜第5の実施形態においては、装着部84の平面当接部106を平坦面としてケース体32の端面に密着させる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図18に示すように、平面当接部106に所要間隔で複数の係合突起109を形成し、これら係合突起109をケース体32の端面に当接させるようにしてもよい。
さらにまた、上記モータユニットMUの第1〜第5の実施形態においては、モータハーネス固定部材83を構成する装着部84に電動モータ10におけるケース体32の凸部32aを内嵌する孔部85,105を形成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図19及び図20に示すように、孔部85,105の内径を凸部32aの外径より広くし、且つ孔部85,105の内周面に半径方向に突出して凸部32aの外周面と嵌合する少なくとも2つ以上の嵌合爪部115を形成するようにしてもよい。さらには図21〜図23に示すように、装着部84の例えば長辺側の対向する外周面に夫々ケース体32側に延長するスナップフィット用爪120を形成し、装着部84をケース体32に装着する際に、スナップフィット用爪120をケース体32の平面部に形成した突起121を乗り越えてから突起121のハウジング33側に係合させることにより装着部84をケース体32に固定するようにしてもよい。ここで、ケース体32の凸部32aと孔部105とは圧入でもよいし、スキマばめでもよい。このスナップフィット構造を採用することにより、モータハーネス固定部材83のケース体32への装着を容易に行うことができると共に、スナップフィット爪120がケース体32の平面に係合することにより、モータハーネス固定部材83がケース体32に対して回転することを規制することができる。なお、スナップフィット爪120の本数は2本以上の任意の本数に設定することができる。
なおさらに、上記モータユニットMUの第2〜第5の実施形態においては、案内溝107を矩形断面の短辺の中心を通り長辺と平行に形成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、案内溝107の延長方向はモータハーネス81の配置レイアウトに応じて任意の方向に設定することができる。また、案内溝87及び107も直線状に形成する場合に限らずモータハーネス81の配置レイアウトに応じて円弧状に形成したり、途中で屈曲させたりしてもよい。
また、上記モータユニットMUの第1〜第5の実施形態においては、孔部85及び105が貫通している場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図24に示すように案内溝87及び107に達しない有底孔とすることもできる。
さらに、上記モータユニットMUの第1〜第5の実施形態においては、ケース体32の凸部32aと案内溝87,107の底部87a,107aとの間に所定距離の空間を形成する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、所定距離の空間に断熱材を挿入するようにしてもよく、この場合にはモータハーネス81をより確実に凸部32a内の発熱から保護することができる。さらに、モータハーネス固定部材83は耐熱プラスチックで形成するようにしてもよい。
さらに、上記モータユニットMUの第1〜第5の実施形態においては、ケース体32の凸部32aと案内溝87,107の底部87a,107aとの間に所定距離の空間を形成する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、所定距離の空間に断熱材を挿入するようにしてもよく、この場合にはモータハーネス81をより確実に凸部32a内の発熱から保護することができる。さらに、モータハーネス固定部材83は耐熱プラスチックで形成するようにしてもよい。
なお、上記各実施形態においては、電動モータ10におけるケース体32の断面形状を矩形とした場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ケース体32の断面形状を二面幅形状、楕円形状や円形状とすることができ、任意の断面形状を適用することができる。
また、上記各実施形態においては、電動モータ10としてブラシモータを適用した場合について説明したが、ブラシレスモータを適用することもできる。
また、上記各実施形態においては、電動モータ10としてブラシモータを適用した場合について説明したが、ブラシレスモータを適用することもできる。
さらにまた、上記実施形態においては、モータユニットMUを電動チルト式ステアリング装置、電動テレスコ式ステアリング装置に配設した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、電動パワーステアリング装置などのモータ端面EFに凸部32aを有する電動モータを備えた任意の機器に本発明を適用することができる。
1…ステアリングコラム、2…外筒、3…内筒、8…ステアリングホイール、9…ステアリングシャフト、10…電動モータ、11…回転軸、14a〜14c…滑り軸受、16…電動チルト式ステアリング装置、ST…転舵輪、22…ロアブラケット、24…アッパブラケット、28…ボールねじ軸支持用ブラケット、31…ボールねじ軸、32…ケース、32a…凸部、33…ハウジング、36…ロータ、37…ステータ、42…ウォーム、44…ウォームホイール、45…ボールナット、45…スリーブ、50…ボールスタッド、70a,70b…端面ブッシュ、71…予圧付与機構、MU…モータユニット、80…モータハーネス結合部、81…モータハーネス、83…モータハーネス固定部材、84…装着部、85…孔部、86…平面当接部、87…案内溝、90…結束バンド、100…開口部、101a,101b…ボールねじ軸支持部、105…孔部、106…平面当接部、107…案内溝、108…冷却フィン、109…係合突起、115…嵌合爪部、120…スナップフィット用爪、121…突起
Claims (10)
- 電動モータのケース体における出力軸の突出側とは反対側に装着してモータハーネスを固定するモータハーネス固定部材であって、
前記ケース体に形成された凸部が挿通される円筒面を有する孔部と、該孔部の一方の端部に形成され、当該孔部の軸方向と直交する方向に延在する平面当接部と、前記孔部の他端側に前記モータハーネスを案内する案内溝とを形成した装着部を備えたことを特徴とするモータハーネス固定部材。 - 前記装着部は、合成樹脂材及びゴム材の何れか一方で成形されていることを特徴とする請求項1に記載のモータハーネス固定部材。
- 前記装着部は、放熱効果を有する高熱伝導材料で形成されていることを特徴とする請求項1に記載のモータハーネス固定部材。
- 前記装着部は、放熱部を備えていることを特徴とする請求項1又は3に記載のモータハーネス固定部材。
- 前記装着部は、防音効果を有する材料で形成されていることを特徴とする請求項1に記載のモータハーネス固定部材。
- 前記装着部は、吸音効果を有する形状に構成されていることを特徴とする請求項1に記載のモータハーネス固定部材。
- 前記装着部は、前記ケース体に圧入及びスナップフィットの少なくとも一方によって保持されることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載のモータハーネス固定部材。
- 出力軸の突出側とは反対側に軸方向に突出する凸部を有するケース体を備えた電動モータと、前記ケース体の出力軸の突出側に接続されたモータハーネスと、前記ケース体の凸部に前記孔部を嵌合させた請求項1乃至7の何れか1項に記載のモータハーネス固定部材とを備え、前記モータハーネスをケース体に沿わせてから前記モータハーネス固定部材の案内溝に挿通することにより固定支持するようにしたことを特徴とするモータユニット。
- 前記ケース体に沿わせたモータハーネスを結束バンドで結束するようにしたことを特徴とする請求項8に記載のモータユニット。
- ステアリングシャフトを回転自在に支持するステアリングコラムの位置調整を行うアクチュエータに請求項8に記載のモータユニットを適用したことを特徴とする電動位置調整式ステアリング装置。
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