JP2008213587A - 車両用操舵装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】小型で高出力の電動モータを備える車両用操舵装置を提供する。
【解決手段】電動パワーステアリング装置1は、ロータ23がステータ22の外側に配置されたアウターロータ型の電動モータ5を備えている。ステータ22は、ステアリングシャフト3と同軸であり、車体の一部100に固定された第2のジャケット16の外周18aに固定されている。ロータ23は、一端が開放したカップ状にされており、その内方にステータ22が収容されている。ロータ23は、筒状のスリーブ28と、ステアリングシャフト3に連結された連結部29とを含む。スリーブ28の第2の端部27は、軸受56を介して第2のジャケット16に回転可能に支持されている。ロータ23は、電動モータ5のハウジングの機能も果たしている。
【選択図】図1
【解決手段】電動パワーステアリング装置1は、ロータ23がステータ22の外側に配置されたアウターロータ型の電動モータ5を備えている。ステータ22は、ステアリングシャフト3と同軸であり、車体の一部100に固定された第2のジャケット16の外周18aに固定されている。ロータ23は、一端が開放したカップ状にされており、その内方にステータ22が収容されている。ロータ23は、筒状のスリーブ28と、ステアリングシャフト3に連結された連結部29とを含む。スリーブ28の第2の端部27は、軸受56を介して第2のジャケット16に回転可能に支持されている。ロータ23は、電動モータ5のハウジングの機能も果たしている。
【選択図】図1
Description
この発明は、自動車等の車両に用いられる車両用操舵装置に関するものである。
自動車用の操舵装置として、電動モータにより操舵を補助する電動パワーステアリング装置が知られている。この種の操舵装置としては、たとえば、減速機を介して電動モータの出力回転をステアリングシャフトに伝達するものや、電動モータの出力回転を直接ステアリングシャフトに伝達するもの(以下では、「ダイレクトドライブ式の電動パワーステアリング装置」という。)がある。
ダイレクトドライブ式の電動パワーステアリング装置としては、たとえば下記特許文献1記載のように、ステアリングシャフトに同軸的に連結されたロータがステータの内側に配置された、いわゆるインナーロータ型の電動モータを備えるものがある。
特開2005−145436号公報
ダイレクトドライブ式の電動パワーステアリング装置では、電動モータの出力が減速機によって増幅されないので、減速機を備える電動パワーステアリング装置に比べて、高出力で体格の大きい電動モータが必要となる。しかしながら、電動モータの体格が大きくなると、電動パワーステアリング装置の車体への取付性が悪化してしまう。
この発明は、かかる背景のもとになされたものであり、小型で高出力の電動モータを備える車両用操舵装置を提供することを目的とする。
この発明は、かかる背景のもとになされたものであり、小型で高出力の電動モータを備える車両用操舵装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するための本発明は、操舵軸(3)と同軸に設けられた、操舵力発生用の電動モータ(5)を備え、この電動モータは、車体側部材(100)に固定された環状のステータ(22)と、このステータの周囲を取り囲む筒状のロータ(23,323)とを含み、このロータが、電動モータのハウジングを兼用していることを特徴とする車両用操舵装置(1,1a〜1c)である。
本発明によれば、操舵軸と同軸に設けられた操舵力発生用の電動モータとして、ロータがステータの外側に配置された、いわゆるアウターロータ型の電動モータを用いることにより、インナーロータ型の電動モータを用いた場合に比べて、電動モータを径方向に小型化することができる。
すなわち、アウターロータ型の電動モータでは、同じ外径のインナーロータ型の電動モータに比べてロータの径を大きくすることができるので、ステータと対向するロータの対向面の面積を大きくすることができる。したがって、アウターロータ型の電動モータは、同じ外径のインナーロータ型の電動モータよりも大きなトルクを出力することができる。これにより、高出力を維持しつつ電動モータを径方向に小型化することができる。
すなわち、アウターロータ型の電動モータでは、同じ外径のインナーロータ型の電動モータに比べてロータの径を大きくすることができるので、ステータと対向するロータの対向面の面積を大きくすることができる。したがって、アウターロータ型の電動モータは、同じ外径のインナーロータ型の電動モータよりも大きなトルクを出力することができる。これにより、高出力を維持しつつ電動モータを径方向に小型化することができる。
また、電動モータのハウジングがロータによって兼用されているので、電動モータを径方向にさらに小型化することができる。
また、本発明において、上記ロータの回転位置を検出するための回転位置検出センサ(31,131)を備え、この回転位置検出センサが筒状のロータ内に収容されている場合がある。この場合、電動モータを軸方向に大型化させることなく、ロータの軸方向長さを長くして、電動モータの出力を増加させることができる。
また、本発明において、上記ロータの回転位置を検出するための回転位置検出センサ(31,131)を備え、この回転位置検出センサが筒状のロータ内に収容されている場合がある。この場合、電動モータを軸方向に大型化させることなく、ロータの軸方向長さを長くして、電動モータの出力を増加させることができる。
また、本発明において、操舵軸の操舵トルクを検出するためのトルクセンサ(12)を備え、ロータの径方向(Y1)に関して、トルクセンサの少なくとも一部が、回転位置検出センサの内方に配置されている場合がある。この場合、電動モータを軸方向に小型化することができる。
また、本発明において、操舵軸を収容する筒状のジャケット(16)を備え、このジャケットの外周(18a)に上記ステータが固定され、上記ロータ(23)は、上記ステータの周囲を取り囲み、軸方向に対向する第1および第2の端部(26,27)を有するスリーブ(28)と、スリーブの第1の端部を操舵軸に同行回転可能に連結する連結部(29)とを含み、スリーブの第2の端部は、ジャケットの外周に保持された軸受(56)によって回転可能に支持されている場合がある。
また、本発明において、操舵軸を収容する筒状のジャケット(16)を備え、このジャケットの外周(18a)に上記ステータが固定され、上記ロータ(23)は、上記ステータの周囲を取り囲み、軸方向に対向する第1および第2の端部(26,27)を有するスリーブ(28)と、スリーブの第1の端部を操舵軸に同行回転可能に連結する連結部(29)とを含み、スリーブの第2の端部は、ジャケットの外周に保持された軸受(56)によって回転可能に支持されている場合がある。
この場合、スリーブの第1および第2の端部がそれぞれ連結部および軸受によって支持されている、すなわち、スリーブが両持ちで安定して支持されているので、芯振れを生じさせることなくロータを精度良く回転させることができる。これにより、電動モータの出力を向上させることができる。
また、本発明において、上記ジャケットは、スリーブの第2の端部を上記軸受を介して支持する大径部(17)と、ステータの内周に配置される小径部(18)と、大径部および小径部を連結しステータの一方の端部(22a)に対向する環状壁(19)とを含む場合がある。この場合、ジャケットによって、ステータおよびロータの両方の部材を支持することができる。言い換えると、単一の部材で、二つの部材を支持することができる。これにより、部品点数の削減を図ることができる。また、ステータの一方の端部に環状壁を対向させて、当該端部を環状壁によって覆うことにより、ステータに異物が付着することを防止できる。
また、本発明において、上記ジャケットは、スリーブの第2の端部を上記軸受を介して支持する大径部(17)と、ステータの内周に配置される小径部(18)と、大径部および小径部を連結しステータの一方の端部(22a)に対向する環状壁(19)とを含む場合がある。この場合、ジャケットによって、ステータおよびロータの両方の部材を支持することができる。言い換えると、単一の部材で、二つの部材を支持することができる。これにより、部品点数の削減を図ることができる。また、ステータの一方の端部に環状壁を対向させて、当該端部を環状壁によって覆うことにより、ステータに異物が付着することを防止できる。
また、本発明において、上記ステータは、車体側部材に固定されたブラケット(37,46)に固定され、上記ステータの内周に保持された軸受(59〜61)によって、操舵軸が回転可能に支持されている場合がある。この場合、車体側部材に固定されたブラケットにステータを直接固定することにより、ステータの位置を安定させることができる。また、このブラケットに固定されたステータによって、軸受を介して操舵軸を支持することにより、ステータを保持するためのジャケットを設けなくてもよい。
また、本発明において、上記ロータ(323)は、軸方向に2分割された上ロータ(44)と下ロータ(45)とを含み、上記ブラケット(46)は、上ロータと下ロータとの間を挿通してステータを支持するアーム(47)を有している場合がある。この場合、上記ブラケットによってステータの軸方向の中間部を支持することができるので、ステータを安定して支持することができる。
なお、上記において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置1の概略構成を示す模式図である。また、図2は、上記電動パワーステアリング装置1の一部の模式的な拡大断面図である。
図1を参照して、電動パワーステアリング装置1は、ステアリングホイール等の操舵部材2に連結された操舵軸としてのステアリングシャフト3と、このステアリングシャフト3を回転可能に支持するステアリングコラム4と、ステアリングシャフト3に同軸的に連結された操舵力発生用の電動モータ5とを備えている。
図1は、本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置1の概略構成を示す模式図である。また、図2は、上記電動パワーステアリング装置1の一部の模式的な拡大断面図である。
図1を参照して、電動パワーステアリング装置1は、ステアリングホイール等の操舵部材2に連結された操舵軸としてのステアリングシャフト3と、このステアリングシャフト3を回転可能に支持するステアリングコラム4と、ステアリングシャフト3に同軸的に連結された操舵力発生用の電動モータ5とを備えている。
ステアリングシャフト3は、直線状に延びる複数のシャフトによって構成されている。すなわち、ステアリングシャフト3は、操舵部材2に連結された筒状のアッパーシャフト6と、例えばラックアンドピニオン機構からなるステアリング機構10に連結されたロアーシャフト7と、このアッパーシャフト6およびロアーシャフト7の間に配置された筒状の入力シャフト8および出力シャフト9とを含む。これらのシャフト6〜9は同軸的に配置されており、操舵部材2からステアリング機構10にかけて、アッパーシャフト6、入力シャフト8、出力シャフト9、ロアーシャフト7の順番で配置されている(以下では、ステアリングシャフト3の軸方向X1に沿う操舵部材2側を上側、ステアリング機構10側を下側とする)。
アッパーシャフト6と入力シャフト8とは、ステアリングシャフト3の軸方向X1に相対移動可能かつ、同行回転可能に連結されている。入力シャフト8と出力シャフト9とは、トーションバー11を介して相対回転可能に連結されている。出力シャフト9とロアーシャフト7とは、ステアリングシャフト3の軸方向X1に相対移動不能、かつ、同行回転可能に連結されている。
入力シャフト8および出力シャフト9の嵌合部の周囲に設けられたトルクセンサ12は、トーションバー11を介する入力シャフト8、出力シャフト9間の相対回転変位量に基づいて操舵部材2に入力された操舵トルクを検出する。トルクセンサ12のトルク検出結果は、図示しないECU(Electronic Control Unit:電子制御ユニット)に入力される。
操舵部材2が操作(回転)されると、入力シャフト8および出力シャフト9が相対回転しつつ、各シャフト6〜9が同一方向に回転する。そして、この回転は、ステアリング機構10によってラック軸(図示せず)の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪(図示せず)の転舵が達成される。
ステアリングコラム4は、直線状に延びる複数のジャケットによって構成されている。すなわち、ステアリングコラム4は、軸受51を介してアッパーシャフト6を回転可能に支持する筒状のアッパージャケット13と、このアッパージャケット13の内周に同軸的に嵌合している筒状のロアージャケット14と、このロアージャケット14の下端部の内周に同軸的に嵌合している筒状の第1のジャケット15と、この第1のジャケット15の下端部がその上端部の内周に同軸的に嵌合している第2のジャケット16とを含む。
ステアリングコラム4は、直線状に延びる複数のジャケットによって構成されている。すなわち、ステアリングコラム4は、軸受51を介してアッパーシャフト6を回転可能に支持する筒状のアッパージャケット13と、このアッパージャケット13の内周に同軸的に嵌合している筒状のロアージャケット14と、このロアージャケット14の下端部の内周に同軸的に嵌合している筒状の第1のジャケット15と、この第1のジャケット15の下端部がその上端部の内周に同軸的に嵌合している第2のジャケット16とを含む。
ステアリングシャフト3は、これらのジャケット13〜16内を挿通しており、これらのジャケット13〜16内で回転可能に支持されている。アッパージャケット13およびロアージャケット14は、互いの軸方向に相対移動可能に連結されている。また、ロアージャケット14と第1のジャケット15とは固定されている。また、第1のジャケット15と第2のジャケット16とは固定されている。
第1のジャケット15は、軸受52を介して入力シャフト8を回転可能に支持している。トルクセンサ12は、この第1のジャケット15内に収容されている。第2のジャケット16は、軸受53を介して出力シャフト9を回転可能に支持し、軸受54を介してロアーシャフト7を回転可能に支持している。第2のジャケット16は、第1のジャケット15に固定された筒状の大径部17と、この大径部17の下側に配置された筒状の小径部18と、大径部17および小径部18を同軸的に連結する環状壁19とを含む。これら大径部17、小径部18および環状壁19は、電動モータ5の内部に配置されている。
ステアリングコラム4は、アッパージャケット13に固定された第1のブラケット20によって車体の一部100に固定されている。また、ステアリングシャフト3は、ステアリングコラム4によって回転可能に支持されるとともに、電動モータ5の下側において軸受55を介してロアーシャフト7を回転可能に支持する第2のブラケット21によって車体の一部100に支持されている。
図2を参照して、電動モータ5は、ロータがステータの外側に配置された、いわゆるアウターロータ型の電動モータであり、第2のジャケット16の小径部18の外周18aに同軸的に固定された環状のステータ22と、このステータ22の周囲を取り囲むロータ23とを含む。ロータ23は、上端が開放したカップ状にされており、その内部にステータ22が収容されている。また、ロータ23は、ステアリングシャフト3に同軸的に固定されている。
ステータ22は、第2のジャケット16の小径部18の外周18aに同軸的に固定された環状のステータコア24と、このステータコア24に巻回されたコイル25とを含む。ステータ22の上端22aの少なくとも一部には、第2のジャケット16の環状壁19が軸方向X1に間隔を隔てて対向している。すなわち、ステータ22の上端22aの少なくとも一部は、環状壁19によって覆われている。環状壁19によってステータ22を覆うことにより、ステータ22に異物や水分が付着することが防止されている。
ロータ23は、第1の端部26(下端部)および第2の端部27(上端部)を有する筒状のスリーブ28と、この第1の端部26からロータ23の径方向Y1内方に延設された環状の連結部29とを含む。スリーブ28は、ステータ22よりも軸長が長く、その内周に複数の永久磁石30を保持している。スリーブ28の内周は、N極およびS極がスリーブ28の周方向に交互に入れ替わる磁極となっている。
ロアーシャフト7は、連結部29の内周に例えば圧入されている。ロータ23は、ロアーシャフト7に同行回転可能に連結されている。また、ロータ23は、第2のジャケット16およびステータ22に対して相対回転可能である。ロータ23は、電動モータ5のハウジングとしての機能も果たしている。
ステータ22および第2のジャケット16はスリーブ28の内周に配置されている。また、スリーブ28の第2の端部27は、軸受56を介して回転可能に大径部17に支持されている。第2の端部27と大径部17との間に介在する軸受56としては、たとえば、シール軸受を用いることができる。軸受56としてシール軸受を用いることにより、ロータ23の内部に異物や水分が侵入することを防止することができる。これにより、ロータ23の内部に配置されたステータ22に異物や水分が付着することを防止することができる。
ステータ22および第2のジャケット16はスリーブ28の内周に配置されている。また、スリーブ28の第2の端部27は、軸受56を介して回転可能に大径部17に支持されている。第2の端部27と大径部17との間に介在する軸受56としては、たとえば、シール軸受を用いることができる。軸受56としてシール軸受を用いることにより、ロータ23の内部に異物や水分が侵入することを防止することができる。これにより、ロータ23の内部に配置されたステータ22に異物や水分が付着することを防止することができる。
また、スリーブ28の内周には、ロータ23の回転位置を検出するためのレゾルバ31が配置されている。レゾルバ31は、大径部17の内周に収容されており、出力シャフト9に同行回転可能に連結された環状のレゾルバロータ32と、このレゾルバロータ32を取り囲むレゾルバステータ33とを含む。レゾルバステータ33は、大径部17の内周に固定されている。レゾルバ31は、トルクセンサ12と軸方向X1に並んで配置されている(レゾルバ31がトルクセンサ12の下側に配置されている)。
なお、ロータ23の回転位置を検出する装置としては、レゾルバ31に限らず、ロータリエンコーダ等の他の装置を用いてもよい。
電動モータ5は、ECUによって制御されるようになっている。すなわち、ECUは、トルクセンサ12のトルク検出結果や図示しない車速センサの車速検出結果等に基づいて電動モータ5を制御する。ECUが電動モータ5を制御することにより、電動モータ5からステアリングシャフト3に操舵力としての出力トルクが伝達される。これにより、運転者の操舵が電動モータ5によって補助される。
電動モータ5は、ECUによって制御されるようになっている。すなわち、ECUは、トルクセンサ12のトルク検出結果や図示しない車速センサの車速検出結果等に基づいて電動モータ5を制御する。ECUが電動モータ5を制御することにより、電動モータ5からステアリングシャフト3に操舵力としての出力トルクが伝達される。これにより、運転者の操舵が電動モータ5によって補助される。
本実施形態では、操舵力発生用の電動モータ5として、アウターロータ型の電動モータを用いることにより、インナーロータ型の電動モータを用いた場合に比べて、電動モータ5を径方向に小型化することができる。すなわち、外径が同じであれば、アウターロータ型の電動モータの方がインナーロータ型の電動モータよりも大きなトルクを出力することができるので、出力トルクの最大値を維持しつつ電動モータ5を径方向に小型化することができる。これにより、減速機を用いない電動パワーステアリング装置であっても、車体への取付性の悪化を防止することができる。
さらに、電動モータ5のハウジングとしての機能をロータ23に果たさせることにより、径方向への電動モータ5のさらなる小型化、および装置の軽量化を達成することができる。
また、ロータ23の回転位置を検出するためのレゾルバ31をロータ23の内方に配置することにより、電動モータ5を軸方向X1に大型化させることなく、ロータ23の軸方向長さを長くして、電動モータ5の出力を増加させることができる。すなわち、通常、ロータ23と軸方向X1に並んで配置されるレゾルバ31をロータ23の内部に配置することにより、ステアリングシャフト3に沿う軸方向スペースに余裕を生み出して、電動モータ5を軸方向X1に大型化させることなく、ロータ23の軸方向長さを長くすることができる。
また、ロータ23の回転位置を検出するためのレゾルバ31をロータ23の内方に配置することにより、電動モータ5を軸方向X1に大型化させることなく、ロータ23の軸方向長さを長くして、電動モータ5の出力を増加させることができる。すなわち、通常、ロータ23と軸方向X1に並んで配置されるレゾルバ31をロータ23の内部に配置することにより、ステアリングシャフト3に沿う軸方向スペースに余裕を生み出して、電動モータ5を軸方向X1に大型化させることなく、ロータ23の軸方向長さを長くすることができる。
図3は、本発明の別の実施形態に係る電動パワーステアリング装置1aの概略構成の一部を示す模式図である。この図3において、上述の図1および図2に示された各部と同等の構成部分については、図1および図2と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
図3を参照して、この図3に示す実施形態が、図1に示す実施形態と主に相違するのは、トルクセンサ12がスリーブ28の内方に配置されており、このトルクセンサ12の一部が、ロータ23の径方向Y1に関して、レゾルバ131の内方に配置されていることにある。すなわち、トルクセンサ12は、スリーブ28の内方において入力シャフト8および出力シャフト9を取り囲んでおり、スリーブ28の内方に配置された第1のジャケット115の筒状の大径部34内に収容されている。
図3を参照して、この図3に示す実施形態が、図1に示す実施形態と主に相違するのは、トルクセンサ12がスリーブ28の内方に配置されており、このトルクセンサ12の一部が、ロータ23の径方向Y1に関して、レゾルバ131の内方に配置されていることにある。すなわち、トルクセンサ12は、スリーブ28の内方において入力シャフト8および出力シャフト9を取り囲んでおり、スリーブ28の内方に配置された第1のジャケット115の筒状の大径部34内に収容されている。
第1のジャケット115は、上記大径部34と、この大径部34の上端から径方向外方および内方に向けて延設された環状のフランジ部35と、このフランジ部35の内周部から上方に向けて延びる筒状の小径部36とを含む。フランジ部35は、スリーブ28の第2の端部27(上端部)と入力シャフト8との間を塞ぐとともに、その周縁部に保持された軸受57を介してスリーブ28の第2の端部27を回転可能に支持している。また、大径部34の下端には、第2のジャケット116の環状壁19の上端部が同軸的に連結されている。大径部34の外径と環状壁19の外径は、ほぼ同じにされている。第2のジャケット116は、環状壁19と、小径部18とを含む。
レゾルバ131は、トルクセンサ12よりも大径にされており、トルクセンサ12の下端部を取り囲むように配置されている。具体的には、筒状のレゾルバロータ132は、ステータ22とフランジ部35との間において、スリーブ28の内周に同行回転可能に連結されている。環状のレゾルバステータ133は、レゾルバロータ132の内方において、大径部34と環状壁19との連結部に固定されている。
本実施形態によれば、トルクセンサ12がスリーブ28の内方に配置され、さらに、このトルクセンサ12の一部がレゾルバ131の内方に配置されているので、電動モータ5を軸方向X1に大型化させることなく、ロータ23の軸方向長さをさらに長くして、電動モータ5の出力をさらに増加させることができる。したがって、電動モータ5の出力を維持しつつ電動モータ5を径方向にさらに小型化することができる。
図4は、本発明のさらに別の実施形態に係る電動パワーステアリング装置1bの概略構成の一部を示す模式図である。この図4において、上述の図1および図2に示された各部と同等の構成部分については、図1および図2と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
図1および図4を参照して、この図4に示す実施形態が、図1に示す実施形態と主に相違するのは、図1に示す第2のブラケット21に代えて、電動モータ5の上側に配置された第3のブラケット37が用いられ、この第3のブラケット37にステータ22が直接固定されていることにある。
図1および図4を参照して、この図4に示す実施形態が、図1に示す実施形態と主に相違するのは、図1に示す第2のブラケット21に代えて、電動モータ5の上側に配置された第3のブラケット37が用いられ、この第3のブラケット37にステータ22が直接固定されていることにある。
第3のブラケット37は、車体の一部100に固定された固定部38と、この固定部38から電動モータ5に向けて延びるアーム39と、このアーム39の先端に設けられ、ステータ22およびロータ23の上端を覆う防護用カバーとしての取付部40とを含む。
すなわち、本実施形態では、トルクセンサ12およびレゾルバ31の下側に、ステータ22およびロータ23が配置されており、レゾルバ31とステータ22との間に軸方向X1の間隔が隔てられている。第3のブラケット37の取付部40は、レゾルバ31とステータ22との間に対応する軸方向X1の位置でステータ22およびロータ23の上端を覆っている。第2のジャケット216は、レゾルバ31を収容する大径部17と、この大径部17の下端から径方向内方に延びる環状壁219とを含む。環状壁219の内周面と出力シャフト9の外周面との間には、軸受58が介在している。
すなわち、本実施形態では、トルクセンサ12およびレゾルバ31の下側に、ステータ22およびロータ23が配置されており、レゾルバ31とステータ22との間に軸方向X1の間隔が隔てられている。第3のブラケット37の取付部40は、レゾルバ31とステータ22との間に対応する軸方向X1の位置でステータ22およびロータ23の上端を覆っている。第2のジャケット216は、レゾルバ31を収容する大径部17と、この大径部17の下端から径方向内方に延びる環状壁219とを含む。環状壁219の内周面と出力シャフト9の外周面との間には、軸受58が介在している。
取付部40は、スリーブ28の外径よりもやや大きい外径を有する環状の平板部41と、この平板部41の外周部から下側に向けて突出する筒状突部42とを含む。平板部41は、ステータ22およびロータ23の上端を覆っている。また、ステータコア24の上端部の少なくとも一部は、平板部41の下面に固定されている。また、筒状突部42は、スリーブ28の第2の端部27の外周を覆っている。
取付部40によってステータ22およびロータ23の上端を覆うことにより、ロータ23の内部に異物や水分が侵入することが防止されている。また、筒状突部42によってスリーブ28の第2の端部27の外周を覆うことにより、ロータ23の内部に異物や水分が侵入することが確実に防止されている。
出力シャフト9は、第2のジャケット216と出力シャフト9との間に介在する軸受58と、取付部40の内周およびステータコア24の上端部の内周に保持された軸受59とによって回転可能に支持されている。また、ロアーシャフト7は、ステータコア24の下端部の内周に保持された軸受60によって回転可能に支持されている。すなわち、本実施形態では、図1に示す第2のジャケット16の小径部18が設けられておらず、出力シャフト9およびロアーシャフト7が、それぞれ軸受59,60を介してステータ22に回転可能に支持されている。
出力シャフト9は、第2のジャケット216と出力シャフト9との間に介在する軸受58と、取付部40の内周およびステータコア24の上端部の内周に保持された軸受59とによって回転可能に支持されている。また、ロアーシャフト7は、ステータコア24の下端部の内周に保持された軸受60によって回転可能に支持されている。すなわち、本実施形態では、図1に示す第2のジャケット16の小径部18が設けられておらず、出力シャフト9およびロアーシャフト7が、それぞれ軸受59,60を介してステータ22に回転可能に支持されている。
また、スリーブ28の外周には、その全域を覆う筒状の被覆部材43が保持されている。被覆部材43を構成する材料としては、例えば合成樹脂や合成ゴム等を用いることができる。スリーブ28の外周を被覆部材43によって覆うことにより、スリーブ28の内周に保持された永久磁石30の磁力によってスリーブ28の外周に鉄粉等が付着することを防止できる。
本実施形態では、車体の一部100に固定された第3のブラケット37にステータ22を直接固定することにより、ステータ22の位置を安定させることができる。これにより、電動モータ5の出力の安定性を高めることができる。
図5は、本発明のさらに別の実施形態に係る電動パワーステアリング装置1cの概略構成の一部を示す模式図である。この図5において、上述の図1、図2および図4に示された各部と同等の構成部分については、図1、図2および図4と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
図5は、本発明のさらに別の実施形態に係る電動パワーステアリング装置1cの概略構成の一部を示す模式図である。この図5において、上述の図1、図2および図4に示された各部と同等の構成部分については、図1、図2および図4と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
図5を参照して、この図5に示す実施形態が、図4に示す実施形態と主に相違するのは、ロータ323が軸方向X1に2分割され、この分割されたロータ(上ロータ44および下ロータ45)の間を挿通する第4のブラケット46のアーム47によってステータ22の軸方向中間部が支持されていることである。
上ロータ44および下ロータ45は、ほぼ同一の形状にされており、それぞれ、ステータ22を同軸的に取り囲む筒状のスリーブ48と、このスリーブ48の一端部から径方向内方に向けて延設された環状の連結部49とを含む。すなわち、各ロータ44,45は、一端が開放したカップ状にされている。上ロータ44は、開放側の端部を下側に向けて配置されており、下ロータ45は、開放側の端部を上側に向けて配置されている。上ロータ44および下ロータ45は、軸方向X1に間隔を隔ててステータ22を包み込むように対向している。ステータ22は、その軸方向中間部以外の部分が、上ロータ44または下ロータ45によって覆われている。
上ロータ44および下ロータ45は、ほぼ同一の形状にされており、それぞれ、ステータ22を同軸的に取り囲む筒状のスリーブ48と、このスリーブ48の一端部から径方向内方に向けて延設された環状の連結部49とを含む。すなわち、各ロータ44,45は、一端が開放したカップ状にされている。上ロータ44は、開放側の端部を下側に向けて配置されており、下ロータ45は、開放側の端部を上側に向けて配置されている。上ロータ44および下ロータ45は、軸方向X1に間隔を隔ててステータ22を包み込むように対向している。ステータ22は、その軸方向中間部以外の部分が、上ロータ44または下ロータ45によって覆われている。
上ロータ44は、出力シャフト9に同行回転可能に連結されている。また、下ロータ45は、ロアーシャフト7に同行回転可能に連結されている。すなわち、上ロータ44の連結部49には、例えば圧入により出力シャフト9が嵌合している。下ロータ45の連結部49には、例えば圧入によりロアーシャフト7が嵌合している。
第4のブラケット46は、車体の一部100に固定された固定部50と、この固定部50から電動モータ5に向けて延びるアーム47とを含む。アーム47は、上ロータ44と下ロータ45の間を挿通しており、ロータ323の回転を阻害しないようにされている。ステータ22の軸方向中間部は、アーム47の先端に支持されている。具体的には、たとえば、アーム47の先端が筒状にされており、その内周にステータ22が保持されている。
第4のブラケット46は、車体の一部100に固定された固定部50と、この固定部50から電動モータ5に向けて延びるアーム47とを含む。アーム47は、上ロータ44と下ロータ45の間を挿通しており、ロータ323の回転を阻害しないようにされている。ステータ22の軸方向中間部は、アーム47の先端に支持されている。具体的には、たとえば、アーム47の先端が筒状にされており、その内周にステータ22が保持されている。
出力シャフト9は、ステータコア24の上端部の内周に保持された軸受61を介して、回転可能にステータ22に支持されている。ロアーシャフト7は、ステータコア24の下端部の内周に保持された軸受60を介して、回転可能にステータ22に支持されている。
本実施形態では、車体の一部100に固定された第4のブラケット46にステータ22を直接固定することにより、ステータ22の位置を安定させることができる。これにより、電動モータ5の出力の安定性を高めることができる。さらに、第4のブラケット46のアーム47によって、ステータ22の軸方向中間部を保持することにより、ステータ22を安定して保持することができる。これにより、電動モータ5の出力の安定性をさらに高めることができる。
本実施形態では、車体の一部100に固定された第4のブラケット46にステータ22を直接固定することにより、ステータ22の位置を安定させることができる。これにより、電動モータ5の出力の安定性を高めることができる。さらに、第4のブラケット46のアーム47によって、ステータ22の軸方向中間部を保持することにより、ステータ22を安定して保持することができる。これにより、電動モータ5の出力の安定性をさらに高めることができる。
この発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。例えば、上述の実施形態では、車両用操舵装置が、電動パワーステアリング装置である場合について説明したが、その他の車両用操舵装置に、本発明を適用してもよい。その他の車両用操舵装置としては、例えば、操舵部材2とステアリング機構10とが機械的に連結されていない、いわゆるステアバイワイヤ式の車両用操舵装置などが挙げられる。
また、上述の実施形態では、操舵軸として、ステアリングシャフト3が用いられている例について説明したが、例えばピニオン軸やラック軸を操舵軸として用いてもよい。すなわち、上述のコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置に限らず、例えばピニオンアシスト式の電動パワーステアリング装置や、ラックアシスト式の電動パワーステアリング装置に本発明を適用してもよい。
1,1a〜1c・・・電動パワーステアリング装置(車両用操舵装置)、3・・・ステアリングシャフト(操舵軸)、5・・・電動モータ、12・・・トルクセンサ、16・・・第2のジャケット(ジャケット)、17・・・大径部、18・・・小径部、18a・・・外周(ジャケットの外周)、19・・・環状壁、22・・・ステータ、22a・・・上端(一方の端部)、23・・・ロータ、26・・・第1の端部、27・・・第2の端部、28・・・スリーブ、29・・・連結部、31・・・レゾルバ(回転位置検出センサ)、37・・・第3のブラケット(ブラケット)、44・・・上ロータ、45・・・下ロータ、46・・・第4のブラケット(ブラケット)、47・・・アーム、56・・・軸受(ジャケットの外周に保持された軸受)、59〜61・・・軸受(ステータの内周に保持された軸受)、100・・・車体の一部(車体側部材)、131・・・レゾルバ(回転位置検出センサ)、323・・・ロータ、Y1・・・径方向(ロータの径方向)
Claims (7)
- 操舵軸と同軸に設けられた、操舵力発生用の電動モータを備え、
この電動モータは、車体側部材に固定された環状のステータと、このステータの周囲を取り囲む筒状のロータとを含み、
このロータが、電動モータのハウジングを兼用していることを特徴とする車両用操舵装置。 - 請求項1において、上記ロータの回転位置を検出するための回転位置検出センサを備え、この回転位置検出センサが筒状のロータ内に収容されていることを特徴とする車両用操舵装置。
- 請求項2において、操舵軸の操舵トルクを検出するためのトルクセンサを備え、ロータの径方向に関して、トルクセンサの少なくとも一部が、回転位置検出センサの内方に配置されていることを特徴とする車両用操舵装置。
- 請求項1〜3の何れか一項において、操舵軸を収容する筒状のジャケットを備え、
このジャケットの外周に上記ステータが固定され、
上記ロータは、上記ステータの周囲を取り囲み、軸方向に対向する第1および第2の端部を有するスリーブと、スリーブの第1の端部を操舵軸に同行回転可能に連結する連結部とを含み、
スリーブの第2の端部は、ジャケットの外周に保持された軸受によって回転可能に支持されていることを特徴とする車両用操舵装置。 - 請求項4において、上記ジャケットは、スリーブの第2の端部を上記軸受を介して支持する大径部と、ステータの内周に配置される小径部と、大径部および小径部を連結しステータの一方の端部に対向する環状壁とを含むことを特徴とする車両用操舵装置。
- 請求項1〜3の何れか一項において、上記ステータは、車体側部材に固定されたブラケットに固定され、
上記ステータの内周に保持された軸受によって、操舵軸が回転可能に支持されていることを特徴とする車両用操舵装置。 - 請求項6の何れか一項において、上記ロータは、軸方向に2分割された上ロータと下ロータとを含み、
上記ブラケットは、上ロータと下ロータとの間を挿通してステータを支持するアームを有していることを特徴とする車両用操舵装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007051657A JP2008213587A (ja) | 2007-03-01 | 2007-03-01 | 車両用操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007051657A JP2008213587A (ja) | 2007-03-01 | 2007-03-01 | 車両用操舵装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2008213587A true JP2008213587A (ja) | 2008-09-18 |
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ID=39834156
Family Applications (1)
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JP2007051657A Pending JP2008213587A (ja) | 2007-03-01 | 2007-03-01 | 車両用操舵装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP7483874B2 (ja) | 2019-10-25 | 2024-05-15 | ビーワイディー カンパニー リミテッド | ステアリングシステム及び車両 |
-
2007
- 2007-03-01 JP JP2007051657A patent/JP2008213587A/ja active Pending
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