JP2009067318A - 電動パワーステアリング装置用モータ - Google Patents

Abstract

【課題】ラジオノイズ性能を確保した上でレイアウト性を向上できる電動パワーステアリング装置用モータの提供。
【解決手段】センサ８３を内蔵するとともに出力軸７６の出力端７７側でギヤボックスに固定されギヤボックスを介して車両のステアリング系に操舵補助トルクを与える電動パワーステアリング装置用モータ１３であって、給電用のバスバ１０７が出力端７７側から引き出され、センサ８３のセンサハーネス８７が出力端７７とは反対側から引き出されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置用モータに関する。

電動パワーステアリング装置用モータは、ステアリング系に導入されたドライバの操舵トルクを補助するものである。このような電動パワーステアリング装置用モータからは、ロータを回転駆動するためのコイルに給電する端子台に設けられたパワーハーネスと、レゾルバ等のロータの磁極位置検出用の回転位置センサのセンサハーネスとが引き出されることになる。このようなパワーハーネスおよびセンサハーネスの配索構造としては、図４に示すように電動パワーステアリング装置用モータのギヤボックスとの固定側である出力軸２００の出力端２０１側からパワーハーネス２０２およびセンサハーネス２０３を引き出す構造（例えば、特許文献１〜４参照）や、出力端とは反対側から両方を引き出す構造（例えば、特許文献５参照）がある。
これらの構造に対して、パワーハーネス２０２の代わりにバスバを用いて配索の簡略化を図るものがある（例えば、特許文献６参照）。この構造では、モータの近接位置に、例えばＣＰＵ等の各種電気部品を備えたコントロールユニットを配置させ、パワーハーネス２０２の代わりのバスバを接続した端子台を出力軸２００の出力端２０１側に配置し、端子台から外部に引き出されたバスバをコントロールユニットに直接連結している。
特許第３８８１３５１号公報 特開２００６−９４５７３号公報 特開２００６−３２０１８９号公報 特開２００７−８２３７１号公報 特開２００６−１８７１７５号公報 特開２００３−２０４６５４号公報

ところで、パワーハーネスの代わりに、端子台からバスバを引き出して出力軸の出力端側に配置すると、バスバとセンサハーネスがモータの出力端側にて引き出されて近接配置されるため、バスバ及びセンサハーネスを収納するスペースをモータの出力端側に設けられたフランジ等に確保する必要があり、よって、モータの出力端側のフランジ等が大型化し、ギヤボックスを含むコラムへの積載時のレイアウト性に影響を与える可能性がある。
また、バスバとセンサハーネスとを近接配置することにより、ラジオノイズの影響が懸念され、特に電動パワーステアリング装置用モータとしては好ましくない。

本発明は、ラジオノイズ性能を確保した上でレイアウト性を向上できる電動パワーステアリング装置用モータの提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る電動パワーステアリング装置用モータは、センサを内蔵するとともに出力軸の出力端側でギヤボックスに固定され該ギヤボックスを介して車両のステアリング系に操舵補助トルクを与える電動パワーステアリング装置用モータにおいて、給電用のバスバが前記出力端側から引き出され、前記センサのセンサハーネスが前記出力端とは反対側から引き出されていることを特徴とする。

本発明によれば、給電用のバスバが出力軸の出力端側から引き出され、センサハーネスが出力端と反対側から引き出されているため、互いのラジオノイズの影響を排除するためだけのスペースを設けなくて済み、よって、ラジオノイズ性能を確保した上で小型化が図れ、レイアウト性を向上できる。例えば、ギヤボックスとの固定側である出力軸の出力端側からバスバおよびセンサハーネスを引き出す構造に比べてバスバ及びセンサハーネスを出力端側に収納するスペースを確保する必要がなくなり、よって、モータの出力端側に設けられたフランジ等を簡素化でき、ギヤボックスへの固定部周りの設計自由度が向上するため、取り付け位相の自由度が広がる。

また、前記バスバは、ステータのコイルが結束された端子台に接続されてモータケースの外部に引き出されていても良い。

これにより、ステータのコイルが結束された端子台に接続したバスバをモータケースの外部に引き出しているため、バスバの配索スペースをよりコンパクト化できる。

本発明によれば、ラジオノイズ性能を確保した上でレイアウト性を向上できる。

以下、本発明に係る電動パワーステアリング装置用モータの実施形態について図１〜図３を参照して説明する。

図１は、コラム式の電動パワーステアリング装置１０を示したものであり、符号１１はステアリングシャフト、１２はステアリングシャフト１１のハウジング、２０はラック・ピニオン式運動変換機構、３０は減速ギヤボックスであり、これらは車両のステアリング系を構成している。また、１３はステアリング系に操舵補助トルクを与えるパワーアシスト用の電動パワーステアリング装置用モータ（以下モータ）、４０はトルクセンサである。である。

ステアリングシャフト１１は、ステアリング入力軸（入力軸）１１ａとステアリング出力軸（出力軸）１１ｂとを備えており、ハウジング１２の内部に軸心回りに回転自在に支持されている。ハウジング１２は車室内部の所定位置に下部を前方に向けて傾斜した状態に固定されている。ステアリング入力軸１１ａは、その上端にステアリングホイール（図示せず）が固定されることになり、ステアリングホイールと同期回転する。

さらに、ステアリング入力軸１１ａとステアリング出力軸１１ｂとはトルクセンサ４０のトーションバーを介して連結されており、ステアリングホイールからステアリング入力軸１１ａを経てステアリング出力軸１１ｂに伝達される操舵トルクがトルクセンサ４０により検出され、検出された操舵トルクに基づいてモータ１３の出力が制御される。

ラック・ピニオン式運動変換機構２０は、長手方向を車両の左右方向として車両前部のエンジンルーム内にほぼ水平に配置され、軸方向に移動自在なラック軸２１と、ラック軸２１の軸心に対して斜めに支承されてラック軸２１の歯部に噛合する歯部を有するピニオン軸２２と、ラック軸２１及びピニオン軸２２を支承する筒状のケース２３とを備えている。ラック・ピニオン式運動変換機構２０のラック軸２１の両端側に設けられた図示略のナックルに、前輪のホイールが取り付けられる。

ピニオン軸２２とステアリング出力軸１１ｂの下端とは、２個の自在継手１５，１６及び連結部材１７で連結されている。また、ステアリング出力軸１１ｂの軸方向の中間位置には減速ギヤボックス（ギヤボックス）３０が配置され、この減速ギヤボックス３０を介してモータ１３から、車両のステアリング系であるステアリング出力軸１１ｂに対して操舵補助トルクが付与される。

次にモータ１３について説明する。
図２に示すように、モータ１３は、略有底円筒状のモータケース５０と、モータケース５０の開口側を閉塞させるように取り付けられる略板状のフランジ５１とでその外側部分が構成されている。

モータケース５０は、モータ軸方向に沿う円筒状の胴部５３と、胴部５３のモータ軸方向の一側を閉塞する板状の底部５４とを有しており、胴部５３のモータ軸方向の他側がフランジ５１に接続されている。胴部５３には、径方向外方へ延出する固定片５６が形成されており、この固定片５６に形成された穴部５７にネジ５８を挿通し、底部５４に形成されたネジ穴５９にねじ込むことにより、胴部５３と底部５４とが固定され、モータケース５０とされる。

モータケース５０の底部５４には、内方側へ環状に突出するベアリングハウジング６０を有しており、このベアリングハウジング６０内に、ベアリング６１が保持されている。ベアリングハウジング６０の中央にはモータ軸線方向に貫通する貫通穴６２が形成されている。

モータケース５０の胴部５３の内周面には、ステータコア６６が固定されており、ステータコア６６のモータ軸方向両側にはインシュレータ６７が配置され、インシュレータ６７を介してステータコア６６にコイル６８が巻回されている。

フランジ５１は、モータケース５０の胴部５３の一方の開口側に嵌合するもので、この嵌合部分のモータケース５０側の中間所定範囲に、モータケース５０とは反対側に凹む凹部７０が形成されている。また、フランジ５１には、モータケース５０とは反対側の中央位置に、モータケース５０側に凹む、ベアリング７１を保持するためのベアリング保持凹部７２が形成されている。このベアリング保持凹部７２に保持されたフロント側のベアリング７１とベアリングハウジング６０に保持されたリヤ側のベアリング６１とでロータ７５の出力軸７６が回転可能に支持される。なお、ロータ７５は、ロータコア（図示略）の周囲にマグネット７８を配設し、マグネットケース７９によって覆った構造とされている。
ロータ７５は出力軸７６がフランジ５１から外側に突出しており、この突出部分が図１に示す減速ギヤボックス３０の図示略の減速機構に連結されて減速機構に出力する出力端７７となっている。

なお、フランジ５１には、取付穴９１が形成されており、これら取付穴９１に挿通される図１に示すボルト９２でモータ１３が減速ギヤボックス３０に固定されることになる。つまり、モータ１３は、図２に示す出力軸７６の出力端７７側のフランジ５１において減速ギヤボックス３０に固定される。

モータケース５０の開口側、つまりモータ１３における出力軸７６の出力端７７側には端子台９４が配設されている。この端子台９４には、その中央に、出力軸７６が貫通する貫通穴９８が形成されている。そして、この端子台９４に設けられた端子９５に、コイル６８が結線されている。
端子台９４には、給電用のバスバ１０７が接続されている。これらバスバ１０７は、例えば、銅板等から形成されたもので、取付穴１０７ａが形成されている。これらバスバ１０７は、フランジ５１に形成された貫通穴１０５からモータ１３の一側部側に突出されてモータ１３の外部に引き出されている。なお、バスバ１０７と貫通穴１０５との隙間はシール１０６で閉塞されている。

ロータ７５の出力軸７６には、出力端７７とは反対側に、レゾルバロータ８０が固定されている。そして、このレゾルバロータ８０と対向配置された状態でレゾルバステータ８１が底部５４にネジ８２により固定されている。このレゾルバステータ８１は、レゾルバロータ８０の回転位置を検出することで、ロータ７５の磁極の回転位置を検出する。これらレゾルバロータ８０およびレゾルバステータ８１は、上記のようにモータ１３に内蔵されており、ロータ７５の回転位置を検出するセンサ８３を構成している。

モータケース５０の底部５４の外面には、センサ８３の外側を覆うように配置されたセンサカバー８５がネジ８６により固定されている。センサ８３のレゾルバステータ８１にはセンサハーネス８７が接続されており、このセンサハーネス８７はセンサカバー８５に、半径方向に貫通形成された貫通穴８８を介して外部に引き出されている。つまり、センサ８３はモータ１３における出力軸７６の出力端７７と反対側に配置され、センサハーネス８７はモータ１３における出力軸７６の出力端７７と反対側から引き出されている。このセンサハーネス８７には、コネクタ８９が接続されている。なお、センサハーネス８７と貫通穴８８との隙間はシール９０で閉塞されている。

図３に示すように、上記構成のモータ１３には、その一側部側に、コントロールユニット１１１が組み付けられる。
コントロールユニット１１１は、例えば、ＣＰＵ等の各種電気部品を備えたもので、箱形形状をなしている。モータ１３のフランジ５１には、コントロールユニット１１１側に、ステー部５１ａが形成されており、このステー部５１ａに形成された挿通穴（図示略）にボルト１１２を挿通させ、コントロールユニット１１１に形成されたボルト穴（図示略）へねじ込むことにより、ステー部５１ａにコントロールユニット１１１が締結固定される。

コントロールユニット１１１には、モータ１３の出力端７７側に、モータ１３側が開放されたバスバ収容凹部１１３が形成されており、このバスバ収容凹部１１３には、モータ１３から引き出されたバスバ１０７が接続される端子部１１４が設けられている。そして、バスバ１０７の取付穴１０７ａにネジ１１５を挿通し、コントロールユニット１１１の端子部１１４に形成されたねじ穴（図示略）にねじ込むことにより、バスバ１０７がネジ１１５によってコントロールユニット１１１の端子部１１４に直接接続される。

また、コントロールユニット１１１には、モータ１３の出力端７７と反対側に、コネクタ（図示略）が設けられており、このコネクタには、モータ１３の出力端７７と反対側にて引き出されたセンサハーネス８７のコネクタ８９が接続される。

以上に述べた本実施形態によれば、給電用のバスバ１０７が出力軸７６の出力端７７側から引き出され、センサハーネス８７が出力端７７と反対側から引き出されているため、互いのラジオノイズの影響を排除するためだけのスペースを設けなくて済み、よって、ラジオノイズ性能を確保した上で小型化が図れ、レイアウト性を向上できる。例えば、ギヤボックス３０との固定側である出力軸７６の出力端７７側からバスバ１０７およびセンサハーネス８７を引き出す構造に比べてバスバ１０７及びセンサハーネス８７を出力端７７側に収納するスペースを確保する必要がなくなり、よって、モータ１３の出力端７７側に設けられたフランジ５１等を簡素化でき、ギヤボックス３０への固定部周りの設計自由度が向上するため、取り付け位相の自由度が広がる。

また、ステータ６６のコイル６８が結束された端子台９４に接続したバスバ１０７をモータケース５０の外部に引き出しているため、バスバ１０７の配索スペースをよりコンパクト化できる。

本発明に係る電動パワーステアリング装置用モータの実施形態が適用された電動パワーステアリング装置の全体構成を示す正面図である。 同実施形態による電動パワーステアリング装置用モータの（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。 コントロールユニットが組み付けられた同実施形態による電動パワーステアリング装置用モータの（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。 従来の電動パワーステアリング装置用モータの（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。

符号の説明

１０…電動パワーステアリング装置、１３…モータ（電動パワーステアリング装置用モータ）、３０…減速ギヤボックス（ギヤボックス）、４０…トルクセンサ、５０…モータケース、６６…ステータ、６８…コイル、７６…出力軸、７７…出力端、８３…センサ、８７…センサハーネス、９４…端子台、１０７…バスバ。

Claims (2)

1. センサを内蔵するとともに出力軸の出力端側でギヤボックスに固定され該ギヤボックスを介して車両のステアリング系に操舵補助トルクを与える電動パワーステアリング装置用モータにおいて、
   給電用のバスバが前記出力端側から引き出され、
   前記センサのセンサハーネスが前記出力端とは反対側から引き出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用モータ。
2. 前記バスバは、ステータのコイルが結束された端子台に接続されてモータケースの外部に引き出されていることを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置用モータ。

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