JP2009143489A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電動パワーステアリング装置1は、ステアリングシャフト3に同軸的に連結された環状のロータ24、およびモータハウジング26に保持されロータ24を取り囲む環状のステータ25を含む電動モータ5を備えている。モータハウジング26は、筒状のモータケース35を含み、モータケース35は、ステータ25が同軸的に保持された外側円筒部32と、外側円筒部32の内側に同軸的に配置された内側円筒部33と、両円筒部32,33を連結する連結板34とを有している。ステアリングシャフト3は、内側円筒部33によって同軸的に支持されている。これにより、ロータ24とステータ25との同軸度が向上され、電動モータ5のコギングトルクが低減されている。
【選択図】図1
Description
この発明は、かかる背景のもとになされたものであり、コギングトルクを低減させることにより操舵フィーリングが向上された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。
また、上記支持部材は、トルクセンサ(13)が収容された円筒状のセンサハウジング(17)を含み、上記センサハウジングは、操舵軸を同軸的に支持する大径円筒部(20)と、環状段部(21)を介して大径円筒部に同軸的に連結された小径円筒部(22)とを含み、上記大径円筒部が上記内側円筒部の内周に嵌合することにより、当該大径円筒部が内側円筒部によって同軸的に支持されている場合がある(請求項3)。この場合、センサハウジングの大径円筒部をモータケースの内側円筒部に嵌合することにより、操舵軸が内側円筒部によって同軸的に支持される。これにより、電動モータのコギングトルクが確実に低減される。
センサハウジングおよびモータケースの少なくとも一方をプレス成形により形成することにより、電動パワーステアリング装置の製造コストを低減することができる。また、モータケースを単一の部材で形成することにより、複数の別部材により形成されたモータケースに比べて、外側円筒部および内側円筒部の同軸度を向上させることができる。これにより、電動モータのコギングトルクをさらに低減し、電動パワーステアリング装置の操舵フィーリングをさらに向上させることができる。
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の概略構成を示す図解的な断面図である。また、図2は、図1の一部を拡大した図である。
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が連結された操舵軸としてのステアリングシャフト3と、ステアリングシャフト3を回転可能に支持する筒状の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補助用の電動モータ5とを備えている。
アッパーシャフト6の下端部の内周には、ロアーシャフト7の一部が例えばセレーション嵌合している。アッパーシャフト6とロアーシャフト7とは、同行回転可能に、且つ、ステアリングシャフト3の軸方向X1に相対移動可能に連結されている。また、ロアーシャフト7の下端部には、入力シャフト8の上端部が内嵌している。ロアーシャフト7の下端部と入力シャフト8の上端部とは、ピン11aによって同行回転可能に連結されている。
アッパーコラム14の下端部には、ロアーコラム15の一部が内嵌している。アッパーコラム14とロアーコラム15とは、ステアリングコラム4の軸方向(図1では、軸方向X1と同一方向)に相対移動可能に連結されている。また、ロアーコラム15の下端部には、センサハウジング17の上端部(具体的には、後述の小径円筒部22)が内嵌している。ロアーコラム15とセンサハウジング17とは、互いに固定されている。
ステアリングシャフト3は、アッパーコラム14、ロアーコラム15およびセンサハウジング17を挿通している。ステアリングシャフト3は、アッパーコラム14、ロアーコラム15およびセンサハウジング17の内側で回転可能に支持されている。
ロータ24は、筒状のロータコア27と、ロータコア27の外周面に固定された環状の永久磁石28とを含む。永久磁石28としては、例えば、多極のリング磁石や、環状に配置された複数枚のセグメント磁石を用いることができる。ロータ24の外周面は、概ね円筒状であり、N極およびS極が周方向に交互に入れ替わる磁極となっている。
モータケース35は、単一の部材をプレス成形することにより形成されている。軸方向X1に関する内側円筒部33の長さは、外側円筒部32よりも短くされている。また、軸方向X1に関して、内側円筒部33の上端の位置と外側円筒部32の上端の位置とは概ね揃えられている。連結板34は、例えば円環状の平板であり、両円筒部32,33の上端を連結している。すなわち、連結板34の外周部は外側円筒部32の上端に連結されており、連結板34の内周部は内側円筒部33の上端に連結されている。
また、外側円筒部32の内側には、ロータ24およびステータ25を収容するための収容空間S2が形成されている。収容空間S2の所定位置にロータ24が収容された状態で、内側円筒部33の一部は、上述の環状の空間S1に配置されている。蓋部材36は、外側円筒部32の下端部に固定されており、外側円筒部32の下端部における開口部分を概ね覆っている。
再び図1を参照して、電動モータ5は、ECU19によって制御される。すなわち、ECU19は、トルクセンサ13からのトルク検出結果や図示しない車速センサからの車速検出結果等に基づいて電動モータ5を駆動制御する。ECU19が電動モータ5を制御することにより、電動モータ5から出力シャフト9に操舵補助力としての出力トルクが直接伝達される。そして、出力シャフト9からステアリング機構10に操舵補助力が伝達され、運転者の操舵が補助される。
また、上述のように本実施形態では、大径円筒部20が内側円筒部33に圧入されているので、内側円筒部33の内周面に対する出力シャフト9の同軸度が向上されている。これにより、ロータ24とステータ25との同軸度がさらに向上されている。また、本実施形態では、センサハウジング17およびモータケース35がプレス成形により形成されているので、センサハウジング17およびモータケース35を例えば切削加工により形成する場合に比べて、電動パワーステアリング装置1の製造コストが低減されている。
Claims (7)
- 操舵軸に同軸的に連結された環状のロータ、およびモータハウジングに保持され上記ロータを取り囲む環状のステータを含む電動モータを備え、
上記モータハウジングは、筒状のモータケースを含み、
上記モータケースは、ステータが同軸的に保持された外側円筒部と、当該外側円筒部の内側に同軸的に配置された内側円筒部と、両円筒部を連結する連結板とを有し、
上記操舵軸は、内側円筒部によって同軸的に支持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。 - 請求項1において、上記操舵軸は、当該操舵軸を同軸的に支持する支持部材を介して内側円筒部によって同軸的に支持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。
- 請求項2において、上記支持部材は、トルクセンサが収容された円筒状のセンサハウジングを含み、
上記センサハウジングは、操舵軸を同軸的に支持する大径円筒部と、環状段部を介して大径円筒部に同軸的に連結された小径円筒部とを含み、
上記大径円筒部が上記内側円筒部の内周に嵌合することにより、当該大径円筒部が内側円筒部によって同軸的に支持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。 - 請求項3において、上記大径円筒部を内側円筒部の内周に圧入することにより、当該大径円筒部が内側円筒部によって同軸的に支持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。
- 請求項3または4において、上記小径円筒部は、操舵軸を回転可能に支持する筒状のコラムハウジングの内周に嵌合しており、
上記コラムハウジングの端部は、センサハウジングの環状段部に係合して操舵軸の軸方向に位置決め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。 - 請求項3〜5の何れか1項において、上記センサハウジングは、単一の部材をプレス成形することにより形成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。
- 請求項1〜6の何れか1項において、上記モータケースは、単一の部材をプレス成形することにより形成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。
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