JP2010100104A - 車両用操舵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動モータの回転出力を２段減速する場合にも小型化できる車両用操舵装置を提供する。
【解決手段】本車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置１は、操舵力を発生するためのアクチュエータとしての第１および第２の電動モータ１６１，１６２、アクチュエータに接続された第１の減速機構１７と、第１の減速機構１７に接続された第２の減速機構１８と、第２の減速機構１８に接続された舵取り機構Ａと、を有する。第１の減速機構１７は、アクチュエータに接続された駆動歯車２１１，２１２と、駆動歯車２１１，２１２に伝動可能に連結された内周を有する環状の内歯歯車からなる従動歯車２２と、従動歯車２２の外周を支持する軸受３３と、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用操舵装置に関する。

車両用操舵装置として、複数の電動モータの回転力を、各電動モータ毎に、クラッチおよび減速機構を介して、操舵機構に与えて操舵補助する電動パワーステアリング装置が提案されている（例えば特許文献１を参照）。
また、車両用操舵装置として、ステア・バイ・ワイヤ式の車両用操舵装置が知られている。このタイプの車両用操舵装置では、操舵部材と舵取り機構との機械的な連結が解除され、舵取り機構が電動モータにより駆動されるようになっている。ステア・バイ・ワイヤ式の車両用操舵装置において、複数の電動モータの回転力を、各電動モータ毎に、減速機構を介して、舵取り機構に与えることが提案されている（例えば特許文献２を参照）。
特開平８−２５８７２８号公報 特開２００３−１２７８８１号公報

特許文献１の減速機構は、２段減速機構に構成されている。第１段目の減速機構は、互いに噛み合う一対の外歯の平歯車を有している。これら一対の平歯車のうちの従動側の平歯車は、当該従動側の平歯車の軸方向に突出する支軸を介して軸受により支持されている。このため、従動側の平歯車の軸方向に関して、減速機構が大型化し、ひいては、電動パワーステアリング装置が大型化していた。

そこで、本発明の目的は、２段減速を用いた場合にも、小型化できる車両用操舵装置を提供することである。

本発明の車両用操舵装置（１）は、操舵力を発生するためのアクチュエータ（１６１，１６２）と、上記アクチュエータに接続された第１の減速機構（１７）と、上記第１の減速機構に接続された第２の減速機構（１８）と、上記第２の減速機構に接続された舵取り機構（Ａ）と、を備え、上記第１の減速機構は、上記アクチュエータに接続された駆動部材（２１１，２１２）と、上記駆動部材に伝動可能に連結された内周（２２ａ）を有する環状の従動部材（２２）と、上記従動部材の外周（２２ｂ）を支持する軸受（３３）と、を含むことを特徴とする（請求項１）。本発明によれば、軸受は従動部材の外周を支持するので、軸受は、従動部材の軸方向に関して従動部材とは少なくとも一部が同じ位置に配置される。その結果、従動部材の軸方向に第１の減速機構を小型化できる。従って、２段減速の場合に、車両用操舵装置を小型化できる。

また、本発明において、上記第１の減速機構を収容するハウジング（１９）を備え、上記軸受は、内輪（３４）と、外輪（３５）と、上記内輪および上記外輪間に介在する複数の転動体（３６）とを含み、上記内輪の内周（３４ａ）には、上記従動部材の上記外周が嵌合しており、上記外輪の外周（３５ａ）は、上記ハウジングに形成された支持孔（１１０）に嵌合している場合がある（請求項２）。この場合、ハウジングの支持孔に、軸受の外輪、転動体、および内輪を介して、従動部材を支持できる。

また、本発明において、上記ハウジングには、上記アクチュエータと外部配線（１３２）とを電気的に接続するための接続部材（１３０）が組み込まれている場合がある（請求項３）。この場合、接続部材を介して、アクチュエータと外部配線とを互いに電気的に接続できる。また、接続部材は、ハウジングに組み込まれているので、ハウジング以外の部材に取り付ける場合と比較して、車両用操舵装置を小型化できる。

なお、上記括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を示すものであるが、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。

本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の一実施形態の車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置の構成を模式的に示す概略図である。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に連結しているステアリングシャフト３と、ステアリングシャフト３に自在継手４を介して連結される中間軸５と、中間軸５に自在継手６を介して連結されるピニオン軸７と、自動車の左右方向に延びる転舵軸としてのラックバー８とを有している。

ピニオン軸７の端部近傍には、ピニオン歯７ａが設けられている。また、ラックバー８は、ラック歯８ａを有している。ラック歯８ａは、ピニオン歯７ａと互いに噛み合っている。ピニオン軸７およびラックバー８により、ラックアンドピニオン機構からなる舵取り機構Ａが構成されている。
ラックバー８は、図示しない複数の軸受を介してハウジング９により直線往復動可能に支持されている。ハウジング９は、車体に固定されており、ラックバー８の一部を収容している。ラックバー８の両端部は、ハウジング９の両側へ突出している。ラックバー８の各端部には、それぞれタイロッド１０が結合されている。各タイロッド１０は、対応するナックルアーム（図示せず）を介して対応する転舵輪１１に連結されている。

操舵部材２が操作されると、ステアリングシャフト３が回転する。このときの回転が、ピニオン歯７ａおよびラック歯８ａによって、自動車の左右方向に沿ってのラックバー８の直線運動に変換される。これにより、転舵輪１１の転舵が達成される。
ステアリングシャフト３は、操舵部材２に連なる入力側のアッパーシャフト３ａと、ピニオン軸７に連なる出力側のロアーシャフト３ｂとに分割されている。アッパーシャフト３ａおよびロアーシャフト３ｂは、トーションバー１２を介して同一の軸線上で相対回転可能に互いに連結されている。

電動パワーステアリング装置１には、トーションバー１２を介するアッパーシャフト３ａおよびロアーシャフト３ｂ間の相対回転変位量により操舵トルクを検出するトルクセンサ１３が設けられている。また、制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit ：電子制御ユニット）１４が設けられている。また、車速を検出するための車速センサ１５が設けられている。

また、電動パワーステアリング装置１は、操舵力（本実施の形態では操舵補助力）を発生するためのアクチュエータとしての第１および第２の電動モータ１６１，１６２を有している。また、電動パワーステアリング装置１は、第１および第２の電動モータ１６１，１６２の出力回転を減速する第１および第２の減速機構１７，１８を有している。
第１の減速機構１７は、第１および第２の電動モータ１６１，１６２に接続されている。第２の減速機構１８は、第１の減速機構１７に接続されているとともに、舵取り機構Ａに接続されている。第１および第２の電動モータ１６１，１６２の出力回転は、第１の減速機構１７および第２の減速機構１８に順に伝達され、第１の減速機構１７および第２の減速機構１８により２段階で減速される。

トルクセンサ１３のトルク検出結果と、車速センサ１５の車速検出結果とは、ＥＣＵ１４に与えられる。ＥＣＵ１４は、トルク検出結果や車速検出結果等に基づいて、第１および第２の電動モータ１６１，１６２を駆動制御する。
第１および第２の電動モータ１６１，１６２の出力回転が、第１の減速機構１７および第２の減速機構１８を介して減速されてピニオン軸７に伝達される。ピニオン軸７の回転が、ラックバー８の直線運動に変換される。これにより、操舵が補助される。

また、電動パワーステアリング装置１は、第１の減速機構１７を収容するハウジング１９を有している。本実施の形態では、第１および第２の電動モータ１６１，１６２と、第１の減速機構１７と、ハウジング１９とが、単一のユニットとしてのサブアセンブリＳＡの少なくとも一部を構成している。
第１の減速機構１７は、第１の電動モータ１６１に接続された駆動部材としての駆動歯車２１１と、第２の電動モータ１６２に接続された駆動部材としての駆動歯車２１２と、従動部材としての従動歯車２２とを備えている。

駆動歯車２１１は、外歯歯車からなり、第１の電動モータ１６１の回転軸２０に同行回転できるように連結されている。駆動歯車２１２は、外歯歯車からなり、第２の電動モータ１６２の回転軸２０に同行回転できるように連結されている。各電動モータ１６１，１６２の回転軸２０が、それぞれ対応する駆動歯車２１１，２１２の支軸を構成している。従動歯車２２は、内歯歯車からなり、駆動歯車２１１，２１２と噛み合っている。

本実施形態では、第１の電動モータ１６１と第２の電動モータ１６２とは、互いに同じに構成されている。また、駆動歯車２１１と駆動歯車２１２とは、互いに同じに構成されている。
なお、第１および第２の電動モータ１６１，１６２は、互いに異なる仕様で構成されてもよい。また、駆動歯車２１１，２１２は、互いに異なる仕様で構成されてもよい。本実施形態では、上述のように、第１および第２の電動モータ１６１，１６２が互いに同じに構成され、且つ駆動歯車２１１，２１２が互いに同じに構成された場合に則して説明する。また、第１の電動モータ１６１の構成要素と、これに対応する第２の電動モータ１６２の構成要素とは、互いに同じ符号を付しておく。

第２の減速機構１８は、駆動歯車としてのウォーム軸２３と、従動歯車としてのウォームホイール２４とを備えている。第２の減速機構１８は、ウォームギヤ機構により構成されている。
ウォーム軸２３は、第１および第２の電動モータ１６１，１６２により第１の減速機構１７を介して回転駆動される。ウォームホイール２４は、ウォーム軸２３に噛み合うと共に、ステアリングシャフト３のロアーシャフト３ｂに同行回転するように連結されている。

図２は、図１の電動パワーステアリング装置１の要部の断面図である。図２を参照して、ハウジング１９は、第１の支持板２５および第２の支持板２６を有している。第１の支持板２５は、従動歯車２２を支持している。第２の支持板２６は、第１および第２の電動モータ１６１，１６２を支持している。また、第２の支持板２６は、第１および第２の電動モータ１６１，１６２を介して駆動歯車２１１，２１２を支持している。

また、ハウジング１９は、ギヤハウジング２７に、固定ねじ２８により固定されている。ギヤハウジング２７は、第２の減速機構１８を収容している。
具体的には、第１の支持板２５および第２の支持板２６は、互いに対向しており、例えば、固定ねじ２８を用いて互いに固定されている。また、第１の支持板２５および第２の支持板２６は、ギヤハウジング２７に、固定ねじ２８を用いて締結されている。

図３は、図２の要部の拡大図である。図３を参照して、固定ねじ２８は、第２の支持板２６のねじ挿通孔２６ａを挿通し、第１の支持板２５のねじ挿通孔２５ａを挿通している。固定ねじ２８の雄ねじが、ギヤハウジング２７のねじ孔２７ａの雌ねじにねじ嵌合している。固定ねじ２８の頭部とギヤハウジング２７とが、第１の支持板２５および第２の支持板２６を押圧状態で挟持している。これにより、第１の支持板２５、第２の支持板２６、およびギヤハウジング２７は、固定ねじ２８により互いに固定されている。

サブアセンブリＳＡは、第１の減速機構１７から出力するための出力軸３２を有している。出力軸３２と従動歯車２２とは、互いに同行回転するように、互いに固定されている。出力軸３２と従動歯車２２とは、互いに同心に配置されている。また、出力軸３２は、ハウジング１９に従動歯車２２を介して回転可能に支持されている。
従動歯車２２は、環状をなしている。従動歯車２２は、環状の本体１０１と、環状の本体１０１の一端を閉塞する環状の端部材１０２とを含んでいる。本体１０１は、内周２２ａと外周２２ｂとを有している。

従動歯車２２の内周２２ａは、駆動歯車２１１，２１２に伝動可能に連結されている。駆動歯車２１１，２１２は、内歯歯車からなる従動歯車２２に内接している。具体的には、従動歯車２２の内周２２ａは、複数のギヤ歯を有している。これらのギヤ歯が、駆動歯車２１１，２１２の外周のギヤ歯と噛み合っている。
また、端部材１０２と第２の支持板２６との間に、駆動歯車２１１，２１２が配置されている。端部材１０２は、本体１０１と出力軸３２とを互いに同行回転できるように連結している。具体的には、本体１０１と、端部材１０２と、出力軸３２とは、単一材料により一体に形成されている。なお、本体１０１と端部材１０２とを、互いに別部材により形成し、互いに固定してもよい。また、端部材１０２と出力軸３２とを、互いに別部材により形成し、互いに固定してもよい。

また、第１の減速機構１７は、従動歯車２２を回転可能に支持する軸受３３を含んでいる。
軸受３３は、従動歯車２２の外周２２ｂを嵌合状態で支持しているとともに、ハウジング１９に支持されている。具体的には、軸受３３は、ころがり軸受からなる。軸受３３は、内輪３４と、外輪３５と、複数の転動体３６とを有している。各転動体３６は、内輪３４および外輪３５間に介在しており、例えば、玉である。

軸受３３の中心軸線（回転中心軸線でもある。）は、各電動モータ１６１，１６２の回転軸２０の中心軸線とは平行に配置されている。また、軸受３３と従動歯車２２とは同心に配置されている。
軸受３３の内周は、内輪３４の内周３４ａにより形成されており、従動歯車２２の外周２２ｂに、圧入状態で嵌合している。また、内輪３４の端面は、従動歯車２２の外周２２ｂに隣接して設けられた規制部としての端壁２２ｃに当接している。これにより、従動歯車２２の軸方向Ａ１（以下単に軸方向Ａ１ともいう。）に関して、内輪３４は、従動歯車２２に位置決めされている。

軸受３３の外周は、外輪３５の外周３５ａにより形成されており、ハウジング１９に保持されている。ハウジング１９は、軸受３３を支持する支持孔１１０を有している。
支持孔１１０は、内周面１１１と、軸方向Ａ１に互いに対向する一対の端壁１１２，１１３とを有している。第１の支持板２５は、支持孔１１０の内周面１１１と、一方の端壁１１２と、嵌合面１１４とを形成している。

一方の端壁１１２は、支持孔１１０の内周面１１１の一方の端縁から径方向内方に延びている。嵌合面１１４は、内周面からなり、内周面１１１の他方の端縁に近接して配置されている。
第２の支持板２６は、支持孔１１０の他方の端壁１１３と、嵌合面１１５とを形成している。嵌合面１１５は、外周面からなる。第２の支持板２６の嵌合面１１５と、第１の支持板２５の嵌合面１１４とが、互いに嵌合している。

支持孔１１０の内周面１１１に、軸受３３の外周３５ａが嵌合している。また、支持孔１１０の一方の端壁１１２に、軸受３３の外輪３５の一方の端面が当接している。支持孔１１０の他方の端壁１１３に、軸受３３の外輪３５の他方の端面が当接している。
第１および第２の支持板２５，２６が締結部材としての固定ねじ２８により互いに締結されている。この状態で、第１の支持板２５に形成された端壁１１２と第２の支持板２６に形成された端壁１１３とが、軸受３３の外輪３５を軸方向Ａ１の両側から挟持している。これにより、軸受３３の外輪３５が、軸方向Ａ１に移動を規制された状態で、ハウジング１９に支持されている。

第２の支持板２６は、第１の支持板２５に対向する第１の面３７と、第１の面３７とは反対側の第２の面３８とを有している。第２の支持板２６の第２の面３８に、各電動モータ１６１，１６２のモータハウジング３９が固定されている。
具体的には、固定のために、第２の支持板２６は、ねじ挿通孔４０を有している。各電動モータ１６１，１６２のモータハウジング３９は、端壁４１を有している。端壁４１はねじ孔４２を有している。固定ねじ４３が、第２の支持板２６の第１の面３７側から、第２の支持板２６のねじ挿通孔４０を通され、モータハウジング３９の端壁４１のねじ孔４２にねじ嵌合されている。これにより、モータハウジング３９が、第２の支持板２６に固定ねじ４３により固定されている。

各電動モータ１６１，１６２は、ロータ（図示せず）と、ステータ（図示せず）と、上述の回転軸２０と、上述のモータハウジング３９とを有している。モータハウジング３９は、ロータとステータとを収容しており、ステータを固定状態で支持している。回転軸２０は、ロータと同行回転するように連結されており、モータハウジング３９に軸受（図示せず）を介して回転可能に支持されている。

回転軸２０は、モータハウジング３９の端壁４１から突出している。回転軸２０は、第２の支持板２６に形成された挿通孔４４を挿通している。電動モータ１６１の回転軸２０の端部に、駆動歯車２１１が取り付けられている。また、電動モータ１６２の回転軸２０の端部に、駆動歯車２１２が取り付けられている。駆動歯車２１１，２１２が、共通の従動歯車２２に噛み合っている。また、電動モータ１６１，１６２は、カバー４５により覆われている。

図２を参照して、カバー４５は、ハウジング１９に取り付けられている。カバー４５は、第２の支持板２６に固定されている。カバー４５は、筒状部４６と、筒状部４６の縁部から径方向内方に延設された端壁４７とを有している。具体的には、筒状部４６と端壁４７とは、単一材料により一体に形成されている。筒状部４６の一端４６ａは開放されている。端壁４７は、筒状部４６の他端４６ｂを閉塞している。

また、各電動モータ１６１，１６２は、ブラシレスモータである。各電動モータ１６１，１６２には、回転軸２０の回転角を検出する回転角センサ（図示せず）が内蔵されている。各回転角センサの出力信号は、ＥＣＵ１４に与えられるようになっている。回転角センサとしては、例えば、レゾルバを用いることができる。
なお、各電動モータ１６１，１６２の回転角センサに代えて、回転軸２０の回転角に相関のある物理量を検出する検出装置を用いてもよい。この検出装置として、例えば、従動歯車２２の回転角を検出する回転角センサを設けてもよい。

ウォーム軸２３と出力軸３２とは同心に配置されている。ウォーム軸２３は、当該ウォーム軸２３の軸長方向に関して互いに離隔する第１の端部２３ａおよび第２の端部２３ｂを有している。また、ウォーム軸２３は、第１および第２の端部２３ａ，２３ｂ間の中間部に歯部２３ｃを有している。
ウォームホイール２４は、ステアリングシャフト３のロアーシャフト３ｂの軸方向中間部に同行回転可能に且つ軸方向移動不能に連結されている。ウォームホイール２４は、環状の芯金５８と、芯金５８の周囲を取り囲む合成樹脂部材５９とを有している。芯金５８は、ロアーシャフト３ｂに一体回転できるように結合されている。芯金５８は、例えば、合成樹脂部材５９の樹脂成形時に金型内にインサートされる金属部材である。合成樹脂部材５９の外周に、歯部５９ａが形成されている。

出力軸３２とウォーム軸２３との間には、継手６０が介在している。継手６０は、出力軸３２とウォーム軸２３とを動力伝達可能に互いに連結している。継手６０は、出力軸３２とは同行回転する環状の入力部材６１と、ウォーム軸２３とは同行回転する環状の出力部材６２と、入力部材６１および出力部材６２を動力伝達可能に連結する環状の弾性部材６３とを有している。

また、ウォーム軸２３の第１の端部２３ａは、軸受６４を介してギヤハウジング２７に回転可能に支持されている。また、ウォーム軸２３の第２の端部２３ｂは、軸受６５を介してギヤハウジング２７に回転可能に支持されている。
各軸受６４，６５は、例えば、玉軸受からなる。軸受６４は、内輪６６と、外輪６８と、内輪６６および外輪６８の間に転動可能に介在する転動体としての複数の玉とを有している。軸受６５は、内輪６７と、外輪６９と、内輪６７および外輪６９の間に転動可能に介在する転動体としての複数の玉とを有している。

軸受６４，６５の内輪６６，６７が、それぞれ、ウォーム軸２３の第１および第２の端部２３ａ，２３ｂに一体回転可能に嵌合している。
ウォーム軸２３は、位置決め段部２３ｄ，２３ｅを有している。内輪６６は、位置決め段部２３ｄに当接している。また、内輪６７は、位置決め段部２３ｅに当接している。これにより、内輪６６および内輪６７は、ウォーム軸２３の軸方向に関して互いに逆向きに位置決めされている。

また、ギヤハウジング２７は、軸受保持孔７０，７１と、軸受保持孔７０に隣接したねじ部７２とを有している。軸受６４の外輪６８は、軸受保持孔７０に嵌合状態で保持されている。軸受６５の外輪６９は、軸受保持孔７１に嵌合状態で保持されている。
ねじ部７２に、環状の固定部材７３がねじ嵌合している。固定部材７３が、軸受６４の外輪６８の端面を押圧している。固定部材７３による押圧力は、軸受６４の内輪６６、ウォーム軸２３の位置決め段部２３ｄ，２３ｅ、軸受６５の内輪６７および外輪６９を介して、軸受保持孔７１の底部によって受けられている。これにより、軸受６４，６５に予圧が付与されている。

図２を参照して、本実施形態では、第２の支持板２６の外周部には、第１および第２の電動モータ１６１，１６２に外部から給電するための外部カプラ１３１が取り付けられている。
外部カプラ１３１には、外部配線としての給電ケーブル１３２の一端に設けられたカプラ１３３が接続されている。給電ケーブル１３２の他端は、電気要素としての電源１３４に接続されている。

具体的には、電源１３４は、車両用のバッテリを含んでいる。給電ケーブル１３２の他端は、ＥＣＵ１４に接続されており、ＥＣＵ１４を介してバッテリに電気的に接続されている。
図４は、図２の電動モータをハウジングに取り付ける工程を示す概略図である。図２および図４を参照して、上述の給電用の外部カプラ１３１から第１および第２の電動モータ１６１，１６２までの電気的接続は、接続部材１３０により実現されている。

具体的には、接続部材１３０は、互いに接続される第１の端子１３５および第２の端子１３６を含んでいる。第１および第２の電動モータ１６１，１６２をハウジング１９の一部である第２の支持板２６に連結する動作（図４の矢印Ｍ１の動作）に伴って、第１の端子１３５および第２の端子１３６は、互いに接続されるようになっている。
第１の端子１３５および第２の端子１３６の一方が雄端子からなり、他方が雌端子からなる。本実施の形態では、第１の端子１３５が雄端子である場合に則して説明する。第１の端子１３５は、各電動モータ１６１，１６２のモータハウジング３９から、回転軸２０と平行に突出している。第１の端子１３５は、各電動モータ１６１，１６２のコイル（図示せず）に電気的に接続されている。

一方、第２の端子１３６は、第２の支持板２６に固定された内部カプラ１３７に設けられている。すなわち、内部カプラ１３７は、第２の支持板２６に固定されたカプラハウジング１３８と、上述の第２の端子１３６とを有している。
第１および第２の電動モータ１６１，１６２が第２の支持板２６に取り付けられた状態で、第１の端子１３５と第２の端子１３６とは、互いに接触状態にあり、電気的に互いに接続されている。

他方、外部カプラ１３１は、第２の支持板２６の外周部に固定されたカプラハウジング１３９と、カプラハウジング１３９内に保持された第３の端子１４０とを有している。
内部カプラ１３７の第２の端子１３６と外部カプラ１３１の第３の端子１４０とは、導電部材１４１，１４２を介して、互いに接続されている。導電部材１４１，１４２は、第２の支持板２６に設けられている。導電部材１４１，１４２としては、例えば、ＦＰＣ（フレキシブル・プリンテッド・サーキット）と呼ばれるフレキシブルプリント基板を用いても良い。ＦＰＣを用いる場合、ＦＰＣを第２の支持板２６の表面に沿わせて配置することが好ましい。

また、導電部材１４１，１４２が、ハウジング１９の第２の支持板２６に埋設されていてもよい。また、カプラハウジング１３８，１３９の少なくとも一方の一部が第２の支持板２６に埋設されてもよい。
また、ハウジング１９は、金属部材により形成されてもよいが、少なくとも第２の支持板２６が絶縁体、例えば、合成樹脂部材により形成されてもよい。この場合には、導電部材１４１，１４２の埋設と、導電部材１４１，１４２の絶縁とを一括して行うことができる。

本実施の形態によれば、組立のために電動モータ１６１，１６２をハウジング１９の一部である第２の支持板２６に連結するときに、同時に、接続部材１３０の第１および第２の端子１３５，１３６を互いに接続することができるので、組み立て作業が格段に容易になる。
特に、電動モータ１６１，１６２に設けられた第１の端子１３５を、第２の支持板２６に固定された内部カプラ１３７の第２の端子１３６に接続するようにしているので、接続作業を簡素化することができる。

また、接続部材１３０が、ハウジング１９外に露出する外部カプラ１３１を含んでおり、外部カプラ１３１に設けられた第３の端子１４０が、内部カプラ１３７に設けられた第２の端子１３６に接続されているので、外部カプラ１３１を用いて、ハウジング１９内の複数の電動モータ１６１，１６２に容易に給電することができる。
なお、各電動モータ１６１，１６２の第１の端子１３５の数は、図４には２つが図示されているが、具体的には、各電動モータ１６１，１６２の構造に応じた所要の数が設けられる。例えば、各電動モータ１６１，１６２がブラシレスモータの場合には、第１の端子１３５は３つが設けられる。また、各電動モータ１６１，１６２が後述するように直流モータの場合には、第１の端子１３５は２つが設けられる。また、第２の端子１３６の数および第３の端子１４０の数も、第１の端子１３５の数と同じである。また、導電部材１４１，１４２の数も、第１の端子１３５の数と同じである。

図１および図３を参照して、以上説明したように、本実施形態の車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置１は、操舵力を発生するためのアクチュエータとしての第１および第２の電動モータ１６１，１６２と、第１および第２の電動モータ１６１，１６２に接続された第１の減速機構１７と、第１の減速機構１７に接続された第２の減速機構１８と、第２の減速機構１８に接続された舵取り機構Ａと、を備えている。この構成において、第１の減速機構１７は、第１および第２の電動モータ１６１，１６２に接続された駆動部材としての駆動歯車２１１，２１２と、駆動歯車２１１，２１２に伝動可能に連結された内周２２ａを有する環状の従動部材としての従動歯車２２と、従動歯車２２の外周２２ｂを支持する軸受３３と、を含んでいる。

本実施形態によれば、軸受３３は従動歯車２２の外周２２ｂを支持するので、軸受３３は、従動歯車２２の軸方向Ａ１に関して従動歯車２２とは少なくとも一部が同じ位置に配置される。その結果、従動歯車２２の軸方向Ａ１に第１の減速機構１７を小型化できる。従って、上述のアクチュエータの回転出力が２段減速される場合に、電動パワーステアリング装置１を小型化できる。

なお、上述の実施形態では、電動モータ１６１，１６２は、２つが設けられていたが、何れか１つの場合であっても、同様の効果を得ることができる。また、電動モータおよび駆動歯車の組を３組以上で設けてもよい。
また、本実施形態において、第１の減速機構１７を収容するハウジング１９を備え、軸受３３は、内輪３４と、外輪３５と、内輪３４および外輪３５間に介在する複数の転動体３６とを含んでいる。内輪３４の内周３４ａには、従動歯車２２の外周２２ｂが嵌合している。外輪３５の外周３５ａは、ハウジング１９に形成された支持孔１１０に嵌合している。この場合、ハウジング１９の支持孔１１０に、軸受３３の外輪３５、転動体３６、および内輪３４を介して、従動歯車２２を支持できる。

また、軸受３３は、従動歯車２２のほぼ全周を均等に支持できる。これとともに、軸受３３に、剛性の高い大径の軸受を用いることができる。従って、従動歯車２２を高剛性で支持できる。
また、本実施形態において、ハウジング１９には、アクチュエータとしての第１および第２の電動モータ１６１，１６２と外部配線としての給電ケーブル１３２とを電気的に接続するための接続部材１３０が組み込まれている。この場合、接続部材１３０を介して、第１および第２の電動モータ１６１，１６２と給電ケーブル１３２とを互いに電気的に接続できる。また、接続部材１３０は、ハウジング１９に組み込まれているので、ハウジング１９以外の部材に取り付ける場合と比較して、電動パワーステアリング装置１を小型化できる。

また、駆動歯車２１１，２１２と従動歯車２２とは噛み合い領域で互いに噛み合っており、噛み合い領域の少なくとも一部と、軸受３３の少なくとも一部とが、従動歯車２２の径方向に見るときに互いに重なり合うように配置されている。この場合、従動歯車２２の軸方向Ａ１に第１の減速機構１７をより一層小型化できる。
また、本実施形態では、第１および第２の電動モータ１６１，１６２、第１の減速機構１７、ハウジング１９等が、ユニット化されている。具体的には、ユニットとしてのサブアセンブリＳＡが構成されている。

従って、例えば、相異なる仕様の２種のユニットを構成する場合を想定する。これら２種のユニット間において、各電動モータ１６１，１６２を共通とする。また、２種のユニット間において、第１の減速機構１７の減速比を互いに異ならせる。これにより、２種のユニットの仕様を容易に相異ならせることができる。従って、上述のユニットを種々の特性の車両用操舵装置１に容易に適用することができる。

本実施形態では、電動モータの共通化を図ることができる。一般的に、電動モータの製造コストは、高価である。しかし、多種のユニット間で電動モータを共通化できるので、種々のユニットを製作するときの全体としてのコストを削減することができる。
また、本実施形態では、複数の電動モータ１６１，１６２が用いられている。これにより、電動モータ１６１，１６２の体格を小さくできる。

また、本実施形態では、各電動モータ１６１，１６２の出力が２段減速されており、結果として大きな減速比が実現されている。これにより、各電動モータ１６１，１６２の体格を小さくできる。
さらに、小型で高回転型の電動モータ１６１，１６２と高減速比の第１の減速機構１７を組み合わせることで、小型のユニットでも、高出力を得ることが可能となる。

従って、サブアセンブリＳＡ全体としての軽量化を図ることができる。ひいては、電動パワーステアリング装置１全体としての重量を削減することができる。
また、本実施形態では、複数の電動モータ１６１，１６２および第１の減速機構１７等をサブアセンブリＳＡとし予め組み立てておくことができるので、サブアセンブリＳＡを、ひいては電動パワーステアリング装置１を組み立て易くできる。

また、本実施形態では、サブアセンブリＳＡの第１の減速機構１７の各駆動歯車２１１，２１２の軸方向と、従動歯車２２の軸方向Ａ１とが、互いに平行な方向である。これにより、従動歯車２２の軸方向Ａ１に関して、駆動歯車２１１，２１２および従動歯車２２を同じ位置に配置することができる。その結果、軸方向Ａ１に関して、サブアセンブリＳＡを小型にすることができる。ひいては電動パワーステアリング装置１を小型にすることができる。

これに加えて、各駆動歯車２１１，２１２に接続された第１および第２の電動モータ１６１，１６２を、横並びで（軸方向Ａ１に直交する方向に並べて）配置している。その結果、軸方向Ａ１に関して、サブアセンブリＳＡをより小型化できる。ひいては電動パワーステアリング装置１をより小型にすることができる。
また、本実施形態では、第１の減速機構１７の伝動方式が、歯車伝動であるので、動力伝達が確実である。ここで、駆動歯車２１１，２１２および従動歯車２２としては、互いに噛み合う平歯車であってもよいし、互いに噛み合う山歯歯車であってもよいし、互いに噛み合う斜歯歯車であってもよい。特に、斜歯歯車を用いた場合には、歯の噛み合い率を高くすることができるので、高出力を伝達するうえで好ましい。

また、本実施形態について、以下のような変形例を考えることができる。
例えば、接続部材１３０がハウジング１９の外に配置される場合も考えられる。軸受３３として、転がり軸受に代えて、すべり軸受を用いることも考えられる。第２の減速機構１８として、ウォームギヤ機構に代えて、例えば、平行軸歯車機構を用いてもよい。平行軸歯車機構は、互いに噛み合う一対の平歯車を含んでもよいし、互いに噛み合う一対の斜歯歯車を含んでもよい。電動モータとして、ブラシレスモータに代えて、例えば、ブラシ付きモータを用いてもよい。

また、上述の実施形態では、いわゆるコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置１に本発明が適用された例について説明したが、これに限らず、いわゆるピニオンアシスト式の電動パワーステアリング装置や、いわゆる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。
また、上述の実施形態では、本発明が、電動モータの出力を操舵補助力として出力する電動パワーステアリング装置に適用された例について説明したが、これに限らない。例えば、操舵部材と転舵輪との機械的な連結が解除され、転舵輪を電動モータの出力で操向するステア・バイ・ワイヤ式の車両用操舵装置等に、本発明を適用してもよい。その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲内で種々の変更を施すことができる。

本発明の一実施形態の車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置の構成を模式的に示す概略図である。 図１の電動パワーステアリング装置の要部の断面図である。 図２の要部の拡大図である。 図２の電動モータをハウジングに取り付ける工程を示す概略図である。

符号の説明

１…電動パワーステアリング装置（車両用操舵装置）、１７…第１の減速機構、１８…第２の減速機構、１９…ハウジング、２２…従動歯車（従動部材）、２２ａ…従動歯車の内周（従動部材の内周）、２２ｂ…従動歯車の外周（従動部材の外周）、３３…軸受、３４…内輪、３４ａ…内輪の内周、３５…外輪、３５ａ…外輪の外周、３６…転動体、１１０…支持孔、１３０…接続部材、１３２…給電ケーブル（外部配線）、１６１，１６２…電動モータ（アクチュエータ）、２１１，２１２…駆動歯車（駆動部材）、Ａ…舵取り機構。

Claims (3)

1. 操舵力を発生するためのアクチュエータと、上記アクチュエータに接続された第１の減速機構と、上記第１の減速機構に接続された第２の減速機構と、上記第２の減速機構に接続された舵取り機構と、を備え、
   上記第１の減速機構は、上記アクチュエータに接続された駆動部材と、上記駆動部材に伝動可能に連結された内周を有する環状の従動部材と、上記従動部材の外周を支持する軸受と、を含むことを特徴とする車両用操舵装置。
2. 請求項１において、上記第１の減速機構を収容するハウジングを備え、上記軸受は、内輪と、外輪と、上記内輪および上記外輪間に介在する複数の転動体とを含み、上記内輪の内周には、上記従動部材の上記外周が嵌合しており、上記外輪の外周は、上記ハウジングに形成された支持孔に嵌合している、ことを特徴とする車両用操舵装置。
3. 請求項２において、上記ハウジングには、上記アクチュエータと外部配線とを電気的に接続するための接続部材が組み込まれていることを特徴とする車両用操舵装置。

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