JP2010263768A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軸方向の全長を短くすることができ、小型化、軽量化が達成され、車両等への搭載性及び車両レイアウトに対する汎用性が向上した電動パワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】ロータ１５及びステータ１１を収納するケース１０と、ケース１０の開口側に配設され且つロータシャフト２０の出力側端部２０Ｆを支持するブラケット部５０を有し、ブラケット部５０は、ケース挿入穴５５と、減速機１００に取り付けられる取付部５６Ａ及び５６Ｂを有し、ケース挿入穴５５に底部側から挿入されたケース１０に配設されるフランジ部５１と；レゾルバステータ７２を支持し且つ出力側端部２０Ｆを軸支する軸受を支持し、ケース１０の開口を覆うレゾルバホルダ５２と；を備え、ケース１０は、レゾルバホルダ５２及びフランジ部５１に挟持され且つ着脱可能に固定される固定部１８Ａ及び１８Ｂを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ロータ及びステータを収納する有底円筒形のケースと、当該ケースの開口側に配設され且つ前記ロータの一端を支持するブラケット部と、を有する回転電機を備えた電動パワーステアリング装置の改良に関する。

従来から、例えば、モータを回転させることによりハンドル操作を補助する電動パワーステアリング（以下、「ＥＰＳ（Electric Power Steering）」という）装置で好適に使用される回転電機は、有底円筒形のケース内にロータ及びステータを収容し、当該ケースの開口部をブラケット部によって覆い、当該ケースとブラケット部とをネジで固定した構成を有している。前記ロータのシャフトの一端は、前記ケースの底に配設されたボールベアリングによって軸支され、当該シャフトの他端は、前記ブラケット部に配設されたボールベアリングによって軸支されている。また、この回転電機は、前記ステータのコイルに給電するハーネスが前記ブラケット部の側面から外部に引出されていると共に、レゾルバステータを外部から回転させて、誘起電圧とセンサ信号の位置合せを行う構成であるため、レゾルバステータに位置固定用のネジ穴部を設けたり、レゾルバステータをレゾルバホルダに固定し、当該レゾルバホルダをケースにネジで固定する構造を有している。（例えば、特許文献１〜４参照）。

また、回転電機のブラケット部に形成されているフランジ部に、当該回転電機の駆動を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit、以下、「ＥＣＵ」と記すことがある）を固定し、前記回転電機のステータと、ＥＣＵとをバスバーを介して接続した電動パワーステアリング装置も紹介されている。（例えば、特許文献５〜９参照）。

特開２００８−１９３８９６号公報 特開２００７−８９２８５号公報 特開２００６−３２０１８９号公報 特開２００６−９４６７８号公報 特許第３５９３１０２号公報 ＷＯ２００７／２６８９４号公報 特開２００８−１０９８３７号公報 特開２００７−２３７７９０号公報 特開２００４−２３８４１号公報

前述した構成の回転電機では、その軸方向の全長は、前記ケースの軸方向の長さと、前記ブラケット部の軸方向の長さ（厚み分の長さ）の合計によって決定される。また、ステータ及びロータの軸方向の長さは、回転電機の出力が大きくなるほど長くする必要がある。したがって、例えば、ＥＰＳ装置で使用される高出力の回転電機は、必然的に軸方向の全長が長くなるため、車両に搭載した際に、車両と干渉する可能性が高くなる。特に、車両の外部に配設される回転電機の場合、前記ケースとブラケット部との間にＯリングを配設したり、シール剤を塗布することで防水性を持たせているため、軸方向の全長がさらに長くなる。また、ハーネス部の防水性を確保するため、通常、ブラケット部にグロメットを設けているが、これによりブラケット部の形状が複雑になると共に、ブラケット部の軸方向の長さも増加する。したがって、車両への搭載性を向上することが困難である。

そこで、回転電機を減速機側に配設する等、レイアウトを変更することで車両への搭載性に対処しているが、この場合、ハーネスの経路を確保するため、当該ハーネスが最短経路となる位置から迂回させる必要がある。したがって、ハーネスが必要以上に長くなり、抵抗が増加する等の不具合が生じたり、コストが増加する等の虞がある。

また、特許文献５〜９に記載された従来の電動パワーステアリング装置は、前記フランジ部とＥＣＵを固定するネジ部を設ける必要があると共に、バスバーとセンサとを接続する部品を設ける等、前記フランジ部の軸方向の長さ（厚み分の長さ）が長くなる。このため、ＥＣＵを含めた全長が長くなる結果、車両への搭載性を向上することが困難であると共に、質量が増大し、小型・軽量化を達成することが困難である。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、従来の同出力の回転電機と比較して軸方向の全長を短くすることができ、小型化、軽量化が達成され、車両等への搭載性が向上すると共に、車両レイアウトに対する汎用性が向上した回転電機を備え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。

この目的を達成するため本発明は、ロータ及びステータを収納する有底円筒形のケースと、前記ケースの開口側に配設され且つ前記ロータのシャフトの出力側端部を支持するブラケット部とを有し、対象物に取り付け可能な回転電機であって、前記ブラケット部は、前記ケースが当該ケースの底部側から挿入されるケース挿入穴と、前記対象物に取り付けられる取付部とを有し、前記ケース挿入穴に挿入されたケースに配設されるフランジ部と；レゾルバステータを支持し且つ前記シャフトの出力側端部を軸支する軸受を支持すると共に、前記ケースの開口側に配設され、当該ケースの開口を覆うレゾルバホルダと；を備え、前記ケースは、前記レゾルバホルダ及びフランジ部に挟持され、当該レゾルバホルダ及びフランジ部が着脱可能に固定される固定部を有してなる回転電機を備えた電動パワーステアリング装置提供するものである。

この構成を備えた電動パワーステアリング装置は、前記ブラケット部が前記フランジ部とレゾルバホルダとに分離されており、当該フランジ部は、電動パワーステアリング装置を対象物に取り付けるための機能と、ケースをケース挿入穴に挿入した状態で、当該ケースに着脱可能に固定される機能を有していればよいため、前記フランジ部の形状を簡略化することができると共に、当該フランジ部の軸方向の長さを短く（厚さを薄く）することができ、当該フランジ部を小型化、軽量化することができる。また、前記フランジ部と前記レゾルバホルダとが分離されており、前記ハウジング部、ケース及びレゾルバホルダは着脱可能に構成されているため、フランジ部及びレゾルバホルダのいずれか一方の形状を変更すれば、車両のレイアウトに対応することができる。したがって、前記ブラケット部全体の形状を変更する場合に比べ、変更コストを削減することができる。

また、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記回転電機の駆動を制御する電子制御ユニットをさらに備えてなり、前記フランジ部と当該電子制御ユニットの筐体が一体的に形成された構成を有することができる。このように構成することで、前記フランジ部と電子制御ユニットの筐体とをネジ止めする等の必要がない。したがって、電動パワーステアリング装置が前記電子制御ユニットを有していても、前記フランジ部の形状を簡略化することができると共に、当該フランジ部の軸方向の長さを短く（厚さを薄く）することができる。また、回転電機と電子制御ユニットとの接続を簡易な構造によって実現することができる。

そしてまた、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記ケースがフランジ部のケース挿入穴に挿入された状態で当該フランジ部がケースに着脱可能に固定されるため、当該ケースとフランジ部が軸方向において重なった構造となる。したがって、ケースとフランジ部が軸方向において重ねられていない従来の同出力の回転電機や、電子制御ユニットを備えた電動パワーステアリング装置に比べ、軸方向の全長を、この両者が重ねられた軸方向の長さ分、短くすることができ、小型化、軽量化を達成させることができる。このため、車両等への搭載性を向上することができると共に、製造コストを低減させることができる。

なお、前記電動パワーステアリング装置が取り付けられる対象物としては、例えば、減速機や、駆動機構（例えば、開閉駆動、回転駆動、スライド駆動等）等が挙げられ、また、前記回転電機は、これを駆動するための制御装置等の筐体等に取り付けられてもよい。

また、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記レゾルバホルダ、固定部及びフランジ部に、互いに連通可能な螺子穴を形成し、当該レゾルバホルダ、固定部及びフランジ部が、互いに連通した螺子穴に挿入された螺子により共締めされた構成を備えることができる。このように構成することで、ケースとブラケット部とを固定する螺子の配設数（螺子点数）を削減することができる。

そしてまた、前記レゾルバホルダに形成された螺子穴は、周方向に長い長穴から構成することができる。このように構成することで、前記利点に加え、レゾルバホルダ及びフランジ部をケースの固定部に仮止めした後、レゾルバの構成要素である回転位置検出センサ（例えば、レゾルバロータ等）の周方向の位置調整を簡単に行うことができる。

さらにまた、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記フランジ部の螺子穴を前記取付部の近傍に形成し、前記連通させた螺子穴に挿入された螺子が前記対象物とフランジ部との間に位置するよう構成することもできる。このように構成することで、前記利点に加え、前記対象物とフランジ部によって前記螺子が不意に抜け落ちることを防止することができるため、螺子の抜け止め機構を別途配設する必要がなく、部品点数をさらに削減し、軽量化、低コスト化を行うことができる。

また、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記フランジ部のケース挿入穴を画定する内壁と、前記ケースの開口端面と、前記レゾルバホルダの外周面とによって画定される空間に、シール部材を配設し、当該シール部材によって当該ケース内を水密に保持する構成を備えることができる。このように構成することで、前記利点に加え、前記フランジ部とケースとの間、及び前記ケースとレゾルバホルダとの間を、１つのシール部材によってシールする（水密に保持する）ことができ、部品点数を削減することができる。

さらにまた、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記レゾルバホルダの中央部に、前記レゾルバステータが収納されるレゾルバステータ収納部が形成され、当該レゾルバステータ収納部は、前記レゾルバステータと電気的に接続されたセンサハーネスを外部に引き出す引出口を有した構成を備えることもできる。このように構成することで、フランジ部の取付部を前記対象物に取り付けた際に、前記センサハーネスを、対象物とレゾルバホルダとの間から引き出すことができる。したがって、前記利点に加え、回転電機の任意の径方向に（即ち、前記シャフトを中心とした周方向の任意の位置から）前記センサハーネスを引き出すことができ、車両レイアウトに対する汎用性を向上させることができる。このため、車両レイアウトに応じて回転電機の設計変更が必要となることを抑制することができる。また、前記センサハーネスを回転電機の任意の径方向に引き出すことができるため、当該センサハーネスの取り回しを簡単に行え、センサハーネスの全長を短くすることができる。

そしてまた、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記ステータと、前記電子制御ユニットとが、バスバー端子またはハーネスを介して接続された構造を有することができる。このように構成することで、前記ステータと、前記電子制御ユニットとの接続構造を簡単にすることができる。

また、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記電子制御ユニットの筐体にヒートシンク部を設けることができる。この場合、前記ヒートシンク部は、前記フランジ部に配設することができる。このように構成することで、ヒートシンク部を配設しても電動パワーステアリング装置の軸方向の長さが長くなることを防止することができる。

本発明によれば、従来の同出力の回転電機と比較して軸方向の全長を短くすることができ、小型化、軽量化が達成され、車両等への搭載性が向上すると共に、車両レイアウトに対する汎用性が向上した電動パワーステアリング装置を提供することができる。

本発明の実施例１に係る電動パワーステアリング装置の構成要素である回転電機の斜視図である。 図１に示す回転電機の正面図（出力側）である。 図２に示すIII−III線に沿った断面図である。 図２に示すIII−IV線に沿った断面図である。 図１に示す回転電機の背面図（ケース底面側）である。 図１に示す回転電機の分解斜視図である。 図１に示す回転電機の組み立て途中を示す斜視図である。 図１に示す回転電機の正面図（出力側）であって、センサハーネスの取り回し（通線）を示す図である。 本発明の実施例１に係る回転電機を減速機に取り付けた状態を示す一部断面図である。 本発明の他の実施例に係る回転電機の図３に対応する断面図である。 本発明の実施例２に係る電動パワーステアリング装置の構成要素である回転電機の正面図（出力側）である。 図１１に示すXII−XII線に沿った断面図である。 本発明の実施例２に係る回転電機を減速機に取り付けた状態を示す一部断面図である。 本発明の実施例３に係る電動パワーステアリング装置の構成要素である回転電機の正面図（出力側）である。 図１４に示すXV−XV線に沿った断面図である。 従来の回転電機の正面図（出力側）であって、センサハーネスの取り回し（通線）を示す図である。 本発明の電動パワーステアリング装置の構成要素である回転電機を他の実施例に係る減速機に取り付けた状態を示す一部断面図である。 本発明の実施例４に係る電動パワーステアリング装置の一部を分解して示す側面図である。 図１８に示す電動パワーステアリング装置を組み立てた状態を示す側面図である。 図１９に示す電動パワーステアリング装置の正面図（出力側）である。 図１９に示す電動パワーステアリング装置の背面図（ケース底面図）である。 図２０に示すXXII−XXII線に沿った一部を断面にした断面図である。 本発明の実施例４に係る電動パワーステアリング装置を減速機に取り付けた状態を示す一部断面図である。 本発明の他の実施例に係る電動パワーステアリング装置を示す側面図である。 本発明の他の実施例に係る電動パワーステアリング装置の正面図（出力側）である。

次に、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置について図面を参照して説明する。なお、以下に記載される実施例は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施例にのみ限定するものではない。したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施することができる。

図１は、本発明の実施例１に係る電動パワーステアリング装置の構成要素である回転電機の斜視図、図２は、図１に示す回転電機の正面図（出力側）、図３は、図２に示すIII−III線に沿った断面図、図４は、図２に示すIII−IV線に沿った断面図、図５は、図１に示す回転電機の背面図（ケース底面側）、図６は、図１に示す回転電機の分解斜視図、図７は、図１に示す回転電機の組み立て途中を示す斜視図、図８は、図１に示す回転電機の正面図（出力側）であって、センサハーネスの取り回し（通線）を示す図、図９は、図１に示す回転電機を減速機に取り付けた状態を示す一部断面図である。なお、前記各図では、説明を判り易くするため、各部材の厚さやサイズ、拡大・縮小率等は、実際のものとは一致させずに記載した。

図１〜図９に示すように、実施例１に係る電動パワーステアリング装置は、回転電機１を有しており、この回転電機１は、有底円筒形のケース１０と、ケース１０の開口側に配設されたブラケット部５０とを有している。

ケース１０の開口側（以下、こちら側を「出力側」ともいう）の端面には、フランジ１７が形成されている。このフランジ１７の互いに１８０度離れた位置（互いに対向する位置）には、ケース１０と、後に詳述するブラケット部５０の構成要素であるフランジ部５１とレゾルバホルダ５２を着脱可能に固定するための固定部１８Ａ及び１８Ｂが、ケース１０の径方向外側に延出形成されている。固定部１８Ａ及び１８Ｂには、ケース１０と、フランジ部５１とレゾルバホルダ５２を着脱可能に固定するための螺子９１が貫通する螺子穴１９Ａ及び１９Ｂが各々形成されている。

ケース１０の内周面には、筒形状のステータ１１が取り付けられている。ステータ１１は、インシュレータ１３の内側にステータコア１６を挿入した後、コイル１２が巻き付けられた構成を有し、通電によりＮ極、Ｓ極に交互に励磁されるようになっている。なお、３相モータの場合、３ｎ個（但し、ｎは正の整数）のステータコアは、継鉄部（バックヨーク部）毎に圧入または溶接等で一体化する、あるいは、一体化しないステータコアをケースに圧入してもよい。実施例１では、作業性の向上と剛性を確保するため、ステータコアを一体化している。

ステータ１１の、ケース１０の開口側（以下、こちら側を「出力側」ともいう）には端子台２５が設けられており、この端子台２５に挿入またはインサートモールドされたバスバーと各相コイルは、ヒュージングや抵抗溶接等で電気的に接続されている。なお、ステータ１１は、ケース１０に圧入、接着、焼嵌め等で固定する、あるいはフロートしてケース１０と非接触としてもよい。

ステータコア１６の内方には、ステータ１１に対して同軸的に配設されたロータ１５が収容されている。ロータ１５は、ロータコア（図示せず）と、当該ロータコアの外周に配設されたマグネット（図示せず）と、ロータカバー（図示せず）を有している。ロータ１５の軸芯には、ロータシャフト２０が貫通しており、このロータシャフト２０は、ロータ１５の軸線方向両端部から突出延長されている。ステータコア１６に電気的に接続されたパワーハーネス２６は、グロメット２７に形成された穴部を貫通し、回転電機１の外部に引き出される。このグロメット２７は、ケース１０の開口側端部に形成されたグロメット挿入穴２９に挿入され、フランジ部５１及びレゾルバホルダ５２に挟み込まれて抜け止めされている。なお、パワーハーネス２６は、バスバー端子であってもよい。

なお、ロータシャフト２０は、ロータコアに圧入する、またはロータコアと一体成形することができる。マグネットとしては、セグメントマグネットを２ｎ個（但し、ｎは正の整数）配設してもよく、リングマグネットを配設してもよい。また、ロータコア内部にマグネットを配置する埋め込み磁石タイプを使用してもよい。ロータカバーは、肉薄の非磁性の材料（例えば、ステンレス材、アルミ、熱収縮チューブ等）から形成されており、ロータの軸方向から圧入する、または焼嵌め、接着等により配設することができる。

ロータシャフト２０のうち、ケース１０の底部１０Ｂ側に延出した端部２０Ｂ（以下、リヤ側端部２０Ｂという）は、底部１０Ｂに形成された小径の筒形状凹部１４に収容されている。このリヤ側端部２０Ｂの先端部には、軸受としてのボールベアリング（転がり軸受）２１の内輪２２が圧入により嵌合されており、ボールベアリング２１の外輪２３は、筒形状凹部１４の内壁に固定されている。なお、符号２４は、転動体としてのボールである。

また、ロータシャフト２０のうち、ケース１０の開口側に延出した端部２０Ｆ（出力側；以下、出力側端部２０Ｆという）には、後に詳述するブラケット部５０の構成要素であるレゾルバホルダ５２に配設されたボールベアリング６１の内輪６２が圧入により嵌合されており、出力側端部２０Ｆのさらに出力側には、レゾルバロータ７１が圧入により嵌合されている。このレゾルバロータ７１の外周側には、レゾルバホルダ５２に配設されたレゾルバステータ７２がレゾルバロータ７１の外周面に沿って所定の間隔をおいて位置している。また、出力側端部２０Ｆの出力側先端は、後に詳述する減速機１００と連結するためのボス部９０へと延長されている。このロータシャフト２０は、減速機１００に対しスプライン構造で連結してもよく、弾性カップリングを介して連結してもよい。なお、符号６３は、ボールベアリング６１の外輪であり、符号６４は、転動体としてのボールである。

また、ボールベアリング２１及び６１を圧入によりロータシャフト２０に固定する構成の他、ケース１０の底部１０Ｂに形成された筒形状凹部１４にボールベアリング２１を圧入等により固定し、ロータシャフト２０の外周面とボールベアリング２１の内輪２２の内周面との間に隙間を形成した構成としてもよく、レゾルバホルダ５２の後に詳述する筒形状凹部７４にボールベアリング６１を圧入等により固定し、ロータシャフト２０の外周面とボールベアリング６１の内輪６２の内周面との間に隙間を形成した構成としてもよい。

ブラケット部５０は、ケース１０の外周面の出力側に配設され、ケース１０を減速機１００に取り付けるためのフランジ部５１と、ケース１０の出力側（開口側）に配設され、ケースの開口を覆い、レゾルバステータ７２及びボールベアリング６１を支持するレゾルバホルダ５２を備えている。

フランジ部５１は、その中央部に、ケース１０の外径よりも若干大きな内径を有するケース挿入穴５５が形成されたリング状を有しており、ケース挿入穴５５には、ケース１０が底部１０Ｂ側から挿入される。このフランジ部５１の互いに１８０度離れた位置（互いに対向する位置）には、ケース挿入穴５５にケース１０を挿入し、フランジ部５１をケース１０に配設した際に、ケース１０に形成されている螺子穴１９Ａ及び１９Ｂと重ねられてこれらと連通する螺子穴５９Ａ及び５９Ｂが各々形成されている。これらの螺子穴５９Ａ及び５９Ｂには、フランジ部５１をケース１０の固定部１８Ａ及び１８Ｂに固定するための螺子９１が挿入される。

なお、フランジ部５１は、ケース１０のフランジ１７が、フランジ部５１に当接するまで、ケース１０をケース挿入穴５５に挿入し、螺子穴１９Ａと螺子穴５９Ａとを連通させ且つ螺子穴１９Ｂと螺子穴５９Ｂとを連通させ、各々の螺子穴に螺子９１を螺合させることによって、ケース１０に取り付けられる。したがって、フランジ部５１は、ケース１０に重ねられた状態でケース１０に取り付けられるため、この両者が重ねられた軸方向の長さ分、回転電機１の軸方向の長さを短くすることができる。この結果、回転電機１の小型化、軽量化を達成させることができ、車両等への搭載性を向上することができると共に、製造コストを低減させることができる。

また、ブラケット部５０がフランジ部５１とレゾルバホルダ５２とに分離されており、フランジ部５１は、回転電機１を減速機１００に取り付けるための機能と、ケース１０をケース挿入穴５５に挿入した状態で、ケース１０に着脱可能に固定される機能を有していればよいため、フランジ部５１の形状を簡略化することができると共に、フランジ部５１の軸方向長さを短く（厚さを薄く）することができる。したがって、フランジ部５１を小型化、軽量化することができる。また、フランジ部５１とレゾルバホルダ５２とが分離されており、フランジ部５１、ケース１０及びレゾルバホルダ５２は、螺子９１により着脱可能に構成されているため、フランジ部５１及びレゾルバホルダ５２のいずれか一方の形状を変更すれば、車両のレイアウトに対応することができ、ブラケット部５０全体の形状を変更する場合に比べ、変更コストを削減することができる。そしてまた、フランジ部５１、ケース１０及びレゾルバホルダ５２は、２つの螺子９１により共締めされているため、従来の回転電機に比べ、螺子の配設数を少なくすることができる。

また、フランジ部５１の螺子穴５９Ａ及び５９Ｂの近傍には、回転電機１を後に詳述する減速機１００に取り付けるための取付部５６Ａ及び５６Ｂが、フランジ部５１の径方向外側に延出形成されており、取付部５６Ａ及び５６Ｂには、回転電機１を減速機１００に取り付けるための螺子１０１（図９参照）が貫通する螺子穴５７Ａ及び５７Ｂが各々形成されている。さらにフランジ部５１の側面には、パワーハーネス２６を回転電機１の外部に引き出すための切欠き部５４が形成されている。

レゾルバホルダ５２は、ケース１０の開口を覆う略円盤形状を有し、ケース１０に配設された際に底部１０Ｂ側となる面の中央部には、出力側に向けて凹状に形成され、ボールベアリング６１が圧入される筒形状凹部７４が形成されている。また、レゾルバホルダ５２の筒形状凹部７４と反対側には、底部１０Ｂ側に向けて凹状に形成され、レゾルバステータ７２が収容される配設凹部７５が形成されている。また、レゾルバホルダ５２の出力側の面から突出して配設凹部７５を画定する円筒状の側壁７７には、レゾルバステータ７２に電気的に接続されたセンサハーネス８０を外部に引き出すための引出口となる切欠き部７６が形成されている。なお、符号８１は、センサハーネス８０を保護する保護チューブである。

なお、レゾルバステータ７２は、圧入、カシメ、接着等により配設凹部７５に固定される。このレゾルバステータ７２の固定は、ケース１０にレゾルバホルダ５２を配設する前後のいずれでもよい。また、実施例１では、レゾルバホルダ５２は、薄板を絞り加工して形成したが、例えば、図１０に示すように、ダイカスト合金（ＡＤＣ１２）等を用いたアルミダイキャストにより形成してもよい。また、強度が確保できれば樹脂により形成してもよく、この場合は、さらなる軽量化を図ることができる。

また、レゾルバホルダ５２の外周の出力側であって、互いに１８０度離れた位置（互いに対向する位置）には、レゾルバホルダ５２の径方向外側に延出形成された延出部６８Ａ及び６８Ｂが形成されている。これらの延出部６８Ａ及び６８Ｂには、ケース１０にレゾルバホルダ５２を配設した際に、ケース１０に形成されている螺子穴１９Ａ及び１９Ｂと重ねられてこれらと連通する螺子穴６９Ａ及び６９Ｂが各々形成されている。これらの螺子穴６９Ａ及び６９Ｂは、周方向に長い長穴から形成されており、レゾルバホルダ５２をケース１０に固定するための螺子９１が挿入される。また、レゾルバホルダ５２の側面には、パワーハーネス２６を回転電機１の外部に引き出すための切欠き部６４が形成されている。

実施例１に係る回転電機１は、フランジ部５１のケース挿入穴５５にケース１０を挿入し、フランジ部５１と、ケース１０の固定部１８Ａ（１８Ｂ）と、レゾルバホルダ５２の延出部６８Ａ（６８Ｂ）とを重ね合わせ、ケース１０のフランジ１７をフランジ部５１とレゾルバホルダ５２により挟持した状態で、螺子穴５９Ａ（５９Ｂ）、１９Ａ（１９Ｂ）及び６９Ａ（６９Ｂ）を連通させ、これらの連通された各々の螺子穴に螺子９１を各々挿入して螺合させ、共締めすることにより組み立てられる。この時、螺子穴６９Ａ及び６９Ｂが周方向に長い長穴から形成されているため、フランジ部５１と、ケース１０と、レゾルバホルダ５２を螺子９１により仮止めした後、レゾルバホルダ５２を周方向に回転させることができる。したがって、レゾルバロータ７１の周方向の位置調整を簡単に行うことができる。なお、レゾルバロータ７１を回転させて発生した誘起電圧と、レゾルバステータ７２からのセンサ信号との位置調整後、螺子９１を規定のトルクで締め付けることで、回転電機１を構成する。

また、実施例１に係る回転電機１は、センサハーネス８０をレゾルバホルダ５２の側面から引き出すことができるため、回転電機１の軸芯を中心として、３６０度任意の方向（任意の径方向）にセンサハーネス８０を引き出すことができるため、図８に示すように、センサハーネス８０の取り回しを簡単に行え、図１６に示す従来の回転電機２００と比較して、センサハーネス８０の全長を短くすることができる。なお、図１６に示す従来の回転電機２００は、ブラケット部２１０は、フランジ部とレゾルバホルダとが一体的に形成された構成を有している。

この構成を備えた回転電機１が取り付けられる減速機１００は、図９に示すように、ステアリング出力軸１１１に取り付けられたウォームホイール１１２と、ウォームホイール１１２の外周歯車に噛み合うウォーム１１３を有している。ウォーム１１３は、ハウジング１１４に対して固定されている２つの軸受１１５及び１１６により支持されている。ウォーム１１３の一端は、回転電機１のロータシャフト２０に対して同軸上にスプライン構造で結合されている。また、ハウジング１１４の回転電機取付部１０２には、フランジ部５１の取付部５６Ａ及び５６Ｂに各々形成された螺子穴５７Ａ及び５７Ｂに挿入された螺子１０１が挿入される螺子穴１０３が形成されている。そして、回転電機１は、螺子穴５７Ａ（５７Ｂ）及び螺子穴１０３に螺子１０１を螺合させることで、減速機１００に固定される。この時、フランジ部５１、ケース１０及びレゾルバホルダ５２を固定している螺子９１が、減速機１００とフランジ部５１との間に位置することになるため、減速機１００とフランジ部５１によって螺子９１が不意に抜け落ちることを防止することができる。したがって、螺子９１の抜け止め機構を別途配設する必要がなく、部品点数をさらに削減し、軽量化、低コスト化を行うことができる。

なお、実施例１では、２つの螺子９１によりフランジ部５１と、ケース１０と、レゾルバホルダ５２とを共締めした場合について説明したが、これに限らず、回転電機１は、フランジ部５１と、ケース１０と、レゾルバホルダ５２と着脱可能に取り付けることが可能であれば、他の取付手段により取り付けてもよく、また、取付手段の配設数、配設箇所は、所望により決定することができる。

また、フランジ部５１は、回転電機１の制御ＥＣＵを着脱可能に取り付けたり、制御ＥＣＵと一体化してもよい。

次に、本発明の実施例２に係る電動パワーステアリング装置について図面を参照して説明する。なお、実施例２では、実施例１と同様の部材には、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図１１は、本発明の実施例２に係る電動パワーステアリング装置の構成要素である回転電機の正面図（出力側）、図１２は、図１１に示すXII−XII線に沿った一部を断面にした断面図、図１３は、本発明の実施例２に係る回転電機を減速機に取り付けた状態を示す一部断面図である。なお、前記各図では、説明を判り易くするため、各部材の厚さやサイズ、拡大・縮小率等は、実際のものとは一致させずに記載した。

図１１〜図１３に示すように、実施例２に係る電動パワーステアリング装置は、回転電機２を有しており、この回転電機２の実施例１に係る回転電機１との異なる主な点は、フランジ部５１のケース挿入穴５５を画定する内壁８４と、ケース１０のフランジ１７の出力側端面８５（ケース１０の開口端面）と、レゾルバホルダ１５２の外周面８６とによって画定される空間に、シール部材１２０を配設した点である。

実施例２に係るレゾルバホルダ１５２は、実施例１に係るレゾルバホルダ５２に比べ、配設凹部７５を画定する円筒状の側壁１７７の外周側に位置する端面が出力側に突出した構成となっている。即ち、側壁１７７の出力側の端面と、レゾルバホルダ１５２の側壁１７７の外周側に位置する端面との高低差が、実施例１に係るレゾルバホルダ５２の側壁７７の出力側の端面と、レゾルバホルダ５２の側壁７７の外周側に位置する端面との高低差よりも小さくなっている。この構成により、レゾルバホルダ１５２は、ケース１０に取り付けられた際に、レゾルバホルダ５２よりもケース１０の出力側端面８５から出力側に突出した状態で配設される。したがって、実施例２に係る回転電機２は、フランジ部５１の内壁８４と、ケース１０の出力側端面８５と、レゾルバホルダ１５２の外周面８６とによって画定される空間が、実施例１に係る回転電機よりも深くなり（大きくなり）、この空間にシール部材１２０を確実に配設することができ、ケース１０内は、シール部材１２０によって水密に保持される。このシール部材１２０は、回転電機２を減速機１００に取り付けた際には、図１３に示すように、減速機１００のハウジング１１４の回転電機取付部１０２に密着されるようになっている。なお、シール部材１２０としては、例えば、Ｏリング等が挙げられる。

このように、１つのシール部材１２０によって、フランジ部５１の内壁８４とケース１０の出力側端面８５との間、出力側端面８５とレゾルバホルダ１５２の外周面８６との間をシールすることができ、ケース１０内を確実に水密に保持することができるため、部品点数を削減することができると共に、組み立て工程及び構造を簡略化することができる。

次に、本発明の実施例３に係る電動パワーステアリング装置について図面を参照して説明する。なお、実施例３では、実施例１と同様の部材には、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図１４は、本発明の実施例３に係る電動パワーステアリング装置の構成要素である回転電機の正面図（出力側）、図１５は、図１４に示すXV−XV線に沿った断面図である。なお、前記各図では、説明を判り易くするため、各部材の厚さやサイズ、拡大・縮小率等は、実際のものとは一致させずに記載した。

図１４及び図１５に示すように、実施例３に係る電動パワーステアリング装置は、回転電機３を有しており、この回転電機３の実施例１に係る回転電機１との異なる主な点は、ボールベアリング６１の配設位置と、レゾルバロータ７１及びレゾルバステータ７２の配設位置である。

即ち、回転電機３では、レゾルバホルダ５２に形成されている筒形状凹部７４に、レゾルバロータ７１及びレゾルバステータ７２が収容されており、ロータシャフト２０の出力側端部２０Ｆのロータ１５の直近（回転電機１においてボールベアリング６１が配設されていた位置）に、レゾルバロータ７１が圧入により嵌合されている。そして、このレゾルバロータ７１の外周側には、筒形状凹部７４の内壁に固定されたレゾルバステータ７２がレゾルバロータ７１の外周面に沿って所定の間隔をおいて位置している。また、回転電機３では、ロータシャフト２０の出力側端部２０Ｆのさらに出力側には、配設凹部７５に収容されたボールベアリング６１の内輪６２が圧入により嵌合されている。なお、ボールベアリング６１の外輪６３は、配設凹部７５の内壁に固定されている。

なお、実施例３では、筒形状凹部７４に、レゾルバロータ７１及びレゾルバステータ７２が収容され、配設凹部７５にボールベアリング６１が配設されることから、筒形状凹部７４の内径は、配設凹部７５の内径よりも大きく形成されている。また、筒形状凹部７４には、センサハーネス８０を外部に引き出すための引出口となる切欠き部１７６が形成されている。

この回転電機３も回転電機１と同様に、従来の同出力の回転電機と比較して軸方向の全長を短くすることができ、小型化、軽量化が達成され、車両等への搭載性が向上すると共に、車両レイアウトに対する汎用性を向上することができる。

また、本発明に係る回転電機は、例えば、図１７に示す構成を備えた減速機１００に取り付けることもできる。図１７に示す減速機１００は、回転電機取付部１０２の回転電機１（図１７では、回転電機１について記載してあるが、回転電機２及び３についても同様である）に臨む面に、螺子９１を収納可能な凹部１１８が形成されている。したがって、回転電機１（２及び３）は、図１７に示すように、この凹部１１８に、螺子９１が収容された状態で減速機１００に取り付けられる。なお、回転電機１（２及び３）を、図１７に示す構成の減速機１００に取り付けた場合、図９に示す構成の減速機１００に取り付けた場合よりも回転電機１（２及び３）を減速機１００側に移動させることができ、図９に示される減速機１００と回転電機１（２及び３）との間に形成されていた隙間を無くすことができる。このため、減速機１００に対し、回転電機１（２及び３）が軸方向に突出する長さを、さらに短くすることができる。

次に、本発明の実施例４に係る電動パワーステアリング装置について図面を参照して説明する。なお、実施例４では、実施例１と同様の部材には、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図１８は、本発明の実施例４に係る電動パワーステアリング装置の一部を分解して示す側面図、図１９は、図１８に示す電動パワーステアリング装置を組み立てた状態を示す側面図、図２０は、図１９に示す電動パワーステアリング装置の正面図（出力側）、図２１は、図１９に示す電動パワーステアリング装置の背面図（ケース底面図）、図２２は、図２０に示すXXII−XXII線に沿った断面図である。なお、前記各図では、説明を判り易くするため、各部材の厚さやサイズ、拡大・縮小率等は、実際のものとは一致させずに記載した。

図１８〜図２２に示すように、実施例４に係る電動パワーステアリング装置と、実施例１に係る電動パワーステアリング装置との異なる主な点は、ブラケット部５０のフランジ部５１に、回転電機１の駆動を制御するＥＣＵ１５０の筐体１５１を一体的に形成した点である。

即ち、実施例４に係る電動パワーステアリング装置のブラケット部２５０は、ケース１０の外周面の出力側に配設され、ケース１０を減速機１００に取り付けるためのフランジ部２５１と、ケース１０の出力側（開口側）に配設され、ケースの開口を覆い、レゾルバステータ７２及びボールベアリング６１を支持するレゾルバホルダ５２と、フランジ部２５１に一体的に形成され且つ内部に回転電機１の駆動を制御する制御装置１５２を収容する筐体１５１とを有している。

フランジ部２５１は、フランジ部５１と同様の略リング状を有するリング状部２５１Ａと、リング状部２５１Ａの直径を基準とした片側から連続的に突出し、筐体１５１と一体的に形成される筐体接続部２５１Ｂとを備えて構成されている。リング状部２５１Ａは、その中央部にケース挿入穴５５が形成されており、このケース挿入穴５５には、ケース１０が底部１０Ｂ側から挿入される。フランジ部２５１の互いに対向する位置には、フランジ部５１と同様の螺子穴５９Ａ及び５９Ｂが各々形成されており、これら螺子穴５９Ａ及び５９Ｂの近傍には、フランジ部５１と同様の取付部５６Ａ及び５６Ｂが形成されている。なお、取付部５６Ａ及び５６Ｂは、リング状部２５１Ａの互いに１８０度離れた位置（即ち、直径上）に配置されており、筐体接続部２５１Ｂは、取付部５６Ａと取付部５６Ｂを結ぶ直径の片側（即ち、筐体１５１が配設される側）に突出されている。

なお、フランジ部２５１は、フランジ部５１と同様に、ケース１０のフランジ１７がフランジ部２５１に当接するまで、ケース１０をケース挿入穴５５に挿入し、螺子穴１９Ａと螺子穴５９Ａとを連通させ且つ螺子穴１９Ｂと螺子穴５９Ｂとを連通させ、各々の螺子穴に螺子９１を螺合させることによって、ケース１０に取り付けられる。したがって、フランジ部２５１は、ケース１０に重ねられた状態でケース１０に取り付けられるため、この両者が重ねられた軸方向の長さ分、回転電機１の軸方向の長さを短くすることができる。この結果、電動パワーステアリング装置の小型化、軽量化を達成させることができ、車両等への搭載性を向上することができると共に、製造コストを低減させることができる。

また、フランジ部２５１と筐体１５１は、一体成形してもよく、また、フランジ部２５１と、筐体１５１とを別体として形成し、後に両者を溶接、あるいは接着する等して一体的に形成してもよい。なお、符号１５３及び１５４は、コネクタハウジングである。

また、ブラケット部２５０は、フランジ部２５１とレゾルバホルダ５２とに分離されており、フランジ部２５１は、電動パワーステアリング装置を減速機１００に取り付けるための機能と、ケース１０をケース挿入穴５５に挿入した状態で、ケース１０に着脱可能に固定される機能を有しているため、電動パワーステアリング装置の形状を簡略化することができる。また、フランジ部２５１、ケース１０及びレゾルバホルダ５２は、螺子９１により着脱可能に構成されているため、フランジ部２５１及びレゾルバホルダ５２のいずれか一方の形状を変更すれば、車両のレイアウトに対応することができ、ブラケット部２５０全体の形状を変更する場合に比べ、変更コストを削減することができる。そしてまた、フランジ部２５１、ケース１０及びレゾルバホルダ５２は、２つの螺子９１により共締めされているため、従来の回転電機に比べ、螺子の配設数を少なくすることができる。

レゾルバホルダ５２は、実施例１と同様のものであるが、パワーハーネス２６の代わりにバスパー端子２２６が配設されており、このバスパー端子２２６は、ＥＣＵ１５０の端子台１２５にネジ２３０によって固定されることで電気的に接続され、端子台２５と端子台１２５は、バスパー端子２２６によって電気的に接続される。また、センサハーネス８０は、保護チューブ８１によって保護され、コネクタ１５５を介してＥＣＵ１５０に電気的に接続される。

実施例４に係る電動パワーステアリング装置は、フランジ部２５１のケース挿入穴５５にケース１０を挿入し、フランジ部２５１と、ケース１０の固定部１８Ａ（１８Ｂ）と、レゾルバホルダ５２の延出部６８Ａ（６８Ｂ）とを重ね合わせ、ケース１０のフランジ１７をフランジ部２５１とレゾルバホルダ５２により挟持した状態で、螺子穴５９Ａ（５９Ｂ）、１９Ａ（１９Ｂ）及び６９Ａ（６９Ｂ）を連通させ、これらの連通された各々の螺子穴に螺子９１を各々挿入して螺合させ、共締めすることにより組み立てられる。したがって、回転電機１とＥＣＵ１５０との接続を簡易な構造によって実現することができる。また、この時、螺子穴６９Ａ及び６９Ｂが周方向に長い長穴から形成されているため、フランジ部２５１と、ケース１０と、レゾルバホルダ５２を螺子９１により仮止めした後、レゾルバホルダ５２を周方向に回転させることができる。したがって、レゾルバロータ７１の周方向の位置調整を簡単に行うことができると共に、レゾルバロータ７１を回転させて発生した誘起電圧と、レゾルバステータ７２からのセンサ信号との位置調整後、螺子９１を規定のトルクで締め付けることで、電動パワーステアリング装置を構成することができる。

また、実施例４に係る電動パワーステアリング装置は、図２３に示すように、螺子穴５７Ａ（５７Ｂ）及び螺子穴１０３に螺子１０１を螺合させることで、減速機１００に固定される。この時、実施例１に係る電動パワーステアリング装置と同様に、フランジ部２５１、ケース１０及びレゾルバホルダ５２を固定している螺子９１が、減速機１００とフランジ部２５１との間に位置することになるため、減速機１００とフランジ部２５１によって螺子９１が不意に抜け落ちることを防止することができる。したがって、螺子９１の抜け止め機構を別途配設する必要がなく、部品点数をさらに削減し、軽量化、低コスト化を行うことができる。

なお、実施例４では、センサハーネス８０を介してセンサとＥＣＵ１５０とを電気的に接続した場合について説明したが、これに限らず、センサとＥＣＵ１５０は、溶接等によって電気的に接続してもよい。また、センサハーネス８０は、ＥＣＵ１５０の内部、あるいは回転電機１の内部で接続してもよく、センサハーネス８０を外部に引き出して接続してもよい。

また、実施例４では、バスバー端子２２６と端子台１２５をネジ２３０によって電気的に接続した場合について説明したが、これに限らず、バスバー端子２２６と端子台１２５は、溶接等によって電気的に接続してもよい。

そしてまた、図２４及び図２５に示すように、フランジ部２５１の外周面（リング状部２５１Ａの外周面）に、放熱用のリブからなるヒートシンク部２６０を形成してもよい。このように、フランジ部２５１の外周面にヒートシンク部２６０を形成することで、電動パワーステアリング装置の軸方向の長さを長くすることなく、放熱性を向上させることができる。

１、２、３…回転電機、 １０…ケース、 １１…ステータ、 １２…コイル、 １５…ロータ、 １６…ステータコア、 １８Ａ、１８Ｂ…固定部、 １９Ａ、１９Ｂ、５７Ａ、５７Ｂ、５９Ａ、５９Ｂ、６９Ａ、６９Ｂ…螺子穴、 ２０…ロータシャフト、 ５０…ブラケット部、 ５１、２５１…フランジ部、 ５２…レゾルバホルダ、 ５６Ａ、５６Ｂ…取付部、 ７１… レゾルバロータ、 ７２、１７２…レゾルバステータ、 ８０…センサハーネス、 ９１…螺子、 １００…減速機、 １２０…シール部材、 １５０…ＥＣＵ、 １５１…筐体、 ２２６…バスバー端子

Claims (10)

1. ロータ及びステータを収納する有底円筒形のケースと、前記ケースの開口側に配設され且つ前記ロータのシャフトの出力側端部を支持するブラケット部と、を有し、対象物に取り付け可能な回転電機を備えた電動パワーステアリング装置であって、
   前記ブラケット部は、
   前記ケースが該ケースの底部側から挿入されるケース挿入穴と、前記対象物に取り付けられる取付部と、を有し、前記ケース挿入穴に挿入されたケースに配設されるフランジ部と、
   レゾルバステータを支持し且つ前記シャフトの出力側端部を軸支する軸受を支持すると共に、前記ケースの開口側に配設され、当該ケースの開口を覆うレゾルバホルダと、
   を備え、
   前記ケースは、前記レゾルバホルダ及びフランジ部に挟持され、当該レゾルバホルダ及びフランジ部が着脱可能に固定される固定部を有してなる電動パワーステアリング装置。
2. 前記回転電機の駆動を制御する電子制御ユニットをさらに備え、前記フランジ部と当該電子制御ユニットの筐体が一体的に形成されてなる請求項１記載の電動パワーステアリング装置。
3. 前記レゾルバホルダ、固定部及びフランジ部には、互いに連通可能な螺子穴が形成されてなり、当該レゾルバホルダ、固定部及びフランジ部は、互いに連通した螺子穴に挿入された螺子により共締めされてなる請求項１または請求項２記載の電動パワーステアリング装置。
4. 前記レゾルバホルダに形成された螺子穴は、周方向に長い長穴からなる請求項３記載の電動パワーステアリング装置。
5. 前記フランジ部の螺子穴は、前記取付部の近傍に形成され、前記連通した螺子穴に挿入された螺子は、前記対象物とフランジ部との間に位置する請求項３または請求項４記載の電動パワーステアリング装置。
6. 前記フランジ部のケース挿入穴を画定する内壁と、前記ケースの開口端面と、前記レゾルバホルダの外周面とによって画定される空間に、シール部材を配設し、当該シール部材によって当該ケース内を水密に保持する請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
7. 前記レゾルバホルダの中央部には、前記レゾルバステータが収納されるレゾルバステータ収納部が形成されてなり、当該レゾルバステータ収納部は、前記レゾルバステータと電気的に接続されたセンサハーネスを外部に引き出す引出口を有してなる請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
8. 前記ステータと、前記電子制御ユニットとは、バスバー端子またはハーネスを介して接続されてなる請求項２記載の電動パワーステアリング装置。
9. 前記電子制御ユニットの筐体にヒートシンク部を設けてなる請求項２または請求項８記載の電動パワーステアリング装置。
10. 前記ヒートシンク部は、前記フランジ部に配設されてなる請求項９記載の電動パワーステアリング装置。

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