JP2012100516A - モータ及び電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ステータコア３２の振動がモータハウジング３０に伝わるのを抑制できるモータ及び電動パワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】モータハウジング３０の内側３０ａに、環状のステータコア３２を設けたモータ１１において、前記モータハウジング３０の内側３０ａと前記ステータコア３２の間に、凹凸形の弾性部材３５を設け、前記モータハウジング３０の内側３０ａと前記ステータコア３２との間に空間部３６を形成した。更に、この弾性部材３５を波形に形成した。
【選択図】図２

Description

本発明は、モータ、及びこのモータを用いた電動パワーステアリング装置に関する。

従来、例えば、電動パワーステアリング装置に用いられるモータは、モータを構成するステータコアを、円筒状をなすモータハウジングの内側に、圧入することにより固定している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−４９７７７号公報

このモータはモータを回転駆動させた際、ステータコアとロータとの間で発生する吸引力が発生し、これによってステータコア自体が振動する。ステータコアが振動すると、この振動がモータハウジングに伝達され、モータの騒音発生の一因になっていた。また、このモータを電動パワーステアリング装置に用いた場合においては、モータから発生した振動が車室内の運転者に伝わり、操舵フィーリングの低下や騒音による不快を与える一因になるという問題があった。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、ステータコアの振動がモータハウジングに伝わるのを抑制できるモータ及び電動パワーステアリング装置を提供することにある。

上記問題を解決するために、請求項１に記載の発明は、モータハウジングの内側に、環状のステータコアを設けたモータにおいて、前記モータハウジングの内側と前記ステータコアの間に、凹凸形の弾性部材を設け、前記モータハウジングの内側と前記ステータコアとの間に空間部を形成したこと、を要旨とする。
上記構成によれば、モータを回転駆動させた際、ステータコアが膨張しても凹凸形の弾性部材によってその膨張による変位が吸収され、モータハウジングに振動として伝わるのを抑制できる。
請求項２に記載の発明は、前記弾性部材を波形に形成したこと、を要旨とする。
即ち、モータハウジングの内側とステータコアとの間で、波形に形成された弾性部材の上部及び下部でのみ接触するので、その上部と下部の間に形成された空間部で振動を減衰できる。
請求項３に記載の発明は、前記波形に形成された前記弾性部材の上部及び下部が係合する係合部を前記モータハウジングと前記ステータコアに設けたこと、を要旨とする。
即ち、モータハウジングとステータコアの間に設けた弾性部材の位置ずれを防止できる。これにより、弾性部材の位置ずれによる騒音発生を防止できる。
請求項４に記載の発明は、前記モータを電動パワーステアリングに用いたこと、を要旨とする。
即ち、モータを回転駆動させた際、ステータコアの振動がモータハウジングを介して運転者に伝達するのを抑制できるので、操舵フィーリングの低下や騒音による不快を与えることを防止できる。

本発明によれば、ステータコアの振動がモータハウジングに伝わるのを抑制できるモータ及び電動パワーステアリング装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態の電動パワーステアリング装置の概略構成図である。 （ａ）は第１実施形態の電動パワーステアリング装置のモータの概略構成を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 本発明の第２実施形態の係合部を説明する図である。

以下、本発明を電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）に具体化した第１実施形態を図面に従って説明する。

図１に示すように、本実施形態の電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）１において、ステアリング２が固定されたステアリングシャフト３は、ラック＆ピニオン機構４を介してラック軸５と連結されており、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転は、ラック＆ピニオン機構４によりラック軸５の往復直線運動に変換される。

尚、本実施形態のステアリングシャフト３は、複数の軸状部材を連結してなる。具体的には、ステアリング２が取着されるコラムシャフト６、ラック＆ピニオン機構４においてラック軸５に噛合されるピニオンシャフト７、及びこれらを接続するインターミディエイトシャフト８の３本の軸状部材を連結することにより形成されている。

そして、そのステアリングシャフト３の回転に伴うラック軸５の往復直線運動が、同ラック軸５の両端に連結されたタイロッド９を介して図示しないナックルに伝達されることにより、転舵輪１０の舵角が変更される。つまり、車両の進行方向を変更することが可能となっている。

また、ＥＰＳ１は、モータ１１を駆動源として操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置としてのＥＰＳアクチュエータ１２と、該ＥＰＳアクチュエータ１２の作動を制御する制御手段としてのＥＣＵ１３とを備えている。

詳述すると、本実施形態のＥＰＳアクチュエータ１２は、所謂コラムアシスト型のＥＰＳアクチュエータであり、その駆動源であるモータ１１は、減速機構１４を介してコラムシャフト６と駆動連結されている。本実施形態では、減速機構１４は、コラムシャフト６に連結されたホイールギヤ１５と、モータ１１に連結されたウォームギヤ１６とを噛合することにより構成されている。そして、モータ１１の回転を減速機構１４により減速してコラムシャフト６に伝達することによって、そのモータトルクをアシスト力として操舵系に付与する構成になっている。

ＥＣＵ１３には、トルクセンサ２１が接続されている。具体的には、本実施形態のトルクセンサ２１は、コラムシャフト６の途中に設けられたトーションバー２２と、同トーションバー２２の近傍に設けられたマグネット２３及びセンサ素子としてのホールＩＣ２４とにより構成されている。

即ち、回転軸であるステアリングシャフト３へのトルク入力により、そのコラムシャフト６に設けられたトーションバー２２には、当該入力トルクに応じた捻れ角が発生し、これによりマグネット２３の形成する磁界が変化する。そして、トルクセンサ２１は、その磁界の変化に応じて変動するホールＩＣ２４の出力電圧を、操舵トルクτとしてＥＣＵ１３に出力する構成となっている。

尚、本実施形態のＥＣＵ１３には、上記トルクセンサ２１とともに、車速センサ２５が接続されており、ＥＣＵ１３は、その検出される車速Ｖ及び操舵トルクτに基づいて目標アシスト力を演算する。具体的には、ＥＣＵ１３は、操舵トルクτ（絶対値）が大きいほど、また車速Ｖが低いほど、より大きな目標アシスト力を演算する。そして、当該目標アシスト力をＥＰＳアクチュエータ１２に発生させるべく、その駆動源であるモータ１１への駆動電力の供給を通じて、該ＥＰＳアクチュエータ１２の作動、即ち操舵系に付与するアシスト力の制御を実行する構成となっている。

次に、本実施形態のＥＰＳ１に用いるモータ１１について説明する。
図２（ａ）に示すように、モータ１１は、主にモータハウジング３０と、コイル３１が巻回された環状のステータコア３２と図略のロータから構成されている。
このモータハウジング３０の内側３０ａと前記ステータコア３２の間には、波形の弾性部材３５が設けられている。そして、図２（ａ）のＡ−Ａ断面である図２（ｂ）に示すように、前記弾性部材３５の上部３５ａがモータハウジング３０の内側３０ａと８箇所で接するように、また前記弾性部材３５の下部３５ｂがステータコア３２の外周３２ａと８箇所で接するように各設けられ、ステータコア３２がモータハウジング３０の内側３０ａに固定される構造になっている。
この構造により、弾性部材３５とモータハウジング３０又はステータコア３２と接していない箇所には弾性部材３５との間に空間部３６が形成される。

以上、本実施形態によれば、モータを回転駆動させた際、ステータコア３２とロータ（図略）との間で吸引力が発生し、ステータコア３２自体が振動する。すると、モータハウジング３０の内側３０ａ内で、ステータコア３２の外周３２ａを取り囲むように設けられた弾性部材３５がステータコア３２の振動に合わせて収縮する。しかし、この弾性部材３５の収縮はモータハウジング３０の内側３０ａ内の空間部３６で行なわれるため、モータハウジング３０への伝達は抑制される。即ち、この空間部３６が振動を遮断するように働く。
このようにステータコア３２の振動が抑制されるため、この振動がＥＰＳアクチュエータ１２とトルクセンサ２１部を介してハンドル２に伝達されるのを抑制できるので、操舵フィーリングの低下や騒音による不快を与えることを防止できる。

図３において、第２実施形態を示す。
本実施形態は第１実施形態と比較し、前記弾性部材３５の上部３５ａとモータハウジング３０と、弾性部材３５の下部３５ｂとステータコア３２との接する箇所に、それぞれ係合部３０ｂ、３２ｂを設けた点が異なる。それ以外は同じ構成である。
この係合部３０ｂはモータハウジング３０の内側３０ａに形成され、係合部３２ｂはステータコア３２の外周３２ａに形成される。そして、波形の弾性部材３５の上部３５ａが係合部３０ｂに、波形の弾性部材３５の下部３５ｂが係合部３２ｂに係合する構成になっている。

この実施形態によれば、モータを回転駆動させた場合、弾性部材３５がステータコア３２の振動に合わせて収縮するが、この際、弾性部材３５とモータハウジング３０、ステータコア３２との間で周方向の相対変位が生じても、弾性部材３５の弾性力により元の位置に戻されるので、振動を確実に抑制することができる。また、弾性部材３５の位置ずれによる騒音発生も防止できる。
これにより、ステータコア３２の振動を確実に抑制できるので、この振動がＥＰＳアクチュエータ１２とトルクセンサ２１部を介してハンドル２に伝達されるのを抑制できるので、操舵フィーリングの低下や騒音による不快を与えることを防止できる。
なお、この実施形態１、２においては、弾性部材３５の上部３５ａがモータハウジング３０の内側３０ａと８箇所で接するようにしているが、８箇所以上であっても良い。要するに、弾性部材３５の上部３５ａがモータハウジング３０の内側３０ａと点で接触していれば良い。

１ 電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）、２ ステアリング、３ ステアリングシャフト、４ ラック＆ピニオン機構、５ ラック軸、６ コラムシャフト、７ ピニオンシャフト、８ インターミディエイトシャフト、１０ 転舵輪、１１ モータ、１２ ＥＰＳアクチュエータ、１４ 減速機、２１ トルクセンサ、２２ トーションバー、３０ モータハウジング、３０ａ モータハウジングの内側、３０ｂ 係合部、３１ コイル、３２ ステータコア、３２ａ 外周、３２ｂ 係合部、３５ 弾性部材、３５ａ 上部、３５ｂ 下部、３６ 空間部。

Claims (4)

1. モータハウジングの内側に、環状のステータコアを設けたモータにおいて、前記モータハウジングの内側と前記ステータコアの間に、凹凸形の弾性部材を設け、前記モータハウジングの内側と前記ステータコアとの間に空間部を形成したことを特徴とするモータ。
2. 請求項1に記載のモータにおいて、前記弾性部材を波形に形成したことを特徴とするモータ。
3. 請求項２に記載のモータにおいて、前記波形に形成された前記弾性部材の上部及び下部が係合する係合部を前記モータハウジングと前記ステータコアに設けたことを特徴とするモータ。
4. 請求項１〜３に記載のモータを電動パワーステアリングに用いた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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