JP2015020513A - Electric power steering device and electric motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動パワーステアリング装置及び電動モータに関する。 The present invention relates to an electric power steering device and an electric motor.
例えば、特許文献1には、一端が開口した筒状に形成されモータ回転部を内蔵しているモータケースと、このモータケースの一端の開口部を閉塞するように結合した略円板形状のフランジ部材とを備える電動モータ及び電動パワーステアリング装置が記載されている。 For example, in Patent Document 1, a motor case that is formed in a cylindrical shape with one end opened and has a built-in motor rotating portion, and a substantially disk-shaped flange that is coupled so as to close the opening at one end of the motor case. An electric motor provided with a member and an electric power steering device are described.
ところで、上述した特許文献1の電動パワーステアリング装置のウォーム減速機構は、ウォームの歯打音抑制のため、モータ結合部側軸受を支点として、ウォームが一方向(上下方向)に動くようにウォームをホイールに当接させている。ウォームの動きにより、ウォームとモータ側との結合部、例えばスプライン嵌合、またはカップリング接続部にも同じ一方向(上下方向)の力が作用する。このため、フランジ部材を支点として、モータ内のリヤ側軸受に対して上述したウォームの一方向(上下方向)の動きと連動する力がモータに発生する。このように、電動モータがステアリングシャフトに操舵補助力を伝達する際、ウォーム減速機構のウォーム及びウォームホイールの噛合い反力が、出力軸を介して電動モータのモータケースに内蔵されたモータロータに振れ回り力として伝達される。 By the way, the worm speed reduction mechanism of the electric power steering device described in Patent Document 1 described above uses a worm so that the worm moves in one direction (vertical direction) with the motor coupling portion side bearing as a fulcrum in order to suppress worm rattling noise. It is in contact with the wheel. Due to the movement of the worm, the same unidirectional (vertical) force is also applied to the coupling portion between the worm and the motor side, for example, spline fitting or coupling connection portion. For this reason, with the flange member as a fulcrum, a force is generated in the motor in conjunction with the movement of the worm in one direction (vertical direction) described above with respect to the rear side bearing in the motor. As described above, when the electric motor transmits the steering assist force to the steering shaft, the meshing reaction force between the worm and the worm wheel of the worm reduction mechanism swings to the motor rotor built in the motor case of the electric motor via the output shaft. It is transmitted as a turning force.
特許文献1に開示された技術は、モータケースがフランジ部材に固定され、取付けケースフランジ間でモータ中心軸に線対称配置され、かつ、当接ケースフランジが取付けケースフランジと同一平面で、モータケースの開口部端面で外方に膨出し、前記フランジ部材に当接する。モータケースが、2つの固定領域のケース固定機構を支点として倒れようとしても、当接フランジがモータケースの倒れ挙動を抑制する。したがって、モータケースの倒れ挙動が抑制されることからモータケース内のモータロータの回転動作に与える影響が小さくなる。 In the technique disclosed in Patent Document 1, a motor case is fixed to a flange member, arranged symmetrically about the motor central axis between mounting case flanges, and the contact case flange is flush with the mounting case flange. Bulges outward at the end face of the opening and abuts against the flange member. Even if the motor case tries to fall with the case fixing mechanism of the two fixing regions as a fulcrum, the contact flange suppresses the falling behavior of the motor case. Therefore, since the falling behavior of the motor case is suppressed, the influence on the rotation operation of the motor rotor in the motor case is reduced.
しかしながら、特許文献1に開示された技術は、モータケースの倒れ挙動をより抑制することが望まれている。例えば、モータケースの固定力が一番小さい位置にモータケースを揺する力が作用する場合、フランジ部材とケースフランジとの間の隙間が変化し、モータケース端面とフランジ端面との当接が発生する可能性がある。その結果、モータケース端面とフランジ端面との当接音(異音)が発生する可能性がある。モータケース端面とフランジ端面との当接音(異音)を抑制するため、モータケースとフランジとのケース固定機構の数を3点以上にすると、部品点数が増え、モータ周囲の空間の占有率が増加し搭載性が低下するとともに、組み立て工数の増加を招く可能性がある。 However, the technique disclosed in Patent Document 1 is desired to further suppress the falling behavior of the motor case. For example, when a force that shakes the motor case acts at a position where the fixing force of the motor case is the smallest, the gap between the flange member and the case flange changes, and the contact between the motor case end surface and the flange end surface occurs. there is a possibility. As a result, contact noise (abnormal noise) between the motor case end surface and the flange end surface may occur. To suppress the contact noise (abnormal noise) between the motor case end face and the flange end face, if the number of case fixing mechanisms between the motor case and the flange is increased to three or more, the number of parts increases and the space occupancy rate around the motor This increases the mountability and may lead to an increase in assembly man-hours.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、減速装置とモータとの結合部で一方向に力が作用する場合、モータケース端面とフランジ端面との当接音を抑制できる電動パワーステアリング装置及び電動モータを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and in the case where a force acts in one direction at the coupling portion between the reduction gear and the motor, the electric power steering capable of suppressing the contact noise between the motor case end surface and the flange end surface An object is to provide an apparatus and an electric motor.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、電動パワーステアリング装置は、操舵トルクが伝達されるステアリングシャフトを備えるステアリングコラムと、前記ステアリングシャフトに操舵補助力を伝達するウォームを備える減速装置と、前記ウォームを回転する電動モータと、を備え、前記電動モータは、一端が開口した筒状であって、開口側の端部を外周の外側へ拡げた端面であるケースフランジを備え、モータロータを内蔵しているモータケースと、前記モータロータと連動して回転し、前記ウォームに回転軸と同軸で連結される入出力シャフトと、前記ケースフランジに固定され、かつ前記入出力シャフトが貫通して前記モータケースから露出させるフランジ部材と、を備え、前記ケースフランジと前記フランジ部材とが少なくとも2つの固定領域でケース固定機構により固定されており、前記固定領域とは異なる位置で、前記ケースフランジと前記フランジ部材との対向面の一部に、前記ケースフランジの一部が、前記フランジ部材側に突出する爪部を備え、前記爪部は、前記フランジ部材の外周の縁であって、かつ前記対向面に対して傾斜角度を有する傾斜部に当接している。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an electric power steering apparatus includes a steering column including a steering shaft to which a steering torque is transmitted, and a reduction gear including a worm that transmits a steering assist force to the steering shaft. An electric motor that rotates the worm, and the electric motor has a cylindrical shape with one end opened, and a case flange that is an end surface with an end on the opening side extended to the outside of the outer periphery. A built-in motor case, an input / output shaft that rotates in conjunction with the motor rotor, is connected to the worm coaxially with a rotating shaft, is fixed to the case flange, and the input / output shaft passes through the input / output shaft. A flange member exposed from the motor case, and the case flange and the flange member are small in number. Both are fixed by a case fixing mechanism in two fixing regions, and a part of the case flange is part of the opposing surface of the case flange and the flange member at a position different from the fixing region. A claw portion protruding toward the member is provided, and the claw portion is in contact with an inclined portion that is an outer peripheral edge of the flange member and has an inclination angle with respect to the facing surface.
爪部がある位置では、周方向(ラジアル)方向のモータ固定力の分布が変わる。これにより、2つの固定領域の固定点を支点として電動モータ全体が倒れる挙動が発生し、モータケースの固定力が一番小さい位置にモータケースを揺する力が作用する場合、フランジ部材とケースフランジとの間の隙間が変化しても、爪部がある位置でケースフランジとフランジ部材とが当接しつづけることができる。そして、フランジ部材とケースフランジとは、一定の距離を保つことができる。このため、電動パワーステアリング装置は、ケース固定機構を追加しなくても、フランジ部材とケースフランジとが当接し、当接音(異音)を発生させる可能性を抑制できる。その結果、電動パワーステアリング装置は、作動音が低減し、操作者に対して快適な操舵感を与えることができる。 At the position where the claw is present, the distribution of the motor fixing force in the circumferential direction (radial) direction changes. As a result, the electric motor as a whole is tilted with the fixed points of the two fixed regions as fulcrums, and when the force that shakes the motor case acts at the position where the fixing force of the motor case is the smallest, the flange member and the case flange Even if the gap between them changes, the case flange and the flange member can continue to contact each other at a position where the claw portion is present. The flange member and the case flange can maintain a certain distance. For this reason, the electric power steering apparatus can suppress the possibility that the flange member and the case flange come into contact with each other without generating a case fixing mechanism and generate contact noise (abnormal noise). As a result, the electric power steering apparatus can reduce operating noise and give a comfortable steering feeling to the operator.
また、電動モータは、固定領域として、ケースフランジの面積を広げる箇所を低減できるので、電動モータの周囲の部材の干渉を抑制できる。このため、電動パワーステアリング装置は、車両への搭載性を高めることができる。 Moreover, since the electric motor can reduce the part which expands the area of a case flange as a fixed area | region, it can suppress interference of the surrounding members of an electric motor. For this reason, the electric power steering apparatus can improve the mountability to the vehicle.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、電動モータは、モータロータと連動して回転し、ウォームホイールと噛合わされたウォームに回転軸と同軸で連結される入出力シャフトを有する電動モータであって、一端が開口した筒状であって、開口側の端部を外周の外側へ拡げた端面であるケースフランジを備え、前記モータロータを内蔵しているモータケースと、前記ケースフランジに固定され、かつ前記入出力シャフトが貫通して前記モータケースから露出させるフランジ部材と、を備え、前記ケースフランジと前記フランジ部材とが少なくとも2つの固定領域でケース固定機構により固定されており、前記固定領域とは異なる位置で、前記ケースフランジと前記フランジ部材との対向面の一部に、前記ケースフランジの一部が、前記フランジ部材側に突出する爪部を備え、前記爪部は、前記フランジ部材の外周の縁であって、かつ前記対向面に対して傾斜角度を有する傾斜部に当接していることを特徴とすることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an electric motor is an electric motor having an input / output shaft that rotates in conjunction with a motor rotor and is coaxially connected to a rotating shaft to a worm meshed with a worm wheel. A case flange that is a cylindrical shape with one end open and has an end on the opening side that is expanded to the outside of the outer periphery, and is fixed to the motor case including the motor rotor and the case flange. And a flange member that passes through the input / output shaft and is exposed from the motor case, and the case flange and the flange member are fixed by a case fixing mechanism in at least two fixing regions, and the fixing region At a position different from the case flange, a part of the case flange is located on a part of the facing surface of the case flange and the flange member. A claw portion protruding toward the flange member is provided, and the claw portion is an edge of the outer periphery of the flange member and is in contact with an inclined portion having an inclination angle with respect to the facing surface. It is characterized by that.
爪部がある位置では、ラジアル方向のモータ固定力の分布が変わる。これにより、2つの固定領域の固定点を支点として電動モータ全体が倒れる挙動が発生し、モータケースの固定力が一番小さい位置にモータケースを揺する力が作用する場合、フランジ部材とケースフランジとの間の隙間が変化しても、爪部がある位置でケースフランジとフランジ部材とが当接しつづけることができる。そして、フランジ部材とケースフランジとは、一定の距離を保つことができる。このため、電動モータは、ケース固定機構を追加しなくても、フランジ部材とケースフランジとが当接し、当接音(異音)を発生させる可能性を抑制できる。また、電動モータは、固定領域として、ケースフランジの面積を広げる箇所を低減できるので、電動モータの周囲の部材の干渉を抑制できる。 At the position where the claw is present, the distribution of the motor fixing force in the radial direction changes. As a result, the electric motor as a whole is tilted with the fixed points of the two fixed regions as fulcrums, and when the force that shakes the motor case acts at the position where the fixing force of the motor case is the smallest, the flange member and the case flange Even if the gap between them changes, the case flange and the flange member can continue to contact each other at a position where the claw portion is present. The flange member and the case flange can maintain a certain distance. For this reason, even if an electric motor does not add a case fixing mechanism, a flange member and a case flange contact | abut, and it can suppress possibility that a contact noise (abnormal noise) will be generated. Moreover, since the electric motor can reduce the part which expands the area of a case flange as a fixed area | region, it can suppress interference of the surrounding members of an electric motor.
本発明の望ましい態様として、前記爪部は、前記ケースフランジの一部がスリットを境界として前記対向面に対して曲げ角度を有することが好ましい。 As a desirable mode of the present invention, it is preferable that a part of the case flange has a bending angle with respect to the facing surface with a slit as a boundary.
これにより、爪部が板バネのように、弾性力を発揮できる。爪部がフランジ部材のモータ側面とケースフランジとで圧縮されると、フランジ部材とケースフランジとが互いに離れる方向に作用し、フランジ部材とケースフランジとが一定の距離を保つことができる。その結果、フランジ部材とケースフランジとの間の隙間が変化しても、爪部がある位置でケースフランジとフランジ部材当接しつづけるため、当接音(異音)を発生させる可能性を抑制できる。 Thereby, a nail | claw part can exhibit elastic force like a leaf | plate spring. When the claw portion is compressed by the motor side surface of the flange member and the case flange, the flange member and the case flange act in a direction away from each other, and the flange member and the case flange can maintain a certain distance. As a result, even if the gap between the flange member and the case flange changes, the case flange and the flange member are kept in contact with each other at a position where the claw portion is located, so that the possibility of generating contact noise (abnormal noise) can be suppressed. .
本発明の望ましい態様として、前記爪部は、前記曲げ角度が前記傾斜角度よりも大きくなるように曲げ加工されていることが好ましい。これにより、爪部が板バネのように、弾性力を発揮できる。 As a desirable aspect of the present invention, it is preferable that the claw portion is bent so that the bending angle is larger than the inclination angle. Thereby, a nail | claw part can exhibit elastic force like a leaf | plate spring.
本発明の望ましい態様として、複数の前記爪部を備え、前記対向面と同一平面において、前記固定領域同士を結ぶ第1仮想線が前記回転軸を通過し、かつ前記複数の爪部のうち少なくとも一対の爪部同士を結ぶ第2仮想線が前記回転軸を通過し、前記第1仮想線と前記第2仮想線とが直交している、ことが好ましい。これにより、2つの固定領域の固定点を支点として電動モータ全体が倒れる挙動を抑制する効果を高めることができる。 As a desirable aspect of the present invention, a plurality of the claw portions are provided, a first imaginary line connecting the fixed regions passes through the rotation axis in the same plane as the facing surface, and at least of the plurality of claw portions. It is preferable that the 2nd virtual line which connects a pair of nail | claw parts passes the said rotating shaft, and the said 1st virtual line and the said 2nd virtual line are orthogonal. Thereby, the effect which suppresses the behavior which the whole electric motor falls over the fixed point of two fixed area | regions as a fulcrum can be heightened.
本発明の望ましい態様として、複数の前記爪部を備え、前記回転軸と平行な方向において前記ケースフランジと前記フランジ部材とが重なり合う範囲であり、かつ前記固定領域同士の間に、複数の前記爪部が配置されていることが好ましい。これにより、フランジ部材とケースフランジとの間の隙間の変化を抑制し、爪部がある位置でケースフランジとフランジ部材とが当接しつづけることができる。 As a desirable aspect of the present invention, a plurality of the claws are provided in a range in which the case flange and the flange member overlap in a direction parallel to the rotation axis, and between the fixed regions. It is preferable that the parts are arranged. Thereby, the change of the clearance gap between a flange member and a case flange is suppressed, and a case flange and a flange member can contact | abut at a position with a nail | claw part.
本発明の望ましい態様として、複数の前記爪部のうち、前記固定領域までの距離が小さい爪部が当接する傾斜部は、前記固定領域までの距離が大きい爪部が当接する傾斜部よりも前記傾斜角度が大きいことが好ましい。これにより、2つの固定領域の固定点を支点として電動モータ全体が倒れる挙動を抑制する効果を高めることができる。 As a desirable aspect of the present invention, among the plurality of claw portions, the inclined portion with which the claw portion with a small distance to the fixed region abuts is more than the inclined portion with which the claw portion with a large distance to the fixed region abuts. It is preferable that the inclination angle is large. Thereby, the effect which suppresses the behavior which the whole electric motor falls over the fixed point of two fixed area | regions as a fulcrum can be heightened.
本発明の望ましい態様として、前記傾斜角度が一定の場合、複数の前記爪部のうち、前記固定領域までの距離が大きい爪部は、前記固定領域までの距離が小さい爪部よりも前記曲げ角度が大きいことが好ましい。これにより、2つの固定領域の固定点を支点として電動モータ全体が倒れる挙動を抑制する効果を高めることができる。 As a desirable aspect of the present invention, when the inclination angle is constant, a claw portion having a large distance to the fixed region among the plurality of claw portions has a bending angle smaller than that of the claw portion having a small distance to the fixed region. Is preferably large. Thereby, the effect which suppresses the behavior which the whole electric motor falls over the fixed point of two fixed area | regions as a fulcrum can be heightened.
本発明の望ましい態様として、前記爪部の外周側端は、曲げ加工前の状態で、前記ケースフランジの外周よりも突出している、ことが好ましい。これにより、爪部が傾斜部と当接する面積を大きくすることができる。その結果、フランジ部材のモータ側面とケースフランジとで圧縮されると、爪部に作用する弾性力が高まり、当接音をより抑制することができる。 As a desirable aspect of the present invention, it is preferable that the outer peripheral side end of the claw portion protrudes from the outer periphery of the case flange in a state before bending. Thereby, the area which a nail | claw part contact | abuts with an inclination part can be enlarged. As a result, when the motor side surface of the flange member and the case flange are compressed, the elastic force acting on the claw portion is increased, and the contact noise can be further suppressed.
本発明によれば、減速装置とモータとの結合部で一方向に力が作用する場合、モータケース端面とフランジ端面との当接音を抑制できる電動パワーステアリング装置及び電動モータを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an electric power steering device and an electric motor that can suppress the contact noise between the end surface of the motor case and the end surface of the flange when a force acts in one direction at the coupling portion between the reduction gear and the motor. it can.
本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments (embodiments) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the contents described in the following embodiments. The constituent elements described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the constituent elements described below can be appropriately combined.
(実施形態1)
図1は、実施形態1に係る電動モータを備える電動パワーステアリング装置の構成図である。図2は、電動モータの周囲の操舵力アシスト機構を模式的に示す説明図である。図3は、図2に示す操舵力アシスト機構の内部構造を模式的に示す説明図である。図4は、実施形態1に係る電動モータ及び減速装置の一例を説明する説明図である。図3及び図4は、構造の一部を部分的に断面として示してある。図1から図4を用いて、電動モータ10を備える電動パワーステアリング装置80の概要を説明する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a configuration diagram of an electric power steering apparatus including the electric motor according to the first embodiment. FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing a steering force assist mechanism around the electric motor. FIG. 3 is an explanatory diagram schematically showing the internal structure of the steering force assist mechanism shown in FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of the electric motor and the speed reducer according to the first embodiment. 3 and 4 show a part of the structure partially in cross-section. An outline of an electric
<電動パワーステアリング装置>
電動パワーステアリング装置80は、操舵者から与えられる力が伝達する順に、ステアリングホイール81と、ステアリングシャフト82と、操舵力アシスト機構83と、ユニバーサルジョイント84と、ロアシャフト85と、ユニバーサルジョイント86と、ピニオンシャフト87と、ステアリングギヤ88と、タイロッド89とを備える。また、電動パワーステアリング装置80は、ECU(Electronic Control Unit)90と、トルクセンサ91aとを備える。車速センサ91bは、車両に備えられ、CAN(Controller Area Network)通信により車速信号VをECU90に入力する。
<Electric power steering device>
The electric
ステアリングシャフト82は、入力軸82aと、出力軸82bとを含む。入力軸82aは、一方の端部がステアリングホイール81に連結され、他方の端部がトルクセンサ91aを介して操舵力アシスト機構83に連結される。出力軸82bは、一方の端部が操舵力アシスト機構83に連結され、他方の端部がユニバーサルジョイント84に連結される。本実施形態では、入力軸82a及び出力軸82bは、鉄等の磁性材料から形成される。
The steering
ロアシャフト85は、一方の端部がユニバーサルジョイント84に連結され、他方の端部がユニバーサルジョイント86に連結される。ピニオンシャフト87は、一方の端部がユニバーサルジョイント86に連結され、他方の端部がステアリングギヤ88に連結される。
The
ステアリングギヤ88は、ピニオン88aと、ラック88bとを含む。ピニオン88aは、ピニオンシャフト87に連結される。ラック88bは、ピニオン88aに噛み合う。ステアリングギヤ88は、ラックアンドピニオン形式として構成される。ステアリングギヤ88は、ピニオン88aに伝達された回転運動をラック88bで直進運動に変換する。タイロッド89は、ラック88bに連結される。
操舵力アシスト機構83は、減速装置92と、電動モータ(モータ)10とを含む。なお、電動モータ10は、いわゆる、ブラシレスモータを例示して説明するが、ブラシ(摺動子)及びコンミテータ(整流子)を備える電動モータであってもよい。減速装置92は、出力軸82bに連結される。電動モータ10は、減速装置92に連結され、かつ、補助操舵トルクを発生させる電動機である。なお、電動パワーステアリング装置80は、ステアリングシャフト82と、トルクセンサ91aと、減速装置92とによりステアリングコラムが構成されている。電動モータ10は、ステアリングコラムの出力軸82bに補助操舵トルクを与える。すなわち、本実施形態の電動パワーステアリング装置80は、コラムアシスト方式である。
The steering force assist
コラムアシスト方式の電動パワーステアリング装置80は、操作者と電動モータ10との距離が比較的近く、電動モータ10が車室内の運転者の足元近くに配置されているので、制御ユニットの筐体が、電動モータ10近傍で生じる音を増幅し、操舵者に影響を与える可能性がある。このため、電動パワーステアリング装置80では、電動モータ10近傍で生じる音を抑制することが、より快適なアシスト操作に寄与することになる。
In the column assist type electric
図2及び図3に示すように、電動パワーステアリング装置80の操舵力アシスト機構83は、ECU90及び電動モータ10などの各部を支持する機構として、ステアリングコラム51と、アッパ取り付けブラケット52と、ロア取り付けブラケット54と、を有する。ステアリングコラム51は、入力軸82aを回転自在に内装する。ステアリングコラム51は、減速装置92との連結部にコラプス時の衝撃エネルギーを吸収して所定のコラプスストロークを確保する内管及び外管で構成された2重管構造となっている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the steering force assist
アッパ取り付けブラケット52は、ステアリングコラム51の外管及び減速装置92の鉛直方向上側に配置されている。アッパ取り付けブラケット52は、車体に取付けられ、ステアリングコラム51の外管及び減速装置92を支持している。アッパ取り付けブラケット52は、車体側部材(図示せず)に取付けられる取付板部と、この取付板部に一体に形成された方形枠状支持部と、ステアリングコラム51の外管を支持するチルト機構と、を備えている。チルト機構は、方形枠状支持部に形成されている。
The
アッパ取り付けブラケット52の取付板部は、車体側部材に取付けられる左右一対のカプセルと、これらカプセルに樹脂インジェクションによって固定された摺動板部と、で構成されている。取付板部は、衝突時にステアリングコラム51を車体前方に移動させる衝撃力が作用することにより、カプセルに対して摺動板部が車体前方に摺動して樹脂インジェクションが剪断され、その剪断荷重がコラプス開始荷重となるように構成されている。
The mounting plate portion of the upper mounting
チルト機構のチルトレバー53を回動させることにより、支持状態が解除される。この操作により、ステアリングコラム51をロア取り付けブラケット54の枢軸を中心として上下にチルト位置が調整可能とされている。
By rotating the
ロア取り付けブラケット54は、ステアリングコラム51の外管及び減速装置92の鉛直方向下側に配置されている。ロア取り付けブラケット54は、車体に取付けられ、ステアリングコラム51の外管及び減速装置92を支持している。ロア取り付けブラケット54は、車体側部材(図示せず)に取付けられる取付板部と、この取付板部の下面に所定間隔を保って平行に延長する一対の支持板部と、で形成されている。そして、ロア取り付けブラケット54は、支持板部の先端が、減速装置92の減速装置ハウジング93の下端側即ち車体前方側に形成された部分に枢軸を介して回動自在に連結されている。
The
また、電動モータ10は、減速装置92の側面(ステアリングシャフト82の回転軸に平行かつ鉛直方向に平行な面)に設けられており、減速装置92の減速装置ハウジング93に固定されている。
The
ステアリングシャフト82は、図2及び図3に示すように、入力軸82aと、出力軸82bと、入力軸82aと出力軸82bとを連結する連結軸(トーションバー)82cと、を有する。ステアリングシャフト82は、入力軸82aに入力された回転が、連結軸82cを介して出力軸82bに伝達する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the steering
(減速装置)
図3及び図4に示すように、減速装置92は、ウォーム減速装置であり、減速装置ハウジング93と、ウォーム94と、玉軸受95aと、玉軸受95bと、ウォームホイール96と、ホルダ97とを備える。
(Decelerator)
As shown in FIGS. 3 and 4, the
ウォーム94は、電動モータ10の入出力シャフト21にスプライン、または弾性カップリングで結合する。ウォーム94は、玉軸受95aと、ホルダ97に保持された玉軸受95bとで回転自在に減速装置ハウジング93に保持されている。ウォームホイール96は、減速装置ハウジング93に回転自在に保持される。ウォーム94の一部に形成されたウォーム歯94aは、ウォームホイール96に形成されているウォームホイール歯96aに噛み合う。
The
減速装置ハウジング93は、減速ギヤボックスと呼ばれ、高熱伝導性を有する材料例えばアルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム及びマグネシウム合金の何れか1つを例えばダイキャスト成型されている。
The
電動モータ10の回転力は、ウォーム94を介してウォームホイール96に伝達されて、ウォームホイール96を回転させる。減速装置92は、ウォーム94及びウォームホイール96によって、電動モータ10のトルクを増加する。そして、減速装置92は、図1に示すステアリングコラムの出力軸82bに補助操舵トルクを与える。減速装置92は、ウォーム94の歯打音抑制のため、後述するモータ結合部側軸受を支点として、ウォーム94が一方向、つまり図2に示すウォーム変位方向FWに動くようにウォーム94をウォームホイール96に当接させている。ウォームホイール96の動きにより、ウォームとモータ側との結合部、例えばスプライン嵌合、または弾性カップリングにも同じ一方向(上下方向)の力が作用する。このため、後述するフランジ部材を支点として、電動モータ10内のリヤ側軸受に対して上述したウォーム変位方向FWの動きと連動する力が電動モータ10に発生する。
The rotational force of the
図1に示すトルクセンサ91aは、ステアリングホイール81を介して入力軸82aに伝達された運転者の操舵力を操舵トルクとして検出する。車速センサ91bは、電動パワーステアリング装置80が搭載される車両の走行速度(車速)を検出する。ECU90は、電動モータ10と、トルクセンサ91aと、車速センサ91bと電気的に接続される。
The
(制御ユニット:ECU)
ECU90は、電動モータ10の動作を制御する。また、ECU90は、トルクセンサ91a及び車速センサ91bのそれぞれから信号を取得する。すなわち、ECU90は、トルクセンサ91aから操舵トルクTを取得し、かつ、車速センサ91bから車両の車速信号Vを取得する。ECU90は、イグニッションスイッチ98がオンの状態で、電源(例えば車載のバッテリ)99から電力が供給される。ECU90は、操舵トルクTと車速信号Vとに基づいてアシスト指令の補助操舵指令値を算出する。そして、ECU90は、その算出された補助操舵指令値に基づいて電動モータ10へ供給する電力値Xを調節する。ECU90は、電動モータ10から誘起電圧の情報または後述するレゾルバ等のロータの回転の情報を動作情報Yとして取得する。
(Control unit: ECU)
The
ステアリングホイール81に入力された操舵者(運転者)の操舵力は、入力軸82aを介して操舵力アシスト機構83の減速装置92に伝わる。この時に、ECU90は、入力軸82aに入力された操舵トルクTをトルクセンサ91aから取得し、かつ、車速信号Vを車速センサ91bから取得する。そして、ECU90は、電動モータ10の動作を制御する。電動モータ10が作り出した補助操舵トルクは、減速装置92に伝えられる。
The steering force of the driver (driver) input to the
出力軸82bを介して出力された操舵トルク(補助操舵トルクを含む)は、ユニバーサルジョイント84を介してロアシャフト85に伝達され、さらにユニバーサルジョイント86を介してピニオンシャフト87に伝達される。ピニオンシャフト87に伝達された操舵力は、ステアリングギヤ88を介してタイロッド89に伝達され、操舵輪を転舵させる。次に、電動モータ10について説明する。
The steering torque (including auxiliary steering torque) output via the
<電動モータ>
図4に示す、実施形態1に係る電動モータ10は、回転軸を含む仮想断面で切った場合の模式的な断面が示されている。図4に示すように、電動モータ10は、モータケース11と、リヤ側軸受13と、レゾルバ14と、モータロータ20と、電動モータ用ステータとしてのステータ30とを備える。
<Electric motor>
The
実施形態1に係る電動モータ10は、筒状ハウジング11aと、フランジ部材12とを含む。フランジ部材12は、略円板状に形成されて筒状ハウジング11aの一方の開口端部を閉塞するように筒状ハウジング11aの端部のケースフランジ11bと対向させて取り付けられる。実施形態1に係る電動モータ10の筐体であるモータケース11は、筒状ハウジング11aと、フランジ部材12とは反対側の端部に、この端部を閉塞するように底部が形成される。底部は、例えば、筒状ハウジング11aと一体に形成される。筒状ハウジング11aを形成する磁性材料としては、例えばSPCC(Steel Plate Cold Commercial)等の一般的な鋼材や、電磁軟鉄等が適用できる。また、フランジ部材12は、電動モータ10を所望の機器(実施形態1では減速装置92)に取り付ける役割を果たしている。
The
リヤ側軸受13は、筒状ハウジング11aの内側であって、底部の略中央部分に設けられる。リヤ側軸受13は、筒状ハウジング11aの内側に配置されたモータロータ20の一部である入出力シャフト21の一端を回転可能に支持する。これにより、入出力シャフト21は、回転軸Zrを中心に回転する。筒状ハウジング11aの内側であって、フランジ部材12の略中央部分には、フロント側軸受(図示省略)が設けられてもよい。フロント側軸受は、入出力シャフト21を回転可能に支持する。
The rear side bearing 13 is provided inside the
ステータ30は、筒状ハウジング11aの内部にモータロータ20を包囲するように筒状に設けられる。ステータ30は、筒状ハウジング11aの内周面11dに例えば嵌合されて取り付けられる。ステータ30の中心軸は、モータロータ20の回転軸Zrと一致する。ステータ30は、筒状のステータコア31と、励磁コイル37とを含む。ステータ30は、ステータコア31に励磁コイル37が巻きつけられる。電動モータ10とECU90とは、電気導電性を有する金属の板状部材で構成したバスバーを介して電気的に接続されている。そして、バスバーは、ECU90の制御信号に応じた電力を励磁コイル37に供給する端子台15を介して供給している。
The
ステータコア31は、電磁鋼板などの磁性材料で形成され、略同形状に形成された複数のコア片が回転軸Zr方向に積層されて束ねられる複数の分割コアを含む。複数の分割コアは、回転軸Zrを中心とした周方向に等間隔で並んで配置される。以下、回転軸Zrを中心とした周方向を単に周方向という。そして、ステータコア31が筒状ハウジング11a内に圧入されることで、ステータ30は、環状の状態で筒状ハウジング11aの内部に設けられる。筒状ハウジング11aは、プレス加工(深絞り加工)により形成されており、ステータコア31が筒状ハウジング11a内に圧入されても、ステータコア31に生じる歪みが抑制されるよう、筒状ハウジング11aの厚みがステータコア31のバックヨークの厚み以下であり、例えば、板厚が1mm以上5mm以下であることが好ましい。ケースフランジ11bは、筒状ハウジング11aとともに、プレス加工(深絞り加工)により形成され、板厚が5mm以下に制限される。このため、ケースフランジ11bは、板厚が制約されるので、剛性には上限がある。また、ケースフランジ11bは、切削を加えて端面部の精度を高めても、ステータコア31が筒状ハウジング11a内に圧入されて生じる加工応力により、フランジ部材12とケースフランジ11bとの間の隙間を生じる可能性がある。この隙間は、例えば数十μm程度である。なお、ステータコア31と筒状ハウジング11aとは、圧入の他に接着、焼き嵌めまたは溶接等によって固定されてもよい。
The
励磁コイル37は、線状の電線である。励磁コイル37は、ステータコア31の外周に励磁コイルインシュレータ37aを介して集中巻きされる。この構成により、磁極数を低減でき、かつ分布巻きに比較してコイルエンドが短くなることからコイル量を低減できる。その結果、コストを低減でき、電動モータ10をコンパクトとすることができる。励磁コイル37は、分割コアのティースの複数の外周に分布巻きされていてもよい。この構成により、磁極数が増え、磁束の分布が安定することからトルクリップルを抑制することができる。励磁コイル37は、分割コアのバックヨークの外周にトロイダル巻きされていてもよい。
The
励磁コイルインシュレータ37aは、励磁コイル37とステータコア31とを絶縁するための部材であり、耐熱部材で形成される。このように、ステータ30は、モータロータ20を包囲できる形状となる。つまり、ステータコア31は、後述するロータヨーク22の外側に所定の間隔を有して環状に配置される。
The
モータロータ20は、筒状ハウジング11aに対して回転軸Zrを中心に回転できるように、筒状ハウジング11aの内部に設けられる。モータロータ20は、入出力シャフト21と、ロータヨーク22と、マグネット23とを含む。入出力シャフト21は、筒状に形成される。ロータヨーク22は、筒状に形成される。なお、ロータヨーク22は、外周が円弧状である。
The
ロータヨーク22は、電磁鋼板、冷間圧延鋼板などの薄板が、接着、ボス、カシメなどの手段により積層されて製造される。ロータヨーク22は、順次金型の型内で積層され、金型から排出される。ロータヨーク22は、例えばその中空部分に入出力シャフト21が圧入されて入出力シャフト21に固定される。なお、入出力シャフト21とロータヨーク22とは、一体で成型されてもよい。
The
マグネット23は、ロータヨーク22の外周に周方向に沿って埋め込まれ、複数設けられている。マグネット23は、永久磁石であり、S極及びN極がロータヨーク22の周方向に交互に等間隔で配置される。
A plurality of
レゾルバ14は、モータロータ20(入出力シャフト21)の回転位置を検出する。レゾルバ14は、レゾルバロータ14aと、レゾルバステータ14bとを備える。レゾルバロータ14aは、例えば入出力シャフト21の円周面に圧入等で取り付けられる。レゾルバステータ14bは、レゾルバロータ14aに所定間隔の空隙を介して対向して配置される。レゾルバステータ14bは、電磁鋼板などの磁性材料で形成され、略同形状に形成された複数のコア片が回転軸Zr方向に積層されて束ねられる複数相のレゾルバステータコアと、レゾルバステータコアを巻回するレゾルバコイルと、レゾルバステータコアとレゾルバコイルとを絶縁するレゾルバインシュレータと、を含む。
The
レゾルバロータ14aは、電磁鋼板などの磁性材料で形成された円環状のロータ鉄心を有している。そして、レゾルバロータ14aは、ロータ鉄心の内径中心が回転軸Zrと一致している。レゾルバロータ14aは、ロータ鉄心の外径中心がロータ鉄心の内径中心から一定の偏心量だけ偏心するようにロータ鉄心の外径を変化させている。ロータ鉄心が回転すると、所定位置でのレゾルバステータ14bのレゾルバステータコアの内径と、ロータ鉄心の外径との距離が変化する。これにより、ロータ鉄心の外径とレゾルバステータコアとの空隙の距離が変化する。その結果、ロータ鉄心の回転は、ロータ鉄心とステータ鉄心とのリラクタンスを変化させる。このレゾルバロータ14aと、レゾルバステータ14bとのリラクタンスの変化を利用して回転位置を検出するレゾルバ装置は、バリアブルリラクタンス型レゾルバと呼ばれ、リラクタンスの変化に応じて電流値が変化したレゾルバ信号が出力される。このレゾルバ信号がモータロータ20の回転の情報となり、上述した動作情報Y(図1参照)となる。ECU90は、レゾルバ信号からモータロータ20の回転角または回転回数を演算することができる。
The
フランジ部材12は、高熱伝導性を有する材料例えばアルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム及びマグネシウム合金の何れか1つを例えばダイキャスト成型されている。なお、フランジ部材12は、樹脂で成形されていてもよい。フランジ部材12は、筒状ハウジング11aの内側に挿入可能なインロー12aを備えており、モータ側対向面12bよりも突出した形状が周方向に環状になっている。インロー12aは、筒状ハウジング11aの内側に挿入されることで、フランジ部材12と筒状ハウジング11aとの位置を規制する位置決め部である。インロー12aは、周方向に環状な突出部でなくてもよく、例えば、複数のインロー12aが、周方向に点在していてもよい。複数のインロー12aが、周方向に点在する場合、インロー12aは等間隔で配置されていることが好ましい。この構造により、フランジ部材12と筒状ハウジング11aとの位置を規制する力を均一にすることができる。
The
上述したように、実施形態1に係る電動モータ10は、フランジ部材12と、ケースフランジ11bと対向させて取り付けられる。図7に示すように、ケースフランジ11bは、筒状ハウジング11aがテーパ部11cを介して、フランジ部材12のモータ側対向面12bと出来るだけ平行になるように、外形が広がるように延在している。
As described above, the
フランジ部材12と、ケースフランジ11bとの間には、ケースフランジ11bを変形して形成した爪部40がある。図5は、実施形態1に係る電動モータのモータケースの底部側からみて、爪部の位置を模式的に示す平面図である。図4に示す位置Qは、図5に示す爪部40の位置に相当する。
Between the
図5に示すように、フランジ部材12は、モータケース11と、ケース固定機構H1で固定されている。ケース固定機構H1は、例えば、ケースフランジ11bの取付孔を貫通し、フランジ部材12の雌ねじと、当該雌ねじと螺合結合する雄ねじとを含む、締結構造である。ケース固定機構H1は、ケースフランジ11bと、フランジ部材12とを固定できればよく、例えばカップリング結合でもよい。なお、フランジ部材12は、ケース固定機構H1とは重ならない位置に、ギヤボックス固定機構H3を備えている。ギヤボックス固定機構H3も、減速装置ハウジング93に設けられた雌ねじと、フランジ部材12を貫通する取付孔を介して、当該雌ねじと螺合結合する雄ねじとを含む、締結構造である。ギヤボックス固定機構H3は、減速装置ハウジング93とフランジ部材12とを固定できれば、カップリング結合でもよい。
As shown in FIG. 5, the
図5に示すように、ケース固定機構H1が固定する2つの第1固定領域と回転軸Zrとを結んだケース固定剛性ラインL1は、ケースフランジ11bと、フランジ部材12を固定する固定力が強く作用する、第1仮想線となる。回転軸Zrを通過し、かつ固定剛性ラインL1と直交するケース固定剛性ラインL2では、ケース固定機構H1の固定する力が作用しにくい傾向にある。そして、上述したように、フランジ部材12とケースフランジ11bとの間の隙間が、図2に示すウォーム変位方向FWに動くことでケースフランジ11bとフランジ部材12とが接触と非接触とを繰り返してしまい当接音(異音)を発生させる可能性がある。
As shown in FIG. 5, the case fixing rigidity line L1 connecting the two first fixing regions fixed by the case fixing mechanism H1 and the rotation axis Zr has a strong fixing force for fixing the
例えば、コラムへのモータ搭載位置によって、ケース固定機構H1が固定する2つの固定領域と回転軸とを結んだケース固定剛性ラインL1と、ウォーム94の動きのウォーム変位方向FWとが略直交する場合、モータケースの固定力が一番小さい位置にモータケースを揺する力がより大きく作用する可能性がある。そこで、実施形態1に係る電動モータ10は、フランジ部材12とケースフランジ11bとの間に、爪部40を介在させ、当接音(異音)を発生させる可能性を抑制している。
For example, the case fixing rigidity line L1 connecting the two fixing regions fixed by the case fixing mechanism H1 and the rotation shaft and the worm displacement direction FW of the movement of the
図6は、外周側からみて図4に示す爪部の構造を模式的に示す側面図である。図7は、実施形態1に係る爪部を周方向に切って模式的に示す断面図である。図8は、実施形態1に係る爪部以外の位置であって、かつケースフランジとフランジ部材との対向面を周方向に切って模式的に示す断面図である。図6及び図7に示すように、実施形態1に係るフランジ部材12は、外周の縁であって、かつモータ側対向面12b(対向面11f)に対して傾斜角度αを有する傾斜部12cを有している。実施形態1に係る傾斜部12cは、モータ側対向面12bに対して溝となるように、傾斜角度αを有する。実施形態1に係る傾斜部12cは、フランジ部材12の外周の縁を全周又は一部を面取りして傾斜角度αを有するようにしてもよい。
FIG. 6 is a side view schematically showing the structure of the claw portion shown in FIG. 4 when viewed from the outer peripheral side. FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing the claw portion according to Embodiment 1 cut in the circumferential direction. FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a position other than the claw portion according to the first embodiment and cutting the facing surfaces of the case flange and the flange member in the circumferential direction. As shown in FIGS. 6 and 7, the
スリットCLは、ケースフランジ11bの外周側から回転軸に向かってケースフランジ11bの途中まで設けられた、切り欠きである。爪部40は、隣り合うスリットCLの間のケースフランジ11bの一部であり、対向面11fに対して裏面11rからフランジ部材12側に突出する、切り起こされた板バネ11eである。爪部40は、ケースフランジ11bの一部がスリットCLを境界として対向面11fに対して曲げ角度βを有する。
The slit CL is a notch provided in the middle of the
図6に示すように、爪部40は、板バネ11eが、舌片状になっている。板バネ11eは、フランジ部材12との対向面の裏面11r側からフランジ部材12側へ、板バネ11eの基部を折り曲げラインPLで折り曲げ、図6及び図7に示すように、フランジ部材12側に突出する。爪部40は、傾斜部12cへ当接する前の曲げ角度βが傾斜角度αよりも大きくなるように曲げ加工されている。このため、フランジ部材12の傾斜部12cと爪部40の板バネ11eとが当接すると、フランジ部材12の傾斜部12cと爪部40(板バネ11e)との間に弾性力が作用する。
As shown in FIG. 6, the
図8は、実施形態1に係る爪部以外の位置であって、かつケースフランジとフランジ部材との対向面を周方向に切って模式的に示す断面図である。爪部40は、周方向の全周のうち一部にしかない。このため、回転軸Zrと平行な方向においてケースフランジ11bとフランジ部材12とが重なり合う範囲で爪部40、2つのケース固定機構H1で固定する固定領域以外の位置では、図8に示すように、ケースフランジ11bとフランジ部材12とが固定される固定力が2つのケース固定機構H1で固定する固定領域と比較して低下している。
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a position other than the claw portion according to the first embodiment and cutting the facing surfaces of the case flange and the flange member in the circumferential direction. The
図5に示すように、ケース固定剛性ラインL2を含み、かつ回転軸を含む仮想断面で切った場合、爪部40は、ケースフランジ11bに対して、板バネ11eがフランジ部材12側に突出し、弾性力でフランジ部材12の傾斜部12cを押圧する。そこで、実施形態1に係る電動モータ10は、フランジ部材12とケースフランジ11bとの間に、爪部40を介在させ、フランジ部材12の傾斜部12cとケースフランジ11bの爪部40(板バネ11e)とが当接し、図2に示すウォーム変位方向FWに動いても当接音(異音)を発生させる可能性を抑制している。
As shown in FIG. 5, when the
板バネ11eが弾性力でフランジ部材12を押圧するので、図6に示すスリットCLで対向面11f側の先端を面取りし、例えば、丸みをつけておくことが望ましい。これにより、板バネ11eがフランジ部材12に食い込むことを抑制することができる。または、モータケース11のケースフランジ11bに、プレス加工してスリットCLを形成する場合、ケースフランジ11bのプレス金型を対向面11fから裏面11rへ向けて押し当てることにより、スリットCLの端面でのバリを対向面11fよりも裏面11r側に生じやすくする。これにより、板バネ11eのバリがフランジ部材12に食い込むことを抑制することができる。
Since the
図8に示すように、爪部40は、フランジ部材12とケースフランジ11bとの間の隙間に配置され、爪部40は、弾性を有する板バネ11eで形成されるので、板バネ11eがフランジ部材12のモータ側対向面12bとケースフランジ11bとで圧縮されると、フランジ部材12とケースフランジ11bとが互いに離れる方向に作用し、フランジ部材12とケースフランジ11bとが一定の距離を保つことができる。このため、図7に示すケース固定機構H2を追加しなくても、実施形態1に係る電動モータ10は、フランジ部材12とケースフランジ11bの板バネ11eとが当接しつづけるため、当接音(異音)を発生させる可能性を抑制できる。その結果、部品点数を抑制し、電動モータ10の周囲の空間の占有率が減少して、電動パワーステアリング装置80の車両への搭載性が向上する。そして、電動パワーステアリング装置80は、組み立て工数が抑制され、低コストになる。
As shown in FIG. 8, the
上述したように、実施形態1に係る電動パワーステアリング装置80は、操舵トルクが伝達されるステアリングシャフト82を備えるステアリングコラム51と、ステアリングシャフト82に操舵補助力を伝達するウォームを備える減速装置92と、ウォーム94を回転する電動モータ10と、を備えている。実施形態1に係る電動モータ10は、一端が開口した筒状であって、開口側の端部を外周の外側へ拡げた端面であるケースフランジ11bを備え、モータロータ20を内蔵しているモータケース11と、モータロータ20と連動して回転し、ウォーム94に連結される入出力シャフト21と、ケースフランジ11bに固定され、かつ入出力シャフト21が貫通してモータケース11から露出させるフランジ部材12と、を備えている。ケースフランジ11bとフランジ部材12とは、少なくとも2つの固定領域の位置でケース固定機構H1により固定されており、ケース固定機構H1がある固定領域とは異なる位置で、ケースフランジ11bと前記フランジ部材12との対向面の一部に、爪部40が介在している。
As described above, the electric
爪部40がある位置では、周方向(ラジアル方向)のモータ固定力の分布が変わる。これにより、2つの固定領域の固定点を支点として電動モータ10全体が倒れる挙動が発生し、モータケース11の固定力が一番小さい位置にモータケース11を揺する力が作用する場合、フランジ部材12とケースフランジ11bとの間の隙間が変化しても、爪部40がある位置でケースフランジ11bとフランジ部材12とが当接しつづけるため、ケースフランジ11bとフランジ部材12とが接触と非接触とを繰り返し当接音(異音)を発生させることを抑制することができる。このため、電動パワーステアリング装置80は、ケース固定機構H2を追加しなくても、当接音(異音)を発生させる可能性を抑制できる。
At a position where the
また、電動モータ10は、固定領域として、ケースフランジの面積を広げる箇所を低減できるので、電動モータ10の周囲の部材の干渉を抑制できる。このため、電動パワーステアリング装置80は、車両への搭載性を高めることができる。
Moreover, since the
上述した爪部40は、板バネ11eが隣接するスリットCLによって切り起こされた板バネである。これにより、板バネ11eがフランジ部材12のモータ側対向面12bとケースフランジ11bとで圧縮されると、フランジ部材12とケースフランジ11bとが離れるように反発する。その結果、フランジ部材12とケースフランジ11bとの間の隙間が変化しても、爪部40がある位置でケースフランジ11bとフランジ部材12とが当接し続けることができる。
The
上述したように、爪部40は、ケースフランジ11bと同一平面で、前記固定領域同士を結ぶ第1仮想線である、固定剛性ラインL1が回転軸Zrを通過し、かつ複数の板バネ11eのうち少なくとも一対の板バネ11e同士を結ぶ第2仮想線である、ケース固定剛性ラインL2が回転軸Zrを通過し、固定剛性ラインL1とケース固定剛性ラインL2とが直交していることが好ましい。これにより、2つの固定領域の固定点を支点として電動モータ10全体が倒れる挙動を抑制する効果を高めることができる。
As described above, the
電動パワーステアリング装置80は、上述した電動モータ10により補助操舵トルクを得る。電動パワーステアリング装置80は、電動モータ10の周囲の異音を低減することができる。このため、電動パワーステアリング装置80は、操舵者が違和感を抑制した状態で、車両を操作させることができる。その結果、電動パワーステアリング装置80は、作動音が低減し、操作者に対して快適な操舵感を与えることができる。
The electric
(実施形態2)
図9は、実施形態2に係る電動モータのモータケースの底部側からみて、爪部の位置を模式的に示す平面図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 9 is a plan view schematically showing the position of the claw portion as viewed from the bottom side of the motor case of the electric motor according to the second embodiment. Note that the same components as those described in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図9に示すように、回転軸Zrと平行な方向においてケースフランジ11bとフランジ部材12とが重なり合う範囲であり、かつ2つのケース固定機構H1で固定する固定領域同士の間に、複数の爪部40a、40b及び40cは、配置されている。爪部40a、40b及び40cは、上述した爪部40と同じ構造を有している。図9に示す複数の爪部40a、40b及び40cの位置には、上述したフランジ部材12の傾斜部12cがある。
As shown in FIG. 9, a plurality of claw portions are in a range where the
図9に示すように、固定剛性ラインL1と直交するケース固定剛性ラインL2が、爪部40a、回転軸Zrを通っている。
As shown in FIG. 9, a case fixed rigidity line L2 orthogonal to the fixed rigidity line L1 passes through the
実施形態2に係る電動モータ10は、フランジ部材12とケースフランジ11bの板バネ11eとが当接しつづけるため、当接音(異音)を発生させる可能性を抑制できる。フランジ部材12とケースフランジ11bの板バネ11eとが当接する力の分布は、実施形態2に係る爪部40a、40b及び40cは、実施形態1に係る爪部40よりも板バネ11eが多い。このため、実施形態2に係る爪部40は、実施形態1に係る爪部40よりも、板バネ11eがフランジ部材12のモータ側対向面12bとケースフランジ11bとで圧縮されると、フランジ部材12とケースフランジ11bとが離れるように反発する挙動を調整することができる。その結果、部品点数を抑制し、電動モータ10の周囲の空間の占有率が減少して、電動パワーステアリング装置80の車両への搭載性が向上する。そして、電動パワーステアリング装置80は、組み立て工数が抑制され、低コストになる。
In the
実施形態2に係る爪部40aは、爪部40b及び40cよりも弾性力が大きいことが好ましい。これにより、ケース固定剛性ラインL1を支点として電動モータ全体が倒れる挙動が発生しても、ケース固定機構H1の固定する力が作用しにくいケース固定剛性ラインL2の弾性力を高めることができる。
It is preferable that the nail | claw
爪部40a、40b及び40cを比較すると、爪部40b及び40cは、ケース固定機構H1が固定する固定領域までの距離が小さく(近く)、爪部40aは、ケース固定機構H1が固定する固定領域までの距離が大きい(遠い)。そこで、爪部40a、爪部40b及び40cは、傾斜部12cに当接する前の曲げ角度βが一定の場合、爪部40b及び40cが当接する傾斜部12cは、爪部40aが当接する傾斜部12cよりも傾斜角度αを大きくする。その結果、実施形態2に係る爪部40aは、爪部40b及び40cよりも弾性力が大きくなる。そして、固定剛性ラインL2において、フランジ部材12とケースフランジ11bとの距離を一定に保ちやすくなり、実施形態2に係る電動モータ10は、実施形態1に係る電動モータ10よりも、当接音(異音)を抑制することができる。
Comparing the
または、傾斜部12cの傾斜角度が一定の場合、爪部40aは傾斜部12cに当接する前の曲げ角度βを、爪部40b及び40cが傾斜部12cに当接する前の曲げ角度βよりも大きくする。その結果、実施形態2に係る爪部40aは、爪部40b及び40cよりも弾性力が大きくなる。そして、固定剛性ラインL2において、フランジ部材12とケースフランジ11bとの距離を一定に保ちやすくなり、実施形態2に係る電動モータ10は、実施形態1に係る電動モータ10よりも、当接音(異音)を抑制することができる。
Alternatively, when the inclination angle of the
(実施形態3)
図10は、実施形態3に係る電動モータのモータケースの底部側からみて、曲げ加工前の爪部を模式的に示す平面図である。図11は、実施形態3に係る爪部を周方向に切って模式的に示す断面図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 10 is a plan view schematically showing a claw portion before bending as seen from the bottom side of the motor case of the electric motor according to the third embodiment. FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing a claw portion according to Embodiment 3 cut in the circumferential direction. Note that the same components as those described in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図10に示すように、回転軸Zrと平行な方向においてケースフランジ11bとフランジ部材12とが重なり合う範囲であり、かつ2つのケース固定機構H1で固定する固定領域同士の間に、複数の爪部40の板バネ11eLは、配置されている。
As shown in FIG. 10, a plurality of claws are in a range where the
板バネ11eLは、上述した板バネ11eと同じ構造である。爪部40は、ケースフランジ11bの一部がスリットCLを境界として、上述した対向面11fに対して曲げる。爪部40の板バネ11eLは、外周側端11epが、曲げ加工前の状態で、ケースフランジ11bの外周11sよりも突出している。
The leaf spring 11eL has the same structure as the
板バネ11eLは、フランジ部材12との対向面の裏面11r側からフランジ部材12側へ、板バネ11eLの基部を折り曲げ、図11に示すように、フランジ部材12側に突出する。フランジ部材12の傾斜部12cと爪部40の板バネ11eLとが当接すると、フランジ部材12の傾斜部12cと爪部40(板バネ11eL)との間に弾性力が作用する。板バネ11eLは、外周側端11epが、曲げ加工前の状態で、ケースフランジ11bの外周11sよりも突出しているので、傾斜部12cに当接する面積が大きくなる。その結果、実施形態3に係る爪部40は、実施形態1に係る爪部に比較して、弾性力が大きくなる。そして、フランジ部材12とケースフランジ11bとの距離を一定に保ちやすくなり、実施形態3に係る電動モータ10は、実施形態1に係る電動モータ10よりも、当接音(異音)を抑制することができる。
The leaf spring 11eL bends the base of the leaf spring 11eL from the
以上のように、本実施形態の電動パワーステアリング装置80は、コラムアシスト方式を例にして説明しているが、ピニオンアシスト方式及びラックアシスト方式についても上述した電動モータ10及び減速装置92を適用することができる。本実施形態に係る電動モータとして電動モータ10を例に説明し、右ハンドル車に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、左ハンドル車に適用する場合には、電動モータ10及び減速装置92の配置をステアリングコラムの中心軸を通る垂直面を挟んで面対称の右側に配置すればよい。
As described above, the electric
10 電動モータ
11 モータケース
11a 筒状ハウジング
11b ケースフランジ
11c テーパ部
11d 内周面
11e、11eL 板バネ
12 フランジ部材
12a インロー
12b モータ側対向面
12c 傾斜部
13 リヤ側軸受
14 レゾルバ
15 端子台
20 モータロータ
21 入出力シャフト
22 ロータヨーク
23 マグネット
30 ステータ
31 ステータコア
37 励磁コイル
37a 励磁コイルインシュレータ
40、40a、40b、40c 爪部
42 リブ51 ステアリングコラム
52 アッパ取り付けブラケット
54 ロア取り付けブラケット
80 電動パワーステアリング装置
81 ステアリングホイール
82 ステアリングシャフト
82a 入力軸
82b 出力軸
82c 連結軸
83 操舵力アシスト機構
84 ユニバーサルジョイント
85 ロアシャフト
86 ユニバーサルジョイント
87 ピニオンシャフト
88 ステアリングギヤ
88a ピニオン
88b ラック
89 タイロッド
90 ECU
91a トルクセンサ
91b 車速センサ
92 減速装置
93 減速装置ハウジング
94 ウォーム
94a ウォーム歯
96 ウォームホイール
97 ホルダ
98 イグニッションスイッチ
FW ウォーム変位方向
H1 ケース固定機構
H2 ケース固定機構
H3 ギヤボックス固定機構
L1 ケース固定剛性ライン
L2 ケース固定剛性ライン
Zr 回転軸
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記電動モータは、
一端が開口した筒状であって、開口側の端部を外周の外側へ拡げた端面であるケースフランジを備え、モータロータを内蔵しているモータケースと、
前記モータロータと連動して回転し、前記ウォームに回転軸と同軸で連結される入出力シャフトと、
前記ケースフランジに固定され、かつ前記入出力シャフトが貫通して前記モータケースから露出させるフランジ部材と、を備え、
前記ケースフランジと前記フランジ部材とが少なくとも2つの固定領域でケース固定機構により固定されており、
前記固定領域とは異なる位置で、前記ケースフランジと前記フランジ部材との対向面の一部に、前記ケースフランジの一部が前記フランジ部材側に突出する爪部を備え、
前記爪部は、前記フランジ部材の外周の縁であって、かつ前記対向面に対して傾斜角度を有する傾斜部に当接していることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 A steering column including a steering shaft to which steering torque is transmitted, a reduction gear including a worm that transmits a steering assist force to the steering shaft, and an electric motor that rotates the worm,
The electric motor is
A motor case having a cylindrical shape with one end open, a case flange that is an end face with the end on the opening side expanded to the outside of the outer periphery, and a motor rotor built-in;
An input / output shaft that rotates in conjunction with the motor rotor and is connected to the worm coaxially with a rotating shaft;
A flange member that is fixed to the case flange and that the input / output shaft passes through and is exposed from the motor case; and
The case flange and the flange member are fixed by a case fixing mechanism in at least two fixing regions,
At a position different from the fixed region, a part of the facing surface of the case flange and the flange member is provided with a claw portion in which a part of the case flange projects to the flange member side,
The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the claw portion is in contact with an inclined portion that is an outer peripheral edge of the flange member and has an inclination angle with respect to the facing surface.
前記対向面と同一平面において、前記固定領域同士を結ぶ第1仮想線が前記回転軸を通過し、かつ前記複数の爪部のうち少なくとも一対の爪部同士を結ぶ第2仮想線が前記回転軸を通過し、前記第1仮想線と前記第2仮想線とが直交している、請求項1から3のいずれか1項に記載の電動パワーステアリング装置。 A plurality of the claw portions;
In the same plane as the facing surface, a first imaginary line that connects the fixed regions passes through the rotation axis, and a second imaginary line that connects at least a pair of claw parts among the plurality of claw parts is the rotation axis. 4. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the first imaginary line and the second imaginary line are orthogonal to each other.
前記回転軸と平行な方向において前記ケースフランジと前記フランジ部材とが重なり合う範囲であり、かつ前記固定領域同士の間に、複数の前記爪部が配置されている請求項2から4のいずれか1項に記載の電動パワーステアリング装置。 A plurality of the claw portions;
5. The method according to claim 2, wherein the case flange and the flange member overlap each other in a direction parallel to the rotation axis, and a plurality of the claw portions are disposed between the fixed regions. The electric power steering device according to the item.
一端が開口した筒状であって、開口側の端部を外周の外側へ拡げた端面であるケースフランジを備え、前記モータロータを内蔵しているモータケースと、
前記ケースフランジに固定され、かつ前記入出力シャフトが貫通して前記モータケースから露出させるフランジ部材と、を備え、
前記ケースフランジと前記フランジ部材とが少なくとも2つの固定領域でケース固定機構により固定されており、
前記固定領域とは異なる位置で、前記ケースフランジと前記フランジ部材との対向面の一部に、前記ケースフランジの一部が前記フランジ部材側に突出する爪部を備え、
前記爪部は、前記フランジ部材の外周の縁であって、かつ前記対向面に対して傾斜角度を有する傾斜部に当接していることを特徴とすることを特徴とする電動モータ。 An electric motor having an input / output shaft that rotates in conjunction with a motor rotor and is coaxially connected to a rotating shaft to a worm meshed with a worm wheel,
A motor case having a cylindrical shape with one end opened, a case flange that is an end surface with the end on the opening side extended to the outside of the outer periphery, and the motor rotor built therein;
A flange member that is fixed to the case flange and that the input / output shaft passes through and is exposed from the motor case; and
The case flange and the flange member are fixed by a case fixing mechanism in at least two fixing regions,
At a position different from the fixed region, a part of the facing surface of the case flange and the flange member is provided with a claw portion in which a part of the case flange projects to the flange member side,
The electric motor according to claim 1, wherein the claw portion is an edge of the outer periphery of the flange member and is in contact with an inclined portion having an inclination angle with respect to the facing surface.
前記対向面と同一平面において、前記固定領域同士を結ぶ第1仮想線が前記回転軸を通過し、かつ前記複数の爪部のうち少なくとも一対の爪部同士を結ぶ第2仮想線が前記回転軸を通過し、前記第1仮想線と前記第2仮想線とが直交している、請求項9から11のいずれか1項に記載の電動モータ。 A plurality of the claw portions;
In the same plane as the facing surface, a first imaginary line that connects the fixed regions passes through the rotation axis, and a second imaginary line that connects at least a pair of claw parts among the plurality of claw parts is the rotation axis. The electric motor according to claim 9, wherein the first imaginary line and the second imaginary line are orthogonal to each other.
前記回転軸と平行な方向において前記ケースフランジと前記フランジ部材とが重なり合う範囲であり、前記固定領域同士の間に、複数の前記爪部が配置されている請求項9から12のいずれか1項に記載の電動モータ。 A plurality of the claw portions;
The range of the said case flange and the said flange member overlaps in the direction parallel to the said rotating shaft, The said some nail | claw part is arrange | positioned between the said fixed area | regions. The electric motor described in 1.
Priority Applications (1)
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JP2013148933A JP2015020513A (en) | 2013-07-17 | 2013-07-17 | Electric power steering device and electric motor |
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2013
- 2013-07-17 JP JP2013148933A patent/JP2015020513A/en active Pending
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