JP2015145184A

JP2015145184A - パワーステアリング装置

Info

Publication number: JP2015145184A
Application number: JP2014019084A
Authority: JP
Inventors: 敏郎與田; Toshiro Yoda; 卓也石原; Takuya Ishihara
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Steering Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2014-02-04
Filing date: 2014-02-04
Publication date: 2015-08-13
Anticipated expiration: 2034-02-04
Also published as: JP6199762B2; CN106103243A; WO2015118991A1; US20160347352A1; US10196082B2; DE112015000637T5; CN106103243B

Abstract

【課題】装置の軸方向寸法の小型化を図ることができるパワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】モータロータ13の回転位置を検出するレゾルバ16をモータ要素15とステアリングハウジング6のx軸方向間に設け、モータハウジング17をステアリングハウジング6に固定するボルト19をレゾルバ16の径方向外側にレゾルバ16とx軸方向にオーバーラップするように設けた。
【選択図】図２

Description

本発明は、パワーステアリング装置に関する。

特許文献１には、油圧パワーステアリング装置の油圧供給先を切り替えるコントロールバルブを電動モータで回転させる技術が開示されている。

特開2005-96767号公報

上記従来技術において、装置の軸方向寸法をより小型化して欲しいとのニーズがある。
本発明の目的は、装置の軸方向寸法の小型化を図ることができるパワーステアリング装置を提供することにある。

本発明のパワーステアリング装置では、モータロータの回転位置を検出する回転センサをモータ要素とステアリングハウジングの軸方向間に設け、モータハウジングをステアリングハウジングに固定する固定部材を回転センサの径方向外側に回転センサと軸方向にオーバーラップするように設けた。

よって、本発明のあっては、装置の軸方向寸法の小型化を図ることができる。

実施例１の装置1の側面側斜視図(a)および正面側斜視図(b)である。実施例１のステアリングハウジング6の縦断面およびモータハウジング17のA-A断面の合成図である。実施例１のステアリングハウジング6の縦断面およびモータハウジング17のB-B断面の合成図である。実施例１のブラシレスモータ18の分解側面図である。実施例１のステアリングハウジング6とブラシレスモータ18とを分離した側面図である。実施例２のステアリングハウジング6の縦断面およびモータハウジング17のA-A断面の合成図である。実施例２のステアリングハウジング6の縦断面およびモータハウジング17のB-B断面の合成図である。実施例２のブラシレスモータ18の分解側面図である。実施例２のステアリングハウジング6とブラシレスモータ18とを分離した側面図である。実施例３のステアリングハウジング6の縦断面およびモータハウジング17のA-A断面の合成図である。実施例４のステアリングハウジング6の縦断面およびモータハウジング17のA-A断面の合成図である。実施例４のステアリングハウジング6の縦断面およびモータハウジング17のB-B断面の合成図である。実施例５のステアリングハウジング6の縦断面およびモータハウジング17のA-A断面の合成図である。実施例５のステアリングハウジング6の縦断面およびモータハウジング17のB-B断面の合成図である。

〔実施例１〕
まず、構成を説明する。
図１は実施例１のインテグラル型パワーステアリング装置（以下、装置）1の側面側斜視図(a)および正面側斜視図(b)、図２はステアリングハウジング6の縦断面およびモータハウジング17のA-A断面の合成図、図３はステアリングハウジング6の縦断面およびモータハウジング17のB-B断面の合成図、図４はブラシレスモータ18の分解側面図、図５はステアリングハウジング6とブラシレスモータ18とを分離した側面図である。装置1は、車両に搭載され、ステアリングアシストや自動操舵に用いられる。以下、入力軸2が延びる方向にx軸を設け、ステアリングホイールの側（図２の右側）を正方向とする。
装置1は、ステアリングホイールの操舵操作に伴い回転する入力軸2と、入力軸2とトーションバー3を介して接続されるトーションバー収容部4（出力軸）と、から構成される操舵軸5と、操舵軸5を回転自在に軸支するステアリングハウジング6と、ステアリングハウジング6に設けられ、ステアリングハウジング6内部を第１圧力室7および第２圧力室8に隔成するピストン9と、ステアリングハウジング6に設けられ、入力軸2とトーションバー収容部4の相対回転によりポンプから供給される作動液を第１圧力室7と第２圧力室8に選択的に供給するコントロールバルブ10と、トーションバー収容部4の回転をピストン9のx軸方向移動に変換する変換機構（ボールナット11）と、ピストン9のx軸方向運動を操舵輪に伝達する伝達機構（セクタギア12）と、を有する。

また、装置1は、入力軸2の外周に設けられ、入力軸2と一体に回転するモータロータ13と、モータロータ13の外周に設けられたモータステータ14と、から構成されるモータ要素15およびx軸方向においてモータ要素15とステアリングハウジング6の間に設けられモータロータ13の回転位置を検出するレゾルバ（回転センサ）16と、モータ要素15およびレゾルバ16を収容するモータハウジング17と、から構成され、車両の運転状況に応じて入力軸2の回転を制御する中空のブラシレスモータ18と、を有する。

入力軸2とモータロータ13はキー2aによって固定され、一体に回転する。入力軸2のx軸負方向側の端部には中空部20が形成されており、この中空部20にトーションバー3のx軸正方向側の端部が挿入されている。入力軸2とトーションバー3はピン21によって固定され、一体に回転する。入力軸2には、トーションバー3を介してねじ軸22が接続されている。ねじ軸22のx軸正方向側には、ねじ軸22と一体にバルブボディ23が形成されている。バルブボディ23は、バルブハウジング24にボールベアリング25を介して回転自在に軸支されている。バルブハウジング24は、ステアリングハウジング6のx軸正方向側の端部にボルト24aによってステアリングハウジング6と一体に結合されている。ねじ軸22には、中空のトーションバー収容部4が形成されており、トーションバー収容部4にはトーションバー3が収容されている。入力軸2のx軸負方向端の外周は、トーションバー収容部4のx軸正方向端の内周に挿入されている。入力軸2は、ベアリング26によってねじ軸22に対し回転自在に軸支されている。トーションバー3のx軸負方向側の端部はねじ軸22のx軸負方向側端とピン27によって固定されている。バルブハウジング24には、x軸正方向側にボルト19が螺合される雌ねじ部64と開口するロックナット収容孔65とが設けられている。ロックナット収容孔65のx軸負方向端にはボールベアリング25が挿入され、x軸正方向側にはボールベアリング25のアウタレース25aのx軸正方向への移動を規制するロックナット38が設けられている。雌ねじ部64は、ロックナット38とx軸方向においてオーバーラップするように設けられている。

ねじ軸22には、ボールナット11を介してピストン9がx軸方向移動可能に設けられている。ピストン9は、ステアリングハウジング6内に形成された円筒状のシリンダ部28内に収容されている。シリンダ部28のx軸正方向側端はバルブハウジング24により閉塞され、x軸負方向側端は底部29によって閉塞されている。セクタギア12は、ステアリングハウジング6内であってシリンダ部28と直交する方向に形成されたギア室30に収容されている。セクタギア12は、ピストン9の外周に形成されたラック52のラック歯53に噛み合っている。セクタギア12には、ピットマンアームが接続されている。ピストン9の外周には、ピストンシール31が装着されている。ピストンシール31により、シリンダ部28が第１圧力室7と第２圧力室8とに隔成されてパワーシリンダを構成している。シリンダ部28のピストンシール31よりx軸負方向側が第１圧力室7となり、シリンダ部28のピストンシール31よりx軸正方向側およびギア室30が第２圧力室8となっている。
入力軸2の外周には、x軸方向に延びる切り替え溝32が複数所定の間隔で設けられている。入力軸2の外周に対向するバルブボディ23のロータ収容部33の内周には、x軸方向に延びる第１軸方向溝34と第２軸方向溝35が複数所定の間隔で形成されている。バルブボディ23の外周に対向するバルブハウジング24の内周面には、周方向に延びる吸入側周方向溝36と第１圧力室側周方向溝37とがx軸方向に互いに離間して形成されている。

バルブボディ23には、第１軸方向溝34と第１圧力室側周方向溝37とを連通する第１油路39、第２軸方向溝35と第２圧力室8と連通する第２油路40、およびバルブボディ23の内周と外周とを連通する第３油路41が形成されている。バルブハウジング24には、外部のオイルポンプと接続する吸入ポート42と、吸入ポート42と吸入側周方向溝36とを連通する第４油路43と、第１圧力室側周方向溝37に接続する第５油路44が形成されている。ステアリングハウジング6には、第５油路44と第１圧力室7とを連通する第６油路45が形成されている。入力軸2の切り替え溝32、バルブボディ23の第１軸方向溝34、第２軸方向溝35は、入力軸2とバルブボディ23との相対回転によって、オイルポンプからの作動油の供給先を第１圧力室7または第２圧力室8の間で切り替えるコントロールバルブ10を形成している。

モータハウジング17は、モータ要素15の外周を包囲する本体部46と、x軸方向においてモータ要素15とステアリングハウジング6の間に設けられ、本体部46の内側に固定されたインナハウジング47と、を備える。本体部46は、モータ要素15の外周側を包囲する筒状部57と、筒状部57と一体成型され筒状部57のx軸正方向側を閉塞する蓋部58と、筒状部57のx軸負方向側に設けられたアダプタ部材60と、から構成される。筒状部57とアダプタ部材60はボルト61によって固定される。アダプタ部材60のx軸正方向側には、筒状部57のx軸負方向側の嵌合部62が嵌合する非嵌合部63が設けられている。嵌合部62は、アダプタ部材60の径方向外側かつx軸方向においてアダプタ部材60とオーバーラップするように嵌合する。
蓋部58には、モータハウジング17と入力軸2の間をシールするシール部材59が設けられている。モータハウジング17のアダプタ部材60は、ボルト（固定部材）19によってステアリングハウジング6に固定されている。ボルト19は、レゾルバ16の径方向外側、かつx軸方向においてレゾルバ16とオーバーラップするようにモータ要素15とステアリングハウジング6の間に設けられている。モータハウジング17は、レゾルバ16のx軸負方向側が外部に露出した状態でステアリングハウジング6に固定される。

インナハウジング47はボルト50によってモータハウジング17に固定される。インナハウジング47のx軸負方向側には、x軸方向においてレゾルバ16と対向する側に開口する凹部54が設けられている。レゾルバ16のセンサステータ49は、x軸負方向側から凹部54に入り込むように配置される。インナハウジング47には、モータロータ13を回転自在に軸支する２つのボールベアリング55,56が設けられている。ボールベアリング（上側軸受）55は、モータロータ13のx軸正方向側の端部を回転自在に支持し、シール部材59のx軸負方向側に隣接して蓋部58に設けられている。ボールベアリング（下側軸受）56は、モータロータ13のx軸負方向側の端部を回転自在に支持し、x軸方向においてモータ要素15とレゾルバ16の間に配置されている。
レゾルバ16は、入力軸2と一体に回転するセンサロータ48と、センサロータ48の径方向外側に設けられインナハウジング47に固定されたセンサステータ49と、から構成される。センサステータ49は、センサステータ固定ボルト51によってインナハウジング47に固定される。センサステータ固定ボルト51は、レゾルバ16およびボルト19とx軸方向においてオーバーラップするように設けられている。実施例１では、２個のレゾルバを用いた冗長構成としている。これにより、一方が失陥した場合であっても、モータロータ13の回転位置を検出できるため、ブラシレスモータ18の制御を継続できる。

ブラシレスモータ18において、モータステータ14はコイル巻き線であり、コイル巻き線に電力を供給する配線66は、レゾルバ16の径方向外側であってx軸方向においてモータ要素15とステアリングハウジング6の間に配置されている。配線66は、モータハウジング17の外周に取り付けられたコネクタ67と電気的に接続されている。同様に、レゾルバ16に電力を供給する配線68も、レゾルバ16の径方向外側、かつ配線66と反対側であって、x軸方向においてモータ要素15とステアリングハウジング6の間に配置されている。配線68は、モータハウジング17の外周、かつコネクタ67と反対側に取り付けられたコネクタ69と電気的に接続されている。

次に、作用を説明する。
（ステアリングアシストおよび自動操舵作用）
ドライバがステアリングホイールをピストン9が第１圧力室7の側（x軸負方向側）に移動するように操舵すると、コントロールバルブ10により第２圧力室8に作動油が供給される。すなわち、オイルポンプから吐出された作動油は、吸入ポート42→第４油路43→第１軸方向溝34→第３油路41→切り替え溝32→第２軸方向溝35→第２油路40を通過して第２圧力室8に供給される。第２圧力室8内の圧力が上昇し、この圧力によりピストン9を第１圧力室7側に移動させるアシスト力が作用するため、ドライバはステアリングホイールを軽い力で操舵することができる。
一方、ドライバがステアリングホイールをピストン9が第２圧力室8の側（x軸正方向側）に移動するように操舵すると、コントロールバルブ10により第１圧力室7に作動油が供給される。すなわち、オイルポンプから吐出された作動油は、吸入ポート42→第４油路43→第１軸方向溝34→第３油路41→切り替え溝32→第１軸方向溝34→第１油路39→第１圧力室側周方向溝37→第５油路44→第６油路45を通過して第１圧力室7に供給される。第１圧力室7内の圧力が上昇し、この圧力によりピストン9を第２圧力室8側に移動させるアシスト力が作用するため、ドライバはステアリングホイールを軽い力で操舵することができる。
また、ブラシレスモータ18を回転駆動し、ピストン9が第１圧力室7の側（x軸負方向側）または第２圧力室8の側（x軸正方向側）に移動するように入力軸2の回転を制御することにより、ドライバが操舵を行なっていない場合であっても、第１圧力室7と第２圧力室8の間の圧力差によりピストン9をストロークさせることができる。つまり、車両の運転状況に応じてブラシレスモータ18を回転駆動することにより、ドライバの操舵無しに操舵輪の転舵角を所望の角度とすることができる。これにより、レーンキープ等、車両の運転状況に応じてブラシレスモータ18を回転駆動することにより、自動的に操舵輪を制御する自動操舵を実現できる。なお、入力軸2の回転を制御するには、入力軸2が回転しないようにモータトルクを発生させることも含まれる。

（軸方向寸法の小型化作用）
実施例１では、モータロータ13の回転位置を検出するレゾルバ16をモータ要素15とステアリングハウジング6のx軸方向間に設け、モータハウジング17をステアリングハウジング6に固定するボルト19をレゾルバ16の径方向外側にレゾルバ16とx軸方向にオーバーラップするように設けた。すなわち、デッドスペースとなるレゾルバ16の径方向外側にレゾルバ16とx軸方向にオーバーラップするようにボルト19を設けたことにより、装置1の軸方向寸法の小型化を図ることができる。
モータステータ14（コイル巻き線）に電力を供給する配線66は、レゾルバ16の径方向外側であってx軸方向においてモータ要素15とステアリングハウジング6の間に配置される。よって、電力供給用配線66をデッドスペースとなるレゾルバ16の径方向外側に配置することにより、さらに装置1の小型化を図ることができる。
モータハウジング17を、モータ要素15の外周側を包囲する筒状部57と、筒状部57と一体成型され筒状部57のステアリングハウジング6とは反対側を閉塞する蓋部58とから構成した。すなわち、モータハウジング17の筒状部57と蓋部58とを一体成型としたことにより、筒状部57と蓋部58とを接続するボルト等が不要となり、さらに装置1の軸方向寸法の小型化を図ることができる。

センサステータ49をインナハウジング47に固定するセンサステータ固定ボルト51を設け、センサステータ固定ボルト51を、レゾルバ16とx軸方向においてオーバーラップするように設けた。よって、センサステータ固定ボルト51とレゾルバ16をx軸方向にオーバーラップさせたことにより、軸方向寸法の大型化を抑制することができる。
インナハウジング47に、x軸方向においてレゾルバ16と対向する側に開口する凹部54を設け、レゾルバ16を、x軸方向において凹部54に入り込むように配置した。よって、さらに装置1の軸方向寸法の小型化を図ることができる。
センサステータ49をインナハウジング47に固定するセンサステータ固定ボルト51を設け、センサステータ固定ボルト51を、ボルト19とx軸方向においてオーバーラップするように設けた。よって、センサステータ固定ボルト51とボルト19をx軸方向にオーバーラップさせたことにより、軸方向寸法の大型化を抑制することができる。
モータハウジング17は、蓋部58に設けられ、モータハウジング17と入力軸2の間をシールするシール部材59と、x軸方向においてシール部材59と隣接するように蓋部58に設けられ、モータロータ13を回転自在に軸支するボールベアリング55と、を有する。すなわち、シール部材59とボールベアリング55とをx軸方向に隣接配置したため、さらに装置1の軸方向寸法の小型化を図ることができる。

モータハウジング17を、ステアリングハウジング6のモータ要素15側に設けられ、ボルト19によりステアリングハウジング6に固定されるアダプタ部材60と、アダプタ部材60とボルト61によって結合されモータ要素15の外周側を包囲する筒状部57と、から構成し、筒状部57に、アダプタ部材60の径方向外側かつx軸方向においてアダプタ部材60とオーバーラップするように嵌合する嵌合部62を設けた。よって、嵌合部62がアダプタ部材60とx軸方向にオーバーラップしているため、装置1の軸方向寸法の小型化を図ることができる。また、筒状部57がアダプタ部材60の径方向外側にされるため、筒状部57の外周面が外部に露出する構造となる。よって、筒状部57の外周面の露出面積を広くすることができ、この面に設けられる信号伝達用コネクタ67,69の取り付け面積を確保することができる。
ステアリングハウジング6は、モータハウジング17と対向する側に開口するロックナット収容孔65およびボルト19が螺合される雌ねじ部64と、操舵軸5をステアリングハウジング6に対し回転自在に軸支するボールベアリング25と、ロックナット収容孔65内に設けられボールベアリング25のアウタレース25aをステアリングハウジング6に固定するロックナット38と、を備え、雌ねじ部64を、ロックナット38とx軸方向においてオーバーラップするように設けた。すなわち、雌ねじ部64とロックナット38とをx軸方向にオーバーラップさせたため、さらに装置1の軸方向寸法の小型化を図ることができる。

（部品点数削減、構造簡素化作用）
レゾルバ16を、入力軸2と一体に回転するセンサロータ48と、センサロータ48の径方向外側に設けられインナハウジング47に固定されたセンサステータ49と、から構成した。すなわち、センサステータ固定用のインナハウジング47をモータハウジング17の内側に固定する構造であるため、インナハウジング47の固定部が外部に露出せず、インナハウジング47の接合面にシール構造を設ける必要が無い。
モータハウジング17は、レゾルバ16のステアリングハウジング6と対向する側が外部に露出した状態でステアリングハウジング6に固定される。よって、モータハウジング17のレゾルバ16側を閉塞する部材を省略したため、装置1の小型化、簡略化を図ることができる。また、組み付けの際、レゾルバ16は外部に露出するが、塵、埃等に強いレゾルバ16を回転センサとして用いているため、組み付け時における防塵対策の簡略化を図ることができる。

（組み付け性向上作用）
ボールベアリング56を、x軸方向においてモータ要素15とレゾルバ16の間に配置した。よって、レゾルバ16を組み付ける際、モータロータ13は既にボールベアリング56によって軸支されているため、レゾルバ16の組み付け性を向上させることができる。
（回転安定性向上作用）
インナハウジングに47固定され、モータロータ13を回転自在に軸支するボールベアリング56を設けた。よって、インナハウジング47に軸受を設けたことにより、モータロータ13の回転安定性を高めることができる。
モータハウジング17は、蓋部58に設けられ、モータロータ13のうちステアリングハウジング6とは反対側の端部を回転自在に軸支するボールベアリング55を有する。よって、ボールベアリング55によりモータロータ13の端部を軸支するため、モータロータ13の回転安定性を高めることができる。

実施例１にあっては、以下に列挙する効果を奏する。
(1) ステアリングホイールの操舵操作に伴い回転する入力軸2と、入力軸2とトーションバー3を介して接続されるトーションバー収容部4と、から構成される操舵軸5と、操舵軸5を回転自在に軸支するステアリングハウジング6と、ステアリングハウジング6に設けられ、ステアリングハウジング6内部を第１圧力室7および第２圧力室8に隔成するピストン9と、ステアリングハウジング6に設けられ、入力軸2とトーションバー収容部4の相対回転によりポンプから供給される作動液を第１圧力室7と第２圧力室8に選択的に供給するコントロールバルブ10と、トーションバー収容部4の回転をピストン9のx軸方向移動に変換する変換機構（ボールナット11）と、ピストン9のx軸方向運動を操舵輪に伝達する伝達機構（セクタギア12）と、操舵軸5の回転軸を軸方向としたとき、入力軸2の外周に設けられ、入力軸2と一体に回転するモータロータ13と、モータロータ13の外周に設けられたモータステータ14と、から構成されるモータ要素15およびx軸方向においてモータ要素15とステアリングハウジング6の間に設けられモータロータ13の回転位置を検出するレゾルバ16と、モータ要素15およびレゾルバ16を収容するモータハウジング17と、から構成され、車両の運転状況に応じて入力軸2の回転を制御する中空のブラシレスモータ18と、操舵軸5の回転軸の放射方向を径方向としたとき、レゾルバ16の径方向外側、かつx軸方向においてレゾルバ16とオーバーラップするようにモータ要素15とステアリングハウジング6の間に設けられ、モータハウジング17をステアリングハウジング6に固定するボルト19と、を有する。
よって、デッドスペースとなるレゾルバ16の径方向外側にレゾルバ16とx軸方向にオーバーラップするようにボルト19を設けたことにより、装置1の軸方向寸法の小型化を図ることができる。
(2) モータハウジング17は、モータ要素15の外周を包囲する本体部46と、x軸方向においてモータ要素15とステアリングハウジング6の間に設けられ、本体部46の内側に固定されたインナハウジング47を備え、レゾルバ16は、入力軸2と一体に回転するセンサロータ48と、センサロータ48の径方向外側に設けられインナハウジング47に固定されたセンサステータ49と、から構成される。
よって、センサステータ固定用のインナハウジング47をモータハウジング17の内側に固定する構造であるため、インナハウジング47の固定部が外部に露出せず、インナハウジング47の接合面にシール構造を設ける必要が無い。
(3) モータステータ14はコイル巻き線であって、コイル巻き線に電力を供給する配線66は、レゾルバ16の径方向外側であってx軸方向においてモータ要素15とステアリングハウジング6の間に配置される。
よって、電力供給用配線66をデッドスペースに配置することにより、さらに装置1の小型化を図ることができる。
(4) モータハウジング17は、モータ要素15の外周側を包囲する筒状部57と、筒状部57と一体成型され筒状部57のステアリングハウジング6とは反対側を閉塞する蓋部58と、から構成される。
よって、モータハウジング17の筒状部57と蓋部58とを一体成型としたことにより、筒状部57と蓋部58とを接続するボルト等が不要となり、さらに装置1の軸方向寸法の小型化を図ることができる。

(5) ステアリングホイールの操舵操作に伴い回転する入力軸2と、入力軸2とトーションバー3を介して接続されるトーションバー収容部4と、から構成される操舵軸5と、操舵軸5を回転自在に軸支するステアリングハウジング6と、ステアリングハウジング6に設けられ、ステアリングハウジング6内部を第１圧力室7および第２圧力室8に隔成するピストン9と、ステアリングハウジング6に設けられ、入力軸2とトーションバー収容部4の相対回転によりポンプから供給される作動液を第１圧力室7と第２圧力室8に選択的に供給するコントロールバルブ10と、トーションバー収容部4の回転をピストンのx軸方向移動に変換する変換機構（ボールナット11）と、ピストン9のx軸方向運動を操舵輪に伝達する伝達機構（セクタギア12）と、操舵軸5の回転軸をx軸方向としたとき、入力軸2の外周に設けられ、入力軸2と一体に回転するモータロータ13と、モータロータ13の外周に設けられたコイル巻き線であるモータステータ14と、から構成されるモータ要素15およびx軸方向においてモータ要素15とステアリングハウジング6の間に設けられモータロータ13の回転位置を検出するレゾルバ16と、モータ要素15およびレゾルバ16を収容すると共にステアリングハウジング6に固定されるモータハウジング17と、から構成され、車両の運転状況に応じて入力軸2の回転を制御する中空のブラシレスモータ18と、操舵軸5の回転軸の放射方向を径方向としたとき、レゾルバ16の径方向外側、かつx軸方向においてレゾルバ16とオーバーラップするようにモータ要素15とステアリングハウジング6の間に設けられ、モータステータ14に電力を供給する配線66と、を有する。
よって、デッドスペースとなるレゾルバ16の径方向外側にレゾルバ16とx軸方向にオーバーラップするように電力供給用配線66を設けたことにより、装置1の軸方向寸法の小型化を図ることができる。

〔実施例２〕
図６は実施例２のステアリングハウジング6の縦断面およびモータハウジング17のA-A断面の合成図、図７はステアリングハウジング6の縦断面およびモータハウジング17のB-B断面の合成図、図８はブラシレスモータ18の分解側面図、図９はステアリングハウジング6とブラシレスモータ18とを分離した側面図である。
である。
実施例２では、レゾルバ16を１個とした点で実施例１と相違する。また、実施例２では、レゾルバ16のセンサステータ49の巻き線を２重巻き、すなわち、２組のステータ巻き線を交互にティースに巻き線し、両巻き線の信号を取り出して回転位置を検出している。
よって、実施例２では、レゾルバ16を１個としたため、レゾルバ16を２個とした実施例１と比較して、モータハウジング17の軸方向寸法を短くでき、さらに装置1の軸方向寸法の小型化を図ることができる。また、レゾルバ16の巻き線を２重巻としているため、軸方向寸法の小型化を図りつつ、レゾルバ16を冗長構成とすることができる。

〔実施例３〕
図１０は、実施例３のステアリングハウジング6の縦断面およびモータハウジング17のA-A断面の合成図である。
実施例３では、アダプタ部材60を廃止した点で実施例２と相違する。この構成を採用することにより、アダプタ部材60およびアダプタ部材60を筒状部57に固定するためのボルト61が不要となるため、実施例１，２と比較して、部品点数の削減を図ることができる。

〔実施例４〕
図１１は実施例４のステアリングハウジング6の縦断面およびモータハウジング17のA-A断面の合成図、図１２はステアリングハウジング6の縦断面およびモータハウジング17のB-B断面の合成図である。
実施例４では、レゾルバ16の外径をモータステータ14の外径よりも大径化した点で実施例２と相違する。センサロータ48の大径化に応じてインナハウジング47も大径化し、インナハウジング47のx軸正方向側に凹部47aを設けてモータステータ14の一部をx軸正方向側から凹部47aに入り込むように配置している。モータステータ14（コイル巻き線）に電力を供給する配線66およびコネクタ67の位置をモータステータ14よりもx軸正方向側の位置に変更している。
実施例４では、インナハウジング47とモータ要素15をx軸方向にオーバーラップさせたことにより、実施例２と比較して、モータハウジング17の軸方向寸法を短くでき、さらに装置1の軸方向寸法の小型化を図ることができる。

〔実施例５〕
図１３は実施例５のステアリングハウジング6の縦断面およびモータハウジング17のA-A断面の合成図、図１４はステアリングハウジング6の縦断面およびモータハウジング17のB-B断面の合成図である。
実施例５では、アダプタ部材60を廃止した点で実施例４と相違する。これにより、アダプタ部材60およびアダプタ部材60を筒状部57に固定するためのボルト61が不要となるため、実施例１，２，４と比較して、部品点数の削減を図ることができる。

以下に、実施例から把握される特許請求の範囲に記載した発明以外の技術的思想について説明する。
(a) 請求項２に記載のパワーステアリング装置において、
前記センサステータを前記インナハウジングに固定するセンサステータ固定ボルトを備え、
前記センサステータ固定ボルトは、前記回転センサと前記軸方向においてオーバーラップするように設けられるパワーステアリング装置。
よって、センサステータ固定ボルトと回転センサを軸方向にオーバーラップさせたことにより、軸方向寸法の大型化を抑制することができる。
(b) (a)に記載のパワーステアリング装置において、
前記インナハウジングは、前記軸方向において前記回転センサと対向する側に開口する凹部を備え、
前記回転センサは、前記軸方向において前記凹部に入り込むように配置されることを特徴とするパワーステアリング装置。
よって、さらに装置の軸方向寸法の小型化を図ることができる。
(c) 請求項２に記載のパワーステアリング装置において、
前記センサステータを前記インナハウジングに固定するセンサステータ固定ボルトを備え、
前記センサステータ固定ボルトは、前記固定部材と前記軸方向においてオーバーラップするように設けられるパワーステアリング装置。
よって、センサステータ固定ボルトと固定部材を軸方向にオーバーラップさせたことにより、軸方向寸法の大型化を抑制することができる。

(d) 請求項２に記載のパワーステアリング装置において、
前記インナハウジングに固定され、前記モータロータを回転自在に軸支する下側軸受を有することを特徴とするパワーステアリング装置。
よって、インナハウジングに軸受を設けたことにより、モータロータの回転安定性を高めることができる。
(e) (d)に記載のパワーステアリング装置において、
前記下側軸受は、前記軸方向において前記モータ要素と前記回転センサの間に配置されることを特徴とするパワーステアリング装置。
よって、回転センサを組み付ける際、モータロータは既に軸受によって軸支されているため、回転センサの組み付け性を向上させることができる。
(f) 請求項４に記載のパワーステアリング装置において、
前記モータハウジングは、前記蓋部に設けられ、前記モータハウジングと前記入力軸の間をシールするシール部材と、前記軸方向において前記シール部材と隣接するように前記蓋部に設けられ、前記モータロータを回転自在に軸支する上側軸受と、を有することを特徴とするパワーステアリング装置。
よって、シール部材と上側軸受とを軸方向に隣接配置したため、さらに装置の軸方向寸法の小型化を図ることができる。

(g) 請求項４に記載のパワーステアリング装置において、
前記モータハウジングは、前記蓋部に設けられ、前記モータロータのうち前記ステアリングハウジングとは反対側の端部を回転自在に軸支する上側軸受を有することを特徴とするパワーステアリング装置。
よって、軸受によりモータロータの端部を軸支するため、モータロータの回転安定性を高めることができる。
(h) 請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
前記回転センサはレゾルバであって、
前記モータハウジングは、前記回転センサの前記ステアリングハウジングと対向する側が外部に露出した状態で前記ステアリングハウジングに固定されることを特徴とするパワーステアリング装置。
よって、モータハウジングの回転センサ側を閉塞する部材を省略したため、装置の小型化、簡略化を図ることができる。また、組み付けの際、回転センサは外部に露出するが、塵、埃等に強いレゾルバを回転センサに用いているため、組み付け時における防塵対策の簡略化を図ることができる。
(i) 請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
前記モータハウジングは、前記ステアリングハウジングの前記モータ要素側に設けられ、前記固定部材により前記ステアリングハウジングに固定されるアダプタ部材と、前記アダプタ部材とボルトによって結合され前記モータ要素の外周側を包囲する筒状部と、から構成され、
前記モータハウジングの筒状部は、前記アダプタ部材の径方向外側かつ前記軸方向において前記アダプタ部材とオーバーラップするように嵌合する嵌合部を有することを特徴とするパワーステアリング装置。
よって、嵌合部がアダプタ部材と軸方向にオーバーラップしているため、装置の軸方向寸法の小型化を図ることができる。また、筒状部がアダプタ部材の径方向外側にされるため、筒状部の外周面が外部に露出する構造となる。よって、筒状部の外周面の露出面積を広くすることができ、この面に設けられる信号伝達用コネクタの取り付け面積を確保することができる。

(j) 請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
前記固定部材はボルトであって、
前記ステアリングハウジングは、前記モータハウジングと対向する側に開口するロックナット収容孔および前記固定部材としてのボルトが螺合される雌ねじ部と、前記操舵軸を前記ステアリングハウジングに対し回転自在に軸支するボールベアリングと、前記ロックナット収容孔内に設けられ前記ボールベアリングのアウタレースを前記ステアリングハウジングに固定するロックナットと、を備え、
前記雌ねじ部は、前記ロックナットと前記軸方向においてオーバーラップするように設けられることを特徴とするパワーステアリング装置。
よって、雌ねじ部とロックナットとを軸方向にオーバーラップさせたため、さらに装置の軸方向寸法の小型化を図ることができる。
(k) 請求項５に記載のパワーステアリング装置において、
前記モータハウジングは、前記モータ要素の外周側を包囲する筒状部と、前記筒状部と一体成型され前記筒状部の前記ステアリングハウジングとは反対側を閉塞する蓋部と、から構成されることを特徴とするパワーステアリング装置。
よって、モータハウジングの筒状部と蓋部とを一体成型としたことにより、筒状部と蓋部とを接続するボルト等が不要となり、さらに装置の軸方向寸法の小型化を図ることができる。
(l) (k)に記載のパワーステアリング装置において、
前記モータハウジングは、前記蓋部に設けられ、前記モータハウジングと前記入力軸の間をシールするシール部材と、前記軸方向において前記シール部材と隣接するように前記蓋部に設けられ、前記モータロータを回転自在に軸支する上側軸受と、を有することを特徴とするパワーステアリング装置。
よって、シール部材と上側軸受とを軸方向に隣接配置したため、さらに装置の軸方向寸法の小型化を図ることができる。

(m) 請求項５に記載のパワーステアリング装置において、
前記モータハウジングは、前記モータ要素の外周を包囲する本体部と、前記軸方向において前記モータ要素と前記ステアリングハウジングの間に設けられ、前記本体部の内側に固定されたインナハウジングを備え、
前記回転センサは、前記入力軸と一体に回転するセンサロータと、前記センサロータの前記径方向外側に設けられ前記インナハウジングに固定されたセンサステータと、から構成されることを特徴とするパワーステアリング装置。
よって、センサステータ固定用のインナハウジングをモータハウジングの内側に固定する構造であるため、インナハウジングの固定部が外部に露出せず、インナハウジングの接合面にシール構造を設ける必要が無い。
(n) (m)に記載のパワーステアリング装置において、
前記センサステータを前記インナハウジングに固定するセンサステータ固定ボルトを備え、
前記センサステータ固定ボルトは、前記回転センサと前記軸方向においてオーバーラップするように設けられるパワーステアリング装置。
よって、センサステータ固定ボルトと回転センサを軸方向にオーバーラップさせたことにより、軸方向寸法の大型化を抑制することができる。
(o) (n)に記載のパワーステアリング装置において、
前記インナハウジングは、前記軸方向において前記回転センサと対向する側に開口する凹部を備え、
前記回転センサは、前記軸方向において前記凹部に入り込むように配置されることを特徴とするパワーステアリング装置。
よって、さらに装置の軸方向寸法の小型化を図ることができる。

1 インテグラル型パワーステアリング
2 入力軸
3 トーションバー
4 トーションバー収容部（出力軸）
5 操舵軸
6 ステアリングハウジング
7 第１圧力室
8 第２圧力室
9 ピストン
10 コントロールバルブ
11 ボールナット（変換機構）
12 セクタギア（伝達機構）
13 モータロータ
14 モータステータ
15 モータ要素
16 レゾルバ（回転センサ）
17 モータハウジング
18 ブラシレスモータ
19 ボルト（固定部材）
66 配線

Claims

ステアリングホイールの操舵操作に伴い回転する入力軸と、前記入力軸とトーションバーを介して接続される出力軸と、から構成される操舵軸と、
前記操舵軸を回転自在に軸支するステアリングハウジングと、
前記ステアリングハウジングに設けられ、前記ステアリングハウジング内部を第１圧力室および第２圧力室に隔成するピストンと、
前記ステアリングハウジングに設けられ、前記入力軸と前記出力軸の相対回転によりポンプから供給される作動液を前記第１圧力室と前記第２圧力室に選択的に供給するコントロールバルブと、
前記出力軸の回転を前記ピストンの軸方向移動に変換する変換機構と、
前記ピストンの軸方向運動を操舵輪に伝達する伝達機構と、
前記操舵軸の回転軸を軸方向としたとき、前記入力軸の外周に設けられ、前記入力軸と一体に回転するモータロータと、前記モータロータの外周に設けられたモータステータと、から構成されるモータ要素および前記軸方向において前記モータ要素と前記ステアリングハウジングの間に設けられ前記モータロータの回転位置を検出する回転センサと、前記モータ要素および前記回転センサを収容するモータハウジングと、から構成され、車両の運転状況に応じて前記入力軸の回転を制御する中空のブラシレスモータと、
前記操舵軸の回転軸の放射方向を径方向としたとき、前記回転センサの前記径方向外側、かつ前記軸方向において前記回転センサとオーバーラップするように前記モータ要素と前記ステアリングハウジングの間に設けられ、前記モータハウジングを前記ステアリングハウジングに固定する固定部材と、
を有することを特徴とするパワーステアリング装置。
請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
前記モータハウジングは、前記モータ要素の外周を包囲する本体部と、前記軸方向において前記モータ要素と前記ステアリングハウジングの間に設けられ、前記本体部の内側に固定されたインナハウジングを備え、
前記回転センサは、前記入力軸と一体に回転するセンサロータと、前記センサロータの前記径方向外側に設けられ前記インナハウジングに固定されたセンサステータと、から構成されることを特徴とするパワーステアリング装置。
請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
前記モータステータはコイル巻き線であって、
前記コイル巻き線に電力を供給する配線は、前記回転センサの径方向外側であって前記軸方向において前記モータ要素と前記ステアリングハウジングの間に配置されることを特徴とするパワーステアリング装置。
請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
前記モータハウジングは、前記モータ要素の外周側を包囲する筒状部と、前記筒状部と一体成型され前記筒状部の前記ステアリングハウジングとは反対側を閉塞する蓋部と、から構成されることを特徴とするパワーステアリング装置。
ステアリングホイールの操舵操作に伴い回転する入力軸と、前記入力軸とトーションバーを介して接続される出力軸と、から構成される操舵軸と、
前記操舵軸を回転自在に軸支するステアリングハウジングと、
前記ステアリングハウジングに設けられ、前記ステアリングハウジング内部を第１圧力室および第２圧力室に隔成するピストンと、
前記ステアリングハウジングに設けられ、前記入力軸と前記出力軸の相対回転によりポンプから供給される作動液を前記第１圧力室と前記第２圧力室に選択的に供給するコントロールバルブと、
前記出力軸の回転を前記ピストンの軸方向移動に変換する変換機構と、
前記ピストンの軸方向運動を操舵輪に伝達する伝達機構と、
前記操舵軸の回転軸を軸方向としたとき、前記入力軸の外周に設けられ、前記入力軸と一体に回転するモータロータと、前記モータロータの外周に設けられたコイル巻き線であるモータステータと、から構成されるモータ要素および前記軸方向において前記モータ要素と前記ステアリングハウジングの間に設けられ前記モータロータの回転位置を検出する回転センサと、前記モータ要素および前記回転センサを収容すると共に前記ステアリングハウジングに固定されるモータハウジングと、から構成され、車両の運転状況に応じて前記入力軸の回転を制御する中空のブラシレスモータと、
前記操舵軸の回転軸の放射方向を径方向としたとき、前記回転センサの前記径方向外側、かつ前記軸方向において前記回転センサとオーバーラップするように前記モータ要素と前記ステアリングハウジングの間に設けられ、前記モータステータに電力を供給する配線と、
を有することを特徴とするパワーステアリング装置。