JP2016064719A

JP2016064719A - 電動パワーステアリング装置

Info

Publication number: JP2016064719A
Application number: JP2014194142A
Authority: JP
Inventors: 正樹坂東; Masaki Bando
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2014-09-24
Filing date: 2014-09-24
Publication date: 2016-04-28

Abstract

【課題】敷設時の余裕長さを短くすることなくハーネスの保護を図ることが可能な電動パワーステアリング装置を提供すること。【解決手段】ステアリングシャフト１が内蔵されたステアリングコラム２と、ステアリングシャフト２による操舵をアシストするモータ３と、モータ３の駆動力をステアリングシャフト１へと伝達する減速機４と、ステアリングシャフト１のトルクを検出するトルクセンサ５と、モータ３およびトルクセンサ５のそれぞれにハーネス６１，６２を介して接続された制御ユニット７と、を備える電動パワーステアリング装置Ａ１であって、ステアリングコラム２は、減速機４およびトルクセンサ５を収容するハウジング２３を有しており、ハーネス６１，６２の少なくともいずれか一方が、ハウジング２３と制御ユニット７との間の空間部８を通過しており、空間部８のステアリングシャフト１軸方向端を閉鎖する延出部２２ａを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。

乗用車のステアリングホイールによる操舵をアシストする手段として、電動パワーステアリング装置が広く用いられている（たとえば、特許文献１）。この電動パワーステアリング装置は、ステアリングシャフトが内蔵されたステアリングコラムと、前記ステアリングシャフトによる操舵をアシストするモータと、前記モータの駆動力を前記ステアリングシャフトへと伝達する減速機と、前記ステアリングシャフトのトルクを検出するトルクセンサと、前記モータおよび前記トルクセンサのそれぞれにハーネスを介して接続された制御ユニットと、を備えている。前記ハーネスは、前記モータおよび前記トルクセンサと前記制御ユニットとの間に敷設されており、その敷設ルートは、概ね前記ステアリングコラムに沿っている。

乗用車の走行振動やチルトステアリング機能などによって、前記ハーネスは揺さぶられることが大抵である。この揺れが過大になると、前記ハーネスが周辺部品によって傷付けられるおそれがある。このような不具合を抑制するために、前記ハーネスの長さの前記敷設ルート長に対する余裕長さを短くする方策を取りうる。しかしながら、この余裕長さが短いと、前記ハーネスを敷設する際にハーネスの取り回しが著しく制限され、作業が困難となる。

特開２０１０−２６９６３０号公報

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、敷設時の余裕長さを短くすることなくハーネスの保護を図ることが可能な電動パワーステアリング装置を提供することをその課題とする。

本発明によって提供される電動パワーステアリング装置は、ステアリングシャフトが内蔵されたステアリングコラムと、前記ステアリングシャフトによる操舵をアシストするモータと、前記モータの駆動力を前記ステアリングシャフトへと伝達する減速機と、前記ステアリングシャフトのトルクを検出するトルクセンサと、前記モータおよび前記トルクセンサのそれぞれにハーネスを介して接続された制御ユニットと、を備える電動パワーステアリング装置であって、前記ステアリングコラムは、前記減速機および前記トルクセンサを収容するハウジングを有しており、前記モータおよび前記トルクセンサに接続された前記ハーネスの少なくともいずれか一方が、前記ハウジングと前記制御ユニットとの間の空間部を通過しており、前記空間部の前記ステアリングシャフト軸方向端を閉鎖する閉鎖部を備えることを特徴としている。

本発明によれば、前記空間部を閉鎖する前記閉鎖部によって、前記ハーネスの動作範囲が規制される。これにより、乗用車の走行振動やチルトステアリング機能などによって、前記ハーネスが揺さぶられようとしても、前記ハーネスが過大に振動することを抑制することができる。このため、前記ハーネスが周辺部品などに衝突し損傷を受けることを回避することができる。この結果、前記ハーネスに適切な余裕長さを持たせることが可能であり、前記ハーネスの敷設作業を効率よく行うことができるとともに、前記ケーブルを適切に保護することができる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

本発明の第１実施形態に基づく電動パワーステアリング装置を示す断面図である。図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。本発明の第２実施形態に基づく電動パワーステアリング装置を示す断面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。

図１および図２は、本発明の第１実施形態に基づく電動パワーステアリング装置を示している。本実施形態の電動パワーステアリング装置Ａ１は、ステアリングシャフト１、ステアリングコラム２、モータ３、減速機４、トルクセンサ５、ハーネス６１，６２および制御ユニット７を備えている。電動パワーステアリング装置Ａ１は、ステアリングシャフト１に取り付けられたステアリングホイール（図示略）を用いた運転手による操舵をアシストするための装置である。

図１は、ステアリングシャフト１の軸を含む鉛直面における断面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。

ステアリングシャフト１は、操舵力をタイヤの方向転換機構に伝達する軸である。図中の方向Ｎ１にステアリングホイール（図示略）が取り付けられ、方向Ｎ２に前記方向転換機構が配置される。本実施形態においては、ステアリングシャフト１は、アッパーシャフト１１およびロアシャフト１２を有する。アッパーシャフト１１とロアシャフト１２との間には、操舵によって生じるトルクに応じて変形しうるトーションバー（図示略）などが介在する。アッパーシャフト１１は、前記ステアリングホイールが取り付けられる側に位置している。ロアシャフト１２は、たとえばジョイント１３を介して前記方向転換に連結される。また、ロアシャフト１２は、ベアリング１４を介してハウジング２３に対して回転可能に支持されている。

ステアリングコラム２は、ステアリングシャフト１を内蔵する中空部品である。本実施形態においては、ステアリングコラム２は、アッパーチューブ２１、アッパーブラケット２２およびハウジング２３を有する。

アッパーチューブ２１は、略円筒形状部品であり、概ねアッパーシャフト１１を収容している。ハウジング２３は、減速機４およびトルクセンサ５を収容する中空部品であり、減速機４およびトルクセンサ５に応じた形状とされている。また、ハウジング２３は、モータ３の少なくとも一部を収容してもよい。アッパーブラケット２２は、アッパーチューブ２１とハウジング２３とを連結する部品である。本実施形態においては、アッパーチューブ２１に対してハウジング２３が相対的に大型である。これらのアッパーチューブ２１およびハウジング２３を連結するために、アッパーブラケット２２は、方向Ｎ１（方向Ｎ２）に対して略垂直な板状部分を有した形状とされている。ハウジング２３に設けられた孔にアッパーチューブ２１が取り付けられている。またハウジング２３の外周部にたとえばボルトによってハウジング２３が固定されている。さらに、ステアリングコラム２は、ロアブラケット２４を有している。ロアブラケット２４は、ジョイント１３を覆う部分である。

モータ３は、電動パワーステアリング装置Ａ１によるアシストの駆動源である。モータ３は、ステアリングシャフト１に対して鉛直方向上方に配置されている。

減速機４は、モータ３の駆動量をステアリングシャフト１へと伝達する機構であり、たとえば、ウォームギヤによって構成されている。この場合、モータ３のシャフトには、ウォーム（ねじ歯車）が取り付けられ、ステアリングシャフト１にはウォームホイール（はす歯歯車）が取り付けられる。減速機４を適切に収容するために、ハウジング２３のうち減速機４を覆う部分は、最も大きな部位とされている。

トルクセンサ５は、前述したトーションバー（図示略）などの変形によって、ステアリングシャフト１に付加されたトルクを検出するセンサである。本実施形態においては、トルクセンサ５は、減速機４に対して方向Ｎ１側に配置されている。また、トルクセンサ５は、ステアリングシャフト１を取り囲むような構成であるものの、その大きさは、減速機４よりも小である。このため、ハウジング２３のうちトルクセンサ５を覆う部分は、ハウジング２３のうち減速機４を覆う部分よりも明瞭に小である。

制御ユニット７は、電動パワーステアリング装置Ａ１においてトルクセンサ５の検出信号に基づいてモータ３の動作を制御するものである。また、制御ユニット７は、当該機能に加えて乗用車の走行に供する種々の装置や機構の動作制御を行ってもよい。本実施形態においては、制御ユニット７は、ステアリングコラム２の鉛直下方に配置されている。より具体的には、制御ユニット７は、ハウジング２３のうち減速機４を覆う部分に近接もしくは当接するように配置されている。一方、ハウジング２３のうちトルクセンサ５を覆う部分は、制御ユニット７から上方に離間している。これにより、ハウジング２３と制御ユニット７との間には、空間部８が設けられている。

ハーネス６１，６２は、電力や信号を伝達する経路をなすものである。ハーネス６１は、モータ３と制御ユニット７とに接続されている。本実施形態においては、モータ３におけるハーネス６１の接続コネクタは、モータ３の下側部分に設けられている。ハーネス６２は、トルクセンサ５と制御ユニット７とに接続されている。本実施形態においては、トルクセンサ５におけるハーネス６２のコネクタは、トルクセンサ５の下側部分に設けられている。そして、モータ３の前記コネクタは、トルクセンサ５の前記コネクタに対して相対的に鉛直方向上方に位置している。制御ユニット７のコネクタは、たとえば制御ユニット７の図中上面付近に設けられている。

ハーネス６１およびハーネス６２は、いずれもが空間部８を通過している。そして、アッパーブラケット２２は、延出部２２ａを有している。延出部２２ａは、アッパーブラケット２２の図中下方の一部が、鉛直方向下方に延びた部位である。図１および図２に示すように、延出部２２ａは、ハウジング２３から制御ユニット７に重なる位置に到達している。これにより、空間部８は、延出部２２ａによって方向Ｎ１端が閉鎖されている。このような延出部２２ａは、本発明で言う閉鎖部の一例に相当する。また、図２に示すように、延出部２２ａは、たとえば鉛直方向に延びる帯状である。ただし、前記閉鎖部としての延出部２２ａの形状は特に限定されず、ハーネス６１，６２が通過する空間部８の方向Ｎ１端を閉鎖しうるものであればよい。

次に、電動パワーステアリング装置Ａ１の作用について説明する。

本実施形態によれば、空間部８を閉鎖する延出部２２ａによって、ハーネス６１，６２の動作範囲が規制される。これにより、乗用車の走行振動やチルトステアリング機能などによって、ハーネス６１，６２が揺さぶられようとしても、ハーネス６１,ハーネス６２が過大に振動することを抑制することができる。このため、ハーネス６１，６２が周辺部品などに衝突し損傷を受けることを回避することができる。この結果、ハーネス６１，６２に適切な余裕長さを持たせることが可能であり、ハーネス６１，６２の敷設作業を効率よく行うことができるとともに、ハーネス６１，６２を適切に保護することができる。なお、本発明においては、ハーネス６１およびハーネス６２の少なくともいずれか一方が、空間部８を通過していればよい。このような構成であれば、ハーネス６１およびハーネス６２の少なくともいずれか一方を適切に保護することができる。

閉鎖部としての延出部２２ａが設けられたアッパーブラケット２２は、アッパーチューブ２１とハウジング２３とを連結するという有意な機能を果たす。このようなアッパーブラケット２２の一部によって延出部２２ａを構成することにより、空間部８を閉鎖するための専用の部品をわざわざ設ける必要がない。これは、電動パワーステアリング装置Ａ１の製造効率向上やコスト低減に有利である。

電動パワーステアリング装置Ａ１においては、方向Ｎ１側が若干鉛直方向上方に位置し、この部分がステアリングホイールに連結される。ステアリングホイールによって操舵する乗員は、たとえば飲料を摂取しながら運転する場合がある。この飲料が誤ってこぼれ、ステアリングコラム２を伝って方向Ｎ２に進行しても、延出部２２ａによって飲料が空間部８に浸入することを防止することができる。これは、ハーネス６１，６２の保護に好ましい。

図３は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。

本実施形態の電動パワーステアリング装置Ａ２は、空間部８の位置が前述した電動パワーステアリング装置Ａ１と異なっている。本実施形態においては、空間部８は、減速機４に対して方向Ｎ２側に配置されている。すなわち、ハウジング２３のうちベアリング１４を覆う部分と制御ユニット７とによって空間部８が規定されている。また、ロアブラケット２４には、延出部２４ａが設けられている。延出部２４ａは、ロアブラケット２４の一部が下方に延出した部位である。延出部２４ａは、空間部８の方向Ｎ２端を閉鎖している。すなわち、延出部２４ａは、本発明でいう閉鎖部の一例である。ハーネス６１およびハーネス６２は、いずれもが空間部８を通過している。なお、上述した通り、本発明においては、ハーネス６１およびハーネス６２の少なくともいずれか一方が、空間部８を通過していればよい。

このような実施形態によっても、敷設時の余裕長さを短くすることなくハーネス６１，６２の保護を図ることが可能である。

本発明に係る電動パワーステアリング装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る電動パワーステアリング装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

Ａ１，Ａ２電動パワーステアリング装置
１ステアリングシャフト
１１アッパーシャフト
１２ロアシャフト
１３ジョイント
１４ベアリング
２ステアリングコラム
２１アッパーチューブ
２２アッパーブラケット
２２ａ延出部（閉鎖部）
２３ハウジング
２４ロアブラケット
２４ａ延出部（閉鎖部）
３モータ
４減速機
５トルクセンサ
６１ハーネス
６２ハーネス
７制御ユニット
８空間部
Ｎ１，Ｎ２（軸）方向

Claims

ステアリングシャフトが内蔵されたステアリングコラムと、
前記ステアリングシャフトによる操舵をアシストするモータと、
前記モータの駆動力を前記ステアリングシャフトへと伝達する減速機と、
前記ステアリングシャフトのトルクを検出するトルクセンサと、
前記モータおよび前記トルクセンサのそれぞれにハーネスを介して接続された制御ユニットと、を備える電動パワーステアリング装置であって、
前記ステアリングコラムは、前記減速機および前記トルクセンサを収容するハウジングを有しており、
前記モータおよび前記トルクセンサに接続された前記ハーネスの少なくともいずれか一方が、前記ハウジングと前記制御ユニットとの間の空間部を通過しており、
前記空間部の前記ステアリングシャフト軸方向端を閉鎖する閉鎖部を備えることを特徴とする、電動パワーステアリング装置。