JP2018043731A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】電動パワーステアリング装置の組立性を向上させる。【解決手段】電動パワーステアリング装置100は、入力シャフト13と、入力シャフト13と連結された出力シャフト15と、入力シャフト13と出力シャフト15に亘って取り付けられるトルクセンサ40と、入力シャフト13、出力シャフト15、及びトルクセンサ40を収容するハウジング5と、操舵補助トルクを発生する電動モータ21と、トルクセンサ40と電動モータ21の駆動を制御するコントローラ30とを電気的に接続するケーブル36と、を備え、ハウジング5は、出力シャフト15を回転自在に支持する第1ハウジング50と、入力シャフト13を回転自在に支持する第2ハウジング60と、を有し、第2ハウジング60は、ケーブル36の一部をハウジング5内で保持する突起部81a,81b,82a,82b,83a,83bを有する。【選択図】図5
Description
本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。
特許文献1には、ハウジング本体に貫通形成された窓孔を通じてハウジング本体内に引き込まれるハーネスを介して電動モータの駆動を制御するECUとトルクセンサの制御基板とが接続される電動パワーステアリング装置が開示されている。ハーネスとトルクセンサの制御基板とはコネクタを介して接続される。
特許文献1に開示される電動パワーステアリング装置では、ハウジング本体の開口部は、ハウジングカバーを用いて閉塞される。ハウジング本体とハウジングカバーとによって、ギヤハウジングが構成される。
特許文献1に開示される電動パワーステアリング装置において、ハーネスを、ハウジング本体に形成された窓孔ではなく、ハウジングカバーに形成された窓孔を通じてハウジング内に引き込むことが考えられる。この場合、ハーネスは、まず、ハウジングカバーの窓孔に挿通される。次に、ハウジングカバーとハウジング本体とを離した状態で、ハーネスは、予めハウジング本体に取り付けられたトルクセンサに接続される。その後、ハーネスを曲げながらハウジングカバーをハウジング本体に近づけることによって、ハウジング本体の開口部が閉塞される。
しかしながら、ハーネスを曲げながらハウジングカバーをハウジング本体に近づける際に、ハーネスが所望の位置からずれ、ハウジング本体とハウジングカバーとの間、又はトルクセンサとハウジングカバーとの間に挟まれることがある。ハーネスが挟まれた状態ではハウジングカバーをハウジング本体に組み付けることができず、電動パワーステアリング装置を組み立てることができない。
本発明は、電動パワーステアリング装置の組立性を向上させることを目的とする。
第1の発明は、入力シャフトと、出力シャフトと、トルクセンサと、ハウジングと、電動モータと、信号線と、を備え、ハウジングは、出力シャフトを回転自在に支持する第1ハウジングと、入力シャフトを回転自在に支持する第2ハウジングと、を有し、第2ハウジングは、信号線の一部をハウジング内で保持する保持部を有することを特徴とする。
第1の発明では、信号線の一部が第2ハウジングの保持部によってハウジング内で保持されるので、信号線をトルクセンサに接続し第2ハウジングを第1ハウジングに締結する際に、信号線の他の部分は、信号線の一部に沿って保持部から引き出される。信号線を所望の位置に配置することができ、第1ハウジングと第2ハウジングとの間、又はトルクセンサと第2ハウジングとの間に信号線が挟まれるのを防ぐことができる。
第2の発明は、保持部が、トルクセンサからの信号線の引き出し方向に沿って信号線の一部を保持することを特徴とする。
第2の発明では、信号線の一部が保持部によって引き出し方向に沿って保持されるので、信号線のトルクセンサから引き出される部分と、信号線の保持部から引き出される部分と、は略平行に配置される。したがって、信号線を所望の位置に配置することができるとともに小さくまとめることができ、ハウジングを小型化することができる。
第3の発明は、第2ハウジングが、入力シャフトへ近づく方向への信号線の移動を制限する制限部を有することを特徴とする。
第3の発明では、第2ハウジングの制限部によって、入力シャフトへ近づく方向への信号線の移動が制限されるので、信号線が入力シャフトに接しない。したがって、信号線が入力シャフトによって擦られることがなく、信号線の破損を防止することができる。
第4の発明は、第2ハウジングが、シャフト孔を有する環状部と、環状部から入力シャフトに沿って延在しトルクセンサと対向する側壁部と、を有し、側壁部には、信号線が挿通される挿通孔が形成され、保持部が、側壁部に形成され信号線を挿通孔から環状部に向けて曲げた状態で保持することを特徴とする。
第4の発明では、信号線が保持部によって挿通孔から環状部に向けて曲げられた状態で保持されるので、挿通孔から引き込まれた信号線は、挿通孔から環状部まで側壁部に沿って延在し、側壁部から離れない。したがって、シャフト孔に入力シャフトを挿入し第2ハウジングを第1ハウジングに近づける際に信号線がトルクセンサによって擦られることがなく、信号線の破損を防止することができる。
第5の発明は、第2ハウジングが、シャフト孔を有する環状部を有し、環状部には、信号線が挿通される挿通孔が形成され、保持部が、環状部に形成され信号線を挿通孔から環状部に沿って曲げた状態で保持することを特徴とする。
第5の発明では、信号線が保持部によって挿通孔から環状部に沿って曲げられた状態で保持されるので、挿通孔から引き込まれた信号線は、環状部から離れない。したがって、第2ハウジングを第1ハウジングに締結する際に信号線がトルクセンサに当たることがなく、信号線の破損を防止することができる。
本発明によれば、電動パワーステアリング装置の組立性を向上させることができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置100について説明する。
電動パワーステアリング装置100は、車両に搭載され、ドライバによるステアリングホイール1の操舵を補助する。
本実施形態では、ドライバによる操舵トルクと電動モータ21による操舵補助トルクとがそれぞれ独立してラックシャフト12に入力されるデュアルピニオン式の電動パワーステアリング装置100について説明する。
まず、図1を参照して、電動パワーステアリング装置100の全体構成について説明する。
電動パワーステアリング装置100は、ドライバの操舵によるステアリングホイール1の回転に応じて車輪2を転舵させる転舵機構10と、ドライバの操舵を補助するアシスト機構20と、ドライバによってステアリングホイール1を通じて転舵機構10に入力される操舵トルクを検出するトルクセンサ40と、トルクセンサ40の検出結果に基づいて電動モータ21の駆動を制御するコントローラ30と、を備える。
転舵機構10は、ステアリングホイール1に連結されステアリングホイール1の回転に応じて回転するステアリングシャフト11と、ステアリングシャフト11の回転に応じて車輪2を転舵させるラックシャフト12と、を有する。
ステアリングシャフト11は、ドライバによるステアリングホイール1の操舵に伴って回転する入力シャフト13と、車輪2を転舵するラックシャフト12に連係する出力シャフト15と、入力シャフト13と出力シャフト15を連結するトーションバー14と、を有する。
出力シャフト15の下部には、ラックシャフト12に形成されたラック12aと噛み合う第1ピニオン16が形成される。ステアリングホイール1が操舵されると、ステアリングシャフト11が回転し、その回転が第1ピニオン16及びラック12aによってラックシャフト12の直線運動に変換され、ナックルアーム4を介して車輪2が転舵される。
アシスト機構20は、操舵補助トルクの動力源である電動モータ21と、電動モータ21の駆動力が伝達されるピニオン軸22と、電動モータ21の回転を減速してピニオン軸22に伝達する減速機構3と、を有する。減速機構3は、電動モータ21の出力軸に連結されたウォームシャフト3aと、ウォームシャフト3aと噛み合うと共にピニオン軸22に連結されたウォームホイール3bと、からなる。
ピニオン軸22の下部には、ラックシャフト12に形成されたラック12aと噛み合う第2ピニオン23が形成される。電動モータ21が回転すると、減速機構3を介してピニオン軸22が回転し、その回転が第2ピニオン23及びラック12aによってラックシャフト12の直線運動に変換され、ラックシャフト12に操舵補助トルクが付与される。
トルクセンサ40は、入力シャフト13と出力シャフト15との回転角度差に基づいてトーションバー14に付与される操舵トルクを検出する。
トルクセンサ40の制御基板(図示せず)とコントローラ30とは、信号線としてのケーブル36を介して電気的に接続される。ケーブル36を通じて、コントローラ30からトルクセンサ40への電源の供給が行われると共に、トルクセンサ40にて検出された操舵トルク信号がコントローラ30へ出力される。
次に、図2から図5を参照して、電動パワーステアリング装置100の構造について詳しく説明する。
図2に示すように、入力シャフト13、トーションバー14、出力シャフト15、及びトルクセンサ40は、一体部品のアッシー70として構成される。具体的には、入力シャフト13と出力シャフト15はトーションバー14を介して連結され、トルクセンサ40は入力シャフト13と出力シャフト15に亘って取り付けられる。入力シャフト13と出力シャフト15はトーションバー14の捩れ量に応じて相対回転し、トルクセンサ40はその相対回転による入力シャフト13と出力シャフト15の回転角度差に基づいて操舵トルクを検出する。
アッシー70は、ハウジング5内に収容される。ハウジング5は、出力シャフト15を回転自在に支持する第1ハウジング50と、入力シャフト13を回転自在に支持する第2ハウジング60と、を有する。第2ハウジング60は、ボルト(図示せず)を用いて第1ハウジング50に締結される。
以下において、入力シャフト13の回転中心軸に沿う方向を「軸方向」と称し、入力シャフト13の回転中心軸を中心とする放射方向を「径方向」と称し、入力シャフト13の回転中心軸周りの方向を「周方向」と称する。
図3は、電動パワーステアリング装置100の斜視図であり、第1ハウジング50から第2ハウジング60を取り外した状態を示す。図3に示すように、トルクセンサ40は、操舵トルクを検出してその信号をコントローラ30(図1参照)へ出力する制御基板を収容するケース本体41と、ケース本体41の外周面41aから径方向に突出する突部42と、ケーブル36が接続されるコネクタ43と、を有する。
ケース本体41は、入力シャフト13が挿通される略環状形状であり、入力シャフト13の外周面に回転自在に設けられる。突部42は、第1ハウジング50に設けられる回転止め部56に係合する。
回転止め部56は、軸方向に延びる2つのピン56a,56bからなる。2つのピン56a,56bの間隔は、突部42の幅と略同一である。突部42がピン56a,56bの間に挿入されてピン56a,56bに係合した状態では、第1ハウジング50に対するケース本体41の相対回転が規制される。
コネクタ43は、取付口(取付部)43aを有するメス形状のコネクタである。コネクタ43は、取付口43aがハウジング5の内面に対向するようにケース本体41の上面に配置される。コネクタ43は、好ましくは、取付口43aの軸が入力シャフト13の軸方向と直交するように配置される。ただ、取付口43aがハウジング5の内面に対向すれば、取付口43aの軸が入力シャフト13の軸方向に対して僅かに傾斜するようにコネクタ43を配置してもよい。
図4は、第2ハウジング60及びケーブル36の斜視図であり、第1ハウジング側から見た状態を示す。図4に示すように、ケーブル36の先端にはオス形状のコネクタ37が設けられる。コネクタ37をコネクタ43の取付口43a(図3参照)に挿入することによって、ケーブル36とトルクセンサ40とが電気的に接続される。
ケーブル36は、コネクタ37をコネクタ43に挿入する方向に沿ってトルクセンサ40から引き出される。つまり、トルクセンサ40からのケーブル36の引き出し方向は、コネクタ43へのコネクタ37の挿入方向と略一致する。
前述のように、コネクタ43は取付口43aがハウジング5の内面に対向するようにハウジング5内に配置される。ケーブル36のコネクタ37をコネクタ43に接続する際には、コネクタ37を、入力シャフト13の軸方向と垂直な向きから取付口43a内に挿入することになる。
再び図2及び図3を参照する。第1ハウジング50は、ラックシャフト12を収容するラックハウジング90と一体に形成される。なお、第1ハウジング50とラックハウジング90とが別体に形成されていてもよい。
第1ハウジング50は、大径部51と、大径部51と比較して小さい内径を有する中径部52と、中径部52と比較して小さい内径を有する小径部53と、を有する。大径部51は、外周面51aから径方向外側に突出する突出部58と、突出部58を軸方向に貫通する孔58aと、を有する。第1ハウジング50と第2ハウジング60とを締結するボルト(図示せず)は、孔58aに挿通される。
大径部51には軸受としての玉軸受96が収容される。大径部51の内周面には段部51bが形成され、段部51bには玉軸受96の外輪が係止される。大径部51の内周面には、段部51bと間隔を空けてスナップリング98が設けられる。玉軸受96の外輪は段部51bとスナップリング98とによって挟持される。つまり、玉軸受96の外輪は、スナップリング98によって第1ハウジング50に固定される。
出力シャフト15の上部には段部15aが形成され、段部15aに玉軸受96の内輪が係止される。出力シャフト15の外周面には、段部15aと間隔を空けてカシメリング17が設けられる。玉軸受96の内輪は段部15aとカシメリング17とによって挟持される。つまり、玉軸受96の内輪は、カシメリング17によって出力シャフト15に固定される。
このように、玉軸受96の外輪が第1ハウジング50に固定されるとともに玉軸受96の内輪が出力シャフト15に固定されるため、出力シャフト15の上部側が玉軸受96を介して第2ハウジング60に回転自在に支持される。
また、大径部51の段部51bとスナップリング98とによって、第1ハウジング50に対する軸方向への玉軸受96の移動が規制される。同様に、出力シャフト15の段部15aとカシメリング17とによって、出力シャフト15に対する軸方向への玉軸受96の移動が規制される。したがって、第1ハウジング50に対する軸方向への出力シャフト15の移動が規制される。
第1ハウジング50の中径部52は、出力シャフト15に形成された第1ピニオン16を取り囲むように形成される。中径部52には、ラックハウジング90の内部と連通する開口部52aが形成される。第1ピニオン16とラックシャフト12のラック12a(図1参照)とは、開口部52aを通じて噛み合う。
第1ハウジング50の小径部53の下端部は閉口して形成され、小径部53には軸受としてのニードル軸受97が収容される。ニードル軸受97の外輪が小径部53の内周面に嵌合し、ニードル軸受97の針状ころが出力シャフト15の下部側に接している。このように、出力シャフト15の下部側は、ニードル軸受97を介して第2ハウジング60に回転自在に支持される。
図2及び図4に示すように、第2ハウジング60は、環状部61と、環状部61から入力シャフト13に沿って延在する側壁部62と、を有する。環状部61は、入力シャフト13が挿通されるシャフト孔61aを有する。
側壁部62は、トルクセンサ40を取り囲むように環状に形成され、トルクセンサ40の外周面41aと対向する。つまり、第2ハウジング60は凹状に形成され、トルクセンサ40は第2ハウジング60内に配置される。
また、第2ハウジング60は、入力シャフト13を支持する支持部63を有する。支持部63は、環状部61における側壁部62とは反対側に設けられる。シャフト孔61aは支持部63を貫通して形成される。
支持部63の内周面にはブッシュ94が設けられる。入力シャフト13は、ブッシュ94を介して支持部63に回転自在に支持される。支持部63内には、シャフト孔61aを通じてハウジング5内への異物の侵入を防ぐシール部材95が、ブッシュ94と並んで設けられる。
側壁部62は、外周面62aから径方向外側に突出する窓部64を有する。窓部64には径方向に貫通する挿通孔62bが形成される。ケーブル36は、挿通孔62bに挿通され、挿通孔62bを通じて第2ハウジング60の外側から内側に引き込まれる。
窓部64には、ケーブル36を保持するケーブルホルダ38がボルト(図示せず)を用いて締結される。窓部64とケーブルホルダ38との間にはOリング93が設けられる。Oリング93によって、窓部64とケーブルホルダ38との間の隙間からハウジング5へ雨水や泥水が流入するのを防ぐことができる。
側壁部62は、環状部61から第1ハウジング50まで延びる。側壁部62の内周面62cは、第1ハウジング50の大径部51の外周面51aと嵌合する。第1ハウジング50の大径部51と第2ハウジング60の側壁部62との間にはOリング92が設けられる。Oリング92によって、大径部51と側壁部62との間の隙間からハウジング5へ雨水や泥水が流入するのを防ぐことができる。
また、第2ハウジング60は、側壁部62の外周面62aから径方向外側に突出する突出部65と、突出部65を軸方向に貫通する孔65aと、を有する。第1ハウジング50と第2ハウジング60とを締結するボルト(図示せず)は、孔65aに挿通される。
図5は、第2ハウジング60の斜視図であり、第1ハウジング50側から見た状態を示す。図4及び図5に示すように、第2ハウジング60は、ケーブル36の一部を第2ハウジング60内で保持する保持部としての突起部81a,81b,82a,82b,83a,83bを有する。突起部81a,81bは側壁部62に形成され、突起部82a,82b,83a,83bは環状部61に形成される。
突起部81a,81bは、互いに対向するように挿通孔62bの開口縁から環状部61まで軸方向に沿って形成される。側壁部62と突起部81a,81bとによって、軸方向に延びる溝部81cが形成される。
突起部81a,81bの間隔はケーブル36の外径と略等しい。ケーブル36を溝部81c内に押し込むことによって、ケーブル36は突起部81a,81bによって挟持される。
突起部83bは、シャフト孔61aの開口縁に沿って環状に形成される。突起部82bは、突起部81bから突起部83bまで形成される。
突起部82aは、突起部82bと対向するように突起部81aから突起部83bに向かって形成される。突起部82aは突起部83bまで形成されておらず、径方向の内側に位置する突起部82aの内側端部は、突起部81a,81bの間隔分、突起部83bから離れている。環状部61と突起部82a,82bとによって、径方向に延びる溝部82cが形成される。
突起部83aは、突起部83bよりも径方向外側に形成される。具体的には、突起部83aは、突起部83bの一部と対向するように、突起部82aの内側端部から突起部82bとは反対側に円弧状に形成される。環状部61と突起部82a,82bとによって、周方向に延びる溝部83cが形成される。
突起部82a,82bの間隔は、突起部81a,81bと同様に、ケーブル36の外径と略等しい。ケーブル36を溝部82c内に押し込むことによって、ケーブル36は突起部82a,82bによって挟持される。突起部83a,83bの間隔は、ケーブル36の外径と略等しく、ケーブル36は突起部83a,83bによって挟持される。
突起部83aは、突起部82aとは反対側の端部における接線がコネクタ43へのコネクタ37の挿入方向に延びるように形成される。つまり、突起部83a,83bは、ケーブル36の一部を、トルクセンサ40からのケーブル36の引き出し方向に沿って保持する。したがって、ケーブル36のトルクセンサ40から引き出される部分と、ケーブル36の溝部83cから引き出される部分とは、略平行に配置される。
突起部83bがシャフト孔61aの開口縁に沿って環状に形成されるので、入力シャフト13は突起部83bによって囲われる(図2参照)。ケーブル36は突起部83bよりも径方向外側において突起部83a,83bに保持されるので、突起部83bは、入力シャフト13へ近づく方向へのケーブル36の移動を制限する。したがって、入力シャフト13の回転時にケーブル36が入力シャフト13によって擦られることがなく、ケーブル36の破損を防止することができる。
突起部83bとトルクセンサ40との間の間隔は、ケーブル36の外径よりも小さい(図2参照)。そのため、ケーブル36が突起部83bとトルクセンサ40との間の隙間を通って入力シャフト13に接することがない。したがって、ケーブル36が入力シャフト13へ近づくのをより確実に制限することができ、ケーブル36の破損を防止することができる。
ケーブル36は、挿通孔62bから環状部61に向けて曲げられ、溝部81c内に押し込まれている。ケーブル36は溝部81c,82c,83cの長さの合計よりも長い。つまり、ケーブル36の一部のみが突起部81a,81b,82a,82b,83a,83bによって保持される。
ケーブル36の他の部分(溝部83cから引き出されコネクタ37に至るまでの部分)は、突起部81a,81b,82a,82b,83a,83bによって保持されていない。したがって、コネクタ37がコネクタ43(図3参照)に挿入されていない状態では、ケーブル36の他の部分の位置は、第2ハウジング60の姿勢やケーブル36に作用する力に応じて変化する。
以下では、図2〜5を参照して、電動パワーステアリング装置100の組み立て方法について説明する。
入力シャフト13、トーションバー14、出力シャフト15、及びトルクセンサ40を、ハウジング5内に収容する前に、一体部品のアッシー70として組み立てる。アッシー70を、スナップリング98及び玉軸受96に挿入し、カシメリング17を用いて玉軸受96を出力シャフト15に固定する。
次に、アッシー70を第1ハウジング50に組み込む。以下に、具体的に説明する。図2に示すように、アッシー70を大径部51の開口部から第1ハウジング50内に挿入し、予め小径部53内に配置されたニードル軸受97に出力シャフト15を挿入する。このとき、トルクセンサ40の突部42を回転止め部56に係合させる。スナップリング98を第1ハウジング50に固定することによって、アッシー70が第2ハウジング60に組み込まれる。
次に、図4に示すように、ケーブルホルダ38を第2ハウジング60に組み付ける。ケーブルホルダ38は、ケーブル36を保持した状態で、第2ハウジング60の側壁部62の窓部64に固定される。これにより、ケーブル36及びその先端に設けられたコネクタ37は、窓部64の挿通孔62bを通じて第2ハウジング60内に引き込まれる。
次に、ケーブル36を挿通孔62bから環状部61に向けて曲げ、ケーブル36の一部を溝部81c,82c,83c内に押し込む。ケーブル36の一部は、突起部81a,81b,82a,82b,83a,83bによって保持される。
次に、第1ハウジング50の上方に第2ハウジング60を配置する。このとき、第2ハウジング60のシャフト孔61aに入力シャフト13が挿通される。第2ハウジング60と第1ハウジング50とを離した状態で、コネクタ37をコネクタ43に挿入し、ケーブル36とトルクセンサ40とを電気的に接続する。ケーブル36の他の部分(溝部83cから引き出されコネクタ37に至るまでの部分)は保持されていないので、コネクタ37を自由に動かすことができ、コネクタ37を容易にコネクタ43に挿入することができる。
次に、第2ハウジング60を第1ハウジング50に近づけ、第2ハウジング60の開口部を第1ハウジング50により閉塞する。このとき、ケーブル36はハウジング5内で曲げられる。
ケーブル36の一部が突起部83a,83bによって保持されコネクタ37がコネクタ43に挿入されているので、ケーブル36の他の部分は、ケーブル36の一部に沿って溝部83cから引き出されるとともに、コネクタ43へのコネクタ37の挿入方向に沿ってコネクタ43から引き出される。つまり、ケーブル36が溝部83c及びトルクセンサ40から意図した方向に引き出される。
したがって、第2ハウジング60の開口部を第1ハウジング50により閉塞する際にケーブル36を所望の位置に配置することができる。その結果、第1ハウジング50と第2ハウジング60との間、又はトルクセンサ40と第2ハウジング60との間にケーブル36が挟まれるのを防ぐことができ、電動パワーステアリング装置100の組立性を向上させることができる。
また、ケーブル36は、突起部83a,83bによって、トルクセンサ40からのケーブル36の引き出し方向に沿って保持される。したがって、ケーブル36のトルクセンサ40から引き出される部分36aと、ケーブル36の溝部83cから引き出される部分36bとは、略平行に配置される。したがって、ケーブル36を所望の位置に配置することができるとともに小さくまとめることができ、ハウジング5を小型化することができる。
さらに、第2ハウジング60は、入力シャフト13へ近づく方向へのケーブル36の移動を制限する制限部としての突起部83bを有する。そのため、第2ハウジング60の開口部を第1ハウジング50によって閉塞する際にもケーブル36が入力シャフト13に接しない。したがって、ケーブル36は入力シャフト13によって擦られることがなく、ケーブル36の破損を防止することができる。
突起部83bは、電動パワーステアリング装置100の組み立て後においても、ケーブル36が入力シャフト13へ近づくのを防止する。したがって、入力シャフト13の回転時にケーブル36が入力シャフト13によって擦られることがなく、ケーブル36の破損を防止することができる。
保持部の一部(突起部81a,81b)は、ケーブル36を挿通孔62bから環状部61に向けて曲げた状態で保持する。挿通孔62bから引き込まれたケーブル36は、挿通孔62bから環状部61まで側壁部62に沿って延在し、側壁部62から離れない。したがって、シャフト孔61aに入力シャフト13を挿入し第2ハウジング60を第1ハウジング50に近づける際に、ケーブル36がトルクセンサ40によって擦られることがなく、ケーブル36の破損を防止することができる。
第2ハウジング60の開口部を第1ハウジング50によって閉塞した後に、ボルト(図示せず)を第2ハウジング60の孔65a及び第1ハウジング50の孔58aに挿入する。第2ハウジング60と第1ハウジング50とをボルトを用いて締結することによって、電動パワーステアリング装置100が組み立てられる。
図6は、変形例に係る電動パワーステアリング装置200の断面図である。電動パワーステアリング装置200では、環状部61に軸方向に突出する窓部264が形成される。窓部264には、軸方向に貫通する挿通孔262bが形成される。ケーブル36は、挿通孔262bに挿通され、挿通孔262bを通じて第2ハウジング260の外側から内側に引き込まれる。
環状部61には、突起部82a,82b,83a,83b(図5参照)が形成される。ケーブル36は、挿通孔262bから環状部61に沿って曲げられ、溝部82c内に押し込まれる。
図7は、別の変形例に係る電動パワーステアリング装置300の断面図である。電動パワーステアリング装置300の第2ハウジング360には、第2ハウジング60の側壁部62に相当する部分が形成されていない。ケーブル36は、環状部61に形成される挿通孔262bを通じてハウジング5の外側から内側に引き込まれる。
環状部61には、突起部82a,82b,83a,83b(図5参照)が形成される。ケーブル36は、挿通孔262bから環状部61に沿って曲げられ、溝部82c内に押し込まれる。
電動パワーステアリング装置200,300においても、電動パワーステアリング装置100と同様に、ケーブル36を所望の位置に配置することができる。したがって、第1ハウジング50と第2ハウジング260,360との間、又はトルクセンサ40と第2ハウジング260,360との間にケーブル36が挟まれるのを防ぐことができ、電動パワーステアリング装置200,300の組立性を向上させることができる。
また、ケーブル36が突起部82a,82b,83a,83bによって挿通孔262bから環状部61に沿って曲げられた状態で保持されるので、挿通孔262bから引き込まれたケーブル36は、環状部61から離れない。したがって、第2ハウジング260,360を第1ハウジング50に締結する際にケーブル36がトルクセンサ40に当たることがなく、ケーブル36の破損を防止することができる。
以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。
本実施形態では、電動パワーステアリング装置100,200,300は、操舵トルクが入力される入力シャフト13と、トーションバー14を介して入力シャフト13と連結された出力シャフト15と、入力シャフト13と出力シャフト15に亘って取り付けられ、操舵トルクを検出するトルクセンサ40と、入力シャフト13、出力シャフト15、及びトルクセンサ40を収容するハウジング5と、トルクセンサ40の検出結果に基づいて、操舵補助トルクを発生する電動モータ21と、トルクセンサ40と電動モータ21の駆動を制御するコントローラ30とを電気的に接続するケーブル36と、を備え、ハウジング5は、出力シャフト15を回転自在に支持する第1ハウジング50と、第1ハウジング50に締結され、入力シャフト13を回転自在に支持する第2ハウジング60,260,360と、を有し、第2ハウジング60,260,360は、ケーブル36の一部をハウジング5内で保持する突起部81a,81b,82a,82b,83a,83bを有することを特徴とする。
この構成では、ケーブル36の一部が第2ハウジング60,260,360の突起部81a,81b,82a,82b,83a,83bによってハウジング5内で保持される。ケーブル36をトルクセンサ40に接続し第2ハウジング60,260,360を第1ハウジング50に締結する際に、ケーブル36の他の部分は、ケーブル36の一部に沿って突起部83a,83bから引き出される。そのため、ケーブル36を所望の位置に配置することができ、第1ハウジング50と第2ハウジング60,260,360との間、又はトルクセンサ40と第2ハウジング60,260,360との間にケーブル36が挟まれるのを防ぐことができる。したがって、電動パワーステアリング装置100,200,300の組立性を向上させることができる。
また、本実施形態では、突起部83a,83bは、トルクセンサ40からのケーブル36の引き出し方向に沿ってケーブル36の一部を保持することを特徴とする。
この構成では、ケーブル36の一部が突起部83a,83bによってトルクセンサ40からの引き出し方向に沿って保持されるので、ケーブル36のトルクセンサ40から引き出される部分と、ケーブル36の突起部83a,83bから引き出される部分と、は略平行に配置される。したがって、ケーブル36を所望の位置に配置することができるとともに小さくまとめることができ、ハウジング5を小型化することができる。
また、本実施形態では、第2ハウジング60,260,360は、ケーブル36が入力シャフト13へ近づく方向へ移動するのを制限する突起部83bを有することを特徴とする。
この構成では、第2ハウジング60,260,360の突起部83bによって、入力シャフト13へ近づく方向へのケーブル36の移動が制限されるので、ケーブル36が入力シャフト13に接しない。したがって、ケーブル36が入力シャフト13によって擦られることがなく、ケーブル36の破損を防止することができる。
また、本実施形態では、第2ハウジング60は、入力シャフト13が挿通されるシャフト孔61aを有する環状部61と、環状部61から入力シャフト13に沿って延在しトルクセンサ40と対向する側壁部62と、を有し、側壁部62には、ケーブル36が挿通される挿通孔62bが形成され、突起部81a,81bは、側壁部62に形成されケーブル36を挿通孔62bから環状部61に向けて曲げた状態で保持する突起部81a,81bを有することを特徴とする。
この構成では、ケーブル36が突起部81a,81bによって挿通孔62bから環状部61に向けて曲げられた状態で保持されるので、挿通孔62bから引き込まれたケーブル36は、挿通孔62bから環状部61まで側壁部62に沿って延在し、側壁部62から離れない。したがって、シャフト孔61aに入力シャフト13を挿入し第2ハウジング60を第1ハウジング50に近づける際にケーブル36がトルクセンサ40によって擦られることがなく、ケーブル36の破損を防止することができる。
また、本実施形態では、第2ハウジング260,360は、入力シャフト13が挿通されるシャフト孔61aを有する環状部61を有し、環状部61には、ケーブル36が相違通される挿通孔262bが形成され、突起部82a,82bは、環状部61に形成されケーブル36を挿通孔262bから環状部61に沿って曲げた状態で保持することを特徴とする。
この構成では、ケーブル36が突起部82a,82bによって挿通孔262bから環状部61に沿って曲げられた状態で保持されるので、挿通孔262bから引き込まれたケーブル36は、環状部61から離れない。したがって、第2ハウジング260,360を第1ハウジング50に締結する際にケーブル36がトルクセンサ40に当たることがなく、ケーブル36の破損を防止することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
(1)トルクセンサ40は、ステアリングシャフト11の絶対回転角度を検出するアングルセンサの機能も有する構成であってもよい。つまり、トルクセンサ40は、トルクアングルセンサであってもよい。
(2)上記実施形態では、ドライバによる操舵トルクと電動モータ21による操舵補助トルクとがそれぞれ独立してラックシャフト12に入力されるデュアルピニオン式の電動パワーステアリング装置100について説明した。しかし、本発明は、ドライバによる操舵トルクと電動モータ21による操舵補助トルクとが共通のステアリングシャフトを介してラックシャフト12に入力されるシングルピニオン式の電動パワーステアリング装置であってもよい。その場合には、アシスト機構20は、出力シャフト15に設けられる。
(3)上記実施形態では、ラックシャフト12と噛み合うピニオン軸22に減速機構3を介して電動モータ21が連結されトルクセンサ40及びアシスト機構20がラックシャフト12の近傍に配置される電動パワーステアリング装置100について説明した。しかし、本発明は、トルクセンサ40及びアシスト機構20がラックシャフト12から離れ車室内に配置されるコラム式の電動パワーステアリング装置であってもよい。また、本発明は、ステアリングホイール1とラックシャフト12とが機械的に連結されていないステアバイワイヤ式の電動パワーステアリング装置であってもよい。
(4)上記実施形態では、第2ハウジング60が凹状に形成され第2ハウジング60内にトルクセンサ40が配置される電動パワーステアリング装置100について説明した。しかし、本発明は、第2ハウジング60が平板状に形成され第1ハウジング50内にトルクセンサが配置される電動パワーステアリング装置であってもよい。
(5)上記実施形態では、ケーブル36がコネクタ37,43を介してトルクセンサ40に接続される電動パワーステアリング装置100について説明した。しかし、本発明は、ケーブル36が他の手段(例えばはんだ付け)によりトルクセンサに接続される電動パワーステアリング装置であってもよい。
5・・・ハウジング、13・・・入力シャフト、14・・・トーションバー、15・・・出力シャフト、21・・・電動モータ、30・・・コントローラ、36・・・ケーブル(信号線)、40・・・トルクセンサ、50・・・第1ハウジング、60・・・第2ハウジング、61・・・環状部、61a・・・シャフト孔、62・・・側壁部、62b・・・挿通孔、81a・・・突起部(保持部)、81b・・・突起部(保持部)、82a・・・突起部(保持部)、82b・・・突起部(保持部)、83a・・・突起部(保持部)、83b・・・突起部(保持部)、100・・・電動パワーステアリング装置
Claims (5)
- 電動パワーステアリング装置であって、
操舵トルクが入力される入力シャフトと、
トーションバーを介して前記入力シャフトと連結された出力シャフトと、
前記入力シャフトと前記出力シャフトに亘って取り付けられ、前記操舵トルクを検出するトルクセンサと、
前記入力シャフト、前記出力シャフト、及び前記トルクセンサを収容するハウジングと、
前記トルクセンサの検出結果に基づいて、操舵補助トルクを発生する電動モータと、
前記トルクセンサと前記電動モータの駆動を制御するコントローラとを電気的に接続する信号線と、を備え、
前記ハウジングは、
前記出力シャフトを回転自在に支持する第1ハウジングと、
前記第1ハウジングに締結され、前記入力シャフトを回転自在に支持する第2ハウジングと、を有し、
前記第2ハウジングは、前記信号線の一部を前記ハウジング内で保持する保持部を有することを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 前記保持部は、前記トルクセンサからの前記信号線の引き出し方向に沿って前記信号線の一部を保持することを特徴とする請求項1に記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記第2ハウジングは、前記信号線が前記入力シャフトへ近づく方向へ移動するのを制限する制限部を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記第2ハウジングは、前記入力シャフトが挿通されるシャフト孔を有する環状部と、前記環状部から前記入力シャフトに沿って延在し前記トルクセンサと対向する側壁部と、を有し、
前記側壁部には、前記信号線が挿通される挿通孔が形成され、
前記保持部は、前記側壁部に形成され前記信号線を前記挿通孔から前記環状部に向けて曲げた状態で保持することを特徴とする請求項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。 - 前記第2ハウジングは、前記入力シャフトが挿通されるシャフト孔を有する環状部を有し、
前記環状部には、前記信号線が挿通される挿通孔が形成され、
前記保持部は、前記環状部に形成され前記信号線を前記挿通孔から前記環状部に沿って曲げた状態で保持することを特徴とする請求項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。
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