JP3124965B2 - 金属製一部品シェルを持つ電動ステアリングモータ - Google Patents
金属製一部品シェルを持つ電動ステアリングモータInfo
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/06—Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0403—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by constructional features, e.g. common housing for motor and gear box
- B62D5/0406—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by constructional features, e.g. common housing for motor and gear box including housing for electronic control unit
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0421—Electric motor acting on or near steering gear
- B62D5/0424—Electric motor acting on or near steering gear the axes of motor and final driven element of steering gear, e.g. rack, being parallel
- B62D5/0427—Electric motor acting on or near steering gear the axes of motor and final driven element of steering gear, e.g. rack, being parallel the axes being coaxial
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- Combustion & Propulsion (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車輛用パワーステ
アリングシステムに関する。詳細には、本発明は、ラッ
ク等のステアリング部材に力を加えるための電動補力モ
ータを含む電動式パワーステアリングシステムに関す
る。
アリングシステムに関する。詳細には、本発明は、ラッ
ク等のステアリング部材に力を加えるための電動補力モ
ータを含む電動式パワーステアリングシステムに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】周知の種類の車輛用パワーステアリング
システムは、ステアリング部材と電動補力モータとの間
で力を伝達するためのボールナットを含む。ステアリン
グシステムは、更に、電動モータの作動を制御する電子
式制御ユニット即ちＥＣＵを含む。電動モータを賦勢す
ると、ボールナットが駆動され、ステアリング部材に対
して回転する。ボールナットの回転力はステアリング部
材に伝達され、ステアリング部材を軸線方向に駆動す
る。ステアリング部材の軸線方向移動により、車輛の操
舵可能なホイールの向きを変える移動を行う。
システムは、ステアリング部材と電動補力モータとの間
で力を伝達するためのボールナットを含む。ステアリン
グシステムは、更に、電動モータの作動を制御する電子
式制御ユニット即ちＥＣＵを含む。電動モータを賦勢す
ると、ボールナットが駆動され、ステアリング部材に対
して回転する。ボールナットの回転力はステアリング部
材に伝達され、ステアリング部材を軸線方向に駆動す
る。ステアリング部材の軸線方向移動により、車輛の操
舵可能なホイールの向きを変える移動を行う。
【０００３】補力モータのハウジングは、代表的には、
鋼鉄を機械加工したものである。ハウジングの機械加工
プロセスは困難であり、費用がかかる。
鋼鉄を機械加工したものである。ハウジングの機械加工
プロセスは困難であり、費用がかかる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、車輛
のハンドルの回転に応じて車輛の操舵可能なホイールの
向きを変えるためのステアリングアッセンブリを提供す
ることである。
のハンドルの回転に応じて車輛の操舵可能なホイールの
向きを変えるためのステアリングアッセンブリを提供す
ることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によるステアリン
グアッセンブリは、ピニオン、及び車輛の操舵可能なホ
イールの向きを変える移動を行うために軸線方向に移動
自在のステアリング部材を含む。ステアリング部材は、
ピニオンと係合するためのラック部分及び外ねじ部分を
有する。
グアッセンブリは、ピニオン、及び車輛の操舵可能なホ
イールの向きを変える移動を行うために軸線方向に移動
自在のステアリング部材を含む。ステアリング部材は、
ピニオンと係合するためのラック部分及び外ねじ部分を
有する。
【０００６】ステアリングアッセンブリは、ステアリン
グ部材に駆動的に連結されたロータ、及びステータを含
む電動モータを有する。このステータは、賦勢されたと
き、ロータの回転を行い、これによって、ステアリング
部材を移動する。電動モータの制御作動を補助するため
の電子式制御ユニットは、熱を発生する少なくとも一つ
の部品を含む。
グ部材に駆動的に連結されたロータ、及びステータを含
む電動モータを有する。このステータは、賦勢されたと
き、ロータの回転を行い、これによって、ステアリング
部材を移動する。電動モータの制御作動を補助するため
の電子式制御ユニットは、熱を発生する少なくとも一つ
の部品を含む。
【０００７】均質の材料でできた金属製一部品鋳造部材
は、ステータを包囲し且つ支持する主本体部分及び電子
式制御ユニットハウジング部分を含む。金属製一部品鋳
造部材の電子式制御ユニットハウジング部分は、プラッ
トホームを含む。熱を発生する少なくとも一つの部品
は、プラットホームに伝熱関係で取り付けられている。
は、ステータを包囲し且つ支持する主本体部分及び電子
式制御ユニットハウジング部分を含む。金属製一部品鋳
造部材の電子式制御ユニットハウジング部分は、プラッ
トホームを含む。熱を発生する少なくとも一つの部品
は、プラットホームに伝熱関係で取り付けられている。
【０００８】本発明の以上の及び他の目的は、本発明の
以下の説明及び添付図面を考慮することにより、本発明
が属する分野の当業者に更に明らかになるであろう。
以下の説明及び添付図面を考慮することにより、本発明
が属する分野の当業者に更に明らかになるであろう。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明は、パワーステアリングシ
ステムに関する。詳細には、本発明は、ラック等のステ
アリング部材に力を加えるための電動補力モータを含む
電動補力ステアリングシステムに関する。本発明を例示
するものとして、図１は電動補力ステアリングシステム
１０を示す。
ステムに関する。詳細には、本発明は、ラック等のステ
アリング部材に力を加えるための電動補力モータを含む
電動補力ステアリングシステムに関する。本発明を例示
するものとして、図１は電動補力ステアリングシステム
１０を示す。
【００１０】ステアリングシステム１０は、運転者が操
作するハンドル１２を含み、このハンドルはステアリン
グ部材１４に作動的に連結されている。ステアリング部
材１４は、タイロッド１６を介して車輛の操舵可能なホ
イール（図示せず）に連結されている。ステアリング部
材１４はステアリングシステム１０の軸線２０に沿って
延びている。
作するハンドル１２を含み、このハンドルはステアリン
グ部材１４に作動的に連結されている。ステアリング部
材１４は、タイロッド１６を介して車輛の操舵可能なホ
イール（図示せず）に連結されている。ステアリング部
材１４はステアリングシステム１０の軸線２０に沿って
延びている。
【００１１】車輛のハンドルは、ピニオンハウジング２
８内に延びる入力シャフト２６に回転自在に連結されて
いる。入力シャフト２６は、ピニオンハウジング２８内
に配置されたピニオンギヤ３０にトーションバー３２に
よって周知の方法で機械的に連結されている。
８内に延びる入力シャフト２６に回転自在に連結されて
いる。入力シャフト２６は、ピニオンハウジング２８内
に配置されたピニオンギヤ３０にトーションバー３２に
よって周知の方法で機械的に連結されている。
【００１２】ステアリング部材１４は、ラック歯３６が
配置された第１部分３４と、ラック歯から軸線方向に離
間された外ねじ巻回部４０を持つ第２部分３８とを含
む。ステアリング部材１４に設けられたラック歯３６
は、ピニオンギヤ３０のギヤ歯（図示せず）と噛み合い
係合している。
配置された第１部分３４と、ラック歯から軸線方向に離
間された外ねじ巻回部４０を持つ第２部分３８とを含
む。ステアリング部材１４に設けられたラック歯３６
は、ピニオンギヤ３０のギヤ歯（図示せず）と噛み合い
係合している。
【００１３】ステアリングシステム１０は、以下に詳細
に説明する電動補力モータ５０を含み、このモータは、
車輛のハンドル１２を廻したときにステアリング部材１
４を軸線方向に移動するため、ボール−ナットアッセン
ブリ５２に駆動的に連結されている。モータ５０がステ
アリング部材１４を軸線方向に移動できない場合には、
ピニオンギヤ３０に設けられたギヤ歯とステアリング部
材１４に設けられたラック歯との間の機械的連結によ
り、車輛のステアリングを手動で行うことができる。
に説明する電動補力モータ５０を含み、このモータは、
車輛のハンドル１２を廻したときにステアリング部材１
４を軸線方向に移動するため、ボール−ナットアッセン
ブリ５２に駆動的に連結されている。モータ５０がステ
アリング部材１４を軸線方向に移動できない場合には、
ピニオンギヤ３０に設けられたギヤ歯とステアリング部
材１４に設けられたラック歯との間の機械的連結によ
り、車輛のステアリングを手動で行うことができる。
【００１４】モータ５０はモータハウジング６０を含
み、このハウジング内にはモータの他の構成要素も収容
されている。モータハウジング６０及びピニオンハウジ
ング２８は、一緒になって、ステアリングアッセンブリ
１０のハウジングを形成する。
み、このハウジング内にはモータの他の構成要素も収容
されている。モータハウジング６０及びピニオンハウジ
ング２８は、一緒になって、ステアリングアッセンブリ
１０のハウジングを形成する。
【００１５】モータハウジングは一部品をなして鋳造さ
れた金属製部品である。モータハウジング６０について
の好ましい材料は、アルミニウム又はアルミニウム合金
である。モータハウジング６０は、一つの均質な金属製
部品として鋳造される。
れた金属製部品である。モータハウジング６０について
の好ましい材料は、アルミニウム又はアルミニウム合金
である。モータハウジング６０は、一つの均質な金属製
部品として鋳造される。
【００１６】モータハウジング６０は、ピニオンハウジ
ング２８及びピニオン３０と隣接して配置された軸線方
向第１部分６２を有する。複数の取り付けボルト６４に
より、モータハウジング６０の軸線方向第１部分６２が
ピニオンハウジングに固定されている。
ング２８及びピニオン３０と隣接して配置された軸線方
向第１部分６２を有する。複数の取り付けボルト６４に
より、モータハウジング６０の軸線方向第１部分６２が
ピニオンハウジングに固定されている。
【００１７】モータハウジング６０の軸線方向第２部分
６６は、モータ５０のステータ７０を収容する。モータ
ハウジング６０の軸線方向第２部分６６は、軸線２０上
に中心を持つ全体に円筒形の形体を備えている。
６６は、モータ５０のステータ７０を収容する。モータ
ハウジング６０の軸線方向第２部分６６は、軸線２０上
に中心を持つ全体に円筒形の形体を備えている。
【００１８】ステータ７０は、互いにレーザー溶接され
てコアを形成する複数の積み重ねられた積層体から形成
された金属製コア７２（図２及び図３参照）を含む。こ
のように形成されたコア７２は、軸線方向に延びる複数
のリブ７４を有する。リブ７４は円筒形の内面７６を有
し、これらの内面は、ステータ７０の全体に円筒形の内
面７８を部分的に画成する。リブ７４は、ステータ７０
に一連のスロット８０を画成する。ステータ７０は、コ
ア７２のスロット８０に配置される一連のステータ捲線
８２を更に含む。これらの捲線８２は、モータ５０の磁
極を形成する。
てコアを形成する複数の積み重ねられた積層体から形成
された金属製コア７２（図２及び図３参照）を含む。こ
のように形成されたコア７２は、軸線方向に延びる複数
のリブ７４を有する。リブ７４は円筒形の内面７６を有
し、これらの内面は、ステータ７０の全体に円筒形の内
面７８を部分的に画成する。リブ７４は、ステータ７０
に一連のスロット８０を画成する。ステータ７０は、コ
ア７２のスロット８０に配置される一連のステータ捲線
８２を更に含む。これらの捲線８２は、モータ５０の磁
極を形成する。
【００１９】モータハウジング６０を形成するため、ス
テータのコア７２だけをステータ捲線８２なしで適当な
金型（図示せず）に置き、溶融アルミニウムを金型に注
入する。溶融アルミニウムがステータの周囲に流れ込
み、ステータコア７２及びステータ捲線８２を取り囲
む。溶融アルミニウムが冷却し、固化し、モータハウジ
ング６０を形成する。
テータのコア７２だけをステータ捲線８２なしで適当な
金型（図示せず）に置き、溶融アルミニウムを金型に注
入する。溶融アルミニウムがステータの周囲に流れ込
み、ステータコア７２及びステータ捲線８２を取り囲
む。溶融アルミニウムが冷却し、固化し、モータハウジ
ング６０を形成する。
【００２０】モータハウジング６０の一部がステータコ
ア７２の外周を取り巻いて延び、モータハウジング６０
の軸線方向に延びる側壁８４を形成する。側壁８４の材
料は、ステータコア７２の積み重ねられた積層体の半径
方向外縁部の周囲にぴったりと装着する。鋳造金型（図
示せず）の一部により、モータハウジング６０の形成中
に溶融金属がリブ７４の内面７６上に流れないようにさ
れている。
ア７２の外周を取り巻いて延び、モータハウジング６０
の軸線方向に延びる側壁８４を形成する。側壁８４の材
料は、ステータコア７２の積み重ねられた積層体の半径
方向外縁部の周囲にぴったりと装着する。鋳造金型（図
示せず）の一部により、モータハウジング６０の形成中
に溶融金属がリブ７４の内面７６上に流れないようにさ
れている。
【００２１】モータハウジング６０の鋳造後、ステータ
コア７２にステータ捲線８２を配置する、即ちステータ
コアに巻き付ける。ステータ捲線８２はモータハウジン
グ６０から離間されており、これと接触しない。ステー
タ捲線８２は、車輛の賦勢回路に連結するためのリード
線８５（図２及び図４参照）を有する。リード線８５の
内側部分８６は、モータハウジング６０の軸線方向第２
部分６６の半径方向内方に配置されている。リード線８
５の端部分８８は、車輛の電気回路に接続するため、開
口部９０を通ってモータハウジング６０の軸線方向第２
部分６６の外に延びている。
コア７２にステータ捲線８２を配置する、即ちステータ
コアに巻き付ける。ステータ捲線８２はモータハウジン
グ６０から離間されており、これと接触しない。ステー
タ捲線８２は、車輛の賦勢回路に連結するためのリード
線８５（図２及び図４参照）を有する。リード線８５の
内側部分８６は、モータハウジング６０の軸線方向第２
部分６６の半径方向内方に配置されている。リード線８
５の端部分８８は、車輛の電気回路に接続するため、開
口部９０を通ってモータハウジング６０の軸線方向第２
部分６６の外に延びている。
【００２２】モータハウジング６０の軸線方向第２部分
６６の外側部分は、モータハウジングの電子式制御ユニ
ット（ＥＣＵ）ハウジング部分９２として形成されてい
る。ＥＣＵハウジング部分９２はプラットホーム９４
（図１乃至図４参照）を含む。プラットホーム９４はモ
ータハウジング６０の一部であり、ＥＣＵの熱を発生す
る一つ又はそれ以上の部品を伝熱（ヒートシンク）関係
で支持するようになっている。
６６の外側部分は、モータハウジングの電子式制御ユニ
ット（ＥＣＵ）ハウジング部分９２として形成されてい
る。ＥＣＵハウジング部分９２はプラットホーム９４
（図１乃至図４参照）を含む。プラットホーム９４はモ
ータハウジング６０の一部であり、ＥＣＵの熱を発生す
る一つ又はそれ以上の部品を伝熱（ヒートシンク）関係
で支持するようになっている。
【００２３】プラットホーム９４は、軸線２０を中心と
した約９０°の円弧に亘って延びている。プラットホー
ム９４は、平らな外側面９６を有する。この外側面９６
は、モータ５０の直径に対して垂直方向に延びている。
した約９０°の円弧に亘って延びている。プラットホー
ム９４は、平らな外側面９６を有する。この外側面９６
は、モータ５０の直径に対して垂直方向に延びている。
【００２４】プラットホーム９４は、ＥＣＵを包囲する
ためのカバー１００と係合できる（図３及び図４参
照）。プラットホーム９４及びカバー１００は、モータ
５０のＥＣＵハウジング１０２を一緒に形成する。開口
部９０（図２参照）がプラットホーム９４の外側面９６
を通って延びている。ステータのリード線８５の端部８
８がプラットホーム９４から開口部９０を通って突出し
ている。
ためのカバー１００と係合できる（図３及び図４参
照）。プラットホーム９４及びカバー１００は、モータ
５０のＥＣＵハウジング１０２を一緒に形成する。開口
部９０（図２参照）がプラットホーム９４の外側面９６
を通って延びている。ステータのリード線８５の端部８
８がプラットホーム９４から開口部９０を通って突出し
ている。
【００２５】端キャップ１１０がモータハウジング６０
の右端（図１で見た場合）に取り付けられている。金属
製挿入体１１４が端キャップ１１０にプレス嵌めされて
いる。金属製挿入体１１４（図２参照）は、軸線２０上
に中心を持つ円筒形ベアリング表面１１６を有する。雌
ねじスパナナット１１８が金属製挿入体１１４にベアリ
ング表面１１６の軸線方向外方の位置で形成されてい
る。外側ハウジング１９２がモータ５０の右端（図１で
見た場合）を閉鎖する。
の右端（図１で見た場合）に取り付けられている。金属
製挿入体１１４が端キャップ１１０にプレス嵌めされて
いる。金属製挿入体１１４（図２参照）は、軸線２０上
に中心を持つ円筒形ベアリング表面１１６を有する。雌
ねじスパナナット１１８が金属製挿入体１１４にベアリ
ング表面１１６の軸線方向外方の位置で形成されてい
る。外側ハウジング１９２がモータ５０の右端（図１で
見た場合）を閉鎖する。
【００２６】ロータアッセンブリ１２０がステータ７０
の半径方向内方に配置されている。ロータアッセンブリ
１２０は、チューブ状の、即ち円筒形中央通路即ち開口
部１２４を持つ円筒形ロータシャフト１２２を含む。こ
のロータシャフト１２２は、主本体部分１２６及び薄壁
右端部分１２８を有する。ロータ１３２がロータシャフ
ト１２２の外側にプレス嵌めされている。モータ５０
は、参照番号１３０で概略に示す（図２参照）モータ位
置センサを更に含む。モータ位置センサ１３０は、ロー
タシャフト１２２の左端（図１で見た場合）にプレス嵌
めされた位置センサロータ１３６を含む。
の半径方向内方に配置されている。ロータアッセンブリ
１２０は、チューブ状の、即ち円筒形中央通路即ち開口
部１２４を持つ円筒形ロータシャフト１２２を含む。こ
のロータシャフト１２２は、主本体部分１２６及び薄壁
右端部分１２８を有する。ロータ１３２がロータシャフ
ト１２２の外側にプレス嵌めされている。モータ５０
は、参照番号１３０で概略に示す（図２参照）モータ位
置センサを更に含む。モータ位置センサ１３０は、ロー
タシャフト１２２の左端（図１で見た場合）にプレス嵌
めされた位置センサロータ１３６を含む。
【００２７】ボールナットアッセンブリ５２（図１乃至
図３参照）は、ロータシャフト１２２の右端部分１２８
の内側にプレス嵌めされたボールナット１４０を含む。
ボールナット１４０は、内ねじ巻回部１４４を有する。
第１ベアリング１４６がボールナット１４０にプレス嵌
めされている。
図３参照）は、ロータシャフト１２２の右端部分１２８
の内側にプレス嵌めされたボールナット１４０を含む。
ボールナット１４０は、内ねじ巻回部１４４を有する。
第１ベアリング１４６がボールナット１４０にプレス嵌
めされている。
【００２８】モータ５０の組み立てプロセス中、モータ
ハウジング６０をステータコアの周りに鋳造した後、ス
テータ捲線８２をステータコア７２に配置する、即ちス
テータコアに巻き付ける。ロータシャフト１２２、及び
ロータシャフトとともに回転する、ロータ１３２、ボー
ルナット１４０、第１ベアリング１４６、及びモータ位
置センサ１３６等の他の部品を、モータハウジング６０
及びステータ７０からなるアッセンブリに滑り込ませ
る。第１ベアリング１４６の外輪が金属製挿入体１１４
の円筒形ベアリング表面１１６と半径方向力伝達関係で
係合する。かくして、モータハウジング６０及び第１ベ
アリング１４６がロータアッセンブリ１２０の右端をス
テータ７０に対して回転自在に支持する。ステアリング
アッセンブリ１０の製造のこの時点では、第１ベアリン
グ１４６はモータハウジング６０内で軸線方向に支持さ
れていない。
ハウジング６０をステータコアの周りに鋳造した後、ス
テータ捲線８２をステータコア７２に配置する、即ちス
テータコアに巻き付ける。ロータシャフト１２２、及び
ロータシャフトとともに回転する、ロータ１３２、ボー
ルナット１４０、第１ベアリング１４６、及びモータ位
置センサ１３６等の他の部品を、モータハウジング６０
及びステータ７０からなるアッセンブリに滑り込ませ
る。第１ベアリング１４６の外輪が金属製挿入体１１４
の円筒形ベアリング表面１１６と半径方向力伝達関係で
係合する。かくして、モータハウジング６０及び第１ベ
アリング１４６がロータアッセンブリ１２０の右端をス
テータ７０に対して回転自在に支持する。ステアリング
アッセンブリ１０の製造のこの時点では、第１ベアリン
グ１４６はモータハウジング６０内で軸線方向に支持さ
れていない。
【００２９】ロータアッセンブリ１２０の反対端（図１
で見た場合の左端）は、ピニオンハウジング２８によっ
て以下に説明するように支持されている。ピニオンハウ
ジング２８は、鋳造金属製主本体部分１６０（図１参
照）を含む。この本体部分はピニオンギヤ３０を受け入
れ、この本体部分を通ってステアリング部材１４のラッ
ク部分３４が延びている。ピニオンハウジング２８の主
本体部分１６０は、モータハウジング６０に連結するた
めの延長部分１６２を有する。
で見た場合の左端）は、ピニオンハウジング２８によっ
て以下に説明するように支持されている。ピニオンハウ
ジング２８は、鋳造金属製主本体部分１６０（図１参
照）を含む。この本体部分はピニオンギヤ３０を受け入
れ、この本体部分を通ってステアリング部材１４のラッ
ク部分３４が延びている。ピニオンハウジング２８の主
本体部分１６０は、モータハウジング６０に連結するた
めの延長部分１６２を有する。
【００３０】第２ベアリング１７０をピニオンハウジン
グ２８の延長部分１６２に押し込む。第２ベアリング１
７０は、ピニオンハウジング２８の主本体部分１６０内
で半径方向及び軸線方向の両方向で支持される。
グ２８の延長部分１６２に押し込む。第２ベアリング１
７０は、ピニオンハウジング２８の主本体部分１６０内
で半径方向及び軸線方向の両方向で支持される。
【００３１】モータ位置センサステータ１７４（図２参
照）は、第２ベアリング１７０の外方でピニオンハウジ
ング２８に固定されている。モータ位置センサステータ
１７４は、モータ位置センサロータ１３６と周知の方法
で協働し、モータ５０の制御作動を補助する。
照）は、第２ベアリング１７０の外方でピニオンハウジ
ング２８に固定されている。モータ位置センサステータ
１７４は、モータ位置センサロータ１３６と周知の方法
で協働し、モータ５０の制御作動を補助する。
【００３２】ピニオンハウジング２８及びこのハウジン
グに取り付けられた部品からなるアッセンブリを、ステ
ータ７０、ロータ１３２、及びボールナット１４２を含
むモータアッセンブリに取り付ける。ピニオンハウジン
グ２８は、モータハウジング６０に直接的に取り付けら
れる。取り付けボルト６４がピニオンハウジング２８を
モータハウジング６０に固定する。
グに取り付けられた部品からなるアッセンブリを、ステ
ータ７０、ロータ１３２、及びボールナット１４２を含
むモータアッセンブリに取り付ける。ピニオンハウジン
グ２８は、モータハウジング６０に直接的に取り付けら
れる。取り付けボルト６４がピニオンハウジング２８を
モータハウジング６０に固定する。
【００３３】次いで、スパナナット１８４を端キャップ
の金属製挿入体１１４に設けられたスパナナットねじ１
１８にねじ込む。スパナナット１８４を第１ベアリング
１４６の外輪に対して軸線方向に締め付ける。スパナナ
ット１８４と第１ベアリング１４６の外輪との間の係合
により、軸線方向荷重が第１ベアリングに作用する。第
１ベアリング１４６に作用した軸線方向荷重は、第１ベ
アリングの内輪を通してボールナット１４０に伝達され
る。第１ベアリング１４６は、ボールナット１４０を第
２ベアリング１７０に向かう方向で軸線方向に押圧す
る。
の金属製挿入体１１４に設けられたスパナナットねじ１
１８にねじ込む。スパナナット１８４を第１ベアリング
１４６の外輪に対して軸線方向に締め付ける。スパナナ
ット１８４と第１ベアリング１４６の外輪との間の係合
により、軸線方向荷重が第１ベアリングに作用する。第
１ベアリング１４６に作用した軸線方向荷重は、第１ベ
アリングの内輪を通してボールナット１４０に伝達され
る。第１ベアリング１４６は、ボールナット１４０を第
２ベアリング１７０に向かう方向で軸線方向に押圧す
る。
【００３４】ボールナット１４０に作用する軸線方向荷
重は、ロータシャフト１２２に伝達される。ロータシャ
フト１２２に作用した軸線方向荷重は、第２ベアリング
１７０に伝達される。第２ベアリング１７０に作用した
軸線方向荷重は、ピニオンハウジング２８の延長部分１
６２に伝達される。第２ベアリング１７０は、ロータア
ッセンブリ１２０の左端をステータ７０に対して回転す
るように支持する。ステアリングアッセンブリ１０の製
造のこの時点で、ロータアッセンブリ１２０をステータ
７０に対して回転させることができる。
重は、ロータシャフト１２２に伝達される。ロータシャ
フト１２２に作用した軸線方向荷重は、第２ベアリング
１７０に伝達される。第２ベアリング１７０に作用した
軸線方向荷重は、ピニオンハウジング２８の延長部分１
６２に伝達される。第２ベアリング１７０は、ロータア
ッセンブリ１２０の左端をステータ７０に対して回転す
るように支持する。ステアリングアッセンブリ１０の製
造のこの時点で、ロータアッセンブリ１２０をステータ
７０に対して回転させることができる。
【００３５】ステアリング部材１４をモータ５０のロー
タシャフト１２６の中央開口部１２４に挿入する。ボー
ルナットアッセンブリ５２は、ステアリング部材１４の
ねじ部分３８の周りに延びる。ボールナットアッセンブ
リ５２は、ボールナット１４０に設けられた内ねじ１４
４とステアリング部材１４のねじ部分３８に設けられた
外ねじ４０との間に配置されたボール２００の形態の複
数の力伝達部材を含む。これらのボール２００は、ボー
ルナットアッセンブリ５２に周知の方法で装填される。
ボールナット１４０は、ステアリング部材１４をボール
ナットに対して軸線方向に移動したとき、ボール２００
を再循環するための再循環通路（図示せず）を含む。
タシャフト１２６の中央開口部１２４に挿入する。ボー
ルナットアッセンブリ５２は、ステアリング部材１４の
ねじ部分３８の周りに延びる。ボールナットアッセンブ
リ５２は、ボールナット１４０に設けられた内ねじ１４
４とステアリング部材１４のねじ部分３８に設けられた
外ねじ４０との間に配置されたボール２００の形態の複
数の力伝達部材を含む。これらのボール２００は、ボー
ルナットアッセンブリ５２に周知の方法で装填される。
ボールナット１４０は、ステアリング部材１４をボール
ナットに対して軸線方向に移動したとき、ボール２００
を再循環するための再循環通路（図示せず）を含む。
【００３６】図１で参照番号１８０によって概略に示す
トルクセンサがピニオンハウジング２８に配置されてい
る。トルクセンサ１８０は、入力シャフト２６とピニオ
ンギヤ３０との間の相対的な移動を検出し、モータ５０
の制御作動を周知の方法で補助する。
トルクセンサがピニオンハウジング２８に配置されてい
る。トルクセンサ１８０は、入力シャフト２６とピニオ
ンギヤ３０との間の相対的な移動を検出し、モータ５０
の制御作動を周知の方法で補助する。
【００３７】ＥＣＵ（電子式制御ユニット）２１０がモ
ータハウジング６０の軸線方向第２部分６６に設けられ
たプラットホーム９４に取り付けられている。ステータ
のリード線８５の端部分８８は、ＥＣＵ２１０に電気的
に接続されている。
ータハウジング６０の軸線方向第２部分６６に設けられ
たプラットホーム９４に取り付けられている。ステータ
のリード線８５の端部分８８は、ＥＣＵ２１０に電気的
に接続されている。
【００３８】ＥＣＵ２１０（図３及び図４参照）は、参
照番号２１４で概略に示すような複数の電子部品（詳細
には図示せず）が取り付けられたプリント回路基板２１
２を含む。プリント回路基板２１２は、外側面９６及び
プラットホームの他の部分から離間されており且つ電気
的に絶縁された位置でプラットホーム９４上に支持され
ている。
照番号２１４で概略に示すような複数の電子部品（詳細
には図示せず）が取り付けられたプリント回路基板２１
２を含む。プリント回路基板２１２は、外側面９６及び
プラットホームの他の部分から離間されており且つ電気
的に絶縁された位置でプラットホーム９４上に支持され
ている。
【００３９】ＥＣＵ２１０は、更に、パワーモジュール
２２０を含む。パワーモジュール２２０（図２に部分的
に示す）は、パワートランジスターの形態の複数のスイ
ッチを含む。これには、図３に置いて参照番号２２２が
概略に附してある。パワートランジスターは、例えば、
ＭＯＳＦＥＴ半導体である。
２２０を含む。パワーモジュール２２０（図２に部分的
に示す）は、パワートランジスターの形態の複数のスイ
ッチを含む。これには、図３に置いて参照番号２２２が
概略に附してある。パワートランジスターは、例えば、
ＭＯＳＦＥＴ半導体である。
【００４０】パワーモジュール２２０は、プリント回路
基板２１２の下でプラットホーム９４の外側面９６に直
接的に取り付けられている。パワーモジュール２２０
は、プリント回路基板２１２から離間されている。パワ
ーモジュール２２０は、プラットホーム９４の平らな外
側面９６と当接係合した平らな外側面２２４（図３参
照）を有する。かくして、パワーモジュール２２０は、
プラットホーム９４と熱的に良好に接触している。ねじ
等の複数のファスナ２２６がパワーモジュール２２０の
取り付けフランジ２２８を通って延び、パワーモジュー
ルをプラットホーム９４に固定する。
基板２１２の下でプラットホーム９４の外側面９６に直
接的に取り付けられている。パワーモジュール２２０
は、プリント回路基板２１２から離間されている。パワ
ーモジュール２２０は、プラットホーム９４の平らな外
側面９６と当接係合した平らな外側面２２４（図３参
照）を有する。かくして、パワーモジュール２２０は、
プラットホーム９４と熱的に良好に接触している。ねじ
等の複数のファスナ２２６がパワーモジュール２２０の
取り付けフランジ２２８を通って延び、パワーモジュー
ルをプラットホーム９４に固定する。
【００４１】コネクタケーブル２３０がＥＣＵ２１０を
トルクセンサ１８０及びモータ位置センサ１３４に接続
する。車輛の運転者がハンドル１２を廻すと、ＥＣＵ２
１０及びトルクセンサ１８０を含む車輛の電気回路が、
モータ５０を作動してステアリング補力を提供すること
によりステアリング部材１４を移動すべきかどうかを決
定する。モータ５０が作動された場合には、軸線２０を
中心としてロータ１３２をステータ７０に対して回転す
る。ロータシャフト１２２及びボールナット１４０は、
ロータ１３２とともに回転する。ボール２００は、ボー
ルナット１４０の回転力をステアリング部材１４のねじ
部分３８に伝達する。ボールナット１４０の位置が軸線
方向で固定されているため、これに応じてステアリング
部材１４が駆動され、軸線方向に移動し、車輛の操舵可
能なホイールを所望の通りに操舵する。
トルクセンサ１８０及びモータ位置センサ１３４に接続
する。車輛の運転者がハンドル１２を廻すと、ＥＣＵ２
１０及びトルクセンサ１８０を含む車輛の電気回路が、
モータ５０を作動してステアリング補力を提供すること
によりステアリング部材１４を移動すべきかどうかを決
定する。モータ５０が作動された場合には、軸線２０を
中心としてロータ１３２をステータ７０に対して回転す
る。ロータシャフト１２２及びボールナット１４０は、
ロータ１３２とともに回転する。ボール２００は、ボー
ルナット１４０の回転力をステアリング部材１４のねじ
部分３８に伝達する。ボールナット１４０の位置が軸線
方向で固定されているため、これに応じてステアリング
部材１４が駆動され、軸線方向に移動し、車輛の操舵可
能なホイールを所望の通りに操舵する。
【００４２】モータ５０を作動させると、パワーモジュ
ール２２０は大量の熱を発生する。パワーモジュール２
２０とプラットホーム９４との当接係合により、熱をパ
ワーモジュール２２０からプラットホームの稠密な金属
材料に直接伝達できる。プラットホーム９４がモータハ
ウジング６０の他の部分とともに一部品をなして鋳造さ
れているため、プラットホーム及びモータハウジング
は、全体として、パワーモジュール２２０用のヒートシ
ンクとして作用する。その結果、パワーモジュール２２
０を更に冷却でき、パワーモジュール２２０用の別のヒ
ートシンクを設ける必要がない。
ール２２０は大量の熱を発生する。パワーモジュール２
２０とプラットホーム９４との当接係合により、熱をパ
ワーモジュール２２０からプラットホームの稠密な金属
材料に直接伝達できる。プラットホーム９４がモータハ
ウジング６０の他の部分とともに一部品をなして鋳造さ
れているため、プラットホーム及びモータハウジング
は、全体として、パワーモジュール２２０用のヒートシ
ンクとして作用する。その結果、パワーモジュール２２
０を更に冷却でき、パワーモジュール２２０用の別のヒ
ートシンクを設ける必要がない。
【００４３】モータハウジング６０の鋳造側壁８４の材
料は、ステータコア７２の積み重ねられた積層体の周り
にぴったりと装着している。機械加工によって形成した
この用途の金属製モータハウジングは、ステータコアに
しっかりとプレス嵌めされるようにするためには、許容
差が±約０．０２５４mm（０．００１インチ）でなけれ
ばならない。積層体の積み重ねの外面が平滑でなく、約
０．０７６２mm乃至０１０１６mm（約０．００３インチ
乃至０．００４インチ）の許容差を持つため、機械加工
によって形成した金属製モータハウジングでこれを達成
するのは困難である。更に、ステータコア７２の積層体
の積み重ねは長さが約１７．７８cm（約７インチ）であ
り、そのため、円筒形の内面を盲穴の部分として機械加
工するのは困難であり、費用がかかる。
料は、ステータコア７２の積み重ねられた積層体の周り
にぴったりと装着している。機械加工によって形成した
この用途の金属製モータハウジングは、ステータコアに
しっかりとプレス嵌めされるようにするためには、許容
差が±約０．０２５４mm（０．００１インチ）でなけれ
ばならない。積層体の積み重ねの外面が平滑でなく、約
０．０７６２mm乃至０１０１６mm（約０．００３インチ
乃至０．００４インチ）の許容差を持つため、機械加工
によって形成した金属製モータハウジングでこれを達成
するのは困難である。更に、ステータコア７２の積層体
の積み重ねは長さが約１７．７８cm（約７インチ）であ
り、そのため、円筒形の内面を盲穴の部分として機械加
工するのは困難であり、費用がかかる。
【００４４】本発明の以上の説明から、当業者は、本発
明の改良、変更、及び変形を思い付くであろう。当該技
術分野で通常の知識の範疇のこのような改良、変更、及
び変形は、特許請求の範囲の範疇に含まれる。
明の改良、変更、及び変形を思い付くであろう。当該技
術分野で通常の知識の範疇のこのような改良、変更、及
び変形は、特許請求の範囲の範疇に含まれる。
【図１】本発明によるステアリングシステムの部分断面
図である。
図である。
【図２】図１のステアリングシステムの一部の拡大図で
ある。
ある。
【図３】図１のステアリングシステムの部品を形成する
モータステータの断面図である。
モータステータの断面図である。
【図４】モータチューブとともに型成形されたモータス
テータの図３と同様の断面図である。
テータの図３と同様の断面図である。
１０ 電動補力ステアリングシステム １４ ステアリ
ング部材 ２８ ピニオンハウジング ３０ ピニオン
ギヤ ３４ 第１部分 ３６ ラック歯 ３８ 第２部分 ４０ 雄ねじ巻
回部 ５０ 電動補力モータ ５２ ボール−
ナットアッセンブリ ６０ モータハウジング ７０ ステータ ７２ コア ８２ ステータ
捲線 ８５ リード線 ９４ プラット
ホーム １００ カバー １０２ ＥＣＵ
ハウジング １２０ ロータアッセンブリ １２２ ロータ
シャフト １３０ モータ位置センサ １３２ ロータ １４０ ボールナット １４６ 第１ベ
アリング １７０ 第２ベアリング ２００ ボール ２１０ 電子式制御ユニット（ＥＣＵ）２１２ プリン
ト回路基板 ２２０ パワーモジュール
ング部材 ２８ ピニオンハウジング ３０ ピニオン
ギヤ ３４ 第１部分 ３６ ラック歯 ３８ 第２部分 ４０ 雄ねじ巻
回部 ５０ 電動補力モータ ５２ ボール−
ナットアッセンブリ ６０ モータハウジング ７０ ステータ ７２ コア ８２ ステータ
捲線 ８５ リード線 ９４ プラット
ホーム １００ カバー １０２ ＥＣＵ
ハウジング １２０ ロータアッセンブリ １２２ ロータ
シャフト １３０ モータ位置センサ １３２ ロータ １４０ ボールナット １４６ 第１ベ
アリング １７０ 第２ベアリング ２００ ボール ２１０ 電子式制御ユニット（ＥＣＵ）２１２ プリン
ト回路基板 ２２０ パワーモジュール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ポール・ケイ・ウェバー アメリカ合衆国ミシガン州48309，ロチ ェスター・ヒルズ，ティンバーライン・ ドライブ 850 (72)発明者 ブレット・エム・スウィス アメリカ合衆国ミシガン州48317，シェ ルビー・タウンシップ，ランズダウン・ コート 48823 (56)参考文献 特開 昭60−154955（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−215226（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−57962（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−33779（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B62D 5/04 B62D 5/22
Claims (8)
- 【請求項１】 車輛のハンドルの回転に応じて車輛の操
舵可能なホイールの向きを変えるためのステアリングア
ッセンブリにおいて、 ピニオンと、 車輛の操舵可能なホイールの向きを変える移動を行うた
めの、前記ピニオンと係合するためのラック部分及び外
ねじ部分を持つ軸線方向に移動自在のステアリング部材
と、 前記ステアリング部材に駆動的に連結されたロータ、及
び賦勢されたときに前記ロータを回転することによって
前記ステアリング部材を移動するステータを含む電動モ
ータと、 前記電動モータの制御作動を補助するための、熱を発生
するパワートランジスタを含む部分とプリント回路基板
とを有した電子式制御ユニットと、 前記ステータを包囲し且つ支持するよう該ステータに対
し一体に鋳造された主本体部分及び電子式制御ユニット
ハウジングの一部を形成する部分を含む、均質の材料で
できた金属製一部品鋳造部材とを有し、 前記金属製一部品鋳造部材の前記電子式制御ユニットハ
ウジングの一部を形成する部分はプラットホームを含
み、前記パワートランジスタを含む部分は前記プラット
ホームに直接接した伝熱関係で取り付けられており、ま
た前記プリント回路基板は前記プラットホーム及び前記
パワートランジスタを含む部分から離れた状態で前記電
子式制御ユニットハウジング内で支持されている、こと
を特徴とするステアリングアッセンブリ。 - 【請求項２】 前記プラットホームは、前記モータの直
径に対してほぼ垂直に延びる外側面を有する、請求項１
に記載のステアリングアッセンブリ。 - 【請求項３】 前記金属製一部品鋳造部材はアルミニウ
ム製である、請求項１に記載のステアリングアッセンブ
リ。 - 【請求項４】 前記パワートランジスタを含む部分は、
前記プラットホームの平らな表面と当接係合した平らな
表面を有する、請求項１に記載のステアリングアッセン
ブリ。 - 【請求項５】 前記ステータは、前記ステータを前記電
子式制御ユニットに電気的に接続するためのワイヤリー
ド線を有し、 前記ワイヤリード線は、電子式制御ユニットに接続する
ため、前記金属部材の開口部を通して突出している、請
求項１に記載のステアリングアッセンブリ。 - 【請求項６】 前記ステアリング部材の前記ねじ部分の
周りを延びている、内ねじを備えたボールナットと、こ
のボールナットと前記ステアリング部材の前記ねじ部分
との間で力を伝達するため、前記ボールナットに設けら
れた内ねじと前記ステアリング部材に設けられた外ねじ
との間に配置された複数のボールとを更に有し、 前記ステアリングアッセンブリは、前記金属製一部品部
材に固定された端キャップを更に有し、この端キャップ
は、前記ボールナットを前記ロータとともに前記金属製
一部品部材に対して回転するように支持する部分を有す
る、請求項１に記載のステアリングアッセンブリ。 - 【請求項７】 前記ステータは、コア及びこのコアに設
けた一連の捲線を含み、前記ステータは、前記ステータ
コアが少なくとも部分的に画成する円筒形ロータ空間を
有し、前記ロータは前記ロータ空間内に配置され、前記
ロータは、軸線方向に延びる中央通路を有し、前記ステ
アリング部材は、前記ロータの前記中央通路を通って延
びている、請求項１に記載のステアリングアッセンブ
リ。 - 【請求項８】 前記金属製一部品部材に連結でき且つ前
記金属製一部品部材と協働して前記電子式制御ユニット
を包囲するカバーを更に有する、請求項１に記載のステ
アリングアッセンブリ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US96151 | 1998-06-11 | ||
| US09/096,151 US6123167A (en) | 1998-06-11 | 1998-06-11 | Electric steering motor with one-piece metal shell |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000006826A JP2000006826A (ja) | 2000-01-11 |
| JP3124965B2 true JP3124965B2 (ja) | 2001-01-15 |
Family
ID=22255839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11130852A Expired - Lifetime JP3124965B2 (ja) | 1998-06-11 | 1999-05-12 | 金属製一部品シェルを持つ電動ステアリングモータ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6123167A (ja) |
| EP (1) | EP0963900B1 (ja) |
| JP (1) | JP3124965B2 (ja) |
| BR (1) | BR9902230A (ja) |
| DE (1) | DE69932285T2 (ja) |
Families Citing this family (39)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6244374B1 (en) * | 1998-08-21 | 2001-06-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electrically operated power steering device |
| EP1043210A4 (en) * | 1998-10-29 | 2006-05-24 | Mitsuba Corp | ELECTRICAL SERVODIRECTION DEVICE |
| EP1110845A1 (en) * | 1999-12-21 | 2001-06-27 | Ford Global Technologies, Inc. | Automotive vehicle steering system |
| JP2001280249A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 圧縮機および電動機 |
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| JP2004023841A (ja) * | 2002-06-13 | 2004-01-22 | Mitsuba Corp | モータ |
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| JP4161074B2 (ja) * | 2004-02-02 | 2008-10-08 | 三菱電機株式会社 | 電動式パワーステアリング装置 |
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| DE102007049748A1 (de) | 2007-10-16 | 2009-04-23 | Thyssenkrupp Presta Ag | KGT Lagerkonzept |
| DE102009016212B4 (de) | 2009-04-03 | 2020-10-29 | Volkswagen Ag | Elektromechanische Lenkung mit koaxialem Motor |
| US8864055B2 (en) | 2009-05-01 | 2014-10-21 | Dl Technology, Llc | Material dispense tips and methods for forming the same |
| JP5557639B2 (ja) * | 2010-07-28 | 2014-07-23 | Ｔｈｋ株式会社 | 流体発電装置 |
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