JP6103205B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

この発明は、自動車の操舵を補助する電動パワーステアリング装置に関する。

たとえば、特許文献１の電動パワーステアリング装置では、ステアリングシャフトを囲うステアリングコラムの下端位置にモータおよび減速機が設けられている。減速機のギャケースの下部にはステアリングコラムに対して間隔を隔てて対向するように、ハンドルの側に向けて延出する平板状のヒートシンク（オーバーハング部）が設けられている。ヒートシンクは、水平面に対して車幅方向に傾斜しており、このヒートシンクの下面にＥＣＵが設けられている。また、ヒートシンクの傾斜方向の下側部分における上面には、水案内用のリブが一体成形されている。リブは、車両の前後方向におけるヒートシンクの全長にわたって設けられている。ヒートシンクの上面に滴下した水は、ヒートシンク上面に沿って傾斜する方向へ流れてリブにせき止められ、さらにリブに沿って下方へ排水される。

特開２０００−１０３３４７号公報

ところが、ＥＣＵのレイアウト上の都合あるいは搭載スペースに対する厳しい制約などにより、特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置のように、ヒートシンクの上面にリブを設けることあるいはヒートシンクをリブの方向に傾けることが困難となるおそれがある。この場合、ヒートシンクの水案内機能が損なわれるおそれがあった。

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ヒートシンクの排水機能を損なうことなく、設置自由度を確保することができる電動パワーステアリング装置を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
上記課題を解決する電動パワーステアリング装置は、車体に対して上下に傾斜して設けられるステアリングコラムと、前記ステアリングコラムに内包されるステアリングシャフトと、前記ステアリングシャフトに対して補助操作力を付与するモータと、前記モータを制御する制御部が収容されるハウジングと、を備え、前記ハウジングは前記ステアリングコラムの下方かつ前記ステアリングコラムと同じ方向へ傾斜して設けられる電動パワーステアリング装置において、前記ハウジングの上面には、当該上面に滴下する液体の流れを案内することにより当該液体の排水系路を制御する傾斜面が設けられ、前記傾斜面は、車幅方向において隣接する第１および第２の傾斜面を有し、第１および第２の傾斜面は車幅方向における互いの境界部分に向かうにつれて下方へ傾斜し、前記ハウジングは、前記制御部を上方から収容するための開口部を有するハウジング本体と、前記開口部を上から塞ぐ蓋とを有し、前記蓋の縁において、前記ハウジングの上面としての前記蓋の上面を伝って液体がこぼれる部分には、前記ハウジング本体の側部に対して外方へ突出する突出部が設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、たとえばステアリングコラムに付着した結露水などの液体がハウジングの上面に滴下したとき、この滴下した液体は傾斜面およびハウジング自身の傾斜により、定められた排水系路を通じて外部へ排水される。また、ハウジングの上面に液体を案内するための突部を形成する場合と異なり、たとえばハウジングの上部とステアリングコラムとの間に突部の高さ分のスペースを確保するなどの必要がない。このため、ハウジングの設置自由度が確保される。また、ハウジングの上面に滴下した液体は第１および第２の傾斜面の境界部分に集まり、さらにハウジング自身の傾斜方向へ案内されて排水される。また、蓋の上面に滴下した液体はハウジング本体の側部に対して外方へ突出する突出部を伝ってハウジング本体の側部から離れた位置で排水される。このため、蓋とハウジング本体との間から水が浸入することを抑制することができる。

上記電動パワーステアリング装置について、前記蓋はヒートシンクを兼ねることが好ましい。
この構成によれば、蓋は、ヒートシンクからなっている。このため、蓋とハウジング本体との間から水が浸入することを抑制するとともに、制御部を熱から守ることができる。

本発明によれば、電動パワーステアリング装置において、ヒートシンクの排水機能を損なうことなく、設置自由度を確保することができる。

一実施形態における電動パワーステアリング装置における要部の構成を示す側面図。 同実施形態における電動パワーステアリング装置の２−２断面図。 同実施形態における電動パワーステアリング装置の斜視図。 （ａ）は、同実施形態における排水経路を示すための電子制御装置の上面図、（ｂ）は、同実施形態における車幅に電子制御装置の側面図。

以下、電動モータを駆動源としてステアリングシャフトを回転駆動するコラムアシスト型の電動パワーステアリング装置の一実施形態について説明する。なお、ここでは、電動パワーステアリング装置の要部の構成のみ説明し、その他の構成の説明は省略する。

図１に示めすように、電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール（図示略）が接続されるステアリングシャフト３の一部を構成するコラムシャフト４を備えている。

コラムシャフト４は、車体に支持されるステアリングコラム５内において回転可能に収容されている。コラムシャフト４における車両の後方側の端部４ａ（図中右側）は、ステアリングホイール（図示略）が固定される。コラムシャフト４における車両の前方側の端部４ｂ（図中左側）は、図示しない自在継手およびインターミディエイトシャフトを介してラックアンドピニオン機構などの転舵機構に連結されている。ステアリング操作に伴う回転（操舵トルク）がステアリングシャフトを介して転舵機構に伝達されることにより転舵輪の舵角が変更される。なお、コラムシャフト４は、その前方側の端部４ｂが車両の上下方向における下側に位置するように傾斜した状態で車両に搭載される。

図３に示すように、ステアリングコラム５の車両の前方側の端部５ａにはセンサハウジング７が、さらにその前方には減速機ハウジング６が設けられている。センサハウジング７には、操舵トルクを検出するトルクセンサが収容されている。減速機ハウジング６には、減速機が収容されている。減速機ハウジング６のセンサハウジング７側の部位には、円筒状の開口部６ａが設けられている。開口部６ａの内周面には、円筒状のコラムスペーサ９が取り付けられている。開口部６ａには、センサハウジング７が挿入されている。センサハウジング７の外周面とコラムスペーサ９の内周面との間には、環状の隙間が形成されている。

減速機ハウジング６の外壁には、電動モータ１４が取り付けられている。電動モータ１４の回転は減速機構を介してコラムシャフト４に伝達される。
図２に示すように、減速機ハウジング６の直下には、減速機ハウジング６に設けられた連結部８ａ,８ａを介して平板状のヒートシンク１２が固定されている。なお、図１〜図３では、片側の連結部８ａのみ示されている。ヒートシンク１２の下面には、制御部としてのＥＣＵ（電子制御装置）が収容されるＥＣＵハウジング１０が固定されている。ＥＣＵハウジング１０は、ＥＣＵを上方から収容するための開口部１０ａ有している。開口部１０ａは、ヒートシンク１２により塞がれている。すなわち、ヒートシンク１２は、ＥＣＵハウジング１０の蓋としても機能する。なお、ＥＣＵハウジング１０は、「ハウジング本体」に相当する。また、ＥＣＵハウジング１０およびヒートシンク１２は、「ハウジング」を構成する。ＥＣＵはトルクセンサの検出結果等に基づいて、電動モータ１４の駆動を制御する。

図４（ａ）に示すように、ＥＣＵハウジング１０の車幅方向における左右両側には、コネクタ挿入口１５ａ〜１５ｃが設けられている。これらコネクタ挿入口１５ａ〜１５ｃには、一端が電動モータ１４および車両の電源が引き出されるモータハーネスおよび電源ハーネスのコネクタが挿入され、当該コネクタはＥＣＵに接続される。図４（ｂ）に示すように、ＥＣＵハウジング１０の車幅方向における左右両側には、ＥＣＵハウジング側延出部１１ａ,１１ｂが設けられている。

図４（ａ）に示すように、ヒートシンク１２の車幅方向における左右両側にはヒートシンク側延出部１６ａ,１６ｂが設けられている。ヒートシンク側延出部１６ａ,１６ｂは、ＥＣＵハウジング側延出部１１ａ,１１ｂに対応している。ＥＣＵハウジング１０は、ＥＣＵハウジング側延出部１１ａ,１１ｂとヒートシンク側延出部１６ａ,１６ｂとを締結することで、ヒートシンク１２の下面に固定されている。

図４（ａ）に示すように、ヒートシンク１２の上面、すなわち減速機ハウジング６側の面には、連結部１３ａ,１３ｂが設けられている。図３に示すように、これら連結部１３ａ,１３ｂと減速機ハウジング６の連結部８ａ,８ａとを締結することで、ヒートシンク１２は減速機ハウジング６の直下に固定されている。なお、ヒートシンク１２は、「接続部」に相当する。

図１に示すように、ヒートシンク１２の車両前後方向における前端側の端部には、突出部１７が設けられている。突出部１７は、電源ハーネス等を固定するために使用される。また、図１に示すように、ヒートシンク１２は、ＥＣＵハウジング１０の前側の側面に対し前方へ張り出すオーバーハング部１８を備えている。

図４（ａ）,（ｂ）に示すように、ヒートシンク１２の上面には、２つの傾斜面Ｓ１,Ｓ２が車幅方向に並んで設けられている。傾斜面Ｓ１,Ｓ２は、車幅方向（左右方向）における略中央に向かうにつれてヒートシンク１２の肉厚が薄くなるように傾斜している。すなわち、車幅方向において、傾斜面Ｓ１はコネクタ挿入口１５ａ,１５ｂから離れるほど、傾斜面Ｓ２はコネクタ挿入口１５ｃから離れるほど下方（ヒートシンク１２の下面）へ向けて傾斜している。すなわち、ヒートシンク１２を前後方向から見たとき、ヒートシンク１２の上面は、緩やかなすり鉢状をなしている。ヒートシンク１２の車幅における略中央部、換言すれば傾斜面Ｓ１,Ｓ２の境界部分１９の肉厚がもっとも薄くなっている。

次に、ヒートシンク１２の作用について説明する。
図３に矢印で示すように、ステアリングコラム５に付着した水は、ステアリングコラム５を伝わってコラムスペーサ９に流れる。そして、コラムスペーサ９に溜まった水（液体）が、ヒートシンク１２の上面に滴下するおそれがある。

このとき、図４（ａ）,（ｂ）に矢印１００示すように、ヒートシンク１２の上面に滴下した水は傾斜面Ｓ１、Ｓ２に沿って、車幅方向における中央部である傾斜面Ｓ１,Ｓ２の境界部分１９へ向けて、換言すれば、コネクタ挿入口１５ａ,１５ｂあるいは１５ｃから遠ざかる方向へ向けて流れる。ここで、ヒートシンク１２は車両の上下方向における下側に突出部１７およびオーバーハング部１８が位置するように傾いている。このヒートシンク１２の上面の傾斜により、境界部分１９に流れた水は、図４（ａ）に矢印２００で示すように、ヒートシンク１２における車両の前方側の端部であるオーバーハング部１８を経由して外部に排水される。

このように、ヒートシンク１２の上面に滴下した水を傾斜面Ｓ１,Ｓ２によって、意図した方向（ここでは、境界部分１９へ向けた方向）へ導くことができる。また、ヒートシンク１２の自身の傾斜を利用して、境界部分１９に集まった水を外部に排水することができる。この際、水の流れる先にはオーバーハング部１８が存在することによりヒートシンク１２とＥＣＵハウジング１０との間に水が入りにくい。

以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）ヒートシンク１２の上面には、車幅方向における略中央に向かうにつれて肉厚が薄くなるように、傾斜面Ｓ１,Ｓ２を設けた。これにより、たとえばステアリングコラム５に付着した結露水や水（雨水等）が、コラムスペーサ９を介してヒートシンク１２の上面に滴下したとしても、傾斜面Ｓ１,Ｓ２およびヒートシンク１２の自身の傾斜を利用して、意図した方向に排水することができる。

（２）また、車幅方向に傾ける必要が無いのでヒートシンク１２の設置自由度が確保できる。ヒートシンク１２の上面に設けられたリブにより水を堰き止める従来のヒートシンクと異なり、ヒートシンク１２を水平面に対して車幅方向に傾斜して取り付けることが不要なので、特にレイアウト上の都合でヒートシンク１２を車幅方向において傾けられない車種に好適である。

（３）また、傾斜面Ｓ１,Ｓ２は、平板状のヒートシンク１２の上部の一部分を除去する形で設けられている。これにより、平板状のヒートシンク上面に補強兼水案内用のリブが設けられた従来のヒートシンク（オーバーハング部）に比べて、余分な材料（アルミニウム）を使用することなく、排水機能を確保することができる。また、ヒートシンク１２の軽量化を図ることができる。さらに、ヒートシンク１２の上面の水の流れを案内するための余分な突出部などを設ける必要がないので、ヒートシンク１２の設置自由度を確保することもできる。

（４）ヒートシンク１２には、ＥＣＵハウジング１０に対して排水方向へ突出するオーバーハング部１８を設けた。これにより、ヒートシンク１２の上面に滴下した水や結露水等が排水される際、ヒートシンク１２とＥＣＵハウジング１０との隙間からＥＣＵ内部へ水浸入することを抑制することができる。

（５）傾斜面Ｓ１,Ｓ２は、コネクタ挿入口１５ａ〜１５ｃに対して遠ざかるほど下方へ傾斜する。このため、特に、車幅方向における左右両側にコネクタ接続部を有するＥＣＵに好適である。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・ヒートシンク１２の傾斜面Ｓ１,Ｓ２の境界部分１９は、必ずしも車幅方向における中央に設置しなくてもよい。排水したい方向の直下に、たとえばコネクタ挿入口１５ａ〜１５ｃ等のように水に弱い部材さえなければ、ヒートシンク１２の上面に対してどの位置に設定してもよい。この場合であっても、本実施形態の（１）〜（５）と同様の効果が得られる。

・本実施形態でのコネクタ挿入口１５ａ〜１５ｃは、車幅方向における左右に設けなくてもよい。たとえば、減速機ハウジング６からステアリングハンドルに沿う方向（前後方向）の両端部に設けられてもよい。この場合、ヒートシンク１２の境界部分１９は、車両の前方側の端部のコネクタ挿入口から離れたところに設ける。このようにしても、本実施形態の（１）〜（５）と同様な効果が得られる。

・本実施形態での車幅における傾斜面Ｓ１、Ｓ２の傾斜の度合いは、取り付けられる減速機ハウジング６の形状に合わせて適宜に変更してもよい。
・傾斜面は２つでなくてもよい。たとえばコネクタ接続部が一箇所の場合など、当該コネクタ接続部と反対方向に向かうにつれて肉厚が薄くなるように傾斜する１つの傾斜面を設けてもよい。

・また、３つ以上の傾斜面を組み合わせて排水経路を制御してもよい。傾斜方向および傾斜度合いは適宜調節する。
次に、前記実施形態から把握できる技術的思想をその効果と共に追記する。

（イ）前記モータの回転力を減速する減速機が収容される減速機ハウジングを有し、前記ハウジングは前記減速機ハウジングの直下に設けられること。
（ロ）前記傾斜面は、前記上面を含む前記ハウジングの一部分を除去するかたちで設けられること。

１…電動パワーステアリング装置、３…ステアチングシャフト、４…コラムシャフト、５…ステアリングコラム、６…減速機ハウジング、７…センサハウジング、８ａ…連結部、９…コラムスペーサ、１０…ＥＣＵハウジング、１０a…ＥＣＵハウジングの開口部、１１ａ,１１ｂ…ＥＣＵハウジング側延出部、１２…ＥＣＵヒートシンク、１３ａ,１３ｂ…接続部、１４…電動モータ、１５ａ〜１５ｃ…コネクタ挿入口、１６ａ,１６ｂ…ヒートシンク側延出部、１７…突出部、１８…オーバーハング部、１９…境界部分、Ｓ１,Ｓ２…傾斜面。

Claims (2)

1. 車体に対して上下に傾斜して設けられるステアリングコラムと、
   前記ステアリングコラムに内包されるステアリングシャフトと、
   前記ステアリングシャフトに対して補助操作力を付与するモータと、
   前記モータを制御する制御部が収容されるハウジングと、を備え、
   前記ハウジングは前記ステアリングコラムの下方かつ前記ステアリングコラムと同じ方向へ傾斜して設けられる電動パワーステアリング装置において、
   前記ハウジングの上面には、当該上面に滴下する液体の流れを案内することにより当該液体の排水系路を制御する傾斜面が設けられ、
   前記傾斜面は、車幅方向において隣接する第１および第２の傾斜面を有し、
   前記第１および第２の傾斜面は車幅方向における互いの境界部分に向かうにつれて下方へ傾斜し、
   前記ハウジングは、前記制御部を上方から収容するための開口部を有するハウジング本体と、前記開口部を上から塞ぐ蓋とを有し、
   前記蓋の縁において、前記ハウジングの上面としての前記蓋の上面を伝って液体がこぼれる部分には、前記ハウジング本体の側部に対して外方へ突出する突出部が設けられている電動パワーステアリング装置。
2. 請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、
   前記蓋はヒートシンクを兼ねる電動パワーステアリング装置。