JP6661428B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
ステアリングホイール側の第1シャフトと、
前記第1シャフトの回転を直線運動として車輪に伝達する第2シャフトと、
前記第2シャフトに連結されて操舵駆動力を付与するモータ及び前記モータを制御する制御回路を一体的に含むモータユニットと、
前記第1シャフト及び前記第2シャフトを内部に収容する筐体と
を含むステアリングギアボックスを有する電動パワーステアリング装置であって、
前記電動パワーステアリング装置は、前記第1シャフトを貫通させるために車体フレームに形成された孔部に配置されるグロメットをさらに備え、
前記筐体は、
上下方向に延在して前記第1シャフトを収容する第1収容部と、
横方向に延在して前記第2シャフトを収容する第2収容部と
を含み、
前記第1収容部には、前記筐体内部の熱を放出する通気口が形成され、
前記グロメットは、前記第1収容部の周囲において前記通気口を覆う通気口カバーを備え、
前記通気口カバーは、前記通気口の下方に開口部が形成される
ことを特徴とする。
本発明の他の態様に係る電動パワーステアリング装置は、
ステアリングホイール側の第1シャフトと、
前記第1シャフトの回転を直線運動として車輪に伝達する第2シャフトと、
前記第2シャフトに連結されて操舵駆動力を付与するモータ及び前記モータを制御する制御回路を一体的に含むモータユニットと、
前記第1シャフト及び前記第2シャフトを内部に収容する筐体と
を含むステアリングギアボックスを有する電動パワーステアリング装置であって、
前記電動パワーステアリング装置は、前記第1シャフトを貫通させるために車体フレームに形成された孔部に配置されるグロメットをさらに備え、
前記筐体は、
上下方向に延在して前記第1シャフトを収容する第1収容部と、
横方向に延在して前記第2シャフトを収容する第2収容部と
を含み、
前記第1収容部には、前記筐体内部の熱を放出する通気口が形成され、
前記グロメットは、前記第1収容部の周囲において前記通気口を覆う通気口カバーを備え、
前記通気口は、前記第2シャフトの長手方向のうち前記モータユニットとは反対側に面して形成される
ことを特徴とする。
本発明によれば、通気口の下方には第2シャフトが存在することとなる。このため、通気口の下方からの水、塵等の浸入は、第2シャフトを収容する第2収容部により防止し易くなる。
<A−1.構成>
[A−1−1.全体構成]
図1は、本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置12(以下「EPS装置12」という。)を搭載した車両10の概略構成図である。図2は、本実施形態のEPS装置12及びその周辺を簡略的に示す斜視図である。図1に示すように、EPS装置12は、運転者の操舵力を車輪58(操舵輪)に直接伝達するマニュアル操舵系20と、運転者の操舵をアシストする操舵アシスト系22とを備える。操舵アシスト系22は、操舵アシスト力Fasiを生成するアシスト駆動系30と、操舵アシスト力Fasiを制御するアシスト制御系32とを有する。さらに、本実施形態のEPS装置12は、放熱を行う放熱機構34を備える。放熱機構34は、ベントフィルタ162と、ベントフィルタ162を保護するグロメット100を有する(詳細は後述する。)。
(A−1−2−1.マニュアル操舵系20の概要)
マニュアル操舵系20は、車輪58に加え、ステアリングホイール50と、ステアリング軸52と、中間ジョイント54と、ステアリングギアボックス56(以下「ギアボックス56」ともいう。)とを有する。中間ジョイント54は、2つのユニバーサルジョイント60a、60bと、その間に配置された軸部62とを有する。
図3は、本実施形態のステアリングギアボックス56及びその周辺を示す第1断面斜視図である。図3は、概ねピニオン軸70の軸方向に沿った断面を示している。図2及び図3に示すように、本実施形態のピニオン軸70は、グロメット100を介して図示しない車室側に連通している。
(A−1−3−1.アシスト駆動系30)
アシスト駆動系30(図1)は、操舵アシスト力Fasiを生成及び付与するものであり、電動モータ120(以下「モータ120」ともいう。)及び減速機122を備える。モータ120は、減速機122を介してラック軸72に連結されている。
図4は、本実施形態のステアリングギアボックス56及びその周辺を示す第2断面斜視図である。図4は、概ねピニオン軸70の軸に垂直方向の断面を示している。アシスト制御系32は、モータ120を制御するものであり、トルクセンサ130(図1、図3、図4)と、車速センサ132(図1)と、電子制御装置134(以下「ECU134」という。)(図1、図2)とを有する。
(A−1−4−1.放熱機構34の概要)
放熱機構34は、ステアリングギアボックス56内の熱をギアボックス56の外部に放出する。ギアボックス56の筐体76は、基本的に(すなわち、通気口160を除いて)密閉構造となっている。
図3及び図4に示すように、通気口160は、トルクセンサ130(操作量センサ)の近傍に(より具体的にはピニオン軸70の長手方向において同じ位置に)配置される。また、図2の通気口カバー112の位置からわかるように、通気口160は、ピニオン軸70の長手方向に面して形成される。
ベントフィルタ162は、筐体76の第1収容部90に形成された貫通孔164(図4)に挿入されて通気口160を形成する。ベントフィルタ162は、固定部170、フィルタ部172、保護カバー174及びシール部176を有する。固定部170は、ベントフィルタ162を第1収容部90に固定する。フィルタ部172は、通気性及び撥水性を有する膜(図示せず)を含む。保護カバー174は、フィルタ部172よりも外側に配置されてフィルタ部172を保護する。シール部176は、第1収容部90の貫通孔164をシールする。
図5は、本実施形態のステアリングギアボックス56及びその周辺を示す斜視図である。上記のように、グロメット100は、シール部110からラック軸72に沿って下方に延在して通気口160を覆う通気口カバー112を有する。通気口カバー112は、第1収容部90の周囲においてベントフィルタ162に対して所定距離Dを空けてベントフィルタ162(又は通気口160)を覆う。所定距離Dは、通気口カバー112により通気口160を閉塞せず且つ十分な通気性を確保できると共に、通気口カバー112によりベントフィルタ162に対する水又は塵の浸入を防止可能な距離に設定される。
以上説明したように、本実施形態によれば、操舵駆動力Fmを付与するモータ120及びECU134(制御回路)を一体的に含むモータユニット136が、ラック軸72(第2シャフト)を収容する第2収容部92に隣接して配置される場合(図1、図2)であっても、筐体76内部の熱(モータ120の動作に伴う熱を含む。)を、ピニオン軸70(第1シャフト)を収容する第1収容部90の通気口160を介して放出することができる(図3〜図5)。このため、防水性、防塵性等を向上するために第2収容部92を基本的に密閉構造とした場合であっても、第2収容部92内を冷却することが可能となる。その際、ラック軸72を収容する第2収容部92よりも、ピニオン軸70を収容する第1収容部90の方が高い位置に配置される(図1、図2)。従って、熱せられた空気は第2収容部92から第1収容部90へと流れるため、効率的に放熱することができる。
なお、本発明は、上記実施形態に限らず、本明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
上記実施形態では、運転者による操舵トルクTstrをそのまま前輪58に伝達する構成(以下、「直接伝達方式」ともいう。)であったが、ステアバイワイヤ式の電動パワーステアリング装置にも適用可能である。
上記実施形態において、ギアボックス56では、ピニオン軸70及びラック軸72(換言すると、ラック・アンド・ピニオン機構)を用いて操舵トルクTstrをステアリングホイール50から車輪58に伝達した(図1)。しかしながら、例えば、ステアリングホイール50側の第1シャフトの回転を、第2シャフトが直線運動として車輪58に伝達する観点からすれば、これに限らず、回転運動を直線運動に変換するその他の機構を用いることも可能である。
上記実施形態において、筐体76は、通気口160以外が密閉構造であった(図2等参照)。しかしながら、例えば、通気口カバー112をグロメット100に設ける観点からすれば、これに限らず、通気口160以外において第1収容部90又は第2収容部92に別の通気口を設けることも可能である。
上記実施形態では、グロメット100の通気口カバー112によりベントフィルタ162の正面、上側、左側及び右側を覆った(図3〜図5)。しかしながら、例えば、通気口カバー112の存在自体に着目すれば、通気口カバー112は、その他の位置(例えば、ベントフィルタ162の正面及び上側のみ)でベントフィルタ162を覆うことも可能である。
上記実施形態では、モータユニット136は、筐体76に隣接して(換言すると筐体76の外部に)配置されることを想定していた(図2参照)。しかしながら、モータユニット136を筐体76の内部に配置してもよい。
上記実施形態では、トルクセンサ130を筐体76の内部に配置した(図3、図4)。しかしながら、ステアリングホイール50の操作量を検出する操作量センサを筐体76内に配置する観点からすれば、これに限らない。例えば、トルクセンサ130に加え又はトルクセンサ130に代えて、ステアリングホイール50の舵角[deg]を検出する舵角センサを筐体76(第1収容部90)内に配置してもよい。
上記実施形態において、通気口160は、トルクセンサ130の近傍に配置された(図3、図4)。しかしながら、例えば、第1収容部90において放熱する観点からすれば、通気口160をトルクセンサ130から離れた位置に配置することも可能である。
上記実施形態では、ベントフィルタ162を用いて通気口160を形成した(図3、図4)。しかしながら、例えば、通気口カバー112をグロメット100に設ける観点からすれば、ベントフィルタ162を省略することも可能である。
56…ステアリングギアボックス 58…車輪
70…ピニオン軸(第1シャフト) 72…ラック軸(第2シャフト)
76…筐体 90…第1収容部
92…第2収容部 100…グロメット
102…車体フレーム 110…シール部
112…通気口カバー 120…モータ
130…トルクセンサ(操作量センサ) 134…ECU(制御回路)
136…モータユニット 138…出力端子
160…通気口 162…ベントフィルタ
164…貫通孔 204…開口部
D…所定距離 Fm…操舵駆動力
Tstr…操舵トルク(操作量)
Claims (8)
- ステアリングホイール側の第1シャフトと、
前記第1シャフトの回転を直線運動として車輪に伝達する第2シャフトと、
前記第2シャフトに連結されて操舵駆動力を付与するモータ及び前記モータを制御する制御回路を一体的に含むモータユニットと、
前記第1シャフト及び前記第2シャフトを内部に収容する筐体と
を含むステアリングギアボックスを有する電動パワーステアリング装置であって、
前記電動パワーステアリング装置は、前記第1シャフトを貫通させるために車体フレームに形成された孔部に配置されるグロメットをさらに備え、
前記筐体は、
上下方向に延在して前記第1シャフトを収容する第1収容部と、
横方向に延在して前記第2シャフトを収容する第2収容部と
を含み、
前記第1収容部には、前記筐体内部の熱を放出する通気口が形成され、
前記グロメットは、前記第1収容部の周囲において前記通気口を覆う通気口カバーを備え、
前記通気口カバーは、前記通気口の下方に開口部が形成される
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - ステアリングホイール側の第1シャフトと、
前記第1シャフトの回転を直線運動として車輪に伝達する第2シャフトと、
前記第2シャフトに連結されて操舵駆動力を付与するモータ及び前記モータを制御する制御回路を一体的に含むモータユニットと、
前記第1シャフト及び前記第2シャフトを内部に収容する筐体と
を含むステアリングギアボックスを有する電動パワーステアリング装置であって、
前記電動パワーステアリング装置は、前記第1シャフトを貫通させるために車体フレームに形成された孔部に配置されるグロメットをさらに備え、
前記筐体は、
上下方向に延在して前記第1シャフトを収容する第1収容部と、
横方向に延在して前記第2シャフトを収容する第2収容部と
を含み、
前記第1収容部には、前記筐体内部の熱を放出する通気口が形成され、
前記グロメットは、前記第1収容部の周囲において前記通気口を覆う通気口カバーを備え、
前記通気口は、前記第2シャフトの長手方向のうち前記モータユニットとは反対側に面して形成される
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 請求項1又は2に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記ステアリングギアボックスは、前記筐体の内部において前記第1シャフトの周囲に配置されて前記ステアリングホイールの操作量を検出する操作量センサを備え、
前記通気口は、前記操作量センサの近傍に配置される
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記筐体は、前記通気口以外が密閉構造である
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記ステアリングギアボックスは、前記第1収容部に形成された貫通孔に挿入されて前記通気口を形成し且つ通気性及び撥水性を有するベントフィルタをさらに備え、
前記グロメットの前記通気口カバーは、前記第1収容部の周囲において所定距離を空けて前記ベントフィルタを覆う
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記通気口カバーは、前記孔部に配置されるシール部から前記第1シャフトに沿って下方に延在する
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 請求項6に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記通気口は、前記第2シャフトの長手方向に面して形成される
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 請求項3に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記操作量センサの出力端子は、前記第2シャフトの長手方向のうち前記モータユニットの側に面して形成される
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
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