WO2004110848A1 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

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WO2004110848A1
WO2004110848A1 PCT/JP2004/008582 JP2004008582W WO2004110848A1 WO 2004110848 A1 WO2004110848 A1 WO 2004110848A1 JP 2004008582 W JP2004008582 W JP 2004008582W WO 2004110848 A1 WO2004110848 A1 WO 2004110848A1
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WO
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steering
heat
gear
electric power
motor
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/008582
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English (en)
French (fr)
Inventor
Atsushi Maeda
Kazuo Chikaraishi
Original Assignee
Nsk Ltd.
Nsk Steering Systems Co., Ltd.
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Publication date
Application filed by Nsk Ltd., Nsk Steering Systems Co., Ltd. filed Critical Nsk Ltd.
Priority to JP2005507007A priority Critical patent/JPWO2004110848A1/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0403Power-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
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/22Arrangements for cooling or ventilating by solid heat conducting material embedded in, or arranged in contact with, the stator or rotor, e.g. heat bridges
    • H02K9/223Heat bridges
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33Drive circuits, e.g. power electronics
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • H02K7/1163Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears where at least two gears have non-parallel axes without having orbital motion
    • H02K7/1166Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears where at least two gears have non-parallel axes without having orbital motion comprising worm and worm-wheel
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/22Arrangements for cooling or ventilating by solid heat conducting material embedded in, or arranged in contact with, the stator or rotor, e.g. heat bridges
    • H02K9/227Heat sinks

Definitions

  • the present invention relates to an electric power steering device that generates an auxiliary steering torque from an electric motor in accordance with a steering torque applied to a steering wheel, decelerates the gear by a gear mechanism, and transmits the reduced power to an output shaft of the steering mechanism.
  • a so-called power steering device that performs steering assistance using an external power source is widely used.
  • a vane type hydraulic pump has been used as a power source for a power steering device, and the hydraulic pump has often been driven by an engine.
  • this type of power steering system has a large engine drive loss due to the constant drive of the hydraulic pump (several horsepower to ten horsepower at maximum load). It was difficult to adopt, and even in a vehicle with a relatively large displacement, it was inevitable that the driving fuel efficiency would not be ignored.
  • an electric power steering device (Electric Power Steering, hereinafter referred to as EPS) using an electric motor as a power source
  • EPS uses an in-vehicle battery as the power source for the electric motor, so there is no direct engine drive loss, and since the electric motor is started only during steering assist, a reduction in running fuel efficiency can be suppressed. It has features such as extremely easy control.
  • an auxiliary steering torque is generated from an electric motor in response to the steering torque applied to the steering wheel and decelerated by a power transmission mechanism that is a reduction gear. This is transmitted to the output shaft of the steering mechanism.
  • a reduction gear that reduces the rotation of the electric motor to increase the energizing torque can have a high reduction ratio
  • Worm gear units are generally used because the shafts are staggered and the layout is excellent.
  • a worm wheel is combined with a worm on the drive shaft side of the electric motor, and the worm wheel is connected to the output shaft of the steering mechanism (for example, (Pinion shaft, column shaft).
  • backlash is indispensable in order to transmit rotation smoothly, but if there is backlash, the tooth surface may be hit at the time of reversal and a tapping sound may be generated. .
  • a combination of a metal worm and a worm wheel whose teeth are made of a synthetic resin material is generally used in order to reduce the hitting sound and transmit the rotation smoothly.
  • the worm gear reducer is a mechanism for transmitting the rotation of the staggered shaft, and the tooth surface between the worm and the worm wheel is transmitted by sliding contact, which causes a sliding loss. Even in the case of gears that can be operated in reverse for steering systems, the transmission efficiency is about 90%.
  • the 10% loss results in heat generation at the joints, and the greater the transmitted power, the greater the heat generation, but the teeth of the worm wheel are made of resin and the metal has a thermal conductivity of metal.
  • the temperature of the joint between the worm and the worm wheel is very easy to rise because the heat is hard to escape compared to the worm.
  • FIG. 17 is a longitudinal sectional view of a conventional pinion assist type electric power steering device.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view of a main part of the pinion assist type electric power steering apparatus shown in FIG.
  • an output shaft 5 composed of a pinion shaft is connected to a front side of the stub shaft 1 as an input shaft to the device.
  • the stub shaft 1 is connected at the rear end to a steering shaft (not shown) to which a steering wheel (not shown) is fixed.
  • a rack 2 of a steering gear mechanism is connected to the output shaft 5 (pinion shaft).
  • the rack 2 is elastically urged toward an output shaft (pinion shaft) 5 by an elastic body 3 or the like and is constantly pressed.
  • the base end of the torsion bar 1 a is press-fitted and fixed to the output shaft 5, and the torsion bar la extends inside the hollow input shaft 1, and the tip thereof is at the end of the input shaft 1. It is fixed. ⁇
  • Grooves 4 for torque detection are formed on the vehicle front side of the input shaft 1, and a sleeve 7 of a torque sensor is disposed radially outward of these grooves 4.
  • a coil 6, a substrate and the like are provided radially outward of the sleeve 7. Note that a sensor substrate 30 is fixed to the sensor housing 40 adjacent thereto.
  • the output shaft 5 is provided with a worm wheel 9 corresponding to the worm 8 connected to the output shaft of the brushless motor M.
  • the tooth portion 9a of the worm wheel 9 is formed by coating a metal core 9b with a synthetic resin.
  • a brushless motor M model 11 is connected to the gear housing 10 housing the worm wheel 9, and a coil is wound around a laminated core inside the motor case 11. There is a one-time turn-around station.
  • a cylindrical A permanent magnet 14 for rotational drive is mounted on the outside diameter side of the brushless motor M 13 composed of a laminated iron core.
  • the support shaft 13a of the mouth 13 and the support shaft 8a of the worm 8 are connected by a spline fitting portion, and both are movable in the axial direction and cannot rotate relative to each other.
  • the supporting shaft 8a of the worm 8 is connected to the gear housing 10 by a pair of bearings 15 and 16, and the drive shaft of the opening 13 is connected to the motor case 11 by a pair of bearings 17 and 18. It is rotatably supported.
  • the output shaft 5 is rotatably supported on the gear housing 10 by a pair of bearings 19 and 20, and the input shaft 1 is rotatably supported by the bearing 21 on the sensor housing 40 integrated with the gear housing 10 respectively. I support it.
  • the steering force generated when the driver steers a steering wheel is applied to an input shaft 1, a torsion bar, an output shaft 5, and a rack and pinion rotatably supported by an upper column (not shown), a sensor housing 40. It is transmitted to steered wheels (not shown) via a steering system, tie rods, and the like.
  • the rotational force of the brushless motor M is transmitted to the output shaft 5 via the worm 8 and the worm wheel 9, and by appropriately controlling the rotational force and the rotational direction of the brushless motor M.
  • an appropriate steering assist torque can be applied to the output shaft 5.
  • FIGS. 17 and 18 showing the conventional example, arrows indicate heat transfer paths in which the transmission loss at the gear engagement portion has been converted.
  • the transmission path is a
  • heat is radiated by an aluminum jacket, heat dissipation fins + forced air cooling, water cooling jacket, etc.
  • Heat dissipation is an official technology.
  • brushless motors are also provided with windings, which are heat-generating parts, on the stator side inside the yoke, which is integrated with or separate from the motor case. The above method is generally used.
  • the case is made of an iron-based material with almost the same thermal expansion coefficient as that of the case, so that the case and the case can be securely fixed. It is manufactured by deep drawing in order to manufacture. Therefore, it was difficult to make the shape of the radiation fin, and the heat radiation was poor.
  • the brushless motor must be enlarged in order to maintain the output of the brushless motor, the layout will be poor, and the brushless motor will be downsized in order to improve the layout. If it does, there is a problem that high output cannot be obtained.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-1646461 discloses a motor flange provided with a heat radiating fin.
  • An object of the present invention is to provide an electric power steering device which is less affected by heat by a power assisting electric motor.
  • a steering wheel includes: a power assisting electric motor; an electronic control unit for controlling the electric motor; and a gear mechanism for transmitting a rotational drive of the electric motor to a steering mechanism.
  • an auxiliary steering torque is generated from an electric motor in the evening in accordance with the steering torque applied to the steering wheel, and is reduced by a gear mechanism and transmitted to an output shaft of the steering mechanism.
  • the present invention provides an electric power steering device characterized in that:
  • the heat dissipation of the gear housing is improved, and / or Provides an electric power steering device capable of improving the heat dissipation of the entire reduction gear and prolonging the life of the reduction gear.
  • An electric power steering apparatus is configured such that an auxiliary steering torque is generated from an electric motor in accordance with a steering torque applied to a steering wheel, and the output shaft of the steering mechanism is decelerated by a gear mechanism.
  • the gear mechanism has at least one surface of a gear having a tooth portion made of a synthetic resin coated with a heat-radiating coating film having a higher emissivity than at least one surface material of the gear. This is the feature.
  • Another electric power steering apparatus generates an auxiliary steering torque from an electric motor in response to a steering torque applied to a steering wheel, and reduces the speed by a gear mechanism. It is transmitted to the output shaft of the steering mechanism,
  • the gear mechanism is characterized in that at least one surface of a gear having a tooth portion made of a synthetic resin and the inside of a gear housing that houses the gear are coated with a heat-radiating coating film having a higher emissivity than at least the material of the coating surface.
  • Another electric power steering apparatus generates an auxiliary steering torque from an electric motor in response to a steering torque applied to a steering wheel, and reduces the speed by a gear mechanism. It is transmitted to the output shaft of the steering mechanism,
  • the gear mechanism includes at least one surface of a gear having a tooth portion made of a synthetic resin, the inside of a gear housing that houses the gear, and the outside of the gear housing at least with a heat-radiating coating film having a higher emissivity than the material of the covered surface. It is characterized by being coated.
  • At least one surface of the gear having the teeth made of synthetic resin is coated with a heat-radiating coating film having a higher emissivity than at least the coating surface material.
  • a gear directly from the resin-made tooth portion of the worm wheel (a resin gear (a gear in which at least the tooth portion is formed of resin in this specification is referred to as a resin gear))
  • the second aspect of the present invention it is possible to improve the heat radiation of the brushless motor without increasing the size of the brushless motor, and to provide an electric motor equipped with a small, high-output, low-cost brushless motor. Provide a power steering device.
  • the electric power steering apparatus generates an auxiliary steering torque from the electric motor in accordance with the steering torque applied to the steering wheel, and reduces the speed of the steering mechanism by the gear mechanism.
  • the electric motor is a brushless motor whose motor case is manufactured by deep drawing,
  • At least the outer peripheral surface of the motor case is covered with a heat-radiating coating film whose heat emissivity is higher than that of the case material.
  • the cooling method (radiation fin, forced air cooling, water cooling) according to the existing technology cannot be used, and the motor case needs to be deeply drawn.
  • the EPS using the manufactured brushless motor at least the outer surface of the motor case was covered with a heat-radiating paint J3 Mo, whose heat emissivity was higher than that of the material. Heat can be dissipated directly from the motor case, so that the heat dissipation of the brushless motor can be improved without increasing the size of the brushless motor, and a small, high-output, low-cost brushless motor can be provided.
  • the third aspect of the present invention is an electric power steering that can efficiently cool each element of the EPS by preventing heat radiation (radiant heat) of one element of the EPS from being transmitted to other elements.
  • a ring device is provided.
  • An electric power steering apparatus is configured such that an auxiliary steering torque is generated from an electric motor in accordance with a steering torque applied to a steering wheel, and the output of the steering mechanism is decelerated by a gear mechanism.
  • an auxiliary steering torque is generated from an electric motor in accordance with a steering torque applied to a steering wheel, and the output of the steering mechanism is decelerated by a gear mechanism.
  • a range in which the outward normal line of the electric motor surface does not intersect with the gear housing for accommodating the resin gear of the gear mechanism is covered with a heat-radiating coating film having an emissivity higher than at least the covering surface material. I do.
  • Another electric power steering apparatus is configured such that an auxiliary steering torque is generated from an electric motor in accordance with a steering torque applied to a steering wheel, and is reduced by a gear mechanism to perform steering. In what is transmitted to the output shaft of the mechanism,
  • a range in which the outward normal line of the heat sink surface of the electronic control unit does not intersect with the gear housing that houses the resin gear of the gear mechanism is covered with a heat-radiating coating film having an emissivity higher than at least the coating surface material. It is characterized.
  • Another electric power steering device generates an auxiliary steering torque from an electric motor according to a steering torque applied to a steering wheel, and reduces the speed by a gear mechanism. And transmit it to the output shaft of the steering mechanism,
  • An electronic control unit and the electric motor are arranged so that the motors do not cross each other.
  • the heat radiation rate of the electric brush motor can be improved, and the electric brush motor can be reduced in size. Electric power that can achieve higher output and lower cost A steering device is provided.
  • An electric power steering apparatus is configured such that an auxiliary steering torque is generated from an electric brush motor in accordance with a steering torque applied to a steering wheel, and the steering mechanism is decelerated by a gear mechanism. Wherein the rotor and the Z or the brush holder in the electric brush motor are coated with a heat-radiating coating film having a higher emissivity than at least the coating surface material.
  • Another electric power steering apparatus generates an auxiliary steering torque from an electric brush motor in accordance with a steering torque applied to a steering wheel, and reduces the speed by a gear mechanism. Transmission to the output shaft of the steering mechanism,
  • the inner peripheral surface of the electric brush motor is coated with a heat-radiating coating film having a higher emissivity than at least the coating surface material.
  • Another electric power steering apparatus generates an auxiliary steering torque from an electric brush motor in accordance with a steering torque applied to a steering wheel, and reduces the speed by a gear mechanism.
  • an auxiliary steering torque from an electric brush motor in accordance with a steering torque applied to a steering wheel, and reduces the speed by a gear mechanism.
  • the inner and outer peripheral surfaces of the yoke in the electric brush motor are coated with a heat-radiating coating film having a higher emissivity than at least the coating surface material.
  • Another electric power steering apparatus generates an auxiliary steering torque from an electric brush motor in accordance with a steering torque applied to a steering wheel, and reduces the speed by a gear mechanism. Transmission to the output shaft of the steering mechanism,
  • the inner peripheral surface of the yoke, the rotor and / or the brush holder in the electric brush model is coated with a heat-radiating coating film having a higher emissivity than at least the coating surface material.
  • Yet another electric power steering device is: An auxiliary brush torque is generated from an electric brush motor in accordance with the steering torque applied to the steering wheel, and is reduced by a gear mechanism and transmitted to an output shaft of the steering mechanism.
  • the inner and outer peripheral surfaces of the yoke, the rotor and / or the brush holder are coated with a heat-radiating coating film having a higher emissivity than at least a coating surface material.
  • the heat dissipation rate of the electric brush motor is improved, and High output and low cost can be achieved.
  • Solid solutions can be prepared by firing at S n 0 2 and S b 2 ⁇ 5 were wet-mixed, dried eg 1 2 5 0 ° C. To be added to the paint, particles pulverized to an average particle size of 10 m or less, preferably 5 / im or less are used.
  • the resin used for the coating material examples include not only heat-resistant resins such as silicone resin, polyamide-imide resin, polyimide resin, and fluororesin, but also alkyd resin, polyester resin, epoxy resin, polyurethane resin, phenol resin, and melamine. Including resin, acrylic resin, vinyl resin, petroleum resin, polyamide resin, nitrocellulose, etc.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a pinion assist type electric power steering apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of the pinion assist type electric power steering device shown in FIG.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a pinion assist type electric power steering device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part of the pinion assist type electric power steering device shown in FIG.
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a pinion assist type electric power steering device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part of the pinion assist type electric power steering apparatus shown in FIG.
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view of an electric power steering device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of an electric power steering device according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a sectional view of an electric power steering device according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a sectional view of an electric power steering device according to a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a side view of the electric power steering apparatus shown in FIG.
  • FIG. 12 is a longitudinal sectional view of an electric power steering device according to an eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a longitudinal sectional view of an electric power steering device according to a ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a vertical sectional view of the electric power steering apparatus according to the tenth embodiment of the present invention. It is sectional drawing.
  • FIG. 15 is a longitudinal sectional view of the electric power steering device according to the eleventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a longitudinal sectional view of the electric power steering device according to the 12th embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a longitudinal sectional view of a conventional pinion assist type electric power steering device.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view of a main part of the pinion assist type electric power steering device shown in FIG. Embodiment of the Invention
  • the first to third embodiments relate to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a pinion assist type electric power steering device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of the pinion assist type electric power steering device shown in FIG.
  • an output shaft 5 composed of a pinion shaft is connected to a vehicle front side of a stub shaft 1 serving as an input shaft of the illustrated device.
  • the stub shaft 1 is connected at its rear end to a steering shaft (not shown) to which a steering wheel (not shown) is fixed.
  • a rack 2 of a steering gear is connected to a pinion shaft 5 serving as the output shaft.
  • the rack 2 is elastically urged toward the output shaft (pinion shaft) 5 by the elastic member 3 or the like and is constantly pressed.
  • the base end of the transmission chamber 1a is press-fitted and fixed to the output shaft 5.
  • the member 1 a extends inside the hollow input shaft 1, and its tip is fixed to the end of the input shaft 1.
  • Grooves 4 for torque detection are formed on the vehicle front side of the input shaft 1, and a sleeve 7 for detection is arranged radially outward of these grooves 4.
  • a coil 6 and a substrate 30 are provided radially outward of the sleeve 7.
  • An electronic control unit (ECU) (not shown) is provided adjacent to these.
  • the output shaft 5 is provided with a form wheel 9 which is compatible with a worm 8 which is a drive shaft of the brushless model M.
  • the tooth portion 9a of the worm wheel 9 is formed by coating the core 9b with a synthetic resin.
  • the gear housing 10 is connected to a brushless motor M motor case 11. Inside the motor housing 11, there is a coiled winding stay (laminated iron core) 12. It is.
  • a cylindrical rotary drive permanent magnet 14 is mounted on the outer diameter side of the mouth 13 of the brushless motor M.
  • the mouth 13 and the worm 8 are connected by a spline fitting portion, and both are movable in the axial direction and cannot rotate relative to each other.
  • the worm 8 is mounted on the gear housing 10 by a pair of bearings 15 and 16 and the rotor 1
  • the drive shaft 3 is rotatably supported on the motor case 11 by a pair of bearings 17 and 18, respectively.
  • the output shaft 5 is rotatably supported by the pair of bearings 19 and 20 on the gear housing 35, and the input shaft 1 is rotatably supported on the lower column by the bearing 21.
  • the gear housing 10 and the motor case 11 are integrated.
  • the steering force generated by the driver steering the steering wheel (not shown) is transmitted via the input shaft 1, the torsion bar la, the output shaft 5, the rack and pinion type steering device, the tie rods, and the like. Is transmitted to the steered wheels that do not.
  • the torque of the brushless motor M is transmitted to the output shaft 5 through the worm 8 and the worm wheel 9, and by appropriately controlling the torque and the rotation direction of the brushless motor M, An appropriate steering assist torque can be applied to the output shaft 5.
  • FIGS. 1 and 2 show an embodiment in which a heat-releasing coating is applied to at least one surface of a resin tooth portion 9 a of a worm wheel 9.
  • the heat transfer path converted from the transmission loss at the gear mating part by the heat dissipating coating is: a) Worm (8) ⁇ Bearing (15, 16) ⁇ Gear housing (10) b) Wheel tooth (9) a) ⁇ Wheel core (9 b) ⁇ Output shaft (10), Input shaft (1) ⁇ Bearing (19, 20, 21) ⁇ Gear housing (10) c) Wheel resin teeth (9 a ) ⁇ Gear housing (10)
  • the temperature rise of the resin tooth portion 9a (resin gear) of the worm wheel 9 can be moderated.
  • At least one surface of the foam wheel 9 having the teeth 9 a made of a synthetic resin is coated with a heat-radiating coating film having a higher emissivity than at least the coating surface material.
  • radiant heat can be transmitted directly from the resin teeth 9 a (resin gear) of the worm wheel 9 to the inner wall of the gear housing 10, thereby improving the heat radiation of the gear housing 10 and improving the overall worm gear speed reducer.
  • the heat dissipation is improved, and the life of the worm gear reducer having the resin teeth 9 a of the worm wheel 9 can be extended.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a pinion assist type electric power steering device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part of the pinion assisted electric power steering device shown in FIG.
  • the steering force generated when the driver steers a steering wheel is applied to the input shaft 1, the torsion bar la, and the output shaft 5.
  • Rack and pinion type It is transmitted to the steered wheels (not shown) via the steering device, the evening rod, and the like.
  • the torque of the brushless motor M is transmitted to the output shaft 5 via the worm 8 and the worm wheel 9.
  • An appropriate steering assist torque can be applied to the shaft 5.
  • FIGS. 3 and 4 show an embodiment in which a heat-radiating paint is applied to at least one surface of the resin tooth portion 9 a (resin gear) of the worm wheel 9 and the inside of the gear housing 10.
  • the heat dissipating coating improves the absorption rate of the radiant heat of the resin teeth 9a (resin gear) of the worm wheel 9 and the heat dissipation rate of the entire reduction gear, so that the resin teeth 9a of the worm wheel 9 (Resin gear) can be moderated in temperature rise. Therefore, the heat dissipation of the entire worm gear reducer is improved, and the life of the worm gear reducer having the resin teeth 9 a of the worm wheel 9 can be improved.
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a pinion assist type electric power steering device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part of the pinion assist type electric power steering apparatus shown in FIG.
  • the steering force generated by the driver steering the steering wheel is determined by the input shaft 1, the transmission la and the output. It is transmitted to the steered wheels (not shown) via the shaft 5, a rack and pinion type steering device, and an evening rod.
  • the rotational force of the brushless motor M is transmitted to the output shaft 5 via the worm 8 and the worm wheel 9, and the torque and the rotating direction of the brushless motor M are appropriately controlled. This makes it possible to apply an appropriate steering assist torque to the output shaft 5.
  • FIGS. 5 and 6 show an embodiment in which a heat-radiating paint is applied to at least one surface of the resin tooth portion 9 a (resin gear) of the worm wheel 9 and the inner and outer surfaces of the gear housing 10.
  • the heat dissipating coating improves the radiant heat absorption rate of the resin gear teeth 9a (resin gear) of the worm wheel 9, further improves the heat dissipation rate of the gear housing 10, and improves the heat dissipation rate of the entire reduction gear. Therefore, the temperature rise of the resin teeth 9 a (resin gear) of the worm wheel 9 can be reduced. Therefore, the heat dissipation of the entire worm gear reducer is improved, and the life of the worm gear reducer having the resin teeth 9a of the worm wheel 9 can be improved.
  • the heat dissipating paint (hereinafter referred to as the present heat dissipating paint) used in the embodiments of the present invention described above and below is used to convert a near infrared ray (0.75 to 1.5 / xm) to a far infrared ray (1 It is a component that has excellent radiation characteristics in all infrared ranges from 5 to 100 m).
  • This heat dissipation paint is a component that exhibits stable radiation characteristics from low to high temperatures.
  • This heat dissipation paint is a mixture of silicon resin and ceramics, metal oxides, etc. Further, a completely inorganic water-based paint composed of natural silica sand, titanium, zircon, or a special solvent such as an intermetallic compound may be used.
  • the heat dissipating performance of this heat dissipating paint has the ability to decrease by about 10%, that is, 10 ° C when the heating element is 100 ° C and 20 ° C when the heating element is 200 ° C.
  • This heat-radiating paint does not emit harmful gases even at high temperatures, and is odorless and smokeless.
  • This heat-radiating paint has no change such as expansion, cracking or peeling even when heated rapidly, and has both acid resistance, base resistance and water resistance.
  • This heat-radiating paint has a strong coating hardness that can withstand impact, and has excellent adhesion and flexibility that can follow the substrate even when bent.
  • At least one surface of a gear having a tooth portion made of a synthetic resin has a heat radiation higher in emissivity than at least a covering surface material.
  • the fourth embodiment relates to the second aspect of the present invention.
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view of an electric power steering device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the output shaft 5, worm wheel, and pinion shaft shown in the right half of FIG. 2 are not shown, but the omitted mechanism is basically the same as that shown.
  • an output shaft (not shown) has a worm wheel (not shown) combined with a drum 8 which is a drive shaft of a brushless motor M. Is installed.
  • a brushless motor M is integrally mounted on a gear housing 10 of the worm gear reduction mechanism. Inside the motor case 11, there is provided a stay 12 made of a laminated core wound with a coil.
  • a cylindrical rotary drive permanent magnet 14 is mounted on the outer diameter side of the mouth 13 of the brushless motor M.
  • the rotor 13 and the worm 8 are connected by a spline fitting part, and both are movable in the axial direction and cannot rotate relative to each other.
  • the drive shaft of the mouth 13 is rotatably supported by a motor case 11 fixed to the gear housing 10 by a pair of bearings 17, 18.
  • the driver steers the steering wheel (not shown).
  • the steering force generated as a result is transmitted to the steered wheels (not shown) via an input shaft (not shown), a torsion bar (not shown), an output shaft (not shown), a rack and pinion type steering device, and a tie rod. Is transmitted.
  • the torque of the brushless motor M is transmitted to an output shaft (not shown) via the worm 8 and a worm wheel (not shown).
  • an appropriate steering assist torque can be applied to an output shaft (not shown).
  • the brushless motor M model 11 is made of metal and manufactured by deep drawing. On the outside of the yoke 11, a heat radiation coating film having a higher thermal emissivity than the material of the yoke 11 is applied. The heat radiation coating increases the heat radiation rate of the heat generated by the brushless motor M.
  • the motor case 11 is manufactured by deep drawing.
  • the outer surface of at least the case 11 was covered with a heat-radiating coating with a higher heat emissivity than the material of the motor case 11. Heat can be directly radiated from the motor case 11 of the brushless motor M, and by cooling it, the heat dissipation of the brushless motor M can be improved without increasing the size of the brushless motor M, and it is small, high output, and low cost.
  • Brushless moder M can be provided.
  • a brushless motor motor case in which existing cooling technology cannot be used is provided with a heat-radiating coating film whose heat emissivity is higher than that of a motor case material. Cooling by coating with a coating makes it possible to provide a compact, high-output, low-cost module.
  • FIG. 8 is a sectional view of an electric power steering device according to a fifth embodiment of the present invention. It is.
  • an output shaft (not shown) has a worm wheel combined with a worm 8 attached to a drive shaft of a brushless motor M. 9 is installed.
  • a motor case 11 integrally formed with a yoke of a brushless motor M is connected to a gear housing 10 of the worm gear reduction mechanism with a motor flange interposed therebetween.
  • the output shaft 5 is provided with a worm wheel 9 corresponding to the worm 8 mounted on the drive shaft of the brushless motor M.
  • the tooth portion 9a of the worm wheel 9 is formed by coating a metal core 9b with a synthetic resin.
  • the support shaft of the worm 8 is rotatably supported on the gear housing 10 by a pair of bearings 15 and 16, respectively.
  • the steering force generated when the driver steers the steering wheel is divided into an input shaft (not shown), a torsion bar (not shown), an output shaft 5, a rack and pinion type steering device, and a tie rod. And the like, to the steered wheels (not shown).
  • the rotation output of the brushless motor M is transmitted to the output shaft 5 via the worm 8 and the worm wheel 9 to appropriately control the rotation force and rotation direction of the brushless motor M.
  • an appropriate steering assist torque can be applied to the output shaft 5.
  • FIG. 8 is a diagram of a brushless motor M and a gear housing 10 according to a fifth embodiment of the present invention.
  • the hatched portion of the outer surface of the brushless model M's model case yoke 11 is coated with a heat-radiating paint, and the arrows indicate the heat-radiating route and direction of the heat by the heat-radiating paint.
  • the worm wheel 9 which is a resin gear composed of the core metal 9b and the resin tooth 9a
  • the outer surface of the motor case 11 of the brushless motor M except for the part facing the gear housing 10 to be housed is coated with a heat dissipation coating.
  • the heat generated by the brushless motor M is radiated more from the area where the heat-radiating coating is applied.Therefore, the paint is not applied to the part facing the gear housing 10 so that the heat generated by the brushless motor M is generated. This prevents the generated heat from being transmitted to the gear housing 10 that houses the worm wheel 9 that is a resin gear.
  • FIG. 9 is a sectional view of an electric power steering device according to a sixth embodiment of the present invention.
  • an output shaft 5 rotatably supported by a gear housing 10 is connected to the front side of the input shaft 1 in the vehicle.
  • the base end of the torsion bar 1 a is press-fitted and fixed to the input shaft 1, and this torsion bar la extends inside the hollow output shaft 5, and the tip of the torsion bar 1 a is the end of the output shaft 5. It is fixed to.
  • the output shaft 5 is provided with a worm wheel 9 corresponding to the worm 8 mounted on the drive shaft of the brushless motor M.
  • the tooth portion 9a of the worm wheel 9 is formed by coating a metal core 9b with a synthetic resin.
  • a steering shaft 102 rotatably supported by the gear housing 10 via bearings 104 and 105 is fitted and fixed to the front side of the output shaft 5 in the vehicle.
  • An electronic control unit 30 (ECU) is provided adjacent to the gear housing 1. Therefore, the steering force generated by the driver steering the steering wheel (not shown) is applied to the input shaft 1, the torsion bar 5a, the output shaft 5 ', the rack and pinion type steering device, the tie rod, and the like. Via the steering wheel (not shown).
  • the rotational force of the brushless motor M is transmitted to the output shaft 5 via the worm 8 and the worm wheel 9.
  • the output An appropriate steering assist torque can be applied to the shaft 5.
  • the electronic control unit 30 In the electronic control unit 30 (ECU) and the gear housing 10 of the sixth embodiment shown in FIG. 9, the electronic control unit 30 is provided with a heat sink 31 indicated by a hatched portion.
  • the heat sink 31 is coated with a heat radiating paint, and the arrows indicate the heat radiating path and direction of the heat by the heat radiating paint.
  • a heat-radiating coating is applied to the surface of the heat sink 31 of the electronic control unit 30 (ECU) except for the portion facing the gear housing 10 that houses the worm wheel 9 made of a resin gear. Have been.
  • the heat generated by the heat sink 31 of the electronic control unit 30 (ECU) is dissipated more from the area where the coating film is applied, so do not apply the coating to the area facing the gear housing 10
  • heat generated in the heat sink 31 of the electronic control unit 30 (ECU) is not transmitted to the gear housing 10 that houses the worm wheel 9 that is a resin gear.
  • FIG. 10 is a sectional view of an electric power steering device according to a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a side view of the electric power steering device shown in FIG.
  • a gear housing 10 is rotatable on the front side of the vehicle on the input shaft 1 connected to a steering wheel (not shown) on the left side of the drawing.
  • the output shaft 5 is connected to the support.
  • the input shaft 1 has a proximal end of a torsion bar 5a fixedly press-fitted therein.
  • the torsion bar 5a extends inside the hollow output shaft 5 and has a distal end at the output shaft. It is fixed to the end of 5.
  • the output shaft 5 is provided with a worm wheel 9 corresponding to a worm 8 mounted on the drive shaft of the brushless motor M.
  • the tooth portion 9a of the worm wheel 9 is formed by coating a metal core 9b with a synthetic resin.
  • a steering shaft 2 rotatably supported by a gear housing 10 is fitted and fixed.
  • An electronic control unit 30 (ECU) is provided adjacent to these.
  • the steering force generated when the driver steers the steering wheel (not shown) is applied to the input shaft 1, the torsion bar 5a, the output shaft 5, the rack and pinion type steering device, the tie rod and the like. Via the steering wheel (not shown).
  • the rotational force of the brushless motor M is transmitted to the output shaft 5 via the worm 8 and the worm wheel 9, and the rotational force and the rotational direction of the brushless motor M must be appropriately controlled.
  • an appropriate steering assist torque can be applied to the output shaft 5.
  • FIGS. 10 and 11 are a front view and a side view of a brushless motor M, a gear housing 10, and an electronic control unit 30 (ECU) of the seventh embodiment.
  • the shaded areas of the motor case 11 and the electronic control unit 30 are coated with heat-radiating paint, and the arrows indicate the heat-radiating route and direction of heat by the heat-radiating paint.
  • the brushless motor M and the electronic control unit 30 are close to each other, and a motor case 11 also serving as a yoke of the brushless motor M, and an electronic control unit 30 (ECU).
  • the heat sink 31 has a heat dissipation coating applied to the surface.
  • the heat generated by the brushless motor M and the electronic control unit 30 (ECU) is dissipated more from the area where the heat-radiating coating is applied.
  • the outward normal and the electronic control unit 30 (ECU) of the surface of the brushless motor M coated with a heat-radiating coating film having a higher emissivity than at least the coated surface material By arranging the outward normal of the surface of the heat sink 31 of the electronic control unit 30 (ECU) and the brushless motor M so that they do not cross each other, it is possible to prevent transmission of radiant heat to each other.
  • heat-radiating paint has high emissivity, but also has high absorptivity. Therefore, by installing EPS in the vehicle interior that does not have a heat source (engine, exhaust pipe, etc.) more than itself, the surrounding parts can be removed. Can be prevented from being absorbed.
  • the third aspect of the present invention is not limited to the above-described fifth to seventh embodiments, and can be variously modified.
  • the electric motor is not limited to the brushless motor M, but may be a brush motor or the like.
  • At least the covering surface covers a range in which the outward normal of the surface of the electric motor does not intersect with the gear housing that houses the resin gear.
  • a heat-radiating coating film with higher emissivity than the material it is possible to prevent the radiant heat from the electric motor from being transmitted to the gear housing that houses the resin gear.
  • at least a range in which the outward normal of the heat sink surface of the electronic control unit (ECU) does not intersect with the gear housing accommodating the resin gear is specified.
  • the EPS is mounted in a vehicle interior that does not have a heat source (engine, exhaust pipe, or the like) in the vicinity of the electric power steering apparatus. Radiant heat can be prevented from being absorbed.
  • FIG. 12 is a longitudinal sectional view of an electric power steering device according to an eighth embodiment of the present invention.
  • the electric power steering device shown in FIG. 12 includes an electric brush motor M and a power brush.
  • a steering mechanism PS is provided. However, the illustration of the structure of the power steering mechanism PS is omitted.
  • a rotor 804 is rotatably supported via a pair of bearings 802 and 803 in a yoke 801 configured as a motor housing. 4 is connected to the motor shaft 805.
  • the motor shaft 805 assists a power steering mechanism PS (not shown).
  • a permanent magnet 806 is arranged to face the rotor 804, and a brush holder 807 and the like are arranged.
  • the rotor 804 and the brush holder 807 which are the heating elements have at least a heat radiation property having a higher emissivity than those coated surface materials. Coated with the coating film.
  • the heat dissipation coating is applied to the rotor 804 and the brush holder 807 of the electric brush motor M.
  • the heat generated by the heat-dissipating coating film allows the heat generated in the heat-generating portion to be directly transmitted to the magnet 806, thereby increasing the heat radiation rate of the electric brush motor M.
  • FIG. 13 is a longitudinal sectional view of an electric power steering device according to a ninth embodiment of the present invention.
  • the inner peripheral surface of the permanent magnet 806 arranged in a cylindrical shape along the inner peripheral surface of the motor housing has at least a covering surface thereof. Coated with a heat-radiating coating film with higher emissivity than the material.
  • the heat generated inside the electric brush motor M can be absorbed by the magnet 806 more than the unpainted product, and the size of the electric brush motor M can be increased. Without this, the heat dissipation of the electric brush motor M can be improved, and a compact, high-output, low-cost electric brush motor M can be provided.
  • the permanent magnets 806 arranged cylindrically along the inner peripheral surface of the motor housing of the electric brush motor M
  • the heat dissipation coating is applied inside.
  • the heat dissipation coating increases the rate of absorption of heat generated inside the electric brush motor M in the magnet 806.
  • FIG. 14 is a longitudinal sectional view of the electric power steering apparatus according to the tenth embodiment of the present invention.
  • the permanent magnets 8 0 6 arranged cylindrically along the inner peripheral surface of the yoke.
  • the outer peripheral surface is coated and applied with a heat-radiating coating film having a higher emissivity than at least the coating surface material.
  • the heat generated inside the electric brush motor M can be absorbed more by the magnet 806 and radiated to the outside compared to unpainted products.
  • the heat dissipation of the electric brush motor M can be improved without increasing the size of the electric brush motor M, and a small, high-output, low-cost electric brush motor M can be provided.
  • the heat-radiating effect is also increased, so that the temperature rise of the permanent magnet can be prevented, and a decrease in magnetic force can be prevented.
  • the heat dissipation coating increases the rate of absorption of heat generated inside the electric brush module inside and outside of the magnet 806 and yoke 801 and the rate of heat dissipation to the outside.
  • the rate of heat radiation to the outside is increased, it is possible to prevent the temperature of the permanent magnet from rising, thereby preventing the magnetic force from lowering.
  • FIG. 15 is a longitudinal sectional view of the electric power steering device according to the eleventh embodiment of the present invention.
  • the rotor 804 the brush holder 807, which is a heat generating body, and the cylinder along the inner peripheral surface of the yoke are used.
  • the inner peripheral surface of the permanent magnets 806 arranged in the shape is coated and applied with a heat-radiating coating film having a higher emissivity than at least the coating surface material.
  • the heat dissipation coating J3 is applied to the inner circumference of the rotor 804, the brush holder 807 and the magnet 806 of the electric brush motor M.
  • the heat generated by the heat dissipating film allows the heat generated in the heat generating part to be transmitted directly to the yoke, and the magnet 806 can efficiently absorb the transmitted heat, increasing the heat radiation rate of the electric brush motor M. are doing.
  • FIG. 16 is a longitudinal sectional view of the electric power steering device according to the 12th embodiment of the present invention.
  • the rotor in the 12th embodiment, in the EPS using the electric brush module M, the rotor is arranged in a cylindrical shape along the rotor 804, the brush holder 807, and the inner peripheral surface of the yoke, which are heat generating bodies.
  • the outer peripheral surface of the permanent magnet 806 is coated and applied with a heat-radiating coating film having a higher emissivity than at least the coating surface material.
  • the heat dissipation of the electric brush motor M can be improved without increasing the size of the motor M, and a small, high-output, low-cost electric brush motor M can be provided.
  • the heat radiation effect of the permanent magnet attached to the inner periphery of the magnet 806 can be increased, thereby preventing the temperature of the permanent magnet from rising. The magnetic force can be prevented.
  • the heat dissipation coating is applied to the inner and outer circumferences of the rotor 804, the brush holder 807, and the magnet 806 of the electric brush motor M.
  • the heat dissipating coating makes it possible to directly transfer the heat generated in the heat generating part to the magnet 806, and the magnet 806 can efficiently absorb the transferred heat and radiate it to the outside.
  • the heat dissipation rate of the electric brush motor M has been increased.
  • the temperature of the permanent magnet attached to the magnet 806 can be prevented from rising, and the magnetic force is prevented from lowering.
  • the heat dissipation rate of the electric brush motor is improved by coating the yoke, the rotor, and the brush holder of the electric brush motor with the heat-radiating paint J3.
  • miniaturization, high output, and low cost can be achieved.

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Abstract

 動力補助用の電動モータと、該電動モータを制御するための電子制御ユニットと、該電動モータの回転駆動を操舵機構に伝達するためのギヤ機構とを備え、ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、電動モータから補助操舵トルクを発生して、ギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置において、電動モータ、電子制御ユニットおよびギヤ機構の構成物品のうち、少なくともいずれかの空気に露出している部分に該部分の被覆面材料よりも放射率の高い放熱性塗膜にて被覆している。

Description

明 細 書 電動パワーステアリング装置 技術分野
本発明は、 ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、 電動モー 夕から補助操舵トルクを発生して、 ギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に 伝達する電動パワーステアリング装置に関する。 背景技術
自動車の操舵系では、 外部動力源を用いて操舵アシス卜を行わせる、 いわゆる パワーステアリング装置が広く採用されている。 従来、 パワーステアリング装置 用の動力源としては、 ベーン方式の油圧ポンプが用いられており、 この油圧ボン プをエンジンにより駆動するものが多かった。 ところが、 この種のパワーステア リング装置は、 油圧ポンプを常時駆動することによるエンジンの駆動損失が大き い (最大負荷時において、 数馬力〜十馬力程度) ため、 小排気量の軽自動車等へ の採用が難しく、 比較的大排気量の自動車でも走行燃費が無視できないほど低下 することが避けられなかった。
そこで、 これらの問題を解決するものとして、 電動モータを動力源とする電動 パワーステアリング装置 (E l ec t r i c Power St eer ing, 以下 E P Sと記す) が近 年注目されている。 E P Sには、 電動モータの電源に車載バッテリを用いるため に直接的なエンジンの駆動損失が無く、 電動モー夕が操舵アシスト時にのみに起 動されるために走行燃費の低下も抑えられる他、 電子制御が極めて容易に行える 等の特長がある。
E P Sでは、 ステアリングホイールに印加された操舵トルクに対応して、 電動 モータから補助操舵トルクを発生して、 減速機である動力伝達機構により減速し て操舵機構の出力軸に伝達するようになっている。
ところで、 操舵軸を電動モータの回転力で動力付勢する E P Sにおいては、 電 動モータの回転を減速して、 付勢トルクを大きくする減速機には、 高減速比が可 能で、 入出力軸が食い違い軸となり、 レイアウト性に優れることから、 一般的に ウォームギヤ減速機が採用されている。
この動力伝達機構 (減速機) として、 ウォームギヤ機構を用いた E P Sでは、 電動モータの駆動軸側のウォームに、 ウォームホイールが嚙合してあり、 このゥ オームホイールは、 操舵機構の出力軸 (例えば、 ピニオン軸、 コラム軸) に嵌合 してある。
歯車減速機においては、 円滑に回転伝達を行う為には、 バックラッシュが不可 欠であるが、 バックラッシュがあると反転時、 歯面が打撃され打音が発生してし まうといったことがある。
E P Sにおいては、 この打音を低減し、 かつ円滑な回転伝達を行う為、 金属製 ウォームと、 歯部が合成樹脂材料からなるウォームホイールとの組合せが一般的 に用いられている。
しかしながら、 ウォームギヤ減速機は、 食い違い軸の回転を伝達する機構であ り、ウォームとウォームホイールとの歯面は、滑り接触による伝達となっており、 それ故、 滑り損失が生じる。 操舵装置用に逆作動が可能なギヤ諸元とした場合に おいても、 伝達効率は 9 0 %程度となっている。
また、 1 0 %の損失は、 嚙合い部での発熱となり、 伝達動力が多いほど、 発熱 量も比例して大きくなるが、 ウォームホイールの歯部は、 樹脂製で熱伝導率が金 属に比べて悪く熱が逃げ難いので、 ウォームとウォームホイールとの嚙合い部温 度は、 非常に上昇しやすくなつている。
この嚙合い部温度が高くなると、 樹脂の強度低下によって摩耗が大きくなる。 また、 潤滑グリースの劣化も進行する。 潤滑グリースの劣化により一度、 潤滑不 良が発生すると、 歯面の摩擦係数が大きくなり、 更に発熱量が増えるという悪循 環で、 急激に樹脂歯部の摩耗が増大し寿命が短くなつてしまうという問題があつ た。
ところで、 図 1 7は、 従来に係るピニオンアシスト式電動パワーステアリング 装置の縦断面図である。 図 1 8は、 図 1 7に示したピニオンアシスト式電動パヮ 一ステアリング装置の要部の横断面図である。
図 1 7及び図 1 8に示すように、 ピニオンアシスト式電動パヮ一ステアリング 装置では、 該装置への入力軸であるスタブシャフト 1の車両前方側には、 ピニォ ン軸から成る出力軸 5が連結してある。 スタブシャフト 1は後端で、 ステアリン グホイール (図示なし) を固設したステアリングシャフト (図示なし) に接続さ れている。 出力軸 5 (ピニオン軸) には、 ステアリングギヤ機構のラック 2が嚙 合してある。 ラック 2は、 弾性体 3等により出力軸 (ピニオン軸) 5に向けて弾 性的に付勢して常時押圧してある。
出力軸 5には、 トーシヨンバー 1 aの基端が圧入固定してあり、 このトーショ ンバー l aは、 中空に形成した入力軸 1の内部を延在して、 その先端が入力軸 1 の端部に固定してある。 ―
入力軸 1の車両前方側には、 トルク検出用の溝 4が形成してあり、 これらの溝 4の径方向外方には、 トルクセンサ一のスリーブ 7が配置してある。 スリーブ 7 の径方向外方には、コイル 6や基板等が設けてある。なお、 これらに、隣接して、 センサー基板 3 0がセンサハウジング 4 0に固設してある。
出力軸 5には、 ブラシレスモー夕 Mの出力軸に連結されたウォーム 8に嚙合し たウォームホイール 9が取付けてある。 ウォームホイール 9の歯部 9 aは、 芯金 9 bに合成樹脂を被覆して形成してある。
ウォームホイール 9を収納しているギヤハウジング 1 0には、 ブラシレスモ一 夕 Mのモ一タケ一ス 1 1が連結してあり、 モータケース 1 1の内側には、 積層鉄 心にコイルを卷回して構成されたステ一夕 1 2が設けてある。
積層鉄心で構成されたブラシレスモー夕 Mのロー夕 1 3の外径側には、 筒状の 回転駆動用永久磁石 14が取付けてある。
口一夕 13の支持軸 13 aと、 ウォーム 8の支持軸 8 aとは、 スプライン嵌合 部により接続してあり、両者は、軸方向移動自在且つ相対回転不能になっている。 なお、 ウォーム 8の支持軸 8 aは、 一対の軸受 15, 16により、 ギヤハウジ ング 10に、 そして口一夕 13の駆動軸は、 一対の軸受 17, 18により、 モー 夕ケース 1 1にそれぞれ、 回転自在に支持してある。 また、 出力軸 5は、 一対の 軸受 19, 20によりギヤハウジング 10に回転自在に支持してあり、 入力軸 1 は、 軸受 21により、 それぞれギヤハウジング 10に一体のセンサハウジング 4 0に回転自在に支持してある。
運転者がステアリングホイール (図示略) を操舵することにより発生した操舵 力は、 図示なきアッパーコラム、 センサハウジング 40に回転自在に支持された 入力軸 1、 トーシヨンバ一 l a、 出力軸 5、 ラックアンドピニオン式ステアリン グ装置、 及びタイロッド等を介して、 図示しない転舵輪に伝達される。
また、 ブラシレスモータ Mの回転力は、 そのウォーム 8及びウォームホイ一ル 9を介して出力軸 5に伝達されるようになっており、 ブラシレスモー夕 Mの回転 力及び回転方向を適宜制御することにより、 出力軸 5に適切な操舵補助トルクを 付与できるようになつている。
従来例を示す図 17及び図 18において、 それぞれ矢印はギヤ嚙合い部での伝 達損失が変換された熱の伝達経路を表している。
伝達経路は、
a) ウォーム (8) →ペアリング (15, 16) →ギヤハウジング (10) b) ホイールの歯部 (9 a) →ホイールの芯金 (9 b) →出力軸 (10)、 入力 軸 (1) →ベアリング (19, 20, 21) →ギヤハウジング (10)
の 2経路ある。
従来、 一般のサ一ポモ一夕における放熱方法では、 アルミジャケットで覆い、 放熱フィン +強制空冷、 水冷ジャケットなどで放熱を行つており、 ヨークからの 放熱は、 公用技術となっている。
ブラシレスモータにおいても、 ブラシモータと異なり、 モータケースに一体又 は別体に構成されたヨーク内側の固定子側に発熱部である巻線が設けられてい る為、 モータケースから直接放熱する手段として、 上記方法が一般に用いられて いる。
しかしながら、 E P S用ブラシレスモ一夕では、 既存技術での冷却は、 冷却要 素により大型化してしまい、 搭載が困難であり、 ファンによる騒音があり、 コス トが大幅に上昇してしまう等の問題がある。
また、 使用温度範囲が広い為、 ステ一夕とモ一夕ケースとを確実に固定する為 に、 モー夕ケースは、 ステ一夕と熱膨張係数がほぼ等しい鉄系材料とされ、 低コ ストに製造する為に深絞りにて製作される。 よって、 放熱フィン形状を作ること も、 困難であり、 放熱性が劣っていた。
ブラシレスモータの放熱性が悪いと、 ブラシレスモータの出力を維持する為に はブラシレスモータを大きくせざるを得ず、 レイアウト性が悪くなり、 レイァゥ ト性を良くする為に、 ブラシレスモー夕を小型にするのであれば、 高出力が出せ ないという問題があった。
なお、 関連公報特開平 0 8— 1 6 4 8 6 1として、 モー夕フランジに放熱フィ ンを設けたものがあるが、 当該公報では、 モータケースからモータフランジへ熱 が伝達した後でないと、 放熱効果が薄い為、 モー夕ケースの熱伝導率が低いと、 モータフランジに熱が伝達しにくく、 モー夕が昇温してしまい、 小型で高出力な ブラシレスモータを製作することが出来ないという問題があった。
さらにまた、 従来、 一般的に、 E P Sの各要素 (電動モ一夕、 E C U (電子制 御ユニット)、 及び、 減速機) の放熱方法としては、 空冷、 又は、 ヒートシンク による熱の分散と空冷との併用、 等の公用技術がある。
しかしながら、 小型化を狙う E P Sにおいて、 発熱源である電動モータと、 E C U (電子制御ユニット) と、 減速機とは、 互いに近接しており、 一要素が放熱 されても、 輻射熱によつて他要素に熱が伝わつてしまうという間題があつた。 さらにまた、 動力補助用の電動モータとしてブラシモータを使用する場合、 一 般のブラシモータの発熱体は、 モータ軸に取り付けられた回転子、 整流子、 及び ブラシであり、 放熱経路は、
(回転子、 整流子、 ブラシ) → (モー夕軸) → (軸受) → (ヨーク又はフランジ)
→ (大気) である。
しかしながら、 ブラシモータでは、 発熱部のほとんどが回転側にあるため、 放 熱経路が長い為、 放熱しにくく、 また、 ブラシと整流子が常に接触し、 摩擦をし ている為、 ブラシレスモー夕に比べて、 発熱量が大きく、 特に、 ブラシは、 バネ による押付のみのフローティング状態であるため、 放熱性が悪いという問題があ つた。
モータの放熱性が悪いと、 モータ出力を維持する為には、 モータを大きくせざ るを得ず、 レイアウト性が悪くなり、 レイアウト性をよくする為に、 モータを小 型にするのであれば、 高出力が出せないという問題があった。
本発明は動力補助用電動モータにより熱の影響が少ない電動パワーステアリ ング装置を提供することを目的とする。
本発明によれば、 動力補助用の電動モータと、 該電動モー夕を制御するための 電子制御ュニットと、 該電動モータの回転駆動を操舵機構に伝達するためのギヤ 機構とを備え、 ステアリングホイ一ルに印加された操舵トルクに応じて、 電動モ —夕から補助操舵トルクを発生して、 ギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸 に伝達する電動パワーステアリング装置において、
前記電動モータ、 前記電子制御ュニットおよび前記ギヤ機構の構成物品のうち、 少なくともいずれかの空気に露出している部分に該部分の被覆面材料よりも放 射率の高い放熱性塗膜にて被覆したことを特徴とする電動パワーステアリング 装置を提供する。
本発明の第 1の態様によれば、 ギヤハウジングの放熱性を向上し、 および/又 は減速機全体の放熱性を向上して、 減速機の寿命を向上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。
本発明の第 1の態様による電動パワーステアリング装置は、 ステアリングホイ 一ルに印加された操舵トルクに応じて、 電動モータから補助操舵トルクを発生し て、 ギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達するものであって、 前記ギヤ機構は、 合成樹脂からなる歯部を有するギヤの少なくとも片面を、 少 なくとも当該片面の被覆面材料よりも放射率の高い放熱性塗膜にて被覆したこ とを特徴とする。
本発明の第 1の態様によるもう 1つの電動パワーステアリング装置は、 ステア リングホイールに印加された操舵トルクに応じて、 電動モ一夕から補助操舵トル クを発生して、 ギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達するものであつ て、
前記ギヤ機構は、合成樹脂からなる歯部を有するギヤの少なくとも片面、及び、 ギヤを収納するギヤハウジングの内側を少なくとも被覆面材料よりも放射率の 高い放熱性塗膜にて被覆したことを特徴とする。
本発明の第 1の態様によるもう 1つの電動パワーステアリング装置は、 ステア リングホイールに印加された操舵トルクに応じて、 電動モ一夕から補助操舵トル クを発生して、 ギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達するものであつ て、
前記ギヤ機構は、 合成樹脂からなる歯部を有するギヤの少なくとも片面、 ギヤ を収納するギヤハウジングの内側、 及び、 ギヤハウジングの外側を少なくとも被 覆面材料よりも放射率の高い放熱性塗膜にて被覆したことを特徴とする。
このように、 本発明の第 1の態様によれば、 合成樹脂からなる歯部を有するギ ャの少なくとも片面に、 少なくとも被覆面材料よりも放射率の高い放熱性塗膜に て被覆することによって、 ウォームホイールの樹脂製歯部 (樹脂ギヤ (本明細書 中少なくとも歯部が樹脂で形成されたギヤを樹脂ギヤと称する)) から直接ギヤ ハウジング内壁に輻射熱を伝えることができ、 また、 ギヤハウジング内側に放熱 性塗料を塗布したことにより、 放射率 =吸収率の為、 ウォームホイールの樹脂製 歯部 (樹脂ギヤ) の輻射熱の吸収率が向上し、 ギヤハウジング外側に放熱性塗料 を塗布したことにより、 ギヤハウジングの放熱性が向上し、 ウォームギヤ減速機 全体の放熱性が向上して、 ウォームホイールの樹脂製歯部を有するウォームギヤ 減速機の寿命を向上させることが可能である。
本発明の第 2の態様によれば、 ブラシレスモータを大型化することなく、 ブラ シレスモ一夕の放熱性をアップすることができ、 小型、 高出力で低コストなブラ シレスモ一夕を備えた電動パワーステアリング装置を提供する。
本発明の第 2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 一ルに印加された操舵トルクに応じて、 電動モー夕から補助操舵トルクを発生し て、 ギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達するものにおいて、 前記電動モータは、 モータケースが深絞りにて製作されたブラシレスモータで あり、
少なくともモータケース外周面を、 熱の放射率がモ一夕ケース材料よりも高い 放熱性塗膜にて被覆したことを特徴とする。
このように、 本発明の第 2の態様によれば、 小型化が要求されて既存技術によ る冷却法 (放熱フィン、 強制強制空冷、 水冷) が使用できず、 モータケースが深 絞りにて製作されたブラシレスモー夕を使用する E P Sにおいて、 少なくともモ —夕ケース外周面を、 熱の放射率がモ一夕ケース材料よりも高い放熱性塗 J3莫にて 被覆したことによって、 ブラシレスモー夕のモータケースから直接放熱が可能と なり、 ブラシレスモータを大型化しないで、 ブラシレスモータの放熱性をアップ することができ、 小型、 高出力で低コストなブラシレスモ一タを提供することが できる。
本発明の第 3の態様は E P Sの一要素の放熱 (輻射熱)が他要素に伝わらない ようにすることにより、 E P Sの各要素を効率よく冷却できる電動パヮ一ステア リング装置を提供する。
本発明の第 3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 —ルに印加された操舵トルクに応じて、 電動モータから補助操舵トルクを発生し て、 ギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリン グ装置において、
前記電動モータ表面の外向き法線が、 前記ギヤ機構の樹脂ギヤを収納するギヤ ハウジングと交わらない範囲を、 少なくとも被覆面材料よりも放射率が高い放熱 性塗膜にて被覆したことを特徴とする。
本発明の第 3の態様に係るもう 1つの電動パワーステアリング装置は、 ステア リングホイールに印加された操舵トルクに応じて、 電動モータから補助操舵トル クを発生して、 ギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達するものにおい て、
電子制御ュニットのヒートシンク表面の外向き法線が、 前記ギヤ機構の樹脂ギ ャを収納するギヤハウジングと交わらない範囲を、 少なくとも被覆面材料よりも 放射率が高い放熱性塗膜にて被覆したことを特徴とする。
本発明の第 3の態様に係るもう 1つの電動パワーステアリング装置は、 ステア リングホイ一ルに印加された操舵トルクに応じて、 電動モ一タから補助操舵トル クを発生して、 ギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達するものにおい て、
それぞれ少なくとも被覆面材料よりも放射率が高い放熱性塗膜にて被覆され た、 前記電動モー夕表面の外向き法線と電子制御ユニット、 電子制御ユニットの ヒートシンク表面の外向き法線と前記電動モータが、 互いに交わらないように、 電子制御ユニットと前記電動モ一夕を配置したことを特徴とする。
本発明の第 4の態様によれば、 電動ブラシモー夕のヨーク、 回転子、 及びブラ シホルダを、 放熱性塗膜にて被覆することにより、 電動ブラシモータの放熱率を 向上して、 小型化、 高出力化、 及び低コスト化を図ることができる、 電動パワー ステアリング装置を提供する。
本発明の第 4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 一ルに印加された操舵トルクに応じて、 電動ブラシモ一夕から補助操舵トルクを 発生して、 ギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達するものにおいて、 前記電動ブラシモータに於ける回転子及び Z又はブラシホルダを、 少なくとも 被覆面材料よりも放射率の高い放熱性塗膜にて被覆したことを特徴とする。 本発明の第 4の態様に係るもう 1つの電動パワーステアリング装置は、 ステア リングホイールに印加された操舵トルクに応じて、 電動ブラシモ一夕から補助操 舵トルクを発生して、 ギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達するもの において、
前記電動ブラシモータに於けるョ一ク内周面を、 少なくとも被覆面材料よりも 放射率の高い放熱性塗膜にて被覆したことを特徴とする。
本発明の第 4の態様に係るもう 1つの電動パワーステアリング装置は、 ステア リングホイールに印加された操舵トルクに応じて、 電動ブラシモータから補助操 舵トルクを発生して、 ギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達するもの において、
前記電動ブラシモータに於けるヨーク内 ·外周面を、 少なくとも被覆面材料よ りも放射率の高い放熱性塗膜にて被覆したことを特徴とする。
本発明の第 4の態様に係るもう 1つの電動パワーステアリング装置は、 ステア リングホイールに印加された操舵トルクに応じて、 電動ブラシモ一夕から補助操 舵トルクを発生して、 ギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達するもの において、
前記電動ブラシモ一夕に於けるヨーク内周面、 回転子及び/又はブラシホルダ を、 少なくとも被覆面材料よりも放射率の高い放熱性塗膜にて被覆したことを特 徴とする。
本発明の第 4の態様に係るさらにもう 1つの電動パワーステアリング装置は、 ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、 電動ブラシモー夕から 補助操舵トルクを発生して、 ギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達す るものにおいて、
前記電動ブラシモータに於けるヨーク内 ·外周面、 回転子及び/又はブラシホ ルダを、 少なくとも被覆面材料よりも放射率の高い放熱性塗膜にて被覆したこと を特徴とする。
本発明の第 4の態様によれば、 電動ブラシモータのヨーク、 回転子、 及びブラ シホルダを、 放熱性塗膜にて被覆することにより、 電動ブラシモータの放熱率を 向上して、 小型化、 高出力化、 及び低コスト化を図ることができる。
なお、 放熱性塗膜に使用する塗料は、 熱の放射率 (=吸収率) が少なくとも被 膜面材料よりも高く、 反射はしない塗料をいうものとする。
放熱性塗料としては、半導体又はセラミック塗料を使用することができる。 半導体としては、 S n〇2— S b 20 5固溶体が半導体特性を持っていることが 知られている。 固溶体は S n 02と S b 25を湿式混合し、 乾燥後例えば 1 2 5 0 °Cで焼成することによって製造することができる。 塗料へ添加するためには 1 0 m以下、 好ましくは 5 /i m以下の平均粒径までに粉碎した粒子を用いる。 塗料に使用される樹脂としては、 例えば、 シリコーン樹脂、 ポリアミドイミド 樹脂、 ポリイミド樹脂、 フッ素樹脂などの耐熱性樹脂のみならず、 アルキッド榭 脂、 ポリエステル樹脂、 エポキシ樹脂、 ポリウレタン樹脂、 フエノール樹脂、 メ ラミン樹脂、 アクリル樹脂、 ビニル樹脂、 石油樹脂、 ポリアミド樹脂、 ニトロセ ルロ一スなどを含む。
また、 放熱性セラミック塗料としては、 シリカとアルミナを主原料とし、 水溶 性のバインダを有するもので、 液体状態のものをスプレー等で塗布した後、 1 3 0〜1 4 0 °Cに加熱して硬化する。 図面の簡単な説明 図 lは、 本発明の第 1実施の形態に係るピニオンアシスト式電動パワーステア リング装置の縦断面図である。
図 2は、 図 1に示したピニオンアシスト式電動パワーステアリング装置の要部 の横断面図である。
図 3は、 本発明の第 2実施の形態に係るピニオンアシスト式電動パワーステア リング装置の縦断面図である。
図 4は、 図 3に示したピニオンアシスト式電動パワーステアリング装置の要部 の横断面図である。
図 5は、 本発明の第 3実施の形態に係るピニオンアシスト式電動パワーステア リング装置の縦断面図である。
図 6は、 図 5に示したピニオンアシスト式電動パヮ一ステアリング装置の要部 の横断面図である。
図 7は、 本発明の第 4実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の部分断 面図である。
図 8は、 本発明の第 5実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の断面図 である。
図 9は、 本発明の第 6実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の断面図 である。
図 1 0は、 本発明の第 7実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の断面 図である。
図 1 1は、 図 1 0に示した電動パヮ一ステアリング装置の側面図である。 図 1 2は、 本発明の第 8実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の縦断 面図である。
図 1 3は、 本発明の第 9実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の縦断 面図である。
図 1 4は、 本発明の第 1 0実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の縦 断面図である。
図 1 5は、 本発明の第 1 1実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の縦 断面図である。
図 1 6は、 本発明の第 1 2実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の縦 断面図である。
図 1 7は、 従来に係るピニオンアシスト式電動パワーステアリング装置の縦断 面図である。
図 1 8は、 図 1 7に示したピニオンアシスト式電動パワーステアリング装置の 要部の横断面図である。 発明の実施の形態
以下、 本発明の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置を図面を参照し つつ説明する。
先ず、 本発明の第 1一第 3実施の形態について、 図 1一図 6を参照して説明す る。 第 1一第 3実施の形態は本発明の第 1の態様に関連する。
図 1は、 本発明の第 1実施の形態に係るピニオンアシスト式電動パワーステア リング装置の縦断面図である。 図 2は、 図 1に示したピニオンアシスト式電動パ ワーステアリング装置の要部の横断面図である。
図 1及び図 2に示すように、 ピニオンアシスト式電動パワーステアリング装置 では、 図示の装置の入力軸となるスタブシャフト 1の車両前方側には、 ピニオン 軸から成る出力軸 5が連結してある。 スタブシャフト 1は後端でステアリングホ ィ一ル(図示なし)を固設したステアリングシャフト(図示なし)に接続されてい る。 この出力軸であるピニオン軸 5には、 ステアリングギヤのラック 2が嚙合し てある。 ラック 2は、 弹性部材 3等により出力軸 (ピニオン軸) 5に向けて弾性 的に付勢して常時押圧してある。
出力軸 5には、 ト一シヨンバ一 1 aの基端が圧入固定してあり、 このト一ショ ンバー 1 aは、 中空に形成した入力軸 1の内部を延在して、 その先端が入力軸 1 の端部に固定してある。
入力軸 1の車両前方側には、 トルク検出用の溝 4が形成してあり、 これらの溝 4の径方向外方には、 検出用のスリーブ 7が配置してある。 スリーブ 7の径方向 外方には、 コイル 6や基板 3 0等が設けてある。 なお、 これらに、 隣接して、 電 子制御ユニット (E C U) (図示なし) が設けてある。
出力軸 5には、 ブラシレスモ一夕 Mの駆動軸であるウォーム 8に嚙合したゥォ ームホイール 9が取付けてある。 ウォームホイ一ル 9の歯部 9 aは、 芯金 9 bに 合成樹脂を被覆して形成してある。
ギヤハウジング 1 0には、 ブラシレスモ一夕 Mのモータケース 1 1が連結して あり、 モ一夕ケース 1 1の内側には、 コイルを巻回したステ一夕 (積層鉄心) 1 2が設けてある。
ブラシレスモータ Mの口一夕 1 3の外径側には、 筒状の回転駆動用永久磁石 1 4が取付けてある。
口一夕 1 3と、 ウォーム 8とは、 スプライン嵌合部により接続してあり、 両者 は、 軸方向移動自在且つ相対回転不能になっている。
ウォーム 8は、 一対の軸受 1 5 , 1 6によりギヤハウジング 1 0に、 ロータ 1
3の駆動軸は、 一対の軸受 1 7, 1 8によりモ一夕ケース 1 1に、 それぞれ、 回 転自在に支持してある。 また、 出力軸 5は、 一対の軸受 1 9 , 2 0によりギヤハ ウジング 3 5に、 そして、 入力軸 1は、 軸受 2 1によりロア一コラムに、 それぞ れ、 回転自在に支持してある。 ギヤハウジング 1 0およびモータケース 1 1は一 体的である。
従って、 運転者がステアリングホイール (図示略) を操舵することにより発生 した操舵力は、 入力軸 1、 トーシヨンバー l a、 出力軸 5、 ラックアンドピニォ ン式ステアリング装置、 及びタイロッド等を介して、 図示しない転舵輪に伝達さ れる。 また、 ブラシレスモータ Mの回転力は、 そのウォーム 8及びウォームホイール 9を介して出力軸 5に伝達されるようになっており、 ブラシレスモー夕 Mの回転 力及び回転方向を適宜制御することにより、 出力軸 5に適切な操舵補助トルクを 付与できるようになつている。
図 1, 2は、 ウォームホイール 9の樹脂製の歯部 9 aの少なくとも片面に、 放 熱性塗膜を塗布した実施の形態である。
放熱性塗膜によって、 ギヤ嚙合い部での伝達損失が変換された熱の伝達経路は a) ウォーム (8) →ベアリング (15, 16) →ギヤハウジング (10) b) ホイールの歯部 (9 a) →ホイールの芯金 (9 b) →出力軸 (10)、 入力 軸 (1) →ベアリング (19, 20, 21) →ギヤハウジング (10) c) ホイールの樹脂製の歯部 (9 a) →ギヤハウジング (10)
の 3経路となり、 ウォームホイール 9の樹脂製歯部 9 a (樹脂ギヤ) の昇温を緩 和することができる。
このように、 本実施の形態によれば、 合成樹脂からなる歯部 9 aを有するゥォ —ムホイール 9の少なくとも片面に、 少なくとも被覆面材料よりも放射率の高い 放熱性塗膜にて被覆することによって、 ウォームホイール 9の樹脂製歯部 9 a (樹脂ギヤ) から直接ギヤハウジング 10の内壁に輻射熱を伝えることができ、 これにより、 ギヤハウジング 10の放熱性が向上し、 ウォームギヤ減速機全体の 放熱性が向上して、 ウォームホイール 9の樹脂製歯部 9 aを有するウォームギヤ 減速機の寿命を向上させることが可能である。
図 3は、 本発明の第 2実施の形態に係るピニオンアシスト式電動パワーステア リング装置の縦断面図である。 図 4は、 図 3に示したピニオンアシスト式電動パ ワーステアリング装置の要部の横断面図である。
図 3及び図 4に示すように、 ピニオンアシスト式電動パヮ一ステアリング装置 では、 運転者がステアリングホイール (図示略) を操舵することにより発生した 操舵力は、 入力軸 1、 トーシヨンバー l a、 出力軸 5、 ラックアンドピニオン式 ステアリング装置、及び夕イロッド等を介して、図示しない転舵輪に伝達される。 また、 ブラシレスモータ Mの回転力は、 そのウォーム 8及びウォームホイール 9を介して出力軸 5に伝達されるようになっており、 ブラシレスモータ Mの回転 力及び回転方向を適宜制御することにより、 出力軸 5に適切な操舵補助トルクを 付与できるようになつている。
図 3 , 4は、 ウォームホイール 9の樹脂製歯部 9 a (樹脂ギヤ) の少なくとも 片面及びギヤハウジング 1 0の内側に放熱性塗料を塗布した実施の形態である。 放熱性塗膜によってウォームホイール 9の樹脂製歯部 9 a (樹脂ギヤ) の輻射 熱の吸収率が向上し、 減速機全体の放熱率が向上するため、 ウォームホイール 9 の樹脂製歯部 9 a (樹脂ギヤ) の昇温を緩和することができる。 よって、 ウォー ムギヤ減速機全体の放熱性が向上して、 ウォームホイ一ル 9の樹脂製歯部 9 aを 有するウォームギヤ減速機の寿命を向上させることが可能である。
図 5は、 本発明の第 3実施の形態に係るピニオンアシスト式電動パワーステア リング装置の縦断面図である。 図 6は、 図 5に示したピニオンアシスト式電動パ ヮ一ステアリング装置の要部の横断面図である。
図 5及び図 6に示すように、 ピニオンアシスト式電動パワーステアリング装置 では、 運転者がステアリングホイール (図示略) を操舵することにより発生した 操舵力は、 入力軸 1、 ト一シヨンバ一 l a、 出力軸 5、 ラックアンドピニオン式 ステアリング装置、及び夕イロッド等を介して、図示しない転舵輪に伝達される。 また、 ブラシレスモ一夕 Mの回転力は、 そのウォーム 8及びウォームホイ一ル 9を介して出力軸 5に伝達されるようになっており、 ブラシレスモ一タ Mの回転 力及び回転方向を適宜制御することにより、 出力軸 5に適切な操舵補助トルクを 付与できるようになつている。
図 5 , 6は、 ウォームホイール 9の樹脂製歯部 9 a (樹脂ギヤ) の少なくとも 片面及びギヤハウジング 1 0の内外面に放熱性塗料を塗布した実施の形態であ る。 放熱性塗膜によってウォームホイール 9の樹脂製歯部 9 a (樹脂ギヤ) の輻射 熱の吸収率が向上し、 更にギヤハウジング 1 0の放熱率が向上し、 減速機全体の 放熱率が向上するため、 ウォームホイール 9の樹脂製歯部 9 a (樹脂ギヤ) の昇 温を緩和することができる。 よって、 ウォームギヤ減速機全体の放熱性が向上し て、 ウォームホイ一ル 9の樹脂製歯部 9 aを有するウォームギヤ減速機の寿命を 向上させることが可能である。
上述した、 および以下に述べる本発明の実施の形態で用いられる放熱性塗料 (以下、 本放熱性塗料という) は、 近赤外線 (0 . 7 5〜1 . 5 /x m) から遠赤 外線 (1 5〜 1 0 0 m) までの、 全ての赤外線領域における放射特性に優れる ような成分である。
本放熱性塗料は、 低温から高温まで安定した放射特性を示すような成分である。 本放熱性塗料は、 シリコン榭脂にセラミックス、 金属酸化物などを混ぜたもの である。 また、 天然珪砂、 チタン、 ジルコンの他、 金属間化合物などの特殊溶媒 からなる完全無機水性塗料でも良い。
本放熱性塗料の放熱性能は、 発熱体が 1 0 0 °Cの場合に 1 0 °C、 2 0 0 °Cの場 合に 2 0 °Cと、 1割程度下げる能力がある。
本放熱性塗料は、 高温下でも人体に有害なガスは発生せず、 無臭、 無煙となる 成分である。
本放熱性塗料は、急加熱しても膨張、ひび割れ、剥離などの変化がなく、耐酸、 対塩基、 耐水性を兼備している。
本放熱性塗料は、 衝撃にも耐える強力な塗膜硬度を持ち、 折り曲げても基材に 追従できる密着性と可撓性に優れている。
なお、 本発明の第 1の態様は、 上述した実施の形態に限定されず、 種々変形可 能である。
以上説明したように、 本発明の第 1の態様によれば、 合成樹脂からなる歯部を 有するギヤの少なくとも片面に、 少なくとも被覆面材料よりも放射率の高い放熱 性塗膜にて被覆することによって、 ウォームホイールの樹脂製歯部 (樹脂ギヤ) から直接ギヤハウジング内壁に輻射熱を伝えることができ、 また、 ギヤハウジン グ内側に放熱性塗料を塗布したことにより、 放射率 =吸収率の為、 ウォームホイ ールの樹脂製歯部 (樹脂ギヤ) の輻射熱の吸収率が向上し、 ギヤハウジング外側 に放熱性塗料を塗布したことにより、 ギヤハウジングの放熱性が向上し、 ウォー ムギヤ減速機全体の放熱性が向上して、 ウォームホイールの樹脂製歯部を有する ウォームギヤ減速機の寿命を向上させることが可能である。
以下、 本発明の第 4実施の形態に係る電動パワーステアリング装置を図 7を参 照しつつ説明する。 第 4実施形態は本発明の第 2態様に関連する。
図 7は、 本発明の第 4実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の部分断 面図である。 図 7では、 図 2の右半分に示された出力軸 5、 ウォームホイール、 ピニオンシャフト部分については図示が省略されているが、 省略された機構は図 示のものと基本的に同一である。
例えば、 コラムアシスト式、 ピニオンアシスト式等の電動パワーステアリング 装置において、 出力軸 (図示略) には、 ブラシレスモ一タ Mの駆動軸であるゥォ —ム 8に嚙合したウォームホイール (図示略) が取付けてある。
このウォームギヤ減速機構のギヤハウジング 1 0には、 ブラシレスモータ Mが 一体的に取り付けられている。 モータケ一ス 1 1の内側には、 コイルを巻回した 積層鉄心から成るステ一夕 1 2が設けてある。
ブラシレスモータ Mの口一夕 1 3の外径側には、 筒状の回転駆動用永久磁石 1 4が取付けてある。
ロー夕 1 3と、 ウォーム 8とは、 スプライン嵌合部により接続してあり、 両者 は、 軸方向移動自在且つ相対回転不能になっている。
口一夕 1 3の駆動軸は、 一対の軸受 1 7 , 1 8により、 ギヤハウジング 1 0に 固定されたモー夕ケース 1 1に回転自在に支持してある。
従って、 上記実施形態同様運転者がステアリングホイール (図示略) を操舵す ることにより発生した操舵力は、 入力軸 (図示略)、 ト一シヨンバー (図示略)、 出力軸 (図示略)、 ラックアンドピニオン式ステアリング装置、 及びタイロッド 等を介して、 図示しない転舵輪に伝達される。
また、 ブラシレスモータ Mの回転力は、 そのウォーム 8及びウォームホイール (図示略) を介して出力軸 (図示略) に伝達されるようになっており、 ブラシレ スモータ Mの回転力及び回転方向を適宜制御することにより、 出力軸 (図示略) に適切な操舵補助トルクを付与できるようになつている。
ブラシレスモー夕 Mのモ一タケ一ス 1 1は、 金属製であって、 深絞りにより製 作してある。 このヨーク 1 1の外側には、 熱放射率がヨーク 1 1の材料よりも高 い放熱性塗膜が塗布されている。 放熱性塗膜によって、 ブラシレスモータ Mで発 生した熱の放熱率がァップしている。
このように、 本第 5実施の形態によれば、 小型化が要求されて放熱フィン、 強 制空冷、 水冷の如き既存技術による冷却法が使用できず、 モータケース 1 1が深 絞りにて製作されたブラシレスモ一夕 Mを使用する E P Sにおいて、 少なくとも モ一夕ケース 1 1の外周面を、 熱の放射率がモータケース 1 1の材料よりも高い 放熱性塗膜にて被覆したことによって、 ブラシレスモー夕 Mのモータケース 1 1 から直接放熱が可能となり、 冷却できることによって、 ブラシレスモータ Mを大 型化しないで、 ブラシレスモータ Mの放熱性をアップすることができ、 小型、 高 出力で低コストなブラシレスモー夕 Mを提供することができる。
以上説明したように、 本発明の第 2の態様によれば、 既存冷却技術を使用でき ないブラシレスモー夕のモータケ一スを、 熱の放射率がモ一夕ケース材料よりも 高い放熱性塗膜にて被覆することで冷却できることによって、 小型、 高出力で低 コストなモ一夕を提供することができる。
以下、 本発明の第 5 -第 7実施の形態に係る電動パワーステアリング装置を図 8 —図 1 1を参照しつつ説明する。
図 8は、 本発明の第 5実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の断面図 である。
図 8に示すように、 例えば、 コラムアシスト式、 ピニオンアシスト式等の電動 パワーステアリング装置において、 出力軸 (図示略) には、 ブラシレスモータ M の駆動軸に取付けられたウォーム 8に嚙合したウォームホイ一ル 9が取付けて. ある。
このウォームギヤ減速機構のギヤハウジング 1 0には、 ブラシレスモー夕 Mの ヨークを一体に形成したモータケース 1 1がモー夕フランジを間にして連結し てある。
出力軸 5には、 ブラシレスモータ Mの駆動軸に取付けられたウォーム 8に嚙合 したウォームホイ一ル 9が取付けてある。 ウォームホイール 9の歯部 9 aは、 芯 金 9 bに合成樹脂を被覆して形成してある。
ウォーム 8の支持軸は、 一対の軸受 1 5 , 1 6により、 それぞれ、 ギヤハウジ ング 1 0に回転自在に支持してある。
従って、 運転者がステアリングホイール (図示略) を操舵することにより発生 した操舵力は、 入力軸 (図示略)、 ト一シヨンバー (図示略)、 出力軸 5、 ラック アンドピニオン式ステアリング装置、 及びタイロッド等を介して、 図示しない転 舵輪に伝達される。
また、 ブラシレスモータ Mの回転出力は、 そのウォーム 8及びウォームホイ一 ル 9を介して出力軸 5に伝達されるようになっており、 ブラシレスモ一夕 Mの回 転力及び回転方向を適宜制御することにより、 出力軸 5に適切な操舵補助トルク を付与できるようになつている。
図 8は、 本第 5実施の形態であり、 ブラシレスモ一夕 M及びギヤハウジング 1 0の図である。 ブラシレスモ一夕 Mのモ一夕ケースヨーク 1 1の外面のうち斜線 部に放熱性塗料が塗られており、 矢印は、 放熱性塗料による熱の放熱経路、 方向 を表している。
芯金 9 bと樹脂製歯部 9 aとから成る樹脂ギヤであるウォームホイール 9を 収納するギヤハウジング 1 0に対面する部分を除くブラシレスモー夕 Mのモー 夕ケース 1 1の外表面に、 放熱性塗膜が塗布されている。
ブラシレスモー夕 Mで発生する熱は、 放熱性塗膜が塗布されている部分からよ り多く放熱されるため、 ギヤハウジング 1 0に対面する部分に塗料を塗布しない ことにより、 ブラシレスモータ Mで発生した熱が、 樹脂ギヤであるウォームホイ —ル 9を収納するギヤハウジング 1 0に伝わらないようにしている。
すなわち、 本第 5実施の形態によると、 ブラシレスモータ Mのモータケース 1 1表面の外向き法線が、 樹脂ギヤであるウォームホイール 9を収納するギヤハウ ジング 1 0と交わらない範囲を.、 少なくともモー夕ケース 1 1の被覆面材料より も放射率が高い放熱性塗膜にて被覆することによって、 ブラシレスモータ Mから の輻射熱を、 樹脂ギヤであるウォームホイ一ル 9を収納するギヤハウジング 1 0 に伝えないようにすることができる。
図 9は、 本発明の第 6実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の断面図 である。
図 9に示すコラムアシスト式電動パワーステアリング装置では、 入力軸 1の車 両前方側には、 ギヤハウジング 1 0に回転自在に支持した出力軸 5が連結してあ る。
入力軸 1には、 トーシヨンバー 1 aの基端が圧入固定してあり、 このトーショ ンバ一 l aは、 中空に形成した出力軸 5の内部を延在して、 その先端が出力軸 5 の端部に固定してある。
出力軸 5には、 ブラシレスモータ Mの駆動軸に取付けられたウォーム 8に嚙合 したウォームホイール 9が取付けてある。 ウォームホイール 9の歯部 9 aは、 芯 金 9 bに合成樹脂を被覆して形成してある。 また、 出力軸 5の車両前方側には、 ギヤハウジング 1 0に軸受 1 0 4, 1 0 5を介して回転自在に支持したステアリ ングシャフト 1 0 2が嵌合固定してある。 なお、 これらに隣接して、 ギヤハウジ ング 1ひには電子制御ュニット 3 0 (E C U) が設けてある。 従って、 運転者がステアリングホイール (図示略) を操舵することにより発生 した操舵力は、 入力軸 1、 ト一シヨンバー 5 a、 出力軸 5'、 ラックアンドピニォ ン式ステアリング装置、 及びタイロッド等を介して、 図示しない転舵輪に伝達さ れる。
また、 ブラシレスモータ Mの回転力は、 そのウォーム 8及びウォームホイール 9を介して出力軸 5に伝達されるようになっており、 ブラシレスモータ Mの回転 力及び回転方向を適宜制御することにより、 出力軸 5に適切な操舵補助トルクを 付与できるようになつている。
図 9に示す、 本第 6実施の形態の電子制御ユニット 3 0 ( E C U) 及びギヤハ ウジング 1 0において、 電子制御ュニット 3 0には斜線部で示すヒートシンク 3 1が設けてある。 このヒートシンク 3 1に放熱性塗料が塗られており、 矢印は放 熱性塗料による熱の放熱経路および方向を表している。
本第 6実施の形態では、 樹脂ギヤから成るウォームホイール 9を収納するギヤ ハウジング 1 0に対面する部分を除く電子制御ユニット 3 0 (E C U) のヒート シンク 3 1の表面に放熱性塗膜が塗布されている。
電子制御ユニット 3 0 (E C U) のヒートシンク 3 1で発生する熱は、 放熱性 塗膜が塗布されている部分からより多く放熱されるため、 ギヤハウジング 1 0に 対面する部分に塗料を塗布しないことにより、 電子制御ユニット 3 0 (E C U) のヒートシンク 3 1で発生した熱が樹脂ギヤであるウォームホイール 9を収納 するギヤハウジング 1 0に伝わらないようにしている。
すなわち、 本第 6実施の形態によると、 電子制御ユニット 3 0 (E C U) のヒ ートシンク 3 1の表面の外向き法線が、 樹脂ギヤであるウォームホイール 9を収 納するギヤハウジング 1 0と交わらない範囲を、 少なくとも被覆面材料よりも放 射率が高い放熱性塗膜にて被覆することによって、 電子制御ュニット 3 0 (E C U) のヒートシンク 3 1からの輻射熱を、 樹脂ギヤであるウォームホイール 9を 収納するギヤハウジング 1 0に伝えないようにすることができる。 図 1 0は、 本発明の第 7実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の断面 図である。 図 1 1は、 図 1 0に示した電動パワーステアリング装置の側面図であ る。
図 1 0、 図 1 1に示すコラムアシスト式電動パワーステアリング装置では、 図 中左方でステアリングホイール (図示なし) に連結される入力軸 1の車両前方側 には、 ギヤハウジング 1 0に回転自在に支持した出力軸 5が連結してある。 入力軸 1には、 ト一シヨンバ一 5 aの基端が圧入固定してあり、 このトーショ ンバ一 5 aは、 中空に形成した出力軸 5の内部を延在して、 その先端が出力軸 5 の端部に固定してある。
出力軸 5には、 ブラシレスモータ Mの駆動軸に取付けたウォーム 8に嚙合した ウォームホイール 9が取付けてある。 ウォームホイール 9の歯部 9 aは、 芯金 9 bに合成樹脂を被覆して形成してある。 出力軸 5の車両前方側には、 ギヤハウジ ング 1 0に回転自在に支持したステアリングシャフト 2が嵌合固定してある。 な お、 これらに隣接して、 電子制御ユニット 3 0 (E C U) が設けてある。
従って、 運転者がステアリングホイ一ル (図示略) を操舵することにより発生 した操舵力は、 入力軸 1、 トーシヨンバ一 5 a、 出力軸 5、 ラックアンドピニォ ン式ステアリング装置、 及びタイロッド等を介して、 図示しない転舵輪に伝達さ れる。
また、 ブラシレスモ一夕 Mの回転力は、 そのウォーム 8及びウォームホイ一ル 9を介して出力軸 5に伝達されるようになっており、 ブラシレスモータ Mの回転 力及び回転方向を適宜制御することにより、 出力軸 5に適切な操舵補助トルクを 付与できるようになつている。
図 1 0および図 1 1は、 本第 7実施の形態のブラシレスモー夕 M及びギヤハウ ジング 1 0、 電子制御ユニット 3 0 (E C U) の正面図、 側面図である。 モー夕 ケース 1 1および電子制御ュニット 3 0の斜線部 (図 1 1参照) に放熱性塗料が 塗られており、 矢印は放熱性塗料による熱の放熱経路、 方向を表している。 本第 7実施の形態では、ブラシレスモー夕 Mと電子制御ュニット 3 0 (E C U) は、 近接しており、 ブラシレスモータ Mのヨークを兼用するモー夕ケース 1 1、 および電子制御ュニット 3 0 (E C U) のヒートシンク 3 1の表面に放熱性塗膜 が塗布されている。
ブラシレスモータ M、 電子制御ユニット 3 0 (E C U) で発生する熱は、 放熱 性塗膜が塗布されている部分からより多く放熱されるため、 ブラシレスモータ M のモ—夕ケース 1 1の外向き法線と電子制御ュニット 3 0 ( E C U) , 電子制御 ユニット 3 0 (E C U) のヒートシンク 3 1表面の外向き法線とブラシレスモー 夕 Mが交差しないように両者を配置することによって、 発生した熱が互いに伝わ らないようにしている。
すなわち、 本第 7実施の形態によると、 少なくとも被覆面材料よりも放射率が 高い放熱性塗膜にて被覆されたブラシレスモータ Mの表面の外向き法線と電子 制御ユニット 3 0 ( E C U) , 電子制御ユニット 3 0 (E C U) のヒートシンク 3 1の表面の外向き法線とブラシレスモータ Mが、 互いに交わらないように両者 を配置することによって、 互いの輻射熱を伝えないようにすることができる。 なお、 放熱性塗料は、 放射率が高い反面、 吸収率も高いので、 近接する部位に 自身以上の熱源 (エンジン、 排気管等) を持たない車室内に E P Sを搭載するこ とによって、 周辺部位の輻射熱を吸収しないようにすることができる。
なお、 本発明の第 3の態様は、 上述した第 5—第 7実施の形態に限定されず、 種々変形可能である。例えば、電動モータは、ブラシレスモー夕 Mに限定されず、 ブラシモータ等であってもよい。
以上説明したように、 本発明の第 3態様による 1つの電動パワーステアリング 装置によれば、 電動モータの表面の外向き法線が、 樹脂ギヤを収納するギヤハウ ジングと交わらない範囲を、 少なくとも被覆面材料よりも放射率が高い放熱性塗 膜にて被覆することによって、 電動モー夕からの輻射熱を、 樹脂ギヤを収納する ギヤハウジングに伝えないようにすることができる。 本発明の第 3の態様によるもう 1つの電動パワーステアリング装置によれば、 電子制御ユニット (E C U) のヒートシンク表面の外向き法線が、 樹脂ギヤを収 納するギヤハウジングと交わらない範囲を、 少なくとも被覆面材料よりも放射率 が高い放熱性塗膜にて被覆することによって、 電子制御ユニット (E C U) のヒ ートシンクからの輻射熱を、 樹脂ギヤを収納するギヤハウジングに伝えないよう にすることができる。
本発明の第 3の態様による電動パワーステアリング装置によれば、 電動モータ の表面の外向き法線と電子制御ユニット (E C U)、 電子制御ユニット (E C U) のヒートシンクの表面の外向き法線と電動モータが、 互いに交わらないように両 者を配置することによって、 互いに輻射熱を伝えないようにすることができる。 本発明の第 3の態様による上記いずれかの電動パワーステアリング装置にお いて、 近接する部位に自身以上の熱源 (エンジン、 排気管等) を持たない車室内 に E P Sを搭載することによって、 周辺部位の輻射熱を吸収しないようにするこ とができる。
次に、 本発明の第 8 _第 1 2実施の形態に係る電動パワーステアリング装置を 図 1 2 —図 1 6を参照して説明する。 第 8—第 1 2実施の形態は本発明の第 4態 様に関連する。
図 1 2は、 本発明の第 8実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の縦断 面図である。
図 1 2に示す電動パワーステアリング装置には、 電動ブラシモー夕 Mと、 パヮ
—ステアリング機構 P Sとが設けてある。 但し、 パワーステアリング機構 P Sの 構造は、 その図示を省略する。
電動ブラシモータ Mでは、 モータハウジングとして構成されたヨーク 8 0 1内 に、 一対の軸受 8 0 2, 8 0 3を介して、 回転子 8 0 4が回転自在に支持してあ り、 回転子 4には、 モー夕軸 8 0 5が連結してある。 このモータ軸 8 0 5は、 図 示しないパワーステアリング機構 P Sを動力補助するようになっている。 また、 ヨーク 8 0 1内には、 回転子 8 0 4に対向して、 パ一マネントマグネット 8 0 6 が配置してあり、 その他ブラシホルダ 8 0 7等が配置してある。
本第 8実施の形態では、 電動ブラシモータ Mを使用する E P Sにおいて、 発熱 体である回転子 8 0 4及びブラシホルダ 8 0 7が、 少なくともそれらの被覆面材 料よりも放射率の高い放熱性塗膜にて被覆 ·塗布してある。
これにより、 発熱体から直接マグネット 8 0 6に熱を伝達することが可能とな り、 電動ブラシモー夕 Mを大型化しないで、 電動ブラシモータ Mの放熱性をアツ プすることができ、 小型、 高出力で低コストな電動ブラシモータ Mを提供するこ とができる。
即ち、 図 1 2に示す第 8実施の形態において、 電動ブラシモー夕 Mの回転子 8 0 4及びブラシホルダ 8 0 7に放熱性塗膜が塗布されている。 放熱性塗膜によつ て発熱部で発生した熱を直接マグネット 8 0 6に伝達することが可能となり、 電 動ブラシモータ Mの放熱率がアップしている。
図 1 3は、 本発明の第 9実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の縦断 面図である。
本第 9実施の形態では、 電動ブラシモータ Mを使用する E P Sにおいて、 モ一 夕ハウジングの内周面に沿って円筒状に配置されたパーマネントマグネット 8 0 6の内周面が、 少なくともその被覆面材料よりも放射率の高い放熱性塗膜にて 被覆 ·塗布してある。
これにより、 放射率 =吸収率である為、 非塗装品に対し、 電動ブラシモータ M 内部で発生した熱をより多く、 マグネット 8 0 6に吸収することが可能となり、 電動ブラシモータ Mを大型化しないで、 電動ブラシモータ Mの放熱性をアップす ることができ、 小型、 高出力で低コストな電動ブラシモータ Mを提供することが できる。
即ち、 図 1 3に示す第 9実施の形態において、 電動ブラシモータ Mのモータハ ウジング内周面に沿って円筒状に配置されたパーマネントマグネット 8 0 6の 内側に放熱性塗膜が塗布されている。 放熱性塗膜によってマグネット 8 0 6にお ける電動ブラシモータ M内部で発生した熱の吸収率がアップしている。
図 1 4は、 本発明の第 1 0実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の縦 断面図である。
本第 1 0実施の形態では、 電動ブラシモータ Mを使用する E P Sにおいて、 電 動ブラシモ一夕 Mを使用する E P Sにおいて、 ヨーク内周面に沿って円筒状に配 置されたパーマネントマグネット 8 0 6の内 '外周面が、 少なくとも被覆面材料 よりも放射率の高い放熱性塗膜にて被覆 ·塗布してある。
これにより、 放射率 =吸収率である為、 非塗装品に対し、 電動ブラシモー夕 M 内部で発生した熱をより多く、 マグネット 8 0 6に吸収して、 外部に放熱するこ とが可能となり、 電動ブラシモータ Mを大型化しないで、 電動ブラシモータ Mの 放熱性をアップすることができ、 小型、 高出力で低コストな電動ブラシモー夕 M を提供することができる。 また、 マグネット 8 0 6外周面に放熱性塗膜を塗装す ることにより、 放熱効果もあがることによって、 永久磁石の昇温を防止すること が出来、 磁力の低下を防止することができる。
即ち、 図 1 4に示す第 1 0実施の形態において、 電動ブラシモ一夕 Mのヨーク 内周面に沿って円筒状に配置されたパーマネントマグネット 8 0 6の内側、 およ びヨーク 8 0 1の内側と外側に放熱性塗膜が塗布されている。 放熱性塗膜によつ てマグネット 8 0 6およびヨーク 8 0 1の内側と外側とにおける電動ブラシモ 一夕 M内部で発生した熱の吸収率、 外部への放熱率がアップしている。 また、 外 部への放熱率がアップしている為、 永久磁石の昇温も防止でき、 磁力の低下を防 止している。
図 1 5は、 本発明の第 1 1実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の縦 断面図である。
本第 1 1実施の形態では、 電動ブラシモータ Mを使用する E P Sにおいて、 発 熱体である回転子 8 0 4、 ブラシホルダ 8 0 7、 及びヨーク内周面に沿って円筒 状に配置されたパーマネントマグネット 8 0 6の内周面が、 少なくともそれらの 被覆面材料よりも放射率の高い放熱性塗膜にて被覆 ·塗布してある。
これにより、 発熱体から直接マグネット 8 0 6に熱を伝達することが可能とな り、 またマグネット 8 0 6は伝達された熱を効率よく吸収することが出来、 電動 ブラシモータ Mを大型化しないで、 電動ブラシモータ Mの放熱性をアップするこ とができ、 小型、 高出力で低コストな電動ブラシモータ Mを提供することができ る。
電動ブラシモータ Mの回転子 8 0 4、 ブラシホルダ 8 0 7及びマグネット 8 0 6内周に放熱性塗 J3莫が塗布されている。 放熱性塗膜によって発熱部で発生した熱 を直接ヨークに伝達することが可能となり、 またマグネット 8 0 6は伝達された 熱を効率よく吸収することが出来、 電動ブラシモータ Mの放熱率がァップしてい る。
図 1 6は、 本発明の第 1 2実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の縦 断面図である。
本第 1 2実施の形態では、 電動ブラシモ一夕 Mを使用する E P Sにおいて、 発 熱体である回転子 8 0 4、 ブラシホルダ 8 0 7、 及びヨーク内周面に沿って円筒 状に配置されたパーマネントマグネット 8 0 6内 '外周面が、 少なくとも被覆面 材料よりも放射率の高い放熱性塗膜にて被覆 ·塗布してある。
これにより、 発熱体から直接マグネット 8 0 6に熱を伝達することが可能とな り、 またマグネット 8 0 6は伝達された熱を効率よく吸収して、 外部に放熱する ことが出来、 電動ブラシモータ Mを大型化しないで、 電動ブラシモータ Mの放熱 性をアップすることができ、 小型、 高出力で低コストな電動ブラシモータ Mを提 供することができる。 また、 マグネット 8 0 6外周面に放熱性塗膜を塗装するこ とにより、 マグネット 8 0 6内周に取り付けられた永久磁石の放熱効果もあがる ことによって、 永久磁石の昇温を防止することが出来、 磁力の低下を防止するこ とができる。 電動ブラシモータ Mの回転子 8 0 4、 ブラシホルダ 8 0 7及びマグネット 8 0 6内 ·外周に放熱性塗膜が塗布されている。 放熱性塗膜によって発熱部で発生し た熱を直接マグネット 8 0 6に伝達することが可能となり、 またマグネット 8 0 6は伝達された熱を効率よく吸収して、 外部に放熱することが出来、 電動ブラシ モータ Mの放熱率がアップしている。また、外部への放熱率がアップしている為、 マグネット 8 0 6に取り付けられた永久磁石の昇温も防止でき、 磁力の低下を防 止している。
なお、 本発明の第 4態様は、 上述した第 8—第 1 2実施の形態に限定されず、 種々変形可能である。
以上説明したように、本発明の第 4態様によれば、電動ブラシモータのヨーク、 回転子、 及びブラシホルダを、 放熱性塗 J3莫にて被覆することにより、 電動ブラシ モータの放熱率を向上して、 小型化、 高出力化、 及 '低コスト化を図ることがで さる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 動力補助用の電動モ一夕と、 該電動モータを制御するための電子制御ュニ ットと、 該電動モータの回転駆動を操舵機構に伝達するためのギヤ機構とを備え、 ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、 電動モ一夕から補助操 舵トルクを発生して、 ギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達する電動 パヮ一ステアリング装置において、
前記電動モー夕、 前記電子制御ュニットおよび前記ギヤ機構の構成物品のうち、 少なくともいずれかの空気に露出している部分に該部分の被覆面材料よりも放 射率の高い放熱性塗膜にて被覆したことを特徴とする電動パワーステアリング 装置。
2 . ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、 電動モータから 補助操舵トルクを発生して、 ギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達す る電動パワーステアリング装置において、
前記ギヤ機構は、 合成樹脂からなる歯部を有するギヤの少なくとも片面を、 少 なくとも被覆面材料よりも放射率の高い放射性塗膜にて被覆したことを特徴と する電動パワーステアリング装置。
3 . ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、 電動モータから 補助操舵トルクを発生して、 ギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達す る電動パワーステアリング装置において、
前記ギヤ機構は、合成樹脂からなる歯部を有するギヤの少なくとも片面、及び、 ギヤを収納するギヤハウジングの内側を少なくとも被覆面材料よりも放射率の 高い放射性塗膜にて被覆したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
4 . ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、 電動モー夕から 補助操舵トルクを発生して、 ギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達す る電動パワーステアリング装置において、
前記ギヤ機構は、 合成樹脂からなる歯部を有するギヤの少なくとも片面、 ギヤ を収納するギヤハウジングの内側、 及び、 ギヤハウジングの外側を少なくとも被 覆面材料よりも放射率の高い放熱性塗膜にて被覆したことを特徴とする電動パ ヮ一ステアリング装置。
5 . ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、 電動モー夕から 補助操舵トルクを発生して、 ギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達す る電動パワーステアリング装置において、
前記電動モータは、 ヨークが深絞りにて製作されたブラシレスモータであり、 少なくともヨーク外周面を、 熱の放射率がヨーク材料よりも高い放熱性塗膜に て被覆したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
6 . ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、 電動モ一夕から 補助操舵トルクを発生して、 ギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達す る電動パヮ一ステアリング装置において、
前記電動モー夕表面の外向き法線が、 前記ギヤ機構の榭脂ギヤを収納するギヤ ハウジングと交わらない範囲を、 少なくとも被覆面材料よりも放射率が高い放熱 性塗膜にて被覆したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
7 . ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、 電動モータから 補助操舵トルクを発生して、 ギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達す る電動パワーステアリング装置において、
電子制御ュニットのヒートシンク表面の外向き法線が、 前記ギヤ機構の樹脂ギ ャを収納するギヤハウジングと交わらない範囲を、 少なくとも被覆面材料よりも 放射率が高い放熱性塗膜にて被覆したことを特徴とする電動パワーステアリン グ装置。
8 . ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、 電動モータから 補助操舵トルクを発生して、 ギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達す る電動パワーステアリング装置において、
それぞれ少なくとも被覆面材料よりも放射率が高い放熱性塗膜にて被覆され た、 前記電動モ一夕表面の外向き法線と電子制御ユニット、 電子制御ユニットの ヒートシンク表面の外向き法線と前記電動モータが、 互いに交わらないように、 電子制御ュニットと前記電動モータを配置したことを特徴とする電動パワース テアリング装置。
9 . ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、 電動ブラシモー 夕から補助操舵トルクを発生して、 ギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に 伝達する電動パワーステアリング装置において、
前記電動ブラシモー夕に於ける回転子及び Z又はブラシホルダを、 少なくとも 被覆面材料よりも放射率の高い放熱性塗膜にて被覆したことを特徴とする電動 パワーステアリング装置。
1 0 . ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、 電動ブラシモ 一夕から補助操舵トルクを発生して、 ギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸 に伝達する電動パワーステアリング装置において、
前記電動ブラシモ一夕に於けるヨーク内周面を、 少なくとも被覆面材料よりも 放射率の高い放熱性塗膜にて被覆したことを特徴とする電動パワーステアリン グ装置。
1 1 . ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、 電動ブラシモ —夕から補助操舵トルクを発生して、 ギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸 に伝達する電動パワーステアリング装置において、
前記電動ブラシモ一夕に於けるヨーク内 ·外周面を、 少なくとも被覆面材料よ りも放射率の高い放熱性塗膜にて被覆したことを特徴とする電動パワーステア リング装置。
1 2 . ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、 電動ブラシモ —夕から補助操舵トルクを発生して、 ギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸 に伝達する電動パワーステアリング装置において、
前記電動ブラシモ一夕に於けるヨーク内周面、 回転子及びノ又はブラシホルダ を、 少なくとも被覆面材料よりも放射率の高い放熱性塗膜にて被覆したことを特 徵とする電動パワーステアリング装置。
1 3 . ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、 電動ブラシモ —夕から補助操舵トルクを発生して、 ギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸 に伝達する電動パワーステアリング装置において、
前記電動ブラシモータに於けるヨーク内 ·外周面、 回転子及び/又はブラシホ ルダを、 少なくとも被覆面材料よりも放射率の高い放熱性塗膜にて被覆したこと を特徴とする電動パワーステアリング装置。
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