(57)【要約】【課題】作動油を貯溜するリザーバタンクの容量を小さくすることによってパワーステアリング装置全体を小型化する。【解決手段】作動油が貯溜されたリザーバタンク１４と、モータハウジング１８に収容され、作動油をオイルポンプ１５側に供給するモータ１６とを備えたパワーステアリング装置において、前記モータハウジング１８とリザーバタンク１４を連通するモータ連通路４２を貫通形成し、リザーバタンク１４とモータハウジング１８の双方に作動油を貯溜できるようにする。【選択図】図２
2006297971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の進行方向を変更する操舵入力手段と、
第１、第２圧力室に隔成され、該第１、第２圧力室に作動油が供給されることによって前記操舵入力手段に操舵力を付与する油圧シリンダと、
前記第１、第２圧力室へ選択的に作動油を供給するオイルポンプと、
駆動軸によって前記オイルポンプを回転駆動させるモータと、
該モータを収容するモータハウジングと、を備え、
前記作動油を、前記モータハウジングの内部に貯溜したことを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項２】
車両の進行方向を変更する操舵入力手段と、
第１、第２圧力室に隔成され、該第１、第２圧力室に作動油が供給されることによって前記操舵入力手段に操舵力を付与する油圧シリンダと、
一対の吐出口が設けられ、前記第１、第２圧力室へ作動油を供給する可逆式オイルポンプと、
駆動軸によって前記可逆式オイルポンプを正逆回転駆動させるモータと、
該モータを収容するモータハウジングと、を備え、
前記作動油を、前記モータハウジングの内部に貯溜することを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項３】
車両の進行方向を変更する操舵入力手段と、
第１、第２圧力室に隔成され、該第１、第２圧力室に作動油が供給されることによって前記操舵入力手段に操舵力を付与する油圧シリンダと、
一対の吐出口が設けられ、前記第１、第２圧力室へ作動油を供給する可逆式オイルポンプと、
駆動軸によって前記可逆式オイルポンプを回転駆動させるモータと、
該モータを収容するモータハウジングと、備え、
該モータハウジングに連通するリザーバタンクを設けると共に、前記作動油を前記リザーバタンクの内部と前記モータハウジングの内部に貯溜したことを特徴とするパワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のステアリングホイールなどから入力されたトルクに応じて油圧シリンダを作動させることにより、操舵アシスト力を付与するパワーステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のパワーステアリング装置としては、例えば以下の特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００３】
このパワーステアリング装置は、作動油を貯溜するリザーバタンクと、該リザーバタンクから油圧シリンダに作動油を供給するオイルポンプと、駆動軸が回転することによって前記オイルポンプに作動油を供給するモータを備えており、前記油圧シリンダへの作動油量を調節することによって車両の進行方向を変更するものである。
【０００４】
そして、この装置は、前記オイルポンプ、モータおよびリザーバタンクが一体的に接続されていると共に、前記リザーバタンクの内部にオイルポンプを収容することによってパワーステアリング装置全体の小型化を図っている。
【特許文献１】特開２００３−２６７２３９号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記パワーステアリング装置は、リザーバタンクの内部にオイルポンプを収容したことによってリザーバタンクの容積が小さくなるため、大量の作動油を貯溜するのが困難となっている。その結果、作動油の貯溜量を確保するために前記リザーバタンクの容量を大幅に小さくすることができず、装置を小型化するために未だ改善の余地がある。
【０００６】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、より一層リザーバタンクを小さくすることによって、さらに小型化できるようにしたパワーステアリング装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、車両の進行方向を変更する操舵入力手段と、第１、第２圧力室に隔成され、該第１、第２圧力室に作動油が供給されることによって前記操舵入力手段に操舵力を付与する油圧シリンダと、前記第１、第２圧力室へ選択的に作動油を供給するオイルポンプと、駆動軸によって前記オイルポンプを回転駆動させるモータと、該モータを収容するモータハウジングと、を備え、前記作動油を、前記モータハウジングの内部に貯溜したことを特徴としている。
【０００８】
この発明によれば、作動油を前記モータハウジングの内部に貯溜することによって、前記モータハウジングとモータとの間に形成された空隙にも作動油が貯溜されるため、作動油の十分な貯溜量を確保しつつ、パワーステアリング装置全体を小型化させることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、車両の進行方向を変更する操舵入力手段と、第１、第２圧力室に隔成され、該第１、第２圧力室に作動油が供給されることによって前記操舵入力手段に操舵力を付与する油圧シリンダと、一対の吐出口が設けられ、前記第１、第２圧力室へ作動油を供給する可逆式オイルポンプと、駆動軸によって前記可逆式オイルポンプを正逆回転駆動させるモータと、該モータを収容するモータハウジングと、を備え、前記作動油を、前記モータハウジングの内部に貯溜することを特徴としている。
【００１０】
この発明によれば、請求項１に記載の発明と同様に、作動油を前記モータハウジングの内部に貯溜することによって、モータハウジングとモータとの間に形成された空隙にも作動油が貯溜されるため、パワーステアリング装置全体を小型化させることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、車両の進行方向を変更する操舵入力手段と、第１、第２圧力室に隔成され、該第１、第２圧力室に作動油が供給されることによって前記操舵入力手段に操舵力を付与する油圧シリンダと、一対の吐出口が設けられ、前記第１、第２圧力室へ作動油を供給する可逆式オイルポンプと、駆動軸によって前記可逆式オイルポンプを回転駆動させるモータと、該モータを収容するモータハウジングと、備え、該モータハウジングに連通するリザーバタンクを設けると共に、前記作動油を前記リザーバタンクの内部と前記モータハウジングの内部に貯溜したことを特徴としている。
【００１２】
この発明によれば、作動油を前記モータハウジングの内部に貯溜することによって作動油の貯溜量を確保することができる。その結果、リザーバタンクの容量を小さくすることが可能となるため、パワーステアリング装置全体をより一層小型化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係るパワーステアリング装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
前記パワーステアリング装置は、図１に示すように、操舵入力手段であるステアリングホイール１が備えられ、該ステアリングホイール１が転舵されることによって車両の進行方向を変更する操舵機構２と、該操舵機構２が駆動するのを作動油によってアシストするポンプユニット３と、該ポンプユニット３を出力信号によって制御する制御機構４から構成されている。
【００１５】
前記操舵機構２は、両端側が左右操舵輪ＦＬ、ＦＲに連係されたラックバー６と、該ラックバー６を収容すると共に第１、第２圧力室７ａ，７ｂに隔成された油圧シリンダ７と、該油圧シリンダ７の右輪ＦＲ側に設けられたラック・ピニオン８と、該ラック・ピニオン８から突出した操舵軸９を介して連係されたステアリングホイール１と、該ラック・ピニオン８に付設され、前記操舵軸９の回転角度を検出するトルクセンサ１０と、をそれぞれ備えている。
【００１６】
前記油圧シリンダ７は、円筒状で車両巾方向に延設され、前記ラックバー６の外周側に固定された円柱状のピストン１２によって第１、第２圧力室７ａ，７ｂに隔成されている。この第１、第２圧力室７ａ，７ｂに作動油が選択的に供給されることによって、前記ピストン１２の外周面が油圧シリンダ７の内周面に摺動しつつ左右に移動し、前記ピストン１２が移動するに伴いラックバー６が軸方向に移動するようになっている。
【００１７】
前記ラック・ピニオン８には、図外のピニオン軸が収容され、このピニオン軸が、油圧シリンダ７内で前記ラックバー６とヘリカル歯車のように噛合しており、前記ステアリングホイール１が転舵され、ピニオン軸が回転することによって前記ラックバー６の軸方向への移動をアシストするようになっている。
【００１８】
前記ポンプユニット３は、図２に示すように、作動油を貯溜するリザーバタンク１４と、該リザーバタンク１４に貯溜された作動油を選択的に前記第１、第２圧力室７ａ，７ｂに供給する可逆式のオイルポンプ１５と、該オイルポンプ１５を正逆回転駆動させるモータ１６と、をそれぞれ備えている。
【００１９】
前記モータ１６は、図２に示すように、円筒状のモータハウジング１８に収容されていると共に、前記モータハウジング１８内に固定された円環状のボールベアリング２０，２０によって両端部を回転支持されている駆動軸２１と、該駆動軸２１の外周側に固定された円筒状のロータ２２と、巻線状のコイル部２３を有し前記ロータ２２と非接触で外周側となる位置に配置され、かつ前記モータハウジング１８の内壁面に固定された円筒状のステータ２４とを備えている。このモータ１６は、前記制御機構４から出力された電力が前記ステータ２４に入力することによって駆動するようになっている。そして、前記駆動軸２１のリザーバタンク１４側の一端には、駆動軸２１の回転角度を検出する円環状のモータセンサ２６が設けられている。
【００２０】
前記ロータ２２は、この外周側がマグネットロータ２７となっており、このマグネットロータ２７が前記ステータ２４に励磁され回転することによって、前記ロータ２２と共に駆動軸２１が回転するようになっている。
【００２１】
前記モータセンサ２６は、前記駆動軸２１の外周側に固定された被検出部２９と、前記モータハウジング１８に固定されたセンサコイル部３０から構成され、センサコイル部３０が被検出部２９の回転角度を検出することによって前記駆動軸２１の回転角度が検出できるようになっている。
【００２２】
前記リザーバタンク１４は、図２に示すように、前記モータハウジング１８の上端縁に連結されており、ほぼ円筒状に形成された硬質樹脂製の筒状部３２と、該筒状部３２の上端側を覆うキャップ３３と、を備えている。
【００２３】
前記筒状部３２には、前記モータ１６に電力を出力するための電源用端子３４と、前記モータセンサ２６が検出した駆動軸２１の回転角度を制御機構４に出力するためのセンサ用端子３５がそれぞれ設けられている。そして、前記ステータ２４から延出した電源ハーネス３６が電源用端子３４に接続されている一方、前記被検出部３０から延出したセンサハーネス３７がセンサ用端子３５に接続されている。
【００２４】
前記電源用端子３４およびセンサ用端子３５は、前記リザーバタンク１４の筒状部３２と一体的にインモールド成形された硬質樹脂製の電源用コネクタ３９およびセンサ用コネクタ４０にそれぞれ埋設保持されている。
【００２５】
なお、前記リザーバタンク１４の内側に突出した電源用端子３４とセンサ用端子３４の根元部にはシール剤４１がそれぞれ設けられ、リザーバタンク１４内の作動油がポンプユニット３からリークするのが防止されている。
【００２６】
ここで、前記リザーバタンク１４とモータハウジング１８は、前記モータハウジング１６内に形成されたモータ連通路４２を介して連通している。
【００２７】
詳しくは、前記駆動軸２１と、該駆動軸２１の外周側に固定された円筒状のロータ２２と、モータハウジング１８の内壁面に固定された円筒状のステータ２４と、前記駆動軸２１の回転角度を検出するモータセンサ２６とから構成されたモータ１６と前記モータハウジング１８の間には空隙Ｌがそれぞれ設けられ、この空隙Ｌに作動油が充填されている。つまり、前記モータ１６は作動油の中に浸漬した状態になっており、前記空隙Ｌがいわゆる作動油を貯溜するタンクになっている。
【００２８】
前記オイルポンプ１５は、図２，図３に示すように、有蓋円筒状に形成されていると共に、円周壁に形成された一対の吐出口４３，４３と、前記モータハウジング１８側の壁面に貫通形成され、モータハウジング１８側からオイルポンプ１５側への作動油の流入を許容する一対の吸入用連通孔４４，４４と、オイルポンプ１５側からモータハウジング１８側への作動油の流出を許容する排出用連通孔４５とを備えており、前記吐出口４３，４３は、前記油圧シリンダ７の第１、第２圧力室７ａ，７ｂに対して選択的に作動油を供給するようになっている。
【００２９】
作動油は、前記吸入用連通孔４４，４４および排出用連通孔４５を介して前記モータハウジング１８とオイルポンプ１５との間を流動すると共に、前記第１、第２圧力室７ａ，７ｂをそれぞれ連通している第１、第２連通路４７，４８を介してポンプユニット３内を流動するようになっている。
【００３０】
前記制御機構４は、図１に示すように、電力を発生させる電源５０と、該電源５０を制御すると共に、ポンプユニット３側に電力を出力する制御回路５１とによって構成されている。
【００３１】
前記制御回路５１には、前記ポンプユニット３へ電力を送る電源ハーネス５２と、前記駆動軸２１の回転角度を制御回路５１に送るモータセンサハーネス５３と、前記操舵軸９の回転角度を制御回路５１に送るトルクセンサハーネス５４と、がそれぞれ接続されている。
【００３２】
なお、例えば前記モータ１６とオイルポンプ１５との間にリザーバタンク１４を設け、前記モータ１６の駆動軸２１をリザーバタンク１４内に貫通させ、リザーバタンク１４およびモータハウジング１８に貯溜された作動油をオイルポンプ１５側に供給する構造であってもよい。
【００３３】
また、前記ポンプユニット３は、前記モータハウジング１８とモータ１６との間に形成された空隙Ｌが十分な容積を有していれば、前記リザーバタンク１４が設けられない構造であってもよい。
【００３４】
以下、本発明に係るパワーステアリング装置の作用について述べる。
【００３５】
前記パワーステアリング装置は、図１，図２に示すように、前記ステアリングホイール１が右方向に転舵された場合には、前記ピストン１２が図中右方向に移動すると共にラックバー６が図中右方向に移動し、車両の進行方向が変更される。
【００３６】
詳しくは、前記ステアリングホイール１が右方向に転舵された場合には、前記ステアリングホイール１に接続された操舵軸９もステアリングホイール１と共に回転し、前記トルクセンサ１０によって操舵軸９の回転角度が検出される。
【００３７】
トルクセンサ１０によって検出された回転角度が、出力信号として前記トルクセンサハーネス５４を介して制御回路５１に出力され、前記操舵軸９の回転角度に基づき、電源ハーネス５２を介してポンプユニット３側にアシスト電力を出力し、前記駆動軸２１を回転させる。
【００３８】
前記駆動軸２１が回転することによって、前記モータセンサ２６が前記駆動軸２１の回転角度を検出し、その検出された回転角度が電気信号となりモータハーネス５３を介して制御回路５１に出力される。
【００３９】
つまり、前記制御回路５１は、前記トルクセンサ１０およびモータセンサ２６から出力された電気信号に基づき、前記ステータ２４に出力するアシスト電力を連続的に制御し、前記ステアリングホイール１の操舵フィーリングおよび車両の進行方向を安定させている。
【００４０】
そして、前記駆動軸２１が回転することによってオイルポンプ１５が駆動し、オイルポンプ１５によって前記第２圧力室７ｂの作動油が吸入され、作動油が第２油路４８、オイルポンプ１５および前記第１油路４７を通過して第１圧力室７ａに流入する。
【００４１】
作動油が第２圧力室７ｂから吸入されると共に、第１圧力室７ａに流入することによって、前記ピストン１２と共にラックバー６が図中右方向に移動し、車両の進行方向が変更される。
【００４２】
また、前記ステアリングホイール１が反転された場合、すなわちステアリングホイール１が左方向に転舵された場合には、前記モータ１６が逆回転し、前記オイルポンプ１５によって第１圧力室７ａから作動油が吸入されると共に、作動油が第１油路４７、オイルポンプ１５および第２油路４８を通過して第２圧力室７ｂに流入することによって、ラックバー６が図中左方向に移動し、車両の進行方向が変更される。
【００４３】
そして、本実施の形態の構造によれば、前記モータハウジング１８内に作動油を貯溜し、前記モータ１８が作動油内に浸漬している状態にしたことによって、モータハウジング１８とモータ１６との間に形成された空隙Ｌにも作動油が貯溜されるため、その分リザーバタンク１４の容積を小さくすることができる。その結果、パワーステアリング装置全体を小型化することができ、車両搭載性が向上する。
【００４４】
また、前記リザーバタンク１４を硬質樹脂製で形成し、電源用端子３４およびセンサ用端子３５が埋設された電源用コネクタ３９およびセンサ用コネクタ４０をリザーバタンク１４と一体的に設けたことによって、別途各コネクタ３９，４０を接続するのが不要となるため部品点数を減少させることができる。
【００４５】
また、本実施の形態においてはモータ１６およびオイルポンプ１５が正逆回転するものを開示したが、これに限られずモータ１６およびオイルポンプ１５が一方向に回転し、例えば別途設けたロータリバルブなどによって作動油を前記第１、第２圧力室７ａ，７ｂに選択的に供給するような構造にしてもよい。
【００４６】
前記実施形態から把握される前記請求項に記載した発明以外の技術的思想について以下に説明する。
【００４７】
請求項（１）  前記モータに電気信号を出力する端子部と、該端子部が埋設されたコネクタ部と、を備え、前記コネクタ部を、前記リザーバタンクと一体的に成形したことを特徴とする請求項３に記載のパワーステアリング装置。
【００４８】
この発明によれば、コネクタ部をリザーバタンクと一体的に成形したことによって、部品点数が減少するためパワーステアリング装置の構造を簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係るパワーステアリング装置の全体図である。
【図２】図１のポンプユニットの詳細図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１…ステアリングホイール（操舵入力手段）
７…油圧シリンダ
７ａ…第１圧力室
７ｂ…第２圧力室
１４…リザーバタンク
１５…オイルポンプ
１６…モータ
１８…モータハウジング
２１…駆動軸
３２…リザーバタンク
３４…電源用端子
３５…センサ用端子
３９…電源用コネクタ
４０…センサ用コネクタ
４３…吐出口
【図１】
2006297971.tif 000003
【図２】
2006297971.tif 000004
【図３】
2006297971.tif 000005