(57)【要約】【課題】車両用操舵装置を小型化する。【解決手段】車両用操舵装置１に備えられた電動モータ４は、ステアリングシャフト５を同軸的に取り囲むステータ２５と、ステータ２５の内周に配置されたインナーロータ２６と、ステータ２５の外周に配置されたアウターロータ２７とを含む。インナーロータ２６およびアウターロータ２７を設けることで、ステータとロータとの対向面積を増加させることができるので、一定の出力を維持しつつ、電動モータ４を小型化することができる。電動モータ４を小型化することで、車両用操舵装置１も小型化する。【選択図】図１
2008284912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵軸と同軸に設けられ、操舵力を操舵軸に付与するための電動モータを備え、
この電動モータは、車体側部材に固定された環状のステータと、このステータの内周に対向し、操舵軸の軸線の回りに回転可能な筒状のインナーロータと、ステータの外周に対向し、操舵軸の軸線の回りに回転可能な筒状のアウターロータと、を含む車両用操舵装置。
【請求項２】
請求項１において、上記アウターロータによって、電動モータのハウジングが兼用されていることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項３】
請求項１または２において、上記車体側部材に固定された内筒と外筒との間にステータが挟持されていることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項４】
請求項１または２において、上記ステータはステータコアを含み、このステータコアは、環状のヨークと、このヨークの内周にステータの周方向に間隔を隔てて突出形成され、コイルが巻回された複数のティースと、を有し、
ステータの軸方向に関するヨークの一端部がステータの軸方向に延長された第１の延設部分を含み、
ステータの軸方向に関するティースの一端部がステータの軸方向に延長された第２の延設部分を含み、
上記第１および第２の延設部分が上記車体側部材に固定されていることを特徴とする車両用操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車等の車両に用いられる車両用操舵装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に用いられる車両用操舵装置には、電動モータによって運転者の操舵を補助するものがある。例えば下記特許文献１では、電動モータの出力トルクが減速機構を介さず直接ステアリングシャフトに伝達される、いわゆるダイレクトドライブ式の車両用操舵装置が提案されている。
【特許文献１】特開２００５−１４５４３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
車両用操舵装置は、限られた空間である車室内に配置されるため小型であることが望まれる。
一方、上記ダイレクトドライブ式の車両用操舵装置では、電動モータの出力トルクが減速機構によって増幅されないため、出力の大きい電動モータが必要となる。したがって、上記ダイレクトドライブ式の車両用操舵装置では大型の電動モータが用いられることが多く、上記小型化の要請に反する。
【０００４】
この発明は、かかる背景のもとになされたものであり、車両用操舵装置を小型化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための本発明は、操舵軸（５，５４，５５，５７）と同軸に設けられ、操舵力を操舵軸に付与するための電動モータ（４，１０４，２０４，３０４）を備え、この電動モータは、車体側部材（１００）に固定された環状のステータ（２５）と、このステータの内周に対向し、操舵軸の軸線（Ｌ１）の回りに回転可能な筒状のインナーロータ（２６）と、ステータの外周に対向し、操舵軸の軸線の回りに回転可能な筒状のアウターロータ（２７）と、を含む車両用操舵装置（１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ）である。
【０００６】
本発明によれば、インナーロータとアウターロータとがそれぞれステータの内周および外周に配置されているので、インナーロータおよびアウターロータの何れか一方しか備えていない電動モータに比べてステータとロータとの対向面積を増加させることができる。これにより、電動モータの出力を増加させることができるので、一定の出力を維持しつつ電動モータを小型化することができる。電動モータが小型化することで車両用操舵装置も小型化するので、当該車両用操舵装置の車両への搭載性を向上させることができる。
【０００７】
また、同じ大きさの磁力を発生させるための体積は、ステータよりもロータの方が小さいので、ロータを一対設けることで電動モータをさらに小型化することができる。
上記操舵軸としては、ステアリングホイール等の操舵部材に連結されたステアリングシャフトであってもよいし、転舵輪を転舵する転舵機構としてラックアンドピニオン機構が用いられる場合には、ピニオン軸であってもよいし、ラック軸であってもよいし、その他の軸であってもよい。
【０００８】
すなわち、本発明に係る車両用操舵装置は、いわゆるコラムアシスト式の車両用操舵装置であってもよいし、いわゆるピニオンアシスト式の車両用操舵装置であってもよいし、いわゆるラックアシスト式の車両用操舵装置であってもよい。また、本発明に係る車両用操舵装置は、操舵部材と転舵機構とが機械的に連結されたものであってもよいし、機械的に連結されていないもの（いわゆるステアバイワイヤ式の車両用操舵装置）であってもよい。
【０００９】
また、上記アウターロータによって、電動モータのハウジングが兼用されている場合がある。この場合、電動モータをさらに小型化することができる。また、電動モータを軽量化することもできる。
また、上記車体側部材に固定された内筒（３４）と外筒（３５）との間にステータが挟持されている場合がある。この場合、車体側部材に固定された内筒および外筒によってステータが挟持されているので、車体側部材に対してステータを強固に固定することができる。これにより、電動モータの出力を安定化させることができる。
【００１０】
また、上記ステータはステータコア（１２９）を含み、このステータコアは、環状のヨーク（３１）と、このヨークの内周にステータの周方向（Ｙ１）に間隔を隔てて突出形成され、コイル（３０）が巻回された複数のティース（３２）と、を有し、ステータの軸方向（Ｘ２）に関するヨークの一端部がステータの軸方向に延長された第１の延設部分（４７）を含み、ステータの軸方向に関するティースの一端部がステータの軸方向に延長された第２の延設部分（４８）を含み、上記第１および第２の延設部分が上記車体側部材に固定されている場合がある。この場合、ステータコアの一部である第１および第２の延設部分が車体側部材に固定されているので、車体側部材に対してステータを強固に固定することができる。これにより、電動モータの出力を安定化させることができる。
【００１１】
なお、上記において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
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１の概略構成を示す図解的な断面図である。
図１を参照して、車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール等の操舵部材２と、操舵部材２の操舵に連動して転舵輪（図示せず）を転舵するステアリング機構３と、操舵補助用の電動モータ４とを備えている。ステアリング機構３としては、例えばラックアンドピニオン機構が用いられている。
【００１３】
操舵部材２とステアリング機構３とは、ステアリングシャフト５等を介して機械的に連結されている。操舵部材２の操舵（回転）は、ステアリングシャフト５等を介してステアリング機構３に伝達される。そして、ステアリング機構３に伝達された回転は、図示しないラック軸の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪が転舵される。
ステアリングシャフト５は、直線状に延びている。また、電動モータ４は、ステアリングシャフト５に同軸的に連結されている。本実施形態では、ステアリングシャフト５が操舵軸として機能する。すなわち、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置１は、いわゆるコラムアシスト式の車両用操舵装置である。以下では、ステアリングシャフト５の軸方向Ｘ１に沿う操舵部材２側を上方といい、ステアリング機構３側を下方という。
【００１４】
ステアリングシャフト５は、入力シャフト６と出力シャフト７とを備えている。入力シャフト６と出力シャフト７とは、トーションバー８を介して同軸的に連結されている。入力シャフト６と出力シャフト７とは、相対回転可能である。
また、入力シャフト６は、アッパーシャフト９およびロアーシャフト１０を含む。操舵部材２は、アッパーシャフト９の上端部に同行回転可能に連結されている。また、出力シャフト７は、トーションバー８を介してロアーシャフト１０の下端部に連結されている。
【００１５】
アッパーシャフト９は、筒状であり、その下端部の内周にロアーシャフト１０の上端部が例えばセレーション嵌合している。アッパーシャフト９とロアーシャフト１０とは、ステアリングシャフト５の中心軸線Ｌ１の回りに同行回転可能に、且つ、ステアリングシャフト５の軸方向Ｘ１に相対移動可能に連結されている。
また、ステアリングシャフト５は、筒状のステアリングコラム１１の内周を挿通している。ステアリングシャフト５は、ステアリングコラム１１に回転可能に支持されている。ステアリングコラム１１は、互いに嵌合された筒状のアッパーチューブ１２およびロアーチューブ１３を含む。
【００１６】
アッパーチューブ１２およびロアーチューブ１３は、それぞれ、軸方向Ｘ１に沿って延びている。アッパーチューブ１２およびロアーチューブ１３は、同軸的に配置されている。また、アッパーチューブ１２およびロアーチューブ１３は、ステアリングコラム１１の軸方向（図１では、軸方向Ｘ１と同一方向）に相対移動可能に連結されている。具体的には、ロアーチューブ１３の上端部がアッパーチューブ１２の下端部の内周に嵌合している。
【００１７】
アッパーチューブ１２およびロアーチューブ１３の嵌合部において、アッパーチューブ１２の内周面とロアーチューブ１３の外周面とは、例えば摩擦係合している。したがって、アッパーチューブ１２およびロアーチューブ１３を軸方向Ｘ１に相対移動させると、アッパーチューブ１２およびロアーチューブ１３の一方または両方に抵抗が加わるようになっている。
【００１８】
アッパーチューブ１２は、軸受６０ａを介してアッパーシャフト９を回転可能に支持している。アッパーシャフト９とアッパーチューブ１２とは、軸受６０ａによって軸方向Ｘ１に同行移動可能に連結されている。また、ロアーチューブ１３は、互いに嵌合された筒状の第１のチューブ１４および第２のチューブ１５を含む。第１のチューブ１４と第２のチューブ１５とは互いに固定されている。第１のチューブ１４は、第２のチューブ１５に対して軸方向Ｘ１上方に配置されている。また、第２のチューブ１５は、軸方向Ｘ１に沿って延びる筒状部１６と、筒状部１６の外周面からその径方向外方に向かって張り出した環状のフランジ部１７とを含む。
【００１９】
第１のチューブ１４には、アッパーチューブ１２が連結されている。また、第２のチューブ１５は、軸受６０ｂを介して出力シャフト７の上端部を回転可能に支持している。第２のチューブ１５の内周には、操舵トルクを検出するためのトルクセンサ１８が配置されている。具体的には、第２のチューブ１５の内周において、入力シャフト６と出力シャフト７との連結部に対応する位置にトルクセンサ１８が配置されている。
【００２０】
トルクセンサ１８は、入力シャフト６と出力シャフト７との相対回転変位量に基づいて操舵トルクを検出する。トルクセンサ１８によって検出されたトルク検出結果は、ＥＣＵ１９（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）に入力される。
ステアリングコラム１１は、アッパーチューブ１２の外周に固定された第１のブラケット２０によって車体側部材１００に所定の固定強度で固定されている。具体的には、第１のブラケット２０は、例えば破断可能な合成樹脂製のピン２１を介して車体側部材１００に固定されている。
【００２１】
例えば車両の衝突のときに、所定値以上の大きさの衝撃が第１のブラケット２０に加わると、ピン２１が破断して、アッパーチューブ１２と車体側部材１００との固定が解除される。その結果、操舵部材２、アッパーシャフト９およびアッパーチューブ１２等は、車体側部材１００に対して軸方向Ｘ１下方に同行移動する。このとき、アッパーチューブ１２がロアーチューブ１３に対して軸方向Ｘ１下方に移動して、その移動方向と逆方向の抵抗がロアーチューブ１３からアッパーチューブ１２に加わる。これにより、いわゆる二次衝突によって運転者から操舵部材２に加えられた衝撃が吸収される。
【００２２】
また、ステアリングシャフト５は、電動モータ４の下方において、軸受６０ｃ等を介して車体側部材１００に回転可能に支持されている。具体的には、出力シャフト７の下端部が軸受６０ｃを介して環状の軸受保持部材２２に支持されており、この軸受保持部材２２が第２のブラケット２３を介して車体側部材１００に固定されている。第２のブラケット２３は、固定ボルト２４によって車体側部材１００に固定されている。
【００２３】
次に、電動モータ４について詳しく説明する。
図２は、上記電動パワーステアリング装置１の一部の図解的な拡大断面図である。また、図３は、図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う電動モータ４の一部の図解的な断面図である。
図２を参照して、本実施形態に係る電動モータ４は、ブラシレスモータである。電動モータ４は、ステアリングシャフト５を同軸的に取り囲む環状のステータ２５と、ステータ２５の内周と間隔を隔てて対向する筒状のインナーロータ２６と、ステータ２５の外周と間隔を隔てて対向する筒状のアウターロータ２７をと含む。インナーロータ２６およびアウターロータ２７は、それぞれ、ステアリングシャフト５を同軸的に取り囲んでいる。また、ステータ２５、インナーロータ２６およびアウターロータ２７は、筒状のモータハウジング２８内に収容されている。
【００２４】
図２および図３を参照して、ステータ２５は、環状のステータコア２９と、ステータコア２９に巻回された複数のコイル３０とを含む。具体的には、ステータコア２９は、ステータコア２９の外周部を構成する筒状のヨーク３１と、このヨーク３１の内周面からヨーク３１の径方向内方に向かって突出する複数のティース３２とを含む。
複数のティース３２は、それぞれ、ステータコア２９の周方向Ｙ１に等間隔を隔てて配置されている。各ティース３２は、断面Ｔ字形形状をなしている。具体的には、各ティース３２は、ヨーク３１の内周面からヨーク３１の径方向内方に向けて延設された径方向延設部３２ａと、径方向延設部３２ａの内側の端部に連結されヨーク３１の周方向に沿って延びる周方向延設部３２ｂとを含む。
【００２５】
各ティース３２は、軸方向Ｘ１に関してヨーク３１とほぼ同じ長さを有している。また、複数のコイル３０は、それぞれ複数のティース３２に巻回されている。各コイル３０は、ＥＣＵ１９と電気的に接続されている。各コイル３０には、ＥＣＵ１９の駆動回路（図示せず）を介して電力供給源（図示せず）から電力が供給されるようになっている。
また、ステータコア２９は、円弧状をなす複数の分割コア３３によって構成されている。すなわち、ヨーク３１は、周方向Ｙ１に分割された複数の分割体３１ａによって構成されている。ティース３２は各分割体３１ａに形成されている。また、各分割コア３３は、分割体３１ａとティース３２とを含む。複数の分割コア３３は、環状に組み合わされている。なお、ステータコア２９は、周方向Ｙ１に分割されていない一体型のものであってもよい。
【００２６】
図２を参照して、ステータコア２９は、その内周に配置された内筒３４と、その外周に配置された外筒３５によって保持されている。内筒３４および外筒３５は、それぞれ、軸方向Ｘ１に沿って延びるとともに、軸方向Ｘ１に関する長さがステータ２５よりも長い円筒形の部材である。内筒３４および外筒３５は、それぞれ例えば金属製である。
内筒３４は、ステータコア２９の内周に例えば圧入または焼き嵌めされ固定されている。また、ステータコア２９は、外筒３５の内周に例えば圧入または焼き嵌めされ固定されている。ステータコア２９は、内筒３４と外筒３５との間で、これらの筒３４，３５に挟持されるように保持されている。
【００２７】
また、内筒３４および外筒３５の下端部には、例えば溶接、接着等により、環状の支持部材３６が固定されている。支持部材３６は、出力シャフト７を同軸的に取り囲んでおり、その内径および外径は、それぞれ第２のチューブ１５の筒状部１６の内径および外径とほぼ同じにされている。支持部材３６は、軸受６０ｄを介して出力シャフト７を回転可能に支持している。
【００２８】
また、内筒３４および外筒３５の上端部は、例えば溶接、接着等により、それぞれ第２のチューブ１５の筒状部１６の下端部に固定されている。ステータ２５は、内筒３４および外筒３５等を介して車体側部材１００に固定されている。すなわち、内筒３４および外筒３５が固定された第２のチューブ１５は、第１のチューブ１４に固定されており、第１のチューブ１４は、アッパーチューブ１２に固定されている。そして、アッパーチューブ１２は、第１のブラケット２０を介して車体側部材１００に固定されている。
【００２９】
インナーロータ２６は、環状に配置された複数の永久磁石３７によって構成されている。各永久磁石３７は、軸方向Ｘ１に関してステータ２５とほぼ同じ長さを有しており、その外側の面がステータ２５の内周面に対向する位置で、出力シャフト７の外周面に固定されている。複数の永久磁石３７は、ステアリングシャフト５の周方向に並んで配置されている。また、隣接する永久磁石３７の外側の面の磁極は互いに異なっている。インナーロータ２６の外周は、Ｎ極およびＳ極が交互に入れ替わる磁極となっている。各永久磁石３７と出力シャフト７とは、ステアリングシャフト５の中心軸線Ｌ１の回りに同行回転可能である。また、ステータ２５が発生する電磁力が各永久磁石３７に加わると、回転トルクが出力シャフト７に直接伝達されるようになっている。
【００３０】
アウターロータ２７は、円筒状の周壁部３８を有するカップ状の主体部３９と、この周壁部３８の内周に保持された複数の永久磁石４０とを含む。ステータ２５およびインナーロータ２６は、主体部３９の内周に配置されている。
主体部３９の周壁部３８は、軸方向Ｘ１に沿って延びるとともに、軸方向Ｘ１に関する長さがステータ２５よりも長くされている。周壁部３８は、出力シャフト７を同軸的に取り囲んでいる。また、周壁部３８の下端には、当該下端から周壁部３８の径方向内方に向かって延びる環状の端壁４１が設けられている。端壁４１の内周面は、出力シャフト７の外周面に固定されている。端壁４１と出力シャフト７とは、同行回転可能に連結されている。すなわち、主体部３９と出力シャフト７とは、ステアリングシャフト５の中心軸線Ｌ１の回りに同行回転可能に連結されている。
【００３１】
周壁部３８は、その下端部が軸受６０ｅを介して支持部材３６に回転可能に支持されており、その上端部が軸受６０ｆを介して第２のチューブ１５の筒状部１６に回転可能に支持されている。周壁部３８は、軸方向Ｘ１に間隔を隔てた二箇所で支持されているので、芯振れを伴うことなく安定して回転できるようになっている。これにより、安定した回転トルクが電動モータ４から出力シャフト７に伝達されるようになっている。
【００３２】
また、周壁部３８の回転位置は、回転位置検出装置としてのレゾルバ４２によって検出される。レゾルバ４２は、周壁部３８の上端部を支持する軸受６０ｆの上方において周壁部３８の内周面に固定された環状のレゾルバロータ４３と、当該上方において第２のチューブ１５の筒状部１６の外周面に固定されたレゾルバステータ４４とを含む。
レゾルバ４２は、周壁部３８の回転位置を検出することで、アウターロータ２７の回転位置を検出することができる。また、アウターロータ２７と出力シャフト７およびインナーロータ２６とは同行回転するので、周壁部３８の回転位置を検出することで、レゾルバ４２は、インナーロータ２６の回転位置も検出することができる。レゾルバ４２が検出したアウターロータ２７およびインナーロータ２６の回転位置検出結果は、ＥＣＵ１９に入力される。なお、回転位置検出装置としては、レゾルバ４２に限らず、ロータリエンコーダ等の他の検出装置を用いてもよい。
【００３３】
各永久磁石４０は、軸方向Ｘ１に関してステータ２５とほぼ同じ長さを有している。各永久磁石４０は、その内側の面がステータ２５の外周面に対向する位置で、周壁部３８の内周面に固定されている。複数の永久磁石４０は、周壁部３８の周方向に並んで配置されている。また、隣接する永久磁石４０の内側の面の磁極は互いに異なっている。アウターロータ２７の内周は、Ｎ極およびＳ極が交互に入れ替わる磁極となっている。また、各永久磁石４０と主体部３９とは、同行回転可能である。ステータ２５が発生する電磁力が各永久磁石４０に加わると、回転トルクが、周壁部３８および端壁４１を介して出力シャフト７に直接伝達される。
【００３４】
モータハウジング２８は、出力シャフト７を同軸的に取り囲む円筒状の筒状部４５と、筒状部４５の下端から筒状部４５の径方向内方に向かって延びる環状の端壁４６とを含む。ステータ２５、インナーロータ２６およびアウターロータ２７は、筒状部４５の内周に配置されている。
筒状部４５は、軸方向Ｘ１に沿って延びるとともに、軸方向Ｘ１に関する長さがアウターロータ２７よりも長くされている。筒状部４５は、その径方向に間隔を隔ててアウターロータ２７を取り囲んでいる。筒状部４５の上端部の内周面は、第２のチューブ１５のフランジ部１７の外周面に固定されている。また、端壁４６の内周面と出力シャフト７の外周面との間には、軸受６０ｇが介在している。端壁４６は、軸受６０ｇを介して出力シャフト７を回転可能に支持している。
【００３５】
電動モータ４は、ＥＣＵ１９によって制御される。すなわち、ＥＣＵ１９は、操舵部材２に入力された操舵トルクや、インナーロータ２６およびアウターロータ２７の回転位置、図示しない車速センサから入力された車速等に基づいて電動モータ４を制御する。ＥＣＵ１９が電動モータ４を制御することにより、電動モータ４から出力シャフト７に操舵補助力としての回転トルクが直接伝達される。これにより、操舵補助力がステアリング機構３に伝達され、運転者の操舵が補助される。
【００３６】
以上のように本実施形態では、ステータ２５の内周および外周にそれぞれインナーロータ２６およびアウターロータ２７が配置されているので、インナーロータおよびアウターロータの何れか一方しか備えていない電動モータに比べてステータとロータとの対向面積を増加させることができる。これにより、電動モータ４の出力を増加させることができるので、一定の出力を維持しつつ電動モータ４を小型化することができる。電動モータ４が小型化することで電動パワーステアリング装置１も小型化するので、当該電動パワーステアリング装置１の車両への搭載性を向上させることができる。また、同じ大きさの磁力を発生させるための体積は、ステータよりもロータの方が小さいので、ロータを一対設けることで電動モータ４がさらに小型化されている。
【００３７】
また本実施形態では、金属製である内筒３４および外筒３５にステータ２５が固定されているので、車体側部材１００に対してステータ２５を強固に固定することができる。これにより、ステータ２５の振動を防止することができるので、安定した回転トルクを電動モータ４から出力シャフト７に伝達することができる。また、内筒３４および外筒３５は、それぞれ単純な形状（円筒形状）であるので、これらの製造コストを抑制することができる。
【００３８】
すなわち、内筒３４および外筒３５を用いずに、例えば合成樹脂部材にステータ２５を埋め込んで（いわゆる樹脂モールド）、この合成樹脂部材を第２のチューブ１５に固定する場合、合成樹脂部材の剛性が低いので、第２のチューブ１５に対してステータ２５を強固に固定することができない。また、金属製の籠形のステータ保持部材にステータ２５を固定して、このステータ保持部材を第２のチューブ１５に固定する場合、車体側部材１００に対してステータ２５を強固に固定することはできるが、ステータ保持部材の形状が複雑であるので、その製造コストが高価になってしまう。したがって、内筒３４および外筒３５を用いてステータ２５を車体側部材１００に固定することで、これらの問題を解決することができる。
【００３９】
図４は、本発明の他の実施形態に係る電動パワーステアリング装置１ａの一部の図解的な拡大断面図である。この図４において、上述の図２に示された各部と同等の構成部分については、図２と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
図４を参照して、この図４に示す実施形態が、図２に示す実施形態と主に相違するのは、アウターロータ２７の主体部３９が、モータハウジングとして兼用されていることにある。また、主体部３９の周壁部３８の上端部と第２のチューブ１１５の筒状部１６との間に介在する軸受６０ｈは、シール付き軸受（例えば、両シール付き転がり玉軸受）が用いられている。第２のチューブ１１５は、筒状部１６を含む。
【００４０】
本実施形態では、主体部３９をモータハウジングとして兼用することで、電動モータ４を小型化および軽量化することができる。また、軸受６０ｈとして、シール付き軸受を用いることで、電動モータ４の内部にごみや埃などの異物が進入することを防止できる。これにより、電動モータ４の耐久性を向上させることができる。
図５は、本発明のさらに他の実施形態に係る電動パワーステアリング装置１ｂの一部の図解的な拡大断面図である。また、図６は、上記電動パワーステアリング装置１ｂに備えられたステータコア１２９の図解的な外観図である。この図５および図６において、上述の図２および図３に示された各部と同等の構成部分については、図２および図３と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００４１】
図５を参照して、この図５に示す実施形態が、図２に示す実施形態と主に相違するのは、図２に示す内筒３４および外筒３５が設けられておらず、ステータコア１２９が第２のチューブ１５に直接固定されていることにある。以下、具体的に説明する。
図６を参照して、軸方向Ｘ２に関するステータコア１２９の両端部の一部は、それぞれステータコア１２９の軸方向Ｘ２に延設されている。すなわち、上記ステータコア１２９の両端部には、それぞれ、一対の延設部分（第１の延設部分４７および第２の延設部分４８）が設けられている。
【００４２】
具体的には、軸方向Ｘ２に関するヨーク３１の両端部が、それぞれ、軸方向Ｘ２に延設されており第１の延設部分４７を構成している。また、ティース３２の一部である周方向延設部３２ｂの軸方向Ｘ２に関する両端部が、それぞれ、軸方向Ｘ２に延設されており第２の延設部分４８を構成している。第１の延設部分４７および第２の延設部分４８は、それぞれ環状であり、ステータコア１２９の径方向に間隔を隔てて対向している。第１の延設部分４７は、ステータコア１２９の径方向に間隔を隔てて、第２の延設部分４８を同軸的に取り囲んでいる。
【００４３】
図５を参照して、第２のチューブ１５の筒状部１６の下端部には、一対の環状段部が形成されている。筒状部１６の下端部と、当該下端部の内周および外周に配置された軸受６０ｂおよび軸受６０ｆとの間には、一対の環状凹部５１、５０が形成されている。軸方向Ｘ２上方側の第１の延設部分４７および第２の延設部分４８は、それぞれ、一対の環状凹部５０、５１に例えば圧入されている。これにより、ステータコア１２９が第２のチューブ１５に固定されている。ステータコア１２９は、第２のチューブ１５等を介して車体側部材１００に固定されている。
【００４４】
また、支持部材３６の上端部には、一対の環状段部が形成されている。支持部材３６の上端部と、当該上端部の内周および外周に配置された軸受６０ｄおよび軸受６０ｅとの間には、一対の環状凹部５３、５２が形成されている。軸方向Ｘ２下方側の第１の延設部分４７および第２の延設部分４８は、それぞれ、一対の環状凹部５２、５３に例えば圧入されている。これにより、支持部材３６がステータコア１２９に固定されている。
【００４５】
本実施形態では、ステータコア１２９の一部である第１の延設部分４７および第２の延設部分４８が第２のチューブ１５に固定されているので、第２のチューブ１５に対してステータコア１２９を強固に固定することができる。すなわち、車体側部材１００に対してステータ２５を強固に固定することができる。これにより、安定した回転トルクを電動モータ４から出力シャフト７に伝達することができる。また本実施形態では、図２に示す実施形態に対して部品点数を削減することができる。
【００４６】
なお、図５および図６では、第１の延設部分４７が、ヨーク３１と単一の部材で一体に形成されている場合を図示しているが、これに限らず、第１の延設部分４７は、ヨーク３１と別の部材で形成されていて、ヨーク３１に固定されていてもよい。同様に、図５および図６では、第２の延設部分４８が、ティース３２と単一の部材で一体に形成されている場合を図示しているが、これに限らず、第２の延設部分４８は、ティース３２と別の部材で形成されていて、ティース３２に固定されていてもよい。
【００４７】
この発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。例えば、上述の図２に示す実施形態では、溶接や接着によって内筒３４および外筒３５を第２のチューブ１５に固定する例について説明したが、図５に示す実施形態と同様に、圧入によって内筒３４および外筒３５を第２のチューブ１５に固定してもよい。同様に、圧入によって支持部材３６を内筒３４および外筒３５に固定してもよい。
【００４８】
また、上述の図５に示す実施形態では、圧入によって、第２のチューブ１５にステータコア１２９を固定する例について説明したが、溶接や接着によって、第２のチューブ１５にステータコア１２９を固定してもよい。同様に、溶接や接着によって、支持部材３６をステータコア１２９に固定してもよい。
また、上述の実施形態では、いわゆるコラムアシスト式の車両用操舵装置に本発明が適用された例について説明したが、車両用操舵装置としてはコラムアシスト式に限らず、いわゆるピニオンアシスト式のものであってもよいし、いわゆるラックアシスト式のものであってもよいし、操舵部材とステアリング機構とが機械的に連結されていないステアバイワイヤ式のものであってもよい。
【００４９】
具体的には、図７に示すように、ピニオンアシスト式の電動パワーステアリング装置１ｃのピニオン軸５４に、ステータ、インナーロータおよびアウターロータを含む電動モータ１０４を同軸的に連結してもよい。この場合、ピニオン軸５４が操舵軸として機能する。
また、図８に示すように、ラックアシスト式の電動パワーステアリング装置１ｄのラック軸５５に、ステータ、インナーロータおよびアウターロータを含む電動モータ２０４を同軸的に配設し、電動モータ２０４とラック軸５５との間に、電動モータ２０４の回転をラック軸５５の軸方向移動に変換する例えばボールねじ等の運動変換機構５６を介在させてもよい。この場合、ラック軸５５が操舵軸として機能する。
【００５０】
また、図９に示すように、ステアバイワイヤ式の車両用操舵装置１ｅの操舵軸５７に、ステータ、インナーロータおよびアウターロータを含む電動モータ３０４を同軸的に配設し、電動モータ３０４と操舵軸５７との間に、例えばボールねじ等の運動変換機構５６を介在させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】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の概略構成を示す図解的な断面図である。
【図２】上記一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の一部の図解的な拡大断面図である。
【図３】図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う電動モータの一部の図解的な断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の一部の図解的な拡大断面図である。
【図５】本発明のさらに他の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の一部の図解的な拡大断面図である。
【図６】上記さらに他の実施形態に係る電動パワーステアリング装置に備えられたステータコアの図解的な外観図である。
【図７】本発明のさらに他の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
【図８】本発明のさらに他の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
【図９】本発明のさらに他の実施形態に係る車両用操舵装置の概略構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５２】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ・・・電動パワーステアリング装置（車両用操舵装置）、１ｅ・・・車両用操舵装置、４・・・電動モータ、５・・・ステアリングシャフト（操舵軸）、２５・・・ステータ、２６・・・インナーロータ、２７・・・アウターロータ、３０・・・コイル、３１・・・ヨーク、３２・・・ティース、３４・・・内筒、３５・・・外筒、４７・・・第１の延設部分、４８・・・第２の延設部分、５４・・・ピニオン軸（操舵軸）、５５・・・ラック軸（操舵軸）、５７・・・操舵軸、１００・・・車体側部材、１０４・・・電動モータ、１２９・・・ステータコア、２０４・・・電動モータ、３０４・・・電動モータ、Ｌ１・・・中心軸線（操舵軸の軸線）、Ｙ１・・・周方向（ステータの周方向）、Ｘ２・・・軸方向（ステータの軸方向）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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