(57)【要約】【課題】衝撃吸収ストローク量を十分に確保することができる車両用操舵装置を提供する。【解決手段】電動パワーステアリング装置は、環状のロータ１８およびステータ１９を有する電動モータ７を備える。ロータ１８は、ロアーシャフト６に固定された第１の筒状部２０と、第１の筒状部２０と同軸的に配置された第２の筒状部２１と、第１および第２の筒状部２０,２１間に介在して両筒状部２０,２１を連結する環状の中間部材２３とを含む。車両の衝突のときに、中間部材２３は、ジャケット１０に押されて、第１の筒状部２０から摩擦抵抗を受けながら第２の筒状部２１とともに軸方向Ｘ１に移動する。第２の筒状部２１が内壁面２８に当接した後は、中間部材２３が、第１および第２の筒状部２０,２１から摩擦抵抗を受けながら軸方向Ｘ１に移動する。【選択図】図３
2008222202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵部材に連なるステアリングシャフトと同軸に設けられた電動モータと、
ステアリングシャフトを回転可能に支持するジャケットとを備え、
電動モータは、ステアリングシャフトを取り囲む環状のロータを含み、
このロータは、ステアリングシャフトと一体回転可能に支持されており、
車両の衝突のときに、ロータの少なくとも一部がジャケットまたはステアリングシャフトとともに軸方向に同行移動することにより衝撃を吸収するようにしてあることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項２】
請求項１において、上記ロータは、ステアリングシャフトの外周に嵌合された第１の筒状部と、第１の筒状部と同軸的に配置され外周に永久磁石を保持する第２の筒状部と、第１および第２の筒状部を一体回転可能に連結する環状の中間部材とを含み、
上記第１の筒状部は、ステアリングシャフトに対する周方向移動および軸方向移動が規制されており、
上記中間部材は、第１および第２の筒状部に対する軸方向移動に抵抗を与えるように第１および第２の筒状部に対して軸方向に関して摩擦係合しており、
車両の衝突のときに、ジャケットまたはステアリングシャフトにより押された中間部材が第１の筒状部に対して軸方向に移動することにより、衝撃を吸収するようにしてあることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項３】
請求項２において、上記ジャケットにストッパが設けられ、
このストッパは、車両の衝突のときに、中間部材とともに移動する第２の筒状部に当接することにより、第２の筒状部の移動ストロークを所定量に規制し、その結果、中間部材と第２の筒状部との軸方向相対移動によって衝撃が吸収されるようにしてあることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項４】
請求項１において、上記ステアリングシャフトは、ロアーシャフトと、このロアーシャフトの外周に嵌合する筒状のアッパーシャフトとを含み、
上記ロータは、ロアーシャフトと同心の筒状のロータ本体と、このロータ本体の下端をロアーシャフトに固定する固定部と、ロータ本体の上端の内周とロアーシャフトの外周との間に介在してロータ本体の上端を支持し、ロータ本体およびロアーシャフトに対して軸方向に移動可能な環状の支持体とを含み、
衝撃吸収のときに、アッパーシャフトの下端またはジャケットが、支持体をロータ本体の下端に向けて押しながら支持体と同行移動するようにしてあることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項５】
請求項４において、上記ジャケットは、ロアージャケットと、このロアージャケットの外周に嵌合したアッパージャケットとを含み、
上記電動モータは、アッパージャケットの内周に保持された環状のステータを含み、
このステータの内径がロアージャケットの外径以上に設定され、
衝撃吸収のときに、アッパージャケットと同行移動するステータが、ロアージャケットの外周によって上記移動を案内されるようにしてあることを特徴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】
自動車用の操舵装置として、電動モータにより操舵を補助する電動パワーステアリング装置が知られている。
例えば下記特許文献１には、ステアリングホイール等の操舵部材に連なるステアリングシャフトと同軸に設けられた電動モータを備える電動パワーステアリング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】
電動パワーステアリング装置には、通常、ステアリングシャフト等を軸方向に収縮させることにより車両の衝突のときに運転者から操舵部材に加えられた衝撃を吸収する衝撃吸収機構が備えられている。しかしながら、特許文献１記載の電動パワーステアリング装置に衝撃吸収機構を設けた場合、電動モータが、ステアリングシャフトの軸方向スペースの一部を占有しているので、衝撃吸収機構の収縮ストローク（衝撃吸収ストローク）を十分に確保できない場合がある。
【０００４】
この発明は、かかる背景のもとになされたものであり、衝撃吸収ストローク量を十分に確保することができる車両用操舵装置を提供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、操舵部材（２）に連なるステアリングシャフト（３、５０、１００）と同軸に設けられた電動モータ（７，５２、１１０）と、ステアリングシャフトを回転可能に支持するジャケット（１０，１１，５１、１０５）とを備え、電動モータは、ステアリングシャフトを取り囲む環状のロータ（１８，７２、１１２）を含み、このロータは、ステアリングシャフトと一体回転可能に支持されており、車両の衝突のときに、ロータの少なくとも一部がジャケットまたはステアリングシャフトとともに軸方向（Ｘ１，Ｘ２、Ｘ３）に同行移動することにより衝撃を吸収するようにしてあることを特徴とする車両用操舵装置（１，１ａ，１ｂ）である。
【０００６】
本発明によれば、衝撃吸収のときにロータの少なくとも一部がジャケットまたはステアリングシャフトとともに軸方向に移動するので、ジャケットまたはステアリングシャフトの軸方向移動による衝撃吸収ストローク量を十分に確保することができる。
ロータは、その一部がジャケットまたはステアリングシャフトとともに移動してもよいし、全体がジャケットまたはステアリングシャフトとともに移動してもよい。
【０００７】
また、本発明において、上記ロータは、ステアリングシャフト（３）の外周に嵌合された第１の筒状部（２０）と、第１の筒状部と同軸的に配置され外周に永久磁石（２２）を保持する第２の筒状部（２１）と、第１および第２の筒状部を一体回転可能に連結する環状の中間部材（２３）とを含み、上記第１の筒状部は、ステアリングシャフトに対する周方向移動および軸方向移動が規制されており、上記中間部材は、第１および第２の筒状部に対する軸方向移動に抵抗を与えるように第１および第２の筒状部に対して軸方向（Ｘ１）に関して摩擦係合しており、車両の衝突のときに、ジャケット（１０）またはステアリングシャフトにより押された中間部材が第１の筒状部に対して軸方向に移動することにより、衝撃を吸収するようにしてある場合がある。
【０００８】
この場合、車両の衝突のとき、中間部材は、ジャケットまたはステアリングシャフトに押されて第１の筒状部に対して軸方向に移動する。そして、この移動に伴って生ずる中間部材と第１の筒状部との間での摩擦抵抗によって上記衝突による衝撃が吸収される。したがって、上記衝突による衝撃を確実に吸収することができる。
また、本発明において、上記ジャケット（１１）にストッパ（２８）が設けられ、このストッパは、車両の衝突のときに、中間部材とともに移動する第２の筒状部に当接することにより、第２の筒状部の移動ストロークを所定量に規制し、その結果、中間部材と第２の筒状部との軸方向相対移動によって衝撃が吸収されるようにしてある場合がある。この場合、ジャケットに設けられたストッパによって、第２の筒状部の軸方向への移動を規制し、それによって、中間部材を第２の筒状部に対して軸方向に移動させることができる。したがって、中間部材と第１および第２の筒状部のそれぞれとの間での摩擦抵抗によって上記衝突による衝撃をさらに確実に吸収することができる。
【０００９】
また、第１および第２の筒状部ならびに中間部材を同軸的に配置し、こられの部材を互いに軸方向に相対移動させることにより、限られた軸方向スペースで十分な衝撃吸収ストロークを確保することができる。
また、本発明において、上記ステアリングシャフト（５０）は、ロアーシャフト（５５）と、このロアーシャフトの外周（５５ａ）に嵌合する筒状のアッパーシャフト（５４）とを含み、上記ロータ（７２）は、ロアーシャフトと同心の筒状のロータ本体（７４）と、このロータ本体の下端（７４ａ）をロアーシャフトに固定する固定部（７５）と、ロータ本体の上端（７４ｂ）の内周（７４ｃ）とロアーシャフトの外周との間に介在してロータ本体の上端を支持し、ロータ本体およびロアーシャフトに対して軸方向（Ｘ２）に移動可能な環状の支持体（７６）とを含み、衝撃吸収のときに、アッパーシャフトの下端（５４ａ）またはジャケットが、支持体をロータ本体の下端に向けて押しながら支持体と同行移動するようにしてある場合がある。
【００１０】
この場合、衝撃吸収のときに、アッパーシャフトの下端またはジャケットによって支持体を押しながらロータ本体の下端に向けて支持体を移動させることにより、アッパーシャフトの一部またはジャケットをロータの内部に進入させることができる。すなわち、ロータの内部空間を有効に利用することにより、十分な衝撃吸収ストロークを確保することができる。
【００１１】
また、ロータ本体の下端および上端がそれぞれ固定部および支持体によって支持されているので、撓みや振動を生じさせることなく安定してロータ本体を回転させることができる。これにより、電動モータの出力を安定させることできる。
また、本発明において、上記ジャケット（５１）は、ロアージャケット（５６）と、このロアージャケットの外周（５６ａ）に嵌合したアッパージャケット（５７）とを含み、上記電動モータ（５２）は、アッパージャケットの内周（６７ａ）に保持された環状のステータ（７３）を含み、このステータの内径がロアージャケットの外径以上に設定され、衝撃吸収のときに、アッパージャケットと同行移動するステータが、ロアージャケットの外周によって上記移動を案内されるようにしてある場合がある。
【００１２】
この場合、アッパージャケットがロアージャケットに対して移動する際に、アッパージャケットと同行移動するステータの内周にロアージャケットの外周を嵌合させることにより、アッパージャケットがロアージャケットから外れた場合に、アッパージャケットの移動をステータを介してロアージャケットによって案内させることができる。したがって、衝撃吸収のときに、アッパージャケットをスムーズに移動させることができるので、車両の衝突による衝撃を確実に吸収することができる。
【００１３】
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】
【００１４】
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。
最初に、図１〜図３を用いて、本発明の第１の実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電動パワーステアリング装置１の概略構成を模式的に示す断面図である。
図１を参照して、この第１の実施形態に係る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が連結されたステアリングシャフト３と、ステアリングシャフト３に連結された例えばラックアンドピニオン機構等のステアリング機構４とを備えている。
【００１５】
ステアリングシャフト３は、複数のシャフトによって構成されており、操舵部材２に連なるアッパーシャフト５と、ステアリング機構４に連なるロアーシャフト６とを含む。アッパーシャフト５およびロアーシャフト６は、同一軸線上に配置されており、アッパーシャフト５は、筒状をなしている。アッパーシャフト５の内部には、ロアーシャフト６の一部が、例えばスプライン嵌合している。アッパーシャフト５およびロアーシャフト６は、一体回転可能、且つ、ステアリングシャフト３の軸方向Ｘ１に相対移動可能に連結されている。
【００１６】
なお、図１では、ロアーシャフト６が単一のシャフトによって構成されているように図示しているが、ロアーシャフト６は、例えばトーションバーによって相対回転可能に連結された筒状の入力軸および出力軸を含む複数のシャフトによって構成されていてもよい。
ステアリングシャフト３に関連して、ステアリングシャフト３の周囲には、操舵補助用の電動モータ７と、ステアリングシャフト３を回転可能に支持する筒状のステアリングコラム８（ジャケット）とが配置されている。
【００１７】
本実施形態では、電動モータ７としてブラシレスモータが用いられており、電動モータ７の出力は、ステアリングシャフト３に対して直接的に伝達されるようになっている。電動モータ７は、ロアーシャフト６に同軸に連結されている。
ステアリングコラム８は、複数の軸受９ａ，９ｂ，９ｃを介してステアリングシャフト３を回転可能に支持しており、筒状のジャケット１０（アッパージャケット）と、電動モータ７の一部である筒状のフレーム１１（ロアージャケット）とによって構成されている。
【００１８】
ジャケット１０は、アッパーシャフト５の一部およびロアーシャフト６の一部を覆っており、アッパーシャフト５は、軸受９ａを介してジャケット１０に相対回転可能に支持されている。また、ジャケット１０およびアッパーシャフト５は、ステアリングシャフト３の軸方向Ｘ１に関して、一体移動可能に連結されている。したがって、ジャケット１０、アッパーシャフト５および操舵部材２は、軸方向Ｘ１に一体移動可能となっている。
【００１９】
フレーム１１は、ロアーシャフト６の一部を覆っており、一端が開放された筒状の主体部１２と、主体部１２の一端を閉塞する環状の蓋部材１３とを有する。ロアーシャフト６は、主体部１２および蓋部材１３を挿通している。
ジャケット１０は、蓋部材１３の中央に形成された嵌合孔１４に例えば圧入嵌合されており、軸方向移動可能に蓋部材１３に保持されている。例えば車両の衝突のときに、蓋部材１３の保持力を超える衝撃がジャケット１０に加わると、ジャケット１０は、ジャケット１０と蓋部材１３との間での摩擦による抵抗を受けながら蓋部材１３に対して軸方向Ｘ１に移動できるようになっている。
【００２０】
ジャケット１０およびフレーム１１は、それぞれ取付部材１５，１６を介して車体の一部１７に取り付けられている。ジャケット１０を車体の一部１７に取り付ける取付部材１５は、破断可能な合成樹脂製のピン（図示せず）を含んでいる。したがって、例えば車両の衝突のときに、所定値を超える衝撃が取付部材１５に加わると、上記ピンが破断してジャケット１０と車体の一部１７との固定が解除され、操舵部材２、アッパーシャフト５およびジャケット１０が、軸方向Ｘ１に移動できるようになる。
【００２１】
次に、電動モータ７の構成について詳しく説明する。
図２は、図１に係る電動モータ７およびその近傍の拡大断面図である。図２を参照して、電動モータ７は、ロアーシャフト６を取り囲む環状のロータ１８と、電動モータ７の径方向Ｙ１に所定間隔を隔ててロータ１８を取り囲む環状のステータ１９と、ロータ１８およびステータ１９を収容する上記フレーム１１とを有する。
【００２２】
ロータ１８は、ロアーシャフト６の外周に嵌合された第１の筒状部２０と、第１の筒状部２０と同軸的に配置された第２の筒状部２１とを有する。
第１の筒状部２０は、例えば圧入によって、ロアーシャフト６に嵌合されており、軸方向Ｘ１に相対移動不能且つ一体回転可能にロアーシャフト６に連結されている。
第２の筒状部２１は、複数の永久磁石２２をその外周に保持しており、これら複数の永久磁石２２はロータ１８の周方向Ｚ１に沿って配置されている。第２の筒状部２１の外周は、Ｎ極およびＳ極が周方向Ｚ１に交互に入れ替わる磁極となっている。
【００２３】
また、第２の筒状部２１は、径方向Ｙ１に所定間隔を隔てて第１の筒状部２０を取り囲んでいる。第１および第２の筒状部２０，２１の間には、環状の中間部材２３が介在しており、両筒状部２０，２１は、中間部材２３によって連結されている。
具体的には、第１の筒状部２０は、例えば所定の締め代を持ったセレーション嵌合によって、中間部材２３と連結されており、中間部材２３は、例えば所定の締め代を持ったセレーション嵌合によって、第２の筒状部２１と連結されている。これら第１および第２の筒状部２０,２１ならびに中間部材２３は、一体回転可能に連結されている。
【００２４】
また、第１の筒状部２０および中間部材２３は、軸方向Ｘ１に相対移動可能に連結されており、第１の筒状部２０に対して中間部材２３を軸方向Ｘ１に移動させると、中間部材２３には、その移動方向と逆方向の摩擦抵抗が加わるようになっている。同様に、第２の筒状部２１および中間部材２３は、軸方向Ｘ１に相対移動可能に連結されており、第２の筒状部２１に対して中間部材２３を軸方向Ｘ１に移動させると、中間部材２３には、その移動方向と逆方向の摩擦抵抗が加わるようになっている。
【００２５】
第１の筒状部２０および中間部材２３間での摩擦抵抗は、両部材２０,２３間での締め代を変えることにより調整することができるようになっている。同様に、第２の筒状部２１および中間部材２３間での摩擦抵抗は、両部材２１,２３間での締め代を変えることにより調整することができるようになっている。
また、第１の筒状部２０の外径は、蓋部材１３を挿通してフレーム１１内に進入しているジャケット１０の端部２４の内径よりも小さくされており、第２の筒状部２１の内径は、上記端部２４の外径よりも大きくされている。したがって、ジャケット１０の端部２４は、第１および第２の筒状部２０，２１の間に進入できるようになっている。
【００２６】
一方、ステータ１９は、環状のステータコア２５と、このステータコア２５に巻回されたコイル２６とを有する。ステータコア２５は、例えば圧入嵌合によって、フレーム１１の主体部１２内に固定されている。
主体部１２の軸方向Ｘ１に関する端部には、環状の端壁２７が設けられており、端壁２７の内壁面２８は、軸方向Ｘ１に関して所定間隔を隔てて第２の筒状部２１の下方側の端部２９に対向している。
【００２７】
図３は、上記第１の実施形態における操舵部材２の衝撃吸収ストロークについて説明するための図である。
図３（ａ）を参照して、車両が衝突を起こしていない通常時では、操舵部材２は軸方向Ｘ１のほぼ定位置に保持されている。
この状態から、車両が衝突（１次衝突）して運転者が操舵部材２に衝突（２次衝突）すると、運転者から操舵部材２に衝撃が加えられる。そして、操舵部材２に加えられた衝撃は、アッパーシャフト５やジャケット１０等を介して取付部材１５に伝達される。
【００２８】
取付部材１５に加えられた衝撃が、所定値を超えると、上述のように操舵部材２、アッパーシャフト５およびジャケット１０は、軸方向Ｘ１に移動可能となる。これにより、操舵部材２、アッパーシャフト５およびジャケット１０が車体の一部１７に対して軸方向Ｘ１に移動する。
まず最初に、ジャケット１０は、ジャケット１０に対する蓋部材１３の保持力に逆らって軸方向Ｘ１に移動する。これにより、ジャケット１０、アッパーシャフト５および操舵部材２が軸方向Ｘ１に一体移動し、ジャケット１０の端部２４は、図３（ｂ）に示すように、中間部材２３の端面に当接する。この際に、蓋部材１３に対するジャケット１０の移動により、ジャケット１０には摩擦抵抗が加えられ、その摩擦抵抗によって上記２次衝突による衝撃が吸収される。
【００２９】
そして、ジャケット１０および蓋部材１３の相対移動による摩擦抵抗よって吸収されなかった上記衝撃は、ジャケット１０から中間部材２３に伝達される。これにより、中間部材２３は、図３（ｃ）に示すように、ジャケット１０によって押されて、第１の筒状部２０に対して軸方向Ｘ１に移動する。このとき、中間部材２３とともに第２の筒状部２１も軸方向Ｘ１に移動する。中間部材２３が第１の筒状部２０に対して移動することにより、上述のように、中間部材２３には、その移動方向と逆方向の摩擦抵抗が加えられる。これにより、上記２次衝突による衝撃がさらに吸収される。
【００３０】
中間部材２３および第２の筒状部２１は、第２の筒状部２１の端部２９が端壁２７の内壁面２８に当接するまで、軸方向Ｘ１に移動可能となっている。すなわち、端壁２７の内壁面２８は、第２の筒状部２１の移動ストロークを所定量に規制するためのストッパとしての機能を有している。
第２の筒状部２１の端部２９が内壁面２８に当接した後は、図３（ｄ）に示すように、中間部材２３のみが第１の筒状部２０に対して軸方向Ｘ１に移動する。このとき、第２の筒状部２１は、内壁面２８によってその移動が規制されているので、中間部材２３は、第２の筒状部２１に対しても軸方向Ｘ１に移動する。したがって、中間部材２３には、第１の筒状部２０に対する移動による摩擦抵抗と、第２の筒状部２１に対する移動による摩擦抵抗とが加わる。これにより、上記２次衝突による衝撃がさらに吸収される。第１および第２の筒状部２０，２１に対する中間部材２３の移動は、アッパーシャフト５の端部３０がジャケット１０の内周に保持された軸受９ｂに当接するまでの範囲で移動可能となっている。
【００３１】
このように、衝撃吸収ストロークＬは、ジャケット１０が中間部材２３に当接するまでのストロークＬ１と、第２の筒状部２１が内壁面２８に当接するまでのストロークＬ２と、第２の筒状部２１が内壁面２８に当接した後、アッパーシャフト５の端部３０が軸受９ｂに当接するまでのストロークＬ３とを加えたものとなっている。換言すると、衝撃吸収ストロークＬは、図１に示すように、アッパーシャフト５の端部３０が軸方向Ｘ１に移動する前の位置から当該端部３０が軸受９ｂに当接する位置までの軸方向長さとなっている。
【００３２】
以上のように、本実施形態では、同軸的に配置された複数の部材（第１および第２の筒状部２０，２１、中間部材２３）によってロータ１８を構成し、これらの部材２０,２１,２３を互いに軸方向Ｘ１に相対移動させることにより、限られた軸方向スペースで衝撃吸収ストロークを十分に、且つ、効率的に確保することができる。
また、第１の筒状部２０および中間部材２３間での締め代、ならびに第２の筒状部２１および中間部材２３間での締め代を管理することにより、容易に安定した衝撃吸収荷重（上記摩擦抵抗に相当）を得ることができる。
【００３３】
本発明の第１の実施形態についての説明は以上であるが、この第１の実施形態に係る電動パワーステアリング装置１は、上述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、上述の第１の実施形態では、ジャケット１０が単一の部材によって構成されている場合について説明したが、ジャケット１０は、軸方向Ｘ１に相対移動可能に嵌合された筒状のアッパージャケットおよびロアージャケットを含んでいてもよい。この場合、車両の衝突のときにアッパージャケットおよびロアージャケットを軸方向Ｘ１に相対移動させることにより、衝撃吸収ストロークをさらに十分に確保することができる。
【００３４】
また、上述の第１の実施形態では、ジャケット１０が中間部材２３を押す構成について説明したが、以下で説明する第２の実施形態のように、アッパーシャフト５が中間部材２３を押す構成としてもよい。
次に、図４〜図６を用いて、本発明の第２の実施形態について説明する。この図４〜図６において、上述の図１〜図３に示された各部と同等の構成部分については、図１〜図３と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００３５】
図４は、本発明の第２の実施形態に係る電動パワーステアリング装置１ａの概略構成を模式的に示す断面図である。図４を参照して、この第２の実施形態に係る電動パワーステアリング装置１ａは、操舵部材２に連結されたステアリングシャフト５０と、このステアリングシャフト５０を回転可能に支持する筒状のジャケット５１と、このジャケット５１内にそれぞれ保持された電動モータ５２およびロータ７２の回転位置検出装置としてのレゾルバ５３とを備えている。
【００３６】
ステアリングシャフト５０は、操舵部材２に連結されたアッパーシャフト５４と、図示しない中間軸等を介してステアリング機構４に連結されたロアーシャフト５５とを含む。アッパーシャフト５４は筒状であり、ロアーシャフト５５の一部はアッパーシャフト５４の内周に嵌合している。アッパーシャフト５４およびロアーシャフト５５は、ステアリングシャフト５０の軸方向Ｘ２に相対移動可能、かつ、一体回転可能に連結されている。
【００３７】
ジャケット５１は、筒状のロアージャケット５６と、このロアージャケット５６の外周５６ａに嵌合した筒状のアッパージャケット５７とを含む。ロアージャケット５６およびアッパージャケット５７は軸方向Ｘ２に相対移動可能に連結されており、それぞれ取付部材６０，５９を介して車体の一部１７に取り付けられている。
ステアリングシャフト５０は、ロアージャケット５６およびアッパージャケット５７を挿通しており、複数の軸受５８ａ，５８ｂ，５８ｃを介してロアージャケット５６およびアッパージャケット５７に回転可能に支持されている。
【００３８】
アッパージャケット５７を車体の一部１７に取り付ける取付部材５９は、破断可能な合成樹脂製のピン（図示せず）を含むものであり、例えば車両の衝突のときに、所定値を超える荷重が加わると上記ピンが破断して車体の一部１７に対するアッパージャケット５７の固定を解除できるようになっている。
また、ロアージャケット５６を車体の一部１７に取り付ける取付部材６０は、アッパージャケット５７がロアージャケット５６に対して軸方向Ｘ２に移動したときに、当該アッパージャケット５７が衝突しないような形状にされている。すなわち、取付部材６０は、ロアージャケット５６に固定された固定部６１と、この固定部６１から軸方向Ｘ２に延設された延設部６２と、この延設部６２に連結され車体の一部１７に固定された取付部６３とを含む。
【００３９】
ロアージャケット５６は、筒状の主体部６４と、この主体部６４の一端を塞ぐ端壁６５とを含む。端壁６５には、ロアーシャフト５５が挿通する挿通孔が形成されている。また、取付部材６０の固定部６１はこの端壁６５に固定されている。ロアーシャフト５５は、主体部６４および端壁６５を挿通しており、主体部６４に保持された軸受５８ａを介してロアージャケット５６に回転可能に支持されている。
【００４０】
アッパージャケット５７は、アッパーシャフト５４を回転可能に支持する筒状のシャフト支持部６６と、電動モータ５２を収容する筒状のモータ収容部６７と、ロアージャケット５６が嵌合した筒状の嵌合部６８とを含む。アッパーシャフト５４は、シャフト支持部６６を挿通しており、このシャフト支持部６６に保持された一対の軸受５８ｂ，５８ｃを介して回転可能にアッパージャケット５７に支持されている。また、この一対の軸受５８ｂ，５８ｃの間に対応するアッパーシャフト５４の一部には、運転者から操舵部材２に与えられた操舵トルクを検出するためのトルクセンサ６９が連結されている。
【００４１】
アッパーシャフト５４は、アッパージャケット５７に軸方向Ｘ２に同行移動可能かつ回転可能に支持されている。したがって、例えば車両が衝突して取付部材５９によるアッパージャケット５７と車体の一部１７との固定が解除されると、アッパージャケット５７、アッパーシャフト５４および操舵部材２等は、軸方向Ｘ２に同行移動するようになっている。
【００４２】
モータ収容部６７は、シャフト支持部６６と嵌合部６８との間に設けられており、シャフト支持部６６および嵌合部６８を同軸的に連結している。すなわち、モータ収容部６７は、筒状の主体部７０と、この主体部７０の一端および他端とシャフト支持部６６および嵌合部６８とをそれぞれ連結する一対の環状端壁７１，７１とを備えている。
嵌合部６８は、ロアージャケット５６の主体部６４の外径とほぼ同じ大きさの内径を有しており、例えば圧入によりロアージャケット５６に嵌合されている。嵌合部６８の内周面と、ロアージャケット５６の外周面とは摩擦係合しており、アッパージャケット５７がロアージャケット５６に対して軸方向Ｘ２に移動すると、この嵌合部６８の内周面とロアージャケット５６の外周面との摩擦により、その移動方向と逆方向の摩擦抵抗がロアージャケット５６からアッパージャケット５７に加えられるようになっている。
【００４３】
電動モータ５２は、操舵補助力をステアリングシャフト５０に伝達することにより運転者の操舵を補助するためのものであり、ロアーシャフト５５に同軸的に連結されている。すなわち、電動モータ５２は、ロアーシャフト５５に一体回転可能に同軸的に連結された環状のロータ７２と、電動モータ５２の径方向Ｙ２に所定間隔を隔ててロータ７２を取り囲む環状のステータ７３とを含む。電動モータ５２の出力の大きさは例えばトルクセンサ６９によって検出されたトルク検出結果などに基づいて制御されるようになっている。電動モータ５２の出力はロアーシャフト５５に直接伝達されるようになっている。
【００４４】
ロータ７２は、電動モータ５２の径方向Ｙ２に所定間隔を隔ててロアーシャフト５５を取り囲む筒状のロータ本体７４と、このロータ本体７４の下端７４ａをロアーシャフト５５に固定する環状の固定部７５と、ロータ本体７４の上端７４ｂを支持する環状の支持体７６とを含む。ロータ本体７４、固定部７５および支持体７６は、ロアーシャフト５５と同軸的に配置されており、ロアーシャフト５５と一体回転可能となっている。
【００４５】
ロータ本体７４はアッパーシャフト５４の下端５４ａの外径よりも大きい内径を有する筒状の部材であり、その外周には図示しない複数の永久磁石が保持されている。ロータ本体７４の外周は、Ｎ極およびＳ極が電動モータ５２の周方向に交互に入れ替わる磁極となっている。
固定部７５は、ロータ本体７４の下端７４ａに同軸的に固定されるとともに、ロータ本体７４よりも軸長の短い環状の部材である。本実施形態では、固定部７５がロータ本体７４と単一の材料で一体に形成されている。固定部７５は、例えば圧入嵌合によりロアーシャフト５５に固定されている。したがって、ロータ本体７４および固定部７５は、ロアーシャフト５５に対して、軸方向移動不能、かつ、一体回転可能に連結されている。
【００４６】
支持体７６は、ロータ本体７４よりも軸長の短い環状の部材であり、ロータ本体７４の上端７４ｂの内周７４ｃとロアーシャフト５５の外周５５ａとの間に介在している。支持体７６は、例えば、圧入嵌合や所定の締め代を持ったセレーション嵌合によりロアーシャフト５５とロータ本体７４との間で保持されている。支持体７６は、ロアーシャフト５５およびロータ本体７４に対して軸方向移動可能、かつ、一体回転可能にされている。
【００４７】
また、支持体７６の外周面とロータ本体７４の内周面、および、支持体７６の内周面とロアーシャフト５５の外周面はそれぞれ摩擦係合している。したがって、ロアーシャフト５５およびロータ本体７４に対して支持体７６を軸方向Ｘ２に移動させると、その移動方向と逆方向の摩擦抵抗がロータ本体７４およびロアーシャフト５５のそれぞれから支持体７６に加わるようになっている。
【００４８】
ロータ本体７４は、固定部７５および支持体７６によって二箇所で支持された状態で、ロアーシャフト５５に連結されている。また、ロータ本体７４、固定部７５および支持体７６がロアーシャフト５５に連結された状態では、ロータ本体７４の内方に、固定部７５と支持体７６とによって軸方向Ｘ２に挟まれた中空の円筒状空間が形成されている。支持体７６は、この円筒状空間内で軸方向Ｘ２に移動可能となっている。
【００４９】
ステータ７３は、電動モータ５２の径方向Ｙ２に所定間隔を隔ててロータ７２を取り囲む環状のステータコア７７と、このステータコア７７に巻回されたコイル７８とを含む。ステータコア７７は、モータ収容部６７の内周６７ａに例えば圧入嵌合により保持されている。また、ステータコア７７の内径は、ロアージャケット５６の主体部６４の外径以上の大きさにされている。
【００５０】
アッパージャケット５７がロアージャケット５６に対して所定値以上、軸方向Ｘ２に移動してアッパージャケット５７の嵌合部６８がロアージャケット５６から外れると、アッパージャケット５７と同行移動するステータコア７７の内周にロアージャケット５６が嵌合して、ステータコア７７がロアージャケット５６に案内されるようになっている。したがって、嵌合部６８がロアージャケット５６から外れても、アッパージャケット５７はスムーズに軸方向Ｘ２に移動できるようになっている。
【００５１】
レゾルバ５３は、電動モータ５２のロータ７２の回転位置を検出するためのものであり、ロアーシャフト５５に同軸的に連結されている。すなわち、レゾルバ５３は、ロアーシャフト５５に一体回転可能に同軸的に連結された環状のレゾルバロータ７９と、このレゾルバロータ７９をレゾルバ５３の径方向に所定間隔を隔てて取り囲む環状のレゾルバステータ８０とを含む。レゾルバステータ８０は、環状のステータコア８１と、このステータコア８１に巻回されたコイル８２とを含む。ステータコア８１は、例えば圧入嵌合によりロアージャケット５６の主体部６４の内周に保持されている。なお、ロータ７２の回転位置を検出する装置としては、ロータリエンコーダ等の他の検出装置を用いてもよい。
【００５２】
図５は、上記第２の実施形態における操舵部材２の衝撃吸収ストロークについて説明するための図である。
図４および図５を参照して、車両が衝突を起こしていない通常時では、図４（ａ）に示すように、操舵部材２が軸方向Ｘ２のほぼ定位置に保持されている。この状態から、車両が衝突（１次衝突）して運転者が操舵部材２に衝突（２次衝突）すると、運転者から操舵部材２に衝撃が加えられる。そして、操舵部材２に加えられた衝撃は、アッパーシャフト５４およびアッパージャケット５７等を介して、アッパージャケット５７を車体の一部１７に取り付けている取付部材５９に伝達される。
【００５３】
取付部材５９に加えられた衝撃が所定値を超えると、上述のように取付部材５９によるアッパージャケット５７と車体の一部１７との固定が解除され、操舵部材２、アッパーシャフト５４およびアッパージャケット５７等が車体の一部１７に対して軸方向Ｘ２に移動する。また、それとともに、アッパージャケット５７がロアージャケット５６に対して軸方向Ｘ２に移動する。これにより、その移動方向と逆方向の摩擦抵抗（衝撃吸収荷重）がロアージャケット５６からアッパージャケット５７に加えられ、この衝撃吸収荷重によって上記２次衝突による衝撃が吸収される。
【００５４】
また、アッパージャケット５７が軸方向Ｘ２に所定量移動すると、図５（ｂ）に示すように、アッパーシャフト５４の下端５４ａが支持体７６に当接する。そして、アッパーシャフト５４の下端５４ａから支持体７６に、上記２次衝突による衝撃が加えられる。
支持体７６に加えられた衝撃が所定値を超えると、支持体７６は、図５（ｃ）に示すように、アッパーシャフト５４の下端５４ａに押されながらロアーシャフト５５およびロータ本体７４に対して軸方向Ｘ２に移動する。これにより、支持体７６の移動方向と逆方向の摩擦抵抗（衝撃吸収荷重）が支持体７６を介してロアーシャフト５５およびロータ本体７４のそれぞれからアッパーシャフト５４に加えられる。そして、この衝撃吸収荷重によって上記２次衝突による衝撃が吸収される。すなわち、上記２次衝突による衝撃は、ロアージャケット５６からの衝撃吸収荷重と、ロアーシャフト５５およびロータ本体７４のそれぞれからの衝撃吸収荷重によって吸収されるようになっている。
【００５５】
また、ロータ本体７４の内径はアッパーシャフト５４の下端５４ａの外径よりも大きくされているので、アッパーシャフト５４の下端５４ａは、ロータ本体７４の下端７４ａへの支持体７６の移動に伴ってロータ本体７４の内方に入り込んでいく。さらに、図５（ｃ）に示すように、アッパージャケット５７が所定値以上、軸方向Ｘ２に移動して、アッパージャケット５７の嵌合部６８がロアージャケット５６から外れると、アッパージャケット５７と同行移動するステータコア７７がロアージャケット５６によって案内されて、アッパージャケット５７が軸方向Ｘ２にスムーズに移動していく。このとき、ロアージャケット５６を車体の一部１７に取り付けている取付部材６０には軸方向Ｘ２に延びる延設部６２が設けられているので、アッパージャケット５７が取付部材６０に衝突しないようになっている。
【００５６】
以上のように、本実施形態では、車両が衝突を起こしていない通常時において、ロータ本体７４の上端７４ｂおよび下端７４ａがそれぞれ支持体７６および固定部７５によって支持されているので、撓みや振動を生じさせることなくロータ本体７４を安定して回転させることができる。これにより、電動モータ５２の出力を安定させることができる。また、車両の衝突のときにアッパーシャフト５４の下端５４ａによって支持体７６を押して、アッパーシャフト５４の下端５４ａをロータ本体７４の内方に入り込ませることにより、ロータ本体７４の内方の空間を有効に利用して衝撃吸収ストロークを十分に確保することができる。
【００５７】
さらに、車両の衝突のときにアッパージャケット５７が所定値以上、軸方向Ｘ２に移動してアッパージャケット５７がロアージャケット５６から外れても、アッパージャケット５７と同行移動するステータコア７７がロアージャケット５６によって案内されるので、アッパージャケット５７を軸方向Ｘ２にスムーズに移動させることができる。これにより、上記２次衝突による衝撃を確実に吸収することができる。
【００５８】
本発明の第２の実施形態についての説明は以上であるが、この第２の実施形態に係る電動パワーステアリング装置１ａは、上述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、上述の第２の実施形態では、アッパージャケット５７が単一の部材によって構成されている場合について説明したが、アッパージャケット５７を複数の部材によって構成してもよい。例えば、互いに軸方向Ｘ２に相対移動可能に嵌合された複数の筒状部材によって構成してもよい。
【００５９】
また、上述の第２の実施形態では、衝撃吸収荷重としての摩擦抵抗が、支持体７６の内周面とロアーシャフト５５の外周面との間、支持体７６の外周面とロータ本体７４の内周面との間、および、嵌合部６８の内周面とロアージャケット５６の外周面との間で発生される例について説明したが、これに限らず、衝撃吸収荷重としての摩擦抵抗は、支持体７６の内周面とロアーシャフト５５の外周面との間、支持体７６の外周面とロータ本体７４の内周面との間、および、嵌合部６８の内周面とロアージャケット５６の外周面との間の少なくとも１つで発生されればよい。
【００６０】
また、上述の第２の実施形態では、支持体７６の内周面とロアーシャフト５５の外周面、支持体７６の外周面とロータ本体７４の内周面、および、嵌合部６８の内周面とロアージャケット５６の外周面とが、それぞれ摩擦係合している場合について説明したが、摩擦係合に代えて、凹凸係合させてもよい。この場合、凹部と凸部との係合により衝撃吸収荷重を発生させることができるとともに、凸部を破断させることにより、アッパージャケット５７等をストロークさせることができる。
【００６１】
また、上述の第２の実施形態では、アッパージャケット５７が軸方向Ｘ２に移動した際にアッパージャケット５７と衝突しない形状にされた取付部材６０によってロアージャケット５６が車体の一部１７に取り付けられている場合について説明したが、これに限らず、その他の取付部材を用いてもよい。
例えば図６に示すような、アッパージャケット５７によって軸方向Ｘ２に押されると変形しながらアッパージャケット５７とともに軸方向Ｘ２に移動する取付部材８３（いわゆる「ベンディングブラケット」とよばれるもの）を用いてもよい。取付部材８３は、ロアージャケット５６に固定された固定部８４と、車体の一部１７に固定された取付部８５と、固定部８４および取付部８５を連結する連結部８６とを含む。連結部８６は複数の屈曲部８７を有する。
【００６２】
アッパージャケット５７によって連結部８６が軸方向Ｘ２に押されると、複数の屈曲部８７の屈曲角度が変わることにより、車体の一部１７とロアージャケット５６との相対位置が保たれたまま、連結部８６の一部が軸方向Ｘ２に移動するようになっている（図６の二点鎖線で示す状態）。
アッパージャケット５７の軸方向移動に伴って取付部材８３を変形させることにより、上記２次衝突による衝撃を取付部材８３に吸収させることができる。したがって、取付部材８３を用いる場合、支持体７６の内周面とロアーシャフト５５の外周面との間、支持体７６の外周面とロータ本体７４の内周面との間、および、嵌合部６８の内周面とロアージャケット５６の外周面との間で衝撃吸収荷重が発生されなくてもよいし、これらの少なくとも１つで衝撃吸収荷重が発生されてもよい。
【００６３】
また、上述の第２の実施形態では、アッパーシャフト５４の下端５４ａが支持体７６を押す構成について説明したが、第１の実施形態のように、ジャケットが支持体７６を押す構成としてもよい。
次に、図７および図８を用いて、本発明の第３の実施形態について説明する。この図７および図８において、上述の図１〜図６に示された各部と同等の構成部分については、図１〜図６と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００６４】
図７は、本発明の第３の実施形態に係る電動パワーステアリング装置１ｂの概略構成を模式的に示す断面図である。図７を参照して、この第３の実施形態に係る電動パワーステアリング装置１ｂは、操舵部材２とステアリング機構４とを備えている。
操舵部材２とステアリング機構４はステアリングシャフト１００および中間軸（図示せず）等を介して機械的に連結されており、操舵部材２の回転はステアリングシャフト１００および中間軸を介してステアリング機構４に伝達されるようになっている。
【００６５】
ステアリングシャフト１００は、直線状に延びており、筒状の第１のシャフト１０１と、第１のシャフト１０１に一体回転可能に連結された第２のシャフト１０２と、トーションバー１０４を介して相対回転可能に第２のシャフト１０２に連結された第３のシャフト１０３と、によって構成されている。第１、第２および第３のシャフト１０１〜１０３は、ステアリングシャフト１００の軸方向Ｘ３に一体移動可能に連結されている。
【００６６】
第１のシャフト１０１は、その一部が円筒状のジャケット１０５の内周に配置されており、軸受１４１を介してジャケット１０５に回転可能に支持されている。第１のシャフト１０１とジャケット１０５とは、軸受１４１を介して軸方向Ｘ３に一体移動可能に連結されている。ジャケット１０５は、外径がほぼ一定の円筒状の部材である。
ジャケット１０５は、破断可能な合成樹脂製のピン１０６ａを含む取付部材１０６によって車体の一部１７に取り付けられている。例えば車両の衝突のときに、所定値を超える荷重が取付部材１０６に加わると上記ピン１０６ａが破断して車体の一部１７に対するジャケット１０５の固定が解除されるようになっている。
【００６７】
第２のシャフト１０２の下端部は、例えばすきま嵌めで、第３のシャフト１０３の上端部に内嵌している。トルクセンサ６９は、第２のシャフト１０２と第３のシャフト１０３との嵌合部の近傍に配置されている。トルクセンサ６９は、第２のシャフト１０２と第３のシャフト１０３との相対回転変位量に基づいて、操舵部材２に加えられた操舵トルクを検出するようになっている。また、トルクセンサ６９によって検出されたトルク検出結果は、図示しないＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）に入力されるようになっている。
【００６８】
トルクセンサ６９は、筒状のセンサハウジング１０７内に収容されており、ステアリングシャフト１００は、ジャケット１０５およびセンサハウジング１０７を挿通している。トルクセンサ６９の上端部は第２のシャフト１０２に形成された環状段部１０２ａに係合している。第２のシャフト１０２が軸方向Ｘ３下方に移動すると、トルクセンサ６９は、環状段部１０２ａによって押されて第２のシャフト１０２と共に軸方向Ｘ３下方に移動するようになっている。
【００６９】
センサハウジング１０７は、その内周にトルクセンサ６９が配置された筒状部１０８と、この筒状部１０８の外周からその径方向外方に延設されたフランジ部１０９とを含む。フランジ部１０９は、電動モータ１１０の一部であるフレーム１１１に固定されている。また、第３のシャフト１０３の下端部は、電動モータ１１０の一部であるロータ１１２に一体回転可能に連結されている。本実施形態に係る電動モータ１１０は、いわゆるインナーロータ型のブラシレスモータであり、上記フレーム１１１およびロータ１１２と、ロータ１１２を取り囲むステータ１１３とを備えている。なお、電動モータ１１０としては、ブラシレスモータに限らず、その他のモータを用いることができる。
【００７０】
センサハウジング１０７の筒状部１０８の上端部の内周にはジャケット１０５の下端部が例えば圧入されている。これにより、センサハウジング１０７とジャケット１０５とが、軸方向Ｘ３に相対摺動可能に、且つ、同軸的に連結されている。ジャケット１０５の外周面と、筒状部１０８の上端部の内周面とは、摩擦係合している。
後述するように、車両の衝突によって、ジャケット１０５がセンサハウジング１０７に対して軸方向Ｘ３下方に移動すると、ジャケット１０５に加えられた衝撃は、ジャケット１０５と筒状部１０８との間に生じる摩擦抵抗によって吸収されるようになっている。すなわち、ジャケット１０５と筒状部１０８との間に生じる摩擦抵抗が衝撃吸収荷重として作用する。
【００７１】
第２のシャフト１０２は、ジャケット１０５の下端部に配置された軸受１４２を介して回転可能にジャケット１０５に支持されている。また、第３のシャフト１０３は、センサハウジング１０７の下端部に配置された軸受１４３を介して回転可能にセンサハウジング１０７に支持されている。軸受１４２とジャケット１０５とは、軸方向Ｘ３下方に一体移動可能であり、軸受１４３と第３のシャフト１０３とは、軸方向Ｘ３下方に一体移動可能である。
【００７２】
すなわち、ジャケット１０５が軸方向Ｘ３下方に移動すると、軸受１４２は、ジャケット１０５によって押されてジャケット１０５と共に軸方向Ｘ３下方に移動するようになっている。また、軸受１４３は第３のシャフト１０３の外周に固定されており、第３のシャフト１０３が軸方向Ｘ３下方に移動すると、軸受１４３は、第３のシャフト１０３と共に軸方向Ｘ３下方に移動するようになっている。
【００７３】
続いて電動モータ１１０について詳しく説明する。
ロータ１１２は、ステアリングシャフト１００と同軸的に配置された概ね円筒状の部材であり、その下端部にはシャフト部１１４が設けられている。ロータ１１２の上端部は第３のシャフト１０３の下端部に一体回転可能に、且つ、同軸的に連結されている。また、シャフト部１１４は中間軸等を介してステアリング機構４に連結されている。ロータ１１２には、ステアリングシャフト１００を介して操舵部材２の回転が伝達されるようになっており、ロータ１１２に伝達された操舵部材２の回転は、シャフト部１１４を介してステアリング機構４に伝達されるようになっている。
【００７４】
ロータ１１２は、第３のシャフト１０３の下端部を同軸的に取り囲む筒状のロータ本体１１５と、ロータ本体１１５の下端部からその径方向内方に向けて延設された端壁１１６と、第３のシャフト１０３の下端部とロータ本体１１５の上端部との間に介在しこれらの部材１０３，１１５を一体回転可能に連結する環状の連結部材１１７とを含む。
上記シャフト部１１４は、ロータ本体１１５と同軸となるように端壁１１６の下面から軸方向Ｘ３下方に向けて延設されている。また、ロータ１１２には、シャフト部１１４および端壁１１６を軸方向Ｘ３に貫通する貫通孔１１８が形成されている。貫通孔１１８の上端は、ロータ本体１１５の内方に設けられた中空の空間Ｓ１と連通しており、その下端は、電動モータ１１０の外部の空間と連通している。
【００７５】
ロータ本体１１５は、筒状のロータコア１１９と、このロータコア１１９の外周に保持された複数の永久磁石１２０とを含む。本実施形態では、シャフト部１１４、端壁１１６およびロータコア１１９が単一の部材で一体に形成されている。
ロータ本体１１５の上端部は、第３のシャフト１０３の下端部を同軸的に取り囲むとともに、その内周に配置された第３のシャフト１０３の下端部および連結部材１１７等によってほぼ密閉された状態で塞がれている。ロータ本体１１５の内方であり、端壁１１６と連結部材１１７との間の空間が上記中空の空間Ｓ１となっている。
【００７６】
連結部材１１７の中心部に形成された嵌合孔１２１には第３のシャフト１０３の下端部が例えば圧入されており、これによって、連結部材１１７と第３のシャフト１０３とが、一体回転可能に、且つ、同軸的に連結されている。連結部材１１７の上端部は、第３のシャフト１０３に形成された環状段部１０３ａに係合しており、第３のシャフト１０３が軸方向Ｘ３下方に移動すると、連結部材１１７は、環状段部１０３ａによって押されて第３のシャフト１０３と共に軸方向Ｘ３下方に移動するようになっている。
【００７７】
一方、連結部材１１７とロータ本体１１５とは、例えばスプライン嵌合やセレーション嵌合、圧入等によって、一体回転可能に連結されている。連結部材１１７は、ロータ本体１１５に対して軸方向Ｘ３下方に移動できるようになっている。具体的には、車両が衝突を起こしていない通常時における連結部材１１７の位置から（図７に示す位置から）、連結部材１１７の一端面１１７ａ（図７では下面）が端壁１１６の一端面１１６ａ（図７では上面）に当接するまでの範囲で、連結部材１１７は、ロータ本体１１５に対して軸方向Ｘ３下方に移動できるようになっている。
【００７８】
連結部材１１７がロータ本体１１５に対して軸方向Ｘ３下方に移動すると、空間Ｓ１内の空気は、連結部材１１７等によって押されて貫通孔１１８を通じて電動モータ１１０の外部に逃がされるようになっている。すなわち、上記貫通孔１１８は、空間Ｓ１内の空気を電動モータ１１０の外部に逃がすための空気逃がし孔として機能するようになっている。貫通孔１１８を設けることで、連結部材１１７等は軸方向Ｘ３下方にスムーズに移動できるようになっている。また、貫通孔１１８の径を調整して（例えば小さくして）空気の流通抵抗を変更することにより、衝撃吸収荷重を調整してもよい。
【００７９】
ロータ１１２は、回転トルクとしての電磁力をステータ１１３から受けて回転するようになっている。また、ロータ１１２が受けた回転トルクは、操舵補助力としてステアリング機構４に伝達されるようになっている。これにより、運転者の操舵が補助されるようになっている。
ステータ１１３は、環状のステータコア１２２と、このステータコア１２２に巻回された複数のコイル１２３とを含む。ステータコア１２２は、その径方向に間隔を隔ててロータ１１２を同軸的に取り囲んでいる。また図示はしないが、ステータコア１２２は、環状のヨークと、ヨークの内周からその径方向内方に突出する複数のティースとを含む。
【００８０】
複数のコイル１２３は、それぞれ複数のティースに巻回されており、各コイル１２３には、図示しない電力供給源からの電力が供給されるようになっている。各コイル１２３への電力の供給は、ＥＣＵによって制御される。ＥＣＵが、電力供給源から各コイル１２３に電力を供給させることにより、ロータ１１２が回転されるようになっている。
ステータコア１２２は、フレーム１１１によって保持されている。フレーム１１１は、その内周にステータコア１２２を保持する筒状部１２４と、この筒状部１２４の下端部に連結された端部材１２５とを含む。筒状部１２４は、その軸方向長さがステータコア１２２の軸方向長さよりも長くされている。ステータコア１２２は、筒状部１２４の軸方向中間部に保持されている。また、筒状部１２４の上端部には、センサハウジング１０７のフランジ部１０９が固定さている。
【００８１】
端部材１２５は、筒状部１２４の下端部に連結された環状板部１２６と、環状板部１２６の内周に設けられた内筒部１２７とを含む。環状板部１２６には、車体の一部１７に取り付けられた取付部材１２８が固定されており、これによって、電動モータ１１０が車体の一部１７に対して固定されている。
ロータ１１２のシャフト部１１４は、端部材１２５の中央部に形成された挿通孔１２９を挿通しており、内筒部１２７の内周面に保持された軸受１４４を介して端部材１２５に回転可能に支持されている。また、レゾルバの一部であるレゾルバステータ１３０は、軸受１４４よりも軸方向Ｘ３上方の位置において、内筒部１２７の内周面に保持されている。レゾルバステータ１３０は、シャフト部１１４の外周に一体回転可能に連結されたレゾルバロータ１３１と協働して、ロータ１１２の回転位置を検出するようになっている。なお、上述のように、ロータ１１２の回転位置を検出する装置としては、レゾルバに限らない。
【００８２】
図８は、上記第３の実施形態における操舵部材２の衝撃吸収ストロークについて説明するための図である。
図７および図８を参照して、車両が衝突を起こしていない通常時では、図８（ａ）に示すように、操舵部材２が軸方向Ｘ３のほぼ定位置に保持されている。この状態から、車両が衝突（１次衝突）して運転者が操舵部材２に衝突（２次衝突）すると、運転者から操舵部材２に衝撃が加えられる。そして、操舵部材２に加えられた衝撃は、第１のシャフト１０１、軸受１４１およびジャケット１０５を介して、取付部材１０６に伝達される。
【００８３】
取付部材１０６に加えられた衝撃が所定値を超えると、上述のようにピン１０６ａが破断して取付部材１０６によるジャケット１０５と車体の一部１７との固定が解除される。これにより、操舵部材２、ステアリングシャフト１００およびジャケット１０５等が車体の一部１７に対して移動可能となり、軸方向Ｘ３下方に移動する（図８においては、左方に移動する）。
【００８４】
具体的には、図８（ｂ）に示すように、操舵部材２、ステアリングシャフト１００およびジャケット１０５に加えて、ステアリングシャフト１００に関連して設けられた構成（軸受１４１〜１４３、トルクセンサ６９および連結部材１１７）が軸方向Ｘ３下方に一体的に移動する。このとき、ジャケット１０５の外周面とセンサハウジング１０７の筒状部１０８の内周面とが摺動して、その移動方向と逆方向の摩擦抵抗が衝撃吸収荷重としてジャケット１０５に加えられる。これにより、上記２次衝突による衝撃が吸収される。操舵部材２、ステアリングシャフト１００およびジャケット１０５等は、連結部材１１７の一端面１１７ａ（図８では左端面）が端壁１１６の一端面１１６ａ（図８では右端面）に当接するまでの範囲で軸方向Ｘ３下方に移動することができる。
【００８５】
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１ｂでは、車両が衝突を起こしていない通常時を示す図７において、連結部材１１７の一端面１１７ａから端壁１１６の一端面１１６ａまでの軸方向Ｘ３に沿う長さが、操舵部材２の衝撃吸収ストロークとなっている。
以上のように、本実施形態では、上記２次衝突に伴う衝撃吸収のときに、ロータ１１２の一部である連結部材１１７をステアリングシャフト１００とともに軸方向Ｘ３下方に移動させることで、上記２次衝突による衝撃が吸収されるようになっている。ロータ１１２の内部には中空の空間Ｓ１が設けられており、上記衝撃吸収のときに、ステアリングシャフト１００の一部がこの空間Ｓ１に進入するようになっているので、電動モータ１１０内の空間が有効に利用されている。これにより、ステアリングシャフト１００と同軸に配置された電動モータ１１０を備える電動パワーステアリング装置１ｂであっても、十分な衝撃吸収ストロークを確保することができる。
【００８６】
また、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置１ｂは、ステアリングシャフト１００およびジャケット１０５全体を軸方向Ｘ３下方に移動させて上記２次衝突による衝撃を吸収するようになっているので、例えば互いに相対摺動可能に嵌合されたアッパージャケットおよびロアージャケットをステアリングシャフトの軸方向に収縮させて上記２次衝突による衝撃を吸収する構成の電動パワーステアリング装置に比べて部品点数が削減されている。
【００８７】
本発明の第３の実施形態についての説明は以上であるが、この第３の実施形態に係る電動パワーステアリング装置１ｂは、上述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、この第３の実施形態では、ジャケット１０５の外周面とセンサハウジング１０７の筒状部１０８の内周面とが、摩擦係合している場合について説明したが、これらに限らず、ジャケット１０５とセンサハウジング１０７とが、凹凸係合していてもよい。
【００８８】
また、上述の第３の実施形態では、ジャケット１０５とセンサハウジング１０７との摺動により生じる摩擦抵抗によって、上記２次衝突による衝撃が吸収される場合について説明したが、連結部材１１７の外周面とロータ本体１１５の内周面とを摩擦係合または凹凸係合させ、連結部材１１７がロータ本体１１５に対して軸方向Ｘ３下方に移動するときに生じる抵抗を衝撃吸収荷重として作用させてもよい。この場合、ジャケット１０５とセンサハウジング１０７との摺動により生じる摩擦抵抗に加えて、連結部材１１７がロータ本体１１５に対して移動するときに生じる抵抗が衝撃吸収荷重として作用するので、上記２次衝突による衝撃を確実に吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の第１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模式的に示す断面図である。
【図２】図１に係る電動モータおよびその近傍の拡大断面図である。
【図３】上記第１の実施形態における操舵部材の衝撃吸収ストロークについて説明するための図である。
【図４】本発明の第２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模式的に示す断面図である。
【図５】上記第２の実施形態における操舵部材の衝撃吸収ストロークについて説明するための図である。
【図６】上記第２の実施形態における電動パワーステアリング装置に用いられる取付部材を模式的に示す図である。
【図７】本発明の第３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模式的に示す断面図である。
【図８】上記第３の実施形態における操舵部材の衝撃吸収ストロークについて説明するための図である。
【符号の説明】
【００９０】
１，１ａ、１ｂ・・・電動パワーステアリング装置（車両用操舵装置）２・・・操舵部材、３，５０、１００・・・ステアリングシャフト、７，５２、１１０・・・電動モータ、１０，５１、１０５・・・ジャケット、１１・・・フレーム（ジャケット）、１８，７２、１１２・・・ロータ、２０・・・第１の筒状部、２１・・・第２の筒状部、２２・・・永久磁石、２３・・・中間部材、２８・・・内壁面（ストッパ）、５４・・・アッパーシャフト、５４ａ・・・下端（アッパーシャフトの下端）、５５・・・ロアーシャフト、５５ａ・・・外周（ロアーシャフトの外周）、５６・・・ロアージャケット、５６ａ・・・外周（ロアージャケットの外周）、５７・・・アッパージャケット、６７ａ・・・内周（アッパージャケットの内周）、７３・・・ステータ、７４・・・ロータ本体、７４ａ・・・下端（ロータ本体の下端）、７４ｂ・・・上端（ロータ本体の上端）、７４ｃ・・・内周（ロータ本体の内周）、７５・・・固定部、７６・・・支持体、Ｘ１，Ｘ２、Ｘ３・・・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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