(57)【要約】【課題】駆動軸の軸方向の全長を短縮し、小型で製造コストを低減できるモータ、モータを備えた駆動装置並びに電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】ウォーム軸３２ａの端部には軸受３４ａの外側に延長された延長部３２ｅが形成され、延長部３２ｅの外周面には軸方向に移動可能で回転方向には拘束される第１接続部であるスプライン凸条３２ｓが形成される。一方、操舵補助用モータ１３の出力軸１３ａの端部は円筒形部材が固定され、その内周面には第２接続部であるスプライン凸条３２ｓに嵌合するスプライン溝１３ｓが形成され、スプライン溝１３ｓの部分の一部が軸受４１の支承部の位置に来るように構成する。スプライン結合によりモータ１３の回転力はウォーム、ウォームホイールを経て舵輪軸に供給される。スプライン結合部分の軸方向位置が軸受４１部分に重なるので、ウォーム軸方向の全長を大幅に短縮できる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動機構に回転動力を供給するモータにおいて、少なくとも前記駆動機構とモータ出力軸とを連結する連結部の一部がモータ出力軸を支承する軸受の支承位置に配置されていること
を特徴とするモータ。
【請求項２】
前記モータ出力軸は、前記駆動機構の入力軸側に設けられた軸方向に移動可能で回転方向には拘束される第１接続部に嵌合する第２接続部を備え、少なくとも前記第２接続部の一部がモータ出力軸を支承する軸受の支承位置に配置されていること
を特徴とする請求項１記載のモータ。
【請求項３】
前記第２接続部は、前記第１接続部のスプライン凸条に嵌合するスプライン溝を内周面に備え、外周面がモータ出力軸を支承する軸受に支承される、モータロータと一体の部材であること
を特徴とする請求項２記載のモータ。
【請求項４】
前記第２接続部は、前記第１接続部のスプライン凸条に嵌合するスプライン溝を内周面に備え、外周面がモータ出力軸を支承する軸受に支承される、モータロータに結合された部材であること
を特徴とする請求項２記載のモータ。
【請求項５】
入力軸に軸方向に移動可能で回転方向には拘束される第１接続部が備えられている駆動機構と、
モータ出力軸に前記第１接続部に嵌合する第２接続部が備えられ、少なくとも前記第２接続部の一部がモータ出力軸を支承する軸受の支承位置に配置されているモータとから構成されること
を特徴とするモータを備えた駆動装置。
【請求項６】
前記第１接続部はスプライン凸条であり、前記第２接続部は前記スプライン凸条に嵌合するスプライン溝を内周面に備え、外周面をモータ出力軸を支承する軸受に支承される、モータロータと一体の部材であること
を特徴とする請求項５記載のモータを備えた駆動装置。
【請求項７】
前記第１接続部はスプライン凸条であり、前記第２接続部は前記スプライン凸条に嵌合するスプライン溝を内周面に備え、外周面をモータ出力軸を支承する軸受に支承される、モータロータに結合された部材であることを特徴とする請求項５記載のモータを備えた駆動装置。
【請求項８】
前記駆動機構はウォーム歯車減速機構であり、前記第１接続部はウォーム軸の一端に設けられ、前記第２接続部はウォーム軸を駆動するモータ出力軸に設けられていること
を特徴とする請求項５記載のモータを備えた駆動装置。
【請求項９】
車両の操舵軸に加わる操舵トルクに応じてモータを駆動して操舵力を補助する電動パワーステアリング装置において、
軸方向に移動可能で回転方向には拘束される第１接続部が入力軸に備えられ、前記操舵軸に結合された駆動機構と、
前記第１接続部に嵌合する第２接続部がモータ出力軸に備えられたモータとを備え、
少なくとも前記第２接続部の一部がモータ出力軸を支承する軸受の支承位置に配置されていること
を特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項１０】
前記第１接続部はスプライン凸条であり、前記第２接続部は前記スプライン凸条に嵌合するスプライン溝を内周面に備え、外周面をモータ出力軸を支承する軸受に支承される、モータロータと一体の部材であること
を特徴とする請求項９記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１１】
前記第１接続部はスプライン凸条であり、前記第２接続部は前記スプライン凸条に嵌合するスプライン溝を内周面に備え、外周面をモータ出力軸を支承する軸受に支承される、モータロータに結合された部材であることを特徴とする請求項９記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１２】
前記駆動機構はウォーム歯車減速機構であり、前記第１接続部はウォーム軸の一端に設けられ、前記第２接続部はウォーム軸を駆動するモータ出力軸に設けられていること
を特徴とする請求項９記載の電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、電動パワーステアリング装置に関するもので、特にその駆動軸の軸方向の全長を短縮して小型に纏めることができる、モータ、そのモータを備えた駆動装置、並びに電動パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用の電動パワーステアリング装置は、操舵軸に加わるトルクを検出し、検出されたトルクに応じて、動力伝達機構を介して操舵軸に結合されたモータを駆動し、操舵力を補助する構成を備えている。
【０００３】
電動パワーステアリング装置に使用される動力伝達機構には高い減速比が要求されるほか、車室内或いはエンジンルーム内の狭い空間に配置できること、信頼性が高く、低コストが要求されること等の理由から、一般的にはウォーム歯車減速機構が広く使用されている（特許文献１参照）。
【０００４】
図３は、従来のウォーム歯車減速機構１００の構成を示す断面図である。図示されていない舵輪軸にはウォーム歯車減速機構１００のウォームホイール１０３が結合されている。なお、１０１はウォーム歯車減速機構１００のハウジングを示す。
【０００５】
ウォームホイール１０３に噛合するウォーム１０２には同軸にウォーム軸１０２ａとウォーム軸１０２ｂとが設けられており、操舵補助用のモータ１１０の側のウォーム軸１０２ａは軸受１０５ａにより回転自在に支承され、これと反対側のウォーム軸１０２ｂは軸受１０５ｂにより回転自在に支承されている。
【０００６】
ウォーム軸１０２ａ及び１０２ｂには、軸受１０５ａ及び１０５ｂに嵌合する嵌合部とウォーム１０２との間に、段部を備えた太径部１０２ｃ及び１０２ｄが形成されており、軸受１０５ａの端面と太径部１０２ｃの段部との間には合成ゴムなどで形成された弾性部材１０６ａが装着され、軸受１０５ｂの端面と太径部１０２ｄの段部との間には合成ゴムなどで形成された弾性部材１０６ｂが装着されている。
【０００７】
この構成により、図示しない車輪が路面から受けた衝撃力が、舵輪軸に結合されたウォームホイール１０３に伝達され、ウォームホイール１０３の回転によりこれに噛合するウォーム１０２が軸方向に衝撃力を受けて移動しても、その動きは弾性部材１０６ａ、１０６ｂにより吸収される。
【０００８】
ウォーム軸１０２ａの、操舵補助用のモータ１１０側の端部には延長部１０２ｅが形成され、延長部１０２ｅの外周面にはスプライン凸条１０２ｓが形成されている。
【０００９】
一方、操舵補助用のモータ１１０の出力軸１１０ａは、モータハウジング１１１に固定された軸受１１２により回転自在に支承されている。モータ１１０の出力軸１１０ａには円筒形の連結部材１０７が固定され、円筒形の連結部材１０７の内周面には前記したウォーム軸１０２ａの延長部１０２ｅに形成されたスプライン凸条１０２ｓに嵌合するスプライン溝１０７ｓが形成されている。
【００１０】
ウォーム軸１０２ａの延長部１０２ｅの外周面に形成されたスプライン凸条１０２ｓと、モータ１１０の出力軸１１０ａの円筒形の連結部材１０７に形成されたスプライン溝１０７ｓとが嵌合して両者はスプライン結合される。
【００１１】
この構成により、モータ１１０の回転力はウォーム１０２に伝達され、さらにウォーム１０２に噛合するウォームホイール１０３を経て舵輪軸に操舵補助力が供給される。
【００１２】
【特許文献１】
特開平０８−２０７７９２号公報。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したように、モータの出力軸とウォーム軸との結合に連結部材を採用すると、新たに連結部材を必要とするほか、ウォーム軸方向に連結部材が介在する分だけのスペースが必要となり、減速機構を小型に纏める上で支障となるほか、連結部材に高い加工精度を要求される等の不都合が生じる。
【００１４】
この発明は、上記課題を解決し、駆動軸の軸方向の全長を短縮し、小型で製造コストを高めることのモータ、このモータを備えた駆動装置並びに電動パワーステアリング装置の提供を目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するもので、請求項１の発明は、駆動機構に回転動力を供給するモータにおいて、少なくとも前記駆動機構とモータ出力軸とを連結する連結部の一部がモータ出力軸を支承する軸受の支承位置に配置されていることを特徴とするモータである。
【００１６】
そして、前記モータ出力軸は、前記駆動機構の入力軸側に設けられた軸方向に移動可能で回転方向には拘束される第１接続部に嵌合する第２接続部を備え、少なくとも前記第２接続部の一部がモータ出力軸を支承する軸受の支承位置に配置されている。
【００１７】
また、前記第２接続部は前記第１接続部のスプライン凸条に嵌合するスプライン溝を内周面に備え、外周面がモータ出力軸を支承する軸受に支承される、モータロータと一体の部材、或いはモータロータに結合された部材である。
【００１８】
請求項５の発明は、入力軸に軸方向に移動可能で回転方向には拘束される第１接続部が備えられている駆動機構と、モータ出力軸に前記第１接続部に嵌合する第２接続部が備えられ、少なくとも前記第２接続部の一部がモータ出力軸を支承する軸受の支承位置に配置されているモータとから構成されることを特徴とするモータを備えた駆動装置である。
【００１９】
そして、前記第１接続部はスプライン凸条であり、前記第２接続部は前記スプライン凸条に嵌合するスプライン溝を内周面に備え、外周面をモータ出力軸を支承する軸受に支承されるモータロータと一体の部材、或いはモータロータに結合された部材である。
【００２０】
また、前記駆動機構はウォーム歯車減速機構であり、前記第１接続部はウォーム軸の一端に設けられ、前記第２接続部はウォーム軸を駆動するモータの出力軸に設けられているものであってよい。
【００２１】
請求項９の発明は、車両の操舵軸に加わる操舵トルクに応じてモータを駆動して操舵力を補助する電動パワーステアリング装置において、前記操舵軸に結合され、軸方向に移動可能で回転方向には拘束される第１接続部が入力軸に備えられている駆動機構と、前記第１接続部に嵌合する第２接続部がモータ出力軸に備えられたモータとを備え、少なくとも前記第２接続部の一部がモータ出力軸を支承する軸受の支承位置に配置されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置である。
【００２２】
そして、前記第１接続部はスプライン凸条であり、前記第２接続部は前記スプライン凸条に嵌合するスプライン溝を内周面に備え、外周面をモータ出力軸を支承する軸受に支承されるモータロータと一体の部材、或いはモータロータに結合された部材である。
【００２３】
また、前記駆動機構はウォーム歯車減速機構であり、前記第１接続部はウォーム軸の一端に設けられ、前記第２接続部はウォーム軸を駆動するモータの出力軸に設けられているものであってよい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について説明する。
【００２５】
図１は、この発明のモータを適用した電動パワーステアリング装置１０の構成を説明する外観図で、コラム式の電動パワーステアリング装置である。図１において、１１は舵輪軸、１２は舵輪軸ハウジング、１３はモータ、２０はラック・ピニオン式運動変換機構を示す。
【００２６】
舵輪軸１１は、図１では図示されていないが、上部舵輪軸１１ａと下部舵輪軸１１ｂとから構成され、舵輪軸１１は舵輪軸ハウジング１２の内部に軸心回りに回転自在に支承されており、舵輪軸ハウジング１２は、車室内部の所定位置に下部を前方に向けて傾斜した状態に固定されている。また、上部舵輪軸１１ａの上端には、図示されていない舵輪が固定されている。
【００２７】
さらに、上部舵輪軸１１ａと下部舵輪軸１１ｂとは、図示されていないトーションバーにより結合されており、舵輪から上部舵輪軸１１ａを経て下部舵輪軸１１ｂに伝達される操舵トルクが、トーションバーにより検出され、検出された操舵トルクに基づいてモータ１３の出力が制御される。
【００２８】
ラック・ピニオン式運動変換機構２０は、長手方向を車両の左右方向として車両前部のエンジンルーム内にほぼ水平に配置され、軸方向に移動自在なラック軸２１と、ラック軸２１の軸心に対して斜めに支承されてラック軸２１の歯部に噛合する歯部を備えたピニオンを含むピニオン軸２２、及びラック軸２１とピニオン軸２２を支承する筒状のラック軸ケース２３とから構成される。
【００２９】
ピニオン軸２２と下部舵輪軸１１ｂの下部とは、２個の自在継手２５及び２６で連結されている。また、下部舵輪軸１１ｂの中間部分には後述するウォーム歯車減速機構３０が配置され、モータ１３から下部舵輪軸１１ｂに対して操舵補助力が供給されるように構成されている。
【００３０】
図２は、上記した電動パワーステアリング装置１０のウォーム歯車減速機構３０の実施の形態を説明する断面図で、３１はウォーム歯車減速機構３０のハウジング、３２はウォーム、３３はウォームホイールで、ウォームホイール３３は下部舵輪軸１１ｂの中間部分が結合されている。また、１３は操舵補助用のモータを示す。
【００３１】
ウォームホイール３３に噛合するウォーム３２には同軸にウォーム軸３２ａとウォーム軸３２ｂとが設けられており、操舵補助用のモータ１３の側のウォーム軸３２ａは軸受３４ａにより回転自在に支承され、これと反対側のウォーム軸３２ｂは軸受３４ｂにより回転自在に支承されている。
【００３２】
ウォーム軸３２ａ及び３２ｂには、軸受３４ａ及び３４ｂに嵌合する嵌合部とウォーム３２との間に、段部を備えた太径部３２ｃ及び３２ｄが形成されており、軸受３４ａの端面と太径部３２ｃの段部との間には合成ゴムなどで形成された弾性部材３５ａが装着され、軸受３４ｂの端面と太径部３２ｄの段部との間には合成ゴムなどで形成された弾性部材３５ｂが装着されている。
【００３３】
この構成により、図示しない車輪が路面から受けた衝撃力が、舵輪軸に結合されたウォームホイール３３に伝達され、ウォームホイール３３の回転によりこれに噛合するウォーム３２が軸方向に衝撃力を受けて移動しても、その動きは弾性部材３５ａ、３５ｂにより吸収される。
【００３４】
ウォーム軸３２ａの操舵補助用のモータ１３側の端部には、軸受３４ａの外側に延長された延長部３２ｅが形成され、その延長部３２ｅの外周面には、軸方向に移動可能で回転方向には拘束される第１接続部を構成する部材であるスプライン凸条３２ｓが形成されている。
【００３５】
一方、操舵補助用のモータ１３は、モータ１３のロータに結合された出力軸１３ａの端部に円筒形部材が一体に形成され、或いは出力軸１３ａの端部に円筒形部材が固定されており、この円筒形部材の端部の内周面には、前記第１接続部に嵌合する第２接続部を構成する部材である前記したウォーム軸の延長部３２ｅのスプライン凸条３２ｓに嵌合するスプライン溝１３ｓが形成されている。
【００３６】
出力軸１３ａの円筒形部材の端部の外周面は、モータハウジング１３ｈに固定された軸受４１により回転自在に支承されている。
【００３７】
そして、モータ１３の出力軸１３ａの円筒形部材の端部の少なくともスプライン溝１３ｓが形成されて部分の一部が、軸受４１の支承部、即ち内側レースにより支承される位置に来るように構成する。
【００３８】
ウォーム軸３２ａの延長部３２ｅの外周面に形成されたスプライン凸条３２ｓと、モータ１３の出力軸１３ａの円筒形部材の端部の内周面に形成されたスプライン溝１３ｓとが嵌合して両者はスプライン結合される。この構成により、モータ１３の回転力はウォーム３２に伝達され、さらにウォーム３２に噛合するウォームホイール３３を経て舵輪軸に操舵補助力が供給される。
【００３９】
上記した構成では、操舵補助用のモータ１３の出力軸１３ａとウォーム歯車減速機構３０のウォーム軸３２ａとの間に連結部材を介在させずに、両者を直接スプライン結合するもので、しかも、上記したスプライン結合部分の軸方向位置がモータ１３の出力軸１３ａを支承する軸受４１部分に重なるので、ウォーム軸方向の全長を大幅に短縮することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したとおり、請求項１の発明のモータでは、駆動機構に回転動力を供給するモータにおいて、少なくとも前記駆動機構とモータの出力軸とを連結する連結部の一部がモータの出力軸を支承する軸受の支承位置に配置されることを特徴とするものであるから、モータの出力軸と駆動機構の入力軸との結合に、連結部材を採用することなく、直接結合することができる。しかも、連結部材の軸方向位置がモータの出力軸を支承する軸受に重なるので、軸方向の全長を大幅に短縮することができ、機構を小型に纏めることができるほか、部品点数を減らすことができる。
【００４１】
また、請求項５の発明のモータを備えた駆動装置では、入力軸に軸方向に移動可能で回転方向には拘束される第１接続部が備えられている駆動機構と、出力軸に前記第１接続部に嵌合する第２接続部が備えられ、少なくとも前記第２接続部の一部がモータの出力軸を支承する軸受の支承位置に配置されているモータとから構成されることを特徴とするものであるから、駆動装置の駆動軸の軸方向の全長を大幅に短縮することができ、機構を小型に纏めることができるほか、部品点数を減らし、小型で製造コストの低減を図ることができる。
【００４２】
さらに、請求項９の発明の電動パワーステアリング装置では、操舵軸に結合され、軸方向に移動可能で回転方向には拘束される第１接続部が入力軸に備えられている駆動機構と、前記第１接続部に嵌合する第２接続部が出力軸に備えられたモータとを備え、少なくとも前記第２接続部の一部がモータ出力軸を支承する軸受の支承位置に配置されていることを特徴とするものであるから、その駆動機構の駆動軸の軸方向の全長を大幅に短縮することができ、電動パワーステアリング装置を小型に纏めることができるほか、部品点数を減らし、小型で製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の電動パワーステアリング装置の構成を示す外観図。
【図２】ウォーム歯車減速機構の実施の形態を説明する断面図。
【図３】従来のウォーム歯車減速機構の構成を示す断面図。
【符号の説明】
１０  電動パワーステアリング装置
１１  舵輪軸
１１ａ  上部舵輪軸
１１ｂ  下部舵輪軸
１２  舵輪軸ハウジング
１３  モータ
１３ａ  出力軸
１３ｈ  モータハウジング
１３ｓ  スプライン溝
２０  ラック・ピニオン式運動変換機構
２１  ラック軸
２２  ピニオン軸
２３  ラック軸ケース
２５、２６  自在継手
３０  ウォーム歯車減速機構
３１  ハウジング
３２  ウォーム
３２ａ、３２ｂ  ウォーム軸
３２ｃ、３２ｄ  太径部
３２ｅ  延長部
３２ｓ  スプライン凸条
３３  ウォームホイール
３４ａ、３４ｂ  軸受
３５ａ、３５ｂ  弾性部材
４１  軸受
【図１】
2004254389.tif 000003
【図２】
2004254389.tif 000004
【図３】
2004254389.tif 000005