(57)【要約】【課題】転舵軸の途中に電動モータが設けられた電動パワーステアリング装置のハウジングの加工工数を削減できるとともに、加工精度を高めることができるようにする。【解決手段】電動モータの出力軸に繋がり、その軸長方向への移動が可能な転舵軸２と、車体に載置される載置面と交差する貫通孔３２ｂが穿設されている取着部３２、前記転舵軸２を収容し、前記載置面と交差する位置Ａに穿設された第１収容孔３１、及び前記出力軸を収容する第２収容孔３３を有するハウジング３とを備え、前記第２収容孔３３を前記交差位置Ａに穿設し、取着部３２の貫通孔３２ｂ及び転舵軸２が収容される第１収容孔３１を切削する加工工程で第２収容孔３３を加工することができるようにした。【選択図】        図２
2004322686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータの出力軸に繋がり、その軸長方向への移動が可能な転舵軸と、
車体に載置される載置面と交差する貫通孔が穿設されている取着部、前記転舵軸を収容する第１収容孔、及び前記出力軸を収容する第２収容孔を有するハウジングとを備え、
前記電動モータの回転によって操舵補助するようにした電動パワーステアリング装置において、
前記第２収容孔は前記載置面を含む平面に交差し、かつ軸線が前記第１収容孔の軸線を含む平面上にあるように穿設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２】
電動モータの出力軸に繋がり、その軸長方向への移動が可能な転舵軸と、
前記転舵軸の途中に接触して該転舵軸の移動を案内する案内体と、
車体に載置される載置面と交差する位置に貫通孔が穿設されている取着部、前記転舵軸を収容する第１収容孔、前記出力軸を収容する第２収容孔、及び前記案内体を収容する第３収容孔を有するハウジングとを備え、
前記電動モータの回転によって操舵補助するようにした電動パワーステアリング装置において、
前記第２収容孔及び第３収容孔は前記載置面を含む平面に交差し、かつ軸線が前記第１収容孔の軸線を含む平面上にあるように穿設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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は操舵補助力の発生源として用いられる電動モータの回転力を、転舵軸に動力変換機構を介して伝動し、該転舵軸を軸長方向へ移動させて操舵補助するようにした電動パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【発明の属する技術分野】
本発明は操舵補助力の発生源として用いられる電動モータの回転力を動力変換機構を介して転舵軸に伝動し、該転舵軸を車両の左右方向へ移動させて操舵補助するようにした電動パワーステアリング装置に関する。
【０００３】
【従来の技術】
車両用の電動パワーステアリング装置は、舵取りのための操舵輪の操舵に要する労力負担を軽減して快適な操舵感覚を得るものであり、操舵補助力の発生源として電動モータが用いられている。
【０００４】
この電動モータは、操舵輪に繋がり、該操舵輪の操舵に伴って回転する操舵軸の途中、又は、一対の操向輪（一般的には左右の前輪）に両端部が連結され、車両の左右方向への移動が可能な転舵軸の途中に設けられる（例えば、特許文献１。）。
【０００５】
操舵軸の途中に電動モータが設けられる構成にあっては、電動モータが車室に配置されるため、電動モータの位置が制限される。これに対して転舵軸の途中に電動モータが設けられる構成にあっては、電動モータが車室の外部に配置されるため、電動モータを比較的自由に配置することができる。ところで、転舵軸の途中に電動モータが設けられる場合、転舵軸の途中に接触して該転舵軸の移動を案内する案内体が設けられている。
また、転舵軸を収容する略円筒形の第１収容孔と、前記電動モータの出力軸を収容する第２収容孔と、前記案内体を収容する第３収容孔と、車体に載置される載置面と直交的な位置に貫通孔が穿設されている取着部とを有するハウジングが用いられている。第２収容孔は第１収容孔の中心軸に対して傾斜しており、第３収容孔は第２収容孔と転舵軸の軸長方向へ離隔した位置で第１収容孔の中心軸に対して交差する位置に穿設されており、取着部の載置面は第１収容孔の中心軸と平行であり、この載置面と交差する位置に貫通孔が穿設されている。
このハウジングは成形された後、前記第１収容孔、第２収容孔、第３収容及び取着部の貫通孔が切削加工されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−２０７７９６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように転舵軸の途中に電動モータが設けられる電動パワーステアリング装置のハウジングは複数個所を切削加工する必要があるため、電動モータの位置が自由に設定された場合、この電動モータ用の第２収容孔を他の個所の孔加工と同じ加工工程で加工することができず、別の加工工程で第２収容孔を孔加工することになる。このように別の加工工程で孔加工を行う場合、工作機械によるハウジングの挾持を一旦解除し、該ハウジングの姿勢を変えた後、改めてハウジングを挾持して第２収容孔を孔加工することになるため、加工工数が増加し、加工作業性が悪いのであり、改善策が要望されていた。また、第２収容孔の第１収容孔に対する傾斜角度等を高精度に加工し難いのであり、この点でも改善策が要望されていた。
【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、転舵軸の途中に電動モータが設けられた電動パワーステアリング装置のハウジングの加工工数を削減できるとともに、加工精度を高め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ことを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る電動パワーステアリング装置は、電動モータの出力軸に繋がり、その軸長方向への移動が可能な転舵軸と、車体に載置される載置面と交差する貫通孔が穿設されている取着部、前記転舵軸を収容する第１収容孔、及び前記出力軸を収容する第２収容孔を有するハウジングとを備え、前記電動モータの回転によって操舵補助するようにした電動パワーステアリング装置において、前記第２収容孔は前記載置面を含む平面に交差し、かつ軸線が前記第１収容孔の軸線を含む平面上にあるように穿設されていることを特徴とする。
【００１０】
第１発明にあっては、前記載置面を含む平面に交差し、かつ軸線が前記第１収容孔の軸線を含む平面上にあるような位置に第２収容孔が穿設されているため、取着部の貫通孔及び第１収容孔を切削する加工工程で第２収容孔を孔加工することができる。例えば、工作機械により挾持されたハウジングにおける取着部の貫通孔及び第１収容孔を孔加工する加工工程で、ハウジングの挾持位置を変えることなく、挾持された状態でハウジングを所定角度回すことにより、第２収容孔を孔加工することができ、ハウジングの挾持位置を変えて第２収容孔を孔加工する場合に比べて加工工数を削減できるとともに、加工精度を高めることができ、さらに、精度評価用治具によるハウジング単体の加工精度の評価も楽にできる。
【００１１】
第２発明に係る電動舵取装置は、電動モータの出力軸に繋がり、その軸長方向への移動が可能な転舵軸と、前記転舵軸の途中に接触して該転舵軸の移動を案内する案内体と、車体に載置される載置面と交差する位置に貫通孔が穿設されている取着部、前記転舵軸を収容する第１収容孔、前記出力軸を収容する第２収容孔、及び前記案内体を収容する第３収容孔を有するハウジングとを備え、前記電動モータの回転によって操舵補助するようにした電動パワーステアリング装置において、前記第２収容孔及び第３収容孔は前記載置面を含む平面に交差し、かつ軸線が前記第１収容孔の軸線を含む平面上にあるように穿設されていることを特徴とする。
【００１２】
第２発明にあっては、前記載置面を含む平面に交差し、かつ軸線が前記第１収容孔の軸線を含む平面上にあるような位置に第２収容孔及び第３収容孔が穿設されているため、取着部の貫通孔及び第１収容孔を切削する加工工程で第２収容孔及び第３収容孔を加工することができる。例えば、工作機械により挾持されたハウジングにおける取着部の貫通孔及び第１収容孔を孔加工する加工工程で、ハウジングの挾持位置を変えることなく、挾持された状態でハウジングを所定角度回す操作と、ハウジングを第１収容孔の軸長方向へ移動させる操作とを行うことにより、第２収容孔、第３収容孔を切削加工することができ、ハウジングの挾持位置を変えて第２収容孔及び第３収容孔を孔加工する場合に比べて加工工数を削減できるとともに、加工精度を高めることができ、さらに、ハウジング単体の加工精度の評価も楽にできる。
【００１３】
また、前記載置面と平行的な位置に第２収容孔及び第３収容孔が穿設されている場合、第３収容孔を孔加工する加工工程で第２収容孔を孔加工することができる。例えば、工作機械により挾持されたハウジングの第３収容孔を切削する加工工程で、ハウジングの挾持位置を変えることなく、挾持された状態でハウジングを第１収容孔の軸長方向へ移動させることにより、第２収容孔を孔加工することができ、ハウジングの挾持位置を変えて第２収容孔を孔加工する場合に比べて加工工数を削減できるとともに、加工精度を高めることができ、さらに、精度評価用治具によるハウジング単体の加工精度の評価も楽にできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
実施の形態１
図１は本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態１の構成を示す一部切欠正面図、図２は平面図、図３はハウジングの構成を示す側面図である。
【００１５】
図１に示した電動パワーステアリング装置は、一端部が図示しないユニバーサルジョイント及び操舵軸を介して操舵輪に繋がり、他端部にピニオンを有する伝動軸１と、前記ピニオンに噛合するラック歯２１及び該ラック歯２１とその軸長方向へ離隔した位置に螺旋溝２２を有し、軸長方向への移動を可能とした転舵軸２と、該転舵軸２を移動自在に収容支持する第１収容孔３１を有する略円筒形のハウジング３と、前記転舵軸２の途中に接触して該転舵軸２の移動を案内する案内体４と、前記ハウジング３の一端部に取着される電動モータ５と、該電動モータ５の回転力を前記転舵軸２の軸長方向への移動力に変換する動力変換機構６と、前記伝動軸１を回転自在に収容支持し、該伝動軸１に加わるトルクを検出するトルクセンサが収容されたセンサハウジング７とを備えている。
【００１６】
ハウジング３は車体に載置される載置面３２ａ及び該載置面３２ａと交差する位置に穿設された貫通孔３２ｂを有し、長手方向の両端部に一体に突設された２つの取着部３２，３２と、転舵軸２を収容し、載置面３２ａと交差する位置Ａに載置面３２ａと平行的に穿設された第１収容孔３１と、一方の取着部３２の近傍で第１収容孔３１の周面に開口し、電動モータ５の出力軸５１を収容する第２収容孔３３と、第２収容孔３３と反対側の取着部３２の近傍で案内体４を収容する第３収容孔３４と、ピニオン軸１を収容支持する第４収容孔３５と、センサハウジング７を取着する取着孔（図示せず）とを備えている。
【００１７】
第２収容孔３３は前記交差位置Ａ、換言すれば、載置面３２ａと交差する位置に第１収容孔３１の軸線と交差するように穿設されている（図３参照）。
【００１８】
電動モータ５の出力軸５１の端部には傘歯車からなる駆動歯車５２が設けられており、該駆動歯車５２及び出力軸５１が第２収容孔３３に挿入されている。また、出力軸５１は第２収容孔３３に内嵌された軸受８内に挿入支持されている。
【００１９】
動力変換機構６は第１収容孔３１内に回転自在に支持され、複数のボール（図示せず）を介して転舵軸２の螺旋溝２２に相対回転を可能に螺合された伝動筒体６１と、前記ボールを伝動筒体６１の両端部間で循環させるための循環部材６２と、駆動歯車５２に噛合し、電動モータ５の回転力を伝動筒体６１に伝動する従動歯車６３とを備えたボールねじ機構からなる。伝動筒体６１は第１収容孔３１内に軸長方向への移動を禁止した状態で回転自在に支持されており、この伝動筒体６１の回転により前記ボールを介して転舵軸２を軸長方向へ移動させるようにしてある。また、従動歯車６３は伝動筒体６１の一端部に一体的に結合されている。
【００２０】
以上のように構成された電動パワーステアリング装置のハウジング３は成形用型により成形された後、治具等により挾着され、ボール盤等の工作機械により第１収容孔３１、第２収容孔３３、取着部３２，３２の貫通孔３２ｂ，３２ｂ等が適宜の寸法公差となるように穿設される。
【００２１】
しかして、ハウジング３の取着部３２，３２が有する貫通孔３２ｂ，３２ｂは載置面３２ａ，３２ａと直交的な位置に穿設されており、第１収容孔３１は載置面３２ａ，３２ａと交差する位置Ａに載置面３２ａ，３２ａと平行的に穿設されており、さらに第２収容孔３３は前記交差位置Ａに第１収容孔３１の軸線と交差するように穿設されているため、例えば第１収容孔３１を穿設した後、前記交差位置Ａに沿ってハウジング３を所定角度回すことにより、第２収容孔３３を穿設することができ、さらに第２収容孔３３を穿設した後、前記交差位置Ａに沿ってハウジング３を適宜の角度回すとともに載置面３２ａ，３２ａと平行になる方向へハウジング３を移動させることにより取着部３２，３２の貫通孔３２ｂ，３２ｂを穿設することができる。このようにハウジング３の挾持位置を変えることなく第１収容孔３１、第２収容孔３３及び貫通孔３２ｂ，３２ｂを穿設することができるため、ハウジング３の挾持位置を変えて第２収容孔３３を孔加工する場合に比べて加工工数を削減できるとともに、加工精度を高めることができる。また、精度評価用治具によるハウジング３単体の加工精度の評価も楽にできる。
【００２２】
また、以上のように構成された電動パワーステアリング装置は、操舵輪の操舵力が伝動軸１のピニオンから転舵軸２のラック歯２１に伝動されるとともに、操舵輪の操舵に伴って伝動軸１に加わる操舵トルクがトルクセンサにより検出され、検出したトルク等に応じて電動モータ５が駆動制御される。この駆動制御により電動モータ５の回転力は出力軸５１、駆動歯車５２、従動歯車６３、伝動筒体６１及びボールを介して螺旋溝２２に伝動され、転舵軸２が軸長方向へ移動され、操舵のために操舵輪に加えるべき力が軽減される。
【００２３】
実施の形態２
図４は実施の形態２の構成を示す平面図である。
この実施の形態２の電動パワーステアリング装置は、実施の形態１に加えて第３収容孔３４を前記交差位置Ａに配置したものである。
【００２４】
この実施の形態２にあっては、ハウジング３の取着部３２，３２が有する貫通孔３２ｂ，３２ｂは載置面３２ａ，３２ａ（図面から見て図示しない裏側）と交差する位置に穿設されており、第１収容孔３１は載置面３２ａ，３２ａと交差する位置Ａに載置面３２ａ，３２ａと平行的に穿設されており、第２収容孔３３は前記交差位置Ａに第１収容孔３１の軸線と交差するように穿設されており、第３収容孔３４は前記交差位置Ａに穿設されているため、実施の形態１のように第１収容孔３１、第２収容孔３３及び貫通孔３２ｂ，３２ｂを穿設した後、載置面３２ａ，３２ａと平行になる方向へハウジング３を移動させることにより第３収容孔３４を穿設することができる。このようにハウジング３の挾持位置を変えることなく第１収容孔３１、第２収容孔３３、貫通孔３２ｂ，３２ｂ及び第３収容孔３４を穿設することができるため、ハウジング３の挾持位置を変えて第２収容孔３３及び第３収容孔３４を孔加工する場合に比べて加工工数を削減できるとともに、加工精度を高めることができる。
【００２５】
尚、実施の形態２における第２収容孔３３及び第３収容孔３４は前記交差位置Ａに穿設する他、図示していないが載置面３２ａ，３２ａと平行的な位置に穿設した構成としてもよい。
【００２６】
このように構成した場合、第２収容孔３３を穿設した後、載置面３２ａ，３２ａと平行になる方向へハウジング３を移動させることにより第３収容孔３４を穿設することができるため、ハウジング３の挾持位置を変えて第２収容孔３３及び第３収容孔３４を孔加工する場合に比べて加工工数を削減できるとともに、加工精度を高めることができ、さらに精度評価用治具によるハウジング３単体の加工精度の評価も楽にできる。
【００２７】
実施の形態３
図５は実施の形態３の構成を示す模式的平面図である。
この実施の形態３の電動パワーステアリング装置は、実施の形態２の第３収容孔３４に代えて、トルクセンサが収容されたセンサハウジング７を取着するための取着孔（図示せず）及び第２収容孔３３を前記交差位置Ａに穿設したものである。
【００２８】
この実施の形態３にあっては、取着部３２，３２の貫通孔３２ｂ，３２ｂは載置面３２ａ，３２ａと交差する位置に穿設されており、第１収容孔３１は載置面３２ａ，３２ａ（図面から見て図示しない裏側）と交差する位置Ａに載置面３２ａ，３２ａと平行的に穿設されており、第２収容孔３３は前記交差位置Ａに第１収容孔３１の軸線と交差するように穿設されており、センサハウジング７用の取着孔は前記交差位置Ａに穿設されているため、実施の形態１のように第１収容孔３１、第２収容孔３３及び貫通孔３２ｂ，３２ｂを穿設した後、載置面３２ａ，３２ａと平行になる方向へハウジング３を移動させることによりセンサハウジング７用の取着孔を穿設することができる。このようにハウジング３の挾持位置を変えることなく第１収容孔３１、第２収容孔３３、貫通孔３２ｂ，３２ｂ及びセンサハウジング７用の取着孔を穿設することができるため、ハウジング３の挾持位置を変えて第２収容孔３３及びセンサハウジング７用の取着孔を孔加工する場合に比べて加工工数を削減できるとともに、加工精度を高めることができ、さらに精度評価用治具によるハウジング３単体の加工精度の評価も楽にできる。
尚、実施の形態３において、第２収容孔３３及びセンサハウジング７用の取着孔は前記交差位置Ａに穿設する他、載置面３２ａ，３２ａと平行的な位置に穿設した構成であってもよい。
【００２９】
実施の形態４
図６は実施の形態４の構成を示す側面図、図７は正面図である。
この実施の形態４の電動パワーステアリング装置は、第２収容孔３３を載置面３２ａ，３２ａと平行的な位置、換言すれば載置面３２ａと平行又はほぼ平行する位置に穿設し、第４収容孔３６を載置面３２ａ，３２ａと交差する位置Ａに穿設したものである。
【００３０】
実施の形態４にあっては、電動モータ５及びセンサハウジング７が転舵軸２の周方向へ離隔しており、電動モータ５及びセンサハウジング７を前記交差位置Ａに配置していないため、電動パワーステアリング装置の近傍にエンジン等の車両部品の多くが搭載されている場合においても車両部品との当接をなくすることができる。また、実施の形態４にあっては、第１収容孔３１の軸線に対する第２収容孔３３の傾斜角度θを２０度＜θ＜１６０度の範囲で変えるように設計（図７参照）することにより第２収容孔３３に出力軸５１を収容支持する電動モータ５の位置を設計段階で適宜に変えることができ、電動モータ５を小さなスペースに配置することができる。
【００３１】
実施の形態５、
図８は実施の形態５の構成を示す模式的正面図である。
この実施の形態５の電動パワーステアリング装置は、地面に対する高さＨが１５０ｍｍ以上となるように電動モータ５をハウジング３に装着したものである。
この実施の形態５にあっては、地面に対する電動モータ５の高さが１５０ｍｍ以上になっているため、転舵軸２の両端部に連結される操向輪Ｂ，Ｂが凹凸路面の凹部に落ち込んだ場合においても、電動モータ５が地面に当接するのを防ぐことができ、また、路上の雨水が電動モータに掛かりにくくでき、モータカバーを設ける必要がない。
【００３２】
【発明の効果】
以上詳述したように第１発明によれば、取着部の貫通孔及び転舵軸が収容される第１収容孔を切削する加工工程で第２収容孔を加工することができるため、ハウジングの挾持位置を変えて第２収容孔を加工する場合に比べて加工工数を削減できるとともに、加工精度を高めることができ、さらに、ハウジング単体の加工精度の評価も楽にできる。
【００３３】
第２発明によれば、取着部の貫通孔及び第１収容孔を切削する加工工程で第２収容孔及び第３収容孔を加工することができるため、ハウジングの挾持位置を変えて第２収容孔及び第３収容孔を加工する場合に比べて加工工数を削減できるとともに、加工精度を高めることができ、さらに、ハウジング単体の加工精度の評価も楽にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態１の構成を示す一部切欠正面図である。
【図２】本発明に係る電動パワーステアリング装置の構成を示す平面図である。
【図３】本発明に係る電動パワーステアリング装置のハウジングの構成を示す側面図である。
【図４】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態２の構成を示す平面図である。
【図５】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態３の構成を示す模式的平面図である。
【図６】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態４の構成を示す側面図である。
【図７】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態４の構成を示す正面図である。
【図８】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態５の構成を示す模式的正面図である。
【符号の説明】
２    転舵軸
３    ハウジング
３１  第１収容孔
３２  取着部
３２ａ  載置面
３２ｂ  貫通孔
３３  第２収容孔
３４  第３収容孔
４    案内体
５    電動モータ
５１  出力軸
Ａ    載置面と直交的な位置
【図１】
2004322686.tif 000003
【図２】
2004322686.tif 000004
【図３】
2004322686.tif 000005
【図４】
2004322686.tif 000006
【図５】
2004322686.tif 000007
【図６】
2004322686.tif 000008
【図７】
2004322686.tif 000009
【図８】
2004322686.tif 000010