(57)【要約】  【課題】  出力軸を嵌入するとき該出力軸が座屈するのを防ぐことができ、しかも、ロータ及び出力軸を有する回転部分の慣性モーメントを低減することができるようにする。  【解決手段】  出力軸１１が嵌入される貫通孔１２ａが設けられたロータ１２及び該ロータ１２の回転位置を検出する検出器１５を有する操舵補助用の電動モータ１と、前記出力軸１１に連動連結されたウォーム２と、該ウォーム２に噛合し、操舵機構に繋がるウォームホイール３とを備えており、出力軸１１は前記貫通孔１２ａ内の一端側に嵌入されており、検出器１５は検出回転子１５ａが前記貫通孔１２ａ内の他端側に取着されている構成とした。【選択図】        図１
2005319968.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力軸と、該出力軸が嵌入される貫通孔を有するロータと、該ロータと一体に回転する検出回転子及び該検出回転子の周りに配置された検出固定子を有し、前記ロータの回転位置を検出する検出器とを備えた操舵補助用の電動モータと、
前記出力軸に連動連結された駆動歯車と、
該駆動歯車に噛合し、操舵機構に繋がる従動歯車と
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、
前記出力軸は前記貫通孔内の一端側に嵌入されており、前記検出回転子は前記貫通孔内の他端側に取着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】
前記駆動歯車は前記出力軸に連動連結された軸部を有しており、該軸部に軸受が外嵌されており、前記ロータは前記軸受に当接している請求項１記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記出力軸は前記駆動歯車と一体に形成されており、前記検出回転子は前記貫通孔内の他端側に内嵌された軸部を有する請求項１又は２記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
出力軸と、該出力軸が嵌入される貫通孔を有するロータと、該ロータと一体に回転する検出回転子及び該検出回転子の周りに配置された検出固定子を有し、前記ロータの回転位置を検出する検出器とを備えた電動モータにおいて、前記出力軸は前記貫通孔内の一端側に嵌入されており、前記検出回転子は前記貫通孔内の他端側に取着されていることを特徴とする電動モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は操舵補助力の発生源として電動モータを用いてなる電動パワーステアリング装置及び電動モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の電動パワーステアリング装置は、操舵補助用の電動モータと、該電動モータの回転力を操舵機構に伝えるウォーム及びウォームホイールとを備えており、ステアリングホイールの操作に応じた操舵機構の動作を前記電動モータの回転により補助し、舵取りのための運転者の労力負担を軽減するように構成されている（例えば、特許文献１。）。
【０００３】
特許文献１の電動パワーステアリング装置は、出力軸が嵌入される貫通孔が設けられたロータ及び該ロータの周りに配置されたステータを有する電動モータと、前記出力軸と一体に形成されたウォームと、該ウォームを回転自在に支持したハウジングとウォームの端部との間に設けられ、前記ロータの回転位置を検出するための検出器と、前記ウォームに噛合するウォームホイールとを備えている。前記検出器はウォームの端部に外嵌された検出回転子と、該検出回転子の周りに配置され、ハウジングに保持された検出固定子とを有する。
【特許文献１】特開２００３−１１３９０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１の電動パワーステアリング装置にあっては、出力軸がロータの貫通孔の全長に亘って嵌入されており、出力軸の全長が比較的長くなっているため、出力軸の嵌入時、該出力軸に座屈が発生し易いと言う問題があり、また、出力軸はロータの貫通孔の全長に亘って嵌入されるだけの長さに形成されているため、回転部分の質量が比較的多く、回転部分の慣性モーメントが比較的大きくなると言う問題もあった。
【０００５】
本発明は斯る事情に鑑みてなされたものであり、主たる目的は出力軸を嵌入するとき該出力軸が座屈するのを防ぐことができ、しかも、ロータ及び出力軸を有する回転部分の慣性モーメントを低減することができる電動パワーステアリング装置及び電動モータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１発明に係る電動パワーステアリング装置は、出力軸と、該出力軸が嵌入される貫通孔を有するロータ、該ロータと一体に回転する検出回転子及び該検出回転子の周りに配置された検出固定子を有し、前記ロータの回転位置を検出する検出器とを備えた操舵補助用の電動モータと、前記出力軸に連動連結された駆動歯車と、該駆動歯車に噛合し、操舵機構に繋がる従動歯車とを備え、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、前記出力軸は前記貫通孔内の一端側に嵌入されており、前記検出回転子は前記貫通孔内の他端側に取着されていることを特徴とする。
【０００７】
第１発明にあっては、出力軸は貫通孔内の一端側に嵌入される長さになっており、前記貫通孔の全長に亘って出力軸が嵌入される場合に比べて出力軸の長さが短いため、出力軸をロータの貫通孔に嵌入するとき、出力軸が座屈するのを防ぐことができる。しかも、ロータ及び出力軸を有する回転部分は貫通孔の全長に亘って出力軸が嵌入される場合に比べて質量を低減できるため、回転部分の慣性モーメントを小さくすることができる。
【０００８】
第２発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記駆動歯車は前記出力軸に連動連結された軸部を有しており、該軸部に軸受が外嵌されており、前記ロータは前記軸受に当接していることを特徴とする。
【０００９】
第２発明にあっては、出力軸をロータの貫通孔に嵌入して組み立てるとき、ロータが軸受に当接する位置まで出力軸を嵌入することができるため、電動モータの組立て作業性を向上できる。
【００１０】
第３発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記出力軸は前記駆動歯車と一体に形成されており、前記検出回転子は前記貫通孔内の他端側に内嵌された軸部を有することを特徴とする。
【００１１】
第３発明にあっては、検出回転子は出力軸と別個の軸部を有するため、軸部を出力軸よりも軽量の材料で形成することができ、電動モータの回転部分の慣性モーメントをより一層低減できる。
【００１２】
第４発明に係る電動モータは、出力軸と、該出力軸が嵌入される貫通孔を有するロータと、該ロータと一体に回転する検出回転子及び該検出回転子の周りに配置された検出固定子を有し、前記ロータの回転位置を検出する検出器とを備えた電動モータにおいて、前記出力軸は前記貫通孔内の一端側に嵌入されており、前記検出回転子は前記貫通孔内の他端側に取着されていることを特徴とする。
【００１３】
第４発明にあっては、出力軸は貫通孔内の一端側に嵌入される長さになっており、前記貫通孔の全長に亘って出力軸が嵌入される場合に比べて出力軸の長さが短いため、出力軸をロータの貫通孔に嵌入するとき、出力軸が座屈するのを防ぐことができる。しかも、ロータ及び出力軸を有する回転部分は貫通孔の全長に亘って出力軸が嵌入される場合に比べて質量を低減できるため、回転部分の慣性モーメントを小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
第１発明及び第４発明によれば、出力軸を嵌入するとき該出力軸が座屈するのを防ぐことができ、しかも、ロータ及び出力軸を有する回転部分の慣性モーメントを低減することができる。
【００１５】
第２発明によれば、ロータが軸受に当接する位置まで出力軸を嵌入することができるため、電動モータの組立て作業性を向上できる。
【００１６】
第３発明によれば、検出回転子の軸部を出力軸よりも軽量の材料で形成することができ、電動モータの回転部分の慣性モーメントをより一層低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。図１は本発明に係る電動モータ及び該電動モータが組込まれた電動パワーステアリング装置の要部の構成を示す拡大断面図、図２は電動モータ及び該電動モータが組込まれた電動パワーステアリング装置の一部の構成を示す拡大断面図、図３は電動パワーステアリング装置の全体の構成を示す断面図である。
【００１８】
電動パワーステアリング装置は、操舵補助用の電動モータ１と、該電動モータ１の出力軸１１に一体に連動連結された駆動歯車としてのウォーム２と、該ウォーム２に噛合する従動歯車としてのウォームホイール３と、該ウォームホイール３を支持した回転軸（後記する）を有し、ウォームホイール３に繋がる操舵機構４とを備えている。
【００１９】
この操舵機構４は、一端部が舵取りのためのステアリングホイールＡに繋がり、他端部に筒部４１ａを有する第１の操舵軸４１と、筒部４１ａ内に挿入されてその一端部が第１の操舵軸４１の筒部４１ａに連結され、ステアリングホイールＡに加わる操舵トルクの作用によって捩れるトーションバー４２と、該トーションバー４２の他端部に連結され、ウォームホイール３に繋がる回転軸としての第２の操舵軸４３とを備え、該第２の操舵軸４３がユニバーサルジョイント及び中間軸を介して例えばラックピニオン式の舵取機構（不図示）に繋がる。
【００２０】
ウォーム２は中央部に歯部２１を有し、両端に軸部２２，２３を有する金属製の軸部材からなり、一方の軸部２２が出力軸１１と一体に形成されており、転がり軸受からなる第１及び第２の軸受５，６が軸部２２，２３に外嵌され、ウォーム２を両持でハウジング７内に支持している。
【００２１】
電動モータ１は出力軸１１と、該出力軸１１が嵌入される貫通孔１２ａが設けられた円筒形のロータ１２と、該ロータ１２の外周りに配置されたステータ１３と、該ステータ１３を保持したモータケース１４と、ロータ１２の回転位置を検出するための検出器１５とを有するブラシレス構造になっている。出力軸１１はウォーム２の軸部２２から延出された比較的短い長さに形成されており、この出力軸１１が貫通孔１２ａ内の一端側に嵌入されている。
【００２２】
ロータ１２は円筒形のロータコア１２ｂの外周部に、磁極が交互に異なる複数個の永久磁石１２ｃが周方向に離隔して設けられており、また、ロータ１２の回転中心部に貫通孔１２ａが設けられている。この貫通孔１２ａは小径孔部１２ｄと、該小径孔部１２ｄにラジアル方向の段部１２ｅを介して連なる大径孔部１２ｆとを有しており、小径孔部１２ｄに出力軸１１が嵌入されている。尚、ロータコア１２ｂの一端部には永久磁石１２ｃを設けてない。
【００２３】
検出器１５はロータ１２の貫通孔１２ａ内の他端側、詳しくは大径孔部１２ｆの端部に内嵌され、ロータ１２と一体に回転する検出回転子１５ａと、該検出回転子１５ａの周りに配置され、モータケース１４に保持された検出固定子１５ｂとを有するレゾルバからなり、検出回転子１５ａの回転位置の変化をインピーダンスの変化として検出固定子１５ｂで検出し、ロータ１２の回転位置を検出するように構成されている。検出回転子１５ａは貫通孔１２ａ内の他端側に内嵌される比較的短い長さの軸部１５ｃを有しており、該軸部１５ｃが貫通孔１２ａ内の他端側に内嵌固定されており、また、大径孔部１２ｆは軸部１５ｃ及び出力軸１１の間に亘って空洞になっている。尚、軸部１５ｃは合成樹脂により形成されているが、その材料は特に制限されない。
【００２４】
ウォームホイール３は外周部に歯を有し、中心部に嵌合孔３ａを有しており、嵌合孔３ａ部分が第２の操舵軸４３の途中に外嵌固定されている。
【００２５】
ハウジング７はウォーム２を収容し、該ウォーム２の軸部２２，２３を軸受５，６により回転自在に支持した第１収容部７ａと、ウォームホイール３を収容し、該ウォームホイール３を第２の操舵軸４３及び該第２の操舵軸４３に嵌合された２つの転がり軸受８，９を介して支持した第２収容部７ｂとを有する。
【００２６】
ハウジング７の第１収容部７ａはウォーム２の軸長方向に長くなっており、両端部には第１及び第２の軸受５，６を内嵌支持する嵌合部７１，７２が設けられており、また、一端部に電動モータ１が複数本のボルトにより取外し可能に取着されている。
【００２７】
また、ハウジング７は第２収容部７ｂに連なる第３収容部７ｃを有しており、トーションバー４２の捩れに応じた操舵軸４１，４３の相対回転変位量によってステアリングホイールＡに加わる操舵トルクを検出するトルクセンサ１０が第３収容部７ｃに収容されており、該トルクセンサ１０が検出したトルク等に基づいて電動モータ１が駆動制御されるように構成されている。
【００２８】
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電動モータ１は、ウォーム２の軸部２２，２３に第１及び第２の軸受５，６が外嵌された状態で、ウォーム２と一体に形成された出力軸１１がロータ１２の貫通孔１２ａに嵌入されるが、出力軸１１は貫通孔１２ａ内の一端側に嵌入される長さに形成されており、貫通孔１２ａの全長に亘って嵌入される場合に比べて比較的短い長さになっているため、この出力軸１１の嵌入時に該出力軸１１が座屈するのを防ぐことができる。また、ウォーム２の軸部２２に第１の軸受５が外嵌されており、ロータ１２が第１の軸受５に当接するように構成されているため、第１の軸受５によりロータ１２の軸長方向位置を決めることができ、出力軸１１の嵌入量を容易に安定させることができる。
【００２９】
このように出力軸１１がロータ１２の貫通孔１２ａに嵌入された後、検出器１５の検出回転子１５ａの軸部１５ｃが貫通孔１２ａの他端部に内嵌固定され、貫通孔１２ａの中央部分は空洞となり、さらに、検出器１５の軸部１５ｃは合成樹脂製であるため、電動モータ１の回転部分の質量を低減でき、回転部分の慣性モーメントを小さくすることができる。
【００３０】
尚、以上説明した実施の形態では出力軸１１をウォーム２の軸部２２と一体に形成したが、その他、出力軸１１はウォーム２と別個に形成し、軸継手等によりウォーム２と連動連結してもよい。また、検出器１５としてレゾルバを用いたが、この検出器１５の構成は特に制限されない。
また、以上説明した実施の形態では、駆動歯車としてのウォーム２及び従動歯車としてのウォームホイール３を有するウォームギヤを用いたが、その他、駆動歯車及び従動歯車はベベルギヤ、ハイポイドギヤ、ヘリカルギヤであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る電動モータ及び該電動モータが組込まれた電動パワーステアリング装置の要部の構成を示す拡大断面図である。
【図２】本発明に係る電動モータ及び該電動モータが組込まれた電動パワーステアリング装置の一部の構成を示す拡大断面図である。
【図３】本発明に係る電動パワーステアリング装置の全体の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    電動モータ
１１  出力軸
１２  ロータ
１２ａ  貫通孔
１５    検出器
１５ａ  検出回転子
１５ｂ  検出固定子
１５ｃ  軸部
２    ウォーム（駆動歯車）
３    ウォームホイール（従動歯車）
４    操舵機構
５    軸受
【図１】
2005319968.tif 000003
【図２】
2005319968.tif 000004
【図３】
2005319968.tif 000005