(57)【要約】【課題】小型のレゾルバを使用することが可能で、レゾルバからの信号を取り出すリード線の断線を防止することが可能な電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】太いリード線５４の外周には、細いリード線５３との接合部５５とグロメット５７の内端５７２との間に、係止部材５９が固定されており、係止部材５９の右端５９１がグロメット５７の内端５７２に当接している。細いリード線５３と太いリード線５４の接合部５５は、カバー６の配線孔６３の内部にあるので、接合部５５には、曲げ等の外力が直接作用せず、接合部５５の断線が防止できる。また、太いリード線５４に引っ張り力や曲げ力が作用すると、係止部材５９の右端５９１がグロメット５７の内端５７２に当接して、その外力に抵抗するため、接合部５５や細いリード線５３に外力が加わらないので、細いリード線５３の断線を防止することが可能となる【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一ピニオンハウジングと第二ピニオンハウジング、
上記第一ピニオンハウジングと第二ピニオンハウジングに各々回転可能に軸支された第一ピニオン軸と第二ピニオン軸、
上記第一ピニオン軸と第二ピニオン軸の下端に各々形成された第一ピニオンと第二ピニオンに噛み合うラック歯を有し、操舵力を車輪側に伝達するラック軸、
上記第一ピニオンハウジングと第二ピニオンハウジングに各々取り付けられ、減速機構を介して所定の操舵補助力を上記第一ピニオン軸と第二ピニオン軸に各々付与する第一電動モータと第二電動モータ、
上記第一ピニオン軸の上端に連結され、ステアリングホイールの操舵力を伝達するステアリングシャフト、
上記第二ピニオン軸の上端に取り付けられ、第二ピニオン軸と共に回転可能なレゾルバのロータ、
上記第二ピニオンハウジングに取り付けられ、上記ロータの回転角度に対応する検出信号を出力するステータ、
上記ステータに接続され、ステータの検出信号を伝達するリード線、
上記リード線よりも太く、第二ピニオンハウジングに形成された配線孔内で上記リード線に接合され、第二ピニオンハウジングの外部に配線されるリード線を備えていること
を特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載された電動パワーステアリング装置において、
上記記配線孔の開口部に装着され上記太いリード線を保持するグロメット、
上配線孔内で上記太いリード線に固定され、上記グロメットに当接して太いリード線の移動を規制する係止部材を備えていること
を特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
請求項２に記載された電動パワーステアリング装置において、
上記係止部材が上記接合部を被覆する被覆部材であること
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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用の電動パワーステアリング装置、特に、ステアリングホイールの操舵力を補助するための複数の電動モータを備えた電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動パワーステアリング装置では、油圧式のものに比べて出力が小さいという欠点がある。出力を大きくするためには、電動モータが大型になるため、取付けスペースの確保が困難になる。電動パワーステアリング装置のこの欠点を補い、かつ、車体取付時の配置の自由度を高めるために、分散して配置した小型の複数の電動モータによって、ステアリングホイールの操舵力を補助するようにした電動パワーステアリング装置がある。
【０００３】
このような電動パワーステアリング装置を備えたステアリング装置として、特許文献１、特許文献２、及び、特許文献３に開示された電動パワーステアリング装置がある。特許文献１の電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールと機構的に接続されたピニオン軸と、ステアリングホイールとは機構的に分離されたピニオン軸の両方を有している。このピニオン軸の両方に、各々電動モータの操舵補助力を付与して、ピニオン軸下端のピニオンに噛み合うラック軸の往復直線移動で操舵力を車輪側に伝達しているが、ピニオン軸の回転角度を検出するセンサを有していない。
【０００４】
特許文献２の電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールと機構的に分離されたピニオン軸を一個有し、このピニオン軸に二個の電動モータの操舵補助力を付与して、ピニオン軸下端のピニオンに噛み合うラック軸の往復直線移動で、操舵力を車輪側に伝達している。特許文献２の電動パワーステアリング装置では、タイロッドの直線移動を検出するタイロッド変位センサはあるが、ピニオン軸の回転角度を検出するセンサを有していない。
【０００５】
特許文献３の電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールと機構的に接続された回転部材を一個有し、この回転部材に電動モータの操舵補助力を付与して、回転部材から自在継手を介して結合されるピニオン軸に形成されたピニオンに噛み合うラック軸の往復直線移動で操舵力を車輪側に伝達している。特許文献３の電動パワーステアリング装置では、回転部材の回転角度を検出するセンサ（レゾルバではない）を有し、このセンサに接続されたリード線が、グロメットを通してピニオンハウジングの外部に直接配線されている。
【０００６】
ピニオン軸の回転角度を検出するセンサとしてレゾルバがある。レゾルバは構造が簡単であるため、振動、塵埃、温度等の影響を受けにくく、安価で信頼性が高い。しかし、レゾルバのステータに接続されるリード線は一般的に細く、曲げ力や張力に対して弱く、断線の恐れがある。太いリード線を使用可能にするためには、ステータのコイル線径を太くする必要があるため、レゾルバが大型化してしまう。
【０００７】
また、ステアリングホイールと機構的に接続された回転部材にレゾルバのロータを取り付けると、ステアリングホイールの操舵トルクを伝達する回転部材は、強度的な要求から、ロータ嵌合部の軸径を小さくすることができないため、レゾルバが大型化してしまう。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−７４８３１号公報
【特許文献２】特開２００３−１７０８４２号公報
【特許文献３】特開２００５−１４８１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、小型のレゾルバを使用することが可能で、レゾルバからの信号を取り出すリード線の断線を防止することが可能な電動パワーステアリング装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題は以下の手段によって解決される。すなわち、第１番目の発明は、第一ピニオンハウジングと第二ピニオンハウジング、上記第一ピニオンハウジングと第二ピニオンハウジングに各々回転可能に軸支された第一ピニオン軸と第二ピニオン軸、上記第一ピニオン軸と第二ピニオン軸の下端に各々形成された第一ピニオンと第二ピニオンに噛み合うラック歯を有し、操舵力を車輪側に伝達するラック軸、上記第一ピニオンハウジングと第二ピニオンハウジングに各々取り付けられ、減速機構を介して所定の操舵補助力を上記第一ピニオン軸と第二ピニオン軸に各々付与する第一電動モータと第二電動モータ、上記第一ピニオン軸の上端に連結され、ステアリングホイールの操舵力を伝達するステアリングシャフト、上記第二ピニオン軸の上端に取り付けられ、第二ピニオン軸と共に回転可能なレゾルバのロータ、上記第二ピニオンハウジングに取り付けられ、上記ロータの回転角度に対応する検出信号を出力するステータ、上記ステータに接続され、ステータの検出信号を伝達するリード線、上記リード線よりも太く、第二ピニオンハウジングに形成された配線孔内で上記リード線に接合され、第二ピニオンハウジングの外部に配線されるリード線を備え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。
【００１１】
第２番目の発明は、第１番目の発明の電動パワーステアリング装置において、上記配線孔の開口部に装着され上記太いリード線を保持するグロメット、上記配線孔内で上記太いリード線に固定され、上記グロメットに当接して太いリード線の移動を規制する係止部材を備え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。
【００１２】
第３番目の発明は、第２番目の発明の電動パワーステアリング装置において、上記係止部材が上記接合部を被覆する被覆部材であ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。
【発明の効果】
【００１３】
第１番目の発明の電動パワーステアリング装置では、ステアリングホイールとは機構的に分離されたピニオン軸の上端にレゾルバのロータを取り付け、ピニオンハウジングに形成された配線孔内で、レゾルバのステータに接続されたリード線と、上記リード線よりも太いリード線を接合し、この太いリード線をピニオンハウジングの外部に導いて配線している。従って、リード線の接合部が配線孔内にあるので、接合部には曲げ等の外力が直接作用せず、接合部の断線を防止することができる。
【００１４】
第２番目の発明の電動パワーステアリング装置では、配線孔の開口部に太いリード線を保持するグロメットを装着し、配線孔内で太いリード線に固定した係止部材をグロメットに当接させて太いリード線の移動を規制している。従って、太いリード線に固定された係止部材が、引っ張り力や曲げ力等の外力に抵抗するため、接合部やステータに接続されたリード線に外力が加わらないので、ステータに接続されたリード線や接合部の断線を防止することが可能となる。
【００１５】
第３番目の発明の電動パワーステアリング装置では、接合部を被覆する被覆部材を係止部材と兼用している。従って、接合部の構造が簡単になり、接合部のスペースも小さくて済むため、電動パワーステアリング装置をコンパクトに構成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて本発明の実施例１から実施例２を説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は本発明の実施例１の電動パワーステアリング装置を示す全体外観図である。図２は図１のステアリングギヤ近傍の一部断面を含む拡大斜視図である。図３は図２のＡ−Ａ拡大断面図である。図４は図３のＰ部拡大断面図である。
【００１８】
図１及び図２に示すように、実施例１の電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイール１１の操舵力を、ステアリングシャフト１２、自在継手１３を介して、第一ピニオン軸２２に伝達している。ステアリングギア４のラックハウジング４１の左方には、第一ピニオンハウジング２１が一体的に成形され、図示しない軸受によって、第一ピニオン軸２２が第一ピニオンハウジング２１に回転可能に軸支されている。
【００１９】
第一ピニオン軸２２の下端に形成された第一ピニオン２３は、ラックハウジング４１内に車両幅方向（図１、図２の左右方向）に往復移動可能に内嵌されたラック軸４２に連結されている。このステアリングギア４では、第一ピニオン軸２２の第一ピニオン２３とラック軸４２のラック歯４２１との噛み合いによって、第一ピニオン軸２２の回転運動をラック軸４２の往復直線運動に変換している。
【００２０】
ラック軸４２の両端には、タイロッド４３、ナックルアーム４４を介して車輪４５が連結されている。運転者がステアリングホイール１１を操舵することで、その操舵トルクに応じて、第一ピニオン軸２２、ラック軸４２、タイロッド４３、ナックルアーム４４を介して、左右の車輪４５を操舵することができる。
【００２１】
また、第一ピニオンハウジング２１には、第一電動モータ２４が取り付けられ、減速機構を介して第一ピニオン軸２２に操舵補助力を付与している。この減速機構は、第一ピニオン軸２２に圧入固定された第一ウォームホイール２５と、この第一ウォームホイール２５に噛み合う第一ウォーム２６とから構成される。第一ウォーム２６は、第一電動モータ２４の出力軸に連結されている。これにより、第一電動モータ２４が駆動されると、第一ウォーム２６、第一ウォームホイール２５を介して、第一ピニオン軸２２に操舵補助力を付与するようになっている。
【００２２】
図２及び図３に示すように、ステアリングギア４のラックハウジング４１の右方には、第二ピニオンハウジング３１が一体的に成形され、軸受３７１、３７２によって、第二ピニオン軸３２が第二ピニオンハウジング３１に回転可能に軸支されている。第二ピニオン軸３２の下端に形成された第二ピニオン３３は、ラック軸４２のラック歯４２１の右方と噛み合って、第二ピニオン軸３２の回転運動をラック軸４２の往復直線運動に変換している。
【００２３】
図１では、第一ピニオン２３が噛み合うラック歯４２１と、第二ピニオン３３が噛み合うラック歯４２１が、ラック軸４２の軸線に対して同一方向に傾斜した歯形形状になっているが、図２に示すように、ラック軸４２の軸線に対して、互いに反対方向に傾斜した歯形形状にしてもよい。
【００２４】
また、第二ピニオンハウジング３１には、第二電動モータ３４が取り付けられている。第二ピニオン軸３２の上部には、第二ウォームホイール３５が圧入固定され、第二ウォームホイール３５と、この第二ウォームホイール３５に噛み合う第二ウォーム３６とによって減速機構が構成されている。第二ウォーム３６は、第二電動モータ３４の出力軸に連結されている。これにより、第二電動モータ３４が駆動されると、第二ウォーム３６、第二ウォームホイール３５を介して、第二ピニオン軸３２に操舵補助力を付与するようになっている。
【００２５】
第二ピニオン３３とラック歯４２１との噛み合い部のバックラッシュを無くして、ラック軸４２を円滑に移動させるために、転がり式ラックガイドが第二ピニオンハウジング３１に取り付けられている。すなわち、ラック軸４２のラック歯４２１の背面側の外周面４２２に、ローラ３８１をアジャストカバー３８２によって押し付けている。ローラ３８１は、円柱状の軸３８３に複数のニードルころ３８４によって回転可能に軸支されている。軸３８３は円筒状のホルダ３８５の溝３８６内に収容されている。
【００２６】
第二ピニオンハウジング３１には、断面円形のガイド孔３１１が形成され、このガイド孔３１１にホルダ３８５が、図３の左右方向に摺動可能に内嵌している。ガイド孔３１１の右側の開口部には雌ネジ３１２が形成され、アジャストカバー３８２の外周に形成された雄ネジ３８２１が、雌ネジ３１２に螺合している。
【００２７】
アジャストカバー３８２を回転して螺合距離を適度に調整し、ロックナット３８７でアジャストカバー３８２を緩み止めすることにより、皿バネ３９を介してホルダ３８５をラック軸４２に押しつけ、ラック軸４２の外周面４２２にローラ３８１を押し付けている。これにより、第二ピニオン３３とラック歯４２１との噛み合い部のバックラッシュを無くし、ラック軸４２が円滑に移動するようにしている。
【００２８】
第二ピニオン軸３２の上端には、小径軸部３２１が形成され、この小径軸部３２１の外周に、レゾルバのロータ５１が外嵌されている。ロータ５１は、小径軸部３２１の上端にねじ込まれたナット３２２によって、小径軸部３２１に固定されている。ロータ５１の固定方法は、ナット３２２に限定されず、ブッシュを介在させて圧入したり、カシメ加工によって固定したりしてもよい。
【００２９】
第二ピニオン軸３２の上端は、ステアリングホイール１１とは機構的に分離されていて、ステアリングホイール１１の操舵トルクを伝達する必要がないため、ロータ５１が外嵌する小径軸部３２１を小径にすることが可能となる。従って、レゾルバ自体の径寸法を小さくすることが可能となるため、電動パワーステアリング装置をコンパクトに構成することができる。
【００３０】
第二ピニオンハウジング３１の上端には、略円盤状のカバー６が固定されている。カバー６には、第二ピニオン軸３２と同軸的に、ロータ５１の外径よりも大径で、下方側が開口した円筒孔６１が形成され、この円筒孔６１に、レゾルバのステータ５２が内嵌されている。ステータ５２は、カバー６の下面に固定された押さえ板６２によって、カバー６に固定されている。ロータ５１を取り付ける位置は、第二ピニオン軸３２の上端に限定されない。すなわち、第二ピニオン軸３２上であればどこでもよく、ロータ５１の取り付け置に対応した位置にステータ５２を配置すればよい。
【００３１】
カバー６には、円筒孔６１の右側上端から上方に若干延びた後、右側に９０度折れ曲がって外部に開口するＬ字形の配線孔６３が形成されている。配線孔６３の折れ曲がる方向は、右側に限定されるものではなく、左側等、必要に応じて任意の方向でよい。ステータ５２に接続された細いリード線５３は、この配線孔６３の垂直部６３１を通って上方に延びた後、右側に９０度折れ曲がり、水平部６３２で、太いリード線５４に接合されている。細いリード線５３と太いリード線５４の接合部５５は、被覆部材５６によって被覆されている。
【００３２】
配線孔６３の水平部６３２右端の開口部６３３には、振動等によるリード線の損傷防止や防水のために、ゴム等の弾性体で成形されたグロメット５７が内嵌され、グロメット５７の貫通孔５７１を通して太いリード線５４が外部に延びている。グロメット５７は、その大径フランジ部の右側面５７３が押さえ板５８によって押圧されて、カバー６に固定されている。
【００３３】
太いリード線５４の外周には、細いリード線５３との接合部５５とグロメット５７の内端（左端）５７２との間に、係止部材５９が固定されており、係止部材５９の右端５９１が、グロメット５７の内端５７２に当接している。
【００３４】
このように、細いリード線５３と太いリード線５４の接合部５５は、カバー６の配線孔６３の内部にあるので、接合部５５には、曲げ等の外力が直接作用せず、接合部５５の断線が防止できる。また、太いリード線５４に引っ張り力や曲げ力が作用すると、係止部材５９の右端５９１がグロメット５７の内端５７２に当接して、その外力に抵抗する。従って、接合部５５や細いリード線５３に外力が加わらないので、細いリード線５３の断線や、接合部５５の破損を防止することが可能となる。
【００３５】
図１に示すように、レゾルバからの信号は、太いリード線５４を通してＲＤ（レゾルバデジタル）変換器１６に伝達される。ＲＤ変換器１６は、ロータ５１の回転角度を計算して、計算された角度に対応する信号を制御部（ＥＣＵ）１５に出力する。
【００３６】
ステアリングシャフト１２にはトルクセンサ１４が取り付けられ、ステアリングホイール１１を操作した時の操舵トルクがトルクセンサ１４で検出される。このトルクセンサ１４の検出信号と、ＲＤ変換器１６からのロータ５１の回転角度に基づいて、制御部１５がモータ制御信号を発生し、このモータ制御信号に基づいて、操舵トルクに応じた操舵補助トルクを、第一電動モータ２４及び第二電動モータ３４に発生させる。
【実施例２】
【００３７】
次に本発明の実施例２を説明する。図５は本発明の実施例２を示す図３のＰ部拡大断面図相当である。実施例２は、実施例１の被覆部材自体をグロメット５７の内端５７２に当接させて、リード線に作用する外力に抵抗するための係止部材にしたものである。以下の説明では、上記実施例１と異なる構造部分についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、上記実施例１と同一部品には同一番号を付して説明する。
【００３８】
ステータ５２に接続された細いリード線５３は、配線孔６３の垂直部６３１を通って右側に９０度折れ曲がり、水平部６３２で、太いリード線５４に接合されている。配線孔６３の折れ曲がる方向は、右側に限定されるものではなく、左側等、必要に応じて任意の方向でよい。細いリード線５３と太いリード線５４の接合部５５は、被覆部材５６１によって被覆されている。被覆部材５６１は、実施例１よりも大径で硬い材料で形成されており、被覆部材５６１の右端５６２が、グロメット５７の内端５７２に当接している。
【００３９】
太いリード線５４に引っ張り力や曲げ力が作用すると、被覆部材５６１の右端５６２がグロメット５７の内端５７２に当接して、その外力に抵抗する。従って、接合部５５や細いリード線５３に外力が加わらないので、細いリード線５３の断線や、接合部５５の破損を防止することが可能となる。このように、実施例２では、被覆部材５６１自体を外力に抵抗する係止部材としているため、細いリード線５３と太いリード線５４の接合部の構造が簡単になり、接合部のスペースも小さくて済むため、電動パワーステアリング装置をコンパクトに構成することができる。
【実施例３】
【００４０】
次に本発明の実施例３を説明する。図６は本発明の実施例３の電動パワーステアリング装置を示す図２のＡ−Ａ拡大断面図相当である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、上記実施例と同一部品には同一番号を付して説明する。実施例３は、実施例１の配線孔６３の水平部６３２を所定角度傾斜して形成したものである。
【００４１】
図６に示すように、カバー６には、円筒孔６１の右側上端から上方に若干延びた後、右側に折れ曲がって外部に開口する略Ｌ字形の配線孔６３が形成されている。ステータ５２に接続された細いリード線５３は、この配線孔６３の垂直部６３１を通って上方に延びた後、右側に折れ曲がり、右上がりに傾斜した傾斜部６３４で、太いリード線５４に接合されている。このように、配線孔６３からリード線５３を外部に導く角度（第二ピニオン軸３２の軸線に対する角度）は、必要に応じて任意の角度を採用することができる。
【００４２】
上記した実施例においては、配線孔６３、ステータ５２、グロメット５７が、第二ピニオンハウジング３１上端のカバー６に取り付けられているが、第二ピニオンハウジング３１に取り付けても良い。すなわち、本発明の請求項に記載した第二ピニオンハウジングという言葉は、第二ピニオンハウジング３１とカバー６を含む概念を表している。
【００４３】
上記した実施例においては、電動モータの操舵補助力が付与されるピニオン軸が二個の例について説明したが、操舵補助力が付与されるピニオン軸を二個以上有する電動パワーステアリング装置に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施例１の電動パワーステアリング装置を示す全体外観図である。
【図２】図１のステアリングギヤ近傍の一部断面を含む拡大斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ拡大断面図である。
【図４】図３のＰ部拡大断面図である。
【図５】本発明の実施例２を示す図３のＰ部拡大断面図相当である。
【図６】本発明の実施例３の電動パワーステアリング装置を示す図２のＡ−Ａ拡大断面図相当である。
【符号の説明】
【００４５】
１１  ステアリングホイール
１２  ステアリングシャフト
１３  自在継手
１４  トルクセンサ
１５  制御部
１６  ＲＤ変換器
２１  第一ピニオンハウジング
２２  第一ピニオン軸
２３  第一ピニオン
２４  第一電動モータ
２５  第一ウォームホイール
２６  第一ウォーム
３１  第二ピニオンハウジング
３１１  ガイド孔
３１２  雌ネジ
３２  第二ピニオン軸
３２１  小径軸部
３２２  ナット
３３  第二ピニオン
３４  第二電動モータ
３５  第二ウォームホイール
３６  第二ウォーム
３７１、３７２  軸受
３８１  ローラ
３８２  アジャストカバー
３８２１  雄ネジ
３８３  軸
３８４  ニードルころ
３８５  ホルダ
３８６  溝
３８７  ロックナット
３９  皿バネ
４  ステアリングギヤ
４１  ラックハウジング
４２  ラック軸
４２１  ラック歯
４２２  外周面
４３  タイロッド
４４  ナックルアーム
４５  車輪
５１  ロータ
５２  ステータ
５３  細いリード線
５４  太いリード線
５５  接合部
５６  被覆部材
５６１  被覆部材
５６２  右端
５７  グロメット
５７１  貫通孔
５７２  内端
５７３  右側面
５８  押さえ板
５９  係止部材
５９１  右端
６  カバー
６１  円筒孔
６２  押さえ板
６３  配線孔
６３１  垂直部
６３２  水平部
６３３  開口部
６３４  傾斜部
【図１】
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【図２】
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【図３】
2007290462.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007290462.tif 000007
【図６】
2007290462.tif 000008