(57)【要約】【課題】通常の動作では適切な回転トルクを発生し、操舵補助トルク伝達機構部や電動機に過大なトルクが作用した場合に、これを吸収することができる安価で組み付け作業性のよい電動パワーステアリング装置用電動機を得ることを目的とする。【解決手段】電動機の出力軸と一体に回転駆動するように電動機の出力軸に固定されるケースと、このケースに対して相対回転可能に嵌合配置され、被駆動軸に連結されるボスと、ケースとボスとが相対回転可能となるように配置された摩擦板と、摩擦板をボスに対して所定の押圧力で押圧するスプリング部材と、ケースを覆い、且つスプリング部材の押圧力を支持すると共に、ケース外周にかしめにより固着されたカバーとで構成されるトルクリミッターを電動機の出力軸に一体回転するように固定した。【選択図】図１
2007330098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機の出力を被駆動軸に伝達する電動パワーステアリング装置用電動機において、
上記電動機の出力軸と一体に回転駆動するように上記出力軸に固定されるケースと、
該ケースに対して相対回転可能に嵌合配置され、上記被駆動軸に連結されるボスと、
上記ケースと上記ボスとが相対回転可能となるように設置される摩擦板と、
上記摩擦板を上記ボスに押圧させるスプリング部材と、
上記ケースを覆い、且つ上記スプリング部材の押圧を支持すると共にトルクリミッターの構成部品をかしめによって保持しているカバーと、を具備したトルクリミッターを、上記出力軸と一体に回転駆動するように該出力軸に固定して設けたことを特徴とする電動パワーステアリング装置用電動機。
【請求項２】
ボスとケースの間に摩擦板を設けたことを特徴とする請求項１記載の電動パワーステアリング装置用電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動パワーステアリング装置において、ステアリング機構に操舵補助トルクを発生させる電動機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両のパワーステアリング装置において、ステアリング機構に運転者の操舵力を軽減する為の操舵補助トルクを発生する装置として電動機を使用したものが知られている。
図１３は従来のパワーステアリング用電動機を示す断面図である。図において、１は電動機の出力発生部１２に連結された電磁クラッチ装置であり、２は電動機ブラケット２３に固定されたクラッチステータ、３はクラッチステータ２の内部に備えられたクラッチコイル、４は軸受５により電機子１４の出力軸１７に回転自在に取付けられたボス、６は電機子の出力軸１７に固定されたドライブロータ、７はスプリング部材８を介してボス４と固定されている円板、９，１０は被駆動軸である。
【０００３】
次に動作について説明する。クラッチコイル３に通電することにより、磁性材料であるクラッチステータ２、ドライブロータ６、円板７間に磁気回路が構成される。
この磁気回路の作用により、スプリング部材８をたわませて円板７がドライブロータ６に吸引固着することにより、ボス４とドライブロータ６及び電機子１４は一体となって回転駆動可能な状態となる。
クラッチコイル３に通電した時の状態を図１４に示す。図１４の状態で電機子コイル１６に通電すると、電機子１４は電流値に見合った回転トルクを発生しながら回転駆動しようとする。このトルクはドライブロータ６、円板７、スプリング部材８を介して、電機子１４と一体で回転駆動するボス４から操舵補助トルク伝達機構の一部である被駆動軸９，１０に伝達される。
又、操舵補助トルク伝達時にステアリング装置の車輪側から衝撃力が作用した場合には、円板７とドライブロータ６の間に滑りが発生し、ボス４は出力軸１７に対し相対的に回転駆動することにより衝撃トルクを吸収する。
【０００４】
【特許文献１】実開平０４−１３７４６６号公報（段落［０００１］、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のパワーステアリング用電動機は以上のように構成されており、電動機の出力部に電磁クラッチ装置を使用している為に製品コストが高く、又、電磁クラッチ装置のコイルの巻線や接続が必要な為に組付作業性が悪いという問題点があった。
【０００６】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、通常の動作では適切な操舵補助トルクを発生できるとともに、操舵補助トルク発生時にステアリング装置の車輪側から衝撃力が作用した場合等には、その衝撃力を吸収、緩和し、操舵トルク伝達機構及び電動機の破損、変形を確実に防止し得る安価で組付作業性の良い電動機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の請求項１、２に係る電動パワーステアリング装置用電動機は、電動機の出力軸に固定されたケースと被駆動軸に連結されるボスとの間にケースとボスとが相対回転可能となるように摩擦板を配置したものである。
電動機の出力軸と一体に回転駆動するように上記出力軸に固定されるケースと、ケースに対して相対回転可能に嵌合配置され上記被駆動軸に連結されるボスと、ケースとボスとが相対回転可能となるように設置される摩擦板と、摩擦板をボスに押圧させるスプリング部材と、ケースを覆い、且つスプリング部材の押圧を支持すると共に、トルクリミッターの構成部品をかしめによって保持しているカバーと、を具備したトルクリミッターを、出力軸と一体に回転駆動するように該出力軸に固定して設けたものである。
【発明の効果】
【０００８】
以上のようにこの発明に係る電動パワーステアリング装置用電動機によれば、電動機の出力部にトルクリミッターを設けたので、通常の操舵操作では適切に操舵トルクを発生すると共に、ステアリング装置の車軸側から衝撃力が作用した場合等には、その衝撃力を吸収することができ、操舵補助トルク伝達機構や電動機の破損並びに変形等を確実に防止できる電動機が安価に得られる。
ケースに対して相対回転可能に嵌合配置されたボスであるため、ケースとボスの間の同軸度が向上して、ボスと被駆動軸の連結が容易で組付作業性の良い電動機を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について図によって説明する。図１は実施の形態１による電動パワーステアリング装置を示す断面図、図２はそのうちのトルクリミッター部を示す部分分解斜視図である。図において、１１は電動機、１２はその出力発生部であり、この出力部にトルクリミッター１３が設けられている。１４は電機子、１５はコア、１６は電機子コイル、１７は出力軸、１８は継鉄、１９は継鉄１８の内部に固定された磁石、２０は出力軸１７に固定された整流子、２１はブラシ、２２はスプリング、２３は電機子ブラケット、２４は継鉄１８と電機子ブラケット２３を結合するねじ、２５ａ，２５ｂは電機子１４を回転自在に軸支している軸受である。
２６は出力軸１７と一体に回転駆動するように出力軸１７上に固定されているトルクリミッター１３のケースであり、このケース２６の内側には該ケース２６に対して回転自在にボス２７が嵌合配置されている。またこのボス２７の外側には摩擦板２８が、ボス２７に対しては回転自在で、且つ、ケース２６とは回転規制部２６ａとの係合によって一体に駆動するように配置されている。又、摩擦板２８はスプリング部材２９の付勢力によってボス２７に押圧されている。３０はカバーであり、スプリング部材２９の押圧を支持すると共に、その内側周縁部をかしめてトルクリミッター１３の構成部品を保持している。３１，３２は被駆動軸である。
【００１０】
次に動作について説明する。通常の動作時では、電動機１１の出力発生部１２から生じる操舵補助トルクは、スプリング部材２９の押圧によって、摩擦板２８、ボス２７間及びケース２６、ボス２７間に摩擦力が発生する為に、ボス２７とケース２６が一体となって駆動するトルクリミッター１３により操舵補助トルク伝達機構の被駆動軸３１，３２に適切に伝達される。この時の操舵補助トルク伝達機構部における軸トルクの状態を図３に示す。
そして、電動機１１からの操舵補助トルク発生時にステアリング装置の車軸側から衝撃力が作用した場合には、トルクリミッター１３内の摩擦板２８、ボス２７間およびケース２６、ボス２７間に滑りが発生し、ボス２７はケース２６及び出力軸１７に対し、相対的に回転する相対回転により、衝撃トルクを吸収する。
図４は電動機の出力部にトルクリミッター１３を設けなかった場合に車輪側から衝撃力が作用した場合の操舵補助トルク伝達機構部における軸トルクの状態を示したものであり、図５はトルクリミッター１３のを設けなかった場合の操舵補助トルク伝達機構部における軸トルクの状態を示したものである。
このようにして、操舵補助トルクを発生する電動機の出力部に過大なトルクが作用した場合に、このトルクの一部を吸収して操舵補助トルク伝達機構及び電動機の出力軸に過大なトルクが発生するのを防ぐことができる。
【００１１】
尚、電動機の出力発生部は上述に示すような整流子付き直流電動機でなくてもよく、ブラシレスモータやステッピングモータ等他の電動機であってもよい。
【００１２】
実施の形態２．
上記実施の形態１においては、摩擦板を１枚使用した場合のトルクリミッターについて説明したが、図６に示すようにボス２７の滑り面の両側にそれぞれ摩擦板２８ａ，２８ｂを使用してもよい。図６において、３３は小さいしめ代で配置されたゴム材である。
【００１３】
参考例．
参考例によるパワーステアリング用電動機を図７に示す。図において、３４はカバー、３４ａはケース２６との結合及びスプリング荷重調整用ねじ部、３５は軸受である。このように、カバー等にスプリング部材２９の荷重を調整できるような機構を設けることにより、トルクリミッターの滑りトルクを調整することができる。
【００１４】
実施の形態３．
上記実施の形態１、２および参考例においては、摩擦板を１枚ないし２枚設けた例について説明したが、３枚以上使用してもよい。図８は摩擦板を２８ａ，２８ｂ，２８ｃと３枚使用した場合を示している。
【００１５】
参考例．
上記実施の形態１〜３及び参考例においては、摩擦板式のトルクリミッターについて説明したが、流体の粘性を利用したものであってもよい。図９は流体の粘性を利用したものの一例を示す図であり、図において、３６は電機子の出力軸１７と一体駆動するケース、３７はケース３６と一体駆動するカバー、３８は軸受３９によりケース３６及びカバー３７に対して回転自在に固定されたボス、４０はボス３８とケース３６のそれぞれの半径方向つば部間を満たす粘性流体、４１はオイルシールである。
【００１６】
次に動作について説明する。電動機の出力発生部により発生したトルクは、粘性流体４０の粘度に応じて図１０のようにボス３８とケース３６に回転速度差をもちながらケース３６よりトルクを伝達する。ボス３８とケース３６間で回転速度差Ｎ1を保ちながらＴ1のトルクを伝達している時に被駆動軸側に衝撃力が作用し、ボス３８の回転が妨げられて瞬時にボス３８とケース３６の速度差がＮ2に変化した場合にボス３８、つまり被駆動軸におけるトルクの状態はＴ1からＴ2と小さなトルク変動によって衝撃力を吸収することができる。図１１は電動機の出力部にトルクリミッターを設けなかった場合に被駆動軸側から衝撃力が作用した場合の操舵補助トルク伝達機構部（被駆動軸２３）に発生するトルクを示しており、図１２は本参考例による被駆動軸側から衝撃力が作用した場合の操舵補助トルク伝達機構部に発生するトルクを示す。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置を示す断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置用電動機のトルクリミッター部を示す部分分解斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置用電動機の動作を説明するための図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置用電動機の動作を説明するための図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置用電動機の動作を説明するための図である。
【図６】この発明の実施の形態２によるトルクリミッター部を示す断面図である。
【図７】この発明の参考例によるトルクリミッター部を示す断面図である。
【図８】この発明の実施の形態３によるトルクリミッター部を示す断面図である。
【図９】この発明の参考例によるトルクリミッター部を示す断面図である。
【図１０】この発明の参考例による電動パワーステアリング装置の動作を説明するための図である。
【図１１】この発明の参考例による電動パワーステアリング装置の動作を説明するための図である。
【図１２】この発明の参考例による電動パワーステアリング装置の動作を説明するための図である。
【図１３】従来の電動パワーステアリング装置を示す断面図である。
【図１４】従来の電動パワーステアリング装置を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１１  電動機、１３  トルクリミッター、１７  出力軸、２６，３６  ケース、
２７，３８  ボス、２８  摩擦板、２９  スプリング部材、３０，３４  カバー、
３１，３２  被駆動軸、４０  粘性流体。
【図１】
2007330098.tif 000003
【図２】
2007330098.tif 000004
【図３】
2007330098.tif 000005
【図４】
2007330098.tif 000006
【図５】
2007330098.tif 000007
【図６】
2007330098.tif 000008
【図７】
2007330098.tif 000009
【図８】
2007330098.tif 000010
【図９】
2007330098.tif 000011
【図１０】
2007330098.tif 000012
【図１１】
2007330098.tif 000013
【図１２】
2007330098.tif 000014
【図１３】
2007330098.tif 000015
【図１４】
2007330098.tif 000016