(57)【要約】【課題】操舵系に対して操舵補助力を付与する電動モータの振動を吸収し、この電動モータと近接配置されるコントローラに振動が直接伝達されることを防止した電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】操舵系に対して操舵補助力を付与する電動モータと、該電動モータへの通電状態を前記操舵系の操舵トルクに応じて制御するコントローラを装備したコントロールユニットとを近接配置してなる電動パワーステアリング装置において、前記電動モータと前記コントロールユニットとの間に前記電動モータの振動を吸収する弾性部材を設ける。【選択図】図２
2007145154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵系に対して操舵補助力を付与する電動モータと、該電動モータへの通電状態を前記操舵系の操舵トルクに応じて制御するコントローラを装備したコントロールユニットとを近接配置してなる電動パワーステアリング装置において、前記電動モータと前記コントロールユニットとの間に前記電動モータの振動を吸収する弾性部材を設けた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】
前記弾性部材は、前記電動モータの本体側部外周面と前記コントロールユニットの側面とに挟持されて設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記弾性部材は、一端側が前記コントロールユニットに固定されたステーの他端側と、前記電動モータの本体底部面とに挟持されて設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記コントロールユニットは、前記電動モータのフランジ部から張り出して形成された張出しフランジ部に取り付けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の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、操舵系に対して操舵補助力を付与する電動モータと、該電動モータへの通電状態を前記操舵系の操舵トルクに応じて制御するコントローラを装備したコントロールユニットとを近接配置してなる電動パワーステアリング装置に関し、さらに詳細には、前記前記電動モータの振動を吸収するようにした電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電動パワーステアリング装置を装着した車両では、ハンドル操作によりステアリング軸に発生する操舵トルクをトルクセンサにより検出し、コントローラではその操舵トルクに応じて電動モータに流れる電流を制御し、電動モータは減速機構を介してステアリング軸に所要の操舵補助力（トルク）を出力させている。
【０００３】
この種の電動パワーステアリング装置として、操舵系に対して操舵補助力を付与する電動モータと、該電動モータへの通電状態を前記操舵系の操舵トルクに応じて制御するコントローラを装備したコントロールユニットとを近接配置してなる電動パワーステアリング装置が一般に知られている。ここに、このように電動モータとコントロールユニットとを近接配置させる目的は、両者間に配設される電気配線の長さを極力短くすることにより、装置の小型化や材料費の節減等によるコストダウン、あるいは電力ロス、ノイズ、発熱等の低減化による品質面の向上にあり、近年多く電動パワーステアリング装置にこの構造が取り入れられている。
【０００４】
従来、このような電動パワーステアリング装置として、例えば特許文献１に開示された図９に示すような電動パワーステアリング装置１００があげられる。
【０００５】
図示するように、この電動パワーステアリング装置１００は、電動モータ１１０のハウジング部１１０ｈ側では、ネジ１３０を介してハウジング部１１０ｈに形成された台座１１０ｄとコントロールユニット１２０のヒートシンク１２０ｈとが固定され、電動モータ１１０のフレーム部１１０ｆ側では、断面Ｌ字形状のステー１４０の一辺がフレーム部１１０ｆの底部面（反出力軸側面）に溶接され、他辺がヒートシンク１２０ｈにネジ１３１を介して固定されて、電動モータ１１０とコントロールユニット１２０とが直付けされているものである。
【特許文献１】特許第３，５９３，１０２号公報（段落「００４１」及び図１、図２参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このように電動モータ１１０とコントロールユニット１２０とが直付けされた従来の電動パワーステアリング装置においては、電動モータ１１０が駆動時に生じる振動が直接コントロールユニット１２０に伝達されるために、この振動によりコントロールユニット１２０の内部に装備されている制御機器や部品類が緩んで外れたり欠損したりして制御系にトラブルを生じることがあり、これにより装置の信頼性が低下するという問題があった。
【０００７】
また、両者を金属部材同士で固定したような場合、とくに上述したように両者の固定を片持ち構造としたような場合には、電動モータ１１０が発生する振動音が一段と高められ、これが耳障りな騒音となって環境面に悪影響を与えるという問題もあった。
【０００８】
本発明は上記実情に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、操舵系に対して操舵補助力を付与する電動モータの振動を吸収し、この電動モータと近接配置されるコントローラに振動が直接伝達されることを防止した電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の上記目的は、操舵系に対して操舵補助力を付与する電動モータと、該電動モータへの通電状態を前記操舵系の操舵トルクに応じて制御するコントローラを装備したコントロールユニットとを近接配置してなる電動パワーステアリング装置において、前記電動モータと前記コントロールユニットとの間に前記電動モータの振動を吸収する弾性部材を設けたことを特徴とする電動パワーステアリング装置を提供することに達成される。
【００１０】
また、本発明の上記目的は、前記弾性部材は、前記電動モータの本体側部外周面と前記コントロールユニットの側面とに挟持されて設けら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を提供することにより、より効果的に達成される。
【００１１】
また、本発明の上記目的は、前記弾性部材は、一端側が前記コントロールユニットに固定されたステーの他端側と、前記電動モータの本体底部面とに挟持されて設けら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を提供することにより、より効果的に達成される。
【００１２】
さらにまた、本発明の上記目的は、前記コントロールユニットは、前記電動モータのフランジ部から張り出して形成された張出しフランジ部に取り付けら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を提供することにより達成される。
【発明の効果】
【００１３】
上述したように、本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、電動モータとコントロールユニットとの間に前記電動モータの振動を吸収する弾性部材が設けられ、電動モータが生じる振動がコントローラに直接伝達されないように構成されているので、振動によりコントロールユニットの内部に配設されている制御用の機器や部品類が緩んだり欠損したりすることがなく、これにより制御系のトラブルを防止することができ、信頼性の高い電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【００１４】
また、電動モータが発生する振動音が弾性部材に吸収されるので、この振動音が騒音となることがなく、これにより環境に優しい電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【００１５】
とくに、コントロールユニットを電動モータのフランジ部から張り出して形成された張出しフランジ部に取り付けるようにすると、両者の取付け構造がシンプルとなり、また取付け作業を効率的に行うことができる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の内容を本発明の実施形態を示す添付図面を参照しながら説明する。なお、本発明は必ずしも以下の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲において、その構成を種々に変更し得ることものであることはいうまでもない。
【００１７】
図１は、本発明の第１実施形態に係る電動パワーステアリング装置ＰＳ１の要部をステアリングシャフト１側から見下ろした状態の斜視図であり、図２はロアシャフト側正面から見た図である。また、図３は図１、図２の矢印Ａ方向から見た上面図であり、図４は矢印Ｂ方向から見た底面図である。
【００１８】
図示するように、本電動パワーステアリング装置ＰＳ１は、操舵系に対して操舵補助力を付与する電動モータ１２と、このモータ１２への通電状態を制御するコントローラ（図示せず）を内部に装備したコントロールユニット１５Ｕを備えており、これらの電動モータ１２及びコントロールユニット１５Ｕがステアリング機構の取付け部材としてステアリングコラム２０に装着されているコラムアシストタイプの例である。なお、この例では、電動パワーステアリング装置ＰＳ１を装備するステアリングコラム２０は、車体側部材に取り付けるためのブラケット２５等をさらに備えているが、これらは周知の構成と同様であるので、その説明は省略する。
【００１９】
ステアリングコラム２０は、ステアリングシャフト１側のインナコラム２と、このインナコラム２を内嵌可能なアウタコラム（図示せず）を有するハウジング１０を備えて構成されている。インナコラム２はステアリングシャフト１を回転自在に支持している。ステアリングシャフト１は、運転者からの操舵力がステアリングホイール（図示せず）に作用すると、その操舵力が伝達されるようになっている。また、ステアリングシャフト１はこの伝達された操舵力を操舵トルク検出値として出力可能な操舵トルクセンサ（図示せず）に連結されており、この操舵トルクセンサから出力される操舵トルク検出値が前記コントロールユニット１５Ｕに装備されたコントローラに入力されるようになっている。
【００２０】
このコントローラは、例えばバッテリーからイグニッションスイッチを介して電力が供給可能に構成されており、前記操舵トルク検出値の他に、例えば車速センサで検出した車速検出値等の必要な信号が入力され、これらの信号に基いて操舵系の操舵トルクに応じたアシストトルクを発生するように、電動モータ１２への通電状態を制御可能に構成されている。なお、この構成は当分野ではよく知られているので、この詳細は省略する。
【００２１】
電動モータ１２は、前記ステアリング機構の取付け部材に装着される側の周囲にフランジ部１３を有している。このフランジ部１３は、電動モータ１２の本体部分と電動モータ１２の出力軸１２ｓの境の位置に形成されており、このフランジ部１３の周方向には取付け穴（図示せず）が形成されている。図１に示すように、この取付け穴には締結具であるボルト１２ａが装着され、ステアリングコラム２０のハウジング１０上部に形成されたネジ穴（図示せず）に締結されることによって電動モータ１２がハウジング１０の上部に着脱可能に直付けで装着される。これにより、電動モータ１２は、図２に示すように、出力軸１２ｓの先端がステアリングコラム２０の軸線側に向けて斜めとなる位置に装着されることになり、全体が傾いている（本例では図２に示すように本体が反時計に傾いている）。
【００２２】
図４に示すように、フランジ部１３には、その一部が周方向にコの字状に張り出してフランジ張出し部１４が形成され、このフランジ張出し部１４には固定ボルト１５ａ、１５ｂ、１５ｃが装着可能なボルト穴（図示せず）が３箇所設けられている。フランジ張出し部１４の電動モータ１２本体側の面は平坦に加工されており、この面にコントロールユニット１５Ｕの底面が当接し、固定ボルト１５ａ、１５ｂ、１５ｃを介してコントロールユニット１５Ｕがフランジ張出し部１４に着脱可能に固定されている。
【００２３】
コントロールユニット１５Ｕの取付け面には、操舵トルクセンサから出力される操舵トルク検出値等の、車両の走行状態に関する各種の信号をコントローラに取り入れるためのコネクタ１５Ｃと、電動モータ１２との電気的接続部として機能する端子台１５Ｂがそれぞれビス１５Ｃｂ、１５Ｂｃを介して着脱可能に取り付けられている。この端子台１５Ｂにはタップ穴を有する３つの出力端子（図示せず）が並列して形成されており、図４に示すように、ビス１２Ａｂ、１２Ｂｂ、１２Ｃｂを介して電動モータ１２から延出したバスバー１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃの端部がこの３つの出力端子にそれぞれ締結、固定されるようになっている。
【００２４】
このように、電動モータ１２のフランジ張出し部１４の取付け面に対し、コントロールユニット１５Ｕ、コネクタ１５Ｃ、端子台１５Ｂの各取付け面を一致させると、取付け構造がシンプルとなり、また取付け作業が容易となる利点がある。
【００２５】
本電動パワーステアリング装置ＰＳ１では、電動モータ１２とコントロールユニット１５Ｕとの間に弾性部材３０が設けられている。
【００２６】
この弾性部材３０は、図５に斜視図で示すように、背面３２側が平面に、正面３１側が電動モータ１２のフレーム部１２ｆと同一の曲率をもった湾曲面となるように、天然ゴムあるいは合成ゴム等のゴム材により一体成形されている。なお、弾性部材３０の厚さＴは数ｃｍ程度に、また高さＨは電動モータ１２のフランジ張出し部１４から本体の底面部までの長さに略設定されているが、この数値は設計上任意に変更し得るものであることはいうまでもない。
【００２７】
このように形成された弾性部材３０は、図２及び図３に示すように、その底部３３が電動モータ１２のフランジ張出し部１４に載置され、背面３２がコントロールユニット１５Ｕの側面に当接され、正面３１が電動モータ１２の本体外周面に当接され、電動モータ１２とコントロールユニット１５Ｕとの間に挟持された状態で配設されている。
【００２８】
本電動パワーステアリング装置ＰＳ１は以上のとおり構成されているので、駆動時に生じる電動モータ１２の振動が弾性部材３０に吸収され、コントロールユニット１５Ｕに直接伝達されることが防止される。よって、本電動パワーステアリング装置ＰＳ１によれば、この振動によりコントロールユニット１２０の内部に装備されている制御用の機器や部品類が緩んで外れたり欠損したりすることが防止される。また、これにより、耳障りな騒音の発生が防止される。
【００２９】
図６は、本発明の第２実施形態に係る電動パワーステアリング装置ＰＳ２の要部を図３に準じて示した上面図であり、図７はその側面図である。
【００３０】
図示するように、本電動パワーステアリング装置ＰＳ２では、前記第１実施形態と同様の材質により円盤状に一体成形された弾性部材３０Ａがステー４０を介して電動モータ１２とコントロールユニット１５Ｕとの間に設けられている。このステー４０は断面がＬ字状の部材から成り、その一端側はコントロールユニット１５Ｕの側面にネジ４１により固定され、他端側には弾性部材３０Ａがネジ４２により固定されている。なお、ステー４０の一端部はコントロールユニット１５Ｕの頭部に固定するようにしてもよい。弾性部材３０Ａはこのステー４０の他端部と電動モータ１２の底部面（反出力軸１２ｓ側面）とに挟持された状態で配設されている。
【００３１】
本電動パワーステアリング装置ＰＳ２は以上のとおり構成されているので、前記第１実施形態と同様に、駆動時に生じる電動モータ１２の振動が弾性部材３０Ａに吸収され、コントロールユニット１５Ｕに直接伝達されることが防止される。よって、本電動パワーステアリング装置ＰＳ２によっても、前記第１実施形態と同様な効果が得られる。
【００３２】
以上、本発明の内容を２つの実施形態に基づき説明したが、本発明は必ずしもかかる実施形態に限定されるものでない。
【００３３】
例えば、必要に応じ、前記第１及び第２実施形態で設けられた弾性部材３０及び３０Ａを併用し、両者で電動モータ１２の振動を吸収するようにした電動パワーステアリング装置とすることも可能である。
【００３４】
また、前記第１及び第２実施形態では弾性部材３０、３０Ａを天然ゴムあるいは合成ゴム等のゴム材で構成したが、これをバネ部材で構成することも可能である。
【００３５】
図８はその構成例である弾性部材３０Ｂの正面図である。図示するように、この弾性部材３０Ｂは平面形状が矩形あるいは円形の上方プレート３５と下方プレート３６との間に圧縮コイルバネ３７を配設して成っている。ここに、この圧縮コイルバネ３７のバネ力及び設置個数（本例では３個が設置されている）は、例えば電動モータ１２の種類やパワー、コントロールユニット１５Ｕの形状や大きさ、あるいは電動モータ１２とコントロールユニット１５Ｕの設置間隔等に応じ、適宜に設定される。
【００３６】
なお、弾性部材３０Ｂを圧縮コイルバネ３７の代りに板バネによって構成することも可能であり、いずれにしても、本発明における弾性部材には、弾性体、すなわち外力が加わって物体が変形したとき、これを復元しようとする性質を有する物体（材料）であればよく、例えばゲル材、あるいはその他の粘弾性材等が適用可能である。
【００３７】
以上、本発明の内容をコラムアシストタイプの電動パワーステアリング装置を例にとり、電動モータ１２と、コネクタ１５Ｃ及び端子台１５Ｂを取り付けたコントロールユニット１５Ｕとがステアリング機構の取付け部材としてステアリングコラム２０に直に装着される場合をあげたが、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、例えばピニオンアシストタイプやラックアシストタイプのものに対しても適用が可能である。すなわち、この電動モータ１２とコントロールユニット１５Ｕをこれらのステアリング機構に装着する場合、ピニオンアシストタイプであれば、ステアリングギアのピニオン軸に配置してもよく、また、ラックアシストタイプであればラック軸に配置してもよい。
【００３８】
また、本発明に係る電動パワーステアリング装置を構成可能であれば、電動モータ１２の取付け部材としてはステアリング機構の適宜の部材をその取付け部とすることができる。
【００３９】
なお、コントローラ１５の発熱を熱容量の大きな部材に逃がすことで好適に放熱する上では、コラムアシストタイプであれば上述したように電動モータ１２の取付け部材をステアリングコラムとし、このステアリングコラムにフランジ張出し部１４を直に装着することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電動パワーステアリング装置の要部を説明する図で、ステアリングシャフト側から見た斜視図である。
【図２】上記電動パワーステアリング装置の要部をロアシャフト側から見た正面図である。
【図３】図１及び図２の矢印Ａ方向から見た上面図である。
【図４】図１及び図２の矢印Ｂ方向から見た底面図である。
【図５】弾性部材の一例を示す斜視図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る電動パワーステアリング装置の要部上面図である。
【図７】上記電動パワーステアリング装置の要部側面図である。
【図８】弾性部材の変更例の正面図である。
【図９】従来の電動パワーステアリング装置の要部説明図である。
【符号の説明】
【００４１】
１                          ステアリングシャフト
２                          インナコラム
１０                        ハウジング
１２                        電動モータ
１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ      バスバー
１２ｓ                      出力軸
１３                        フランジ部
１４                        フランジ張出し部
１５Ｂ                      端子台
１５Ｃ                      コネクタ
１５Ｕ                      コントロールユニット
２０                        ステアリングコラム
２５                        ブラケット
３０、３０Ａ、３０Ｂ        弾性部材
３７                        圧縮コイルバネ
４０                        ステー
１００                      （従来の）電動パワーステアリング装置
１１０                      電動モータ
１２０                      コントロールユニット
１４０                      ステー
【図１】
2007145154.tif 000003
【図２】
2007145154.tif 000004
【図３】
2007145154.tif 000005
【図４】
2007145154.tif 000006
【図５】
2007145154.tif 000007
【図６】
2007145154.tif 000008
【図７】
2007145154.tif 000009
【図８】
2007145154.tif 000010
【図９】
2007145154.tif 000011