(57)【要約】【課題】ブラシ付モータ内、とくに給電用ブラシ付近で発生する熱を効率よく外に放出してモータ内部の急激な温度上昇を抑え、限界温度に達するまでの時間を延ばすことにより、当該ブラシ付モータの耐久性の向上を図った電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】減速機構のギアボックスに組み付けられるブラシ付モータのブラケットに熱伝導性を有する熱伝導部材を挿入し、かつ該熱伝導部材の一端面と前記ブラシ付モータの給電用ブラシを格納保持するブラシホルダの裏面とを熱伝導性を有する絶縁部材を介して接続させる。【選択図】図２
2009078594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラシ付モータの駆動によって減速機構を介してステアリングシャフトを操舵補助する電動パワーステアリング装置において、前記減速機構のギアボックスに組み付けられる前記ブラシ付モータのブラケットに熱伝導性を有する熱伝導部材を挿入し、かつ該熱伝導部材の一端面と前記ブラシ付モータの給電用ブラシを格納保持するブラシホルダの裏面とを熱伝導性を有する絶縁部材を介して接続させてな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】
前記熱伝導部材の他端面は前記ギアボックス側に設けられた接続端子に当接され、かつ該接続端子は前記ブラシ付モータへの供給電流を制御するコントロールユニット（ＥＣＵ）に接続された温度検出素子に連結さ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】
前記熱伝導部材は銅部材により構成され、前記絶縁部材は絶縁シートにより構成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記熱伝導部材と他端面と前記接続端子とはバネ部材を介して連結されていることを特徴とする、請求項２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、電動パワーステアリング装置に関し、さらに詳細には、ブラシ付モータの駆動によって減速機構を介してステアリングシャフトを操舵補助する電動パワーステアリング装置において、前記ブラシ付モータ内、とくに給電用ブラシ付近から発生する熱を効率よく外に放散させるようにした放熱構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動パワーステアリング装置は、操舵補助力を発生させるモータとしてブラシ付モータを使用することがある。その場合、コントロールユニット（ＥＣＵ）でモータ内の温度を推定し、モータへの供給電流を制御して、モータの過熱保護をするようになっている。
【０００３】
このようなブラシ付モータでは、ヨークやブラケット内にブラシホルダを設け、そこにブラシを摺動自在に格納保持する構成が一般にとられている。
【０００４】
このブラシホルダは、通常、ブラシホルダステーを介してブラケットに固定されている。また、従来、これらの部材にはブラシ同士が短絡しないように絶縁性が求められていることから、その素材には、例えば特許文献１に記載されているように、絶縁性の合成樹脂が一般に使用されている。さらにまた、電動パワーステアリング装置に使用されるブラシ付モータでは、ブラシホルダ自体にも耐久性が求められ、このため合成樹脂のうちでも機械的強度の高いガラス繊維入りのものなども使用されている。
【特許文献１】特開２００３−２６４９６０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、このような合成樹脂製のブラシホルダやブラシホルダステーは、合成樹脂自体の低熱伝導性に起因し、放熱性が極めて悪く、ブラシ付モータ内、とくにブラシ付近で発生する熱がブラケット側に効率よく伝わらないため、ブラシ付モータの限界温度に達する時間が短くなり、ブラシ付モータの耐久性が低下してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、上述したような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ブラシ付モータの駆動によって減速機構を介してステアリングシャフトを操舵補助する電動パワーステアリング装置において、前記ブラシ付モータ内、とくに給電用ブラシ付近で発生する熱を効率よく外に放出してモータ内部の急激な温度上昇を抑え、限界温度に達するまでの時間を延ばすことにより、当該ブラシ付モータの耐久性の向上を図っ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】
【０００７】
本発明の上記目的は、ブラシ付モータの駆動によって減速機構を介してステアリングシャフトを操舵補助する電動パワーステアリング装置において、前記減速機構のギアボックスに組み付けられる前記ブラシ付モータのブラケットに熱伝導性を有する熱伝導部材を挿入し、かつ該熱伝導部材の一端面と前記ブラシ付モータの給電用ブラシを格納保持するブラシホルダの裏面とを熱伝導性を有する絶縁部材を介して接続させてな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。
【０００８】
また、本発明の上記目的は、前記熱伝導部材の他端面は前記ギアボックス側に設けられた接続端子に当接され、かつ該接続端子は前記ブラシ付モータへの供給電流を制御するコントロールユニット（ＥＣＵ）に接続された温度検出素子に連結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を提供することにより、より効果的に達成される。
【０００９】
また、本発明の上記目的は、前記熱伝導部材は銅部材により構成され、前記絶縁部材は絶縁シートにより構成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を提供することにより、より効果的に達成される。
【００１０】
さらにまた、本発明の上記目的は、前記熱伝導部材と他端面と前記接続端子とはバネ部材を介して連結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を提供することにより、より効果的に達成される。
【発明の効果】
【００１１】
上記のとおり、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、減速機構のギアボックスに組み付けられるブラシ付モータのブラケットに熱伝導性を有する熱伝導部材を挿入し、かつ該熱伝導部材の一端面と前記ブラシ付モータの給電用ブラシを格納保持するブラシホルダの裏面とを熱伝導性を有する絶縁部材を介して接続させるように構成されているので、ブラシ付モータ内、とくに給電用ブラシ付近から発生する熱をブラケットを介して効率よく外に逃がすことができる。これにより、本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、ブラシ付モータ内の急激な温度上昇を抑えることができ、ブラシ付モータの限界温度に達するまでの時間を延ばすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。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はいうまでもない。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係るコラム型の電動パワーステアリング装置Ａの概要を示す模式図である。
【００１４】
本電動パワーステアリング装置Ａは、ステアリングホイール１の操舵力が、ラック軸２とピニオン軸３とからなるステアリングギア部４でステアリングシャフト５の回転運動を直線運動に変換させて、タイロッド６から車輪７に伝達させるようになっている。
【００１５】
また、ステアリングシャフト５にブラシ付モータ(以下、単に「モータ」という)８による操舵補助機構が設けられていて、モータ８の駆動により、減速機構９を介してステアリングシャフト５の操舵補助を行うようになっている。ここで、モータ８は、トルクセンサ１０などの各種センサからの信号を受け、ＥＣＵ１１によってモータ供給電流などを制御するようになっている。
【００１６】
また、ＥＣＵ１１は、モータ８内の雰囲気温度を検出する温度センサ１２ａと、モータ８に供給される電流を検出する電流検出センサ１２ｂとからの信号を受け、モータ８に供給される電流に制限を加えて、モータ８の過熱保護を行うようになっている。なお、温度センサ１２ａは、モータ８内の雰囲気温度を検出できるものであればよく、その構造や配置は限定されない。また、温度センサ１２ａは無くても、モータ電流から温度を推定してもよい。
【００１７】
モータ８は、図２（この図２は、モータ８が減速機構９に組み付けられた状態を断面図で示したものである）に示すように、略円筒状のハウジング１３と、このハウジング１３の端部にネジ１４によって固定され、開口を封止するディスク状のブラケット１５とから構成される。このハウジング１３内には、両端に配された一対の軸受１６，１７によって回転自在に支持されるシャフト１８が配され、このシャフト１８には、コイル１９を備えたアーマチュア２０が設けられている。また、ハウジング１３内周面に沿って、アーマチュア２０を囲繞するように、界磁永久磁石２１が固着されている。これにより、アーマチュア２０を回転子とし、界磁永久磁石２１を固定子として、永久磁石２１からの磁界によってアーマチュア２０を回転させるようになっている。
【００１８】
さらに、ハウジング１３内のシャフト１８の出力側（図２下側）には、アーマチュア２０に隣接してコミュテータ２２が固着されている。このコミュテータ２２の周囲の２箇所にはブラシホルダ２３内にブラシ２４が配され、ブラシホルダ２３に取り付けられたブラシスプリング２５によってブラシ２４をコミュテータ２２の外周面に押し付け、ブラシ２３とコミュテータ２２とを摺動接触させるようになっている。
【００１９】
ブラシホルダ２３は、ブラシホルダステー２６にカシメ等により保持され、そしてこのブラシホルダステー２６はブラケット１５にネジ２７によって強固に固定されている。このブラケット１５はネジ２８によって減速機構９を構成するギアボックス２９に固定されている。
【００２０】
ブラケット１５には、図３（この図３は、ブラケット１５と減速機構９とを切り離し、片側のみを拡大して断面図で示したものである）に示すように、ブラシホルダ２３が固定される位置に穴３０が透設されており、この穴３０には側面視がＴ字状をなす熱伝導部材３１の脚部３１ａが挿入されている。
【００２１】
この熱伝導部材３１は熱伝導率の大きい金属（本実施形態では銅材）で形成されており、この熱伝導部材３１の頭部３１ｂ及び底部３１ｃは夫々平坦に形成されており、この平坦な頭部３１ｂには熱伝導率の大きい絶縁シート３２が接着剤等を介して固着されている。このように絶縁シート３２をブラシホルダ２３の裏面と熱伝導部材３１の頭部３１ｂとの間に設けることにより、両者の電気的な短絡が防止される。
【００２２】
ブラシホルダステー２６には穴３３が透設されており、この穴３３に絶縁シート３２を備えた熱伝導部材３１の頭部３１ｂが遊嵌された後、脚部３１ａが上述したようにブラケット１５の穴３０に挿入される。この絶縁シート３２の上面にブラシ２４を保持したブラシホルダ２３が配されている。
【００２３】
一方、ブラケット１５と係合する減速機構９側の係合面、すなわちギアボックス２９の上面２９ａの、前記熱伝導部材３１の底部３１ｃと当接する位置には接続端子３４が配されている。この接続端子３４は熱伝導部材３１と同様に熱伝導率の大きい金属部材で形成されており、この上面３４ａには断面視でコ字型に折り曲げられた銅板製の板バネ３５が設けられ、この下面３４ｂには温度センサ１２ａが連結されている。この温度センサ１２ａはＥＣＵ１１に接続されており、モータ８内の雰囲気温度検出信号がＥＣＵ１１に出力されるようになっている。この信号に基づき、ＥＣＵ１１ではモータ８への供給電流を制御してモータの過熱保護をするようになっている。なお、このＥＣＵ１１の構成及び制御方法は一般によく知られているので、この説明は省略する。
【００２４】
ギアボックス２９との組み付けに際し、以上のとおり構成されたブラケット１５を、図３に矢印Ｙ１で示すように、垂直下方に移動させてギアボックス２９の上面２９ａと係合させると、図４に示すように、熱伝導部材３１の底部３１ｃが板バネ３５の頭部３５ａに圧接され、ネジ２８によってブラケット１５がギアボックス２９に最終的に組み付けられると、熱伝導部材３１は板バネ３５を介して接続端子３４に確実に接続される。
【００２５】
本実施形態に係る電動パワーステアリング装置Ａは、以上のとおり構成されているので、
モータ８のサイズ、ブラシホルダ２３及びブラシホルダステー２６の材質を変えることなく、モータ８内の、とくにブラシホルダ２３から発生する高い熱を、図４に矢印Ｙ２で示すように、絶縁シート３２及び熱伝導部材３１を介してブラケット１５に効率よく伝えることができ、そしてこのブラケット１５を介して外に逃がすことができる。これにより、モータ８の限界温度に達するまでの時間を延ばすことができ、かくしてモータ８の放熱性を向上させることができる。
【００２６】
また、図４に矢印Ｙ３で示すように、とくにブラシホルダ２３を中心とするモータ８内の熱を、板バネ３５及び接続端子３４を介して温度センサ１２ａにより実測するように構成されているので、従来のようなモータ温度の推定による制御に較べ、正確な温度検出ができ、これによりモータ８に対する供給電流などを高精度に制御することができる。
【００２７】
さらにまた、金属端子として機能する熱伝導部材３１と温度センサ１２ａからの接続端子３４を直接接続できるので、ハーネス等の部材が不要となり、これによりコストの低減を図ることができる。
【００２８】
以上、本発明の内容を一実施形態に基づき説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは前述したとおりである。
【００２９】
例えば、前記実施形態では、熱伝導部材３１及び接続端子３４を熱伝導率の大きい銅材で形成したが、この他、熱伝導率が比較的大きく、かつ安価に入手できるアルミニウム材で形成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係るコラム型の電動パワーステアリング装置の概要を示す模式図である。
【図２】前記電動パワーステアリング装置において、モータが減速機構に組み付けられた状態を示す断面図である。
【図３】前記電動パワーステアリング装置において、ブラケットと減速機構とを切り離し、片側のみを拡大して示した断面図である。
【図４】前記拡大断面図において、ブラケットと減速機構とが組み付けられたときの要部の状態及びその作用を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１                  ステアリングホイール
５                  ステアリングシャフト
８                  ブラシ付モータ
９                  減速機構
１１                コントロールユニット（ＥＣＵ）
１２ａ              温度センサ
１３                ハウジング
１５                ブラケット
２２                コミュテータ
２３                ブラシホルダ
２４                ブラシ
２６                ブラシホルダステー
２９                ギアボックス
３１                熱伝導部材
３２                絶縁シート
３４                接続端子
３５                板バネ
【図１】
2009078594.tif 000003
【図２】
2009078594.tif 000004
【図３】
2009078594.tif 000005
【図４】
2009078594.tif 000006