(57)【要約】【課題】  装置の大型化、ならびに消費電力や発熱量の増大を極力抑えて、より大型の車両への電動油圧パワーステアリング装置の採用を容易にする。【解決手段】  オイルポンプ５と、このオイルポンプ５を駆動する電動モータ４とを備えた電動油圧パワーステアリング装置用電動ポンプユニット１５であって、電動モータ４の回転軸４ｏにオイルポンプ５の入力軸５ｉがトルク増幅機構１６を介して連結されている。電動油圧パワーステアリング装置においてステアリング操作に応じて電動モータ４の駆動を制御する電子制御ユニット３を含み、この電子制御ユニット３が、電動モータ４とオイルポンプ５の対面部間に配置されていてもよい。【選択図】図１
2009220643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイルポンプと、このオイルポンプを駆動する電動モータとを備え、
上記電動モータの回転軸に上記オイルポンプの入力軸がトルク増幅機構を介して連結されていることを特徴とする電動油圧パワーステアリング装置用電動ポンプユニット。
【請求項２】
上記トルク増幅機構が、上記電動モータの回転軸に取り付けられた小径ギヤと、この小径ギヤに噛合する状態で上記オイルポンプの入力軸に取り付けられた大径ギヤとからなるものである、請求項１に記載の電動油圧パワーステアリング装置用電動ポンプユニット。
【請求項３】
電動油圧パワーステアリング装置においてステアリング操作に応じて電動モータの駆動を制御する電子制御ユニットを含み、
上記電子制御ユニットが、上記電動モータと上記オイルポンプの対面部間に配置されている、請求項１または２に記載の電動油圧パワーステアリング装置用電動ポンプユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータにより駆動されるオイルポンプが発生した油圧により、運転者による車両のステアリング（ハンドル）操作をアシストする電動油圧パワーステアリング装置において、少なくとも電動モータとオイルポンプとにより構成される電動ポンプユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、油圧パワーステアリング装置は、エンジンにより駆動されるオイルポンプが発生した油圧を、運転者のステアリング操作に応じて作動するロータリーバルブを介して、ステアリング機構に含まれるパワーシリンダに供給し、このパワーシリンダが発生する駆動力で運転者のステアリング操作をアシストするようになっている。
【０００３】
しかしながら、エンジンでオイルポンプを駆動すると、エンジンにパワーロスが発生して燃料消費量が増大するため、エンジンの代わりに電気モータでオイルポンプを駆動する電動油圧パワーステアリング装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
上記の電動油圧パワーステアリング装置の具体的構成を図２に示す。図２において、符号１は、電動油圧パワーステアリング装置の全体を示し、この電動油圧パワーステアリング装置１は、トルクセンサ２（舵角センサでもよい）と、電子制御ユニット（ＥＣＵ）３と、電動モータ４と、オイルポンプ５と、ロータリーバルブ６と、ステアリング機構７に含まれるパワーシリンダ８とを備えている。トルクセンサ２は、操舵部材であるステアリングホイール（ハンドル）９に直結するステアリング軸１０に対して設けられていて、運転者のステアリング操作を検出する。電子制御ユニット３は、上記トルクセンサ２により検出された運転者のステアリング操作に応じて電動モータ４の駆動を制御する。オイルポンプ５は、上記電動モータ４に駆動されて油圧を発生する。ロータリーバルブ６は、ステアリング軸１０の下端側に設けられていて、ステアリング軸１０の回転に伴い、上記オイルポンプ５からの圧油の通路を切り換える。ステアリング機構７は、ステアリング軸１０に連結するピニオン軸１１の回転をラック軸１２の左右横方向の移動に変換するのであるが、このラック軸１２の周囲にはパワーシリンダ８が設けられていて、このパワーシリンダ８に上記ロータリーバルブ６を通じて油圧が供給される。パワーシリンダ８が発生する駆動力で、運転者のステアリング操作がアシストされ、操向用車輪１３の向きが所望の向きに変化することになる。図２中、符号１４はオイルタンクである。
【０００５】
なお、上記の電動油圧パワーステアリング装置１では、電動モータ４の回転軸は、従来、オイルモータ５の入力軸を直結した構造となっている。
【特許文献１】特開２００３−２１２１３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、最近、上記の電動油圧パワーステアリング装置は、小型車から順次より大型の車両への搭載が進められている。
【０００７】
その場合、搭載車両の大型化に伴い、より多くの圧油を必要とするので、オイルポンプを大型化してその容量を増す必要が生じてくる。また、オイルポンプが大型化すれば、それに見合った高トルクの電動モータが必要となり、延いては、バッテリを容量の大きな大型のものとしたり、電動モータの駆動回路を大電流に対応したものに変更したりする必要性が生じる。
【０００８】
このように、電動油圧パワーステアリング装置をより大型の車両に搭載しようとすれば、電動油圧パワーステアリング装置自体が格段に大型化するだけでなく、消費電力や発熱量が大幅に増大するという問題がある。
【０００９】
本発明は、装置の大型化、ならびに消費電力や発熱量の増大を極力抑えて、より大型の車両への電動油圧パワーステアリング装置の採用を容易にすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、電動モータとオイルモータとの連結構造に着目し、この連結構造を改良することにより、上記課題を達成するようにしたものであって、
オイルポンプと、このオイルポンプを駆動する電動モータとを備え、上記電動モータの回転軸に上記オイルポンプの入力軸がトルク増幅機構を介して連結されている電動油圧パワーステアリング装置用電動ポンプユニットを構成した。
【００１１】
上記本発明の電動ポンプユニットにおいて、トルク増幅機構は、例えば、電動モータの回転軸に取り付けられた小径ギヤと、この小径ギヤに噛合する状態でオイルポンプの入力軸に取り付けられた大径ギヤとからなるものである。このほか、トルク増幅機構としては、ウォームギヤとウォームホイールのような他の種類のギヤによる減速機構や、遊星歯車機構、ローラによる遊星機構を用いてもよく、要するに、電動モータの回転軸の回転を減速することで、オイルポンプの入力軸に伝達するトルクを増大させる機構であればよい。
【００１２】
上記本発明では、オイルポンプは、その入力軸が電動モータの回転軸に直結されている場合より大きなトルクで駆動されることになるので、オイルポンプが大型で容量が大きく、高いトルクの駆動力を必要とする場合でも、電動モータは、小型で低トルクのものでよく、モータ電流の増大も抑制される。
【００１３】
本発明の電動ポンプユニットは、さらに、電動油圧パワーステアリング装置においてステアリング操作に応じて電動モータの駆動を制御する電子制御ユニットを含み、上記電子制御ユニットが、電動モータとオイルポンプの対面部間に配置されているものであってもよい。
【００１４】
上記構成の電動ポンプユニットでは、電動モータとオイルポンプと電子制御ユニットとが一体にまとまるとともに、電子制御ユニットは、電動モータとオイルポンプとに挟まれた形で保護されるので、一体物として扱うことが容易になる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、オイルポンプが大型で容量が大きく、高いトルクの駆動力を必要とする場合でも、電動モータは、小型で低トルクのものでよいから、電動油圧パワーステアリング装置全体の大型化が抑制される。また、電動モータは小型で低トルクのものでよいから、バッテリや電動モータの駆動回路を大型化する必要がなく、そのため、電動油圧パワーステアリング装置の各部の規格を全面的に変更しなくても、大型の車両にも容易に搭載できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の最良の実施の形態を、図を参照して説明する。図１は、本発明の最良の実施の形態に係る電動ポンプユニットを一部分解して示した構成図である。
【００１７】
上記実施形の態の電動ポンプユニットは、図２に示した電動油圧パワーステアリング装置に設けられるもので、図１では、その全体が符号１５で示されている。この電動ポンプユニット１５は、オイルポンプ５と、このオイルポンプ５を駆動する電動モータ４と、電動モータ４の駆動を制御する電子制御ユニット３とを備えるものである。
【００１８】
オイルポンプ５は、ケーシング５ａ内に互いに噛合する一対のギヤ５ｂ，５ｃを設けたギヤポンプである。このオイルポンプ５は、電動モータ４の駆動により油圧を発生し、その油圧は吐出口５ｄから送出され、図２に関して既に説明したように、ロータリーバルブ６を介してステアリング機構７のパワーシリンダ８に供給されるようになっている。
【００１９】
本発明では、電動モータ４の回転軸４ｏとオイルポンプ５の入力軸５ｉとの連結構造に特徴があって、電動モータ４の回転軸４ｏにオイルポンプ５の入力軸５ｉがトルク増幅機構１６を介して連結されている。
【００２０】
本実施の形態では、電動モータ４とオイルポンプ５とが、それらの前面側（回転軸４ｏもしくは入力軸５ｉが突出する側）の部分が互いに対向し、かつ回転軸４ｏと入力軸５ｉとが所定の間隔をおいて平行に位置するよう配置されており、トルク増幅機構１６は、電動モータ４の回転軸４ｏに取り付けた小径のギヤ１７と、この小径のギヤ１７に噛合する状態でオイルポンプ５の入力軸５ｉに取り付けられた大径のギヤ１８とから構成されている。このトルク増幅機構１６では、電動モータ４の回転軸４ｏの回転が減速されることで、トルクを増し、そのトルクを増した回転がオイルポンプ５の入力軸５ｉに伝達される。
【００２１】
また、電動モータ４の前面側には、前面板４ａが設けられていて、その前面板４ａのオイルポンプ５側に電子制御ユニット３が取り付け用ボルト１９により装着されており、これにより、電子制御ユニット３は、電動モータ４の前面板４ａとオイルポンプ５の前面側の部分との対向部間に配置されている。
【００２２】
電子制御ユニット３は、カバーケース３ａの内部に、ＣＰＵやスイッチング素子等からなる電子回路部（図示省略）を内蔵したものである。カバーケース３ａは、平面形状が前面板４ａと同形状で、かつ厚みが一定で扁平な形状に形成されており、その中央側の個所では、電動モータ４の回転軸４ｏがオイルポンプ５側へ貫通している。カバーケース３ａの各部分のうち、電動モータ４とオイルポンプ５との対向部間よりも、図２において下側に突出する部分には、信号用コネクタ２０と、電源用コネクタ２１とが設けられている。また、符号３ｂは、取り付け用ボルト１９に対応してカバーケース３ａに形成したボルト螺合部である。
【００２３】
上記実施の形態の電動ポンプユニット１５では、電動モータ４の回転軸４ｏの回転が、トルク増幅機構１６、すなわち、小径のギヤ１７と大径のギヤ１８とにより、トルクを増してオイルポンプ５の入力軸５ｉに伝達されるので、オイルポンプ５は大きなトルクで駆動されることになり、オイルポンプ５は大型で容量が大きく、高いトルクの駆動力を必要とする場合でも、電動モータ４は、小型で低トルクのものでよく、モータ電流の増大も抑制される。
【００２４】
したがって、大型車両に搭載する電動油圧パワーステアリング装置１において、オイルポンプ５として大型のものを使用するにしても、電動モータ４は小型のもので済み、電動油圧パワーステアリング装置１自体の大型化が抑制される。また、電動モータ４が小型のもので済めば、電動モータ４の駆動回路やバッテリをより大電流に対応したものにする必要がなくなり、小型車両に搭載している電動油圧パワーステアリング装置１を、全体的な規格を変更せずに、比較的容易に大型車両への搭載が可能になる。
【００２５】
なお、電動モータ４の回転軸４ｏの回転は減速されてオイルポンプ５に伝わるので、その減速した分に対応して、電動モータ４の回転数を上げる必要が生じ、その場合は、モータ印加電圧（スイッチング素子のオンオフデューティ比）を上げる必要が生じるが、その場合の消費電力の増加量は、大型の電動モータを用いた場合の消費電力の増加量に比べると少ないものであり、結局、電動モータ４の回転数を上げても、消費電力の増加量は低いレベルに抑えられる。
【００２６】
また、上記実施の形態の電動ポンプユニット１５では、オイルポンプ５と、このオイルポンプ５を駆動する電動モータ４と、電動モータ４の駆動を制御する電子制御ユニット３とが一つにまとまるとともに、機械的な強度が低く衝撃に弱い電子制御ユニット３が、電動モータ４の前面板４ａとオイルポンプ５の前面側の部分とに挟まれた形で保護されるので、電子回路部分が外部からの衝撃等の影響を受けにくい状態で一体物として扱うことができ、車両への配置設計や実際の組み込みをするに当たって有利である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の最良の形態に係る電動ポンプユニットの一部分解して示した構成図
【図２】電動油圧パワーステアリング装置の構成図
【符号の説明】
【００２８】
１      電動油圧パワーステアリング装置
２      トルクセンサ（もしくは舵角センサ）
３      電子制御ユニット（ＥＣＵ）
４      電動モータ
４ｏ    回転軸
５      オイルポンプ
５ｉ    入力軸
１５      電動ポンプユニット
１６      トルク増幅機構
１７      小径のギヤ
１８      大径のギヤ
【図１】
2009220643.tif 000003
【図２】
2009220643.tif 000004