JP2007216720A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両取付部が設けられたカバー部材を、ギヤボックスの開口側面に任意の位相で固定できるように改良し、車種に対する搭載レイアウト性の向上を図るとともに、部品の共通化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】ウォームおよびウォームホイールからなる減速機構を収容するギヤボックスと、ウォーム軸上のギヤボックス側面に取り付けられた電動モータとを備えた電動パワーステアリング装置において、車両に取り付けるための車両取付部を有し、ギヤボックスの略円形の開口側面に取り付けられる略円形のカバー部材と、カバー部材の円周方向に沿って所定の間隔で設けられた複数のボルト挿通孔と、ギヤボックスの開口側面の円周方向に沿って所定の間隔で設けられた複数のボルト穴と、ボルト挿通孔に挿通され、ボルト穴に螺合されることによって、カバー部材をギヤボックスの開口側面に固定するボルトとを備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は、電動モータによる操舵補助力を付与する電動パワーステアリング装置に関し、より詳細には、車両に取り付ける際に、電動モータが車両側に干渉しないように取付構造を改良した電動パワーステアリング装置に関する。

従来、車両のステアリング装置は、油圧式のものが主流であったが、最近では、電動モータを動力源として操舵補助する電動パワーステアリング装置が採用されている。電動パワーステアリング装置では、比較的高回転、低トルクの電動モータが使用されるため、電動モータと操舵機構との間に、ウォーム減速機などの減速機構が組み込まれている。

図４は、従来の電動パワーステアリング装置の要部を示す一部破断側面図であり、図５は、図４中のV−V線に沿った要部断面図である。図４において、ステアリングシャフト１０１は、ステアリングコラム１０２内で回転自在に支持され、該ステアリングシャフト１０１の基端側（図４左側）には、トーションバー１０３を介して入力軸１０４と出力軸１０５とが連結されている。このトーションバー１０３は、出力軸１０５内に挿通されていて、その一端が入力軸１０４に圧入固定され、他端がピン等によって出力軸１０５に固定されている。

出力軸１０５の外周には、減速機構１０６が一対の軸受１０７，１０８によりギヤボックス１０９内に支持され、該減速機構１０６の先端側（図４右側）には、トーションバー１０３が捩れることにより生じる磁気的な変化を検出するためのトルクセンサー１１０が配されている。トルクセンサ１１０および減速機構１０６を収納したギヤボックス１１０の開口側面（図４左側）には、ギヤボックス１０９の開口部を被覆するカバー部材１１１が、挿通孔１１２に挿通されたボルト１１３をギヤボックスに設けられたボルト穴１１４に締結することによって、固定されている。

減速機構１０６は、出力軸１０５の外周に圧入固定されたウォームホイール１１５と、該ウォームホイール１１５と噛合するウォーム１１６とからなるウォーム減速機であり、ウォーム１１６の基端側（図５左側）には、操舵補助用の電動モータ１１７が連結されている。

このような構成からなる電動パワーステアリング装置では、トルクセンサ１１０で検出された操舵トルクなどに応じて電動モータ１１７が駆動し、この電動モータの回転が、ウォーム１１６およびウォームホイール１１５を介して減速され、出力軸１０５に伝達されることにより、ステアリングシャフト１０１をアシストするようになっている。
特開２０００―０８５５９６号公報

ところで、近年、この種の電動パワーステアリング装置では、電動モータの高出力化を図って、様々な車種に採用される傾向にある。しかし、電動パワーステアリング装置の搭載スペースや搭載レイアウトは、車種に応じて異なるため、そのような異なる搭載条件に適宜対応できる構造を有する電動パワーステアリング装置が求められていた。

特に、ウォーム１１６軸上のギヤボックス１０９側面に設けられた電動モータ１１７は、電動パワーステアリング装置を車両に取り付ける際に、車両側に干渉し易い部位であるが、上述した従来の電動パワーステアリング装置では、電動モータ１１７の取付位相が一意的に決められてしまうため、その位相によって電動モータ１１７が車両側に干渉しないように、レイアウト時に苦慮することが多かった。

また、搭載スペースが異なる車種に応じて、電動モータ１１７の取付位置を変更したギヤボックス１０９を用いる必要性が生じることがあるため、部品を共通化することができず、製造コストが増加してしまうという問題があった。

このような問題の対策として、例えば特許文献１には、動力側ハウジングにロアーブラケット用の複数の取付孔を動力側の軸の回転方向に所定の間隔を隔てて設け、電動モータを配置する位置を変更可能にしたものが開示されている。

しかしながら、特許文献１に開示されるロアーブラケットは、動力側ハウジングを車両側部材に固定するだけのものであり、図４のカバー部材１１０のように、ギヤボックス１０９の開口部を被覆して、出力軸１０５を支持するような構造ではなかった。すなわち、特許文献１に開示される動力側ハウジングは、入力軸側ハウジングと出力軸側ハウジングとからなり、さらに、出力軸側ハウジングの他端部側面とほぼ同径の取付面を有するロアーブラケットを備える必要があった。したがって、ギヤボックスを構成する部品点数が多くなってしまうため、装置の小型化を図るのが困難であり、かつ、ギヤボックスを組み付ける作業が容易でないという問題があった。

また、特許文献１に開示されるロアーブラケットには、取付用ボルトの挿通孔が２つしか設けられていないため、取付用ボルトの本数を増加して取付強度の強化を図ることができないという問題があった。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車両取付部が設けられたカバー部材を、ギヤボックスの開口側面に任意の位相で固定できるように改良し、車種に対する搭載レイアウト性の向上を図るとともに、部品の共通化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。

本発明の上記目的は、ウォームおよびウォームホイールからなる減速機構を収容するギヤボックスと、前記ウォーム軸上の前記ギヤボックス側面に取り付けられた電動モータとを備え、前記電動モータの駆動により、前記減速機構を介してステアリングシャフトをアシストするようにした電動パワーステアリング装置において、車両に取り付けるための車両取付部を有し、前記ギヤボックスの略円形の開口側面に取り付けられる略円形のカバー部材と、前記カバー部材の円周方向に沿って所定の間隔で設けられた複数のボルト挿通孔と、前記ギヤボックスの開口側面の円周方向に沿って所定の間隔で設けられた複数のボルト穴と、前記ボルト挿通孔に挿通され、前記ボルト穴に螺合されることによって、カバー部材を前記ギヤボックスの開口側面に固定するボルトとを備えたことにより、達成される。

また、上記目的は、前記ボルト挿通孔が、前記カバー部材の円周方向に沿って形成された弧状長穴であることにより、効果的に達成される。

本発明に係る電動パワーステアリング装置によると、車両取付部を有するカバー部材を備え、該カバー部材をギヤボックスの開口側面に固定するためのボルトが挿通される複数のボルト挿通孔を、カバー部材の円周方向に沿って所定の間隔で設け、かつ、ボルトが螺合される複数のボルト穴を、ギヤボックスの開口側面の円周方向に沿って所定の間隔で設けた。これにより、カバー部材を任意の位相でギヤボックスに固定ことが可能であり、車両取付部を介して車両に組み付ける際に、電動モータが車両側に干渉しないように位相を任意に設定できる。このレイアウト性の向上の結果、電動パワーステアリング装置の搭載スペースや搭載レイアウトが異なる車種に対しても、部品を共通化することができるので、製造コストの軽減を図ることができる。

また、ギヤボックスの開口側面およびカバー部材には、ともに所定の間隔で複数のボルト挿通孔および複数のボルト穴が設けられているので、カバー部材とギヤボックスの取付強度を強化したい場合に、ボルトの本数を増加することで対応することができる。

さらに、ボルト挿通孔をカバー部材の円周方向に沿って形成された弧状長穴にすることにより、細かい位相調整をすることが可能になり、電動モータが車両側部材だけではなく、同じエンジンルーム内に搭載される他の部品に対しても干渉しないように、最適なレイアウトを実現することができる。

以下、図面を参照にしながら本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置のコラム部の構成を示す概略図である。同図において、電動パワーステアリング装置のコラム部は、ステアリングホイール１に連結されたステアリングシャフト２を回転自在に支持するステアリングコラム３と、操舵補助用の電動モータ４および該電動モータ４の回転を減速して出力軸５に伝達する減速機構を備えたギヤボックス６とから構成されている。電動モータ４は、ステアリングホイール１を介してステアリングシャフト２に入力された操舵トルクに基づいて駆動制御され、この電動モータ４の回転が、ギヤボックス６内に収納された減速機構を介して出力軸５に伝達されることにより、ステアリングシャフト２をアシストするようになっている。

また、出力軸５の先端（図１左側）には、ユニバーサルジョイント７を介してインターミディエートシャフト８の一端が連結され、該インターミディエートシャフト８の他端には、ユニバーサルジョイント９を介してロアステアリングシャフト１０が連結されている。

また、ギヤボックス６は、内部に収納されるトルクセンサや減速機構などを組み付けられるように、一側面（図１左側）が略円形の開口になっており、この開口側面には、カバー部材取付用ボルト１１を介して略円形のカバー部材１２が取り付けられている。このカバー部材１２は、ギヤボックス６の開口を被覆して出力軸５を支持するものであり、車両側部材１３に固定するためのロアブラケット１４が取り付けられる車両取付部１５を備えている。カバー部材１２が取り付けられたギヤボックス６は、車両取付部１５およびロアブラケット１４を介して車両側部材１３に固定される。

一方、ステアリングコラム３は、アッパーブラケット１６を介して車両側部材１３に固定される。図１中の符号１７で示した部材は、チルトレバーであり、運転者の操作によってチルト調整機構（図示せず）からステアリングコラム３が解放され、車両取付部１５を支点（チルトピボット）として、ステアリングコラム３が上下に揺動するようになっている。

なお、ギヤボックス６内に収納された減速機構は、図４および図５に示したウォーム１１６とウォームホイール１１５とからなるウォーム減速機１０６と同様のものであるため、ここでは説明を省略する。

図２は、図１中のＡ−Ａ線に沿った要部断面図である。同図において、カバー部材１２に設けられた車両取付部１５の両端には、車両取付用ボルト１８および車両取付用ナット１９を介してロアブラケット１４，１４が取り付けられ、カバー部材１２を車両側部材１３に固定している。

また、略円形のカバー部材１２には、カバー部材取付用ボルト１１が挿通されるボルト挿通孔２０が、円周方向に沿って所定の間隔を隔てて複数個、詳しくは４５°間隔毎に７個のボルト挿通孔２０が穿設されている。一方、図２ではカバー部材１２によって隠れてしまっているギヤーボックス６の略円形の開口側部には、カバー部材取付用ボルト１１が螺合されるボルト穴２１が、ボルト挿通孔２０と同位相になるように、円周方向に沿って所定の間隔を隔てて複数個、詳しくは４５°間隔毎に８個のボルト穴２１が設けられている。

このように、円周方向に沿って所定の間隔で複数のボルト挿通孔２０および複数のボルト穴２１を設けることにより、カバー部材１２とギヤボックス６との取付位相を任意に変更することができる。これにより、減速機構のウォーム軸上のギヤボックス６の側面に取り付けられた電動モータ４が、車両側部材１３などに干渉しないように、電動モータ４の配置を任意に設定することができ、レイアウト性の向上を図ることができる。

また、本実施形態では、位相が一致するように複数のボルト挿通孔２０および複数のボルト穴２１が設けられているので、カバー部材１２とギヤボックス６との取付強度を強化したい場合に、カバー部材取付用ボルト１１の本数を３本、４本、・・・と増加することで対応することができる。

なお、本実施形態では、カバー部材の円周方向に沿って、４５°間隔毎に７個のボルト挿通孔２０を設け、かつ、ギヤボックスの開口側面の円周方向に沿って４５°間隔毎に８個のボルト穴２１を設けたが、これに限定されず、各ボルト挿通孔２０とボルト穴２１の位相が一致するように所定の間隔を隔てていればよく、例えば、３０°間隔毎に、あるいは６０°間隔毎にボルト挿通孔２０およびボルト穴２１を設けるようにしてもよい。

また、本実施形態では、コラムアシスト型の電動パワーステアリング装置のギヤボックス６とカバー部材１２の取付構造について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えばピニオンアシスト型の電動パワーステアリング装置のギヤボックスとカバー部材の取付構造としても適用可能である。

次に、本実施形態の変形例について、図３を参照にしながら説明する。なお、同図において、図１および図２と同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。

図３は、本発明の実施形態の変形例を示すものであり、図１中のＡ−Ａ線に沿った要部断面図である。同図において、略円形のカバー部材１２ａには、カバー部材取付用ボルト１１が挿通される弧状長穴２０ａが、円周方向に沿って所定の間隔を隔てて複数個、詳しくは４５°間隔毎に７個の弧状長穴２０ａが穿設されている。この弧状長穴２０ａは、カバー部材１２ａの円周方向に沿って形成されている。一方、図３ではカバー部材１２ａによって隠れてしまっているギヤーボックス６の略円形の開口側部には、カバー部材取付用ボルト１１が螺合されるボルト穴２１が、弧状長穴２０ａと同位相になるように、円周方向に沿って所定の間隔を隔てて複数個、詳しくは４５°間隔毎に８個のボルト穴２１が設けられている。

したがって、図３の変形例では、図２のボルト挿通孔２０を、カバー部材１２の円周方向に沿って形成した弧状長穴２０ａにしたことにより、図２の実施形態と同様の作用効果を得られることはもとより、細かい取付位相の調整をすることが可能になり、車両の搭載スペースに応じた最適なレイアウトを実現することができる。

以上、本発明の実施形態について具体的に説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置のコラム部の構成を示す概略図である。 図１中のＡ−Ａ線に沿った要部断面図である。 本発明の実施形態の変形例を示すものであり、図１中のＡ−Ａ線に沿った要部断面図である。 従来の電動パワーステアリング装置の要部を示す一部破断側面図である。 図４中のＶ−Ｖ線に沿った要部断面図である。

符号の説明

２ ステアリングシャフト
４ 電動モータ
６ ギヤボックス
１１ カバー部材取付用ボルト
１２ カバー部材
１３ 車両側部材
１５ 車両取付部
２０ ボルト挿通孔
２０ａ 弧状長穴
２１ ボルト穴
１０６ 減速機構
１１５ ウォームホイール
１１６ ウォーム

Claims (2)

1. ウォームおよびウォームホイールからなる減速機構を収容するギヤボックスと、前記ウォーム軸上の前記ギヤボックス側面に取り付けられた電動モータとを備え、前記電動モータの駆動により、前記減速機構を介してステアリングシャフトをアシストするようにした電動パワーステアリング装置において、
   車両に取り付けるための車両取付部を有し、前記ギヤボックスの略円形の開口側面に取り付けられる略円形のカバー部材と、
   前記カバー部材の円周方向に沿って所定の間隔で設けられた複数のボルト挿通孔と、
   前記ギヤボックスの開口側面の円周方向に沿って所定の間隔で設けられた複数のボルト穴と、
   前記ボルト挿通孔に挿通され、前記ボルト穴に螺合されることによって、カバー部材を前記ギヤボックスの開口側面に固定するボルトと
   を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 前記ボルト挿通孔は、前記カバー部材の円周方向に沿って形成された弧状長穴である請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
   

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