JP2003335249A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブーツの破損によって泥水がブーツ内に浸入
すると、その泥水が電動モータに達して電動モータを損
傷する恐れがある。 【解決手段】 ギヤハウジング１１内に電動モータ３０
のモータシャフト３２の両端をシールドベアリング３
３、３４を介して回転可能に支持し、これらシールドベ
アリングの間に前記ギヤハウジング１１内に固定される
電動モータ３０のステータ３１を配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電動パワーステアリ
ング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電動パワーステアリング装置
は、ステアリングホイールの回転を入力軸、ピニオン軸
を介してラック軸に伝達し、このラック軸の両端部に連
結したタイロッドを介して左右前輪を転舵するものであ
り、ステアリングホイールに加えられた操舵トルクをト
ルクセンサによって検出し、この検出トルクに基づいて
ラック軸上に配置した電動モータを駆動し、この電動モ
ータの出力トルクをボールねじ装置を介してラック軸に
伝えることにより、操舵力をアシストするようになって
いる。

【０００３】ところで、ラック軸周りにアシスト用の電
動モータを配設した構成の電動パワーステアリング装置
においては、電動モータのモータシャフトにボールねじ
装置を構成するナットが連結され、このナットの内周に
形成されたねじ溝にラック軸上に形成されたねじ溝がボ
ールを介して係合されている。

【０００４】この種のラックアシスト式の電動パワース
テアリング装置においては、ギヤハウジングの両端部と
タイロッドとの間に設けられたブーツによってギヤハウ
ジングの両端開口部が覆われ、ギヤハウジング内を泥水
および飛石等から保護するようになっている。

【０００５】ところで、従来のラックアシスト式の電動
パワーステアリング装置においては、ブーツが破損する
と、異物がブーツ内に侵入し、ボールねじ等を損傷する
恐れがある。

【０００６】かかるブーツの破損対策として、従来、特
開２００１−２７８０８０号公報に記載されている技術
が提案されている。

【０００７】かかる公報に記載の技術は、ボールねじ装
置をギヤハウジング内のピニオン噛合部位と電動モータ
設置部位に挟まれる略中間部に設置し、このボールねじ
装置に噛合うラック軸のねじ溝を左右操舵時にもギヤハ
ウジングの内部に納めることにより、ブーツが破損した
場合にも、ブーツ内に侵入する飛石等によって外部から
ラック軸のねじ溝が破損されないようにしたものであ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た公報に記載の技術においては、ブーツの破損時に飛石
等からラック軸のねじ溝の破損を防止できるが、ブーツ
の破損によって泥水がブーツ内に浸入すると、その泥水
が電動モータに達して電動モータを損傷する恐れがあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、ギヤハウジングと、このギヤハウジングに移動可能
に支持され、入力軸側に接続されたピニオンに噛合うラ
ック軸と、ギヤハウジング内のラック軸回りに配設され
る電動モータと、ギヤハウジング内のラック軸回りに配
設され、電動モータのトルクをラック軸に伝えるボール
ねじ装置とを有し、前記ギヤハウジング内のラック軸に
沿う軸方向で、ピニオン噛合部位と電動モータ設置部位
の間にボールねじ装置を設置してなる電動パワーステア
リング装置において、前記ギヤハウジング内に前記電動
モータのモータシャフトの両端をシールドベアリングを
介して回転可能に支持し、これらシールドベアリングの
間に前記ギヤハウジング内に固定される電動モータのス
テータを配置したものである。

【００１０】また、請求項２に記載の本発明は、請求項
１に記載の電動パワーステアリング装置において、前記
シールドベアリングの内輪および外輪の一方は、前記モ
ータシャフトあるいはギヤハウジングに圧入され、内輪
および外輪の他方は、前記モータシャフトあるいはギヤ
ハウジングにシールを介して液密的に嵌合されてなるも
のである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。

【００１２】図１および図２において、１０は電動パワ
ーステアリング装置を示し、この電動パワーステアリン
グ装置１０のギヤハウジング１１は、中空円筒状の第１
ラックハウジング１２および第２ラックハウジング１３
と、これらラックハウジング１２、１３の間に設けられ
たモータハウジング１４からなり、各ハウジング１２、
１３、１４はボルトによって同軸的に結合されている。

【００１３】ギヤハウジング１１には、ラック軸１５が
軸線方向に移動可能に貫通され、第１および第２ラック
ハウジング１２、１３より突出されたラック軸１５の両
端は、タイロッド１７、１８を介して左右の前輪に連結
される。前記第１および第２ラックハウジング１２、１
３の端部とタイロッド１７、１８の各間には、伸縮かつ
屈曲可能なブーツ１９、２０が装着され、これらブーツ
１９、２０によってギヤハウジング１１内を外部より遮
蔽している。

【００１４】前記第１ラックハウジング１２にはステア
リングホイールに連結される入力軸２１がラック軸１５
と交差する軸線の周りに回転可能に支持され、この入力
軸２１にはラック軸１５に形成されたラック歯１５Ａに
噛合うピニオン歯を形成したピニオン軸２２が図略のト
ーションバーを介して入力軸２１に対し相対回転可能に
連結されている。

【００１５】また、前記第１ラックハウジング１２に
は、ラック軸１５を挟んでピニオン軸２２と対向する位
置にシリンダ穴２３がラック軸１５の軸線と直交する方
向に形成され、このシリンダ穴２３にラック軸１５の周
面に接合するラックガイド２４が摺動可能に収納されて
いる。ラックガイド２４はその背面側に設けられたスプ
リング２５のばね力により、ラック軸１５をピニオン軸
２２に向けて押圧している。

【００１６】なお、前記入力軸２１とピニオン軸２２の
間には、ステアリングホイールに加えられた操舵トルク
に基づくトーションバーの捩れトルクを検出するトルク
センサが設けられ、このトルクセンサの検出トルクに応
じて後述する電動モータを制御するようになっている。

【００１７】前記ギヤハウジング１１を構成するモータ
ハウジング１４内には、ブラシレスＤＣモータからなる
電動モータ３０が設けられており、この電動モータ３０
はモータ固定子を構成する駆動ステータ３１およびモー
タ回転子を構成するモータシャフト３２を備えている。

【００１８】前記駆動ステータ３１はモータハウジング
１４の内周に嵌着され、コイル３１Ａが巻回されてい
る。また、前記モータシャフト３２は中空円筒状をな
し、ラック軸１５の周りに同軸的に遊嵌されており、そ
の一端は第１ラックハウジング１２内に突入する位置ま
で伸長され、他端は第２ラックハウジング１３内に突入
する位置まで伸長されている。モータシャフト３２の一
端部はアンギュラ形のシールドベアリング３３を介して
第１ラックハウジング１２の軸方向端部に回動自在に支
持され、モータシャフト３２の他端部はラジアル形のシ
ールドベアリング３４を介してモータハウジング１４の
軸方向端部に回転自在に支持されている。

【００１９】図２、図３および図４に示すように、前記
シールドベアリング３３の内輪はモータシャフト３２の
一端外周に圧入され、シールドベアリング３３の外輪は
第１ラックハウジング１２の内周に嵌合され、このシー
ルドベアリング３３の外輪と第１ラックハウジング１２
の内周との間にＯリングからなるシールリング３５が介
在され、ベアリング外周側の嵌合面を液密的にシールし
ている。一方、前記シールドベアリング３４の外輪はモ
ータハウジング１４の内周に圧入され、シールドベアリ
ング３４の内輪はモータシャフト３２の外周に嵌合さ
れ、このシールドベアリング３４の内輪とモータハウジ
ング１４の内周との間にＯリングからなるシールリング
３６が介在され、ベアリング内周側の嵌合面を液密的に
シールしている。

【００２０】これにより、モータシャフト３２の両端部
は、シールドベアリング３３、３４およびシールリング
３５、３６により液密的にシールされ、駆動ステータ３
１およびコイル３１Ａが配設された空間部４０を外部か
ら液密的に遮断している。

【００２１】前記シールドベアリング３４を介してモー
タハウジング１４に回転自在に支持されたモータシャフ
ト３２の他端部の内周には、ボールねじ装置３７のナッ
ト３８が装着されている。ナット３８の内周にはねじ溝
３８Ａが形成され、このねじ溝３８Ａに対応するラック
軸１５の外周にねじ溝１５Ｂが形成され、両ねじ溝３８
Ａ、１５Ｂ間にボール３９が介在されている。これによ
り、モータシャフト３２とともに回転するボールねじの
ナット３８の回転運動をラック軸１５の軸方向運動に変
換するようになっている。

【００２２】このようにラック軸１５は両端部にピニオ
ン軸２２に噛合うラック歯１５Ａと、ナット３８に螺合
するねじ溝１５Ｂを有し、その間のラック軸１５の外周
に電動モータ３０のモータシャフト３２を配置した構成
により、ラック軸１５が軸動してもラック歯１５Ａやね
じ溝１５Ｂがギヤハウジング１１より突出することがな
いとともに、モータシャフト３２の両端部を支持するシ
ールドベアリング３３、３４によって電動モータ３０を
外部から遮断できるようになる。

【００２３】前記空間部４０内には、電動モータ３０の
駆動ステータ３１と一方のシールドベアリング３３との
間に回転角センサ４１が設けられている。かかる回転角
センサ４１は、公知のレゾルバにて構成され、モータハ
ウジング１４の内周に固定された検出ステータ４２と、
モータシャフト３２の外周に固定された検出ロータ４３
とを備えている。そして検出ロータ４３の回転位置に応
じて、検出ステータ４２に所定の電圧が誘起されること
により、電動モータ３０の回転角を検出できるようにな
っている。

【００２４】前記空間部４０内には、また、電動モータ
３０の駆動ステータ３１と他方のシールドベアリング３
３との間に、駆動ステータ３１のコイル３１Ａに接続さ
れる給電装置４５が設けられている。

【００２５】上記した構成により、図略のトルクセン
サ、車速センサ等からの信号が入力される制御装置（Ｅ
ＣＵ）により、電動モータ３０への供給電力が制御さ
れ、電動モータ３０が駆動される。電動モータ３０の駆
動によりモータシャフト３２が回転され、モータシャフ
ト３２と一体のボールねじ装置５０のナット５１を介し
て、ラック軸１５が左右方向に移動され、操舵力をアシ
ストする。

【００２６】ところで、ブーツ１９、２０が破損する
と、泥水等がブーツ１９、２０内に浸入するが、電動モ
ータ３０のモータシャフト３２の両端部を支持するシー
ルドベアリング３３、３４およびシールリング４５、４
６により、空間部４０内への浸入が阻止され、電動モー
タ３０および回転角センサ４１を泥水等から保護する。
このような簡単な防水対策により、電動モータ３０およ
び回転角センサ４１の損傷を防止できる。

【００２７】上記した実施の形態においては、電動モー
タ３０のモータシャフト３２をモータハウジング１４
（ギヤハウジング１１）に対して支持するシールドベア
リング３３、３４の内輪および外輪の一方をモータシャ
フト３２あるいはモータハウジング１４に圧入し、内輪
および外輪の他方にシールリング３５、３６を設けるこ
とにより、簡単な組付けで、電動モータ３０および回転
角センサ４１を収納した空間部４０を液密的にシールで
きるようにした構成について説明したが、内輪および外
輪の両方にシールリングを設けるように構成してもよ
く、また逆に、内輪および外輪の双方の嵌合を密にする
ことにより、シールリングを廃止することもできる。

【００２８】

【発明の効果】以上、述べたように本発明によれば、電
動モータのモータシャフトの両端部をギヤハウジングに
対して支持するベアリングをシールド形にて構成し、シ
ールドベアリングの間を外部から液密的にシールされた
空間部とし、この空間部にコイルを巻回した電動モータ
のステータを収納するようにしたので、ギヤハウジング
の両端開口部を覆うブーツが破損して内部に泥水等が浸
入しても、泥水が電動モータ部に達することがなく、電
動モータの損傷を防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す電動パワーステアリ
ング装置の全体図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図２のＢ部を拡大したシールドベアリング部の
断面図である。

【図４】図２のＣ部を拡大したシールドベアリング部の
断面図である。

【符号の説明】

１１ ギヤハウジング １５ ラック軸 １９、２０ ブーツ ３０ 電動モータ ３１ ステータ ３２ モータシャフト ３３、３４ シールドベアリング ３５、３６ シールリング ３７ ボールねじ装置 ４１ 回転角センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ギヤハウジングと、このギヤハウジング
   に移動可能に支持され、入力軸側に接続されたピニオン
   に噛合うラック軸と、ギヤハウジング内のラック軸回り
   に配設される電動モータと、ギヤハウジング内のラック
   軸回りに配設され、電動モータのトルクをラック軸に伝
   えるボールねじ装置とを有し、前記ギヤハウジング内の
   ラック軸に沿う軸方向で、ピニオン噛合部位と電動モー
   タ設置部位の間にボールねじ装置を設置してなる電動パ
   ワーステアリング装置において、 前記ギヤハウジング内に前記電動モータのモータシャフ
   トの両端をシールドベアリングを介して回転可能に支持
   し、これらシールドベアリングの間に前記ギヤハウジン
   グ内に固定される電動モータのステータを配置したこと
   を特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 【請求項２】 前記シールドベアリングの内輪および外
   輪の一方は、前記モータシャフトあるいはギヤハウジン
   グに圧入され、内輪および外輪の他方は、前記モータシ
   ャフトあるいはギヤハウジングにシールを介して液密的
   に嵌合されてなる請求項１に記載の電動パワーステアリ
   ング装置。