JP4709435B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

【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。
【０００２】
【従来の技術】
電動パワーステアリング装置は、特開平9-84300号公報に記載の如く、操舵装置のアシスト軸を電動モータの回転軸に接続し、操舵装置のハウジングと電動モータのモータケースの接続部にブラシホルダを設け、電動モータの回転軸の周囲にブラシホルダを配置し、ブラシホルダにブラシを保持し、電動モータの回転軸の外周に設けたコンミテータに該ブラシを接触せしめる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の電動パワーステアリング装置において、ブラシホルダは、ハウジングに設けた挿入凹部に挿入され、ハウジングに締結されるモータケースにより抱持されるが、該ブラシホルダの筒部に突出状の給電コネクタを一体に設け、この給電コネクタのリード線接続口をハウジングに切欠いた開口に臨ませる必要がある。
【０００４】
このとき、従来技術では、ハウジングの合せ面とモータケースの合せ面の締結部に介装されるＯリングに、給電コネクタの外周に装填されるシールゴムを一体成形し、このシールゴムをハウジングの切欠き開口に装填することができる（特開昭63-56142）。
【０００５】
しかしながら、給電コネクタの外周に装着したシールゴムをハウジングの切欠き開口に装填し、Ｏリングをハウジングの合せ面とモータケースの合せ面の締結部に介装するものでは、シールゴムによる給電コネクタのシール性が悪い。これは、給電コネクタの外周に装着したシールゴムの全周のうち、ハウジングとモータケースの締結力の作用方向（電動モータの中心軸方向）に直交する側に位置する部分間では、締結力が及ばず、この部分を締結力により給電コネクタの外周とハウジングの切欠き開口との間で圧縮するには高い部品精度とシールの締め代設定管理が必要となり、組付け効率が悪い。
【０００６】
本発明の課題は、電動パワーステアリング装置の電動モータで、モータケースとハウジングのシール性、及びブラシホルダに一体の給電コネクタとハウジングのシール性をも向上することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、操舵装置のアシスト軸を電動モータの回転軸に接続し、操舵装置のハウジングと電動モータのモータケースの接続部にブラシホルダを設け、電動モータの回転軸の周囲にブラシホルダを配置し、ブラシホルダにブラシを保持し、電動モータの回転軸の外周に設けたコンミテータに該ブラシを接触せしめる電動パワーステアリング装置において、ハウジングにブラシホルダの挿入凹部を設け、該凹部にブラシホルダを挿入し、ハウジングに締結されるモータケースによりブラシホルダを抱持するに際し、ブラシホルダの筒部に給電コネクタを突出させて一体に設け、給電コネクタのリード線接続口の周囲に、上記凹部への挿入方向に対して傾斜する傾斜シール面を形成し、ハウジングの挿入凹部に給電コネクタの傾斜シール面と衝接する傾斜シール部を設け、この傾斜シール部の中央に給電コネクタのリード線接続口が臨む貫通口を形成し、ハウジングの傾斜シール部と給電コネクタの傾斜シール面の衝接部にシール材を設け、ハウジングの合せ面とモータケースの合せ面の締結部にシール材を設けてなるようにしたものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記ハウジングの合せ面とモータケースの合せ面を平面とし、その間にＯリングからなるシール材を設けるようにしたものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１の発明において更に、前記ハウジングの傾斜シール部と給電コネクタの傾斜シール面を平面とし、その間にＯリングからなるシール材を設けるようにしたものである。
【００１０】
【作用】
請求項１の発明によれば下記▲１▼の作用がある。
▲１▼ハウジングとモータケースの締結力が、ハウジングとモータケースの締結部のシール材の全周に及ぶとともに、ハウジングと給電コネクタの衝接部のシール材の全周にも及び、これらのシール材を締結力により十分圧縮できる。
【００１１】
請求項２の発明によれば下記▲２▼の作用がある。
▲２▼ハウジングの合せ面とモータケースの合せ面を平面とし、その間にＯリングからなるシール材を設けた。従って、Ｏリングを平面間で挟圧するものとなり、モータケースとハウジングのシール性を向上できる。
【００１２】
請求項３の発明によれば下記▲３▼の作用がある。
▲３▼ハウジングの傾斜シール部と給電コネクタの傾斜シール面を平面とし、その間にＯリングからなるシール材を設けた。従って、Ｏリングを平面間で挟圧するものとなり、給電コネクタとハウジングのシール性を向上できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は電動パワーステアリング装置を一部破断して示す正面図、図２は図１のII−II線に沿う断面図、図３は図２のIII−III線に沿う断面図、図４は図３のIV−IV線に沿う矢視図、図５は図３のV−V線に沿う矢視図、図６はブラシホルダを示し、（Ａ）は一部破断の側面図、（Ｂ）は背面図、（Ｃ）は平面図である。
【００１４】
電動パワーステアリング装置１０は、図１、図２に示す如く、不図示のブラケットにより車体フレーム等に固定されるアルミ合金製のギヤハウジング１１（第１〜第３のギヤハウジング１１Ａ〜１１Ｃ）を有する。そして、ステアリングホイールが結合されるステアリング軸１２にトーションバー１３を介してピニオン軸１４を連結し、このピニオン軸１４にピニオン１５を設け、このピニオン１５に噛合うラック１６Ａを備えたラック軸１６を第１ギヤハウジング１１Ａに左右動可能に支持している。ステアリング軸１２とピニオン軸１４の間には、操舵トルク検出装置１７を設けてある。尚、ステアリング軸１２とピニオン軸１４は軸受１２Ａ、１４Ａ、１４Ｂを介してギヤハウジング１１に支持される。
【００１５】
操舵トルク検出装置１７は、図２に示す如く、ステアリング軸１２、ピニオン軸１４に係合している円筒状のコア１７Ｃを囲む２個の検出コイル１７Ａ、１７Ｂを第３ギヤハウジング１１Ｃに設けている。コア１７Ｃは、ピニオン軸１４のガイドピン１７Ｄに係合する縦溝１７Ｅを備えて軸方向にのみ移動可能とされるとともに、ステアリング軸１２のスライダピン１７Ｆに係合するスパイラル溝１７Ｇを備える。これにより、ステアリングホイールに加えた操舵トルクがステアリング軸１２に付与され、トーションバー１３の弾性ねじり変形により、ステアリング軸１２とピニオン軸１４の間に回転方向の相対変位を生ずると、ステアリング軸１２とピニオン軸１４の回転方向の変位がコア１７Ｃを軸方向に変位させるものとなり、このコア１７Ｃの変位による検出コイル１７Ａ、１７Ｂの周辺の磁気的変化に起因する検出コイル１７Ａ、１７Ｂのインダクタンスが変化する。即ち、コア１７Ｃがステアリング軸１２側へ移動すると、コア１７Ｃが近づく方の検出コイル１７Ａのインダクタンスが増加し、コア１７Ｃが遠ざかる方の検出コイル１７Ｂのインダクタンスが減少し、このインダクタンスの変化により操舵トルクを検出できる。
【００１６】
第１ギヤハウジング１１Ａ内でラック軸１６の一端を挟んでピニオン１５と相対する部分に設けられているシリンダ部１８には、図２に示す如く、ラックガイド１９が内蔵され、ラックガイド１９（ブッシュ１９Ａ）はシリンダ部１８に被着されるキャップ２０により背面支持されるばね２１によりラック軸１６の側に弾発され、ラック軸１６のラック１６Ａをピニオン１５に押し付けるとともに、ラック軸１６の一端を摺動自在に支持する。尚、ラック軸１６の他端側は軸受２２により支持される。また、ラック軸１６の中間部には連結ボルト２２Ａ、２２Ｂにより左右のタイロッド２３Ａ、２３Ｂが連結される。
【００１７】
第２ギヤハウジング１１Ｂには、図３に示す如く、電動モータ３０のモータケース３１が固定され、電動モータ３０の回転軸３２には接続体３４（トルクリミッタ３４Ａ）を介してアシスト軸３３が結合され、回転軸３２はアンギュラボールベアリング等の軸受４０によりモータケース３１に一端支持され、アシスト軸３３はボールベアリング等の軸受４１、４２により第２ギヤハウジング１１Ｂに両端支持されている。そして、アシスト軸３３の中間部にウォームギヤ３７を一体に備え、このウォームギヤ３７に噛合うウォームホイール３８をピニオン軸１４の中間部に固定してある。電動モータ３０の発生トルクは、ウォームギヤ３７とウォームホイール３８の噛合い、ピニオン１５とラック１６Ａの噛合いを介してラック軸１６に操舵アシスト力となって付与され、運転者がステアリング軸１２に付与する操舵力をアシストする。
【００１８】
ここで、電動モータ３０は以下の如くに構成される。
即ち、電動モータ３０は、図３に示す如く、鉄等の磁性材料により形成される筒状のヨーク５２と、ヨーク５２の内周の周方向複数位置にマグネット収容区画を形成する絶縁性樹脂材料により形成された筒状体からなるマグネットホルダ５３と、マグネットホルダ５３のマグネット収容区画に収容されて位置決め保持されるマグネット５４と、マグネットホルダ５３に位置決め保持されたマグネット５４の内側に圧入される非磁性材料の極薄板により成形されたマグネットカバー５５（不図示）とからなる固定子５１を有する。
【００１９】
また、電動モータ３０は、固定子５１の内側に挿入されて回転軸３２に固定される回転子５６を有する。回転子５６は、回転軸３２の外周に設けられるアマチュアコア５７とコンミテータ５８とからなる。
【００２０】
また、電動モータ３０は、ハウジング１１Ｂとモータケース３１（ヨーク５２）の接続部に、絶縁性樹脂の射出成形体からなるブラシホルダ６０を設け、回転軸３２の周囲にブラシホルダ６０を配置し、このブラシホルダ６０にブラシ７０（不図示）を保持し、このブラシ７０を回転子５６のコンミテータ５８に接触せしめる。
【００２１】
電動モータ３０は、ブラシ７０から回転子５６のコンミテータ５８を経てアマチュアコア５７に給電されると、アマチュアコア５７の磁力線が固定子５１のマグネット５４で発生している磁界を切ることにより、回転子５６が回転する。
【００２２】
電動モータ３０のブラシホルダ６０は以下の如くに構成される（図３〜図６）。
ブラシホルダ６０は、図６に示す如く、有底短円筒体６１からなり、短円筒体６１の外周の一端側を、モータケース３１を構成するヨーク５２にインロー結合するとともに、他端側を、ハウジング１１Ｂに設けた挿入凹部８０に挿入してインロー結合している。そして、ハウジング１１Ｂとモータケース３１は、ブラシホルダ６０を介する等により互いにインロー結合された状態で、ボルト１０１によりモータケース３１のフランジ部１０２をハウジング１１Ｂのフランジ部１０３に締結して固定される。
【００２３】
尚、ブラシホルダ６０の短円筒体６１は、反回転子側の端板６２と、端板６２の外周に設けた円筒部６３を有し、円筒部６３の周方向複数位置には凸部１１１を有し、この凸部１１１をハウジング１１Ｂの挿入凹部８０とモータケース３１（ヨーク５２）の双方に渡って圧入し、ブラシホルダ６０をハウジング１１Ｂとモータケース３１（ヨーク５２）の双方に同軸インロー結合する。端板６２と円筒部６３の内面で、凸部１１１の裏側対応部にはリブ１１２（不図示）が設けられる。
【００２４】
ブラシホルダ６０は、短円筒体６１の端板６２の中心軸上に回転軸３２のための挿通孔６２Ａを有し、ハウジング１１Ｂ内のアシスト軸３３側の空間をコンミテータ５８を囲む空間に対して仕切る。これにより、ハウジング１１Ｂの内部で回転軸３２とアシスト軸３３の接続体３４に塗布したグリースや、接続体３４で生じた磨耗粉等が、コンミテータ５８の側に及ぶことを防止し、コンミテータ５８とブラシ７０の接触不良を回避する。
【００２５】
ブラシホルダ６０は、短円筒体６１の円筒部６３の周方向特定位置に凹状係合部６３Ａを有し、マグネットホルダ５３に設けてある凸状係合部５３Ａをこの凹状係合部６３Ａに係合させることにより、マグネットホルダ５３が保持するマグネット５４とブラシホルダ６０が保持するブラシ７０の位相ずれをなくし、電動モータ３０の回転性能が正転方向と逆転方向で異なるものになることを回避する。
【００２６】
ブラシホルダ６０は、図４、図６に示す如く、端板６２が表面上の周方向複数位置にブラシ保持部６４を立上げ形成し、このブラシ保持部６４にブラシ７０を摺動自在に納めるブラシ孔６５を設ける。端板６２の表面上でブラシ保持部６４の側傍には、ばね７１のためのポスト６６が立上げ形成してある。ブラシ７０は、ばね７１のばね力を受け、ブラシ孔６５にガイドされて該ブラシ孔６５に沿って摺動し、回転子５６のコンミテータ５８に押接される。尚、電動モータ３０は、ブラシホルダ６０に保持されたブラシ７０にピグテール７２を接続し、このピグテール７２が接続された接続端子を内蔵する給電コネクタ６７を短円筒体６１に一体に備える。６８は端板６２の表面上に一体形成されたピグテール差込固定部である。
【００２７】
しかるに、電動モータ３０は、ブラシホルダ６０をハウジング１１Ｂの挿入凹部８０に挿入し、ボルト１０１でハウジング１１Ｂに締結されるモータケース３１（ヨーク５２）によりブラシホルダ６０を以下の如くに挟み込んで抱持する。
【００２８】
(1)ブラシホルダ６０の短円筒体６１における円筒部６３の一部に給電コネクタ６７を突出させて一体に設け、給電コネクタ６７のリード線接続口６７Ａの周囲に、該ブラシホルダ６０の挿入凹部８０への挿入方向（電動モータ３０の回転軸３２と同軸をなす円筒部６３の中心軸に沿う方向）に対して傾斜する傾斜シール面８１を形成する。傾斜シール面８１は、円筒部６３の中心軸に沿って端板６２の側に向かう方向に向けて下り勾配をなす。傾斜シール面８１は平面をなし、環状（無端周回状）のＯリング溝８１Ａを備える。
【００２９】
(2)ハウジング１１Ｂの挿入凹部８０に、給電コネクタ６７の傾斜シール面８１と衝接する平面状の傾斜シール部８２を設け、この傾斜シール部８２の中央に給電コネクタ６７のリード線接続口６７Ａが臨む貫通口８２Ａを形成する。
【００３０】
(3)ハウジング１１Ｂの傾斜シール部８２と給電コネクタ６７の傾斜シール面８１の衝接部にシール材として、Ｏリング８３を介装する。Ｏリング８３は傾斜シール面８１のＯリング溝８１Ａに装填される。
【００３１】
(4)モータケース３１の回転軸３２と直交するフランジ部１０２の平面状合せ面８４とハウジング１１Ｂのフランジ部１０３の平面状合せ面８５のボルト１０１による締結部にシール材として、Ｏリング８６を介装する。Ｏリング８６は合せ面８５に設けた環状（無端周回状）のＯリング溝８５Ａに装填される。
【００３２】
本実施形態によれば以下の作用がある。
▲１▼ハウジング１１Ｂの傾斜シール部８２と給電コネクタ６７の傾斜シール面８１の衝接部にシール材として、Ｏリング８３を設け、ハウジング１１Ｂの合せ面８５とモータケース３１の合せ面８４の締結部にシール材として、Ｏリング８６を設けた。従って、ハウジング１１Ｂとモータケース３１の締結力が、ハウジング１１Ｂとモータケース３１の締結部のＯリング８６の全周に及ぶとともに、ハウジング１１Ｂと給電コネクタ６７の衝接部のＯリング８３の全周にも及び、これらのＯリング８３、８６を締結力により十分圧縮できる。これにより、モータケース３１とハウジング１１Ｂのシール性、及びブラシホルダ６０に一体の給電コネクタ６７とハウジング１１Ｂのシール性を向上できる。
【００３３】
▲２▼ハウジング１１Ｂの合せ面８５とモータケース３１の合せ面８４を平面とし、その間にＯリング８６からなるシール材を設けた。従って、Ｏリング８６を平面間で挟圧するものとなり、モータケース３１とハウジング１１Ｂのシール性を向上できる。
【００３４】
▲３▼ハウジング１１Ｂの傾斜シール部８２と給電コネクタ６７の傾斜シール面を平面８１とし、その間にＯリング８３からなるシール材を設けた。従って、Ｏリング８３を平面間で挟圧するものとなり、給電コネクタ６７とハウジング１１Ｂのシール性を向上できる。
【００３５】
以上、本発明の実施の形態を図面により記述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、電動パワーステアリング装置の電動モータで、モータケースとハウジングのシール性、及びブラシホルダに一体の給電コネクタとハウジングのシール性をも向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は電動パワーステアリング装置を一部破断して示す正面図である。
【図２】図２は図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】図３は図２のIII−III線に沿う断面図である。
【図４】図４は図３のIV−IV線に沿う矢視図である。
【図５】図５は図３のV−V線に沿う矢視図である。
【図６】図６はブラシホルダを示し、（Ａ）は一部破断の側面図、（Ｂ）は背面図、（Ｃ）は平面図である。
【符号の説明】
１０ 電動パワーステアリング装置
１１Ｂ ハウジング
３０ 電動モータ
３１ モータケース
３２ 回転軸
３３ アシスト軸
５８ コンミテータ
６０ ブラシホルダ
６３ 円筒部
６７ 給電コネクタ
６７Ａ リード線接続口
７０ ブラシ
８０ 挿入凹部
８１ 傾斜シール面
８２ 傾斜シール部
８２Ａ 貫通口
８３ Ｏリング（シール材）
８４、８５ 合せ面
８６ Ｏリング（シール材）

Claims (3)

1. 操舵装置のアシスト軸を電動モータの回転軸に接続し、
   操舵装置のハウジングと電動モータのモータケースの接続部にブラシホルダを設け、電動モータの回転軸の周囲にブラシホルダを配置し、
   ブラシホルダにブラシを保持し、電動モータの回転軸の外周に設けたコンミテータに該ブラシを接触せしめる電動パワーステアリング装置において、
   ハウジングにブラシホルダの挿入凹部を設け、該凹部にブラシホルダを挿入し、ハウジングに締結されるモータケースによりブラシホルダを抱持するに際し、
   ブラシホルダの筒部に給電コネクタを突出させて一体に設け、給電コネクタのリード線接続口の周囲に、上記凹部への挿入方向に対して傾斜する傾斜シール面を形成し、
   ハウジングの挿入凹部に給電コネクタの傾斜シール面と衝接する傾斜シール部を設け、この傾斜シール部の中央に給電コネクタのリード線接続口が臨む貫通口を形成し、
   ハウジングの傾斜シール部と給電コネクタの傾斜シール面の衝接部にシール材を設け、ハウジングの合せ面とモータケースの合せ面の締結部にシール材を設けてなることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 前記ハウジングの合せ面とモータケースの合せ面を平面とし、その間にＯリングからなるシール材を設ける請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
3. 前記ハウジングの傾斜シール部と給電コネクタの傾斜シール面を平面とし、その間にＯリングからなるシール材を設ける請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。

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