JP4028366B2

JP4028366B2 - Electric power steering device

Info

Publication number: JP4028366B2
Application number: JP2002351443A
Authority: JP
Inventors: 秀幸早川; 俊康石塚; 祐司山下
Original assignee: Asmo Co Ltd; Denso Corp
Current assignee: Asmo Co Ltd; Denso Corp
Priority date: 2002-12-03
Filing date: 2002-12-03
Publication date: 2007-12-26
Anticipated expiration: 2022-12-03
Also published as: JP2004182079A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のステアリングの操舵力を補助する電動パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、電動パワーステアリング装置は、ステアリングの操舵トルクを検出するトルクセンサと、このトルクセンサで検出した操舵トルクに基づいて操舵補助力を決定する制御部と、この制御部で決定された操舵補助力を出力する電動モータと、この電動モータで出力された操舵補助力を転舵輪側に伝達する動力伝達部とを一体に設けている。また、制御部と電動モータとを接続して電動モータへ供給するための給電線を外部を通じて配している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−１７５４０３号公報（第１、４図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献１に記載されている給電線は、ワイヤーハーネスであって、外部を通じて配されていることから、制御部が電動モータへ流れる電流をデューティー制御すると、給電線からは電磁波が発生し、例えば車両のラジオのレシーバーにノイズを発生させてしまう。そのため、給電線を電動パワーステアリング装置の外壁を成すハウジング内に収容することで、給電線からの電磁波によって外部機器に悪影響を与えることを抑制できると共に、給電線にワイヤーハーネスを用いる必要がなくなる。これにより、剛性の高い電動モータのモータターミナルを制御部の制御基板に直接接続させることが考えられるが、モータターミナルを制御基板に半田付け等により直接接続させると、電動モータのブラシから発生する振動がモータターミナル及び制御基板を介してハウジングに伝達され、騒音を発生させてしまう。また、車両の振動によってモータターミナルが固定されているブラシホルダが振動することで、モータターミナルを介して制御基板とモータターミナルとの接合部分に伝達されて応力が加わり、接合不良が発生してしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、電動モータからの振動が制御部に伝達されることを抑制できる電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１では、操舵軸に加えられた操舵力に基づいて、操舵力を補助する操舵補助力を決定する制御部と、制御部で決定された操舵補助力を操舵軸に与えるための電動モータと、電動モータに給電するブラシと、ブラシを保持するブラシホルダと、制御部と電動モータとを収容するための外枠とを備え、制御部は、操舵補助力に応じて電動モータに流れる電流を制御し、ブラシホルダはゴムマウントによりフローティングされており、制御部と電動モータのブラシとの間に電気的に接続され、且つ電動モータへ電流を供給するための給電線は、全てが外枠内に設けられ、且つ可撓性であることを特徴としている。
【０００７】
この構成により、制御部と電動モータとの間に接続される給電線は、可撓性であることから、また、ブラシホルダはゴムマウントによりフローティングされていることから、電動モータからの振動を給電線によって吸収させることができる。これにより、電動モータからの振動が制御部に伝達されることを抑制できる。
【０００８】
また、請求項１では、給電線の一端は、制御部の制御基板に接続された第１のターミナルと接合され、第１のターミナルは、外枠に固定される樹脂部材に位置決め固定されていることを特徴としている。
【０００９】
この構成により、第１のターミナルは、外枠に固定される樹脂部材に位置決め固定されていることから、第１のターミナルを制御基板に接合させ易くすることができる。
【００１０】
また、請求項１では、給電線の他端は、電動モータに接続された第２のターミナルと接合され、給電線は、第１のターミナルもしくは第２のターミナルとかしめのみによって接合されることを特徴としている。
【００１１】
この構成により、給電線の一端と第１のターミナルもしくは給電線の他端と第２のターミナルを安価で、且つ容易に接合させることができる。
【００１４】
また、請求項２では、給電線は、網状の電気伝導材料のみから成る導線であって、熱溶融性部材によって固化されており、熱溶融性部材は、給電線に電流が流れることで、軟化することを特徴としている。
【００１５】
この構成により、可撓性の電気伝達材料のみから成る給電線を熱溶融性部材によって固化することで、給電線の剛性を高くし、制御部との位置決めをすることができるため、給電線を制御基板に接合させ易くすることができる。また、熱溶融性部材は、給電線に電流が流れることで軟化することから、給電線の剛性を低くでき、電動モータからの振動を給電線によって吸収させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施形態について説明する。
【００１７】
［第１実施形態］
図１は、電動パワーステアリング装置１の軸方向断面図である。図２は、電動パワーステアリング装置１の入力軸５１及び出力軸５２に沿った軸方向断面図である。図３は、図２における制御部３及び支持部材８を示す軸方向断面図である。図４の（ａ）は、制御部３の正面図であり、（ｂ）は、図４（ａ）の側面図である。図５は、電動パワーステアリング装置１の一部の径方向断面図である。図６は、図１の一部分の拡大図である。図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視断面図である。
【００１８】
本実施形態の電動パワーステアリング装置１は、車両の車室内に設けられ、図１及び図２に示すように、トルクセンサ２、制御部３、電動モータ４及び動力伝達部５から構成されており、トルクセンサ２と制御部３と動力伝達部５とがハウジング６及びカバー７内に設けられ、電動モータ４がヨーク４９内に設けられている。
【００１９】
操舵軸は、入力軸５１、出力軸５２及びトーションバー５３から構成されており、ベアリング１１、１２、１３、１４により支持されている。
【００２０】
入力軸５１は、図２に示すように、ステアリング（図示しない）に連結され、出力軸５２の内周に軸受１４を介して相対回転可能に設けられている。
【００２１】
出力軸５２は、入力軸５１と同軸上に設けられ、トーションバー５３を介して入力軸５１と相対回転可能に連結されている。
【００２２】
トーションバー５３は、入力軸５１と出力軸５２との中空部に挿入されて、両端がそれぞれピン９、１０を介して入力軸５１と出力軸５２とに連結され、ステアリングの操作により入力軸５１に操舵力が付与されると、自身に捩じれが生じることで、入力軸５１と出力軸５２とが相対回転する。
【００２３】
トルクセンサ２は、ステアリングに加えられる操舵力を検出するものであり、磁石２１、磁気ヨーク２２、集磁リング２３及び磁気センサ２４から構成されている。
【００２４】
磁石２１は、リング状であって、ステアリングと連結される入力軸５１の外周に磁石固定部２１ａを介して圧入固定されており、周方向にＮ極とＳ極とが交互に着磁されている。
【００２５】
磁気ヨーク２２は、磁石２１の極数（Ｎ極又はＳ極）と同数の磁極爪（図示しない）が全周に等間隔に設けられた環状体で、２個１組で構成され、磁石２１の外周に一定のエアギャップを有して同心に設けられている。なお、１組の磁気ヨーク２２は、互いの磁極爪が周方向にずれて交互に配置されるように位置決めされている。
【００２６】
集磁リング２３は、磁気ヨーク２２と同様に２個１組で構成され、磁気ヨーク２２の外周に近接して設けられる。この集磁リング２３は、後述する円筒部材８の内周面に集磁リング固定部２３ｂを介して一体成形されている。また、集磁リング２３には、周方向の一部分に平板状の集磁部２３ａが設けられ、この集磁部２３ａは、互いの集磁部２３ａが軸方向に対向して設けられている。
【００２７】
磁気センサ２４は、軸方向に対向する集磁部２３ａ同士の間に設けられ、両集磁部２３ａ間に発生する磁束密度を検出し、その検出した磁束密度を電気信号（例えば電圧信号）に変換して出力する。この磁気センサ２４は、例えばホールＩＣであり、円筒部材８に集磁リング固定部２３ｂを介して固定され、ホールＩＣターミナル２４ａが軸方向のステアリング側に直角に折り曲げられ、制御部３の制御基板３１に半田により接続されている。
【００２８】
制御部３は、上述のトルクセンサ２で検出された操舵トルクに基づいて、電動モータ４へ流れる電流をデューティー制御するものである。
【００２９】
制御基板３１は、板状であって、図４（ａ）に示すように、その平面形状が長方形と半円形とを組み合わせた形状を呈しており、半円形側の中央部に入力軸５１を通すための丸孔３１ａが設けられている。また、制御基板３１には、電動モータ４のモータターミナル４１が接続される貫通孔３１ｂが設けられている。
【００３０】
スイッチングトランジスタ３２は、電動モータ４に流れる電流をデューティー制御するためのものであって、支持部材８の斜面部８２に直接ネジ止め等により固定されている。このスイッチングトランジスタ３２は、図２に示すように、スイッチングトランジスタ３２の側方に取り出されたターミナルが軸方向のステアリング側に曲げられて制御基板３１に半田により接続されている。
【００３１】
制御基板３１には、図３及び図４（ａ）に示すように、制御素子３３、リレー３４、３５及びコンデンサ３６が直接基板上に組み付けられている。また、制御基板３１には、トルクセンサ２からの端子が接続され、操舵力が入力される。
【００３２】
制御素子３３は、マイクロコンピュータ等の素子であり、トルクセンサ２からの操舵力に応じて、電動モータ４に流す電流を決定し、且つスイッチングトランジスタ３２をデューティー制御するための信号を生成する。リレー３４は、イグニッションスイッチ（図示しない）がオン及びオフされることで電動モータ４へ流れる電流を通電及び遮断させるものである。リレー３５は、電動モータ４の駆動回路がフェ−ルした際に、ステアリングの入力に対して電動モータ４が回転されることで、電動モータ４が発電しないように電動モータ４とスイッチングトランジスタ３２との間に流れる電流を遮断させるものである。コンデンサ３６は、電源電圧の変動を抑制するものである。
【００３３】
電動モータ４は、上述した制御部３で決定されたステアリングの操舵力を補助するための操舵補助力を出力軸５２に付与するものであり、磁性体のヨーク４９の内周にマグネット４８を有する界磁、この界磁の内周に回転自在に支持されたアーマチャ４７及びこのアーマチャ４７に設けられたコンミテータ４６に摺接するブラシ４３等から構成される直流モータである。また、ブラシ４３をブラシホルダ４３ａ内に設けられたスプリング４４により、内径方向に付勢することで、ブラシ４３をコンミテータ４６に摺接させている。また、ブラシホルダ４３ａは、ゴムマウント４３ｂによってフローティングされている。なお、このゴムマウント４３ｂは、ブラシ４３がコンミテータ４６の外周面上を摺動する時に発生する振動を吸収するものである。さらに、電動モータ４は、図５に示すように、ヨーク４９の開口端面がハウジング６の側面に当接して組み付けられ、ボルト１８によりフレームエンド７０に固定されている。
【００３４】
また、電動モータ４は、図１、図６及び図７に示すように、第１のピグテール４２を介してブラシ４３と電気的に接続され、ブラシホルダ４３ａに固定される第２のターミナルを成す金属製のモータターミナル４１を具備し、このモータターミナル４１は、ブラシホルダ４３ａにかしめによって固定されているプレート（図示しない）と一体成形されている。また、モータターミナル４１の他端は、給電線と網線とを成す第２のピグテール１９の一端とかしめにより接合されている。
【００３５】
第２のピグテール１９は、可撓性の電気伝導材料である銅から成り、一端が上述のモータターミナル４１と、他端が第１のターミナルを成す基板ターミナル３７とそれぞれかしめによって接合されている。
【００３６】
基板ターミナル３７は、長手方向が制御部３と直交するように樹脂部材３７ａに固定されており、一端が制御基板３１と半田により接合され、他端が第２のピグテール１９の他端と接合されている。
【００３７】
樹脂部材３７ａは、制御基板３１に接続される基板ターミナル３７を位置決めするために固定しており、樹脂によって成形され、ネジによってハウジング６の内壁に当接しているエンドフレーム７０に固定されている。
【００３８】
そして、制御部３で決定され、スイッチングトランジスタ３２によりデューティー制御された電流が基板ターミナル３７、第２のピグテール１９、モータターミナル４１、プレート、第１のピグテール４２及びブラシ４３を介してアーマチャ４７に供給される。
【００３９】
動力伝達部５は、上述した電動モータ４から出力される操舵補助力を転舵輪側へ伝達するものであり、入力軸５１、出力軸５２、トーションバー５３、ウォームホイール５４及びウォームギヤ５５から構成されている。
【００４０】
ウォームギヤ５５は、図１に示すように、電動モータ４のアーマチャシャフト４５に圧入固定された伝達部材１６を介してアーマチャシャフト４５の回転力が伝達されることで回転する。
【００４１】
ウォームホイール５４は、図２に示すように、出力軸５２の外周に固定され、ウォームホイール５４の外周がウォームギヤ５５と噛み合っており、ウォームギヤ５５が回転することで周方向に回転する。
【００４２】
ハウジング６は、外枠を成し、動力伝達部５を収容するためのものであって、アルミニウム製であり、ハウジング６内に支持部材８が固定される。このハウジング６は、ベアリング１２を介して出力軸５２を回転自在に支持している。
【００４３】
カバー７は、外枠を成し、ハウジング６と同様にアルミニウム製であり、ハウジング６内にトルクセンサ２、制御部３及び動力伝達部５を収容するために設けられたハウジング６の開口端を塞ぐためのものであって、入力軸５１を支持するベアリング１３を固定する。また、カバー７は、支持部材８をハウジング６の内壁と当接するように支持部材８を押し付ける。また、カバー７は、図５に示すように、ハウジング６に設けられたカバー固定部７１ａ、７１ｂに固定される。このカバー固定部７１ａは、ハウジング６の外壁とヨーク４９の外壁とが接する線に近接する位置に設けられる。カバー固定部７１ｂは、カバー固定部７１ａと軸心の対称位置に設けられる。
【００４４】
なお、特許請求の範囲の外枠とは、本実施形態でのハウジング６とカバー７とエンドフレーム７０とを合わせたものに相当する。
【００４５】
支持部材８は、アルミニウム製であって、円筒形状と直方体形状とを組み合わせた形状を呈しており、ハウジング６とカバー７との間の空間内に設けられる。また、支持部材８は、図２に示すように、軸方向のステアリング側の面で制御部３を支持し、反ステアリング側の面でハウジング６の内壁に固定される。さらに、支持部材８は、内周面に集磁リング２３が設けられた集磁リング固定部２３ａが設けられている。また、支持部材８は、ベアリング１１を介して出力軸５２を軸支している。さらに、支持部材８は、ハウジング６の内壁と当接する当接部８１を有している。この当接部８１の支持部材８のスイッチングトランジスタ３２が固定される面の裏面側がハウジング６と当接している。また、支持部材８には、図４（ｂ）に示すように、バッテリ（図示しない）との接続するための電源用ターミナルと、車速信号等を入力するための信号用ターミナルとを有するコネクタ１５が固定されている。
【００４６】
また、支持部材８は、図３に示すように、制御部３が支持された状態で、ハウジング６とカバー７との間の空間内に収納される。
【００４７】
［第１実施形態の効果］
本実施形態の電動パワーステアリング装置１のモータターミナル４１は、ゴムマウント４３ｂによりフローティングされているブラシホルダ４３ａに固定されているため、ブラシ４３の振動が伝達されてしまうが、可撓性のある第２のピグテール１９を介して制御基板３１に接続されることから、モータターミナル４１に伝達される振動を第２のピグテール１９によって吸収させることができる。そのため、モータターミナル４１に伝達される振動が制御基板３１に伝達されることを抑制できる。これにより、ブラシ４３で発生する振動がハウジング６に伝達されることを抑制できるため、騒音が発生することを抑制できる。さらに、制御基板３１の基板ターミナル３７と半田により接続される接続部分に応力が加わることを抑制できるため、制御基板３１と基板ターミナル３７とを接続する半田の破裂を抑制できる。よって、電動パワーステアリング装置１の信頼性の向上を図ることができる。
【００４８】
また、基板ターミナル３７は、エンドフレーム７０にネジにより固定される樹脂部材３７ａに固定されることで、位置決めされているため、基板ターミナル３７を制御基板３１に接続させ易くすることができる。
【００４９】
さらに、第２のピグテール１９の一端は、モータターミナル４１と、他端は、基板ターミナル３７とかしめにより接合させることで、安価で、且つ容易に制御部３と電動モータ４とを電気的に接続させることができる。
【００５０】
［第２実施形態］
図８は、電動パワーステアリング装置１の軸方向断面図の拡大図である。図９は、図８のＩＸ−ＩＸ矢視断面図である。ここでは、第１実施形態と同様な箇所は省略し、相違する箇所についてのみ説明する。
【００５１】
本実施形態では、図８及び図９に示すように、第２のピグテール１９とモータターミナル４１とを給電用コネクタ６０を介して制御部３と電動モータ４とを電気的に接続させている。
【００５２】
第２のピグテール１９の他端は、給電用コネクタ６０とかしめによって接合されている。また、給電用コネクタ６０は、モータターミナル４１に嵌め込まれることによって電気的に接続されている。なお、樹脂部材３７ａは、支持部材８にネジによって固定されている。
【００５３】
本実施形態では、第２のピグテール１９の他端が給電用コネクタ６０を介してモータターミナル４１と電気的に接続されていることから、給電用コネクタ６０をモータターミナル４１に嵌合することで、接合させることができるため、半田付けする必要がない。これにより、組み付け性の向上を図ることができる。
【００５４】
［第３実施形態］
図１０は、電動パワーステアリング装置１の軸方向断面図である。図１１は、図１０のＩ−Ｉ矢視断面図である。ここでは、第１実施形態と同様な箇所は省略し、相違する箇所についてのみ説明する。
【００５５】
本実施形態では、図１０及び図１１に示すように、第１及び第２実施形態での樹脂部材３７ａを用いずに、第２のピグテール１９を例えばワックス等の熱溶融性部材によって固化することで、剛性を高くし、且つ基板ターミナル３７を位置決めしている。また、制御基板３１と基板ターミナル３７とを接続した後に、制御部３と電動モータ４との間を通電させることで、第２のピグテール１９に固化されている熱溶融性部材が軟化する。そして、この軟化した熱溶融性部材を吸引して除去する。これにより、第２のピグテール１９の剛性を低くすることができるため、モータターミナル４１の振動を第２のピグテール１９によって吸収させることができる。
【００５６】
なお、本実施形態では、制御部３と電動モータ４との間を通電させることで、第２のピグテール１９に固化されている熱溶融性部材を軟化させているが、通電電流を高くして熱溶融性部材を気化させてもよい。これにより、第２のピグテール１９の剛性をより低くすることができる。さらに、熱溶融性部材を気化させることで、熱溶融性部材を吸引して除去する必要がなくなる。
【００５７】
なお、以上説明した第１から第３の実施形態では、制御部３と電動モータ４とを基板ターミナル３７、第２のピグテール１９及びモータターミナル４１によって電気的に接続させているが、第２のピグテール１９のみで電気的に接続させていてもよい。
【００５８】
なお、第１及び第２実施形態では、第２のピグテール１９を用いているが、被覆線等の可撓性のある電気伝導材料であればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】電動パワーステアリング装置の軸方向断面図である。（第１実施形態）
【図２】電動パワーステアリング装置の入力軸及び出力軸に沿った軸方向断面図である。（第１実施形態）
【図３】図２における制御部及び支持部材を示す軸方向断面図である。（第１実施形態）
【図４】（ａ）は、制御部の正面図であり、（ｂ）は、（ａ）の側面図である。（第１実施形態）
【図５】電動パワーステアリング装置の一部の径方向断面図である。（第１実施形態）
【図６】図１の一部分の拡大図である。（第１実施形態）
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視断面図である。（第１実施形態）
【図８】電動パワーステアリング装置の軸方向断面図の拡大図である。（第２実施形態）
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ矢視断面図である。（第２実施形態）
【図１０】電動パワーステアリング装置の軸方向断面図の拡大図である。（第３実施形態）
【図１１】図１０のＩ−Ｉ矢視断面図である。（第３実施形態）
【符号の説明】
１…電動パワーステアリング装置、
２…トルクセンサ、
３…制御部、
４…電動モータ、
５…動力伝達部、
６…ハウジング、
７…カバー、
８…支持部材、
１９…第２のピグテール、
３７…基板ターミナル、
３７ａ…樹脂部材、
４１…モータターミナル、
６０…給電用コネクタ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric power steering device that assists the steering force of a vehicle steering.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an electric power steering apparatus includes a torque sensor that detects a steering torque of a steering, a control unit that determines a steering assist force based on the steering torque detected by the torque sensor, and a steering assist force that is determined by the control unit. And a power transmission unit that transmits the steering assist force output by the electric motor to the steered wheel side. In addition, a power supply line for connecting the control unit and the electric motor and supplying the electric motor to the electric motor is provided through the outside (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-8-175403 (Figs. 1 and 4)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the power supply line described in Patent Document 1 is a wire harness and is arranged through the outside, when the control unit performs duty control on the current flowing to the electric motor, an electromagnetic wave is generated from the power supply line. For example, noise is generated in a radio receiver of a vehicle. Therefore, by accommodating the power supply line in the housing that forms the outer wall of the electric power steering apparatus, it is possible to suppress adverse effects on external devices due to electromagnetic waves from the power supply line, and it is not necessary to use a wire harness for the power supply line. As a result, it is conceivable to connect the motor terminal of a highly rigid electric motor directly to the control board of the control unit. However, if the motor terminal is directly connected to the control board by soldering or the like, vibration generated from the brush of the electric motor Is transmitted to the housing via the motor terminal and the control board, and noise is generated. Further, the brush holder to which the motor terminal is fixed vibrates due to the vibration of the vehicle, which is transmitted to the joint portion between the control board and the motor terminal via the motor terminal, and stress is applied, resulting in poor jointing. There is a problem.
[0005]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an electric power steering device that can suppress vibration from an electric motor from being transmitted to a control unit.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, in claim 1, based on a steering force applied to the steering shaft, a control unit that determines a steering assist force that assists the steering force, and a steering assist force that is determined by the control unit. An electric motor for applying to the steering shaft, a brush for supplying electric power to the electric motor, a brush holder for holding the brush, and an outer frame for accommodating the control unit and the electric motor. The brush holder is floated by a rubber mount, is electrically connected between the control unit and the brush of the electric motor, and supplies current to the electric motor. The feeder lines are all provided in the outer frame and are flexible.
[0007]
With this configuration, since the power supply line connected between the control unit and the electric motor is flexible, and the brush holder is floated by the rubber mount , vibration from the electric motor is supplied. It can be absorbed by electric wires. Thereby, it can suppress that the vibration from an electric motor is transmitted to a control part.
[0008]
According to the first aspect of the present invention , one end of the power supply line is joined to a first terminal connected to the control board of the control unit, and the first terminal is positioned and fixed to a resin member fixed to the outer frame. It is characterized by that.
[0009]
With this configuration, since the first terminal is positioned and fixed to the resin member fixed to the outer frame, the first terminal can be easily joined to the control board.
[0010]
Further, in claim 1 , the other end of the power supply line is joined to the second terminal connected to the electric motor, and the power supply line is joined only to the first terminal or the second terminal by caulking. It is a feature.
[0011]
With this configuration, one end of the power supply line and the first terminal or the other end of the power supply line and the second terminal can be joined at low cost and easily.
[0014]
According to a second aspect of the present invention , the power supply line is a conductive wire made of only a net-like electrically conductive material, and is solidified by a heat-meltable member. The heat-meltable member is softened by current flowing through the power supply line. It is characterized by doing.
[0015]
With this configuration, the power supply line made only of the flexible electrical transmission material is solidified by the heat-meltable member, so that the rigidity of the power supply line can be increased and positioning with the control unit can be performed. It is possible to facilitate bonding to the control board. Further, since the heat-meltable member is softened by the current flowing through the power supply line, the rigidity of the power supply line can be reduced, and the vibration from the electric motor can be absorbed by the power supply line.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments shown in the drawings will be described.
[0017]
[First Embodiment]
FIG. 1 is an axial sectional view of the electric power steering apparatus 1. FIG. 2 is an axial cross-sectional view along the input shaft 51 and the output shaft 52 of the electric power steering apparatus 1. 3 is an axial cross-sectional view showing the control unit 3 and the support member 8 in FIG. 4A is a front view of the control unit 3, and FIG. 4B is a side view of FIG. 4A. FIG. 5 is a radial cross-sectional view of a part of the electric power steering apparatus 1. FIG. 6 is an enlarged view of a portion of FIG. 7 is a cross-sectional view taken along arrow VII-VII in FIG.
[0018]
The electric power steering apparatus 1 according to the present embodiment is provided in a vehicle interior of a vehicle and includes a torque sensor 2, a control unit 3, an electric motor 4, and a power transmission unit 5 as shown in FIGS. The torque sensor 2, the control unit 3, and the power transmission unit 5 are provided in the housing 6 and the cover 7, and the electric motor 4 is provided in the yoke 49.
[0019]
The steering shaft includes an input shaft 51, an output shaft 52, and a torsion bar 53, and is supported by bearings 11, 12, 13, and 14.
[0020]
As shown in FIG. 2, the input shaft 51 is connected to a steering (not shown), and is provided on the inner periphery of the output shaft 52 via a bearing 14 so as to be relatively rotatable.
[0021]
The output shaft 52 is provided coaxially with the input shaft 51 and is connected to the input shaft 51 via a torsion bar 53 so as to be relatively rotatable.
[0022]
The torsion bar 53 is inserted into the hollow portion of the input shaft 51 and the output shaft 52, and both ends thereof are connected to the input shaft 51 and the output shaft 52 via pins 9 and 10, respectively, and the input shaft 51 is operated by a steering operation. When a steering force is applied to the input shaft 51, the input shaft 51 and the output shaft 52 rotate relative to each other due to twisting.
[0023]
The torque sensor 2 detects a steering force applied to the steering and includes a magnet 21, a magnetic yoke 22, a magnetism collecting ring 23, and a magnetic sensor 24.
[0024]
The magnet 21 is ring-shaped, and is press-fitted and fixed to the outer periphery of the input shaft 51 connected to the steering via a magnet fixing portion 21a, and N poles and S poles are alternately magnetized in the circumferential direction. Yes.
[0025]
The magnetic yoke 22 is an annular body in which the same number of magnetic pole claws (not shown) as the number of poles (N pole or S pole) of the magnet 21 are provided at equal intervals on the entire circumference. Are provided concentrically with a certain air gap on the outer periphery. The pair of magnetic yokes 22 are positioned such that the magnetic pole claws are alternately arranged in the circumferential direction.
[0026]
Similar to the magnetic yoke 22, the magnetism collecting ring 23 is composed of a set of two, and is provided close to the outer periphery of the magnetic yoke 22. The magnetism collecting ring 23 is integrally formed on an inner peripheral surface of a cylindrical member 8 described later via a magnetism collecting ring fixing portion 23b. Further, the magnetism collecting ring 23 is provided with a plate-like magnetism collecting portion 23a in a part of the circumferential direction, and the magnetism collecting portion 23a is provided so that the magnetism collecting portions 23a face each other in the axial direction.
[0027]
The magnetic sensor 24 is provided between the magnetic flux collectors 23a facing each other in the axial direction, detects a magnetic flux density generated between the magnetic flux collectors 23a, and uses the detected magnetic flux density as an electrical signal (for example, a voltage signal). Convert and output. The magnetic sensor 24 is, for example, a Hall IC, and is fixed to the cylindrical member 8 via a magnetism collecting ring fixing portion 23b. 31 is connected by solder.
[0028]
The control unit 3 performs duty control on the current flowing to the electric motor 4 based on the steering torque detected by the torque sensor 2 described above.
[0029]
The control board 31 has a plate shape, and as shown in FIG. 4A, its planar shape is a combination of a rectangle and a semicircle, and an input shaft 51 is provided at the center of the semicircle side. A round hole 31a is provided for passing through. Further, the control board 31 is provided with a through hole 31b to which the motor terminal 41 of the electric motor 4 is connected.
[0030]
The switching transistor 32 is for duty-controlling the current flowing through the electric motor 4, and is fixed directly to the slope portion 82 of the support member 8 by screwing or the like. As shown in FIG. 2, the switching transistor 32 has a terminal taken out to the side of the switching transistor 32 bent to the steering side in the axial direction and connected to the control board 31 by solder.
[0031]
As shown in FIGS. 3 and 4 (a), the control element 33, the relays 34 and 35, and the capacitor 36 are directly assembled on the control board 31 on the board. Further, a terminal from the torque sensor 2 is connected to the control board 31 and a steering force is input.
[0032]
The control element 33 is an element such as a microcomputer, and determines a current to flow through the electric motor 4 according to the steering force from the torque sensor 2 and generates a signal for duty-controlling the switching transistor 32. The relay 34 energizes and interrupts the current flowing to the electric motor 4 by turning on and off an ignition switch (not shown). When the drive circuit of the electric motor 4 fails, the relay 35 rotates the electric motor 4 with respect to the steering input so that the electric motor 4 and the switching transistor 32 do not generate power. The current flowing between the two is cut off. The capacitor 36 suppresses fluctuations in the power supply voltage.
[0033]
The electric motor 4 applies a steering assist force to assist the steering force determined by the control unit 3 described above to the output shaft 52, and has a magnet 48 on the inner periphery of a magnetic yoke 49. The DC motor includes a field magnet, an armature 47 rotatably supported on the inner periphery of the field magnet, and a brush 43 slidably in contact with a commutator 46 provided on the armature 47. Further, the brush 43 is slidably brought into contact with the commutator 46 by urging the brush 43 in the inner diameter direction by a spring 44 provided in the brush holder 43a. The brush holder 43a is floated by a rubber mount 43b. The rubber mount 43b absorbs vibration generated when the brush 43 slides on the outer peripheral surface of the commutator 46. Furthermore, as shown in FIG. 5, the electric motor 4 is assembled with the open end surface of the yoke 49 in contact with the side surface of the housing 6, and is fixed to the frame end 70 by bolts 18.
[0034]
Further, as shown in FIGS. 1, 6 and 7, the electric motor 4 is electrically connected to the brush 43 via the first pigtail 42 and forms a second terminal fixed to the brush holder 43a. A metal motor terminal 41 is provided, and the motor terminal 41 is integrally formed with a plate (not shown) fixed to the brush holder 43a by caulking. The other end of the motor terminal 41 is joined by caulking to one end of the second pigtail 19 that forms a feed line and a mesh line.
[0035]
The second pigtail 19 is made of copper, which is a flexible electrically conductive material, and has one end joined to the above-described motor terminal 41 and the other end joined to the substrate terminal 37 constituting the first terminal by caulking.
[0036]
The board terminal 37 is fixed to the resin member 37 a so that the longitudinal direction is orthogonal to the control unit 3, one end is joined to the control board 31 by solder, and the other end is joined to the other end of the second pigtail 19. ing.
[0037]
The resin member 37a is fixed to position the board terminal 37 connected to the control board 31, is formed of resin, and is fixed to the end frame 70 that is in contact with the inner wall of the housing 6 by screws.
[0038]
Then, the current determined by the control unit 3 and duty controlled by the switching transistor 32 is supplied to the armature 47 via the substrate terminal 37, the second pigtail 19, the motor terminal 41, the plate, the first pigtail 42 and the brush 43. Is done.
[0039]
The power transmission unit 5 transmits the steering assist force output from the electric motor 4 described above to the steered wheel side, and includes an input shaft 51, an output shaft 52, a torsion bar 53, a worm wheel 54, and a worm gear 55. ing.
[0040]
As shown in FIG. 1, the worm gear 55 rotates when the rotational force of the armature shaft 45 is transmitted through the transmission member 16 press-fitted and fixed to the armature shaft 45 of the electric motor 4.
[0041]
As shown in FIG. 2, the worm wheel 54 is fixed to the outer periphery of the output shaft 52, the outer periphery of the worm wheel 54 meshes with the worm gear 55, and rotates in the circumferential direction when the worm gear 55 rotates.
[0042]
The housing 6 forms an outer frame and accommodates the power transmission unit 5. The housing 6 is made of aluminum, and a support member 8 is fixed in the housing 6. The housing 6 rotatably supports the output shaft 52 via the bearing 12.
[0043]
The cover 7 forms an outer frame and is made of aluminum like the housing 6, and has an opening end of the housing 6 provided for housing the torque sensor 2, the control unit 3, and the power transmission unit 5 in the housing 6. The bearing 13 that supports the input shaft 51 is fixed. Further, the cover 7 presses the support member 8 so that the support member 8 contacts the inner wall of the housing 6. Further, as shown in FIG. 5, the cover 7 is fixed to cover fixing portions 71 a and 71 b provided in the housing 6. The cover fixing portion 71 a is provided at a position close to a line where the outer wall of the housing 6 and the outer wall of the yoke 49 are in contact with each other. The cover fixing portion 71b is provided at a symmetrical position with respect to the cover fixing portion 71a and the axis.
[0044]
The outer frame in the claims corresponds to a combination of the housing 6, the cover 7, and the end frame 70 in the present embodiment.
[0045]
The support member 8 is made of aluminum, has a shape obtained by combining a cylindrical shape and a rectangular parallelepiped shape, and is provided in a space between the housing 6 and the cover 7. Further, as shown in FIG. 2, the support member 8 supports the control unit 3 on the surface on the steering side in the axial direction, and is fixed to the inner wall of the housing 6 on the surface on the side opposite to the steering. Further, the support member 8 is provided with a magnetism collecting ring fixing portion 23 a having a magnetism collecting ring 23 provided on the inner peripheral surface. Further, the support member 8 supports the output shaft 52 via the bearing 11. Further, the support member 8 has a contact portion 81 that contacts the inner wall of the housing 6. The back surface side of the surface of the support member 8 of the contact portion 81 to which the switching transistor 32 is fixed is in contact with the housing 6. Further, as shown in FIG. 4 (b), the support member 8 has a connector 15 having a power terminal for connection to a battery (not shown) and a signal terminal for inputting a vehicle speed signal or the like. Is fixed.
[0046]
Further, as shown in FIG. 3, the support member 8 is accommodated in a space between the housing 6 and the cover 7 in a state where the control unit 3 is supported.
[0047]
[Effect of the first embodiment]
Since the motor terminal 41 of the electric power steering apparatus 1 of the present embodiment is fixed to the brush holder 43a that is floated by the rubber mount 43b, the vibration of the brush 43 is transmitted, but the flexible first Since it is connected to the control board 31 via the second pigtail 19, the vibration transmitted to the motor terminal 41 can be absorbed by the second pigtail 19. Therefore, it is possible to suppress the vibration transmitted to the motor terminal 41 from being transmitted to the control board 31. Thereby, since it can suppress that the vibration which generate | occur | produces with the brush 43 is transmitted to the housing 6, it can suppress that noise generate | occur | produces. Furthermore, since it can suppress that a stress is applied to the connection part connected with the board terminal 37 of the control board 31 by solder, the burst of the solder which connects the control board 31 and the board terminal 37 can be suppressed. Therefore, the reliability of the electric power steering device 1 can be improved.
[0048]
Further, since the board terminal 37 is positioned by being fixed to the resin member 37 a fixed to the end frame 70 with screws, the board terminal 37 can be easily connected to the control board 31.
[0049]
Furthermore, one end of the second pigtail 19 is joined to the motor terminal 41 and the other end is joined to the board terminal 37 by caulking, so that the control unit 3 and the electric motor 4 can be electrically connected easily and inexpensively. Can be made.
[0050]
[Second Embodiment]
FIG. 8 is an enlarged view of an axial sectional view of the electric power steering apparatus 1. 9 is a cross-sectional view taken along arrow IX-IX in FIG. Here, the same parts as those in the first embodiment are omitted, and only different parts will be described.
[0051]
In the present embodiment, as shown in FIGS. 8 and 9, the second pigtail 19 and the motor terminal 41 are electrically connected to the control unit 3 and the electric motor 4 via the power feeding connector 60.
[0052]
The other end of the second pigtail 19 is joined to the power supply connector 60 by caulking. The power feeding connector 60 is electrically connected by being fitted into the motor terminal 41. The resin member 37a is fixed to the support member 8 with screws.
[0053]
In the present embodiment, since the other end of the second pigtail 19 is electrically connected to the motor terminal 41 via the power supply connector 60, by fitting the power supply connector 60 to the motor terminal 41, Since it can be joined, it is not necessary to solder. Thereby, the improvement of an assembly | attachment property can be aimed at.
[0054]
[Third Embodiment]
FIG. 10 is an axial cross-sectional view of the electric power steering apparatus 1. FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line II in FIG. Here, the same parts as those in the first embodiment are omitted, and only different parts will be described.
[0055]
In this embodiment, as shown in FIGS. 10 and 11, the second pigtail 19 is solidified by a heat-meltable member such as wax, for example, without using the resin member 37a in the first and second embodiments. Thus, the rigidity is increased and the substrate terminal 37 is positioned. Further, after the control board 31 and the board terminal 37 are connected, the hot melt member solidified in the second pigtail 19 is softened by energizing the control unit 3 and the electric motor 4. Then, the softened heat-meltable member is removed by suction. Thereby, since the rigidity of the 2nd pigtail 19 can be made low, the vibration of the motor terminal 41 can be absorbed by the 2nd pigtail 19.
[0056]
In this embodiment, the heat-meltable member solidified in the second pigtail 19 is softened by energizing between the control unit 3 and the electric motor 4, but the energizing current is increased. The hot melt member may be vaporized. Thereby, the rigidity of the 2nd pigtail 19 can be made lower. Furthermore, by evaporating the hot-melt member, it is not necessary to suck and remove the hot-melt member.
[0057]
In the first to third embodiments described above, the control unit 3 and the electric motor 4 are electrically connected by the board terminal 37, the second pigtail 19, and the motor terminal 41. It may be electrically connected only by the pigtail 19.
[0058]
In the first and second embodiments, the second pigtail 19 is used, but any flexible electrically conductive material such as a covered wire may be used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an axial sectional view of an electric power steering apparatus. (First embodiment)
FIG. 2 is an axial sectional view taken along an input shaft and an output shaft of the electric power steering apparatus. (First embodiment)
FIG. 3 is an axial sectional view showing a control unit and a support member in FIG. 2; (First embodiment)
4A is a front view of a control unit, and FIG. 4B is a side view of FIG. 4A. (First embodiment)
FIG. 5 is a radial cross-sectional view of a part of the electric power steering apparatus. (First embodiment)
FIG. 6 is an enlarged view of a portion of FIG. (First embodiment)
7 is a cross-sectional view taken along arrow VII-VII in FIG. 6; (First embodiment)
FIG. 8 is an enlarged view of an axial sectional view of the electric power steering apparatus. (Second Embodiment)
9 is a cross-sectional view taken along arrow IX-IX in FIG. (Second Embodiment)
FIG. 10 is an enlarged view of an axial sectional view of the electric power steering apparatus. (Third embodiment)
11 is a cross-sectional view taken along the line II in FIG. (Third embodiment)
[Explanation of symbols]
1 ... Electric power steering device,
2 ... Torque sensor,
3 ... control part,
4 ... Electric motor,
5 ... Power transmission part,
6 ... Housing,
7 ... Cover,
8: Support member,
19 ... The second pigtail,
37 ... Board terminal,
37a ... resin member,
41 ... Motor terminal,
60: Power feeding connector.

Claims

A control unit for determining a steering assist force for assisting the steering force based on a steering force applied to the steering shaft; and an electric motor for applying the steering assist force determined by the control unit to the steering shaft; A brush for supplying power to the electric motor, a brush holder for holding the brush, and an outer frame for housing the control unit and the electric motor,
The control unit controls a current flowing through the electric motor according to the steering assist force, the brush holder is floated by a rubber mount, and is electrically connected between the control unit and the brush of the electric motor. is connected, is and feed line for supplying the current to the electric motor, all provided within the outer frame, Ri and flexible der,
One end of the power supply line is joined to a first terminal connected to the control board of the control unit,
The first terminal is positioned and fixed to a resin member fixed to the outer frame,
The other end of the power supply line is joined to a second terminal connected to the electric motor, and the power supply line is joined only by caulking to the first terminal or the second terminal. Electric power steering device.

A control unit for determining a steering assist force for assisting the steering force based on a steering force applied to the steering shaft; and an electric motor for applying the steering assist force determined by the control unit to the steering shaft; A brush for supplying power to the electric motor, a brush holder for holding the brush, and an outer frame for housing the control unit and the electric motor,
The control unit controls a current flowing through the electric motor according to the steering assist force, the brush holder is floated by a rubber mount, and is electrically connected between the control unit and the brush of the electric motor. All of the feeder lines that are connected and for supplying the electric current to the electric motor are provided in the outer frame and are flexible,
The power supply line is a conductive wire made of only a net-like electrically conductive material, and is solidified by a heat-meltable member, and the heat-meltable member softens when the current flows through the power supply line. An electric power steering device.