FR2950495A1

FR2950495A1 - Dispositif moteur de dispositif de direction assistee

Info

Publication number: FR2950495A1
Application number: FR1051776A
Authority: FR
Inventors: Isao Sonoda; Yoshihito Asao
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-09-24
Filing date: 2010-03-12
Publication date: 2011-03-25
Anticipated expiration: 2030-03-12
Also published as: US20110067945A1; JP5603045B2; DE102010011503A1; US8304944B2; CN102030031A; JP2011068204A; FR2950495B1; CN102030031B

Abstract

Dans le dispositif de l'invention, une première région d'extrémité d'un arbre de rotation (27) d'un rotor (26) d'un moteur sans balai (25) est insérée dans un espace de carter du dispositif de commande (100), et est soutenue par un premier roulement (17) maintenu par un premier boîtier de roulement (16) qui est disposé sur un premier côté de surface d'une partie de base (12) d'un premier carter qui configure l'espace de carter du dispositif de commande, et une seconde extrémité est soutenue par un second roulement (22) maintenu par un second boîtier de roulement (21) qui est disposé dans un châssis de moteur (15) qui configure un espace de carter de moteur (101). Un dispositif de commande est disposé à l'intérieur de l'espace de carter du dispositif de commande.

Description

DISPOSITIF MOTEUR DE DISPOSITIF DE DIRECTION ASSISTEE ELECTRIQUE ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION Domaine de l'invention La présente invention concerne un dispositif moteur de dispositif de direction assistée électrique qui est monté sur un véhicule automobile pour assister l'effort d'un conducteur sur le volant de direction, par exemple.

Description de l'art connexe Les dispositifs de pompage classiques qui alimentent en huile les dispositifs de direction assistée électriques comprennent : un dissipateur de chaleur configuré selon une forme creuse en assemblant et fixant à un premier élément plat une première surface d'extrémité d'un second élément qui a une forme de cuve dans lequel une première surface d'extrémité est ouverte ; un moteur qui est monté en assemblant et fixant un châssis de moteur à une surface externe du premier élément ; une unité de pompage qui est montée sur une surface externe du second élément ; et une unité de commande qui est assemblée et fixée à une surface interne du second élément du dissipateur de chaleur où l'unité de pompage est disposée, et qui commande l'entraînement du moteur. Une première partie d'extrémité d'un arbre de rotation du moteur est maintenue en rotation par un premier roulement qui est disposé à l'intérieur du châssis de moteur, et une partie intermédiaire de celui-ci est maintenue en rotation par un second roulement qui est disposé dans une ouverture de pénétration qui est formée sur le premier élément. De plus, une seconde partie d'extrémité de l'arbre de rotation fait saillie à travers une ouverture de pénétration qui est formée sur le second élément ; et est reliée à un arbre d'entraînement de l'unité de pompage au moyen d'un accouplement de telle sorte que l'unité de pompage soit entraînée par l'arbre de rotation du moteur et fasse circuler l'huile (voir Document de brevet 1 : brevet japonais n° 3830006 (Gazette), par exemple). Dans les dispositifs de pompage classiques, une inclinaison se produit généralement dans un axe central de l'arbre de rotation, qui est déterminée par le premier roulement et le second roulement par rapport à un axe central de l'arbre d'entraînement de l'unité de pompage qui est montée sur la surface externe du second élément en raison d'un désalignement du noyau dû aux tolérances dimensionnelles et aux combinaisons de pièces, etc. Dans les dispositifs de pompage classiques, étant donné que la première partie d'extrémité de l'arbre de rotation du rotor est maintenue en rotation par le premier roulement qui est disposé à l'intérieur du châssis de moteur, et la partie intermédiaire est maintenue en rotation par le second roulement qui est disposé sur le premier élément, et une seconde région d'extrémité passe à travers le dissipateur de chaleur et fait saillie depuis l'ouverture de pénétration qui est formée sur le second élément, la longueur axiale entre le second roulement et l'accouplement qui est disposé sur la seconde extrémité de l'arbre de rotation est augmentée. La vibration de l'accouplement étant accrue, cela augmente la vibration de l'unité de pompage et réduit la fiabilité, ce qui pose un problème. Etant donné qu'un diamètre extérieur de la seconde région d'extrémité de l'arbre de rotation qui fait saillie vers l'extérieur à travers le second roulement est inférieur à un diamètre intérieur d'un anneau interne du second roulement, la rigidité de la seconde région d'extrémité de l'arbre de rotation est réduite, et il s'est produit un décalage de la réaction de vibration et de couple en raison de la résonance de torsion, réduisant la fiabilité, ce qui pose un problème. Afin de résoudre ce problème, il est concevable que le diamètre de la seconde région d'extrémité de l'arbre de rotation puisse être augmenté pour accroître la rigidité, mais, dans ce cas, il serait nécessaire d'augmenter le diamètre du second roulement, ce qui serait à l'origine de nouveaux problèmes tels que l'agrandissement du dispositif et l'augmentation de coût. Un autre problème est qu'un corps étranger peut pénétrer dans le dissipateur de chaleur par les espacements entre la seconde région d'extrémité de l'arbre de rotation et l'ouverture de pénétration qui est disposée sur le second élément, générant le court-circuit de l'unité de commande et réduisant la fiabilité.

Du fait de ces conditions, on a proposé des dispositifs de direction assistée électrique classiques dans lesquels un dispositif de commande est disposé dans un espace qui est réalisé en plaçant une première extrémité d'un premier carter et une première extrémité d'un second carter en contact l'une avec l'autre, un moteur est disposé à l'intérieur d'un châssis qui est monté sur une seconde extrémité du premier carter, un actionneur est disposé à une seconde extrémité du second carter, une première région d'extrémité d'un arbre de rotation du moteur est maintenue en rotation par un premier roulement qui est disposé dans une ouverture de pénétration qui est formée sur le second carter, une seconde partie d'extrémité de l'arbre de rotation est maintenue en rotation par un second roulement qui est disposé dans le châssis, et une première partie d'extrémité de l'arbre de rotation qui fait saillie vers l'extérieur à travers le premier roulement est reliée à un arbre d'entraînement de l'actionneur au moyen d'un accouplement (voir Document de brevet 2 : brevet japonais mis à l'inspection publique n° 2006-121857 (Gazette), par exemple). Dans les dispositifs de direction assistée électrique classiques, étant donné que l'actionneur est disposé à la seconde extrémité du second carter, et que son arbre d'entraînement est relié au moyen de l'accouplement à la première partie d'extrémité de l'arbre de rotation du moteur qui fait saillie vers l'extérieur à travers le premier roulement qui est disposé dans l'ouverture de pénétration qui est formée sur le second carter, la longueur axiale entre le premier roulement et l'accouplement qui est disposé sur la première extrémité de l'arbre de rotation est raccourcie. Ainsi, la vibration de l'accouplement est supprimée, réduisant la vibration de l'actionneur et augmentant la fiabilité. Les parties de l'arbre de rotation entre les premier et second roulements sont épaissies, permettant une augmentation de la rigidité de l'arbre de rotation sans augmenter les diamètres des premier et second roulements, en supprimant le décalage de réaction de la vibration et du couple dû à la résonance de torsion et permettant un accroissement de la fiabilité. De plus, étant donné que les deux extrémités de l'arbre de rotation sont maintenues par les premier et seconds roulements, un corps étranger est moins susceptible de pénétrer dans l'espace qui est réalisé en mettant la première extrémité du premier carter et la première extrémité du second carter en contact l'une avec l'autre, en supprimant les survenances de court-circuit du dispositif de commande et en augmentant la fiabilité.

Dans les dispositifs de direction assistée électrique classiques, étant donné que le premier roulement est inséré dans et maintenu par le boîtier de roulement du second carter depuis un premier côté de carter, une partie de paroi de positionnement axial de premier roulement du boîtier de roulement est positionnée entre le premier roulement et l'actionneur. Ainsi, étant donné qu'une distance entre le premier roulement et la première extrémité de l'arbre de rotation est étendue d'une distance équivalente à l'épaisseur de la partie de paroi de positionnement axial du premier roulement, la vibration de l'accouplement est accrue, accroissant la vibration de l'actionneur et générant des réductions de fiabilité, ce qui est désavantageux.

RESUME DE L'INVENTION La présente invention a pour objet de résoudre les problèmes ci-dessus et un objet de la présente invention consiste à fournir un dispositif moteur de dispositif de direction assistée électrique de haute fiabilité, compact et bon marché dans lequel un boîtier de roulement est disposé sur un premier côté de surface d'une partie de base pour raccourcir une longueur entre une partie d'accouplement sur une extrémité axiale d'un arbre de rotation qui fait saillie vers l'extérieur à travers un roulement qui est maintenu par le boîtier de roulement et le roulement. Afin de réaliser l'objet ci-dessus, un aspect de la présente invention propose un dispositif moteur de dispositif de direction assistée électrique comprenant : une partie de base plate sur un premier côté de surface de laquelle est disposé un premier boîtier de roulement ; une première partie de paroi périphérique tubulaire qui est disposée sur un second côté de surface de la partie de base et qui sert conjointement avec la partie de base à configurer un espace de carter de dispositif de commande ; une seconde partie de paroi périphérique tubulaire qui est disposée sur un côté opposé de la première partie de paroi périphérique depuis la partie de base ; un châssis de moteur cylindrique plancher qui est disposé sur un côté opposé de la seconde partie de paroi périphérique depuis la partie de base de manière à servir conjointement avec la seconde partie de paroi périphérique pour configurer un espace de carter de moteur, et sur une partie inférieure duquel est disposé un second boîtier de roulement ; un moteur comprenant : un stator comprenant : un noyau de stator qui est maintenu à l'intérieur du châssis de moteur ; et un enroulement de stator qui est monté dans le noyau de stator ; et un rotor qui est disposé en rotation sur un côté circonférentiel interne du stator de telle sorte qu'une première région d'extrémité d'un arbre de rotation soit insérée par l'espace de carter du dispositif de commande et soit soutenue par un premier roulement qui est maintenu par le premier boîtier de roulement, et qu'une seconde extrémité de l'arbre de rotation soit soutenue par un second roulement qui est maintenu par le second boîtier de roulement, une première extrémité de l'arbre de rotation qui fait saillie vers l'extérieur à travers le premier roulement constituant une partie d'accouplement ; et un dispositif de commande qui est disposé à l'intérieur de l'espace de carter du dispositif de commande et qui contrôle l'entraînement du moteur. Selon la présente invention, étant donné qu'un premier boîtier de roulement est disposé sur un premier côté de surface d'une partie de base, une partie de paroi du premier boîtier de roulement, qui positionne une position axiale d'un premier roulement, est présente sur un côté d'espace de carter du dispositif de commande de la partie de base. Ainsi, une distance entre une partie d'accouplement à une extrémité axiale de l'arbre de rotation qui fait saillie vers l'extérieur à travers le premier roulement et le premier roulement est raccourcie, supprimant la vibration de la partie d'accouplement, et permettant ainsi d'accroître la fiabilité. Une partie de l'arbre de rotation entre les premier et second roulements peut être épaissie et la rigidité de l'arbre de rotation accrue sans augmentation des diamètres des premier et second roulements, supprimant le décalage de réaction de la vibration et du couple dû à la résonance de torsion et permettant d'accroître la fiabilité, et permettant également des réductions de taille et de coût. De plus, étant donné que les deux extrémités de l'arbre de rotation sont maintenues par les premier et second roulements, un corps étranger est moins susceptible de pénétrer dans l'espace de carter du dispositif de commande, supprimant les survenances de court-circuit du dispositif de commande et accroissant la fiabilité.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est une perspective qui présente une configuration globale d'un dispositif de direction assistée électrique selon un mode de réalisation 1 de la présente invention ; la figure 2 est une coupe partielle qui présente la configuration globale du dispositif moteur de dispositif de direction assistée électrique selon le mode de réalisation 1 de la présente invention ; la figure 3 est une coupe qui présente une configuration d'un dispositif moteur de dispositif de direction assistée électrique selon le mode de réalisation 1 de la présente invention ; la figure 4 est un schéma qui présente un montage de cartes d'alimentation dans le dispositif moteur de dispositif de direction assistée électrique selon le mode de réalisation 1 de la présente invention ; la figure 5 est un schéma qui présente un montage d'une carte de commande dans le dispositif moteur de dispositif de direction assistée électrique selon le mode de réalisation 1 de la présente invention ; la figure 6 est un schéma de principe du dispositif moteur de dispositif de direction assistée électrique selon le mode de réalisation 1 de la présente invention ; et la figure 7 est une coupe qui présente une configuration d'un dispositif moteur de dispositif de direction assistée électrique selon un mode de réalisation 2 de la présente invention.

DESCRIPTION DETAILLEE DES MODES DE REALISATION PREFERES Mode de réalisation 1 La figure 1 est une perspective qui présente une configuration globale d'un dispositif moteur de dispositif de direction assistée électrique selon le mode de réalisation 1 de la présente invention. La figure 2 est une coupe partielle qui présente la configuration globale du dispositif moteur de dispositif de direction assistée électrique selon le mode de réalisation 1 de la présente invention. La figure 3 est une coupe qui présente une configuration d'un dispositif moteur de dispositif de direction assistée électrique selon le mode de réalisation 1 de la présente invention. La figure 4 est un schéma qui présente un montage de cartes d'alimentation dans le dispositif moteur de dispositif de direction assistée électrique selon le mode de réalisation 1 de la présente invention. La figure 5 est un schéma qui présente un montage d'une carte de commande dans le dispositif moteur de dispositif de direction assistée électrique selon le mode de réalisation 1 de la présente invention et la figure 6 est schéma de principe du dispositif moteur de dispositif de direction assistée électrique selon le mode de réalisation 1 de la présente invention. Sur la figure 1, un dispositif moteur de dispositif de direction assistée électrique 10 est monté sur un carter d'engrenages 2 dans lequel est logé un mécanisme réducteur de vitesse à vis sans fin 1, et est relié à un arbre à vis sans fin 3 au moyen d'un bossage 39 qui est décrit ci-après. Le couple issu d'un arbre de rotation 27 d'un moteur sans balai 25 (décrit ci-après) du dispositif moteur de dispositif de direction assistée électrique 10 est transmis à l'arbre à vis sans fin 3 au moyen du bossage 39 et est transmis à une roue à vis sans fin 4, de telle sorte que la vitesse de rotation de l'arbre à vis sans fin 3 est réduite. Ainsi, la configuration est telle que le couple issu de l'arbre de rotation 27 du moteur sans balai 25 est décéléré par le mécanisme réducteur de vitesse à vis sans fin 1 et transmis à un arbre de colonne de direction 5 afin d'assister l'effort de direction au niveau d'un volant de direction 6. Le couple issu de l'arbre de colonne de direction 5 est transmis au moyen d'un joint universel à un pignon d'une unité d'engrenages 7 qui forme un mécanisme d'engrenage à crémaillère, et est configuré de telle sorte qu'une crémaillère 8 qui s'engrène avec ce pignon est entraînée horizontalement.

On va ensuite expliquer la configuration détaillée du dispositif moteur de dispositif de direction assistée électrique 10 en faisant référence aux figures 2 et 3. Un dispositif moteur de dispositif de direction assistée électrique 10 comprend : un premier carter 11 qui est monté sur le carter d'engrenages 2 et qui configure un espace de carter de dispositif de commande 100 ; un second carter 14 qui est monté sur le premier carter 11 ; un châssis de moteur 15 qui est monté sur le second carter 14, et qui sert conjointement au second carter 14 à configurer un espace de carter de moteur 101 ; un moteur sans balai 25 qui est disposé à l'intérieur de l'espace de carter de moteur 101 ; un dispositif de commande qui est disposé à l'intérieur de l'espace de carter du dispositif de commande 100, et qui effectue le contrôle d'excitation du moteur sans balai 25 ; et un capteur de rotation 35 qui détecte une position de rotation d'un rotor 26 du moteur sans balai 25.

Le premier carter 11 est préparé en coulant sous pression un alliage d'aluminium, par exemple, et comprend : une partie de base plate 12 ; et une première partie de paroi périphérique tubulaire 13 qui est disposée de sorte à faire saillie de manière solidaire à partir d'un second côté de surface de la partie de base 12. Un premier boîtier de roulement 16 est formé sur un premier côté de surface d'une partie centrale de la partie de base 12. En particulier, le premier boîtier de roulement 16 est formé sur la partie de base 12 afin de permettre au premier roulement 17 d'être inséré à partir du premier côté de surface de la partie de base 12 et maintenu. Une saillie de positionnement de capteur de rotation 18 est disposée de sorte à faire saillie dans une forme cylindrique à partir de la première surface de la partie de base 12 de sorte à être coaxiale avec le premier boîtier de roulement 16. De plus, une première partie d'ergot 19 est disposée de sorte à faire saillie dans une forme cylindrique à partir de la première surface de la partie de base 12 de sorte à être coaxiale avec le premier boîtier de roulement 16 et de sorte à être radialement à l'extérieur de la saillie de positionnement du capteur de rotation 18. Le second carter 14, qui sert de seconde partie de paroi périphérique, est préparé de sorte à avoir une forme tubulaire en coulant sous pression un alliage d'aluminium, par exemple. Une seconde partie d'ergot 20 est disposée de sorte à faire saillie à partir d'une surface d'extrémité du second carter 14 dans une forme cylindrique.

Le châssis de moteur 15 est préparé de sorte à avoir un corps cylindrique plancher au moyen de fer, par exemple. Un second boîtier de roulement 21 est formé sur une partie centrale d'une partie inférieure du châssis de moteur 15 de sorte à permettre au second roulement 22 d'être inséré depuis l'intérieur. Le châssis de moteur 15 est ajusté sur la seconde partie d'ergot 20 et est monté sur le second carter 14 par fixation avec une vis, par exemple. Le moteur sans balai 25 est un moteur synchrone à aimant permanent qui comprend : un rotor 26 qui possède : un arbre de rotation 27 ; et un aimant permanent cylindrique 28 qui est ajusté sur et fixé sur l'arbre de rotation 27 ; et un stator 29 qui possède : un noyau de stator 30 qui est préparé en stratifiant et intégrant des plaques d'acier électromagnétiques ; et un enroulement de stator triphasé 31 qui est monté sur le noyau de stator 30 de sorte à ce qu'un isolant en résine 32 soit intercalé. Le stator 29 est monté sur le châssis de moteur 15 par ajustement par pression du noyau de stator 30 à l'intérieur du châssis de moteur 15. Le rotor 26 est monté en rotation de telle sorte qu'une première région d'extrémité de l'arbre de rotation 27 est insérée à travers l'espace de carter du dispositif de commande 100 et est soutenu par le premier roulement 17, et une seconde extrémité de l'arbre de rotation 27 est soutenue par le second roulement 22. L'aimant permanent 28 est disposé à l'intérieur du châssis de moteur 15 sur un côté circonférentiel interne du noyau de stator 30 afin de garantir un entrefer prédéterminé. L'aimant permanent 28 est magnétisé en six pôles circonférentiellement, par exemple, et l'enroulement de stator triphasé 31 est monté en étoile au moyen de bornes de connexion de moteur 34 qui sont moulées par insertion dans le support de borne en résine 33. Le capteur de rotation 35 comprend : un rotor de résolveur 36 qui sert de rotor de capteur qui est ajusté et fixé sur une partie de l'arbre de rotation 27 qui fait saillie à travers le premier roulement 17 ; et un stator de résolveur 37 qui est disposé de sorte à entourer le rotor de résolveur 36 en étant positionné grâce à la saillie de positionnement de capteur de rotation 18 et fixé à la première surface de la partie de base 12 par une vis (non représentée), etc. Bien que non représenté, un fil de signalisation issu du capteur de rotation 35 est conduit vers l'extérieur dans l'espace de carter du dispositif de commande 100 par une ouverture de pénétration qui a été ouverte à travers la partie de base 12, et est connecté électriquement à une carte de commande 40 qui est décrite ci-après, et une plaque en caoutchouc est disposée de sorte à couvrir l'ouverture de pénétration, empêchant la pénétration d'un corps étranger dans l'espace de carter du dispositif de commande 100 à travers l'ouverture de pénétration. Une bague 38 est préparée de sorte à présenter un corps annulaire en fer, et est intercalée sur une partie de l'arbre de rotation 27 entre le premier roulement 17 et le rotor de résolveur 36 de sorte à ajuster une position axiale du rotor de résolveur 36. Le bossage 39, qui constitue un accouplement, est fixé sur une partie d'accouplement 27a sur une première extrémité de l'arbre de rotation 27.

Le dispositif de commande possède : une carte de commande en résine époxy renforcée de fibres de verre 40 à travers laquelle est ouverte une ouverture d'insertion d'arbre de rotation 40a, et sur laquelle des composants électroniques tels qu'un CI de pilote 42a, etc., qui constituent un micro-ordinateur 41 et un circuit de commande de transistor à effet de champ (FET) 42 sont montés de manière à être répartis circonférentiellement de sorte à entourer l'ouverture d'insertion de l'arbre de rotation 40a ; des cartes d'alimentation céramiques 43 sur lesquelles ont été montés des éléments de puissance 44 tels que des transistors à effet de champ à semi-conducteur à oxyde métallique (MOSFET), etc., et des éléments de commutation à semi-conducteurs 45 ; et un panneau de distribution de puissance céramique 46 sur lequel ont été montés des éléments de commutation à semi-conducteurs 45. Une partie de borne 47 est une partie moulée en résine dans laquelle des conducteurs insérés 48 sont moulés par insertion. Un condensateur 49 qui absorbe les ondulations du courant électrique qui circule vers le moteur sans balai 25, et une bobine 50 qui absorbe le bruit sont montés sur la partie de borne 47. De plus, les secondes extrémités des éléments de commutation à semi-conducteurs 45 du panneau de distribution de puissance 46 sont connectées à un connecteur de bloc d'alimentation 51. Comme le montre la figure 4, trois cartes d'alimentation 43 qui correspondent aux phases respectives de l'enroulement de stator 31 sont montées sur une seconde surface de la partie de base 12 du premier carter 11 de sorte à être placées en contact immédiat avec la partie de base 12 de manière à être agencées dans une rangée circonférentiellement selon un pas angulaire uniforme afin d'entourer le premier boîtier de roulement 16. Comme le montre la figure 4, le panneau de distribution de puissance 46 est monté de telle sorte à être en contact immédiat avec la seconde surface de la partie de base 12 du premier carter 11. La carte de commande 40 est montée sur la partie de borne 47, et est disposée à l'intérieur de l'espace de carter du dispositif de commande 100 de telle sorte à être séparée d'une distance prédéterminée de la seconde surface de la partie de base 12 de telle sorte qu'un centre d'ouverture de l'ouverture d'insertion de l'arbre de rotation 40a soit aligné sur un axe central du premier boîtier de roulement 16. Ainsi, comme le montre la figure 5, la carte de commande 40 est disposée de telle sorte à être perpendiculaire à un axe central de l'arbre de rotation 27 qui est inséré à travers l'ouverture d'insertion de l'arbre de rotation 40a, et les composants électroniques tels que le CI (circuit intégré) de pilote 42a, etc., qui constituent le micro-ordinateur 41 et le circuit de commande du FET 42 sont agencés de telle sorte à être répartis circonférentiellement afin d'entourer l'arbre de rotation 27. La carte de commande 40, les cartes d'alimentation 43, le condensateur 49, la bobine 50, l'enroulement de stator 31, etc., sont connectés électriquement par insertion d'une borne de sortie de l'enroulement de stator 31, les conducteurs insérés 48, etc., dans une ouverture de pénétration 40b de la carte de commande 40 et en les soudant à un schéma de câblage (non représenté) de la carte de commande 40 afin de configurer un circuit électrique qui est représenté sur la figure 6.

Un dispositif moteur de dispositif de direction assistée électrique 10 qui est configuré de cette manière peut être monté en ajustant la première partie d'ergot 19 dans le carter d'engrenages 2 et en fixant la partie de base 12 sur le carter d'engrenages 2 au moyen d'une vis, etc. La partie d'accouplement 27a de l'arbre de rotation 27 est reliée à l'arbre à vis sans fin 3 au moyen du bossage 39. Le moteur sans balai 25 peut ainsi être activé et commandé par le dispositif de commande et entraîné en rotation. Ainsi, le couple issu de l'arbre de rotation 27 du moteur sans balai 25 est transmis à l'arbre à vis sans fin 3 au moyen du bossage 39, et est décéléré par le mécanisme réducteur de vitesse à vis sans fin 1 et transmis à un arbre de colonne de direction 5 afin d'assister l'effort de direction au niveau d'un volant de direction 6. Selon le mode de réalisation 1, un premier boîtier de roulement 16 est disposé sur une partie de base 12 qui constitue un premier carter 11 et un second boîtier de roulement 21 est disposé sur une partie inférieure d'un châssis de moteur 15. Un rotor 26 est monté en rotation de telle sorte qu'une première région d'extrémité d'un arbre de rotation 27 est insérée à travers un espace de carter de dispositif de commande 100 et est soutenue par un premier roulement 17 qui est maintenu par le premier boîtier de roulement 16, et une seconde extrémité de l'arbre de rotation 27 est soutenue par un second roulement 22 qui est maintenu par le second boîtier de roulement 21. Une distance entre une partie d'accouplement 27a sur la première extrémité de l'arbre de rotation 27 et un premier roulement 17 est ainsi raccourcie. Ainsi, la vibration d'un bossage 39 qui est fixé sur la partie d'accouplement 27a qui résulte de l'inclinaison de l'arbre de rotation 27 est réduite, supprimant la vibration d'un mécanisme réducteur de vitesse à vis sans fin 1. Les épaisseurs des parties de l'arbre de rotation 27 entre le premier roulement 17 et le second roulement 22 peuvent être également augmentées sans accroissement des diamètres du premier roulement 17 et du second roulement 22. Ainsi, les survenances du décalage de réponse de la vibration et du couple dues à la résonance de torsion générée par la rigidité insuffisante de l'arbre de rotation 27 sont supprimées. De plus, la nécessité d'accroître les diamètres du et aux accroissements de la taille du moteur de dispositif de direction assistée 10 d'être supprimés, permettant ainsi de un dispositif moteur de dispositif de direction assistée électrique 10 compact et bon marché. Etant donné que le premier boîtier de roulement 16 est disposé sur un premier côté de surface de la partie de base 12, une partie de paroi du premier boîtier de 30 roulement 16 qui détermine une position axiale du premier roulement 17 est positionnée sur un côté espace premier roulement 17 et du second roulement 22 est éliminée, roulement dispositif électrique réaliser permettant aux augmentations du coût du de carter de dispositif de commande 100 du premier roulement 17. Ainsi, étant donné qu'une distance entre le premier roulement 17 et la partie d'accouplement 27a est raccourcie d'une quantité proportionnée à la partie de paroi qui détermine la position axiale du premier roulement 17 n'étant plus présente entre le premier roulement 17 et la partie d'accouplement 27a de la première extrémité de l'arbre de rotation 27, la vibration du bossage 39 est réduite, supprimant en outre la vibration du mécanisme réducteur de vitesse à vis sans fin 1, et permettant d'améliorer la fiabilité. Etant donné qu'une bague 38 et un rotor de résolveur 36 sont ajustés sur les parties entre le bossage 39 de l'arbre de rotation 27 et le premier roulement 17, la rigidité d'une partie de l'arbre de rotation 27 qui fait saillie à partir du premier roulement 17 peut être accrue sans accroître le diamètre de la partie saillante en question. Etant donné que les fréquences de résonance du rotor 26 sont ainsi augmentées, les vibrations qui sont générées en raison de la résonance avec une période de commande du moteur sans balai 25 peuvent être éliminées. Etant donné qu'un résolveur présentant une haute résolution angulaire est utilisé comme capteur de rotation 35, la vitesse de rotation du rotor 26 peut être détectée avec grande précision. Etant donné que le rotor de résolveur 36 est monté sur l'arbre de rotation 27 à proximité immédiate du premier roulement 17, la vibration du rotor de résolveur 36 qui résulte de la vibration de l'arbre de rotation 27 peut être réduite, augmentant la précision de détection d'angle par le capteur de rotation 35, et permettant d'améliorer la sensation d'effort sur le volant.

Etant donné que le capteur de rotation 35 est monté sur la partie de base 12 et l'arbre de rotation 27 à partir d'un premier côté de surface (un côté proche du mécanisme réducteur de vitesse à vis sans fin 1) de la partie de base 12, l'angle monté du capteur de rotation 35 peut être ajusté depuis l'extérieur, permettant le réglage à zéro de l'angle de résolveur. Le capteur de rotation 35 est constitué d'un résolveur qui détecte l'angle à partir des changements de flux magnétique, mais une partie de base en aluminium 12 et un premier roulement en fer 17 sont intercalés entre le capteur de rotation 35 et les cartes d'alimentation 43. Ainsi, les effets magnétiques sur les cartes d'alimentation 43 et sur le capteur de rotation 35 issus des cartes d'alimentation 43 dus au câblage sur l'enroulement de stator 31 sont supprimés, augmentant la précision de détection d'angle du capteur de rotation 35. Etant donné qu'une carte de commande 40 qui constitue un dispositif de commande est disposée de sorte à être perpendiculaire à un axe central de l'arbre de rotation 27, qui est inséré à travers une ouverture d'insertion de l'arbre de rotation 40a et des composants électroniques tels qu'un CI de pilote 42a, etc., qui constituent un micro-ordinateur 41 et un circuit de commande de FET 42 sont agencés de manière à être répartis circonférentiellement de sorte à entourer l'arbre de rotation 27, la section transversale du dispositif moteur de dispositif de direction assistée électrique 10 perpendiculaire à l'arbre de rotation 27 peut être réduite, permettant d'augmenter le degré de liberté du montage du dispositif sur un véhicule automobile. Etant donné que les cartes d'alimentation 43 sont montées de manière à être en contact avec la partie de base 12, la chaleur qui est générée par les éléments de puissance 44 qui sont montés sur les cartes d'alimentation 43 est transférée à la partie de base 12, et émise depuis la surface avant de la partie de base 12, permettant de supprimer les hausses de température excessives dans les éléments de puissance 44. Ainsi, la partie de base 12 est préparée de manière à ce qu'une épaisseur prédéterminée correspondant aux exigences pour que la chaleur qui est générée dans les éléments de puissance 44 soit émise effectivement. L'épaisseur de la plaque de la partie de base 12 est une épaisseur suffisante pour former le premier boîtier de roulement 16, permettant au premier boîtier de roulement 16 d'être formé sans nouvelle augmentation de l'épaisseur de la partie de base 12.

Mode de réalisation 2 La figure 7 est une coupe qui présente une configuration d'un dispositif moteur de dispositif de direction assistée électrique selon le mode de réalisation 2 de la présente invention.

Sur la figure 7, un premier carter 11A est préparé en coulant sous pression un alliage d'aluminium, par exemple, et comprend : une partie de base plate 12A ; et une première partie de paroi périphérique tubulaire 13 qui est disposée de sorte à faire saillie de manière solidaire à partir d'un second côté de surface de la partie de base 12A. Un premier boîtier de roulement 16 est formé sur un premier côté de surface d'une partie centrale de la partie de base 12A. Une saillie de positionnement de capteur de rotation 18 est disposée de sorte à faire saillie dans une forme cylindrique à partir d'une seconde surface de la partie de base 12A de sorte à être coaxiale avec le premier boîtier de roulement 16. De plus, une première partie d'ergot 19 est disposée de sorte à faire saillie dans une forme cylindrique à partir de la première surface de la partie de base 12A de sorte à être coaxiale avec le premier boîtier de roulement 16. Un rotor de résolveur 36 est ajusté et fixé sur un arbre de rotation 27 à proximité immédiate du premier roulement 17 et un stator de résolveur 37 est disposé de sorte à entourer le rotor de résolveur 36 en étant positionné par la saillie de positionnement du capteur de rotation 18 et fixé à la seconde surface de la partie de base 12A par une vis (non représentée), etc. Un bossage 39 est fixé à une partie d'accouplement 27a sur la première extrémité de l'arbre de rotation 27. Par ailleurs, le reste de la configuration est configuré de manière similaire au mode de réalisation 1 ci-dessus. Dans un dispositif moteur de dispositif de direction assistée électrique 10A configuré de cette manière, parce qu'un capteur de rotation 35 est disposé à l'intérieur d'un espace de carter de dispositif de commande 100, la longueur de la saillie d'un arbre de rotation 27 à partir d'un premier roulement 17 peut être raccourcie. Ainsi, une distance entre le bossage 39 et le premier roulement 17 est encore raccourcie, réduisant la vibration du bossage 39 qui provient de l'inclinaison de l'arbre de rotation 27, et supprimant la vibration d'un mécanisme réducteur de vitesse à vis sans fin 1.

Etant donné que la longueur d'une partie de l'arbre de rotation 27 qui représente une partie de petit diamètre faisant saillie depuis le premier roulement 17 est raccourcie, et que les parties de l'arbre de rotation 27 entre le premier roulement 17 et le second roulement 22 peuvent être augmentées en diamètre, la rigidité de l'arbre de rotation 27 augmente. Puisque les fréquences de résonance du rotor 26 sont ainsi augmentées, les vibrations qui sont générées du fait de la résonance avec une période de commande du moteur sans balai 25 peuvent être éliminées. Une ouverture de pénétration destinée à conduire un fil de signalisation du capteur de rotation 35 dans l'espace de carter du dispositif de commande 100 n'est plus nécessaire, ce qui empêche la pénétration d'un corps étranger dans l'espace de carter du dispositif de commande 100. Le fil de signalisation du capteur de rotation 35 peut également être connecté électriquement à la carte de commande 40 facilement. Etant donné que la position axiale du rotor de résolveur 36 peut être positionnée grâce à l'arbre de rotation 27, une bague n'est plus nécessaire, ce qui permet de simplifier la configuration et de réduire les coûts proportionnellement. De plus, dans chacun des modes de réalisation ci-dessus, la présente invention est expliquée comme étant appliquée à une utilisation dans laquelle le dispositif moteur de dispositif de direction assistée électrique assiste l'effort de direction sur un volant de direction, mais l'utilisation de ce dispositif moteur de dispositif de direction assistée électrique n'est pas limitée à l'utilisation de l'assistance de l'effort de direction sur un volant de direction, et, par exemple, peut également être appliquée pour utiliser l'entraînement d'un dispositif de pompage de servodirection.

Dans chacun des modes de réalisation ci-dessus, une première partie de paroi périphérique qui sert conjointement avec une partie de base à configurer un espace de carter de dispositif de commande est préparée de manière solidaire avec la partie de base, et un premier carter peut n'être également constitué que par une partie de base, et une première partie de paroi périphérique préparée de manière solidaire avec un second carter qui constitue une seconde partie de paroi périphérique.

Dans chacun des modes de réalisation ci-dessus, les cartes d'alimentation sont constituées de cartes de circuit imprimé céramiques, mais les cartes d'alimentation peuvent également être des cartes de circuits imprimés métalliques. Dans ce cas, les éléments de puissance et les éléments de commutation à semi-conducteurs peuvent être montés sur les cartes de circuit imprimé métalliques en tant que puces nues ou des parties discrètes des éléments de puissance et des éléments de commutation à semi-conducteurs peuvent être montés sur les cartes de circuit imprimé métalliques.

Dans chacun des modes de réalisation ci-dessus, les éléments de puissance et les éléments de commutation à semi-conducteurs sont montés sur trois cartes d'alimentation, mais les éléments de puissance et les éléments de commutation à semi-conducteurs peuvent également être montés sur une seule carte d'alimentation. Dans chacun des modes de réalisation ci-dessus, l'enroulement de stator est expliqué comme étant monté en étoile, mais l'enroulement de stator peut également être monté en triangle. Dans chacun des modes de réalisation ci-dessus, un moteur synchrone à aimant permanent est utilisé, mais le moteur n'est pas limité à un moteur synchrone à aimant permanent étant donné qu'il peut être utilisé dans un dispositif de direction assistée électrique et qu'un moteur à induction peut être utilisé, par exemple. Un moteur qui n'utilise pas un aimant permanent est efficace étant donné que le flux de l'aimant qui interfère avec la commutation du circuit de puissance est éliminé. Dans chacun des modes de réalisation ci-dessus, un capteur de rotation est constitué d'un résolveur, mais un capteur de rotation qui utilise un élément Hall peut également être utilisé, par exemple. Dans le cas d'un capteur de rotation qui utilise un élément Hall, puisque de l'espace de montage peut être économisé par rapport à un capteur de rotation qui utilise un résolveur, des contraintes de dimensions et de forme de la carte de circuit imprimé peuvent être réduites lors du montage des cartes d'alimentation.

Claims

REVENDICATIONS1. Dispositif moteur de dispositif de direction assistée électrique, caractérisé en ce qu'il comprend : une partie de base plate (12, 12A) sur un premier côté de surface de laquelle un premier boîtier de roulement (16) est disposé ; une première partie de paroi périphérique tubulaire (13) qui est disposée sur un second côté de surface de ladite partie de base (12, 12A) et qui sert conjointement à ladite partie de base à configurer un espace de carter de dispositif de commande (100) ; une seconde partie de paroi périphérique tubulaire (14) qui est disposée sur un côté opposé de ladite première partie de paroi périphérique (13) depuis ladite partie de base (12, 12A) ; un châssis de moteur cylindrique plancher (15) qui est disposé sur un côté opposé de ladite seconde partie de paroi périphérique (14) depuis ladite partie de base (12, 12A) de manière à servir conjointement à ladite seconde partie de paroi périphérique pour configurer un espace de carter de moteur (101), et sur une partie inférieure duquel est disposé un second boîtier de roulement (21) ; un moteur (25) comprenant : - un stator (29) comprenant : un noyau de stator (30) qui est maintenu à l'intérieur dudit châssis de moteur (15) ; et un enroulement de stator (31) qui est monté dans ledit noyau de stator (30) ; et- un rotor (26) qui est disposé en rotation sur un côté circonférentiel interne dudit stator (29) de telle sorte qu'une première région d'extrémité d'un arbre de rotation (27) soit insérée par ledit espace de carter du dispositif de commande (100) et soit soutenue par un premier roulement (17) qui est maintenu par ledit premier boîtier de roulement (16), et qu'une seconde extrémité dudit arbre de rotation (27) soit soutenue par un second roulement (22) qui est maintenu par ledit second boîtier de roulement (21), une première extrémité dudit arbre de rotation (27) qui fait saillie vers l'extérieur à travers ledit premier roulement (17) constituant une partie d'accouplement (27a) ; et un dispositif de commande (40, 43, 46) qui est disposé à l'intérieur dudit espace de carter du dispositif de commande (100) et qui commande l'entraînement dudit moteur (25).
2. Dispositif moteur de dispositif de direction assistée électrique selon la revendication 1, qui comprend en outre un capteur de rotation (35) qui détecte une position de rotation dudit rotor (26) dudit moteur (25), Dans lequel un accouplement (39) qui est fixé à ladite partie d'accouplement (27a), un rotor de capteur (36) dudit capteur de rotation (35), et une bague (38) qui positionne une position axiale dudit rotor de capteur (36) sont ajustés sur une partie dudit arbre de rotation (27) qui fait saillie à travers ledit premier roulement (17) en séquence de ladite bague (38), duditrotor de capteur (36), et dudit accouplement (39) à partir d'un côté proche dudit premier roulement (17).
3. Dispositif moteur de dispositif de direction assistée électrique selon la revendication 1, qui comprend en outre un capteur de rotation (35) qui détecte une position de rotation dudit rotor (26) dudit moteur (25), dans lequel un accouplement (39) est fixé sur ladite partie d'accouplement (27a), et un rotor de capteur (36) dudit capteur de rotation (35) est ajusté sur une partie dudit arbre de rotation (27) sur un côté dudit premier roulement (17) près dudit espace de carter du dispositif de commande (100).
4. Dispositif moteur de dispositif de direction assistée électrique selon la revendication 1, qui comprend en outre un capteur de rotation (35) qui est disposé à proximité immédiate dudit premier roulement (17) et qui détecte une position de rotation dudit rotor (26) dudit moteur (25).
5. Dispositif moteur de dispositif de direction assistée électrique selon la revendication 4, dans lequel ledit capteur de rotation (35) est disposé sur ledit premier côté de surface de ladite partie de base (12).
6. Dispositif moteur de dispositif de direction 30 assistée électrique selon la revendication 4, dans lequel ledit capteur de rotation (35) est disposé surledit second côté de surface de ladite partie de base (12A).
7. Dispositif moteur de dispositif de direction assistée électrique selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel ledit capteur de rotation (35) est constitué d'un résolveur.
8. Dispositif moteur de dispositif de direction assistée électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel une carte de commande (40) qui constitue ledit dispositif de commande est disposée à l'intérieur dudit espace de carter du dispositif de commande (100) de telle sorte que ledit arbre de rotation (27) passe à travers celle-ci, de sorte à être perpendiculaire à un axe central dudit arbre de rotation (27), et de sorte à être séparée d'une distance prédéterminée de ladite seconde surface de ladite partie de base (12, 12A).