JP2002331945A - 操舵補助装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 制御手段が電動モータ等の振動により共振す
るのを抑えることができ、よって異音がユーザに伝わる
のを防止することができる操舵補助装置を提供する。 【解決手段】 容器本体４ａと、その容器本体４ａに着
脱可能な蓋体としての本体カバー４ｂ及びサイドカバー
４ｃを有するＥＣＵ（制御手段）４において、操舵補助
用の電動モータ３の駆動制御を行うためのプリント回路
基板１２（電子回路）を内部に収容した容器本体４ａを
コラム組立体２に一体的に取り付けるとともに、本体カ
バー４ｂ及びサイドカバー４ｃの低温部分に防振部材６
を取り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動モータの回転
力を用いてドライバーの操舵動作を補助する操舵補助装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来の操舵補助装置の要部構成
を示す断面図である。図４において、従来の操舵補助装
置は、図示しない操舵輪に連結される操舵軸５０を回転
自在に支持するステアリングコラム５１ａと、このステ
アリングコラム５１ａを支持するハウジング５１ｂとを
有するコラム組立体５１を備えている。上記ハウジング
５１ｂには、操舵補助用の電動モータ５２とこれを駆動
制御する制御手段としての電子制御ユニット（以下、”
ＥＣＵ”ともいう）５３とが取り付けられている。ま
た、このハウジング５１ｂの内部には、上記操舵輪５０
と電動モータ５２との間に連結された減速機構やドライ
バーの操舵動作による操舵軸５０の回転トルク（操舵ト
ルク）を検出するトルクセンサが収容されており、上記
のＥＣＵ５３がトルクセンサの検出結果等に基づいて操
舵トルクに応じた操舵補助力を、電動モータ５２及び減
速機構により発生させるようになっている。

【０００３】上記ＥＣＵ５３は、箱体状の金属容器内に
所定の電子回路を収容したものであり、容器本体５３ａ
と、この容器本体５３ａに着脱可能な蓋体としての本体
カバー５３ｂ及びサイドカバー５３ｃとを備えている
（図５（ａ）及び（ｂ）も参照）。上記容器本体５３ａ
は、一端部が開口した有底ケースにより構成されたもの
であり、ボルト５４によりハウジング５１ｂに一体的に
取り付けられている。また、この容器本体５３ａの内部
には、上記電動モータ５２の駆動制御に必要なマイコン
５６ａ、ＩＣ５６ｂ、ＦＥＴ５６ｃ等の電子部品を実装
したプリント回路基板５６が取り付けられている。

【０００４】上記本体カバー５３ｂは、容器本体５３ａ
の一端開口部を覆った状態で、例えばボルト（図示せ
ず）により容器本体５３ａに固定されている。また、こ
の本体カバー５３ｂには、図５（ｂ）に示す切り欠き５
３ｂ２が設けられており、当該本体カバー５３ｂによっ
て容器本体５３ａを閉塞したときでも、上記プリント回
路基板５６に接続された接続端子部５３ｄが容器本体５
３ａから外部に突出するのを許容している。この接続端
子部５３ｄには、上記のトルクセンサに接続されたリー
ド線（図示せず）がはんだ付けにて接続される。上記サ
イドカバー５３ｃは、接続端子部５３ｄの接続部を保護
するためのものであり、上記リード線が接続された後、
容器本体５３ａ及び本体カバー５３ｂに固定されてい
る。詳細には、サイドカバー５３ｃは、その爪部５３ｃ
１が本体カバー５３ｂに設けられた溝部５３ｂ１に挿入
された状態で、固定ボルト５５により容器本体５３ａに
固定されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の操舵補助装置では、コラム組立体５１のハ
ウジング５１ｂにＥＣＵ５３の容器本体５３ａを取り付
けていたので、電動モータ５２や上記減速機構で生じた
振動がハウジング５１ｂを経てＥＣＵ５３に伝わり、そ
のＥＣＵ５３の本体カバー５３ｂ及びサイドカバー５３
ｃを共振させることがあった。その結果、上記振動によ
る音が大きくなってドライバー等のユーザに異音として
伝わるという問題を生じた。特に、上記固定ボルト５５
の締付状態の低下に起因してサイドカバー５３ｃの容器
本体５３ａへの固定状態が低下している場合などでは、
サイドカバー５３ｃが本体カバー５３ｂに対してがたつ
いて上記異音が著しく大きくなることがあった。

【０００６】上記のような従来の問題点に鑑み、本発明
は、制御手段が電動モータ等の振動により共振するのを
抑えることができ、よって異音がユーザに伝わるのを防
止することができる操舵補助装置を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の操舵補助装置
は、操舵軸を回転自在に支持するステアリングコラム
と、このステアリングコラム及び操舵補助用の電動モー
タが取り付けられるとともに、前記操舵軸と前記電動モ
ータとの間に連結された減速機構を少なくとも収容する
ハウジングとを有するコラム組立体、及び前記電動モー
タの駆動制御を行う制御手段を備えた操舵補助装置であ
って、前記制御手段は、所定の電子回路が取り付けられ
た容器本体と、その容器本体に着脱可能な蓋体とを有
し、前記容器本体は、前記コラム組立体に取り付けら
れ、前記蓋体には、前記電子回路からの熱伝導が少ない
部分に、前記コラム組立体からの振動によって当該制御
手段が共振するのを防止する防振部材が取り付けられて
いることを特徴とするものである（請求項１）。

【０００８】上記のように構成された操舵補助装置で
は、上記防振部材を制御手段の蓋体に取り付けることに
より、電動モータ及び減速機構で生じた振動がコラム組
立体を経て制御手段に伝わったときでも、当該制御手段
が上記振動によって共振するのを抑えることができる。
しかも、上記蓋体の電子回路からの熱伝導が少ない部分
に防振部材を取り付けているので、当該制御手段の放熱
性を確保することができる。

【０００９】また、上記操舵補助装置（請求項１）にお
いて、前記蓋体が、前記容器本体に被せる本体カバー
と、少なくとも前記本体カバーに着脱可能に取り付けら
れる補助カバーとを備え、前記防振部材が、前記本体カ
バー及び補助カバーの両方のカバーにわたって取り付け
られていることが好ましい（請求項２）。この場合、防
振部材は上記振動によって本体カバー及び補助カバーが
共振するのを抑えることができるとともに、本体カバー
と補助カバーとのがたつきを防ぐことができる。

【００１０】また、上記操舵補助装置（請求項１または
２）において、前記防振部材が、前記蓋体の外側表面に
貼り付けられた防振ゴムにより構成されてもよい（請求
項３）。この場合、防振ゴムを上記蓋体の外側表面に貼
り付けることにより、制御手段が上記振動によって共振
するのを抑えることができるので、自動車等に搭載され
ている既存の操舵補助装置に対しても、その制御手段の
共振対策及び上記振動による異音対策を簡単に行うこと
ができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の操舵補助装置の好
ましい実施形態について、図面を参照しながら説明す
る。図１（ａ）は本発明の一実施形態に係る操舵補助装
置の要部構成を示す断面図であり、（ｂ）は同要部構成
を示す一部切欠断面図である。図において、本実施形態
の操舵補助装置には、上端に操舵輪（図示せず）が連結
される第１操舵軸１と、この第１操舵軸１を回転自在に
支持するとともに、車体側に取り付けるためのコラム組
立体２とが設けられている。コラム組立体２は、第１操
舵軸１を回転自在に支持する筒状のステアリングコラム
２ａと、このステアリングコラム２ａを支持するハウジ
ング２ｂと、車体側に取り付けられるブラケット２ｃと
を具備している。ハウジング２ｂには、操舵補助用の電
動モータ３と、この電動モータ３の駆動制御を行う制御
手段としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）４と
が取り付けられている。

【００１２】また、上記ハウジング２ｂの内部には、第
１操舵軸１の下端にトーションバー７を介して連結され
た第２操舵軸８と、上記第１操舵軸１と第２操舵軸８と
の相対的な回転変位量により操舵トルクを検出するトル
クセンサ９と、第２操舵軸８と電動モータ３との間に連
結された減速機構１０とが収容されている。この減速機
構１０には、電動モータ３の出力軸に連結されたウォー
ム軸１０ａと、第２操舵軸８に一体回転可能に嵌合さ
れ、ウォーム軸１０ａのウォームに噛み合うウォームホ
イール１０ｂとが含まれており、電動モータ３の回転を
減速して第２操舵軸８に伝達するよう構成されている。
第２操舵軸８の回転が、車輪に連結された例えばラック
ピニオン式の舵取機構にユニバーサルジョイントＪを介
して伝達される。

【００１３】上記ＥＣＵ４は、容器本体４ａと、この容
器本体４ａに着脱可能な蓋体としての本体カバー４ｂ及
びサイドカバー４ｃとを有するものであり、上記コラム
組立体２からの振動によって当該ＥＣＵ４が共振するの
を防止する防振部材６が上記本体カバー４ｂ及びサイド
カバー４ｃの所定部分に取り付けられている（図２及び
３も参照）。詳細にいえば、容器本体４ａは、一端部が
開口した金属製の有底ケースにより構成されたものであ
り、ボルト５によりハウジング２ｂに一体的に取り付け
られている。また、容器本体４ａには、上記電動モータ
３の駆動制御に必要な所定の電子回路としてのプリント
回路基板１２が取り付けられている。このプリント回路
基板１２には、例えば電動モータ３の制御を行うマイコ
ン１２ａ、同モータ３の駆動回路を構成するＩＣ１２
ｂ、及びＩＣ１２ｂに接続されたスイッチング素子とし
てのＦＥＴ１２ｃ等の電子部品が実装されている。この
プリント回路基板１２の背面（上記電子部品を実装した
面の裏面）側には、図示を省略したヒートシンクが取り
付けられており、上記電子部品で生じた熱を容器本体４
ａの底面４ａ１を経てハウジング２ｂ等に伝えて放熱さ
せたり、本体カバー４ｂに伝えてその外側表面から放熱
させるよう構成されている。

【００１４】上記本体カバー４ｂは、一端部が上記容器
本体４ａの一端開口部よりも若干大きい開口面積を有す
る金属製の有底ケースにより構成されたものであり、容
器本体４ａの一端開口部を覆った状態で、例えばボルト
（図示せず）により容器本体４ａに固定されている。こ
の本体カバー４ｂには、図２（ｂ）に示す切り欠き４ｂ
２が設けられており、当該本体カバー４ｂによって容器
本体４ａを閉塞したときでも、接続端子部４ｄが容器本
体４ａから外部に突出するのを許容している。また、本
体カバー４ｂには、図３（ａ）に示す切り欠き４ｂ３及
び４ｂ４が設けられており、当該本体カバー４ｂによっ
て容器本体４ａを閉塞したときでも、コネクタ部４ｅ及
び電源端子部４ｆが容器本体４ａから外部に突出するの
を許容している。

【００１５】上記接続端子部４ｄ、コネクタ部４ｅ、及
び電源端子部４ｆは、容器本体４ａ内で上記プリント回
路基板１２に接続されている。接続端子部４ｄには、上
記トルクセンサ９に接続されたリード線（図示せず）が
はんだ付けにて接続される。また、コネクタ部４ｅに
は、図外の車速センサ等に接続されたコネクタが連結さ
れ、電源端子部４ｆには、専用のプラグを介在して上記
電動モータ３用の電源が接続される。ＥＣＵ４は、トル
クセンサ９や車速センサ等の検出結果に基づいて、ドラ
イバーによる操舵動作に応じた操舵補助力を電動モータ
３及び減速機構１０により発生させることができる。

【００１６】上記サイドカバー４ｃは、少なくとも本体
カバー４ｂに着脱可能に取り付けられる補助カバーを構
成するものであり、上記リード線が接続端子部４ｄに接
続された後、容器本体４ａ及び本体カバー４ｂに固定さ
れて接続端子部４ｄの接続部を保護する。詳細には、サ
イドカバー４ｃは、当該サイドカバー４ｃの一部分を折
り曲げ加工により形成した爪部４ｃ１を本体カバー４ｂ
に設けられた溝部４ｂ１に挿入した状態で、固定ボルト
１１により容器本体４ａに固定されている。

【００１７】上記防振部材６は、例えば厚さ３〜４ｍｍ
程度の防振ゴムにより構成されたものであり、本体カバ
ー４ｂ及びサイドカバー４ｃの上記プリント回路基板１
２からの熱伝導が少ない低温部分に接着剤等で貼り付け
られている。具体的にいえば、図２（ａ）及び（ｂ）に
示すように、防振部材６は、本体カバー４ｂの外側表面
のうち、上記マイコン１２ａ、ＩＣ１２ｂ、及びＦＥＴ
１２ｃ等に電力が供給されたときに熱を発生する発熱部
品からの熱により発熱し難い部分である、サイドカバー
４ｃ側の半面に取り付けられている。これにより、ＥＣ
Ｕ４の放熱性を確保した状態で、ＥＣＵ４の固有振動数
を変更することができ、当該ＥＣＵ４が上記電動モータ
３及び減速機構１０で生じた振動によって共振するのを
抑えることができる。さらに、本体カバー４ｂ及びサイ
ドカバー４ｃの両方のカバーにわたって防振部材６を取
り付けているので、例えば長時間の使用によって上記固
定ボルト１１の締付状態が低下しサイドカバー４ｃの容
器本体４ａへの固定状態が低下したときでも、防振部材
６が本体カバー４ｂとサイドカバー４ｃとのがたつきを
防ぐことができる。

【００１８】以上のように、本実施形態の操舵補助装置
では、ＥＣＵ４の本体カバー４ｂ及びサイドカバー４ｃ
に取り付けた防振部材６によって、当該ＥＣＵ４が上記
電動モータ３及び減速機構１０で生じた振動によって共
振するのを抑えることができるので、上記振動による音
が大きくなるのを防ぐことができ、ドライバー等のユー
ザに異音として伝わるのを防止することができる。しか
も、本体カバー４ｂ及びサイドカバー４ｃの低温部分に
防振部材６を取り付けているので、ＥＣＵ４の放熱性を
確保することができる。

【００１９】また、本実施形態では、本体カバー４ｂ及
びサイドカバー４ｃの両方のカバーにわたって防振部材
６を取り付けて、上記振動によって本体カバー４ｂ及び
サイドカバー４ｃが共振するのを抑えるとともに、本体
カバー４ｂとサイドカバー４ｃとのがたつきを防ぐよう
にしているので、振動による音が大きくなるのをさらに
抑制することができ、異音としてユーザに伝わるのをよ
り効果的に防止することができる。また、本実施形態で
は、本体カバー４ｂ及びサイドカバー４ｃの外側表面に
貼り付けた防振ゴムにより防振部材６を構成しているの
で、自動車等に搭載されている既存の操舵補助装置に対
しても、そのＥＣＵ４の共振対策及び上記振動による異
音対策を簡単に行うことができる。

【００２０】ここで、本発明の発明者等が実施した検証
試験の結果を表１及び表２に示す。この検証試験では、
下記の試験品Ｎｏ．１〜３と比較品とを用意して、この
発明の防振部材６による共振対策の効果及びＥＣＵ４の
放熱性の確保について調べた。試験品Ｎｏ．１は、図２
（ａ）に示したように、本体カバー４ｂのサイドカバー
４ｃ側の上側半面に防振部材６を取り付けた本発明の相
当品であり、防振部材６として図２（ａ）及び（ｂ）
に”Ｈ”、”Ｌ１”、”Ｌ２”、及び”Ｌ３”にて示し
た寸法がそれぞれ３８ｍｍ、８０ｍｍ、３０ｍｍ、及び
３０ｍｍである厚さ３ｍｍの防振ゴムを本体カバー４ｂ
及びサイドカバー４ｃに取り付けたものである。また、
試験品Ｎｏ．２は、上記寸法の防振ゴムを本体カバー４
ｂのサイドカバー４ｃと反対側の下側半面に防振部材６
を取り付けたものであり、試験品Ｎｏ．３は、上記”
Ｈ”寸法を７５ｍｍに変更して、防振ゴムを本体カバー
４ｂの上下全面にわたって取り付けたものである。ま
た、比較品は、防振部材６を取り付けていない従来相当
品である。

【００２１】表１に結果を示す共振対策の検証試験で
は、電動モータ３を回転させてハウジング２ｂから１５
０ｍｍ離れた位置での騒音（ノイズ）を測定した。ま
た、表２に示す放熱性の検証試験では、電動モータ３を
１時間連続運転した後、本体カバー４ｂ、マイコン１２
ａ、ＩＣ１２ｂ、及びＦＥＴ１２ｃの各表面に温度計の
感温部を接触させて各表面温度を測った。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【表２】

【００２４】表１に示されるように、防振部材６を本体
カバー４ｂの全面に取り付けた試験品Ｎｏ．３が共振対
策によるノイズの低減効果が最大なものであった。とこ
ろが、表２から明らかなように、この試験品Ｎｏ．３で
は、防振部材６を本体カバー４ｂの全面に取り付けてい
たので、ＥＣＵ４の放熱性が損なわれてマイコン１２
ａ、ＩＣ１２ｂ、及びＦＥＴ１２ｃの表面温度の上昇も
最大であり、長時間の使用や周囲温度によってはこれら
の電子部品に破損を生じることが懸念される。また、表
１から明らかなように、同じ大きさの防振部材６を取り
付けたものでも、本体カバー４ｂ及びサイドカバー４ｃ
の両方のカバーにわたって防振部材６を取り付けた試験
品Ｎｏ．１の方が、防振部材６を本体カバー４ｂにのみ
取り付けた試験品Ｎｏ．２よりもノイズの低減効果が大
きく、さらには表２の比較品の結果から明らかなよう
に、試験品Ｎｏ．１はＥＣＵ４の放熱性を全く損なって
いない。すなわち、本発明品は、ＥＣＵ４の放熱性を確
保することができるとともに、上記振動によるＥＣＵ４
の共振を抑えて異音の発生を抑制できることが確認され
た。

【００２５】尚、上記の説明では、上記サイドカバー４
ｃを有するＥＣＵ４に防振部材６を取り付ける構成につ
いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、コラム組立体２に一体的に取り付けられたＥＣＵ４
の蓋体の低温部分に防振部材６を取り付けることによ
り、ＥＣＵ４の放熱性を確保するとともに、当該ＥＣＵ
４の固有振動数を変更して上記振動によって共振が発生
するのを抑えることができるものであれば何等限定され
ない。例えば本体カバー４ｂの内側表面の低温部分に金
属製の防振部材６を取り付けてもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上のように構成された本発明は以下の
効果を奏する。請求項１の操舵補助装置によれば、上記
制御手段の蓋体の低温部分に防振部材を取り付けている
ので、制御手段の放熱性を確保することができるととも
に、電動モータ及び減速機構で生じた振動が上記コラム
組立体を経て伝わったときでも、その振動により制御手
段が共振するのを抑えることができる。その結果、電動
モータ等での振動による音が大きくなるのを防ぐことが
でき、ドライバー等のユーザに異音として伝わるのを防
止することができる。

【００２７】請求項２の操舵補助装置によれば、防振部
材が本体カバーと補助カバーとのがたつきを防いだ状態
で、それらの本体カバー及び補助カバーが上記振動によ
って共振するのを抑えることができるので、その振動に
よる音が大きくなるのをさらに抑制することができ、異
音としてユーザに伝わるのをより効果的に防止すること
ができる。

【００２８】請求項３の操舵補助装置によれば、防振ゴ
ムを上記蓋体の外側表面に貼り付けることにより、制御
手段が上記振動によって共振するのを抑えることができ
るので、自動車等に搭載されている既存の操舵補助装置
に対しても、その制御手段の共振対策及び上記振動によ
る異音対策を簡単に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の一実施形態に係る操舵補助装
置の要部構成を示す断面図であり、（ｂ）は同要部構成
を示す一部切欠断面図である。

【図２】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ図１に示した電
子制御ユニット及び防振部材の正面図及び上面図であ
る。

【図３】（ａ）及び（ｂ）は、ぞれぞれ図２に示した電
子制御ユニット及び防振部材の底面図及び側面図であ
る。

【図４】従来の操舵補助装置の要部構成を示す断面図で
ある。

【図５】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ図４に示した電
子制御ユニットの正面図及び上面図である。

【符号の説明】

１ 第１操舵軸 ２ コラム組立体 ２ａ ステアリングコラム ２ｂ ハウジング ３ 電動モータ ４ 電子制御ユニット（制御手段） ４ａ 容器本体 ４ｂ 本体カバー ４ｃ サイドカバー（補助カバー） ６ 電動モータ ８ 第２操舵軸 １０ 減速機構 １２ プリント回路基板（電子回路）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 洋二 大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋 精工株式会社内 Ｆターム(参考） 3D033 CA04 CA05 CA21 3J048 AA01 AD16 BA11 EA21

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】操舵軸を回転自在に支持するステアリング
   コラムと、このステアリングコラム及び操舵補助用の電
   動モータが取り付けられるとともに、前記操舵軸と前記
   電動モータとの間に連結された減速機構を少なくとも収
   容するハウジングとを有するコラム組立体、及び前記電
   動モータの駆動制御を行う制御手段を備えた操舵補助装
   置であって、 前記制御手段は、所定の電子回路が取り付けられた容器
   本体と、その容器本体に着脱可能な蓋体とを有し、 前記容器本体は、前記コラム組立体に取り付けられ、 前記蓋体には、前記電子回路からの熱伝導が少ない部分
   に、前記コラム組立体からの振動によって当該制御手段
   が共振するのを防止する防振部材が取り付けられている
   ことを特徴とする操舵補助装置。
2. 【請求項２】前記蓋体が、前記容器本体に被せる本体カ
   バーと、少なくとも前記本体カバーに着脱可能に取り付
   けられる補助カバーとを備え、 前記防振部材が、前記本体カバー及び補助カバーの両方
   のカバーにわたって取り付けられていることを特徴とす
   る請求項１記載の操舵補助装置。
3. 【請求項３】前記防振部材が、前記蓋体の外側表面に貼
   り付けられた防振ゴムにより構成されていることを特徴
   とする請求項１または２記載の操舵補助装置。