JP2007276740A

JP2007276740A - Electric power steering device

Info

Publication number: JP2007276740A
Application number: JP2006109135A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Kodama; 徹也児玉; Takeshi Senba; 剛仙波; Hideaki Kawada; 秀明川田; Seiichi Kobayashi; 誠一小林
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2006-04-11
Filing date: 2006-04-11
Publication date: 2007-10-25
Anticipated expiration: 2026-04-11
Also published as: CN101410289B; JP5011801B2; CN101410289A

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power steering device capable of certainly preventing electric noise between a control unit, and an electric motor and a torque sensor by making a connecting distance between both shortest; and minimizing electric loss by minimizing electric resistance. <P>SOLUTION: The electric power steering device comprises a steering column including a steering shaft 2 to which steering torque is transmitted, and an electric motor 5 transmitting steering assisting force to the steering shaft through a deceleration mechanism in a deceleration gear box 4. A control unit 19 including a circuit substrate on which a control circuit drive controlling the electric motor 5 is packed is installed on the deceleration gear box 4. Connecting terminals 5c, 5d of the electric motor 5 are electrically and directly connected to the control unit 19, and connecting terminals 15c to 15f of a torque sensor 15 included in the gear box 4 are electrically and directly connected. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、操舵トルクが伝達されるステアリングシャフトを内装するステアリングコラムと、該ステアリングコラムに減速ギヤボックス内の減速機構を介して操舵補助力を伝達する電動モータとを備えた電動パワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to an electric power steering apparatus including a steering column having a steering shaft to which a steering torque is transmitted, and an electric motor that transmits a steering assist force to the steering column via a reduction mechanism in a reduction gear box. .

従来の電動パワーステアリング装置としては、例えばラック軸が摺動自在に収容あるいは装着されるラックケース又はステアリングギヤボックスの一部にモータが収容され、前記モータを駆動制御する制御基板が収容されるハウジングがラックケース又はステアリングギヤボックスに形成され、ハウジングの開口に対向する底部に形成された取付ボスに前記開口から挿入された制御基板が当接されると、モータからハウジング内に突設されたモータ側接続端子に制御基板に設けられた基板接続端子が互いに接触して電気的に接続される電動パワーステアリング装置が提案されている（例えば特許文献１〜４参照）。 As a conventional electric power steering device, for example, a motor is housed in a rack case or a steering gear box in which a rack shaft is slidably housed or mounted, and a control board for driving and controlling the motor is housed. Is formed in the rack case or the steering gear box, and the control board inserted from the opening is brought into contact with the mounting boss formed on the bottom portion facing the opening of the housing, the motor protruding from the motor into the housing There has been proposed an electric power steering device in which board connection terminals provided on a control board are in contact with each other and electrically connected to side connection terminals (see, for example, Patent Documents 1 to 4).

特開２００５−３２９８６６号公報JP 2005-329866 A 特開２００５−３２９８６７号公報JP 2005-329867 A 特開２００５−３２９８６８号公報JP 2005-329868 A 特開２００５−３２９８６９号公報JP 2005-329869 A

しかしながら、上記特許文献１〜４に記載の従来例にあっては、ラックケース又はステアリングギヤボックスの一部にモータを収容する所謂ラック型電動パワーステアリング装置でモータ側接続端子を制御基板に設けられた基板側接続端子に互いに接触して電気的に接続されている構成を有するものであり、モータと制御基板との間に電気的接続線を介挿することなく直付けすることにより、モータ制御基板との間で配線長を最短として電気ノイズが乗ることを防止することができると共に、配線抵抗を少なくして電気的損失を低減することができるものであるが、モータを制御する制御基板にはステアリングシャフトに伝達されるトルクを検出するトルクセンサのトルク検出値を入力する必要があり、このトルクセンサは通常ラックケース又はステアリングギヤボックスより離れたステアリングホイール側に設置されており、このトルクセンサと制御基板との間に長い接続ケーブルを設ける必要があり、この接続ケーブルに電気ノイズが乗ると共に、電気抵抗が大きくなることにより電気的損失が大きくなるという未解決の課題がある。 However, in the conventional examples described in Patent Documents 1 to 4, a motor-side connection terminal is provided on a control board in a so-called rack-type electric power steering apparatus in which a motor is housed in a part of a rack case or a steering gear box. Motor control by directly connecting the motor and the control board without interposing an electrical connection line. It is possible to prevent electrical noise from getting to the board with the shortest wiring length and to reduce electrical resistance by reducing wiring resistance. Needs to input the torque detection value of the torque sensor that detects the torque transmitted to the steering shaft. Is installed on the side of the steering wheel away from the steering gear box, and it is necessary to provide a long connection cable between this torque sensor and the control board. Electric noise is placed on this connection cable and electrical resistance increases. As a result, there is an unsolved problem that electrical loss increases.

そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、制御ユニットと電動モータ及びトルクセンサの接続端子とを直付けすることにより、制御ユニットと電動モータ及びトルクセンサとの間の接続距離を最短として両者間で電気ノイズが乗ることを確実に防止することができると共に、電気抵抗を最小として電気的損失を最小限とすることが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している。 Therefore, the present invention has been made paying attention to the unsolved problems of the above-described conventional example, and by directly attaching the control unit and the connection terminals of the electric motor and the torque sensor, the control unit, the electric motor and the torque are connected. Provided is an electric power steering device that can reliably prevent electrical noise from being placed between the two with the shortest connection distance with the sensor, and can minimize electrical loss by minimizing electrical resistance. The purpose is to do.

上記目的を達成するために、請求項１に係る電動パワーステアリング装置は、操舵トルクが伝達されるステアリングシャフトを内装するステアリングコラムと、前記ステアリングシャフトに減速ギヤボックス内の減速機構を介して操舵補助力を伝達する電動モータとを備えた電動パワーステアリング装置であって、前記減速ギヤボックスに前記電動モータを駆動制御する制御回路を実装した制御基板を含む制御ユニットが装着され、該制御ユニットに前記電動モータの接続端子が電気的に直接接続されていると共に、前記減速ギヤボックスに内装されたトルクセンサの接続端子が電気的に直接接続されていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, an electric power steering apparatus according to a first aspect of the present invention includes a steering column having a steering shaft to which steering torque is transmitted, and a steering assist to the steering shaft via a reduction mechanism in a reduction gear box. An electric power steering apparatus comprising an electric motor for transmitting force, wherein a control unit including a control board mounted with a control circuit for driving and controlling the electric motor is mounted on the reduction gear box, and the control unit includes the control unit The connection terminal of the electric motor is directly connected electrically, and the connection terminal of the torque sensor built in the reduction gear box is directly connected electrically.

また、請求項２に係る電動パワーステアリング装置は、請求項１に係る発明において、前記減速ギヤボックスは高熱伝導性材料で構成されていることを特徴としている。
さらに、請求項３に係る電動パワーステアリング装置は、請求項２に係る発明において、前記減速ギヤボックスはアルミニューム、アルミニューム合金、マグネシウム及びマグネシウム合金の何れか１つをダイキャスト成形することにより構成されていることをと特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the electric power steering apparatus according to the first aspect, wherein the reduction gear box is made of a highly heat conductive material.
Furthermore, an electric power steering apparatus according to a third aspect is the invention according to the second aspect, wherein the reduction gear box is formed by die-casting any one of aluminum, aluminum alloy, magnesium and magnesium alloy. It is characterized by being.

さらにまた、請求項４に係る電動パワーステアリング装置は、請求項１乃至３の何れか１つに係る発明において、前記制御ユニットは、前記減速ギヤボックスとの接触面に放熱基板を備えていることを特徴としている。
なおさらに、請求項５に係る電動パワーステアリング装置は、請求項１乃至４の何れか１つに係る発明において、前記減速ギヤボックスは、前記電動モータの出力軸に連結されたウォームを収納するウォーム収納部と、前記ステアリングシャフトに連結されたウォームホイールを収納するウォームホイール収納部と、該ウォームホイール収納部と連接して前記トルクセンサを収納し且つステアリングコラムと連結するトルクセンサ収納部とを少なくとも有し、前記ウォーム収納部、ウォームホイール収納部及びトルクセンサ収納部の外周部に前記制御ユニットを装着する制御ユニット装着部が形成されていることを特徴としている。 Furthermore, according to a fourth aspect of the present invention, in the electric power steering apparatus according to any one of the first to third aspects, the control unit includes a heat dissipation board on a contact surface with the reduction gear box. It is characterized by.
Still further, according to a fifth aspect of the present invention, in the electric power steering device according to any one of the first to fourth aspects, the reduction gear box is a worm that houses a worm coupled to the output shaft of the electric motor. A storage unit; a worm wheel storage unit that stores a worm wheel connected to the steering shaft; and a torque sensor storage unit that is connected to the worm wheel storage unit and stores the torque sensor and is connected to a steering column. And a control unit mounting portion for mounting the control unit is formed on the outer periphery of the worm storage portion, the worm wheel storage portion, and the torque sensor storage portion.

また、請求項６に係る電動パワーステアリング装置は、請求項５に係る発明において、前記トルクセンサ収納部の先端をコラプス時のステアリングコラムの収縮ストッパとし、前記制御ユニット装着部に装着された制御ユニットの収縮ストッパ側端面位置が収縮ストッパよりウォームホイール収納部側に設定されていることを特徴としている。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an electric power steering apparatus according to the fifth aspect of the present invention, wherein the tip of the torque sensor storage portion is used as a shrinkage stopper for a steering column during a collapse, and the control unit is mounted on the control unit mounting portion. The shrinking stopper side end face position is set closer to the worm wheel storage part side than the shrinking stopper.

本発明によれば、制御ユニットを減速ギヤボックスに設けることにより、制御ユニットに電動モータの接続端子及びトルクセンサの接続端子を電気的に直接接続することができ、制御ユニットと電動モータ及びトルクセンサとの間の電気的接続長さを最短として、電気ノイズが乗ることを低減させることができると共に、配線抵抗を最小として電気的損失を低減することができるという効果が得られる。また、電動モータ及び制御ユニット間にモータハーネスを設ける必要がないので、モータハーネスから放射されるノイズが少なくなり、ラジオノイズに対する影響を軽減させることができるという効果も得られる。 According to the present invention, by providing the control unit in the reduction gear box, the connection terminal of the electric motor and the connection terminal of the torque sensor can be electrically connected directly to the control unit. As a result, it is possible to reduce the electric noise and the electrical loss by reducing the wiring resistance to the minimum. Moreover, since there is no need to provide a motor harness between the electric motor and the control unit, noise radiated from the motor harness is reduced, and an effect of reducing the influence on radio noise can be obtained.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態を右ハンドル車に適用した場合の一例を示す斜視図、図２は正面図、図３は左側面図、図４は平面図、図５及び図６は要部の分解斜視図である。
図１において、１はコラム型の電動パワーステアリング装置であり、ステアリングホイール（図示せず）に連結されたステアリングシャフト２を回転自在に内装するステアリングコラム３に、減速ギヤボックス４が連結され、この減速ギヤボックス４に、軸方向がステアリングコラム３の軸方向と直交する方向に延長されたブラシモータで構成される電動モータ５が配設されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing an example in which one embodiment of the present invention is applied to a right-hand drive vehicle, FIG. 2 is a front view, FIG. 3 is a left side view, FIG. 4 is a plan view, and FIGS. It is a disassembled perspective view of the principal part.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a column-type electric power steering device. A reduction gear box 4 is connected to a steering column 3 that rotatably houses a steering shaft 2 connected to a steering wheel (not shown). The reduction gear box 4 is provided with an electric motor 5 composed of a brush motor whose axial direction is extended in a direction perpendicular to the axial direction of the steering column 3.

ここで、ステアリングコラム３は、減速ギヤボックス４との連結部にコラプス時の衝撃エネルギを吸収して所定のコラプスストロークを確保する内管３ａ及び外管３ｂの２重管構造となっている。そして、ステアリングコラム３の外管３ｂ及び減速ギヤボックス４がアッパ取付ブラケット６及びロア取付ブラケット７によって車体側に取付けられている。ロアブラケット７は、車体側部材（図示せず）に取付けられる取付板部７ａと、この取付板部７ａの下面に所定間隔を保って平行に延長する一対の支持板部７ｂとで形成されている。そして、支持板部７ｂの先端が、減速ギヤボックス４の下端側即ち車体前方側に配設したカバー４ａに一体形成された支持部４ｂに枢軸７ｃを介して回動自在に連結されている。 Here, the steering column 3 has a double-pipe structure of an inner tube 3a and an outer tube 3b that secures a predetermined collapse stroke by absorbing impact energy at the time of collapse at a connecting portion with the reduction gear box 4. The outer tube 3 b and the reduction gear box 4 of the steering column 3 are attached to the vehicle body side by an upper mounting bracket 6 and a lower mounting bracket 7. The lower bracket 7 is formed by a mounting plate portion 7a attached to a vehicle body side member (not shown), and a pair of support plate portions 7b extending parallel to the lower surface of the mounting plate portion 7a at a predetermined interval. Yes. And the front-end | tip of the support plate part 7b is connected with the support part 4b integrally formed in the cover 4a arrange | positioned at the lower end side of the reduction gear box 4, ie, the vehicle body front side, via the pivot 7c so that rotation is possible.

また、アッパ取付ブラケット６は、車体側部材（図示せず）に取付けられる取付板部６ａと、この取付板部６ａに一体に形成された方形枠状支持部６ｂと、この方形枠状支持部６ｂに形成されたステアリングコラム３の外管３ｂを支持するチルト機構６ｃとを備えている。ここで、取付板部６ａは、車体側部材（図示せず）に取付けられる左右一対のカプセル６ｄと、これらカプセル６ｄに樹脂インジェクション６ｅによって固定された摺動板部６ｆとで構成され、衝突時にステアリングコラム３を車体前方に移動させる衝撃力が作用したときに、カプセル６ｄに対して摺動板部６ｆが車体前方に摺動して樹脂インジェクション６ｅが剪断され、その剪断荷重がコラプス開始荷重となるように構成されている。また、チルト機構６ｃのチルトレバー６ｇを回動させることにより、支持状態を解除することにより、ステアリングコラム３をロア取付ブラケット７の枢軸７ｃを中心として上下にチルト位置調整可能とされている。 The upper mounting bracket 6 includes a mounting plate portion 6a attached to a vehicle body side member (not shown), a rectangular frame-shaped support portion 6b integrally formed with the mounting plate portion 6a, and the rectangular frame-shaped support portion. And a tilt mechanism 6c that supports the outer tube 3b of the steering column 3 formed in 6b. Here, the mounting plate portion 6a is composed of a pair of left and right capsules 6d attached to a vehicle body side member (not shown), and a sliding plate portion 6f fixed to these capsules 6d by resin injection 6e. When an impact force that moves the steering column 3 forward is applied, the sliding plate portion 6f slides forward of the vehicle body relative to the capsule 6d and the resin injection 6e is sheared, and the shear load is the collapse start load. It is comprised so that it may become. Further, by rotating the tilt lever 6g of the tilt mechanism 6c and releasing the support state, the tilt position of the steering column 3 can be adjusted up and down around the pivot 7c of the lower mounting bracket 7.

また、ステアリングシャフト２は、図７に示すように、上端がステアリングホイール（図示せず）に連結される入力軸２ａと、この入力軸２ａの下端にトーションバー２ｂを介して連結されたトーションバー２ｂを覆う出力軸２ｃとで構成されている。 As shown in FIG. 7, the steering shaft 2 includes an input shaft 2a whose upper end is connected to a steering wheel (not shown), and a torsion bar connected to the lower end of the input shaft 2a via a torsion bar 2b. And an output shaft 2c covering 2b.

さらに、減速ギヤボックス４は、図５〜図７に示すように、高熱伝導性を有する材料例えばアルミニューム、アルミニューム合金、マグネシウム及びマグネシウム合金の何れか１つを例えばダイキャスト成型することにより形成されている。この減速ギヤボックス４は、電動モータ５の出力軸５ａに連接されたウォーム１１を収納するウォーム収納部１２と、このウォーム収納部１２の下側にその中心軸と直交する中心軸を有しウォーム１１に噛合するウォームホイール１３を収納するウォームホイール収納部１４と、このウォームホイール収納部１４の後方側に一体に同軸的に連結されたトルクセンサ１５を収納するトルクセンサ収納部１６と、ウォーム収納部１２の開放端面に形成された電動モータ５を取付けるモータ装着部１７と、トルクセンサ収納部１６の後端面に形成されたステアリングコラム３の前端部に形成された取付フランジ２ａを取付けるコラム取付部１８と、ウォーム収納部１２とウォームホイール収納部１４の一部に跨がってウォームホイール収納部１４及びトルクセンサ収納部１６の中心軸線と直交する平面内に形成された制御ユニット１９を装着する制御ユニット装着部２０とを備えている。そして、減速ギヤボックス４が、コラム取付部１８にステアリングコラム３の取付フランジ３ｃを当接させた状態でボルト１８ａによってステアリングコラム３に固定されている。 Further, as shown in FIGS. 5 to 7, the reduction gear box 4 is formed by die-casting, for example, any one of materials having high thermal conductivity such as aluminum, aluminum alloy, magnesium and magnesium alloy. Has been. The reduction gear box 4 has a worm housing part 12 for housing a worm 11 connected to the output shaft 5a of the electric motor 5, and a worm housing part 12 having a central axis perpendicular to the central axis below the worm housing part 12. The worm wheel storage part 14 for storing the worm wheel 13 meshing with the worm wheel 11, the torque sensor storage part 16 for storing the torque sensor 15 integrally and coaxially connected to the rear side of the worm wheel storage part 14, and the worm storage A motor mounting portion 17 for mounting the electric motor 5 formed on the open end surface of the portion 12 and a column mounting portion for mounting the mounting flange 2a formed on the front end portion of the steering column 3 formed on the rear end surface of the torque sensor storage portion 16. 18 and the worm wheel storage part 14 and the worm wheel storage part 14 across part of the worm wheel storage part 14 and And a control unit mounting section 20 for mounting the control unit 19 which is formed in a plane perpendicular to the center axis of the torque sensor accommodating portion 16. The reduction gear box 4 is fixed to the steering column 3 by a bolt 18a in a state where the mounting flange 3c of the steering column 3 is in contact with the column mounting portion 18.

ここで、トルクセンサ１５は、図７に示すように、ステアリングシャフト２の入力軸２ａ及び出力軸２ｃ間の捩じれ状態を磁気的に検出してステアリングシャフトに伝達された操舵トルクを一対の検出コイル１５ａ及び１５ｂで検出するように構成され、これら一対の検出コイル１５ａ及び１５ｂの巻き始め及び巻き終わりに夫々ステアリングコラム３の中心軸と直交する方向に平行に外部に突出する外部接続端子１５ｃ，１５ｄ及び１５ｅ，１５ｆが接続され、これら外部接続端子１５ｃ〜１５ｆの突出部が中央部でステアリングコラム３の中心軸と平行に折り曲げられてＬ字状に形成されている。 Here, as shown in FIG. 7, the torque sensor 15 magnetically detects the torsional state between the input shaft 2a and the output shaft 2c of the steering shaft 2 and transmits the steering torque transmitted to the steering shaft to a pair of detection coils. The external connection terminals 15c and 15d are configured to be detected by 15a and 15b and project outwardly in parallel to the direction perpendicular to the central axis of the steering column 3 at the start and end of winding of the pair of detection coils 15a and 15b, respectively. 15e and 15f are connected, and the protruding portions of the external connection terminals 15c to 15f are bent at the central portion in parallel with the central axis of the steering column 3 to form an L shape.

また、電動モータ５には、その取付フランジ部５ｂに近い位置における制御ユニット装着部２０に装着された制御ユニット１９に近接対向する位置に、内蔵するブラシに直結する接続端子としてのバスバー５ｃ及び５ｄが電動モータ５の軸心方向と直角な車体後方に向け且つステアリングコラム３の中心軸と略平行となるように突出形成されている。これらバスバー５ｃ及び５ｄの先端部に固定ネジを挿通する長孔５ｅが穿設されている。ここで、バスバー５ｃ及び５ｄの夫々は、図８に示すように、底部中央にアーマチュア挿通孔を有する合成樹脂製のブラシ支持体５ｆ内に互いに絶縁されて配設されて、２組のブラシ５ｇ，５ｈに個別に接続された円弧状導体部５ｉ及び５ｊと、これら円弧状導体部５ｉ及び５ｊの互いに対向する一端から外方に平行に延長する端子部５ｍ及び５ｎとから構成されている。そして、電動モータ５がその取付フランジ５ｂを減速ギヤボックス４のモータ装着部１７に、その出力軸５ａにウォーム１１を連結すると共に、バスバー５ｃ及び５ｄを車体後方に延長させて取付けられている。 The electric motor 5 has bus bars 5c and 5d as connection terminals directly connected to the built-in brush at positions close to and opposed to the control unit 19 mounted on the control unit mounting section 20 at a position close to the mounting flange section 5b. Is projected toward the rear of the vehicle body perpendicular to the axial direction of the electric motor 5 and substantially parallel to the central axis of the steering column 3. A long hole 5e through which a fixing screw is inserted is formed at the tip of these bus bars 5c and 5d. Here, as shown in FIG. 8, each of the bus bars 5c and 5d is insulated from each other in a synthetic resin brush support 5f having an armature insertion hole in the center of the bottom, and two sets of brushes 5g. , 5h, and arc-shaped conductor portions 5i and 5j individually connected to 5h, and terminal portions 5m and 5n extending in parallel outwardly from opposite ends of the arc-shaped conductor portions 5i and 5j. The electric motor 5 is mounted with its mounting flange 5b connected to the motor mounting portion 17 of the reduction gear box 4, the worm 11 connected to its output shaft 5a, and the bus bars 5c and 5d extending rearward of the vehicle body.

さらに、減速ギヤボックス４に形成された制御ユニット装着部２０は、図９を参照して明らかなように、ウォーム収納部１２とその下側のウォームホイール収納部１４の上部側とで平坦取付面２０ａが形成され、これとトルクセンサ収納部１６の上面に形成した平坦取付面２０ａと直交する平坦面２０ｂとで左側面から見てＬ字状に形成されている。また、モータ装着部１７の後端面にも平坦取付面２０ａと平行でこの平坦取付面より後方側位置に幅狭のフレーム取付面２０ｃが形成されている。そして、トルクセンサ収納部１６における平坦面２０ｂの左右方向の中央部からトルクセンサ１５の外部接続端子１５ｃ〜１５ｆが突出されている。 Furthermore, the control unit mounting portion 20 formed in the reduction gear box 4 is flatly mounted on the worm storage portion 12 and the upper side of the worm wheel storage portion 14 below the worm storage portion 12 as is apparent with reference to FIG. 20a is formed, and this and the flat mounting surface 20a formed on the upper surface of the torque sensor storage portion 16 are formed in an L shape when viewed from the left side. Further, a frame mounting surface 20c having a narrow width is formed on the rear end surface of the motor mounting portion 17 in parallel with the flat mounting surface 20a and at a position on the rear side of the flat mounting surface. And the external connection terminals 15c-15f of the torque sensor 15 protrude from the center part of the left and right direction of the flat surface 20b in the torque sensor storage part 16.

この制御ユニット装着部２０に装着される制御ユニット１９は、図５、図６及び図１０に示すように、電動モータ５を駆動制御する電界効果トランジスタ等のパワースイッチング素子で構成されるＨブリッジ回路やこのＨブリッジ回路のパワースイッチング素子を駆動するパルス幅変調回路等を実装し、平坦取付面２０ａに放熱グリースを介して直接固定する熱伝導率の高い金属製のパワー基板２３と、このパワー基板２３を囲繞する長方形枠状の合成樹脂製フレーム２４と、この合成樹脂製フレーム２４の正面に取付けられるトルクセンサ１５の外部接続端子１５ｃ〜１５ｆを直接挿通するスルーホール２５ａ〜２５ｄが穿設され、トルクセンサ１５からのトルク検出値や図示しない車速センサからの車速検出値に基づいて操舵補助電流指令値を算出し、この操舵補助電流指令値と電動モータ５に出力するモータ電流の検出値とに基づいて電流フィードバック制御を行ってパワー基板２３のパルス幅変調回路への電圧指令値を算出することにより、電動モータ５で発生させる操舵補助力を制御するマイクロコントロールユニット（ＭＣＵ）やその周辺機器を実装した制御基板２５と、パワー基板２３、合成樹脂製フレーム２４、制御基板２５を覆うカバー２６とで構成されている。 As shown in FIGS. 5, 6, and 10, the control unit 19 mounted on the control unit mounting unit 20 is an H bridge circuit configured by a power switching element such as a field effect transistor that drives and controls the electric motor 5. And a power board 23 made of metal having high thermal conductivity, which is mounted directly on the flat mounting surface 20a with heat radiation grease, and mounted with a pulse width modulation circuit for driving the power switching element of the H-bridge circuit. A synthetic resin frame 24 having a rectangular frame shape surrounding the frame 23, and through holes 25a to 25d through which the external connection terminals 15c to 15f of the torque sensor 15 attached to the front surface of the synthetic resin frame 24 are directly inserted, Based on the detected torque value from the torque sensor 15 and the detected vehicle speed value from a vehicle speed sensor (not shown), the steering assist current indicator A value is calculated, and current feedback control is performed based on the steering assist current command value and the detected value of the motor current output to the electric motor 5 to calculate a voltage command value to the pulse width modulation circuit of the power board 23. , A control board 25 on which a micro control unit (MCU) that controls steering assist force generated by the electric motor 5 and its peripheral devices are mounted, a power board 23, a synthetic resin frame 24, and a cover 26 that covers the control board 25. It consists of

ここで、合成樹脂製フレーム２４は、長方形枠状のフレーム本体２４ａと、このフレーム本体２４ａの左端における電動モータ５のバスバー５ｃ及び５ｄに対向する位置に突出形成された減速ギヤボックス４のフレーム取付面２０ｃに固定する取付板部２４ｂと、この取付板部２４ｂからＬ字状に突出された電動モータ５のバスバー５ｃ及び５ｄを電気的に接続する端子台２４ｃと、フレーム本体２４ａの右端における中央位置に配設されたバッテリ（図示せず）に接続される電源コネクタ２４ｄ及び車体の各部の制御機器とのデータの授受を行うＣＡＮなどのネットワークに接続する信号コネクタ２４ｅとが一体に構成されている。ここで、電源コネクタ２４ｄ及び信号コネクタ２４ｅの夫々は、これらに接続する外部の接続コネクタの挿入方向が車体の右側面側から行うように右端側に接続コネクタ挿入開口が形成されている。 Here, the synthetic resin frame 24 has a rectangular frame-shaped frame main body 24a and a frame attachment of a reduction gear box 4 that is formed to project at a position facing the bus bars 5c and 5d of the electric motor 5 at the left end of the frame main body 24a. A mounting plate portion 24b fixed to the surface 20c, a terminal block 24c for electrically connecting the bus bars 5c and 5d of the electric motor 5 projecting in an L shape from the mounting plate portion 24b, and a center at the right end of the frame body 24a A power connector 24d connected to a battery (not shown) disposed at a position and a signal connector 24e connected to a network such as a CAN for exchanging data with a control device of each part of the vehicle body are integrally configured. Yes. Here, each of the power connector 24d and the signal connector 24e is formed with a connection connector insertion opening on the right end side so that an insertion direction of an external connection connector connected thereto is performed from the right side of the vehicle body.

そして、上記構成を有する制御ユニット１９が、先ず、減速ギヤボックス４の制御ユニット装着部２０における平坦取付面２０ａのパワー基板２３の装着位置に放熱グリースを塗布してから、パワー基板２３を放熱グリース上に載置して平坦取付面２０ａにビス止めし、次いで、合成樹脂製フレーム２４を、パワー基板２３の周囲を囲繞するように平坦取付面２０ａ及びフレーム取付面２０ｃに載置する。そして、合成樹脂製フレーム２４の取付板部２４ｂを減速ギヤボックス４のフレーム取付面２０ｃに同様にビス止めする。その後又はその前に合成樹脂製フレーム２４の正面側に制御基板２５を、そのスルーホール２５ａ〜２５ｄにトルクセンサ１５の外部接続端子１５ｃ〜１５ｆを挿通させてからビス止めし、次いで外部接続端子１５ｃ〜１５ｆとスルーホール２５ａ〜２５ｄとを半田付けしてから最後にカバー２６を平坦面２５ａに装着する。 The control unit 19 having the above configuration first applies heat radiation grease to the mounting position of the power board 23 on the flat mounting surface 20a in the control unit mounting portion 20 of the reduction gear box 4, and then the power board 23 is moved to the heat radiation grease. The synthetic resin frame 24 is mounted on the flat mounting surface 20a and the frame mounting surface 20c so as to surround the periphery of the power board 23. Then, the mounting plate portion 24 b of the synthetic resin frame 24 is similarly screwed to the frame mounting surface 20 c of the reduction gear box 4. After or before that, the control board 25 is inserted on the front side of the synthetic resin frame 24, the external connection terminals 15c to 15f of the torque sensor 15 are inserted into the through holes 25a to 25d, and then screwed, and then the external connection terminal 15c. ˜15f and through holes 25a to 25d are soldered, and finally cover 26 is attached to flat surface 25a.

その後、ステアリングコラム３、ステアリングシャフト２、ウォーム１１、ウォームホイール１３を組立て、最後に電動モータ５を組付け、バスバー５ｃ及び５ｃを制御ユニット１９の端子台２４ｃにビス止めする。
このように、減速ギヤボックス４の制御ユニット装着部２０に制御ユニット１９を装着した状態で、制御ユニット１９のカバー２６の後端面位置と、減速ギヤボックス４の最後端位置でコラプス時のステアリングコラム収縮時のストッパとなるステアリングコラム３の取付フランジ３ｃを固定するボルト１８ａの頭部より前方側に位置するように制御ユニット１９の厚さ及び制御ユニット装着部２０の平坦取付面２０ａの位置が設定されて、後述するコラプス時に制御ユニット１９がコラプス時の移動部材に干渉しない位置に制御ユニット１９が装着されている。 Thereafter, the steering column 3, the steering shaft 2, the worm 11 and the worm wheel 13 are assembled. Finally, the electric motor 5 is assembled, and the bus bars 5c and 5c are screwed to the terminal block 24c of the control unit 19.
In this way, with the control unit 19 mounted on the control unit mounting portion 20 of the reduction gear box 4, the steering column at the time of the collapse at the rear end surface position of the cover 26 of the control unit 19 and the rearmost end position of the reduction gear box 4. The thickness of the control unit 19 and the position of the flat mounting surface 20a of the control unit mounting portion 20 are set so as to be positioned in front of the head of the bolt 18a that fixes the mounting flange 3c of the steering column 3 that serves as a stopper during contraction. Then, the control unit 19 is mounted at a position where the control unit 19 does not interfere with the moving member at the time of the collapse at the time of collapse described later.

また、制御ユニット１９の電動モータ５と反対側即ち車両の右側面側に電源コネクタ２４ｄ及び信号コネクタ２４ｅが配設されており、電動モータ５、制御ユニット１９及び電源コネクタ２４ｄ及び信号コネクタ２４ｅとが一直線上に配置されていることになり、電源コネクタ２４ｄ及び信号コネクタ２４ｅへのバッテリ側コネクタ及びネットワーク側コネクタの接続が容易であると共に、電源コネクタ２４ｄについては通常車両のエンジンルームの車室側左右位置に設けられているアースポイントに近い位置となり、電源コネクタ２４ｄとアースポイントとの間のアース線の長さを短縮することができる。しかも、電源コネクタ２４ｄ及び信号コネクタ２４ｅは共に対となるコネクタとの接続方向が水平方向となっており、水滴や塵埃の侵入を防止することができる。 A power connector 24d and a signal connector 24e are disposed on the opposite side of the control unit 19 from the electric motor 5, that is, on the right side of the vehicle. The electric motor 5, the control unit 19, the power connector 24d and the signal connector 24e are connected to each other. The battery-side connector and the network-side connector can be easily connected to the power connector 24d and the signal connector 24e, and the power connector 24d is usually located on the left and right sides of the engine room of the vehicle. It becomes a position close to the ground point provided at the position, and the length of the ground wire between the power connector 24d and the ground point can be shortened. In addition, both the power connector 24d and the signal connector 24e have a horizontal connection direction with the paired connector, and can prevent intrusion of water droplets and dust.

次に、上記実施形態の動作を説明する。
先ず、電動パワーステアリング装置１を組み付けるには、減速ギヤボックス４のトルクセンサ装着部１６内に、トルクセンサ１５をその外部接続端子１５ｃ〜１５ｆの先端がステアリングコラム３の外周部に沿って車体後方に延長するように固定配置する。
次いで、減速ギヤボックス４の制御ユニット装着部２０に制御ユニット１９を装着する。この制御ユニット１９の装着は、先ず、平坦取付面２０ａに放熱グリースを塗布してから放熱グリース上にパワー基板２３を載置して平坦取付面２０ａにビス止めする。この状態で、パワー基板２３を囲繞するように合成樹脂製フレーム２４を平坦取付面２０ａに載置し、その取付板部２４ｂを減速ギヤボックス４のフレーム取付面２０ｃに接触させてビス止めする。さらに、合成樹脂製フレーム２４の正面即ち車体後方側に制御基板２５をそのスルーホール２５ａ〜２５ｄにトルクセンサ１５の外部接続端子１５ｃ〜１５ｆを挿通させると共に、スルーホール２５ａ〜２５ｄとトルクセンサ１５の外部接続端子１５ｃ〜１５ｆと半田付けしてからカバー２６を装着することにより、制御ユニット１９を構成する。 Next, the operation of the above embodiment will be described.
First, in order to assemble the electric power steering apparatus 1, the torque sensor 15 is inserted into the torque sensor mounting portion 16 of the reduction gear box 4, and the front ends of the external connection terminals 15 c to 15 f extend along the outer peripheral portion of the steering column 3. It is fixedly placed so as to extend.
Next, the control unit 19 is mounted on the control unit mounting portion 20 of the reduction gear box 4. For mounting the control unit 19, first, heat radiation grease is applied to the flat mounting surface 20a, and then the power board 23 is placed on the heat radiation grease and screwed to the flat mounting surface 20a. In this state, the synthetic resin frame 24 is placed on the flat mounting surface 20a so as to surround the power board 23, and the mounting plate portion 24b is brought into contact with the frame mounting surface 20c of the reduction gear box 4 and screwed. Further, the control board 25 is inserted into the front of the synthetic resin frame 24, that is, the rear side of the vehicle body, and the external connection terminals 15c to 15f of the torque sensor 15 are inserted into the through holes 25a to 25d, and the through holes 25a to 25d and the torque sensor 15 are connected. The control unit 19 is configured by mounting the cover 26 after soldering to the external connection terminals 15c to 15f.

次いで、減速ギヤボックス４にステアリングシャフト２、ステアリングコラム３、ウォーム１１及びウォームホイール１３等を装着してから最後に電動モータ５を減速ギヤボックス４のモータ取付部１７に取付け、そのバスバー５ｃ及び５ｄを制御ユニット１９の端子台２４ｃにビス止めする。
上述したように制御ユニット１９を構成することにより、制御ユニット１９の端子台２４ｃに電動モータ５のバスバー５ｃ及び５ｄを、電源ケーブルを介することなく電気的に直接接続することができると共に、トルクセンサ１５の外部接続端子１５ｃ〜１５ｆと制御基板２５のスルーホール２５ａ〜２５ｄとを信号ケーブルを介することなく電気的に直接接続することができる。このため、制御ユニット１９と電動モータ５及びトルクセンサ１５との間の電気的接続長さを最小として、配線抵抗を最小とすることができ、電力損失を抑制することができると共に、電気ノイズが乗ることも低減することができる。 Next, after the steering shaft 2, the steering column 3, the worm 11 and the worm wheel 13 are mounted on the reduction gear box 4, the electric motor 5 is finally attached to the motor mounting portion 17 of the reduction gear box 4, and its bus bars 5c and 5d. Is screwed to the terminal block 24 c of the control unit 19.
By configuring the control unit 19 as described above, the bus bars 5c and 5d of the electric motor 5 can be electrically connected directly to the terminal block 24c of the control unit 19 without using a power cable, and a torque sensor The 15 external connection terminals 15c to 15f and the through holes 25a to 25d of the control board 25 can be electrically connected directly without using a signal cable. For this reason, the electrical connection length between the control unit 19 and the electric motor 5 and the torque sensor 15 can be minimized, wiring resistance can be minimized, power loss can be suppressed, and electric noise can be reduced. Riding can also be reduced.

また、電動モータ及び制御ユニット間にモータハーネスを設ける必要がないので、モータハーネスから放射されるノイズが少なくなり、ラジオノイズに対する影響を軽減させることができる。
しかも、制御ユニット１９における合成樹脂製フレーム２４に形成した電動モータ５のバスバー５ｃ及び５ｄに接続される端子台２４ｅの近傍に取付板部２４ｂが形成され、この取付板部２４ｂが減速ギヤボックス４のモータ装着部１７に形成したフレーム取付面２０ｃに固定されるので、車両の振動によって端子台２４ｃが減速ギヤボックス４とは異なる振動を生じて端子台２４ｃに応力集中が生じることを抑制して、端子台２４ｃの剛性を向上させることができる。 Moreover, since there is no need to provide a motor harness between the electric motor and the control unit, noise radiated from the motor harness is reduced, and the influence on radio noise can be reduced.
In addition, a mounting plate portion 24b is formed in the vicinity of the terminal block 24e connected to the bus bars 5c and 5d of the electric motor 5 formed on the synthetic resin frame 24 in the control unit 19, and the mounting plate portion 24b is formed in the reduction gear box 4. Is fixed to the frame mounting surface 20c formed on the motor mounting portion 17, so that the terminal block 24c is prevented from causing vibration different from that of the reduction gear box 4 due to the vibration of the vehicle, and stress concentration in the terminal block 24c is suppressed. The rigidity of the terminal block 24c can be improved.

また、制御ユニット１９を構成する発熱を伴うパワー基板２３がアルミニューム、アルミニューム合金、マグネシウム及びマグネシウム合金の何れか１つで形成された減速ギヤボックス４の制御ユニット装着部２０における平坦取付面２０ａに放熱グリースを介して直接接触されるので、パワー基板２３の発熱を熱容量の大きいヒートマスとなる減速ギヤボックス４に放散することができ、パワー基板２３が過熱状態となることを確実に防止することができる。
さらに、減速ボックス４のトルクセンサ収納部１６の上部に制御ユニット１９を配置することにより、減速ギヤボックス４全体の軸方向長さを短縮して小型化を図ることができる。 Further, the flat mounting surface 20a in the control unit mounting portion 20 of the reduction gear box 4 in which the power board 23 with heat generation constituting the control unit 19 is formed of any one of aluminum, aluminum alloy, magnesium and magnesium alloy. The heat generated in the power board 23 can be dissipated to the reduction gear box 4 having a large heat capacity, and the power board 23 can be reliably prevented from being overheated. Can do.
Furthermore, by arranging the control unit 19 on the upper part of the torque sensor housing portion 16 of the reduction box 4, the axial length of the entire reduction gear box 4 can be shortened and the size can be reduced.

そして、アッパ取付ブラケット６及びロア取付ブラケット７を車体側部材に取付けてから制御ユニット１９の電源コネクタ２４ｄ及び信号コネクタ２４ｅに夫々バッテリ及びアースポイントに接続された外部接続コネクタ及びＣＡＮなどのネットワークの接続コネクタを車体右側面側から装着することにより、電動パワーステアリング装置１の組み付けを完了する。このように、電源コネクタ２４ｄ及び信号コネクタ２４ｅへの外部接続コネクタの接続を車体右側面側から行うことができるので、両者の接続を容易に行うことができる。このとき、アッパ取付ブラケット６では、図１に示すように、取付板部６ａを構成するカプセル６ｄに摺動板部６ｆが樹脂インジェクション６ｅによって固定されている。 Then, after the upper mounting bracket 6 and the lower mounting bracket 7 are mounted on the vehicle body side member, the power connector 24d and the signal connector 24e of the control unit 19 are connected to an external connection connector connected to a battery and a ground point, respectively, and to a network such as CAN. By attaching the connector from the right side of the vehicle body, the assembly of the electric power steering apparatus 1 is completed. Thus, since the connection of the external connection connector to the power connector 24d and the signal connector 24e can be performed from the right side of the vehicle body, both can be easily connected. At this time, in the upper mounting bracket 6, as shown in FIG. 1, the sliding plate portion 6f is fixed to the capsule 6d constituting the mounting plate portion 6a by the resin injection 6e.

この電動パワーステアリング装置１の組み付けが完了すると、アッパ取付ブラケット６のチルトレバー６ｇを回動させることにより、チルトロック状態を解除し、この状態でステアリングコラム３をロア取付ブラケットの７の枢軸７ｃを中心として回動させることにより、チルト位置を調整することができる。
そして、車両の図示しないイグニッションスイッチをオン状態としてパワー基板２３及び制御基板２５にバッテリから電力を供給すると、マイクロコントロールユニット（ＭＣＵ）によって操舵補助制御処理が実行されて、トルクセンサ１５及び図示しない車速センサの検出値に基づいて操舵補助電流指令値が算出される。この操舵補助電流指令値とモータ電流検出部で検出したモータ電流とに基づいて電流フィードバック処理を実行して、電圧指令値を算出する。この電圧指令値をパワー基板２３のゲート駆動回路に供給してＨブリッジ回路を制御することにより、電動モータ５にモータ駆動電流が流れて電動モータ５を正転又は逆転方向に必要とする操舵補助力を発生するように駆動する。 When the assembly of the electric power steering apparatus 1 is completed, the tilt lock state is released by rotating the tilt lever 6g of the upper mounting bracket 6, and in this state, the steering column 3 is pivoted on the pivot shaft 7c of the lower mounting bracket 7. The tilt position can be adjusted by rotating it around the center.
When power is supplied from the battery to the power board 23 and the control board 25 by turning on an ignition switch (not shown) of the vehicle, a steering assist control process is executed by the micro control unit (MCU), and the torque sensor 15 and the vehicle speed (not shown) are processed. A steering assist current command value is calculated based on the detection value of the sensor. A current feedback process is executed based on the steering assist current command value and the motor current detected by the motor current detection unit to calculate a voltage command value. By supplying this voltage command value to the gate drive circuit of the power board 23 and controlling the H bridge circuit, a motor drive current flows through the electric motor 5 and the electric motor 5 needs to be operated in the forward or reverse direction. Drive to generate force.

このため、電動モータ５からステアリングホイールの操舵トルクに応じた操舵補助力が発生され、この操舵補助力がウォーム１１及びウォームホイール１３を介してステアリングシャフトの出力に伝達されることにより、ステアリングホイールを軽い操舵力で操舵することができる。
この状態で、コラプス発生時に図示しないステアリングホイールに乗員が接触して、ステアリングコラム３を前方に摺動させる衝撃力が作用すると、図１２〜図１４に示すように、アッパ取付ブラケット６のカプセル６ｄと摺動板部６ｆとの間の樹脂インジェクション６ｅが剪断されることにより、ステアリングコラム３の取付フランジ３ｃ側で内管３ａに対して外管３ｂが衝撃力を吸収しつつ摺動して収縮ストッパとしてのボルト１８ａの頭部に当接することにより必要なコラプスストロークを確保してステアリングコラム３が収縮する。 For this reason, a steering assist force corresponding to the steering torque of the steering wheel is generated from the electric motor 5, and this steering assist force is transmitted to the output of the steering shaft via the worm 11 and the worm wheel 13, whereby the steering wheel is It can be steered with a light steering force.
In this state, when an occupant comes into contact with a steering wheel (not shown) when collapse occurs and an impact force that slides the steering column 3 forward acts, as shown in FIGS. 12 to 14, the capsule 6d of the upper mounting bracket 6 The resin injection 6e between the sliding plate portion 6f and the sliding plate portion 6f is sheared, so that the outer tube 3b slides on the mounting flange 3c side of the steering column 3 while absorbing the impact force and contracts. The steering column 3 contracts while ensuring the necessary collapse stroke by contacting the head of the bolt 18a as a stopper.

このようにステアリングコラム３が収縮すると、その周辺に取付けてある部材が制御ユニット１９に近接することになるが、この制御ユニット１９は所定のコラプスストロークを確保した状態で移動部品と干渉しない位置に配置されているので、コラプスを妨げるように移動部品に干渉することはなく、必要なコラプスストロークを確保することができる。 When the steering column 3 is contracted in this manner, the members attached to the periphery of the steering column 3 come close to the control unit 19, but the control unit 19 is in a position where it does not interfere with moving parts while ensuring a predetermined collapse stroke. Since it is arranged, it does not interfere with moving parts so as to prevent the collapse, and a necessary collapse stroke can be ensured.

因みに、コラプス発生時のコラプスストロークを確保するために制御ユニット１９も潰すことが考えられるが、この制御ユニット１９は前述したように合成樹脂製フレーム２４の潰れのコントロールが困難であり、コラプス時のエネルギー吸収量にバラツキが出てしまうという問題点があるが、本実施形態では、コラプスストロークの確保に制御ユニット１９の潰れを考慮していないので、コラプス時に安定した設定値通りのエネルギー吸収量を確保することができる。 Incidentally, it is conceivable that the control unit 19 is crushed in order to secure a collapse stroke at the time of the occurrence of the collapse. However, as described above, the control unit 19 is difficult to control the collapse of the synthetic resin frame 24. Although there is a problem that the energy absorption amount varies, in this embodiment, the collapse of the control unit 19 is not taken into consideration for securing the collapse stroke, so the energy absorption amount according to a stable set value at the time of the collapse is obtained. Can be secured.

なお、上記実施形態においては、電動モータ５のバスバー５ｃ及び５ｄが直線的に延長している場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図１５（ａ）に示すように、バスバー５ｃ及び５ｄを一旦外方に僅かに突出させ、次いで電動モータ５の軸方向に折り曲げてから軸方向と直交する方向に外方に延長させるようにしてもよく、この場合には、バスバー５ｃ及び５ｄの折り曲げ部で弾性を確保することができるので、端子と端子台の接続時に発生する残留応力を緩和することができ、バスバー５ｃ及び５ｄを長寿命化することができる。同様に、図１５（ｂ）に示すように、最初に電動モータ５の軸方向に突出させてから軸方向と直交する方向に外方に延長させるようにしてもよい。 In the above embodiment, the case where the bus bars 5c and 5d of the electric motor 5 extend linearly has been described. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 5c and 5d may be slightly protruded outward, then bent in the axial direction of the electric motor 5 and then extended outward in a direction perpendicular to the axial direction. In this case, the bus bars 5c and 5d Since elasticity can be ensured by the bent portion of 5d, the residual stress generated when the terminal and the terminal block are connected can be relaxed, and the life of the bus bars 5c and 5d can be extended. Similarly, as shown in FIG. 15 (b), the electric motor 5 may be first protruded in the axial direction and then extended outward in a direction orthogonal to the axial direction.

また、上記実施形態においては、電動モータ５にバスバー５ｃ及び５ｄを設け、制御ユニット１９に端子台２４ｃを設ける場合について説明したが、これに限定されるものではなく、電動モータ５に端子台を設け、制御ユニット１９にバスバーを設けるようにしてもよく、また外部接続端子としてはバスバーに限らず、任意の電気的接続端子を適用することができる。 Moreover, in the said embodiment, although the bus bar 5c and 5d was provided in the electric motor 5, and the terminal block 24c was provided in the control unit 19, it was not limited to this, A terminal block is provided in the electric motor 5. The bus bar may be provided in the control unit 19, and the external connection terminal is not limited to the bus bar, and any electrical connection terminal can be applied.

さらに、上記実施形態においては、トルクセンサ１５の外部接続端子１５ｃ〜１５ｆをＬ字状に折り曲げて制御基板２５のスルーホール２５ａ〜２５ｄに挿通する場合にはついて説明したが、これに限定されるものではなく、スルーホール２５ａ〜２５ｄへの外部接続端子１５ｃ〜１５ｆの挿通を容易にするために、スルーホール２５ａ〜２５ｄの外部接続端子１５ｃ〜１５ｆの挿通側に漏斗状の案内面を有するガイド部材を設けるようにしてよい。 Further, in the above embodiment, the case where the external connection terminals 15c to 15f of the torque sensor 15 are bent in an L shape and inserted into the through holes 25a to 25d of the control board 25 has been described, but the present invention is limited to this. In order to facilitate the insertion of the external connection terminals 15c to 15f into the through holes 25a to 25d, a guide having a funnel-shaped guide surface on the insertion side of the external connection terminals 15c to 15f of the through holes 25a to 25d. A member may be provided.

さらにまた、上記実施形態においては、トルクセンサ１５の外部接続端子１５ｃ〜１５ｆをＬ字状に形成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、外部接続端子１５ｃ〜１５ｆを直線状とし、制御基板２５に形成した接続ランドに沿わせて半田付けやヒュージングなどで電気的に接続するようにしたり、外部接続端子をクリップ端子として制御基板２５に挟着したりするようにしてもよい。 Furthermore, in the above embodiment, the case where the external connection terminals 15c to 15f of the torque sensor 15 are formed in an L shape has been described. However, the present invention is not limited to this, and the external connection terminals 15c to 15f are linear. In addition, electrical connection may be made by soldering or fusing along connection lands formed on the control board 25, or external connection terminals may be clamped to the control board 25 as clip terminals. Good.

なおさらに、上記実施形態においては、減速ギヤボックス４の制御基板装着部２０の平坦取付面２０ａがステアリングコラム３の中心軸と直交する平面である場合について説明したが、これに限定されるものではなく、平坦取付面２０ａをステアリングコラム３の中心軸に対して直交する面に対して傾斜する面とするようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、電動モータ５、制御ユニット１９及びコネクタ２４ｄ，２４ｅがステアリングコラム３の中心軸と直交する線に沿って一直線に配置されている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ステアリングコラム３の中心軸と交差する線に沿って一直線に配置するようにしてもよい。 In the above embodiment, the case where the flat mounting surface 20a of the control board mounting portion 20 of the reduction gear box 4 is a plane orthogonal to the central axis of the steering column 3 has been described. However, the present invention is not limited to this. Instead, the flat mounting surface 20 a may be a surface that is inclined with respect to a surface orthogonal to the central axis of the steering column 3.
In the above embodiment, the case where the electric motor 5, the control unit 19, and the connectors 24d and 24e are arranged in a straight line along a line orthogonal to the central axis of the steering column 3 has been described. However, the present invention is not limited thereto. Instead of this, they may be arranged in a straight line along a line intersecting the central axis of the steering column 3.

さらに、上記実施形態においては、制御ユニット１９の電源コネクタ２４ｄ及び信号コネクタ２４ｅがその接続用開口が右端側にある場合について説明したが、これに限定されるものではなく、接続用開口をステアリングコラム３の軸方向に沿う方向にとして、外部コネクタをステアリングコラム３の軸方向から装着するようにしてもよい。
さらにまた、上記実施形態においては、制御ユニット１９を構成する場合に、先ず、パワー基板２３を平坦取付面２０ａにビス止めしてから合成樹脂製フレーム２４を固定し、この合成樹脂製フレーム２４に制御基板２５をビス止めするようにした場合について説明したが、これに限定されるものではなく、合成樹脂製フレーム２４にパワー基板２３及び制御基板２５を取付けてから合成樹脂製フレーム２４を平坦取付面２０ａに固定するようにしてもよく、さらには合成樹脂製フレーム２４の一部とパワー基板２３とを共締めするようにしてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the case where the power connector 24d and the signal connector 24e of the control unit 19 have the connection opening on the right end side is described. However, the present invention is not limited to this. The external connector may be mounted from the axial direction of the steering column 3 in a direction along the axial direction of the steering column 3.
Furthermore, in the above embodiment, when configuring the control unit 19, first, the power board 23 is screwed to the flat mounting surface 20 a, and then the synthetic resin frame 24 is fixed, and the synthetic resin frame 24 is fixed to the synthetic resin frame 24. The case where the control board 25 is screwed has been described. However, the present invention is not limited to this. The power board 23 and the control board 25 are attached to the synthetic resin frame 24, and then the synthetic resin frame 24 is flatly attached. You may make it fix to the surface 20a, Furthermore, you may make it fasten a part of synthetic resin frame 24 and the power board 23 together.

なおさらに、上記実施形態においては、パワーモジュール基板２３が高熱伝導率を有する金属基板で構成されている場合について説明したが、金属基板を別体として、パワーモジュール基板２３を金属基板及び放熱グリースを介して制御ユニット装着部２０の平坦取付面２０ａに取付けるようにしてもよく、さらには、金属基板で構成されたパワーモジュール基板２３をさらに別体の金属基板及び放熱グリースを介して平坦取付面２０ａに装着するようにしてもよい。 Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the power module substrate 23 is configured by a metal substrate having high thermal conductivity has been described. However, the power module substrate 23 is separated from the metal substrate and the heat dissipation grease. May be attached to the flat mounting surface 20a of the control unit mounting portion 20, and further, the power module substrate 23 formed of a metal substrate may be further connected to the flat mounting surface 20a via a separate metal substrate and heat radiation grease. You may make it mount on.

また、上記実施形態においては、電動モータ５としてブラシモータを適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ブラシレスモータを適用するようにしてもよく、この場合には、バスバー５ｃ及び５ｄを各相の励磁コイルの給電側に接続すると共に、パワー基板２３にブラシレスモータを駆動する例えば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を有するインバータ回路及びインバータ回路の電界効果トランジスタのゲートをパルス幅変調信号で駆動するゲート駆動回路とを実装すればよい。 Moreover, in the said embodiment, although the case where a brush motor was applied as the electric motor 5 was demonstrated, it is not limited to this, You may make it apply a brushless motor, In this case, bus bar 5c. And 5d are connected to the power supply side of the excitation coil of each phase, and for example, an inverter circuit having a field effect transistor (FET) for driving a brushless motor on the power substrate 23 and a gate of the field effect transistor of the inverter circuit are pulse width modulation signals And a gate driving circuit that is driven by the above method.

さらに、上記実施形態においては、本発明を右ハンドル車に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、左ハンドル車に適用する場合には、減速ギヤボックス４、電動モータ５及び制御ユニット１９の配置をステアリングコラム１の中心軸を通る垂直面を挟んで面対称に即ち制御ユニット１９の右側に電動モータ４を配置し、制御ユニット１９の電源コネクタ２４ｄ及び信号コネクタ２４ｅを左側に配置すればよく、さらには電動モータ４を車両外側に、電源コネクタ２４ｄ及び信号コネクタ２４ｅを車両内側に配置するようにしてもよい。 Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a right-hand drive vehicle has been described. However, the present invention is not limited to this, and when applied to a left-hand drive vehicle, the reduction gear box 4 and the electric motor 5 are used. The control unit 19 is arranged symmetrically with respect to the vertical plane passing through the central axis of the steering column 1, that is, the electric motor 4 is arranged on the right side of the control unit 19, and the power connector 24d and the signal connector 24e of the control unit 19 are arranged on the left side. Further, the electric motor 4 may be disposed outside the vehicle, and the power connector 24d and the signal connector 24e may be disposed inside the vehicle.

本発明による電動パワーステアリング装置の一実施形態を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an embodiment of an electric power steering device according to the present invention. 本発明による電動パワーステアリング装置の正面図である。1 is a front view of an electric power steering apparatus according to the present invention. 図２の左側面図である。FIG. 3 is a left side view of FIG. 2. 図２の平面図である。FIG. 3 is a plan view of FIG. 2. 本発明の要部の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the principal part of this invention. 図５とは逆方向から見た本発明の要部の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the principal part of this invention seen from the reverse direction to FIG. 減速ギヤボックス位置における要部を拡大して示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which expands and shows the principal part in a reduction gear box position. 電動モータのバスバー構造を示す正面図である。It is a front view which shows the bus-bar structure of an electric motor. 減速ギヤボックスと制御基板との関係を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the relationship between a reduction gear box and a control board. 減速ギヤボックスにおけるトルクセンサの外部接続端子を制御基板に挿通した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which penetrated the external connection terminal of the torque sensor in a reduction gear box to the control board. 電動モータと制御ユニットとの接続関係を示す要部を拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows the principal part which shows the connection relationship of an electric motor and a control unit. コラプス時の電動パワーステアリング装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the electric power steering apparatus at the time of collapse. コラプス時の電動パワーステアリング装置の左側面図である。It is a left view of the electric power steering device at the time of collapse. コラプス時の電動パワーステアリング装置の平面図である。It is a top view of the electric power steering device at the time of collapse. 電動モータのバスバーの変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the modification of the bus bar of an electric motor.

Explanation of symbols

１…電動パワーステアリング装置、２…ステアリングシャフト、３…ステアリングコラム、４…減速ギヤボックス、５…電動モータ、５ｃ，５ｄ…バスバー、６…アッパ取付ブラケット、７…ロア取付ブラケット、１１…ウォーム、１２…ウォーム収納部、１３…ウォームホイール、１４…ウォームホイール収納部、１５…トルクセンサ、１６…トルクセンサ収納部、１７…モータ装着部、１８…コラム取付部、１９…制御ユニット、２０…制御ユニット装着部、２３…パワー基板、２４…合成樹脂製フレーム、２４ａ…フレーム本体、２４ｂ…取付板部、２４ｃ…端子台、２４ｄ…電源コネクタ、２４ｅ…信号コネクタ、２５…制御基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power steering device, 2 ... Steering shaft, 3 ... Steering column, 4 ... Reduction gear box, 5 ... Electric motor, 5c, 5d ... Bus bar, 6 ... Upper mounting bracket, 7 ... Lower mounting bracket, 11 ... Worm, DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Worm accommodating part, 13 ... Worm wheel, 14 ... Worm wheel accommodating part, 15 ... Torque sensor, 16 ... Torque sensor accommodating part, 17 ... Motor mounting part, 18 ... Column attaching part, 19 ... Control unit, 20 ... Control Unit mounting portion, 23 ... power board, 24 ... synthetic resin frame, 24a ... frame main body, 24b ... mounting plate, 24c ... terminal block, 24d ... power connector, 24e ... signal connector, 25 ... control board

Claims

An electric power steering apparatus comprising: a steering column having a steering shaft to which steering torque is transmitted; and an electric motor for transmitting a steering assist force to the steering shaft via a reduction mechanism in a reduction gear box,
A control unit including a control board on which a control circuit for driving and controlling the electric motor is mounted on the reduction gear box, and a connection terminal of the electric motor is directly connected to the control unit, and the reduction gear An electric power steering apparatus characterized in that a connection terminal of a torque sensor built in a gear box is electrically connected directly.

2. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the reduction gear box is made of a high thermal conductivity material.

The electric power steering apparatus according to claim 2, wherein the reduction gear box is formed by die-casting any one of aluminum, aluminum alloy, magnesium, and magnesium alloy.

The electric power steering apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit includes a heat dissipation board on a contact surface with the reduction gear box.

The reduction gear box includes a worm storage portion for storing a worm connected to the output shaft of the electric motor, a worm wheel storage portion for storing a worm wheel connected to the steering shaft, and a connection with the worm wheel storage portion. A control unit for housing the torque sensor and connecting the control unit to the outer periphery of the worm storage unit, the worm wheel storage unit and the torque sensor storage unit. The electric power steering device according to any one of claims 1 to 4, wherein a mounting portion is formed.

The tip of the torque sensor storage portion is used as a shrinkage stopper for the steering column at the time of collapse, and the position of the end surface on the shrinkage stopper side of the control unit mounted on the control unit mounting portion is set closer to the worm wheel storage portion side than the shrinkage stopper. The electric power steering apparatus according to claim 5.