JP2008290530A - Electric power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電動パワーステアリング装置に関するものである。 The present invention relates to an electric power steering apparatus.
電動パワーステアリング装置に備えられた電動モータは、制御装置によって制御される。制御装置は、通例、複数の電子部品を含む(例えば特許文献1参照)。
下記特許文献1では、複数の電子部品が取り付けられた矩形の基板を備える電動パワーステアリング装置が開示されている。基板は、その四隅に配置されたボルトによってハウジングに固定されている。ボルトは、基板に対して電子部品が取り付けられた方の面から取り付けられる。
In
しかしながら、特許文献1記載の電動パワーステアリング装置では、基板をハウジングに固定する際に、ボルト自体や当該ボルトを締め付けるための工具が基板上の電子部品に干渉しないように配慮する必要がある。
この発明は、かかる背景のもとになされたものであり、電子部品が取り付けられた支持要素の固定が容易である電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
However, in the electric power steering apparatus described in
The present invention has been made based on such a background, and an object thereof is to provide an electric power steering apparatus in which a support element to which an electronic component is attached can be easily fixed.
上記目的を達成するための本発明は、操舵補助用の電動モータ(18)の駆動を制御する制御装置(12)と、伝動装置(19)を収容する伝動ハウジング(22)と電動モータのモータハウジング(25)との間に介在し、上記制御装置を収容する制御ハウジング(30)と、この制御ハウジング内に収容され、制御装置の少なくとも一部の電子部品(83)を支持した支持要素(84)と、制御ハウジングに設けられ、当該制御ハウジングとモータハウジングとの間を仕切る仕切り壁(52)と、上記仕切り壁に形成された挿通孔(82)にモータハウジング側から挿通され、上記支持要素に係合されることにより、当該支持要素を制御ハウジングに固定する支持要素固定手段(81)と、を備える電動パワーステアリング装置(1)である。 To achieve the above object, the present invention provides a control device (12) for controlling the driving of an electric motor (18) for assisting steering, a transmission housing (22) for housing the transmission device (19), and a motor for the electric motor. A control housing (30) that is interposed between the housing (25) and accommodates the control device, and a support element (within the control housing and supporting at least a part of the electronic components (83) of the control device ( 84), a partition wall (52) provided in the control housing and partitioning between the control housing and the motor housing, and an insertion hole (82) formed in the partition wall from the motor housing side, An electric power steering device (1) comprising support element fixing means (81) for fixing the support element to the control housing by being engaged with the element; That.
本発明によれば、支持要素の電子部品が搭載されていない面に支持要素固定手段が係合するようになっている。したがって、支持要素を制御ハウジングに固定する際に、支持要素固定手段と電子部品との干渉や、当該支持要素固定手段を締め付けるための工具と電子部品との干渉を配慮する必要がない。したがって、電子部品を支持する支持要素を容易に制御ハウジングに固定することができる。 According to the present invention, the support element fixing means is engaged with the surface of the support element on which the electronic component is not mounted. Therefore, when fixing the support element to the control housing, it is not necessary to consider interference between the support element fixing means and the electronic component, and interference between the tool for tightening the support element fixing means and the electronic component. Therefore, the support element that supports the electronic component can be easily fixed to the control housing.
なお、上記支持要素は、制御装置の電子部品を相互に接続するバスバー(85)を埋設した合成樹脂部材(84)を含んでいてもよいし、上記電子部品および支持要素は、仕様の異なる制御ハウジングに適合可能なユニット(U1)として構成されていてもよい。上記電子部品および支持要素が上記ユニットとして構成される場合、仕様の異なる制御ハウジングを有する複数の電動パワーステアリング装置の間で当該ユニットの共通化を図ることができる。これにより、複数の電動パワーステアリング装置全体としてコストの低減を図ることができる。 The support element may include a synthetic resin member (84) in which a bus bar (85) for interconnecting electronic components of the control device is embedded, and the electronic component and the support element are controlled with different specifications. You may comprise as a unit (U1) adaptable to a housing. When the electronic component and the support element are configured as the unit, the unit can be shared among a plurality of electric power steering apparatuses having control housings having different specifications. Thereby, cost reduction can be aimed at as a plurality of electric power steering devices as a whole.
なお、上記において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。 In the above description, the alphanumeric characters in parentheses represent reference numerals of corresponding components in the embodiments described later, but the scope of the claims is not limited by these reference numerals.
以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置1の概略構成を示す模式図である。
図1を参照して、電動パワーステアリング装置1は、操舵部材としてのステアリングホイール2と、ステアリングホイール2の回転に連動して転舵輪3を転舵する転舵機構4と、運転者の操舵を補助する操舵補助機構5とを備えている。転舵機構4としては、例えばラックアンドピニオン機構が用いられている。
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an electric
Referring to FIG. 1, an electric
ステアリングホイール2と転舵機構4とは、ステアリングシャフト6および中間軸7等を介して機械的に連結されている。ステアリングホイール2の回転は、ステアリングシャフト6および中間軸7等を介して転舵機構4に伝達される。そして、転舵機構4に伝達された回転は、ラック軸14の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪3が転舵される。
The
ステアリングシャフト6は、直線状に延びている。また、ステアリングシャフト6は、ステアリングホイール2に連結された入力軸8と、中間軸7に連結された出力軸9とを含む。入力軸8と出力軸9とは、トーションバー10を介して同一軸線上で相対回転可能に連結されている。すなわち、ステアリングホイール2に一定値以上の操舵トルクが入力されると、入力軸8および出力軸9は、互いに相対回転しつつ同一方向に回転するようになっている。
The steering shaft 6 extends linearly. Steering shaft 6 includes an input shaft 8 connected to
ステアリングシャフト6の周囲に配置されたトルクセンサ11は、入力軸8および出力軸9の相対回転変位量に基づいて、ステアリングホイール2に入力された操舵トルクを検出する。また、トルクセンサ11のトルク検出結果は、制御装置としてのECU12(Electronic Control Unit:電子制御ユニット)に入力される。中間軸7は、ステアリングシャフト6と転舵機構4とを連結している。
A
転舵機構4は、ピニオン軸13と、ラック軸14とを含む。ラック軸14の各端部には、タイロッド15およびナックルアーム(図示せず)を介して転舵輪3が連結されている。
ピニオン軸13は、中間軸7に連結されている。ピニオン軸13は、ステアリングホイール2の操舵に連動して回転する。また、ピニオン軸13の先端(図1では下端)には、ピニオン16が連結されている。
The
The
ラック軸14は、自動車の左右方向に沿って直線状に延びている。ラック軸14の軸方向の途中部には、上記ピニオン16に噛み合うラック17が形成されている。このピニオン16およびラック17によって、ピニオン軸13の回転がラック軸14の軸方向移動に変換される。ラック軸14を軸方向に移動させることで、転舵輪3を転舵することができる。
The
操舵補助機構5は、電動モータ18と、電動モータ18の出力トルクを転舵機構4に伝動するための伝動装置としての減速機構19とを含む。減速機構19としては、例えばウォームギヤなどの食い違い軸歯車機構や、平行軸歯車機構などを用いることができる。本実施形態では、減速機構19として、ウォームギヤが用いられている。すなわち、減速機構19は、駆動ギヤとしてのウォーム軸20と、このウォーム軸20と噛み合う従動ギヤとしてのウォームホイール21とを含む。
The
ウォーム軸20は、図示しない動力伝達継手を介して電動モータ18の回転軸(図示せず)に連結されている。ウォーム軸20は、電動モータ18によって回転駆動される。また、ウォームホイール21は、ステアリングシャフト6に同行回転可能に連結されている。ウォームホイール21は、ウォーム軸20によって回転駆動される。
電動モータ18がウォーム軸20を回転駆動すると、ウォーム軸20によってウォームホイール21が回転駆動され、ウォームホイール21およびステアリングシャフト6が同行回転する。そして、ステアリングシャフト6の回転は、中間軸7を介してピニオン軸13に伝達される。ピニオン軸13の回転は、ラック軸14の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪3が転舵される。すなわち、電動モータ18によってウォーム軸20を回転駆動することで、転舵輪3が転舵され、運転者の操舵が補助される。
The
When the
電動モータ18は、制御装置としてのECU12によって制御される。ECU12は、トルクセンサ11からのトルク検出結果や図示しない車速センサからの車速検出結果等に基づいて電動モータ18を制御する。
図2は、操舵補助機構5の図解的な外観図である。図1および図2を参照して、減速機構19は、伝動ハウジングとしてのギヤハウジング22内に収容されている。ギヤハウジング22は、ウォーム軸20が収容された駆動ギヤ収容部23と、ウォームホイール21が収容された従動ギヤ収容部24とを含む。ステアリングシャフト6は、従動ギヤ収容部24の挿通孔を挿通している。
The
FIG. 2 is a schematic external view of the
一方、電動モータ18は、カップ状のモータハウジング25を有している。モータハウジング25は、円筒状の周壁部26と、周壁部26の一端を閉塞する底部27と、周壁部26の他端からその径方向外方に向かって張り出した環状のフランジ部28とを含む。
モータハウジング25は、制御ハウジング30を介して、ギヤハウジング22に取り付けられている。すなわち、制御ハウジング30は、ギヤハウジング22とモータハウジング25との間に介在している。制御ハウジング30は、ギヤハウジング22の制御ハウジング取付部31に取り付けられている。また、制御ハウジング30は、電動モータ18に対して電動モータ18の軸方向X1(周壁部26の軸方向)に隣接している。
On the other hand, the
The
ギヤハウジング22および制御ハウジング30は、それぞれ、例えばアルミニウム合金等の軽金属で形成されている。ギヤハウジング22および制御ハウジング30を軽金属で形成することで、操舵補助機構5を軽量化することができる。
図3は、モータハウジング25の底面側から見た操舵補助機構5の図解的な外観図である。この図3では、ギヤハウジング22およびそれに関連する構成の図示を省略している。
The
FIG. 3 is an illustrative external view of the steering assist
図2および図3を参照して、モータハウジング25のフランジ部28には、複数の突部32(本実施形態では一対の突部32)が設けられている。一対の突部32は、周壁部26を挟んで対向している。また、各突部32には、長孔33が形成されている。各長孔33は、周壁部26の中心軸線O1上に中心を有する円弧状をなしている。
一方、制御ハウジング30には、上記突部32に対応する複数の取付段部29(本実施形態では一対の取付段部29)が形成されている。モータハウジング25は、各突部32が対応する取付段部29に合わされた状態で制御ハウジング30に固定されている。具体的には、一対の取付ボルト34によってモータハウジング25が制御ハウジング30に固定されている。各取付ボルト34の軸部(図示せず)は、対応する突部32の長孔33を挿通している。
2 and 3, the
On the other hand, the
本実施形態では、各突部32の長孔33が周壁部26の中心軸線O1上に中心を有する円弧状をなしているので、一対の取付ボルト34を緩めて、モータハウジング25を制御ハウジング30に仮固定した状態で、モータハウジング25を、周壁部26の中心軸線O1の回りに所定角度範囲内で回転させることができるようになっている。これにより、後述のレゾルバ40(図5参照)の調整ができるようになっている。
In the present embodiment, since the
図4は、ECU12および制御ハウジング30の図解的な外観図である。また、図5は、電動モータ18の軸方向X1に沿う操舵補助機構5の図解的な断面図である。なお、図5では、主として、電動モータ18、制御ハウジング30および制御ハウジング取付部31の断面を図示している。
図4を参照して、制御ハウジング30は、一端が開放した概ね四角箱型の部材である。具体的には、制御ハウジング30は、一端が開放した概ね四角箱型の本体部48と、本体部48の底部から本体部48の開放側に向かって延びる筒状部49とを含む。本体部48および筒状部49は、単一の部材で一体に形成されている。また、筒状部49は、断面円形の内周面を有している。
FIG. 4 is a schematic external view of the
Referring to FIG. 4, the
本体部48は、上記底部としての仕切り壁52と、本体部48の側壁をなす四角筒状の外周壁50と、外周壁50の一端(図4では上端)からその外方に向かって張り出した四角環状のフランジ51とを含む。筒状部49は、仕切り壁52の中心部から延設されている。また、外周壁50は、筒状部49を取り囲んでいる。外周壁50と筒状部49との間には、ECU12が収容される断面矩形の収容室S1が形成されている。
The
フランジ51の端面(図4では、上面)は、平面にされている。また、フランジ51は、外周壁50の一端に沿う四角環状の環状部53と、環状部53の一部から本体部48の外方に向かって突出する複数の取付部54(本実施形態では一対の取付部54)とを含む。各取付部54には、当該取付部54をその厚み方向に貫通する位置決め孔55が形成されている。位置決め孔55の内径は、後述のスリーブ58(図5参照)の外径とほぼ等しい大きさにされている。
The end surface (upper surface in FIG. 4) of the
図5を参照して、仕切り壁52は、中心部に挿通孔61が形成された板状部62と、この板状部62の外側の面(図5では、板状部62の右側の面)から本体部48の開放側と反対方向(図5では、右側)に向かって突出する円筒状の内側突出部63および外側突出部64とを含む。外側突出部64は、間隔を隔てて内側突出部63を同軸的に取り囲んでいる。また、上記筒状部49の内周は、挿通孔61と連通している。
Referring to FIG. 5, the
板状部62には、ECU12の一部である基板47が取り付けられる取付段部65と、電動モータ18から延びるピン端子46a,46bが挿通するピン挿通孔66とが形成されている。また、板状部62には、固定ねじ81の軸部が挿通する複数のねじ挿通孔82が形成されている(図4参照)。
内側突出部63は、挿通孔61の周縁に沿って設けられている。また、外側突出部64は、板状部62の外周縁に沿って設けられている。外側突出部64の外周の中心軸線と、筒状部49の内周の中心軸線とは一致している。また、内側突出部63の内周の中心軸線と、筒状部49の内周の中心軸線とは一致している。
The plate-
The inner protrusion 63 is provided along the periphery of the
モータハウジング25は、周壁部26の内周面が外側突出部64の外周面に係合した状態で、制御ハウジング30に取り付けられている。制御ハウジング30にモータハウジング25が取り付けられた状態で、周壁部26の内周の中心軸線は、外側突出部64の外周の中心軸線と一致している。
また、制御ハウジング30にモータハウジング25が取り付けられた状態で、モータハウジング25の開口部は、制御ハウジング30の仕切り壁52によって概ね覆われている。すなわち、モータハウジング25の内部と制御ハウジング30の内部とは、仕切り壁52によって仕切られている。モータハウジング25の内部と制御ハウジング30の内部とを仕切り壁52によって仕切ることで、モータハウジング25の内部に埃などの異物が進入することを防止できる。これにより、電動モータ18の耐久性を向上することができる。
The
In addition, in a state where the
図4および図5を参照して、ECU12は、収容室S1に収容されている。ECU12は、上記基板47と、複数の電子部品83とを含む。基板47は、例えば平面視において矩形にされており、その表面には、複数の半導体スイッチング素子を含む駆動回路や、マイクロコンピュータを含む制御回路などが形成されている。
基板47は、上述のように、制御ハウジング30の取付段部65に取り付けられている。本実施形態では、基板47が矩形であり、それに対応して収容室S1が断面矩形にされているので、当該基板47を収容室S1にスペース効率良く配置することができる。すなわち、収容室S1を効率的に利用することができ、ひいては、制御ハウジング30の小型化に寄与することができる。
Referring to FIGS. 4 and 5,
The
なお、上記駆動回路と上記制御回路とは、それぞれ異なる基板に形成されていてもよい。具体的には、駆動回路が形成されたパワー基板と、制御回路が形成された制御基板とを設け、これらの基板を収容室S1内に配置してもよい。
複数の電子部品83は、支持要素としての絶縁性部材84に支持されている。絶縁性部材84は、例えば絶縁性の合成樹脂によって形成された平面視において概ねC型をなす板状の部材である。上記複数の電子部品83は、絶縁性部材84の一方の面(表面)に取り付けられている。また、絶縁性部材84に取り付けられた各電子部品83は、当該絶縁性部材84に埋設されたバスバー85と電気的に接続されている。複数の電子部品83および絶縁性部材84は、仕様の異なる制御ハウジングに適合可能な一つのユニットU1として構成されている。
Note that the drive circuit and the control circuit may be formed on different substrates. Specifically, a power substrate on which a drive circuit is formed and a control substrate on which a control circuit is formed may be provided, and these substrates may be arranged in the storage chamber S1.
The plurality of
絶縁性部材84は、収容室S1に配置された状態で制御ハウジング30に固定されている。具体的には、複数の固定ねじ81によって、絶縁性部材84が板状部62に固定されている。各固定ねじ81の軸部は、モータハウジング25側からねじ挿通孔82に挿通されており、絶縁性部材84の裏面側に埋め込まれた埋め込みナット86とねじ係合している。複数の固定ねじ81は、絶縁性部材84を制御ハウジング30に固定するための支持要素固定手段として機能している。
The insulating
また、絶縁性部材84は、筒状部49を取り囲み、かつ、取付段部65に干渉しないように、当該板状部62に固定されている。本実施形態では、複数の電子部品83が絶縁性部材84に取り付けられた後、絶縁性部材84が制御ハウジング30に固定される。また、モータハウジング25は、絶縁性部材84が制御ハウジング30に固定された後、制御ハウジング30に固定される。
The insulating
バスバー85および複数の埋め込みナット86は、例えばインサート成形により絶縁性部材84に埋め込まれている。各埋め込みナット86のねじ孔は、絶縁性部材84の裏面において開口する止まり孔になっている。
なお、絶縁性部材84は、上記絶縁性の合成樹脂に限らずその他の絶縁性の材料によって形成されていてもよい。また、絶縁性部材84は、上記概ねC型をなす板状に限らず、収容室S1の形状に合わせたその他の形状(例えば、環状、円環状、多角環状、棒状等)にされていてもよい。また、上述の説明では、絶縁性部材84に埋め込まれた埋め込みナット86に固定ねじ81の軸部をねじ係合させる例について説明したが、絶縁性部材84にねじ孔を形成し、このねじ孔に固定ねじ81の軸部をねじ係合させてもよい。
The
The insulating
次に、電動モータ18について説明する。
図5を参照して、本実施形態では、電動モータ18としてブラシレスモータが用いられている。電動モータ18は、上記モータハウジング25と、このモータハウジング25内に収容されたロータ35およびステータ36を含む。
ロータ35は、環状であり、その外周部には、複数の永久磁石37が保持されている。ロータ35の外周は、N極およびS極が交互に入れ替わる磁極となっている。ロータ35には、回転軸38が同軸的に固定されている。ロータ35と回転軸38とは同行回転可能である。
Next, the
With reference to FIG. 5, in this embodiment, a brushless motor is used as the
The
回転軸38の一端は、モータハウジング25から突出するとともに、仕切り壁52の挿通孔61および筒状部49の内周を挿通している。回転軸38は、一対の軸受39a,39bを介して制御ハウジング30に回転可能に保持されている。軸受39aは筒状部49の内周に保持されており、軸受39bは挿通孔61において板状部62に保持されている。ロータ35は、一対の軸受39a,39bおよび回転軸38を介して制御ハウジング30に回転可能に保持されている。
One end of the
また、ロータ35の回転位置は、回転位置検出手段としてのレゾルバ40によって検出されるようになっている。レゾルバ40は、環状のレゾルバロータ41と、レゾルバロータ41を取り囲む環状のレゾルバステータ42とを含む。レゾルバロータ41は、回転軸38の外周に固定されている。また、レゾルバステータ42は、その内周面がレゾルバロータ41の外周面と対向する位置で、上記内側突出部63の内周に保持されている。
Further, the rotational position of the
レゾルバ40は、回転軸38の回転位置を検出することで、ロータ35の回転位置を検出することができる。レゾルバ40によって検出された検出値は、基板47上に形成された上記制御回路に入力される。レゾルバ40と基板47とは、ピン端子46bを介して接続されている。ピン端子46bの一端は、仕切り壁52に形成されたピン挿通孔66を挿通しており、例えば溶接等によって直接基板47に接続されている。なお、回転位置検出手段としては、レゾルバ40に限らず、ロータリエンコーダ等の他の検出装置を用いてもよい。
The
ステータ36は、環状のステータコア43と、複数のコイル44とを含む。ステータ36は、ロータ35を取り囲んでいる。ステータコア43は、その内周面がロータ35の外周面と対向する位置で、モータハウジング25の周壁部26の内周に固定されている。ステータコア43は、モータハウジング25の周壁部26に同軸的に保持されている。ステータコア43は、環状のヨークと、このヨークの内周からヨークの径方向内方に向かって突出する複数のティースとを含む。複数のコイル44は、それぞれ複数のティースに巻回されている。
The
また、各コイル44は、環状のバスバー45に接続されている。バスバー45は、各コイル44に、図示しない電力供給源からの電力を配電するための配電部材である。すなわち、各ティースに巻回されたコイル44には、ECU12(具体的には、上記駆動回路)およびバスバー45を介して、図示しない電力供給源からの電力が供給されるようになっている。バスバー45は、モータハウジング25内に収容されている。
Each
バスバー45と基板47とは、ピン端子46aを介して接続されている。ピン端子46aの一端は、ピン挿通孔66を挿通しており、例えば溶接等によって基板47に直接接続されている。
本実施形態では、ECU12が収容された制御ハウジング30が電動モータ18に隣接しているので、ワイヤーハーネスを用いずにピン端子46aを用いて、基板47とバスバー45とを電気的に接続することができる。すなわち、部品点数を削減することができる。また、基板47とバスバー45との距離が短いので、基板47とバスバー45との間での電気的損失を減少させることができる。これにより、上記電力供給源からの電力を、電動モータ18に効率的に供給することができる。
The
In this embodiment, since the
続いて、ギヤハウジング22の制御ハウジング取付部31について説明する。
図5を参照して、制御ハウジング取付部31は、連結部68と、フランジ取付部69とを含む。連結部68には、連結筒67を介して制御ハウジング30の筒状部49が連結されている。また、フランジ取付部69には、制御ハウジング30のフランジ51が取り付けられている。
Next, the control
Referring to FIG. 5, control
連結筒67は、環状の段部70を介して連なる円筒状の小径部71および大径部72と、大径部72の一端からその径方向外方に向かって張り出したフランジ部73とを含む。小径部71の内径は、制御ハウジング30の筒状部49の外径とほぼ等しい大きさにされている。小径部71の内周には、筒状部49が嵌合している。また、小径部71と筒状部49との間は、小径部71の内周に保持された例えばOリング等の封止部材74aによって封止されている。
The connecting
連結筒67のフランジ部73は、連結部68に突き合わされている。フランジ部73と連結部68との間は、フランジ部73に保持された封止部材74bによって封止されている。フランジ部73は、固定ボルト75によって連結部68に固定されている。
電動モータ18の回転軸38の先端は、連結筒67の内方に達している。また、ウォーム軸20の一端は、連結筒67の内周に挿入されている。回転軸38とウォーム軸20とは、連結筒67の内方において、動力伝達継手76を介して動力伝達可能に連結されている。これにより、電動モータ18の回転軸38からウォーム軸20にトルクを伝達できるようになっている。
The
The tip of the
図2および図5を参照して、フランジ取付部69の端面(図5では、右側の面)は、平面にされている。また、制御ハウジング取付部31には、制御ハウジング30に設けられた複数の取付部54に対応する複数の取付部77が設けられている。
各取付部77には、当該取付部77をその厚み方向に貫通する位置決め孔78が形成されている。各位置決め孔78は、スリーブ58が嵌合するスリーブ嵌合部79と、固定ボルト57の軸部と螺合する螺合部80とを含む。各位置決め孔78のスリーブ嵌合部79の内径は、当該位置決め孔78と対となる制御ハウジング30の位置決め孔55の内径とほぼ同じ大きさにされている。また、スリーブ58は、中空の円筒軸であり、その軸方向長さは、固定ボルト57の軸部の軸方向長さよりも短くされている。
Referring to FIGS. 2 and 5, the end surface of flange mounting portion 69 (the right surface in FIG. 5) is a flat surface. In addition, the control
Each
図5を参照して、制御ハウジング30のフランジ51の端面は、フランジ取付部69の端面に突き合わされている。フランジ51をフランジ取付部69に突き合わせることで、ギヤハウジング22に対して制御ハウジング30を、制御ハウジング30の軸方向(図5では、電動モータ18の軸方向X1と同一方向)に位置決めすることができる。
また、制御ハウジング30は、ギヤハウジング22に対して電動モータ18の軸方向X1に直交する方向に位置決めされている。具体的には、制御ハウジング取付部31のスリーブ嵌合部79と制御ハウジング30の位置決め孔55との位置がそれぞれ一致するように、制御ハウジング30のフランジ51がフランジ取付部69に突き合わされた状態で、対となる位置決め孔55およびスリーブ嵌合部79にスリーブ58が嵌合されている。すなわち、スリーブ58が、ギヤハウジング22に対して制御ハウジング30を電動モータ18の軸方向X1に直交する方向に位置決めする位置決め部材として機能している。これにより、電動モータ18の回転軸38とウォーム軸20とが精度良く芯合わせされ、電動モータ18からウォーム軸20へロスなく動力を伝達できるようになっている。
Referring to FIG. 5, the end surface of
The
また、固定ボルト57は、対となる位置決め孔55およびスリーブ嵌合部79にスリーブ58が嵌合した状態で、その軸部がスリーブ58の内周を挿通しており、対応する位置決め孔78の螺合部80と螺合している。これにより、ギヤハウジング22に対して制御ハウジング30が固定されている。
以上のように本実施形態では、電子部品83が取り付けられていない絶縁性部材84の裏面から固定ねじ81をねじ係合させて、当該絶縁性部材84を制御ハウジング30に固定するようになっているので、絶縁性部材84を制御ハウジング30に固定する際に、固定ねじ81と電子部品83との干渉や、当該固定ねじ81を締め付けるための工具(図示せず)と電子部品83との干渉を配慮する必要がない。したがって、絶縁性部材84を容易に制御ハウジング30に固定することができる。
The fixing
As described above, in this embodiment, the fixing
また、絶縁性部材84に対してその裏面側から固定ねじ81が取り付けられるので、複数の電子部品83のレイアウトは、固定ねじ81の通る空間が配慮されていなくてもよい。すなわち、固定ねじ81が通る空間を設けずに複数の電子部品83を密接させることができる。これにより、絶縁性部材84を小型化し、ひいては、制御ハウジング30の小型化に寄与することができる。また、固定ねじ81の軸部が係合するねじ孔が、基板47をその厚み方向に貫通する貫通孔ではなく止まり孔にされているので、電子部品83が取り付けられている絶縁性部材84の表面にねじ孔が形成される領域を設けなくてもよい。これにより、絶縁性部材84をさらに小型化することができる。なお、絶縁性部材84を制御ハウジング30に固定する支持要素固定手段としては、ピン等の他の固定手段を用いても良い。
Further, since the fixing
さらに、複数の電子部品83および絶縁性部材84が一つのユニットU1として構成されているので、絶縁性部材84を取り付けるための取付部が確保されていれば、仕様(形状等)が異なる複数の制御ハウジングの間で、当該ユニットU1の共通化を図ることができる。したがって、仕様の異なる制御ハウジングを有する複数の電動パワーステアリング装置の間において、ユニットU1の共通化を図り、複数の電動パワーステアリング装置全体としてコストの低減を図ることができる。
Furthermore, since the plurality of
図6は、本発明の他の実施形態に係る操舵補助機構5aの図解的な断面図である。この図6において、上述の図1、図2および図5に示された各部と同等の構成部分については、図1、図2および図5と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
図6を参照して、この図6に示す実施形態が、前述の実施形態と主に相違するのは、制御ハウジング30からギヤハウジング22に熱を逃がすための循環経路が設けられていることにある。以下、具体的に説明する。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a
Referring to FIG. 6, the embodiment shown in FIG. 6 is mainly different from the above-described embodiment in that a circulation path for releasing heat from
ギヤハウジング22は、図2において説明したように、ウォーム軸20が収容された駆動ギヤ収容部23と、ウォームホイール21が収容された従動ギヤ収容部24とを含む。また、ギヤハウジング22の内部には、ウォーム軸20およびウォームホイール21を収容するためのほぼ密閉された空間である収容室S2が形成されている。ウォーム軸20およびウォームホイール21は、収容室S2内に収容されると共に、収容室S2内において互いに噛み合っている。また、収容室S2には、ウォーム軸20およびウォームホイール21の噛み合い部を潤滑するための潤滑油が充填されている。
As described with reference to FIG. 2, the
ウォーム軸20は、その中間部に設けられたウォーム20aと、その両端部に設けられた一対の軸部20b,20cとを含む。ウォーム軸20は、ギヤハウジング22の収容室S2内において、その両端部に配置された一対の軸受87a,87bを介して回転可能に駆動ギヤ収容部23に保持されている。一対の軸受87a,87bは、それぞれ一対の軸部20b,20cを回転可能に支持している。
The
また、軸受87a,87bとしては、それぞれ例えば転がり軸受を用いることができる。本実施形態では、軸受87a,87bとして、それぞれ両シール付き転がり玉軸受が用いられている。軸受87a,87bとしてシール付き軸受を用いることで、収容室S2の密閉性を高めることができる。
また、一方の軸部20b(図6では左側の軸部)の途中部には、複数枚の羽根88がその周方向に沿って取り付けられている。電動モータ18によってウォーム軸20を回転駆動すると、ウォーム軸20とともに複数枚の羽根88が回転し、収容室S2内の潤滑油が流動するようになっている。
As the
A plurality of
ギヤハウジング22には、その一端がそれぞれ収容室S2に連通する第1の経路89aおよび第2の経路89bが形成されている。また、制御ハウジング30には、当該制御ハウジング30がギヤハウジング22に固定された状態で、その両端がそれぞれ第1の経路89aの他端および第2の経路89bの他端に連通する第3の経路89cが形成されている。
The
具体的には、第1の経路89aの一端は、複数の羽根88の近傍において収容室S2に連通しており、その他端は、ギヤハウジング22のフランジ取付部69の端面において開口している。また、第2の経路89bの一端は、複数の羽根88から離れた位置において収容室S2に連通しており、その他端は、フランジ取付部69の端面において開口している。
Specifically, one end of the
一方、第3の経路89cは、その両端がそれぞれ制御ハウジング30のフランジ51の端面において開口しており、その途中部が複数の分岐経路となっている(図6では、一つの分岐経路のみを図示している。)。各分岐経路は、それぞれ制御ハウジング30の外周壁50および仕切り壁52の内部を通っており、仕切り壁52において円筒部49を取り囲むように形成されている。各分岐経路は、その端部において他の分岐経路と合流している。複数の分岐経路は、外周壁50および仕切り壁52中に張り巡らされている。
On the other hand, both ends of the third path 89c are open at the end face of the
電動モータ18によってウォーム軸20を回転駆動して複数枚の羽根88を回転させると、この回転によって、収容室S2内の潤滑油の一部が第1の経路89aに送り込まれる。そして、第1の経路89aに潤滑油が順次送り込まれると、送り込まれた潤滑油は、第1の経路89a、第3の経路89cおよび第2の経路89bをこの順番で通って、収容室S2内に還流する。すなわち、三つの経路89a,89b,89cによって、循環経路が形成されている。
When the
本実施形態では、制御ハウジング30からギヤハウジング22に効率的に熱を逃がすことができる。すなわち、外周壁50および仕切り壁52の内部を通る第3の経路89cに送り込まれた潤滑油は、その流通過程において、制御ハウジング30から熱を吸収し、その後収容室S2に還流する。そして、収容室S2に還流した潤滑油は、制御ハウジング30から吸収した熱をギヤハウジング22に伝達する。したがって、上記循環経路に順次潤滑油を送り込むことで、制御ハウジング30からギヤハウジング22に効率的に熱を逃がすことができる。これにより、電動モータ18やECU12で生じた熱を、制御ハウジング30を介してギヤハウジング22に効率的に逃がすことができる。したがって、電動モータ18やECU12が異常高温に達することを防止でき、ひいては、電動モータ18やECU12の安定稼動を図ることができる。
In the present embodiment, heat can be efficiently released from the
なお、上述の説明では、制御ハウジング30からギヤハウジング22に熱を伝達する伝達媒体として潤滑油を用いる例について説明したが、潤滑油に限らずその他の伝達媒体を用いてもよい。例えば、収容室S2に潤滑油が充填されていない状態で、収容室S2内の空気を循環させて制御ハウジング30からギヤハウジング22に熱を伝達させてもよい。すなわち、空気を伝達媒体として用いてもよい。
In the above description, the example in which the lubricating oil is used as the transmission medium for transmitting heat from the
この発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。例えば、上述の実施形態では、いわゆるコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置に本発明が適用された例について説明したが、これに限らず、いわゆるピニオンアシスト式の電動パワーステアリング装置や、いわゆるラックアシスト式の電動パワーステアリング装置に、本発明を適用してもよい。 The present invention is not limited to the contents of the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims. For example, in the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to a so-called column assist type electric power steering device has been described. However, the present invention is not limited to this, and a so-called pinion assist type electric power steering device or a so-called rack assist type. The present invention may be applied to the electric power steering apparatus.
また、上述の実施形態では、電動モータ18として、ブラシレスモータを用いる例について説明したが、これに限らず、ブラシレスモータ以外のモータを、電動モータ18として用いてもよい。
In the above-described embodiment, an example in which a brushless motor is used as the
1・・・電動パワーステアリング装置、12・・・ECU(制御装置)、18・・・電動モータ、19・・・減速機構(伝動装置)、22・・・ギヤハウジング(伝動ハウジング)、25・・・モータハウジング、30・・・制御ハウジング、52・・・仕切り壁、81・・・固定ねじ(支持要素固定手段)、82・・・ねじ挿通孔、83・・・電子部品、84・・・絶縁性部材(支持要素、合成樹脂部材)、85・・・バスバー、U1・・・ユニット
DESCRIPTION OF
Claims (3)
伝動装置を収容する伝動ハウジングと電動モータのモータハウジングとの間に介在し、上記制御装置を収容する制御ハウジングと、
この制御ハウジング内に収容され、制御装置の少なくとも一部の電子部品を支持した支持要素と、
制御ハウジングに設けられ、当該制御ハウジングとモータハウジングとの間を仕切る仕切り壁と、
上記仕切り壁に形成された挿通孔にモータハウジング側から挿通され、上記支持要素に係合されることにより、当該支持要素を制御ハウジングに固定する支持要素固定手段と、を備える電動パワーステアリング装置。 A control device for controlling the driving of the electric motor for assisting steering;
A control housing that is interposed between the transmission housing that houses the transmission device and the motor housing of the electric motor, and that houses the control device;
A support element housed in the control housing and supporting at least some of the electronic components of the control device;
A partition wall provided in the control housing and partitioning between the control housing and the motor housing;
An electric power steering apparatus comprising: a support element fixing means for fixing the support element to the control housing by being inserted into the insertion hole formed in the partition wall from the motor housing side and being engaged with the support element.
Priority Applications (3)
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JP2011031755A (en) * | 2009-08-01 | 2011-02-17 | Diamond Electric Mfg Co Ltd | Motor unit for electric power-steering and electric power-steering device |
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-
2007
- 2007-05-23 JP JP2007136834A patent/JP2008290530A/en active Pending
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