JP2009023458A - Electric power steering device - Google Patents

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Takaaki Sekine
孝明 関根
Noboru Sato
昇 佐藤
Naoki Hyodo
直樹 兵頭
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power steering device including a unit cover that surely protects a stored control substrate while being excellent in impact resistance even if an impact force is applied. <P>SOLUTION: A protective-plate part 28 of a metal unit cover 26 is arranged so as to cover a control substrate 25 from the vehicle rear side. The protective-plate part 28 is formed with belt-like first-third recessed parts 38, 39, and 40. Ribs 38b, 39b, and 40b are radially formed respectively along each of the first-third recessed parts 38, 39, and 40. The ribs 38, 39, and 40 are reinforcement parts for the first protective-plate part 28 that are excellent in impact resistance against an impact force applied from the vehicle rear side. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、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、この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 provides an electric motor including an electric motor that transmits a steering assist force to a steering shaft via a reduction mechanism in a reduction gear box, and a control unit that includes a control board on which a control circuit that drives and controls the electric motor is mounted. The present invention relates to a power steering device.

電動パワーステアリング装置の減速ギヤボックスに装着される制御ユニットは、操舵補助力を伝達する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備えており、この制御基板をユニットカバーが収納した状態で減速ギヤボックスに装着されている(例えば、特許文献1)。
この特許文献1のユニットカバーは、制御基板の制御回路を実装している基板面を、樹脂製のカバー部材で覆っている。
特開2001−196770号公報
The control unit mounted on the reduction gear box of the electric power steering apparatus includes a control board on which a control circuit for driving and controlling the electric motor that transmits the steering assist force is mounted, and the control board is housed in the unit cover. And mounted in a reduction gear box (for example, Patent Document 1).
In the unit cover of Patent Document 1, the substrate surface on which the control circuit of the control substrate is mounted is covered with a resin cover member.
JP 2001-196770 A

ところで、上述した特許文献1の装置の樹脂製のカバー部材は、肉厚を厚くした部材であっても衝撃力に対する耐性が弱い。このため、樹脂製のカバー部材が損傷してしまうと、収納している制御基板にも影響を与えるおそれがある。
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、衝撃力が加わっても衝撃耐性に優れ、収納している制御基板を確実に保護することができるユニットカバーを備えた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。
By the way, even if the resin cover member of the apparatus of Patent Document 1 described above is a member having a large thickness, resistance to impact force is weak. For this reason, if the resin cover member is damaged, the stored control board may be affected.
Therefore, the present invention has been made paying attention to the above-mentioned unsolved problems of the conventional example, and is a unit that is excellent in impact resistance even when an impact force is applied, and can reliably protect the control board accommodated therein. An object of the present invention is to provide an electric power steering apparatus having a cover.

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、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とを備えた電動パワーステアリング装置において、前記制御ユニットは、前記制御基板を収納して前記減速ギヤボックスの外周に装着される金属製のユニットカバーを備えており、このユニットカバーは、前記制御基板の前記制御回路を実装している基板面を覆う保護板部を設けているとともに、前記保護板部に、衝撃耐性を有する衝撃補強部を設けている。   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; and a control unit including a control board on which a control circuit for driving and controlling the electric motor is mounted. The control unit houses the control board and reduces the deceleration A metal unit cover mounted on the outer periphery of the gear box is provided, and this unit cover is provided with a protection plate portion that covers the board surface on which the control circuit of the control board is mounted, and the protection An impact reinforcement portion having impact resistance is provided on the plate portion.

また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の電動パワーステアリング装置において、前記衝撃補強部は、前記保護板部の外周面、或いは内周面から突出し、且つ面方向に沿って線状に延在している補強リブである。
また、請求項3記載の発明は、請求項2記載の電動パワーステアリング装置において、前記補強リブは、前記保護板部の外周面、或いは内周面に帯状の凹部を形成し、当該凹部の幅方向の端部で前記内周面、或いは外周面から突出している部位である。
According to a second aspect of the present invention, in the electric power steering apparatus according to the first aspect, the impact reinforcing portion protrudes from the outer peripheral surface or the inner peripheral surface of the protection plate portion, and is linear along the surface direction. It is the reinforcement rib extended in.
According to a third aspect of the present invention, in the electric power steering apparatus according to the second aspect of the present invention, the reinforcing rib forms a strip-shaped concave portion on the outer peripheral surface or inner peripheral surface of the protective plate portion, and the width of the concave portion. It is the site | part which protrudes from the said inner peripheral surface or outer peripheral surface in the edge part of a direction.

さらに、請求項4記載の発明は、請求項2又は3記載の電動パワーステアリング装置において、前記補強リブを、前記保護板部の外周面、或いは内周面の全域に延在するように複数形成した。   Furthermore, the invention according to claim 4 is the electric power steering apparatus according to claim 2 or 3, wherein a plurality of the reinforcing ribs are formed so as to extend over the entire outer peripheral surface or inner peripheral surface of the protective plate portion. did.

本発明に係る電動パワーステアリング装置によると、制御基板を収納して減速ギヤボックスの外周に装着される金属製のユニットカバーの保護板部に、衝撃耐性を有する衝撃補強部を設けており、保護板部に衝撃力が衝突しても、衝撃補強部が衝撃耐性を発揮するので、制御回路を実装している制御基板を確実に保護することができる。
また、ユニットカバーの剛性が向上することから、内蔵されている制御ユニットのリレーの作動音や、電動モータの作動音も低減させることができる。
According to the electric power steering apparatus according to the present invention, the protection plate portion of the metal unit cover that houses the control board and is mounted on the outer periphery of the reduction gear box is provided with the impact reinforcement portion having impact resistance and is protected. Even if an impact force collides with the plate portion, the impact reinforcement portion exhibits impact resistance, so that the control board on which the control circuit is mounted can be reliably protected.
Further, since the rigidity of the unit cover is improved, the operation sound of the relay of the built-in control unit and the operation sound of the electric motor can be reduced.

以下、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施形態という。)を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の一実施形態を右ハンドル車に適用した場合の右方向から示した斜視図、図2は本実施形態を左方向から示した斜視図、図3は本実施形態の正面図、図4は減速ギヤボックスの要部を示す縦断面図、図5は減速ギヤボックスの外観を示す斜視図、図6は電動モータと制御ユニットとの接続関係を示す斜視図、図7は電動モータの内部構造を示す正面図、図8は制御ユニットの分解斜視図、図9は制御ユニットのカバーを示す斜視図、図10は図9のA−A線矢視図である。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing a right-hand drive vehicle according to an embodiment of the electric power steering apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing the embodiment from the left. Fig. 4 is a front view of this embodiment, Fig. 4 is a longitudinal sectional view showing the main part of the reduction gear box, Fig. 5 is a perspective view showing the appearance of the reduction gear box, and Fig. 6 shows the connection relationship between the electric motor and the control unit. 7 is a front view showing the internal structure of the electric motor, FIG. 8 is an exploded perspective view of the control unit, FIG. 9 is a perspective view showing the cover of the control unit, and FIG. 10 is a view taken along line AA in FIG. FIG.

図1において、符号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電動モータ5が配設されている。   In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a column-type electric power steering device, in which 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). An electric motor 5 whose axial direction is extended in a direction perpendicular to the axial direction of the steering column 3 is disposed in the reduction gear box 4.

ステアリングコラム3は、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。ロア取付ブラケット7は、車体側部材(不図示)に取付けられる取付板部7aと、この取付板部7aの下面から左右方向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の下端が、減速ギヤボックス4の車体前方側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。   The steering column 3 has a double tube structure of an inner tube 3a and an outer tube 3b. 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 mounting bracket 7 is composed of a mounting plate portion 7a attached to a vehicle body side member (not shown) and a pair of support plate portions 7b extending in parallel from the lower surface of the mounting plate portion 7a with a predetermined distance in the left-right direction. Is formed. And the lower end of the support plate part 7b is rotatably connected to the support part 4b integrally formed in the vehicle body front side of the reduction gear box 4 via the pivot 7c.

アッパ取付ブラケット6は、車体側部材(不図示)に取付けられる取付板部6aと、この取付板部6aの下端に固定されて左右(車幅)方向に離間している1対の支持板部6bと、これら一対の支持板部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。そして、チルト機構6cのチルトレバー6gを回動させ、外管3bの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) and a pair of support plate portions fixed to the lower end of the mounting plate portion 6a and spaced apart in the left-right (vehicle width) direction. 6b and a tilt mechanism 6c for supporting the outer tube 3b of the steering column 3 formed on the pair of support plate portions 6b. Then, the tilt lever 6g of the tilt mechanism 6c is rotated to release the support state of the outer tube 3b, whereby the tilt position of the steering column 3 can be adjusted up and down around the pivot 7c of the lower mounting bracket 7. .

ステアリングシャフト2は、図4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。
減速ギヤボックス4は、高熱伝導性を有する材料例えばアルミニウム、アルミニウム合金、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、図4及び図5に示すように、電動モータ5の出力軸(不図示)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の車体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を取付けるモータ取付部17と、トルクセンサ収納部16の車体後端に形成された筒状のコラム取付部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のコラム取付部18に、ステアリングコラム3の車体前端部が外嵌されて連結されている。
As shown in FIG. 4, the steering shaft 2 includes an input shaft 2a whose upper end is connected to a steering wheel (not shown), and a torsion bar 2b connected to the lower end of the input shaft 2a via a torsion bar 2b. It is comprised with the output shaft 2c to cover.
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. As shown in FIGS. 4 and 5, the reduction gear box 4 includes a worm storage portion 12 that stores a worm 11 connected to an output shaft (not shown) of the electric motor 5, and a lower side of the worm storage portion 12. A worm wheel storage portion 14 for storing a worm wheel 13 having a central axis perpendicular to the central axis thereof and meshing with the worm 11, and a torque integrally and coaxially connected to the rear side of the worm wheel storage portion 14 in the vehicle body. Torque sensor storage portion 16 for storing the sensor 15, motor mounting portion 17 for attaching the electric motor 5 formed on the open end surface of the worm storage portion 12, and a cylindrical shape formed at the rear end of the vehicle body of the torque sensor storage portion 16. A control unit device for mounting a column mounting portion 18 and a control unit 19 formed over part of the worm storage portion 12 and the worm wheel storage portion 14. And a part 20. The front end portion of the vehicle body of the steering column 3 is externally fitted and connected to the column mounting portion 18 of the reduction gear box 4.

ここで、トルクセンサ15は、図4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,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. 4, the torque sensor 15 magnetically detects the twisted 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.

電動モータ5は、図6に示すように、その取付フランジ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接続端子5c,5dが形成されている。接続端子5c及び5dの夫々は、図7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、2組のブラシ5g,5hに個別に接続された円弧状の接続端子5i及び5jの互いに対向する一端に一体に形成されている。   As shown in FIG. 6, the electric motor 5 has connection terminals 5c and 5d formed at positions close to and opposed to the control unit 19 mounted on the control unit mounting portion 20 at a position close to the mounting flange 5b. As shown in FIG. 7, each of the connection terminals 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 is connected to two sets of brushes 5g and 5h. The arc-shaped connection terminals 5i and 5j that are individually connected are integrally formed at opposite ends.

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5に示すように、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の上部側とで車体後方側を向いて形成されている平坦取付面20aと、この平坦取付面20a及びトルクセンサ収納部16の上面に形成した平坦取付面20aに対して直交し、左右方向に長尺方向が延在する矩形状のユニット載置面20bとで左右方向から見てL字状に形成されている。   As shown in FIG. 5, the control unit mounting portion 20 formed in the reduction gear box 4 is formed so as to face the vehicle body rear side at the worm storage portion 12 and the upper side of the worm wheel storage portion 14 below the worm storage portion 12. The flat mounting surface 20a and a rectangular unit mounting surface that is orthogonal to the flat mounting surface 20a and the flat mounting surface 20a formed on the top surface of the torque sensor storage portion 16 and that extends in the left-right direction. It is formed in an L shape when viewed from the left and right direction.

ここで、制御ユニット装着部20のユニット載置面20bの左右方向の中央部には、トルクセンサ15を収納しているトルクセンサ収納部16の内部空間に連通する開口部20dが形成されており、この開口部20dを通過してトルクセンサ15の外部接続端子15c〜15fがユニット載置面20bの上方に突出して設けられている。
また、モータ取付部17の車体後端面にも、平坦取付面20aと平行でこの平坦取付面20aより車体後方側の位置に幅狭のフレーム取付面20cが形成されている。
Here, an opening portion 20 d communicating with the internal space of the torque sensor storage portion 16 that stores the torque sensor 15 is formed in the center portion in the left-right direction of the unit mounting surface 20 b of the control unit mounting portion 20. The external connection terminals 15c to 15f of the torque sensor 15 are provided so as to protrude above the unit mounting surface 20b through the opening 20d.
Also, a frame mounting surface 20c having a narrow width is formed on the rear end surface of the motor mounting portion 17 in parallel to the flat mounting surface 20a and at a position on the rear side of the vehicle body from the flat mounting surface 20a.

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8に示すように、熱伝動率の高い金属製の放熱プレート21と、パワー基板23と、長方形枠状の合成樹脂製フレーム24と、制御基板25と、カバー26とを備えている。
放熱プレート21は、制御ユニット装着部20の平坦取付面20aに放熱グリースを介して直接固定される。パワー基板23は、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のディスクリート部品23a,23bが実装される。
As shown in FIG. 8, the control unit 19 mounted on the control unit mounting unit 20 includes a metal heat dissipation plate 21 having a high heat transfer rate, a power board 23, a rectangular frame-shaped synthetic resin frame 24, A control board 25 and a cover 26 are provided.
The heat radiating plate 21 is directly fixed to the flat mounting surface 20a of the control unit mounting portion 20 via heat radiating grease. The power board 23 is a discrete component 23a, 23b such as an H bridge circuit composed of a power switching element such as a field effect transistor that drives and controls the electric motor 5, and a pulse width modulation circuit that drives the power switching element of the H bridge circuit. Is implemented.

合成樹脂製フレーム24はパワー基板23を囲繞する。制御基板25は、合成樹脂製フレーム24の正面に取付けられ、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)やその周辺機器等のディスクリート部品25eが実装される。カバー26は、パワー基板23、合成樹脂製フレーム24及び制御基板25を覆う。   A synthetic resin frame 24 surrounds the power board 23. The control board 25 is attached to the front surface of the synthetic resin frame 24 and has through holes 25a to 25d that are directly inserted through the external connection terminals 15c to 15f of the torque sensor 15. A steering assist current command value is calculated based on the vehicle speed detection value from the vehicle speed sensor that is not operated, 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 obtain a power board By calculating a voltage command value to the pulse width modulation circuit 23, a discrete unit 25e such as a micro control unit (MCU) for controlling a steering assist force generated by the electric motor 5 and its peripheral devices is mounted. The cover 26 covers the power board 23, the synthetic resin frame 24, and the control board 25.

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の左端に形成され、減速ギヤボックス4のフレーム取付面20cに固定される取付板部24bと、この取付板部24b上に固定され電動モータ5の接続端子5c,5dに電気的に接続する端子台24cと、フレーム本体24aの右端に固定された雌型コネクタ45とを備えている。雌型コネクタ45は、バッテリ(図示せず)に電源用雄型コネクタ46を介して接続される電源コネクタ45aと、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45bとを備えている。パワー基板23及び制御基板25は、接続端子22aを介して接続されている。   The synthetic resin frame 24 includes a rectangular frame-shaped frame main body 24a, a mounting plate portion 24b formed on the left end of the frame main body 24a and fixed to the frame mounting surface 20c of the reduction gear box 4, and the mounting plate portion 24b. A terminal block 24c fixed on the top and electrically connected to the connection terminals 5c and 5d of the electric motor 5 and a female connector 45 fixed to the right end of the frame body 24a are provided. The female connector 45 is connected to a power supply connector 45a connected to a battery (not shown) via a power supply male connector 46, and a network such as CAN that exchanges data with control devices in each part of the vehicle body. And a signal connector 45b. The power board 23 and the control board 25 are connected via the connection terminal 22a.

また、図8及び図9に示すように、カバー26は金属製の部材であり、矩形状の第1保護板部28と、この第1保護板部28の長尺方向の縁部から直交して延在している第2及び第3保護板部29,30と、第1保護板部28の短尺方向の縁部から第2及び第3保護板部29,30と同一方向に延在している第4及び第5保護板部31,32と、第2保護板部29、第4及び第5保護板部31,32の端部からカバー外方に直交する方向に形成されているビス通過孔33を有する固定片34〜37とを備えている。   Further, as shown in FIGS. 8 and 9, the cover 26 is a metal member, and is orthogonal to the rectangular first protection plate portion 28 and the longitudinal edge portion of the first protection plate portion 28. The second and third protective plate portions 29, 30 extending in the same direction as the second and third protective plate portions 29, 30 from the edge in the short direction of the first protective plate portion 28. The fourth and fifth protective plate portions 31, 32, the second protective plate portion 29, and the screws formed in the direction perpendicular to the outside of the cover from the end portions of the fourth and fifth protective plate portions 31, 32. And fixed pieces 34 to 37 each having a passage hole 33.

第4保護板部31には、雌型コネクタ45の外周を囲む切欠き31aが形成されている。また、第5保護板部32には、端子台24cの基板側を囲む切欠き32aが形成されている。そして、第2保護板部29にも切欠き部29a〜29dが形成されている。
ここで、図9に示すように、カバー26の第1保護板部28の外周面には、互いに短尺方向に平行に離間しながら長手方向に延在している帯状の第1,第2凹部38,39と、短尺方向に延在して第1,第2凹部38,39の長手方向の中央部を連結している帯状の第3凹部40が形成されている。
The fourth protective plate portion 31 is formed with a notch 31 a surrounding the outer periphery of the female connector 45. Further, the fifth protective plate part 32 is formed with a notch 32a surrounding the board side of the terminal block 24c. The second protection plate 29 is also formed with notches 29a to 29d.
Here, as shown in FIG. 9, on the outer peripheral surface of the first protection plate portion 28 of the cover 26, strip-shaped first and second recesses extending in the longitudinal direction while being spaced apart from each other in the short direction. 38 and 39, and a belt-like third recess 40 extending in the short direction and connecting the central portions of the first and second recesses 38 and 39 in the longitudinal direction are formed.

第1凹部38は、図10に示すように、第1保護板部28の外周面とこの外周面より内側に凹んでいる底面38aとの間の幅方向の端部に、外周面に対して直交する方向にリブ38bが形成されている。また、第2凹部39も、第1保護板部28の外周面とこの外周面より内側に凹んでいる底面39aとの間の幅方向の端部に、外周面に対して直交する方向にリブ39bが形成されている。さらに、第3凹部40も、第1保護板部28の外周面とこの外周面より内側に凹んでいる底面との間の幅方向の端部に、外周面に対して直交する方向にリブ40bが形成されている。   As shown in FIG. 10, the first recess 38 is formed at the end in the width direction between the outer peripheral surface of the first protective plate portion 28 and the bottom surface 38 a recessed inward from the outer peripheral surface, with respect to the outer peripheral surface. Ribs 38b are formed in the orthogonal direction. The second recess 39 is also ribbed in the direction perpendicular to the outer peripheral surface at the end in the width direction between the outer peripheral surface of the first protective plate portion 28 and the bottom surface 39a recessed inward from the outer peripheral surface. 39b is formed. Further, the third recess 40 is also provided with ribs 40b in the direction perpendicular to the outer peripheral surface at the end in the width direction between the outer peripheral surface of the first protective plate portion 28 and the bottom surface recessed inward from the outer peripheral surface. Is formed.

そして、第1凹部38のリブ38bと第3凹部40のリブ40bは、第1保護板部28の中央側で連結している。また、第2凹部39のリブ39bと第3凹部40のリブ40bも、第1保護板部28の中央側で連結している。
そして、上記構成の制御ユニット19は、減速ギヤボックス4の制御ユニット装着部20に装着され、図6に示すように、合成樹脂製フレーム24の取付板部24bに固定されている端子台24cと、電動モータ5の接続端子5c,5dとが電気的に接続される。なお、図1から図3に示すように、電気的に接続された端子台24c及び接続端子5c,5dは、符号27で示す合成樹脂製の端子カバーで覆われている。
The rib 38 b of the first recess 38 and the rib 40 b of the third recess 40 are connected on the center side of the first protection plate portion 28. Further, the rib 39 b of the second recess 39 and the rib 40 b of the third recess 40 are also connected on the center side of the first protection plate portion 28.
The control unit 19 configured as described above is mounted on the control unit mounting portion 20 of the reduction gear box 4 and, as shown in FIG. 6, a terminal block 24c fixed to the mounting plate portion 24b of the synthetic resin frame 24. The connection terminals 5c and 5d of the electric motor 5 are electrically connected. As shown in FIGS. 1 to 3, the electrically connected terminal block 24 c and connection terminals 5 c and 5 d are covered with a synthetic resin terminal cover denoted by reference numeral 27.

次に、上記実施形態の動作を説明する。
車体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。
Next, the operation of the above embodiment will be described.
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 body, steering assist control processing is executed by the micro control unit (MCU), and the torque sensor 15 and a vehicle speed sensor (not shown) are connected. A steering assist current command value is calculated based on the detected value. 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2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。
ここで、本実施形態によると、減速ギヤボックス4の制御ユニット装着部20に装着された制御ユニット19は、金属製のカバー26の第1保護板部28が、図4に示すように、制御基板25を車両後方側から覆った状態で配置される。
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 2 via the worm 11 and the worm wheel 13, thereby the steering wheel. Can be steered with a light steering force.
Here, according to the present embodiment, the control unit 19 mounted on the control unit mounting portion 20 of the reduction gear box 4 is controlled by the first protection plate portion 28 of the metal cover 26 as shown in FIG. It arrange | positions in the state which covered the board | substrate 25 from the vehicle rear side.

この第1保護板部28には、互いに短尺方向に平行に離間しながら長手方向に延在している帯状の第1,第2凹部38,39と、短尺方向に延在して第1,第2凹部38,39の長手方向の中央部を連結している帯状の第3凹部40が形成され、これら第1〜第3凹部38,39,40に沿ってリブ38b,39b,40bが形成されており、これらリブ38b,39b,40bが、車両後方側から加わる衝撃力に対して衝撃耐性に優れた第1保護板部28の補強部位となっている。   The first protective plate 28 includes strip-shaped first and second recesses 38 and 39 extending in the longitudinal direction while being spaced apart from each other in parallel in the short length direction, and first and second strips extending in the short length direction. A band-shaped third recess 40 is formed connecting the longitudinal center portions of the second recesses 38, 39, and ribs 38b, 39b, 40b are formed along the first to third recesses 38, 39, 40. The ribs 38b, 39b, and 40b serve as reinforcing portions of the first protective plate portion 28 that have excellent impact resistance against the impact force applied from the vehicle rear side.

したがって、車両後方側から衝撃物が制御ユニット19の第1保護板部28に衝突しても、補強部位のリブ38b,39b,40bによって第1保護板部28が容易に変形しにくいので、内部に配置している制御基板25を確実に保護することができる。
また、本実施形態の第1保護板部28に形成したリブ38b,39b,40bは、交差する部分を設けているので(第1凹部38のリブ38b及び第3凹部40のリブ40b、第2凹部39のリブ39b及び第3凹部40のリブ40b)、第1保護板部28の車両後方側から加わる大きな衝撃力に対して高い衝撃耐性を有することができる。
Therefore, even if an impact object collides with the first protection plate portion 28 of the control unit 19 from the rear side of the vehicle, the first protection plate portion 28 is not easily deformed by the ribs 38b, 39b, and 40b of the reinforcement portion. It is possible to reliably protect the control board 25 arranged on the board.
Further, the ribs 38b, 39b, 40b formed on the first protective plate portion 28 of the present embodiment are provided with intersecting portions (the rib 38b of the first recess 38, the rib 40b of the third recess 40, the second The rib 39b of the concave portion 39 and the rib 40b of the third concave portion 40) and the large impact force applied from the vehicle rear side of the first protective plate portion 28 can have high impact resistance.

また、金属製のカバー26の第1保護板部28の剛性が向上することから、内蔵されているパワー基板23のリレー回路の作動音や、隣接する電動モータ5の作動音も低減することができる。
さらに、第1保護板部28が容易に変形しにくい高い衝撃耐性を有していることから、金属製の第1保護板部28の内面には、制御基板25との接触によるショートを防止するための絶縁シート等の電気的絶縁材を貼設する必要がなく、製造コストの低減化も図ることができる。
In addition, since the rigidity of the first protective plate portion 28 of the metal cover 26 is improved, the operating noise of the relay circuit of the built-in power board 23 and the operating noise of the adjacent electric motor 5 can be reduced. it can.
Furthermore, since the first protective plate portion 28 has high impact resistance that is not easily deformed, the inner surface of the metal first protective plate portion 28 is prevented from being short-circuited due to contact with the control board 25. Therefore, it is not necessary to attach an electrical insulating material such as an insulating sheet for reducing the manufacturing cost.

なお、本実施形態では、第1保護板部28に帯状の第1〜第3凹部38,39,40を形成することでリブ38b,39b,40bを形成したが、帯状の凹部の形成位置、形状はこれに限定されるものではなく、例えば井桁形状、X型状に複数の凹部を形成しても、同様の効果を奏することができる。
また、本実施形態では、第1保護板部28の外周面に帯状の第1〜第3凹部38,39,40を形成したが、第1保護板部28の内周面に帯状の第1〜第3凹部を形成し、即ち、第1保護板部28の外周面に帯状の凸部を設けた形状としても、同様の効果を奏することができる。
In this embodiment, the ribs 38b, 39b, and 40b are formed by forming the band-shaped first to third recesses 38, 39, and 40 in the first protective plate portion 28. The shape is not limited to this, and the same effect can be obtained even if a plurality of concave portions are formed in, for example, a cross beam shape or an X shape.
In the present embodiment, the band-shaped first to third recesses 38, 39, and 40 are formed on the outer peripheral surface of the first protective plate portion 28, but the first belt-shaped first portion is formed on the inner peripheral surface of the first protective plate portion 28. The same effect can be produced even when the third recess is formed, that is, when the belt-shaped protrusion is provided on the outer peripheral surface of the first protective plate 28.

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及び雌型コネクタ45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。
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、接続端子5c,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。
In the above embodiment, the case where the electric motor 5, the control unit 19, and the female connector 45 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 to this. Instead of this, they may be arranged in a straight line along a line intersecting the central axis of the steering column 3.
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, a connection terminal 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 board 23 and a gate of the field effect transistor of the inverter circuit are pulse width modulated. A gate driving circuit driven by a signal may be mounted.

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3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5を配置し、制御ユニット19の雌型コネクタ45及び端子台24cを左側に配置すればよく、さらには電動モータ5を車体外側に、雌型コネクタ45及び端子台24cを車体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 3, that is, the electric motor 5 is arranged on the right side of the control unit 19, and the female connector 45 and the terminal block 24c of the control unit 19 are connected. The electric motor 5 may be disposed on the left side, and the electric connector 5 and the female connector 45 and the terminal block 24c may be disposed on the inner side of the vehicle body.

本発明に係る電動パワーステアリング装置の一実施形態を右ハンドル車に適用した場合の右方向から示した斜視図である。It is the perspective view shown from the right direction at the time of applying one Embodiment of the electric power steering device which concerns on this invention to a right-hand drive vehicle. 図1の装置を左方向から示した斜視図である。It is the perspective view which showed the apparatus of FIG. 1 from the left direction. 図1の装置の正面図である。It is a front view of the apparatus of FIG. 電動パワーステアリング装置を構成する減速ギヤボックスの要部を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the principal part of the reduction gear box which comprises an electric power steering apparatus. 電動パワーステアリング装置を構成する減速ギヤボックスの外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the reduction gear box which comprises an electric power steering device. 電動パワーステアリング装置を構成する電動モータと制御ユニットとの接続関係を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the connection relation of the electric motor which comprises an electric power steering apparatus, and a control unit. 電動パワーステアリング装置を構成する電動モータの内部構造を示す正面図である。It is a front view which shows the internal structure of the electric motor which comprises an electric power steering apparatus. 制御ユニットの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a control unit. 制御ユニットのカバーを示す斜視図である、It is a perspective view which shows the cover of a control unit. 図9のA−A線矢視図である。It is an AA arrow line view of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

2…ステアリングシャフト、2a…入力軸、2b…トーションバー、2c…出力軸、3…ステアリングコラム、3a…内管、3b…外管、4…減速ギヤボックス、4b…支持部、5…電動モータ、5b…取付フランジ、5c,5d…接続端子、5f…ブラシ支持体、5g,5h…ブラシ、5i,5j…接続端子、6…アッパ取付ブラケット、6a…取付板部、6b…支持板部、6c…チルト機構、6g…チルトレバー、7…ロア取付ブラケット、7a…取付板部、7b…支持板部、7c…枢軸、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、15a,15b…検出コイル、15c〜15f…外部接続端子、16…トルクセンサ収納部、17…モータ取付部、18…コラム取付部、19…制御ユニット、20…制御ユニット装着部、20a…平坦取付面、20b…ユニット載置面、20c…フレーム取付面、20d…開口部、21…放熱プレート、22a…接続端子、23…パワー基板、23a,23b…ディスクリート部品、24…合成樹脂製フレーム、24a…フレーム本体、24a1…フレーム本体の側板(ユニット側取付面)、24b…取付板部、24c…端子台、25…制御基板、25a〜25d…スルーホール、25e…ディスクリート部品、26…カバー(ユニットカバー)、27…端子カバー、28…第1保護板部(保護板部)、29…第2保護板部、29a〜29d…切欠き部、30…第3保護板部、31…第4保護板部、32…第5保護板部、33…ビス通過孔、34〜37…固定片、38…帯状の第1凹部、39…帯状の第2凹部、40…帯状の第3凹部、38a…第1凹部の底面、38b,39b,40b…リブ(補強リブ)、39a…第2凹部の底面、45…雌型コネクタ、45a…電源コネクタ、45b…信号コネクタ、46…電源用雄型コネクタ   2 ... steering shaft, 2a ... input shaft, 2b ... torsion bar, 2c ... output shaft, 3 ... steering column, 3a ... inner tube, 3b ... outer tube, 4 ... reduction gear box, 4b ... support, 5 ... electric motor 5b ... mounting flange, 5c, 5d ... connection terminal, 5f ... brush support, 5g, 5h ... brush, 5i, 5j ... connection terminal, 6 ... upper mounting bracket, 6a ... mounting plate, 6b ... support plate, 6c ... Tilt mechanism, 6g ... Tilt lever, 7 ... Lower mounting bracket, 7a ... Mounting plate part, 7b ... Supporting plate part, 7c ... Axis, 11 ... Worm, 12 ... Worm storage part, 13 ... Worm wheel, 14 ... Worm Wheel housing part, 15 ... torque sensor, 15a, 15b ... detection coil, 15c-15f ... external connection terminal, 16 ... torque sensor housing part, 17 ... motor mounting part, 18 ... Ram mounting portion, 19 ... control unit, 20 ... control unit mounting portion, 20a ... flat mounting surface, 20b ... unit mounting surface, 20c ... frame mounting surface, 20d ... opening, 21 ... radiation plate, 22a ... connection terminal, DESCRIPTION OF SYMBOLS 23 ... Power board, 23a, 23b ... Discrete components, 24 ... Synthetic resin frame, 24a ... Frame main body, 24a1 ... Side plate (unit side mounting surface) of frame main body, 24b ... Mounting plate portion, 24c ... Terminal block, 25 ... Control board, 25a to 25d ... through hole, 25e ... discrete parts, 26 ... cover (unit cover), 27 ... terminal cover, 28 ... first protection plate (protection plate), 29 ... second protection plate, 29a ~ 29d ... Notch, 30 ... 3rd protection board part, 31 ... 4th protection board part, 32 ... 5th protection board part, 33 ... Screw passage hole, 34-37 ... Fixed piece 38 ... first belt-like recess, 39 ... second belt-like recess, 40 ... third belt-like recess, 38a ... bottom surface of first recess, 38b, 39b, 40b ... rib (reinforcement rib), 39a ... second recess Bottom surface, 45 ... female connector, 45a ... power connector, 45b ... signal connector, 46 ... male connector for power supply

Claims (5)

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、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とを備えた電動パワーステアリング装置において、
前記制御ユニットは、前記制御基板を収納して前記減速ギヤボックスの外周に装着される金属製のユニットカバーを備えており、このユニットカバーは、前記制御基板の前記制御回路を実装している基板面を覆う保護板部を設けているとともに、
前記保護板部に、衝撃耐性を有する衝撃補強部を設けたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
A steering column with a steering shaft to which steering torque is transmitted, an electric motor that transmits a steering assist force to the steering shaft via a reduction mechanism in a reduction gear box, and a control circuit that controls driving of the electric motor are mounted. In an electric power steering apparatus comprising a control unit including a control board,
The control unit includes a metal unit cover that houses the control board and is mounted on an outer periphery of the reduction gear box, and the unit cover is a board on which the control circuit of the control board is mounted. While providing a protective plate that covers the surface,
An electric power steering apparatus characterized in that an impact reinforcing part having impact resistance is provided on the protective plate part.
前記衝撃補強部は、前記保護板部の外周面、或いは内周面から突出し、且つ面方向に沿って線状に延在している補強リブであることを特徴とする請求項1記載の電動パワーステアリング装置。   2. The electric motor according to claim 1, wherein the impact reinforcing portion is a reinforcing rib that protrudes from an outer peripheral surface or an inner peripheral surface of the protection plate portion and extends linearly along the surface direction. Power steering device. 前記補強リブは、前記保護板部の外周面、或いは内周面に帯状の凹部を形成し、当該凹部の幅方向の端部で前記内周面、或いは外周面から突出している部位であることを特徴とする請求項2記載の電動パワーステアリング装置。   The reinforcing rib is a portion that forms a band-shaped concave portion on the outer peripheral surface or inner peripheral surface of the protective plate portion, and projects from the inner peripheral surface or outer peripheral surface at the end in the width direction of the concave portion. The electric power steering apparatus according to claim 2. 前記補強リブを、前記保護板部の外周面、或いは内周面の全域に延在するように複数形成したことを特徴とする請求項2又は3記載の電動パワーステアリング装置。   4. The electric power steering apparatus according to claim 2, wherein a plurality of the reinforcing ribs are formed so as to extend over the entire outer peripheral surface or inner peripheral surface of the protective plate portion. 前記複数の補強リブは、互いに交差していることを特徴とする請求項4記載の電動パワーステアリング装置。   The electric power steering apparatus according to claim 4, wherein the plurality of reinforcing ribs intersect each other.
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