JP2009046050A

JP2009046050A - 電動パワーステアリング装置

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Publication number: JP2009046050A
Application number: JP2007215056A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Suda; 敦須田; Kazuhisa Kaneko; 和久金子; Tetsuro Arakawa; 哲朗荒川
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2007-08-21
Filing date: 2007-08-21
Publication date: 2009-03-05
Anticipated expiration: 2027-08-21
Also published as: JP5040522B2

Abstract

【課題】近接配置された電動モータとコントロールユニットとを電気的に接続する端子部を、水滴等から保護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。
【解決手段】電動モータのフランジ部がギヤボックスのモータ取付面に取り付けられ、かつ、コントロールユニットがフランジ部の一部を周方向に張り出して形成されたフランジ張出部のモータ出力軸側の面に装着された電動パワーステアリング装置において、電動モータとコントロールユニットとの接続部を被覆する保護カバー部材を設けた。
【選択図】図２

Description

本発明は、操舵補助トルクの発生源として電動モータを用いた電動パワーステアリング装置に関し、より詳細には、その電動モータおよび該電動モータの駆動を制御するコントロールユニット（ＥＣＵ）の組付構造に関する。

近年の車両の多くには、電動モータの駆動力をステアリングシャフトに伝達することにより、運転者による操舵を補助する電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）が装備されている。この電動パワーステアリング装置では、トルクセンサによって検出された操舵トルク信号がコントロールユニット（ＥＣＵ）に入力され、該コントロールユニットが操舵トルク信号に基づいて電動モータに供給される駆動電流を制御することにより、電動モータの駆動を制御している。

この電動モータとコントロールユニットは、離れた位置関係で別々に車両に搭載されることが多く、互いを長いハーネスによって電気的に接続する構成が一般的であった。ところが、このようなハーネスによる接続構成では、車両のエンジンルーム内のレイアウトによってはハーネスの取り回しが困難な場合があり、また、ハーネスの配線抵抗による電力損失や、ラジオノイズの増大、あるいは部品点数の増大など、様々な問題が懸念されていた。

かかる課題を解決するものとして、例えば特許文献１に、電動モータとコントローラユニットとを近接配置した電動パワーステアリング装置が提案されている。以下、図６を参照にしながら、電動モータとコントローラユニットとを近接配置した従来の電動パワーステアリング装置について説明する。

図６において、電動パワーステアリング装置１００は、ステアリングシャフト１０１などからなる操舵系に対して操舵補助力を付与する電動モータ１０２と、該電動モータの駆動を制御するコントロールユニット（ＥＣＵ）１０３とを備え、この電動モータ１０２およびコントロールユニット１０３は、ステアリングコラム１０４の基端側（図６右上側）に取り付けられたギヤボックス１０５に装着されている。このギヤボックス１０４内には、ウォームおよびウォームホイール等によって構成される減速機構が収容され、該減速機構を介して電動モータ１０１の動力が操舵系に伝達される。

電動モータ１０２は、ギヤボックス１０５に装着される側の周囲にフランジ部１０６を備えている。このフランジ部１０６の周方向には、均等なピッチ間隔で複数のボルト孔が穿設され、該ボルト孔に挿通されるボルト１０７によって、電動モータがギヤボックスに締結固定される。

また、フランジ部１０６は、その一部が周方向に張り出して形成されたフランジ張出部１０８を備え、該フランジ張出部１０８の電動モータ１０２の出力軸側の面には、コントロールユニット１０３がボルト１０９を介して装着され、端子台１１０に電動モータ１０２のバスバー端子１１１が電気的に接続されている。

特開２００７−９９０１１号公報

しかしながら、図６に示すように、電動モータ１０２とコントロールユニット１０３とを近接配置する場合には、端子部（端子台１１０およびバスバー端子１１１）がコントロールユニット１０３の上面（フランジ取付面）に露出してしまうため、結露などにより生じた水滴が端子部に付着して、コントロールユニット１０３および電動モータ１０２の故障や誤作動を引き起こす虞があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、近接配置された電動モータとコントロールユニットとを電気的に接続する端子部を、水滴等から保護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にある。

本発明の上記目的は、ステアリングホイールによる操舵を補助する電動パワーステアリング装置において、前記ステアリングホイールに連結されたステアリングシャフトに対して操舵補助力を付与する電動モータと、前記電動モータの出力軸に連結され、該電動モータの動力を前記ステアリングシャフトに伝達する減速機構と、前記電動モータのフランジ部が取り付けられるモータ取付面を有し、前記減速機構を収容するギヤボックスと、前記フランジ部の一部を周方向に張り出して形成されたフランジ張出部のモータ出力軸側の面に装着され、前記電動モータに電気的に接続されて該電動モータの駆動電流を制御するコントロールユニットと、前記電動モータと前記コントロールユニットとの接続部を被覆する保護カバー部材とを備えていることをことにより、達成される。

また、上記目的は、前記保護カバー部材が、底面および一側面が開口面になっている直方体形状の筐体部と、該筐体部の上面を前記一側面から張り出して形成された係合部と、該係合部に穿設されたモータケース挿通孔とを備え、かつ、前記筐体部が、前記モータケース挿通孔に前記電動モータのモータケースが挿通されて、前記係合部が前記フランジ部に当接することにより、前記コントロールユニットの全体を被覆した状態で固定されることにより、効果的に達成される。

さらに、上記目的は、前記接続部が、前記フランジ部から周方向に延びるバスバー端子と、前記コントロールユニットの上面に配設され、前記バスバー端子に接続される端子台とからなることにより、効果的に達成される。

本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、電動モータとコントロールユニットとを電気的に接続する端子部が、カバー部材によって被覆される構造になっているので、結露などの水滴に対する防滴効果を有している。これにより、端子部がコントロールユニットの上面に配置される場合に懸念される、端子部への水滴の付着を防止することができ、電動パワーステアリング装置の信頼性および作動性の向上を図ることができる。

また、本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、保護カバー部材が、底面および一側面が開口面になっている直方体形状の筐体部と、該筐体部の上面を一側面から張り出して形成された係合部と、該係合部に穿設されたモータケース挿通孔とからなり、モータケース挿通孔に電動モータのモータケースを挿通するだけで、筐体部によってコントロールユニット全体を被覆できる構造になっている。このように、カバー部材が簡単な構成であり、かつ、容易に固定可能な構造であることにより、端子部を保護する防滴構造を低コストで実現することができる。

以下、図面を参照にしながら本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成を示す機構図である。同図において、電動パワーステアリング装置１の操舵機構は、先端部に取り付けられたステアリングホイール２の操舵操作に応じて回転するステアリングシャフト３と、該ステアリングシャフト３の他端部側にユニバーサルジョイント４，５を介して連結され、ステアリングシャフト３の回転運動をラック軸の直線運動に変換するラック・ピニオン機構６と、該ラック・ピニオン機構６のラック軸の動きを操向車輪に伝達するタイロッド７とから構成されている。

また、電動パワーステアリング装置１のコラム部には、ステアリングホイール２を介してステアリングシャフト３に入力された操舵トルクを検出するトルクセンサ８と、減速機構９を介してステアリングシャフト３に連結された操舵補助用の電動モータ１０とが設けられている。

電動モータ１０の駆動は、制御回路などを搭載したコントロールユニット（ＥＣＵ）１１によって制御される。このコントロールユニット１１には、バッテリ１２から電力が供給されるとともに、イグニションキー１３からイグニションキー信号が入力される。そして、コントロールユニット１１は、トルクセンサ８で検出された操舵トルク値Ｔと車速センサ１４で検出された車速Ｖとに基づいて、操舵補助指令値Ｉの演算を行い、演算された操舵補助指令値Ｉに応じて電動モータ１０に供給する駆動電流を制御する。

図２は、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置の操舵補助部を、ステアリングホイール側から示した要部斜視図である。

同図において、電動モータ１０のフランジ部１５は、ステアリングシャフト３を回転自在に支持するステアリングコラム１６の基端部に設けられたギヤボックス１７のモータ取付面１７ａに、複数のボルト１８を介して取り付けられている。ギヤボックス１７内には、電動モータ１０の動力をステアリングシャフト３に伝達する減速機構９が収容されている。この減速機構９は、電動モータ１０の出力軸に連結されたウォームと、該ウォームに噛合されるとともに、ステアリングシャフト３に嵌合されたウォームホイールとからなるウォーム減速機である。

電動モータ１０のフランジ部１５は、その一部が周方向に張り出して形成されたフランジ張出部１５ａを備え、該フランジ張出部１５ａのモータ出力軸側（図２下方向）の面には、コントロールユニット１１が複数のボルト１９を介して装着されている。このコントロールユニット１１は、電動モータ１０のフランジ部１５の一部から周方向に延びる３本のバスバー端子２０に接続された端子台２１を備え、この端子台２１とバスバー端子２０とによる電気的な接続部を介して、電動モータ１０の駆動電流を制御するようになっている。また、コントロールユニット１１の側面には、トルクセンサ８や車速センサ１４などの各種センサに接続される信号線が装着されるコネクタ２２が設けられている。

本実施形態に係る電動パワーステアリング装置１では、図２に示すように、電動モータ１０とコントロールユニット１１とが近接配置された状態で、電動モータ１０とコントロールユニット１１との接続部、すなわちバスバー端子２０および端子台２１を被覆する保護カバー部材２３が装着される。この保護カバー部材２３は、図３および図４に示すように、底面２４ａおよび一側面２４ｂが開口面になっている直方体形状の筐体部２４と、該筐体部２４の上面２４ｃを一側面（開口側面）２４ｂから張り出して形成された係合部２５と、該係合部２５に穿設されたモータケース挿通孔２６とを備えている。

保護カバー部材２３のモータケース挿通孔２６は、電動モータ１０のモータケース１０ａの外径に合わせて穿設されている。そして、図５に示すように、このモータケース挿通孔２６にモータケース１０ａが挿通されて、係合部２５がフランジ部１５に当接することにより、筐体部２４は、コントロールユニット１１の全体を被覆した状態で固定される。これにより、コントロールユニット１１の上面（フランジ取付面）１１ａに露出していた端子台２１、および該端子台２１に接続されたバスバー端子２０は、保護カバー部材２３の筐体部２４によって完全に被覆される。ここで、モータケース挿通孔２６の径は、モータケース挿通孔２６をモータケース１０ａの基部（図４下側）に嵌合固定できるように、モータケース１０ａの外径と同一に設定されていることが好ましい。

また、保護カバー部材２３の開口側面２４ｂの対向面２４ｄには、コネクタ挿通孔２７が穿設され、保護カバー部材２３によってコントロールユニット１１の全体が被覆されても、コントロールユニット１１のコネクタ２２に信号線などを接続できるようになっている。

以上のように、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置１よれば、電動モータ１０のバスバー端子２０および該バスバー端子２０に接続されるコントロールユニット１１の端子台２１が、保護カバー部材２３の筐体部２４によって被覆されるようになっている。これにより、本実施形態のように端子台２１がコントロールユニット１１の上面１１ａに配置される場合であっても、端子台２１への水滴の付着を防止することができるので、電動パワーステアリング装置１の信頼性および作動性の向上を図ることができる。

以上、本発明の実施形態について具体的に説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成を示す機構図である。本実施形態に係る電動パワーステアリング装置の操舵補助部を、ステアリングホイール側から示す要部斜視図である。本実施形態に係る保護カバー部材の上面図である。本実施形態に係る保護カバー部材の側面図である。図２のコントロールユニットに保護カバー部材が装着された状態を示す要部斜視図である。電動モータとコントローラユニットとを近接配置した従来の電動パワーステアリング装置を示す要部斜視図である。

符号の説明

１・・・電動パワーステアリング装置
３・・・ステアリングシャフト
９・・・減速機構
１０・・・電動モータ
１０ａ・・・モータケース
１１・・・コントロールユニット（ＥＣＵ）
１５・・・フランジ部
１５ａ・・・フランジ張出部
１７・・・ギヤボックス
１７ａ・・・モータ取付面
２０・・・バスバー端子
２１・・・端子台
２３・・・保護カバー部材
２４・・・筐体部
２４ａ・・・底面（開口底面）
２４ｂ・・・一側面（開口側面）
２４ｃ・・・上面
２５・・・係合部
２６・・・モータケース挿通孔

Claims

ステアリングホイールによる操舵を補助する電動パワーステアリング装置であって、
前記ステアリングホイールに連結されたステアリングシャフトに対して操舵補助力を付与する電動モータと、
前記電動モータの出力軸に連結され、該電動モータの動力を前記ステアリングシャフトに伝達する減速機構と、
前記電動モータのフランジ部が取り付けられるモータ取付面を有し、前記減速機構を収容するギヤボックスと、
前記フランジ部の一部を周方向に張り出して形成されたフランジ張出部のモータ出力軸側の面に装着され、前記電動モータに電気的に接続されて該電動モータの駆動電流を制御するコントロールユニットと、
前記電動モータと前記コントロールユニットとの接続部を被覆する保護カバー部材と
を備えていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
前記保護カバー部材は、底面および一側面が開口面になっている直方体形状の筐体部と、該筐体部の上面を前記一側面から張り出して形成された係合部と、該係合部に穿設されたモータケース挿通孔とを備え、かつ、
前記筐体部は、前記モータケース挿通孔に前記電動モータのモータケースが挿通されて、前記係合部が前記フランジ部に当接することにより、前記コントロールユニットの全体を被覆した状態で固定される請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
前記接続部は、前記フランジ部から周方向に延びるバスバー端子と、前記コントロールユニットの上面に配設され、前記バスバー端子に接続される端子台とからなる請求項１または２に記載の電動パワーステアリング装置。