JP2010089740A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】減速ギヤボックスに電動モータと制御ユニットとを並設した場合に、両者の電気敵接続部を覆うカバーを容易に且つ確実に装着することができるようにした電動パワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】操舵トルクが伝達されるステアリングシャフトに連結された減速機構を内装する減速ギヤボックス4に、電動モータ5を駆動制御する制御ユニット19が当該電動モータ5と並設され、少なくとも前記電動モータ5に設けた電力受給接続部5c,5dと前記制御ユニット19側に設けた電力送給接続部24cとを当該電動モータ5を前記減速ギヤボックス4への装着時に接触可能に配設し、前記電力受給接続部5c,5d及び電力送給接続部24cを覆うカバー27を当該電力送給接続部24cに係止した。
【選択図】図9
【解決手段】操舵トルクが伝達されるステアリングシャフトに連結された減速機構を内装する減速ギヤボックス4に、電動モータ5を駆動制御する制御ユニット19が当該電動モータ5と並設され、少なくとも前記電動モータ5に設けた電力受給接続部5c,5dと前記制御ユニット19側に設けた電力送給接続部24cとを当該電動モータ5を前記減速ギヤボックス4への装着時に接触可能に配設し、前記電力受給接続部5c,5d及び電力送給接続部24cを覆うカバー27を当該電力送給接続部24cに係止した。
【選択図】図9
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、前記ステアリングシャフトに連結された減速機構を内蔵する減速ギヤボックスと、該減速ギヤボックスに装着されて前記減速機構を介して前記ステアリングシャフトに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。
従来の電動パワーステアリング装置として、例えば電動モータのハウジングの上部に形成されたブラケットにヒートシンクを介して電動モータの駆動を制御する制御装置が固定され、制御装置のモータ端子がヒートシンクの開口部を挿通して電動モータ内に挿入されて巻線端子とネジで固定されて電気的に接続された構成を有する電動式パワーステアリング装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
このような電動モータのハウジングに制御装置を装着する場合には、制御装置と電動モータとの電気的接続を電動モータのハウジング内で直接連結することができるので、電気的接続部を覆うカバーを設ける必要はないが、減速機構を内蔵する減速ギヤボックスに電動モータを装着すると共に、この電動モータに並設して制御ユニットを並設する場合(例えば、特許文献2参照)には、電動モータのバスバーと制御ユニットの端子台とが外部に露出するため、これらを覆うカバーを必要とし、このカバーを装着するにはカバーを嵌合するかネジ止めで行うのが一般的である。
特許第4102404号公報
特開2007−276740号公報
しかしながら、上記特許文献2に記載の従来例にあっては、電気的接続部をカバーで覆う場合には嵌合で行う場合には、カバーが外れやすく保護機能が安定しないことからカバーの確実な装着状態を得るためにはネジ止めを行う必要があり、このためには、カバーにネジ止め部位を追加形成する必要があるためカバーの構造が複雑化すると共に、ネジ止め工数の追加によるコスト増をもたらすという未解決の課題がある。
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、減速ギヤボックスに電動モータと制御ユニットとを並設した場合に、両者の電気的接続部を覆うカバーを容易に且つ確実に装着することができるようにし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。
上記目的を達成するために、本発明の一形態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連結された減速機構を内蔵する減速ギヤボックスと、該減速ギヤボックスに装着されて前記減速機構を介して前記ステアリングシャフトに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ユニットが当該電動モータと並設され、少なくとも前記電動モータに設けた電力受給接続部と前記制御ユニット側に設けた電力送給接続部とを当該電動モータを前記減速ギヤボックスへの装着時に接触可能に配設し、前記電力受給接続部及び電力送給接続部を覆う端子カバーを当該電力送給接続部に係止したことを特徴としている。
また、本発明の他の形態に係る電動パワーステアリング装置は、前記端子カバー及び前記電力送給接続部の何れか一方に係止爪が突出形成され、他方に前記係止爪が係止される係止部が形成されていることを特徴としている。
さらに、本発明のさらに他の形態に係る電動パワーステアリング装置は、前記端子カバーは合成樹脂材で成形されていることを特徴としている。
さらに、本発明のさらに他の形態に係る電動パワーステアリング装置は、前記端子カバーは合成樹脂材で成形されていることを特徴としている。
本発明によれば、減速ギヤボックスに電動モータ及び制御ユニットを並設する場合に、電動モータの電力受給接続部及び制御ユニットの電力送給接続部を覆うカバーを電力送給接続部に係止する構成としたので、カバーを工具を使用することなく容易確実に電力送給接続部に係止することができるという効果が得られる。
ここで、カバーを電力送給部に係止する場合に、両者の一方に係止爪を形成し、他方に係止爪を係止する係止孔部を形成することが好ましく、また、カバーを合成樹脂材で成形することにより、係止部を一体成形することができることから好ましい。
ここで、カバーを電力送給部に係止する場合に、両者の一方に係止爪を形成し、他方に係止爪を係止する係止孔部を形成することが好ましく、また、カバーを合成樹脂材で成形することにより、係止部を一体成形することができることから好ましい。
以下、本発明を右ハンドル車に適用した場合の一実施形態を、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本実施形態を左方向から示した斜視図、図2は減速ギヤボックスの斜視図、図3は制御ユニットを装着していない状態の減速ギヤボックスを示す正面図、図4は制御ユニットを装着した状態の減速ギヤボックスを示す正面図、図5は減速ギヤボックス位置における要部を拡大して示す断面図、図6は電動モータを示す斜視図、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は電動モータ及び制御ユニットを装着した減速ギヤボックスを示す斜視図、図10はカバーを示す斜視図、図11は端子台を示す斜視図、図12は端子台にカバーを装着した状態の断面図である。
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本実施形態を左方向から示した斜視図、図2は減速ギヤボックスの斜視図、図3は制御ユニットを装着していない状態の減速ギヤボックスを示す正面図、図4は制御ユニットを装着した状態の減速ギヤボックスを示す正面図、図5は減速ギヤボックス位置における要部を拡大して示す断面図、図6は電動モータを示す斜視図、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は電動モータ及び制御ユニットを装着した減速ギヤボックスを示す斜視図、図10はカバーを示す斜視図、図11は端子台を示す斜視図、図12は端子台にカバーを装着した状態の断面図である。
図1において、コラム型の電動パワーステアリング装置1は、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を有する。この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左方向に延長された電動モータ5が配設されている。
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、図5に示すように減速ギヤボックス4の車両前方側に設けられたボックスカバー4bに一体形成された支持部4cに枢軸7cを介して回動自在に連結されている。
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。
ステアリングシャフト2は、図5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。
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2〜図4に示すように、図6に示す電動モータ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の車両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の車両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、ウォームホイール収納部14の車両前方側に形成された開口部がボックスカバー4bによって閉塞されている。このボックスカバー4b及びウォームホイール収納部14に、ステアリングシャフト2の出力軸2c及びこの出力軸2cに嵌合されたウォームホイール13が転がり軸受4d及び14aによって回転自在に支持されている。また、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の車両前端部が外嵌されて連結されている。
ここで、トルクセンサ15は、図5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上方に突出する外部接続端子15c,15d及び15e,15fが接続されている。
外部接続端子15c〜15fには、図5に示すように、後述する制御ユニット19の制御基板25に接続されている。
一方、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電力受給接続部としての接続端子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。
一方、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電力受給接続部としての接続端子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。
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2及び図3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、水平方向に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。
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、図3に示すように、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20cが形成されている。この開口部20c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の上方に突出して配設されている。
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20dが形成されている。
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、合成樹脂製フレーム24と、制御基板25と、ユニットカバー26とを備えている。
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、合成樹脂製フレーム24と、制御基板25と、ユニットカバー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、放熱プレート21上に例えばネジ止めによって固定されている。このパワー基板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が実装される。合成樹脂製フレーム24は長方形枠上に形成されてパワー基板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が挿通されるスルーホール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が実装されている。
ユニットカバー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を覆うように下端を開放した箱状に形成されている。
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20d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電力送給接続部としての端子台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(図示せず)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23bを介して接続されている。
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20d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電力送給接続部としての端子台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(図示せず)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23bを介して接続されている。
そして、上記構成を有する制御ユニット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9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。
また、電動モータ5の接続端子5c,5dと端子台24cとの固定部でなる電気的接続部が図1に示すように合成樹脂材で一体成形された端子カバー27で覆われている。この端子カバー27は、図10に示すように、制御ユニット19の合成樹脂フレーム24の取付板部24bに固定されている端子台24cの傾斜部に対応する傾斜板部27aとこれに連接する垂直板部27bと、この垂直板部27bの後方側に連接された背面板部27cと、これら傾斜板部27a、垂直反部27b及び背面板部27cの上下端面を覆う上下板部27d,27eとで構成されている。そして、上下板部27d,27eには図10及び図12に示すように前述したステアリングコラム3の軸方向に延長する長孔でなる係止部としての係止孔部27fが形成されている。また、上下板部27d,27eの先端には係止孔部27fより後方側から後方端に向かうに従い徐々に内周側の厚みが薄くなる傾斜面27gが形成されている。
また、電動モータ5の接続端子5c,5dと端子台24cとの固定部でなる電気的接続部が図1に示すように合成樹脂材で一体成形された端子カバー27で覆われている。この端子カバー27は、図10に示すように、制御ユニット19の合成樹脂フレーム24の取付板部24bに固定されている端子台24cの傾斜部に対応する傾斜板部27aとこれに連接する垂直板部27bと、この垂直板部27bの後方側に連接された背面板部27cと、これら傾斜板部27a、垂直反部27b及び背面板部27cの上下端面を覆う上下板部27d,27eとで構成されている。そして、上下板部27d,27eには図10及び図12に示すように前述したステアリングコラム3の軸方向に延長する長孔でなる係止部としての係止孔部27fが形成されている。また、上下板部27d,27eの先端には係止孔部27fより後方側から後方端に向かうに従い徐々に内周側の厚みが薄くなる傾斜面27gが形成されている。
一方、前述した制御ユニット19の合成樹脂フレーム24の取付板部24bに固定されている端子台24cには、図11及び図12に示すように、その上板部24d及び下板部24eに前述した端子カバー27の係止孔部27fが係止される車両後方側から車両前方側に向かって徐々に上方向及び下方向に突出する係止爪24fが形成されている。
そして、制御ユニット19の端子台24c及び電動モータ5の接続端子5c,5dを固定して電気的に接続した状態で、端子カバー27を、車両後方側で係止孔部27fを係止爪24fに対向させた状態で端子台24cを覆うように押し込むことにより、係合爪24fが係止孔27fに係止させて固定されている。
そして、制御ユニット19の端子台24c及び電動モータ5の接続端子5c,5dを固定して電気的に接続した状態で、端子カバー27を、車両後方側で係止孔部27fを係止爪24fに対向させた状態で端子台24cを覆うように押し込むことにより、係合爪24fが係止孔27fに係止させて固定されている。
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を組み立てるには、減速ギヤボックス4のトルクセンサ収納部16内に、トルクセンサ15をその外部接続端子15c〜15fの先端が第1及び第2の平坦取付面20a及び20bの境界部に形成された開口20cを通じて、ユニット載置面20bと平行に車両後方に延長するように固定配置する。
先ず、電動パワーステアリング装置1を組み立てるには、減速ギヤボックス4のトルクセンサ収納部16内に、トルクセンサ15をその外部接続端子15c〜15fの先端が第1及び第2の平坦取付面20a及び20bの境界部に形成された開口20cを通じて、ユニット載置面20bと平行に車両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のウォーム収納部12にウォーム軸11を回転自在に支持すると共に、ボックスカバー4b及びウォームホイール収納部14で、転がり軸受4d及び14aによってステアリングシャフト2の入力軸2aをトーションバー2bを介して連結した出力軸2c及びウォームホイール13を回転自在に支持する。
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、その表面に伝熱グリースを塗布してから放熱プレート21を載置し、この上からパワー基板23を配置し、このパワー基板23を平坦取付面20aにネジによって放熱プレート21と共締めする。次いで、パワー基板23の周囲を囲繞するように合成樹脂フレーム24を平坦取付面20aにネジ止めすると共に、端子台24cを固定した取付板部24bをフレーム取付面20dにネジ止めによって固定する。次いで、制御基板25を、そのスルーホール25a〜25d内にトルクセンサ15の外部接続端子15c〜15fを挿通させると共に、パワー制御基板23の接続端子23bを所定のスルーホールに挿通した状態で合成樹脂フレーム24にネジ止めして固定する。最後にユニットカバー26を平坦取付面20aにネジによって放熱プレート21と共締めすることにより、制御ユニット19の装着を完了する。
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、その表面に伝熱グリースを塗布してから放熱プレート21を載置し、この上からパワー基板23を配置し、このパワー基板23を平坦取付面20aにネジによって放熱プレート21と共締めする。次いで、パワー基板23の周囲を囲繞するように合成樹脂フレーム24を平坦取付面20aにネジ止めすると共に、端子台24cを固定した取付板部24bをフレーム取付面20dにネジ止めによって固定する。次いで、制御基板25を、そのスルーホール25a〜25d内にトルクセンサ15の外部接続端子15c〜15fを挿通させると共に、パワー制御基板23の接続端子23bを所定のスルーホールに挿通した状態で合成樹脂フレーム24にネジ止めして固定する。最後にユニットカバー26を平坦取付面20aにネジによって放熱プレート21と共締めすることにより、制御ユニット19の装着を完了する。
次いで、減速ギヤボックス4のモータ装着部17に電動モータ5を装着する。この電動モータ5の装着は、先ず、電動モータ5の出力軸5aと減速ギヤボックス4のウォーム収納部12に収納されたウォーム11を取付けたウォーム軸(図示せず)とを両者の端面を当接させた状態で電動モータ5を円周方向に回転させながら浅くスプライン結合又はセレーション結合する。この浅いスプライン結合又はセレーション結合が完了すると、再度電動モータ5を円周方向に回転させて取付フランジ5bをモータ装着部17のフランジ部17aに対向させると共に、接続端子5c及び5dを制御ユニット19の合成樹脂フレーム24に形成された端子台24cに対向させた状態で、電動モータ5を減速ギヤボックス4に押し込んでインロー結合させる。
この状態となると、接続端子5c及び5dが端子台24cに面接触するので、この状態でネジ回し等の工具で接続端子5c及び5dと端子台24cとをねじ止め固定する。そして、接続端子5c及び5dと端子台24cとの固定が完了すると、端子台24c及び接続端子5c及び5dの電気的接続部を覆うように端子カバー27を端子台24cに装着する。この端子カバー27の装着は、先ず、端子台24cの車両後方側で係止孔部27fを係止爪24fに対向させる。この状態で、端子カバー27を、端子台24cを覆うように押し込むことにより、係合爪24fが係止孔27fに係止される。このとき、端子カバー27の上板部24d及び下板部24eの先端部の内周面側に傾斜面27gが形成されているので、端子台24cへの押し込み時にスムーズに押し込むことができる。また、端子台24cに形成した係止爪24fに車両後方側から車両前方側に向かって徐々に上方向及び下方向に突出する傾斜面とされているので、端子カバー27の係止孔27fとの係止を容易に行うことができる。
この端子カバー27の装着状態では、端子カバー27の係止孔27fと端子台24cの係止爪24fとが係止されているので、端子カバー27を端子台24cから離脱することなく確実に保持させることができる。
なお、電動モータ5の装着時に、接続端子5c及び5dが軸方向と直交する方向に突出しているので、電動モータ5全体を回動させる際に、接続端子5c及び5dが端子台24cに干渉することを確実に阻止することができる。
なお、電動モータ5の装着時に、接続端子5c及び5dが軸方向と直交する方向に突出しているので、電動モータ5全体を回動させる際に、接続端子5c及び5dが端子台24cに干渉することを確実に阻止することができる。
また、接続端子5c及び5dを端子台24cに面接触させて最短距離で強固に取付けることができるので、接続端子5c,5dを及び端子台24c間をモータハーネス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とをセンサハーネス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。
また、電動モータ5及び制御ユニット19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。
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における第2の平坦取付面20bに放熱プレート21及び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。
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における第2の平坦取付面20bに放熱プレート21及び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。
この状態で、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における合成樹脂フレーム24に形成された電源コネクタ45a及び信号コネクタ45b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並びにCANなどのネットワークの接続コネクタを装着することにより、電動パワーステアリング装置1の組付けを完了する。
この状態で、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における合成樹脂フレーム24に形成された電源コネクタ45a及び信号コネクタ45b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並びにCANなどのネットワークの接続コネクタを装着することにより、電動パワーステアリング装置1の組付けを完了する。
このように電動パワーステアリング装置1の組付けを完了すると、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。
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の出力軸2c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。
なお、上記実施形態においては、端子台24cに係止爪24fを形成し、端子カバー27に係止孔部27fを形成す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、端子台24cに係止孔部を形成し、端子カバー27に係止爪を形成するようにしても上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。さらに、係止部としては係止孔部27fに限定されるものではなく、係止凹部を適用するようにしてもよい。
なお、上記実施形態においては、端子台24cに係止爪24fを形成し、端子カバー27に係止孔部27fを形成す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、端子台24cに係止孔部を形成し、端子カバー27に係止爪を形成するようにしても上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。さらに、係止部としては係止孔部27fに限定されるものではなく、係止凹部を適用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の電力受給接続部としての接続端子5c,5dと制御ユニット19の電力送給部としての端子台24cとを端子カバー27で覆う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、電力送受給接続部以外の他の信号接続部等も共通の端子カバーで覆うようにしてもよい。
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、ブラシレスモータに駆動交流の相数に応じた電力受給側端子を突出形成し、端子台24cにも交流相数に応じた電力送給側端子を形成し、さらにパワー基板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等のスイッチング素子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を実装すればよい。この場合、ブラシレスモータの回転位置を検出するレゾルバ等の回転位置検出部をブラシレスモータに内蔵する場合には、これら回転位置検出部の信号接続部も端子カバーで覆うようにしてもよい。
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、ブラシレスモータに駆動交流の相数に応じた電力受給側端子を突出形成し、端子台24cにも交流相数に応じた電力送給側端子を形成し、さらにパワー基板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等のスイッチング素子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を実装すればよい。この場合、ブラシレスモータの回転位置を検出するレゾルバ等の回転位置検出部をブラシレスモータに内蔵する場合には、これら回転位置検出部の信号接続部も端子カバーで覆うようにしてもよい。
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を車両外側に、雌型コネクタ45及び端子台24cを車両内側に配置するようにしてもよい。
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…開口、20d…フレーム取付面、21…放熱プレート、23…パワー基板、23a…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、24b…取付板部、24c…端子台、24d…上端面、24e…下端面、24f…係止爪、25…制御基板、25a〜25d…スルーホール、25e…ディスクリート部品、26…ユニットカバー、27…端子カバー、27a…傾斜板部、27b…垂直板部、27c…背面板部、27d…上板部,27e…下板部、27f…係止孔、27g…傾斜面、45…雌型コネクタ、45a…電源コネクタ、45b…信号コネクタ
Claims (3)
- 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連結された減速機構を内蔵する減速ギヤボックスと、該減速ギヤボックスに装着されて前記減速機構を介して前記ステアリングシャフトに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ユニットが当該電動モータと並設され、少なくとも前記電動モータに設けた電力受給接続部と前記制御ユニット側に設けた電力送給接続部とを当該電動モータを前記減速ギヤボックスへの装着時に接触可能に配設し、前記電力受給接続部及び電力送給接続部を覆う端子カバーを当該電力送給接続部に係止したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 前記端子カバー及び前記電力送給接続部の何れか一方に係止爪が突出形成され、他方に前記係止爪が係止される係止部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記端子カバーは合成樹脂材で成形されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の電動パワーステアリング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008264067A JP2010089740A (ja) | 2008-10-10 | 2008-10-10 | 電動パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008264067A JP2010089740A (ja) | 2008-10-10 | 2008-10-10 | 電動パワーステアリング装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2010089740A true JP2010089740A (ja) | 2010-04-22 |
Family
ID=42252886
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008264067A Pending JP2010089740A (ja) | 2008-10-10 | 2008-10-10 | 電動パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010089740A (ja) |
-
2008
- 2008-10-10 JP JP2008264067A patent/JP2010089740A/ja active Pending
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Legal Events
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