JP2010254168A - Electric power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、操舵機構に対して操舵補助トルクを付与する電動モータを備えた電動パワーステアリング装置に関し、より詳細には、電動パワーステアリング装置における電動モータの装着構造の改良に関する。 The present invention relates to an electric power steering apparatus including an electric motor that applies a steering assist torque to a steering mechanism, and more particularly to an improvement in an electric motor mounting structure in the electric power steering apparatus.
近年の車両の多くには、電動モータの駆動力を減速機構などを介して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、適切な操舵補助力を操舵機構に付与している。 Many of the vehicles in recent years are equipped with an electric power steering device (EPS) that assists the steering by the driver by transmitting the driving force of the electric motor to the steering shaft through a reduction mechanism or the like. In this electric power steering apparatus, a steering torque signal detected by a torque sensor is input to a control unit (ECU), and the control unit controls the drive current supplied to the electric motor based on the steering torque signal. The driving of the motor is controlled, and an appropriate steering assist force is applied to the steering mechanism.
一般的に、この種の電動パワーステアリング装置における電動モータとコントロールユニットは、モータステータ(例えばU相、V相およびW相からなる3相)の各相毎にパワーハーネスやバスバー端子などの駆動電流供給部材を介して電気的に接続されている(例えば、特許文献1参照)。 In general, an electric motor and a control unit in this type of electric power steering apparatus have a driving current such as a power harness or a bus bar terminal for each phase of a motor stator (for example, three phases including a U phase, a V phase, and a W phase). It is electrically connected via a supply member (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、このような電動パワーステアリング装置が搭載される車両では、車種に応じて設置条件が異なるため、上述したパワーハーネスやバスバー端子などの取り出し位相を変更しなければならない場合があり、電動モータの標準化を図ることができなかった。したがって、従来の電動パワーステアリング装置では、搭載する車種に対応した数種類の電動モータを製造しなければならないため、これにより製造コストがアップしてしまうという問題があった。 However, in a vehicle equipped with such an electric power steering device, the installation conditions differ depending on the vehicle type. Therefore, the extraction phase of the above-described power harness, busbar terminal, etc. may have to be changed. Standardization could not be achieved. Therefore, in the conventional electric power steering apparatus, since several types of electric motors corresponding to the type of vehicle to be mounted have to be manufactured, there is a problem in that the manufacturing cost increases.
また、電動モータとコントロールユニットとをバスバー端子を介して電気的に接続する一体型(近接配置型)の場合には、レイアウトの制約から車種毎に電動モータとコントロールユニットとの取り付け位相を変更しなければならない場合があり、これも電動モータの標準化を妨げる要因となっていた。 In addition, in the case of an integrated type (proximity arrangement type) in which the electric motor and the control unit are electrically connected via the bus bar terminal, the mounting phase of the electric motor and the control unit is changed for each vehicle model due to layout restrictions. In some cases, this has been a factor that hinders the standardization of electric motors.
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、電動モータをギヤボックスに取り付ける際の位相を変更可能にすることにより、1種類の電動モータで搭載車両毎のレイアウトに対応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にある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to change the phase when the electric motor is attached to the gear box, so that one type of electric motor can be used for each mounted vehicle. An object of the present invention is to provide an electric power steering apparatus adapted to the layout.
本発明の上記目的は、ギヤボックス内に収容された伝達機構を介して操舵機構に操舵補助力を付与する電動モータと、該電動モータの駆動を制御するコントロールユニットとを備えた電動パワーステアリング装置において、一端面が開口になっている有底円筒状のモータケース、および前記開口を閉塞するように前記モータケースに取り付けられたフランジ部材によって前記電動モータの外部筐体が構成されるとともに、前記フランジ部材の外側表面に形成されたインロー部を前記ギヤボックスのモータ取付面に形成されたインロー部に嵌合させた状態で締結ボルトを介して前記電動モータが前記ギヤボックスに固定され、前記締結ボルトが挿通される複数のボルト孔が、前記フランジ部材における前記電動モータの回転軸を中心とする同一円上に等間隔毎に穿設され、かつ、前記ボルト孔の形状が、前記電動モータの回転軸を中心とする同心円に沿って形成された円弧を有する円弧状の長孔になっていることにより、達成される。 An object of the present invention is to provide an electric power steering apparatus including an electric motor that applies a steering assist force to a steering mechanism via a transmission mechanism housed in a gear box, and a control unit that controls driving of the electric motor. The outer casing of the electric motor is constituted by a bottomed cylindrical motor case having an open end, and a flange member attached to the motor case so as to close the opening. The electric motor is fixed to the gear box via a fastening bolt in a state in which the spigot formed on the outer surface of the flange member is fitted to the spigot formed on the motor mounting surface of the gear box, and the fastening The plurality of bolt holes through which the bolts are inserted are the same around the rotation axis of the electric motor in the flange member. The bolt holes are formed at equal intervals on the top, and the shape of the bolt holes is an arc-shaped long hole having an arc formed along a concentric circle with the rotation axis of the electric motor as a center. Achieved.
また、上記目的は、前記ボルト孔が前記電動モータの回転軸を中心とする同一円上に沿って等間隔に少なくとも3つ配されていることにより、効果的に達成される。 Moreover, the said objective is achieved effectively by the said bolt hole being distribute | arranged at equal intervals along the same circle centering on the rotating shaft of the said electric motor at equal intervals.
また、上記目的は、前記電動モータと前記コントロールユニットとが前記フランジ部材の一部から引き出されたバスバー端子を介して電気的に接続され、かつ、前記コントロールユニットが前記バスバー端子の引き出し方向に沿うように形成された前記フランジ部材の張出部に締結固定されていることにより、効果的に達成される。 Further, the object is that the electric motor and the control unit are electrically connected via a bus bar terminal pulled out from a part of the flange member, and the control unit is along a direction in which the bus bar terminal is pulled out. This is achieved effectively by being fastened and fixed to the overhanging portion of the flange member formed as described above.
さらに、上記目的は、前記バスバー端子に穿設された接続固定用の長孔、および前記フランジ部材の張出部に穿設された締結固定用の長孔が、前記電動モータの回転軸を中心とする同心円上に配されるとともに、それぞれの形状が、前記同心円に沿って形成された円弧を有する形状で形成されていることにより、効果的に達成される。 Further, the above object is that the connection fixing long hole formed in the bus bar terminal and the fastening fixing long hole formed in the projecting portion of the flange member are centered on the rotating shaft of the electric motor. Are arranged on the concentric circles, and each shape is effectively formed by a shape having an arc formed along the concentric circles.
本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、電動モータをギヤボックスの取付面に締結固定する際にボルトが挿通されるボルト孔が電動モータの回転軸を中心とする同一円上に等間隔毎に設けられるとともに、このボルト孔の形状が、電動モータの回転軸を中心とする同心円に沿って形成された円弧を有する円弧状の長孔になっている。これにより、電動モータをギヤボックスに取り付ける際の位相を容易に変更することが可能となり、パワーハーネスやバスバー端子などの引き出し方向を所望の方向に適宜変更することができる。この結果、電動モータを1種類に標準化することが可能となり、製造コストの削減を図ることができる。 According to the electric power steering apparatus of the present invention, the bolt holes through which the bolts are inserted when the electric motor is fastened and fixed to the mounting surface of the gear box are arranged at equal intervals on the same circle centering on the rotating shaft of the electric motor. The bolt hole has a circular arc-shaped hole having an arc formed along a concentric circle with the rotation axis of the electric motor as a center. Thereby, it becomes possible to change easily the phase at the time of attaching an electric motor to a gear box, and the pull-out directions of a power harness, a bus-bar terminal, etc. can be changed suitably to a desired direction. As a result, the electric motor can be standardized to one type, and the manufacturing cost can be reduced.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
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。
FIG. 1 is a mechanism diagram showing a schematic configuration of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, the steering mechanism of the electric
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。
In addition, the column portion of the electric
電動モータ10の駆動は、駆動回路や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(電源)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。
The driving of the
なお、上述した電動パワーステアリング装置1は、コラム部に電動モータ10および減速機構9が配設されたコラムアシスト型であるが、本発明はこれに限定されず、例えば電動モータ10および減速機構9が、ラック&ピニオン機構のピニオン部に配設されたピニオンアシスト型、あるいはラック部に配設されたラックアシスト型であってもよい。
The above-described electric
図2は、本発明の第1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示す要部断面図である。 FIG. 2 is a cross-sectional view of the main part showing the steering assisting part of the electric power steering apparatus according to the first embodiment of the present invention.
同図において、電動モータ10の外部筐体は、一端部が開口になっている有底円筒状のモータケース15と、該モータケース15の開口を閉塞するように取り付けられたフランジ部材16とによって構成され、このモータケース15とフランジ部材16とは、3箇所のねじ締結により結合されている。モータケース15の底面中央凹部15aおよびフランジ部材16の内側中央凹部16aには、それぞれベアリング17,18が圧入固定され、該ベアリング17,18を介してモータシャフト19が回転自在に支持されている。
In the figure, the external housing of the
モータケース15内のモータシャフト19には、該モータシャフト19と一体に回転するようにモータロータ20が周設され、一方、該モータロータ20と対向するモータケース15の内周面には、モータステータ21がロータモータ20の外周面を囲繞するように周設されている。また、フランジ部材16の外側に位置するモータシャフト19の一端側(図2左側)には、モータロータ20の回転角度(回転位置)を検出するレゾルバ22が配設されている。
A
このような構成からなる電動モータ10は、減速機構9を構成するウォーム23およびウォームホイール24が収容されたギヤボックス25のモータ取付面25aにフランジ部材16の外側表面を当接させた状態で、フランジ部材16のボルト孔16bに挿通されたボルト26がモータ取付面25aに形成されたねじ穴25bに締結されることによって固定されている。また、この際に、フランジ部材16の外側表面に周設されたインロー凸部16cは、該インロー凸部16cに対応する形状でモータ取付面25aに形成されたインロー凹部(中空開口部)25cに嵌合されている。
The
ギヤボックス25内に収容された減速機構9は、一端部(図2右側)で電動モータ10のモータシャフト19に連結されるとともに、両端部に配設された軸受27,28を介して回転自在に支持されたウォーム29と、該ウォーム29に噛合するとともに、内周面にステアリングシャフト3が嵌合されたウォームホイール30とからなるウォーム減速機である。モータシャフト19とウォーム29とは、ウォーム29の基端部(図2右側)に形成されたスプライン孔29aにモータシャフト19の先端部に形成されたスプライン軸部19aが係合されることにより、電動モータ10による回転力の伝達を自在に結合されている。なお、ここでは、モータシャフト19とウォーム29との結合をスプライン結合としたが、これに限定されず、例えば弾性カップリングなどによる結合であってもよい。
The
また、図2中の符号31で示される部材は、ステータ21の各相とコントロールユニット11とを電気的に接続する電流供給用のパワーハーネス31であり、符号32で示される部材は、レゾルバ22とコントロールユニット11とを電気的に接続するセンサハーネス32である。
2 is a
図3の(a)は、本発明の第1実施形態に係る電動モータを示す概略側面図であり、(b)は、その概略底面図である。同図に示すように、モータ締結固定用ボルト26が挿通される3つのボルト孔16bは、電動モータ10のモータシャフト19の軸心(点O)を中心とした同心円C1上に等間隔毎に配設され、各ボルト孔16bの形状は、点Oを中心とする同心円C1に沿って形成された円弧を有する円弧状の長孔になっている。なお、ここでは図示されていないが、ギヤボックス25のモータ取付面25aに形成されるねじ穴25bは、この3つのボルト孔16bと対応する位置に配されている。したがって、この電動モータ10では、ギヤボックス25への取付位相を円弧状のボルト孔16bの範囲内で適宜変更することが可能であり、パワーハーネス31の引き出し方向を所望の方向に任意に変更できるようになっている。
FIG. 3A is a schematic side view showing the electric motor according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a schematic bottom view thereof. As shown in the figure, the three
また、モータケース15がフランジ部材16と当接する面には、円周方向に沿って3方向等配にねじ孔が穿設され、該ねじ孔に挿通されたねじ33を介してモータケース15とフランジ部材16とが結合される構造になっている。従来より一般的に用いられていた2点取付構造では、磁力による筐体のねじれが発生し、これにより作動音やトルク変動などの問題が懸念されていたが、本実施形態に係る電動モータ10では、3方向等配に固定部を設けることにより、剛性が向上されてモータケース15の変形が防止され、この結果トルク変動や作動音を抑制することができる。
Further, a screw hole is formed in the surface where the
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によれば、電動モータ10をギヤボックス25のモータ取付面25aに締結固定する際にボルト26が挿通されるボルト孔16bが、電動モータ10のモータシャフト19の軸心Oを中心とする同一円C1に沿って等間隔毎に設けられ、かつ、このボルト孔16bの形状が、同心円C1に沿って形成された円弧を有する円弧状の長孔になっている。これにより、電動モータ10をギヤボックス25に取り付ける際の位相を容易に変更することが可能となり、パワーハーネス31などの引き出し方向を所望の方向に適宜変更することができる。
As described above, according to the electric power steering apparatus according to the present embodiment, the
また、電動モータ10をギヤボックス25のモータ取付面25aに締結固定する箇所を同心円C1に沿って等間隔に3箇所以上としたことにより、電動モータ10のフランジ部材16とギヤボックス25との間の固定剛性を向上させることができ、この結果、電動パワーステアリング装置1の作動音の低減を図ることができる。
In addition, since the
図4は、本発明の第2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示す要部外観図である。また、図5の(a)は本発明の第2実施形態に係る電動モータを示す概略側面図であり、(b)はその概略底面図である。なお、同図において、上述した第1実施形態と同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。 FIG. 4 is a main part external view showing a steering assisting part of the electric power steering apparatus according to the second embodiment of the present invention. FIG. 5A is a schematic side view showing an electric motor according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a schematic bottom view thereof. In the figure, the same members as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
図4に示すように、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置では、電動モータ10Aとコントロールユニット(ECU)11Aとが近接配置された構造になっている。電動モータ10Aのフランジ部材16Aには、図5(b)に示すように、その一部から外径方向に駆動電流供給部材として3本のバスバー端子35が引き出されている。各バスバー端子35は、その先端部の長孔35aに挿通された取付ねじ(図示せず)がコントロールユニットの底部に配設された端子台に締結されることによって固定され、これにより、電動モータ10Aとコントロールユニット11Aとが電気的に接続される。3本のバスバー端子35の両側には、その引き出し方向に沿ってフランジ部材16Aの張出部16Adが形成され、各張出部16Adには、コントロールユニット11Aを締結固定するボルト36(図4参照)が挿通される長孔16Aeが穿設されている。
As shown in FIG. 4, the electric power steering apparatus according to the present embodiment has a structure in which an
バスバー端子35に穿設された長孔35a、およびフランジ部材16Aの張出部16Adに穿設された長孔16eは、電動モータ10Aのモータシャフト19の軸心Oを中心とする同心円C2上に配されるとともに、それぞれの形状は、同心円C2に沿って形成された円弧を有する形状で形成されている。
The
また、フランジ部材16Aには、上述した第1実施形態と同様、電動モータ10Aをギヤボックス25へ取り付ける際の位相を適宜変更できるように、モータ締結固定用ボルト26が挿通される3つのボルト孔16Abが、電動モータ10Aのモータシャフト19の軸心Oを中心とする同心円C1上に等間隔毎に穿設されている。
Further, as in the first embodiment described above, the
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によれば、コントロールユニット11Aが電動モータ10Aのフランジ部材16Aの一部に取り付けられる場合においても、上述した第1実施形態と同様、ボルト孔16Abの範囲内で電動モータ10Aをギヤボックス25へ取り付ける位相を変更することができる。これにより、電動パワーステアリング装置1の搭載車両の設置スペースに応じて、バスバー端子35の引き出し方向を適宜変更することができる。
As described above, according to the electric power steering apparatus according to the present embodiment, even when the
また、本実施形態では、バスバー端子35に穿設された長孔35a、およびフランジ部材16Aの張出部16Acに穿設された長孔16eが、同心円C2上に配されるとともに、それぞれの形状が同心円C2に沿って形成された円弧を有する形状で形成されている。これにより、コントロールユニット11Aを電動モータ10Aへ取り付ける際の位相を、この長孔16Ad,35aの範囲内で変更することができ、コントロールユニット11Aが他の部品と干渉しないように対応することができるので、車両に搭載する際の設置レイアウト上の問題点を軽減することができる。
Further, in the present embodiment, the
さらに、本実施形態のように、電動モータ10Aおよびコントロールユニット11Aの取り付けを同芯とすることにより、減速機構9のウォーム29との同芯を確保して偏りによるフリクションに起因するノイズの発生を抑制することができ、かつ、コントロールユニット11Aが電動モータの中心Oから外方向に対し安定した位置に配されているので、車両振動とモーメントによるフランジ部材16Aの応力を安定させることができ、各部品の割れや脱落などの欠陥を解消することができる。
Furthermore, as in the present embodiment, the mounting of the
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。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described concretely, this invention is not limited to this, In the range which does not deviate from the meaning, it can change suitably.
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(ウォーム減速機)
10,10A・・・電動モータ
11,11A・・・コントロールユニット(ECU)
15・・・モータケース
16,16A・・・フランジ部材
16b,16Ab・・・ボルト孔
16c,16Ac・・・インロー凸部
16Ad・・・張出部
16Ae・・・長孔
19・・・モータシャフト
25・・・ギヤボックス
25c・・・インロー凹部
25a・・・モータ取付面
26・・・ボルト
29・・・ウォーム
30・・・ウォームホイール
35・・・バスバー端子
35a・・・長孔
36・・・ボルト
C1・・・同心円
C2・・・同心円
DESCRIPTION OF
10, 10A ...
15 ...
Claims (4)
一端面が開口になっている有底円筒状のモータケース、および前記開口を閉塞するように前記モータケースに取り付けられたフランジ部材によって前記電動モータの外部筐体が構成されるとともに、前記フランジ部材の外側表面に形成されたインロー部を前記ギヤボックスのモータ取付面に形成されたインロー部に嵌合させた状態で締結ボルトを介して前記電動モータが前記ギヤボックスに固定され、
前記締結ボルトが挿通される複数のボルト孔は、前記フランジ部材における前記電動モータの回転軸を中心とする同一円上に等間隔毎に穿設され、かつ、
前記ボルト孔の形状は、前記電動モータの回転軸を中心とする同心円に沿って形成された円弧を有する円弧状の長孔になっていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 An electric power steering apparatus comprising: an electric motor that applies a steering assist force to a steering mechanism via a transmission mechanism housed in a gear box; and a control unit that controls driving of the electric motor,
An outer casing of the electric motor is constituted by a bottomed cylindrical motor case having an open end, and a flange member attached to the motor case so as to close the opening, and the flange member The electric motor is fixed to the gear box through a fastening bolt in a state in which the spigot part formed on the outer surface of the gear box is fitted to the spigot part formed on the motor mounting surface of the gear box,
The plurality of bolt holes through which the fastening bolts are inserted are formed at equal intervals on the same circle around the rotation shaft of the electric motor in the flange member, and
2. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the bolt hole is an arc-shaped elongated hole having an arc formed along a concentric circle with a rotation axis of the electric motor as a center.
前記コントロールユニットは、前記バスバー端子の引き出し方向に沿うように形成された前記フランジ部材の張出部に締結固定されている請求項1または2に記載の電動パワーステアリング装置。 The electric motor and the control unit are electrically connected via a bus bar terminal drawn from a part of the flange member, and
3. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the control unit is fastened and fixed to an extending portion of the flange member formed so as to extend along a direction in which the bus bar terminal is pulled out.
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Cited By (1)
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JP2020067123A (en) * | 2018-10-24 | 2020-04-30 | 株式会社テージーケー | Motor valve |
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2009
- 2009-04-27 JP JP2009107756A patent/JP2010254168A/en active Pending
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JP2020067123A (en) * | 2018-10-24 | 2020-04-30 | 株式会社テージーケー | Motor valve |
JP7116999B2 (en) | 2018-10-24 | 2022-08-12 | 株式会社テージーケー | electric valve |
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