JP2011162000A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】制御ユニット19は、制御基板24を収納し、カバー縁部がハウジング4に固定され、制御基板の制御回路を実装している基板面に保護板部が対面したユニットカバー26を備えている。この保護板部の面中央部は、制振部(内側カバー25,連結筒部25d及び連結ネジ42)を介してハウジングに固定されている。
【選択図】図2
Description
制御ユニットは、減速ギヤボックスの外周に装着され、制御基板の制御回路を実装している基板面を覆うユニットカバーを備えており、特許文献1のユニットカバーは樹脂製で形成されている。
しかし、特許文献1の樹脂製のユニットカバーは、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ため、樹脂製のユニットカバーが損傷してしまうと、収納している制御基板に影響を与えるおそれがある。
特許文献2のユニットカバーは、衝撃補強部(補強リブ)を設けることで衝撃耐性を有しているが、車両振動、モータ振動を減衰するまでの効果は期待できず、ビビリ音等の不快な音が発生するおそれがある。
この発明によると、金属製のユニットカバーを備えたことで、衝撃力に対する耐性を向上させることができるとともに、制御ユニット内部で発生した電磁波が外部に放出されるのを防止し、外部から制御ユニット内部に電磁波が侵入するのを防止する機能を向上させることができる。
この発明によると、ハウジングに固定された内側カバーと、この内側カバーと保護板部の面中央部を連結する連結部が、ユニットカバーの保護板部の面中央部を確実に保持する。また、内側カバーは制御基板の基板面を覆っているので、衝突の際の制御回路の保護効果を高めることができる。
この発明によると、ユニットカバーと合成樹脂製の内側カバーとの二重構造としたことで、衝撃力に対する耐性をさらに向上させることができるとともに、電磁波の放出、侵入防止の機能をさらに向上させることができる。また、振動を減衰させることができる。
この発明によると、電動パワーステアリング装置の組立作業の能率化を図ることができる。
この発明によると、電動モータ及び減速ギヤボックスの組立を容易に行なうことができる。
図1は、本発明に係る電動パワーステアリング装置を車両前方から示した斜視図である。
図1の符号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。
ロア取付けブラケット7は、車体側部材に取付けられる取付け板部7aと、この取付け板部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。
ステアリングシャフト2は、図2に示すように、上端がステアリングホイールに連結される入力軸2aと、この入力軸2aの下端でトーションバー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。
ここで、制御ユニット装着部20のユニット載置面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(不図示)が形成されており、この開口部を通過してトルクセンサ15の外部接続端子15c〜15fがユニット載置面の上方に突出して設けられている。
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3に示すように、放熱プレート21と、パワー基板22と、長方形枠状のフレーム23と、制御基板24と、内側カバー25と、外側カバー26とを備えている。
内側カバー25は樹脂製の部材であり、矩形状の平板部25aと、この平板部25aの縁部に形成したネジ挿通穴25bと、これらネジ挿通穴25bに対応する平板部25aの下面に固定された中空円筒形状の複数の脚部25cと、平板部25aの上面中央部に固定され、ネジ穴25d1を形成した連結筒部25dとを備えた部材である。
外側カバー26は金属製の部材であり、内側カバー25を覆う矩形状の第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ネジ挿通孔を有する複数の固定片34とを備えている。
ここで、第1保護板部28の中央部にはネジ挿通穴28aが形成されており、このネジ挿通穴28aに挿通した連結ネジ42を、フレーム23に固定された内側カバー25の連結筒部25dのネジ穴25d1にねじ込む。これにより、外側カバー26の第1保護板部28は、連結ネジ42を介して内側カバー25の平板部25aに一体化される。
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22及び制御基板24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22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。
図4(a)は、従来(例えば特許文献1,2)の制御ユニットに設けられている単一のユニットカバーを概略的に示したものである。車両から減速ギヤボックス4に車両振動が伝達、或いは電動モータ5からモータ振動が伝達されると、従来装置の単一のユニットカバーは、制御基板を覆っている保護板部が縁部のみが変形を拘束されているので、図に示すように大きな振幅で振動して共鳴し、ビビリ音等の不快な音を発生しやすい。
また、外側カバー26は金属製部材で形成されており、内側カバー25は合成樹脂製部材で形成されているので、単一のユニットカバーで構成した従来装置と比較して、制御ユニット19内部で発生した電磁波が外部に放出されるのを防止し、外部から制御ユニット19内部に電磁波が侵入するのを防止する機能を向上させることができる。
なお、上記実施形態においては、外側カバー26の第1保護板部28が、連結筒部25d、連結ネジ42を介して内側カバー25に連結された構造を示したが、これに限定されるものではなく、クリップ、凹凸部の嵌合、カシメ固定、接着等の連結手段で第1保護板部28及び内側カバー25を連結するようにすれば、同様の作用効果を奏することができる。
また、上記実施形態では外側カバー26が、減速ギヤボックス4に固定されているが、フレーム23の取付け板部23bに固定しても同様の効果が得られる。
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。
Claims (6)
- ステアリング操作を補助する操舵補助力が発生する電動モータと、当該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、をハウジングの外周に装着し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、カバー縁部が前記ハウジングに固定され、前記制御基板の前記制御回路を実装している基板面に保護板部が対面しているユニットカバーを備え、
前記保護板部の面中央部は、制振部を介して前記ハウジングに固定されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 前記ユニットカバーは、金属製の部材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。
- 前記制振部は、前記保護板部の内側に配置され、前記ハウジングに固定されながら前記基板面を覆っている内側カバーと、この内側カバー部及び前記保護板部の前記面中央部を一体に連結する連結部と、で構成されていることを特徴とする請求項1又は2記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記内側カバーは、合成樹脂製の部材であることを特徴とする請求項3記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記ハウジング内部にトルクセンサを配置し、このトルクセンサに接続されている複数の外部接続端子を前記ハウジングから外部に突出させ、これら複数の外部接続端子の夫々を、前記制御基板に設けた複数のスルーホールに半田付けにより電気的に接続する構造とし、前記内側カバーは、前記制御回路への半田の飛散を防止する部材として機能することを特徴とする請求項3又は4に記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記ハウジングは、前記電動モータで発生した操舵補助力をステアリング系に伝達するウォーム減速機構を内蔵した減速ギヤボックスであることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置。
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