JP2014031160A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】制御ユニット内部に半田、鉄粉、ギヤ摩耗粉やグリースなどを侵入させず、減速ギヤボックスに、制御ユニットを交換可能に着脱自在に取付け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】減速ギヤボックス22及び電動モータ14に、制御ユニット15に接続する複数のハウジング・電動モータ側コネクタ5c〜5f、43a〜43c、51a〜51dを、接続方向を同一方向に向けた状態で形成する。制御ユニット15は、複数の制御ユニット側コネクタが形成されており、これら複数の制御ユニット側コネクタを前述した接続方向から複数のハウジング・電動モータ側コネクタに直接接続する。
【選択図】図3
【解決手段】減速ギヤボックス22及び電動モータ14に、制御ユニット15に接続する複数のハウジング・電動モータ側コネクタ5c〜5f、43a〜43c、51a〜51dを、接続方向を同一方向に向けた状態で形成する。制御ユニット15は、複数の制御ユニット側コネクタが形成されており、これら複数の制御ユニット側コネクタを前述した接続方向から複数のハウジング・電動モータ側コネクタに直接接続する。
【選択図】図3
Description
本発明は、操舵系に対して操舵補助力を付与する電動モータと、該電動モータへの通電状態を前記操舵系の操舵トルクに応じて制御する制御ユニットと、を備えた電動パワーステアリング装置に関する。
従来の電動パワーステアリング装置として、電動モータの回転をギヤボックスで減速して車両のステアリング系に操舵補助トルクを与えるものがある。かかる電動パワーステアリング装置において、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をギヤボックスに一体化して小型化を図った機電一体型の装置が知られている(例えば、特許文献1,2,3参照)。
特許文献1の装置は、発熱を伴うパワーモジュールを搭載した制御基板が、ギヤボックスに設けた制御ユニット装着面に直接装着されており、特許文献2の装置は、モータフランジに設けた貫通孔を通過するモータ端子を介して制御ユニットとモータとが接続されている。また、特許文献3の装置は、ギヤボックスに設けた収納凹部に制御ユニットの制御基板が収納されている。
これら特許文献1〜3の装置は、ギヤボックスに制御ユニット構成部品を順次組み立てて制御ユニットを形成しているので、制御ユニット構成部品の組み立て途中で、外部にむき出し状態の制御基板に半田付けを行う場合、半田の飛散による制御ユニット構成部品への熱や短絡の影響を考慮する必要がある。また、組み立て時に侵入する鉄粉や、ギヤ摩耗粉やグリースなどが制御ユニット構成部品に侵入させない工夫も必要である。特に、特許文献3では、ギヤボックスの内部に制御基板を設けるため、異物を侵入させない工夫が重要である。
また、特許文献1〜3の装置は、制御ユニットに不具合が生じても制御ユニットのみの交換が不可能であり、逆にギヤボックスの内部に不都合が生じても制御ユニットと共に交換しなければならない。これは、制御基板とトルクセンサやモータが、半田付けやワイヤボンディングなど半永久的な方法で接続されているからである。
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、制御ユニット内部に半田、鉄粉、ギヤ摩耗粉やグリースなどを侵入させず、減速ギヤボックスに、制御ユニットを交換可能に着脱自在に取付け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を目的としている。
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、制御ユニット内部に半田、鉄粉、ギヤ摩耗粉やグリースなどを侵入させず、減速ギヤボックスに、制御ユニットを交換可能に着脱自在に取付け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を目的としている。
上記目的を達成するために、本発明に係る請求項1記載の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と、この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基板を含んだ制御ユニット構成部品を内蔵した制御ユニットと、前記減速ギヤボックスの外周に設けられ、前記制御ユニットを装着するユニット装着面と、を備え、前記減速ギヤボックス及び前記電動モータに、前記制御ユニットに接続する複数のハウジング・電動モータ側コネクタを、接続方向を同一方向に向けた状態で形成し、前記制御ユニットは、前記複数のハウジング・電動モータ側コネクタにそれぞれ対応する複数の制御ユニット側コネクタが形成されており、これら複数の制御ユニット側コネクタは、前記接続方向から前記複数のハウジング・電動モータ側コネクタに直接接続されていることを特徴とする。
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、互いに接続する前記ハウジング・電動モータ側コネクタ及び前記制御ユニット側コネクタは、フローティングタイプのコネクタである。
また、請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の電動パワーステアリング装置において、前記制御ユニット側コネクタ及び前記ハウジング・電動モータ側コネクタの接続方向を案内するガイド部を設けた。
また、請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の電動パワーステアリング装置において、前記制御ユニット側コネクタ及び前記ハウジング・電動モータ側コネクタの接続方向を案内するガイド部を設けた。
また、請求項4記載の発明は、請求項1乃至3の何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置において、前記ハウジング・電動モータ側コネクタを雄型端子とし、前記制御ユニット側コネクタを雌型端子とし、前記制御ユニット側コネクタを前記フローティングタイプのコネクタとした。
また、請求項5記載の発明は、請求項4記載の電動パワーステアリング装置において、接続方向のずれによる前記雄型端子の先端と、前記雌型端子とは異なる位置の前記制御ユニット側コネクタとの衝突を防止する雄型端子保護部を設けた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。
また、請求項5記載の発明は、請求項4記載の電動パワーステアリング装置において、接続方向のずれによる前記雄型端子の先端と、前記雌型端子とは異なる位置の前記制御ユニット側コネクタとの衝突を防止する雄型端子保護部を設けた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。
また、請求項6記載の発明は、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において、前記ユニット装着面に装着される前記制御ユニットの面を放熱部とし、前記ハウジング・電動モータ側コネクタ及び前記制御ユニット側コネクタの接続方向とは異なる方向から前記減速ギヤボックス及び前記制御ユニットを固定した際に、前記ユニット装着面に前記放熱部が面接触するようにした。
また、請求項7記載の発明は、請求項1乃至6の何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置において、前記複数のハウジング・電動モータ側コネクタを、前記減速ギヤボックスに内装されたトルクセンサに接続したトルクセンサ側コネクタと、ブラシレスモータとした前記電動モータの回転角センサに接続する回転角センサ側コネクタと、前記電動モータに給電する給電用コネクタとし、前記複数の制御ユニット側コネクタを、前記トルクセンサ側コネクタに直接接続する第1コネクタと、前記回転角センサ側コネクタに直接接続する第2コネクタと、前記給電用コネクタに直接接続する第3コネクタとした。
さらに、請求項8の発明は、請求項7記載の電動パワーステアリング装置において、前記給電用コネクタは、複数の板状端子であり、これら板状端子は、互いに板厚方向に離間して配列されている。
さらに、請求項8の発明は、請求項7記載の電動パワーステアリング装置において、前記給電用コネクタは、複数の板状端子であり、これら板状端子は、互いに板厚方向に離間して配列されている。
本発明に係る電動パワーステアリング装置によると、減速ギヤボックス及び電動モータに、前記制御ユニットに接続する複数のハウジング・電動モータ側コネクタを、接続方向を同一方向に向けた状態で形成し、制御ユニットは、複数のハウジング・電動モータ側コネクタにそれぞれ対応する複数の制御ユニット側コネクタが形成されており、これら複数の制御ユニット側コネクタを前述した接続方向から複数のハウジング・電動モータ側コネクタに直接接続しているので、制御ユニット構成部品を内蔵した制御ユニットを、ユニット内部に半田、鉄粉、ギヤ摩耗粉やグリースなどを侵入させず、減速ギヤボックスに交換可能に着脱自在に取付けることができる。
以下、本発明を実施するための形態(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1の概略を示すものであり、運転者が操舵するステアリング機構2は、ステアリングホイール3に運転者から作用される操舵力が伝達されるステアリングシャフト4を有している。
図1は、本発明に係る電動パワーステアリング装置1の概略を示すものであり、運転者が操舵するステアリング機構2は、ステアリングホイール3に運転者から作用される操舵力が伝達されるステアリングシャフト4を有している。
本実施形態のステアリングシャフト4は、図4に示すように、入力軸4a及び出力軸4bとの間にトーションバー4cが連結されて構成されている。
ステアリングシャフト4は、入力軸4aの一端がステアリングホイール3に連結され、他端は操舵トルク検出手段としてのトルクセンサ5を介して出力軸4bの一端に連結されている。
ステアリングシャフト4は、入力軸4aの一端がステアリングホイール3に連結され、他端は操舵トルク検出手段としてのトルクセンサ5を介して出力軸4bの一端に連結されている。
図1に戻って、出力軸4bに伝達された操舵力は、ユニバーサルジョイント6を介してロアシャフト7に伝達され、さらに、ユニバーサルジョイント8を介してピニオンシャフト9に伝達される。このピニオンシャフト9に伝達された操舵力はステアリングギヤ10を介してタイロッド11に伝達され、図示しない転舵輪を転舵させる。
ここで、ステアリングギヤ10は、ピニオンシャフト9に連結されたピニオン10aとこのピニオン10aに噛合するラック10bとを有するラックアンドピニオン形式に構成され、ピニオン10aに伝達された回転運動をラック10bで直進運動に変換している。
ここで、ステアリングギヤ10は、ピニオンシャフト9に連結されたピニオン10aとこのピニオン10aに噛合するラック10bとを有するラックアンドピニオン形式に構成され、ピニオン10aに伝達された回転運動をラック10bで直進運動に変換している。
ステアリングシャフト4の出力軸4bには、操舵補助力を出力軸4bに伝達する操舵補助機構12が連結されている。この操舵補助機構12は、出力軸4bに連結した減速ギヤ13と、この減速ギヤ13に連結された操舵補助力を発生するブラシレスモータ14とを備えている。
このブラシレスモータ14は、制御ユニット15によって駆動制御される。制御ユニット15は、コントローラ16及びモータ駆動回路17を備えている。
このブラシレスモータ14は、制御ユニット15によって駆動制御される。制御ユニット15は、コントローラ16及びモータ駆動回路17を備えている。
コントローラ16には、トルクセンサ5で検出されるステアリングホイール3に付与されて入力軸4aに伝達された操舵トルクが入力されると共に、車速を検出する車速センサ18から出力される車速検出値が入力される。そして、コントローラ16は、車速検出値をパラメータとした操舵トルクと操舵補助指令値との関係を記憶した制御マップを参照して操舵補助指令値を算出し、算出した操舵補助指令値とブラシレスモータ14に流れるモータ電流とに基づいてフィードバック制御を行ってモータ電流指令値を算出する。また、算出したモータ電流指令値をインバータ回路で構成されるモータ駆動回路17に供給し、このモータ駆動回路17で、モータ電流指令値と後述するブラシレスモータ14のロータ回転角を検出するレゾルバ20からの角度検出信号とに基づいてモータ駆動電流を形成する。そして、このモータ駆動電流をブラシレスモータ14に供給することにより、ブラシレスモータ14で、操舵補助指令値に応じた操舵補助力を発生する。
なお、レゾルバ20以外の回転角センサとして、ホールIC、MR素子を使った磁石式センサも使用可能である。
なお、レゾルバ20以外の回転角センサとして、ホールIC、MR素子を使った磁石式センサも使用可能である。
図2及び図3は、組み立て途中の第1実施形態の電動パワーステアリング装置1を示した斜視図である。
本実施形態の電動パワーステアリング装置1は、ステアリングシャフト4の入力軸4aを回転自在に内装するステアリングコラム21に減速ギヤボックス22が連結され、この減速ギヤボックス22に、ステアリングシャフト4の軸線Lと直交する方向にブラシレスモータ14及び制御ユニット15が装着される。ここで、図2の符号23は、ステアリングシャフト4を車体側部材に取り付ける取付けブラケットである。
本実施形態の電動パワーステアリング装置1は、ステアリングシャフト4の入力軸4aを回転自在に内装するステアリングコラム21に減速ギヤボックス22が連結され、この減速ギヤボックス22に、ステアリングシャフト4の軸線Lと直交する方向にブラシレスモータ14及び制御ユニット15が装着される。ここで、図2の符号23は、ステアリングシャフト4を車体側部材に取り付ける取付けブラケットである。
以下に、減速ギヤボックス22、ブラシレスモータ14及び制御ユニット15の構造について説明する。
減速ギヤボックス22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22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22は、図4に示すように、ブラシレスモータ14の出力軸(不図示)に連接されたウォーム減速機のウォーム24を収納するウォーム収納部25と、ウォーム24に噛合するウォームホイール26を収納するウォームホイール収納部27と、このウォームホイール収納部27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5を収納するトルクセンサ収納部28と、ウォーム収納部25の開放端面に形成されたブラシレスモータ14を取付けるモータ取付けフランジ29と、トルクセンサ収納部28近傍のウォーム収納部25の外周に形成され、ステアリングシャフト4の軸線Lに直交する平面形状のユニット装着面30と、を備えている。
また、ユニット装着面30に隣接した位置に、ユニット装着面30と同一平面の一対のユニット固定面32が形成されており、これらユニット固定面32に、ねじ穴が形成されている。
図4に示すように、トルクセンサ5は一対の検出コイル5a、5bを備えており、これら一対の検出コイル5a、5bが、ステアリングシャフト4の入力軸4a及び出力軸4b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4に伝達された操舵トルクを検出する。そして、一対の検出コイル5a,5bの巻き始め、及び巻き終わりに、トルクセンサ雄型端子5c〜5fが接続されており、これらトルクセンサ雄型端子5c〜5fは、端子基部が強固に固定されながら、トルクセンサ収納部28に設けた開口部から外部に突出している。
図4に示すように、トルクセンサ5は一対の検出コイル5a、5bを備えており、これら一対の検出コイル5a、5bが、ステアリングシャフト4の入力軸4a及び出力軸4b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4に伝達された操舵トルクを検出する。そして、一対の検出コイル5a,5bの巻き始め、及び巻き終わりに、トルクセンサ雄型端子5c〜5fが接続されており、これらトルクセンサ雄型端子5c〜5fは、端子基部が強固に固定されながら、トルクセンサ収納部28に設けた開口部から外部に突出している。
これらトルクセンサ雄型端子5c〜5fは、減速ギヤボックス22(ウォーム収納部25の外周)に形成したユニット装着面30に平行に延在している。ここで、図3に示すように、トルクセンサ雄型端子5c〜5fは、後述するブラシレスモータ14のモータ軸Mに直交している。
図3に示すように、トルクセンサ雄型端子5c〜5fの周囲は、トルクセンサ5からトルクセンサ収納部28の開口部を通過したセンサ端子ガイド壁31で囲まれている。このセンサ端子ガイド壁31は、図5に示すように,内側の幅寸法をH、内側の高さ寸法をTとしたチャンネル形状の部材であり、図6に示すように、トルクセンサ雄型端子5c〜5fの先端より外部に突出している。
図3に示すように、トルクセンサ雄型端子5c〜5fの周囲は、トルクセンサ5からトルクセンサ収納部28の開口部を通過したセンサ端子ガイド壁31で囲まれている。このセンサ端子ガイド壁31は、図5に示すように,内側の幅寸法をH、内側の高さ寸法をTとしたチャンネル形状の部材であり、図6に示すように、トルクセンサ雄型端子5c〜5fの先端より外部に突出している。
また、ブラシレスモータ14は3相モータであり、図2及び図3に示すように、一端が開口され、他端が閉鎖された略円筒形状に形成されたモータケース40と、モータケース40の一端開口縁部に固定され、減速ギヤボックス22のモータ取付けフランジ29に当接して固定されるモータフランジ41とを備えている。そして、図示しないが、モータケース40の内部に、モータケース40の内壁に取付けられた略円環状のステータと、このステータの内周側に配置されたロータと、ロータの回転角度を検出するレゾルバ20(図1参照)とが内蔵されており、ステータは、金属製のコアプレートを積層したステータコアを有し、ステータコアの内周側にインシュレータを介して3相のコイルが巻装されている。
そして、図3に示すように、各相のコイルの終端が、モータフランジ41に形成されたモータ給電端子台42のモータ給電雄型端子43a〜43cに接続されているとともに、レゾルバ20のセンサハーネスが、モータフランジ41に形成されたレゾルバ端子台50のレゾルバ雄型端子51a〜51dに接続されている。
モータ給電端子台42は、モータフランジ41の減速ギヤボックス22に対向する面から突出して形成されており、このモータ給電端子台42に端子基部が強固に固定されたモータ給電雄型端子43a〜43cが前記面に沿って平行に延在している。
モータ給電端子台42は、モータフランジ41の減速ギヤボックス22に対向する面から突出して形成されており、このモータ給電端子台42に端子基部が強固に固定されたモータ給電雄型端子43a〜43cが前記面に沿って平行に延在している。
モータ給電雄型端子43a〜43cの各々は板状の端子であり、互いに幅方向(端子が突出する長手方向に対して直交する方向)に離間して配置されている。
そして、モータ給電端子台42には、モータ給電雄型端子43a〜43cの周囲を囲むモータ給電ガイド壁44が形成されている。このモータ給電ガイド壁44は、図5及び図6で示したセンサ端子ガイド壁31に類似した形状であり、チャンネル形状を有してモータ給電雄型端子43a〜43cの周囲を囲み、モータ給電雄型端子43a〜43cの先端より外部に突出している。
そして、モータ給電端子台42には、モータ給電雄型端子43a〜43cの周囲を囲むモータ給電ガイド壁44が形成されている。このモータ給電ガイド壁44は、図5及び図6で示したセンサ端子ガイド壁31に類似した形状であり、チャンネル形状を有してモータ給電雄型端子43a〜43cの周囲を囲み、モータ給電雄型端子43a〜43cの先端より外部に突出している。
レゾルバ端子台50は、モータ給電端子台42と同様に、モータフランジ41の減速ギヤボックス22に対向する面から突出して形成されており、このレゾルバ端子台50に端子基部が強固に固定されたレゾルバ雄型端子51a〜51dが前記面に沿って平行に延在している。
また、レゾルバ端子台50にも、レゾルバ雄型端子51a〜51dの周囲を囲むレゾルバ端子ガイド壁52が形成されている。このレゾルバ端子ガイド壁52も、図5及び図6で示したセンサ端子ガイド壁31に類似した形状であり、チャンネル形状を有してレゾルバ雄型端子51a〜51dの周囲を囲み、レゾルバ雄型端子51a〜51dの先端より外部に突出している。
また、レゾルバ端子台50にも、レゾルバ雄型端子51a〜51dの周囲を囲むレゾルバ端子ガイド壁52が形成されている。このレゾルバ端子ガイド壁52も、図5及び図6で示したセンサ端子ガイド壁31に類似した形状であり、チャンネル形状を有してレゾルバ雄型端子51a〜51dの周囲を囲み、レゾルバ雄型端子51a〜51dの先端より外部に突出している。
そして、ブラシレスモータ14のモータフランジ41を減速ギヤボックス22のモータ取付けフランジ29に固定すると、図3に示すように、モータ給電雄型端子43a〜43c及びレゾルバ雄型端子51a〜51dが、トルクセンサ雄型端子5c〜5fが延在している方向と一致する(ブラシレスモータ14のモータ軸Mに直交し、減速ギヤボックス22のユニット装着面30に平行に延在する)。
また、制御ユニット15は、図2及び図3に示すように、前述したコントローラ16及びモータ駆動回路17を実装した制御基板を収納しているケース本体53と、ケース本体53の開口部を閉塞するカバー54とを備えている。
また、制御ユニット15は、図2及び図3に示すように、前述したコントローラ16及びモータ駆動回路17を実装した制御基板を収納しているケース本体53と、ケース本体53の開口部を閉塞するカバー54とを備えている。
図4に示すように、ケース本体53の下面には、減速ギヤボックス22の平坦なユニット装着面30に密着可能な平面形状の金属製からなる放熱部55が形成されている。
また、図2に示すように、制御ユニット15には、ユニット装着面30にケース本体53の放熱部55が当接したときに、一対のユニット固定面32に対応する一対のユニット側取付け部60が設けられており、これら一対のユニット側取付け部60に設けたボルト挿通穴から前記一対のユニット固定面32に設けたねじ穴に連結ボルト(不図示)をねじ込むことで、減速ギヤボックス22のユニット装着面30に放熱部55が密着した状態で制御ユニット15が装着されるようになっている。
また、図2に示すように、制御ユニット15には、ユニット装着面30にケース本体53の放熱部55が当接したときに、一対のユニット固定面32に対応する一対のユニット側取付け部60が設けられており、これら一対のユニット側取付け部60に設けたボルト挿通穴から前記一対のユニット固定面32に設けたねじ穴に連結ボルト(不図示)をねじ込むことで、減速ギヤボックス22のユニット装着面30に放熱部55が密着した状態で制御ユニット15が装着されるようになっている。
ここで、モータ給電雄型端子43a〜43c、レゾルバ雄型端子51a〜51d及びトルクセンサ雄型端子5c〜5fが延在する方向と、連結ボルトによる制御ユニット15の締付け方向が異なるため、通常のコネクタを使用すると、制御ユニット15をユニット装着面30に固定したときに端子に過大な応力が加わるが、後述のフローティングタイプのソケットでは応力を緩和できる。
そして、図2に示すように、ケース本体53の側部には、コントローラ16に電気的に接続したトルクセンサソケット56と、モータ駆動回路17に電気的に接続したモータ給電ソケット57及びレゾルバソケット58とが形成されており、減速ギヤボックス22のユニット装着面30に放熱部55を当接させるとともに、トルクセンサソケット56にトルクセンサ雄型端子5c〜5fが接続され、モータ給電ソケット57にモータ給電雄型端子43a〜43cが接続され、レゾルバソケット58にレゾルバ雄型端子51a〜51dが接続される。
図7及び図8は、トルクセンサソケット56を示すものである。トルクセンサソケット56は、合成樹脂製のソケット本体56aと、このソケット本体56a内に埋め込まれた複数の雌型端子59とを備えている。
ソケット本体56aは、チャンネル形状のセンサ端子ガイド壁31に嵌まり込むことが可能な略直方体の外周形状を有している。すなわち、ソケット本体56aは、センサ端子ガイド壁31の内側の幅寸法Hより僅かに小さな幅寸法H1と、センサ端子ガイド壁31の内側の高さ寸法Tより僅かに小さな高さ寸法T1を有する部材である。
ソケット本体56aは、チャンネル形状のセンサ端子ガイド壁31に嵌まり込むことが可能な略直方体の外周形状を有している。すなわち、ソケット本体56aは、センサ端子ガイド壁31の内側の幅寸法Hより僅かに小さな幅寸法H1と、センサ端子ガイド壁31の内側の高さ寸法Tより僅かに小さな高さ寸法T1を有する部材である。
雌型端子59は、図8に示すように、筒状端子部59aと、略U字状の弾性変形部59bとを一体に形成した金属板からなる部品である。
そして、このトルクセンサソケット56は、トルクセンサ雄型端子5c〜5fと雌型端子59の筒状端子部59aとの接続方向がずれている場合には、弾性変形部59bの一対の対向杆59b1,59b2が揺動して筒状端子部59aを移動させることでトルクセンサ雄型端子5c〜5fを挿入させて係合する。これにより、トルクセンサソケット56は、フローティングタイプのソケットとしてのトルクセンサ雄型端子5c〜5fにコネクタ接続される。
そして、このトルクセンサソケット56は、トルクセンサ雄型端子5c〜5fと雌型端子59の筒状端子部59aとの接続方向がずれている場合には、弾性変形部59bの一対の対向杆59b1,59b2が揺動して筒状端子部59aを移動させることでトルクセンサ雄型端子5c〜5fを挿入させて係合する。これにより、トルクセンサソケット56は、フローティングタイプのソケットとしてのトルクセンサ雄型端子5c〜5fにコネクタ接続される。
また、モータ給電ソケット57も、トルクセンサソケット56と同様に、合成樹脂製のソケット本体と、このソケット本体内に埋め込まれた図8と略同形状の雌型端子59とを備えており、モータ給電雄型端子43a〜43cと雌型端子59の筒状端子部59aとの接続方向がずれている場合には、弾性変形部59bの一対の対向杆59b1,59b2が揺動して筒状端子部59aを移動させることでモータ給電雄型端子43a〜43cを挿入させて係合する、フローティングタイプのソケットとしてモータ給電雄型端子43a〜43cにコネクタ接続される。
さらに、レゾルバソケット58も、トルクセンサソケット56と同様に、合成樹脂製のソケット本体と、このソケット本体内に埋め込まれた図8と略同形状の雌型端子59とを備えており、レゾルバ雄型端子51a〜51dと雌型端子59の筒状端子部59aとの接続方向がずれている場合には、弾性変形部59bの一対の対向杆59b1,59b2が揺動して筒状端子部59aを移動させることでレゾルバ雄型端子51a〜51dを挿入させて係合する、フローティングタイプのソケットとしてのレゾルバ雄型端子51a〜51dにコネクタ接続される。
次に、減速ギヤボックス22に制御ユニット15を装着する動作について説明する。
ブラシレスモータ14は、モータフランジ41が減速ギヤボックス22のモータ取付けフランジ29に固定されており、モータフランジ41の減速ギヤボックス22に対向する面からモータ給電端子台42及びレゾルバ端子台50が突出して形成され、モータ給電端子台42からモータ給電雄型端子43a〜43c、レゾルバ端子台50からレゾルバ雄型端子51a〜51dが、トルクセンサ雄型端子5c〜5fと同一方向に減速ギヤボックス22のユニット装着面30と平行に延在している。
ブラシレスモータ14は、モータフランジ41が減速ギヤボックス22のモータ取付けフランジ29に固定されており、モータフランジ41の減速ギヤボックス22に対向する面からモータ給電端子台42及びレゾルバ端子台50が突出して形成され、モータ給電端子台42からモータ給電雄型端子43a〜43c、レゾルバ端子台50からレゾルバ雄型端子51a〜51dが、トルクセンサ雄型端子5c〜5fと同一方向に減速ギヤボックス22のユニット装着面30と平行に延在している。
そして、減速ギヤボックス22のユニット装着面30に制御ユニット15の放熱部55を載せ、制御ユニット15の一対のユニット側取付け部60が減速ギヤボックス22のユニット固定面32に対応するように、ユニット装着面30上の制御ユニット15をトルクセンサ収納部28に向かってスライド移動させていく。
そして、スライド移動させている制御ユニット15のトルクセンサソケット56、モータ給電ソケット57及びレゾルバソケット58を、センサ端子ガイド壁31、モータ給電ガイド壁44及びレゾルバ端子ガイド壁52に嵌め込んでから、トルクセンサ雄型端子5c〜5f、モータ給電雄型端子43a〜43c及びレゾルバ雄型端子51a〜51dにコネクタ接続していく。
そして、スライド移動させている制御ユニット15のトルクセンサソケット56、モータ給電ソケット57及びレゾルバソケット58を、センサ端子ガイド壁31、モータ給電ガイド壁44及びレゾルバ端子ガイド壁52に嵌め込んでから、トルクセンサ雄型端子5c〜5f、モータ給電雄型端子43a〜43c及びレゾルバ雄型端子51a〜51dにコネクタ接続していく。
この際、トルクセンサ雄型端子5c〜5f、モータ給電雄型端子43a〜43c及びレゾルバ雄型端子51a〜51dに対して、トルクセンサソケット56、モータ給電ソケット57及びレゾルバソケット58の接続方向がずれている場合であっても、トルクセンサソケット56、モータ給電ソケット57及びレゾレバソケット58は、フローティングタイプのソケットとして形成されているので、確実に、トルクセンサ雄型端子5c〜5f、モータ給電雄型端子43a〜43c及びレゾルバ雄型端子51a〜51dとのコネクタ接続が行われる。
また、図6に示すように、センサ端子ガイド壁31はトルクセンサ雄型端子5c〜5fの先端より外部に突出しており、接続方向がずれた状態でトルクセンサ雄型端子5c〜5fにトルクセンサソケット56が向かってきても、センサ端子ガイド壁31がトルクセンサソケット56とトルクセンサ雄型端子5c〜5fとの衝突を防止する。
また、モータ給電ガイド壁44はモータ給電雄型端子43a〜43cの先端より外部に突出しており、接続方向がずれた状態でモータ給電雄型端子43a〜43cにモータ給電ソケット57が向かってきても、モータ給電ガイド壁44がモータ給電ソケット57とモータ給電雄型端子43a〜43cとの衝突を防止する。
また、モータ給電ガイド壁44はモータ給電雄型端子43a〜43cの先端より外部に突出しており、接続方向がずれた状態でモータ給電雄型端子43a〜43cにモータ給電ソケット57が向かってきても、モータ給電ガイド壁44がモータ給電ソケット57とモータ給電雄型端子43a〜43cとの衝突を防止する。
さらに、レゾルバ端子ガイド壁52はレゾルバ雄型端子51a〜51dの先端より外部に突出しており、接続方向がずれた状態でレゾルバ雄型端子51a〜51dにレゾルバソケット58が向かってきても、レゾルバ端子ガイド壁52がレゾルバソケット58とレゾルバ雄型端子51a〜51dとの衝突を防止する。
そして、制御ユニット15のトルクセンサソケット56、モータ給電ソケット57及びレゾルバソケット58を、トルクセンサ雄型端子5c〜5f、モータ給電雄型端子43a〜43c及びレゾルバ雄型端子51a〜51dにコネクタ接続した後、互いに対応した減速ギヤボックス22のユニット固定面32及び制御ユニット15の一対のユニット側取付け部60を、連結ボルトを介して固定する。減速ギヤボックス22及び制御ユニット15に固定される連結ボルトの連結方向は前述したコネクタ接続方向に対して直交する方向であり、トルクセンサソケット56、モータ給電ソケット57及びレゾルバソケット58とトルクセンサ雄型端子5c〜5f、モータ給電雄型端子43a〜43c及びレゾルバ雄型端子51a〜51dの外れを確実に防止するとともに、減速ギヤボックス22のユニット装着面30と制御ユニット15の放熱部55とが密着する。
次に、本実施形態の電動パワーステアリング装置1の作用効果について述べる。
本実施形態は、減速ギヤボックス22に設けたトルクセンサ雄型端子5c〜5fと、ブラシレスモータ14のモータフランジ41に設けたモータ給電雄型端子43a〜43c及びレゾルバ雄型端子51a〜51dとが、減速ギヤボックス22のユニット装着面30を囲む位置に、互いの端子が延在する方向を同一方向としてユニット装着面30に平行に延在して外部に突出している。このため、制御ユニット15を、減速ギヤボックス22のユニット装着面30に当接させ、制御ユニット15の取付け位置(制御ユニット15の一対のユニット側取付け部60が減速ギヤボックス22のユニット固定面32に対応する位置)まで移動させると、制御ユニット15の側面に設けたトルクセンサソケット56がトルクセンサ雄型端子5c〜5fにコネクタ接続し、モータ給電ソケット57がモータ給電雄型端子43a〜43cにコネクタ接続し、レゾルバソケット58がレゾルバ雄型端子51a〜51dにコネクタ接続する。この結果、制御ユニット15を簡単にコネクタ接続することができる。
本実施形態は、減速ギヤボックス22に設けたトルクセンサ雄型端子5c〜5fと、ブラシレスモータ14のモータフランジ41に設けたモータ給電雄型端子43a〜43c及びレゾルバ雄型端子51a〜51dとが、減速ギヤボックス22のユニット装着面30を囲む位置に、互いの端子が延在する方向を同一方向としてユニット装着面30に平行に延在して外部に突出している。このため、制御ユニット15を、減速ギヤボックス22のユニット装着面30に当接させ、制御ユニット15の取付け位置(制御ユニット15の一対のユニット側取付け部60が減速ギヤボックス22のユニット固定面32に対応する位置)まで移動させると、制御ユニット15の側面に設けたトルクセンサソケット56がトルクセンサ雄型端子5c〜5fにコネクタ接続し、モータ給電ソケット57がモータ給電雄型端子43a〜43cにコネクタ接続し、レゾルバソケット58がレゾルバ雄型端子51a〜51dにコネクタ接続する。この結果、制御ユニット15を簡単にコネクタ接続することができる。
また、制御ユニット15は、コントローラ16及びモータ駆動回路17の大部分がケース本体53及びカバー54で覆われたユニットタイプとされているので、減速ギヤボックス22への組付け時に異物などが侵入せず、制御ユニット15の信頼性を向上させることができる。
また、不具合のある制御ユニット15を、簡単に減速ギヤボックス22から交換することができる。
また、不具合のある制御ユニット15を、簡単に減速ギヤボックス22から交換することができる。
また、トルクセンサソケット56、モータ給電ソケット57及びレゾルバソケット58は、それぞれが接続するトルクセンサ雄型端子5c〜5f、モータ給電雄型端子43a〜43c及びレゾルバ雄型端子51a〜51dに対して接続方向のずれを吸収するフローティングタイプのソケットとして形成されているので、ユニット装着面30に対して多少の位置ずれが発生した状態で制御ユニット15を当接させても、トルクセンサ雄型端子5c〜5f、モータ給電雄型端子43a〜43c及びレゾルバ雄型端子51a〜51dに確実に接続動作を行うことができる。
また、減速ギヤボックス22及びブラシレスモータ14側の端子と、制御ユニット15側の端子との雄雌構造を逆にすることも可能であるが、本実施形態では、簡便な構造で、加工が容易な制御ユニット15にソケット(トルクセンサソケット、モータ給電ソケット57及びレゾルバソケット58)を形成したことで、コストの低減化を図ることができる。
また、トルクセンサ5やレゾルバ20などのセンシング部品に、接続方向のずれを吸収する誤差吸収機構を設け、或いは、メスピン(ソケット)を配することも可能だが、この場合、シンプルさとコンパクトさの両方を損なうことになる。このため、センシング部品には雄型端子を設けることが好ましい。
また、フローティング機構をオスピン(雄型端子)に設けることも可能であるが、オスピンの根元が強固に固定されていないと、ピンの曲がり折れが生じる可能性もある。このため、オスピンは強固に固定されることが望ましい。
また、フローティング機構をオスピン(雄型端子)に設けることも可能であるが、オスピンの根元が強固に固定されていないと、ピンの曲がり折れが生じる可能性もある。このため、オスピンは強固に固定されることが望ましい。
さらに、接続方向のずれが発生したトルクセンサソケット56、モータ給電ソケット57及びレゾルバソケット58が、それぞれに対応するトルクセンサ雄型端子5c〜5f、モータ給電雄型端子43a〜43c及びレゾルバ雄型端子51a〜51dに向けて移動してきても、トルクセンサソケット56、モータ給電ソケット57及びレゾルバソケット58はトルクセンサ雄型端子5c〜5f、モータ給電雄型端子43a〜43c及びレゾルバ雄型端子51a〜51dの先端に衝突せず、センサ端子ガイド壁31、モータ給電ガイド壁44及びレゾルバ端子ガイド壁52に衝突するので、接続方向のずれによるトルクセンサ雄型端子5c〜5f、モータ給電雄型端子43a〜43c及びレゾルバ雄型端子51a〜51dの先端の保護を行うことができる。
そして、センサ端子ガイド壁31、モータ給電ガイド壁44及びレゾルバ端子ガイド壁52が、トルクセンサソケット56、モータ給電ソケット57及びレゾルバソケット58に嵌め込まれることで、トルクセンサソケット56、モータ給電ソケット57及びレゾルバソケット58を、トルクセンサ雄型端子5c〜5f、モータ給電雄型端子43a〜43c及びレゾルバ雄型端子51a〜51dを適正な接続位置に案内することができる。したがって、雄型端子が折れた状態で雌型端子に挿入されず、確実にコネクタ接合されるので、信頼性の高い接続構造を得ることができる。
さらにまた、減速ギヤボックス22のユニット固定面32に対応した制御ユニット15の一対のユニット側取付け部60を連結ボルトで固定すると、減速ギヤボックス22の平面形状のユニット固定面32に制御ユニット15の平面形状の放熱部55が密着し、制御ユニットで発生した熱は減速ギヤボックス22を介して外部に放出されて冷却効果が高まるので、制御ユニットに冷却フィンなどの特別な冷却構造を設けなくて済む。
次に、図9から図11に示すものは、組み立て途中の第2実施形態の電動パワーステアリング装置1を示した斜視図である。なお、図2から図8で示した第1実施形態の電動パワーステアリング装置1と同一構成部分には同一符号を付して説明は省略する。
本実施形態の電動パワーステアリング装置1は、図9に示すように、トルクセンサ収納部28近傍のウォーム収納部25の外周に、ステアリングシャフト4の軸線Lに直交する平面形状のユニット装着面69が形成されている。
本実施形態の電動パワーステアリング装置1は、図9に示すように、トルクセンサ収納部28近傍のウォーム収納部25の外周に、ステアリングシャフト4の軸線Lに直交する平面形状のユニット装着面69が形成されている。
また、図10に示すように、トルクセンサ5の一対の検出コイル5a、5bの巻き始め、及び巻き終わりに接続するトルクセンサ雄型端子5c〜5fが、トルクセンサ収納部28に設けた開口部から外部に突出している。
これらトルクセンサ雄型端子5c〜5fは、前述したユニット装着面69に平行とされ、ブラシレスモータ14のモータ軸Mに沿う方向に延在している。
これらトルクセンサ雄型端子5c〜5fは、前述したユニット装着面69に平行とされ、ブラシレスモータ14のモータ軸Mに沿う方向に延在している。
そして、トルクセンサ収納部28に設けた開口部の周囲には、トルクセンサ雄型端子5c〜5fの先端より前方に突出するセンサ端子ガイド部61が形成されている。
また、ブラシレスモータ14のモータフランジ41に形成した開口部62にモータ給電雄型端子43a〜43cが配置されている。モータ給電雄型端子43a〜43cの各々は同一形状の板状端子であり、モータ軸Mに沿う方向に突出しているとともに、互いに幅方向(端子が突出する方向に対して直交する方向)に離間して配置されている。
また、ブラシレスモータ14のモータフランジ41に形成した開口部62にモータ給電雄型端子43a〜43cが配置されている。モータ給電雄型端子43a〜43cの各々は同一形状の板状端子であり、モータ軸Mに沿う方向に突出しているとともに、互いに幅方向(端子が突出する方向に対して直交する方向)に離間して配置されている。
そして、開口部62の周囲には、モータ給電雄型端子43a〜43cの先端より外部に突出するモータ給電ガイド部63が形成されている。
また、モータフランジ41の開口部62に対して異なる位置に開口部64が形成されており、この開口部64に、レゾルバ雄型端子51a〜51dがモータ軸Mに沿う方向に延在して配置されている。そして、モータフランジ41に固定されている減速ギヤボックス22のモータ取付けフランジ29に、開口部64の周囲に位置する段差形状のレゾルバ端子ガイド部65が形成されている。
また、モータフランジ41の開口部62に対して異なる位置に開口部64が形成されており、この開口部64に、レゾルバ雄型端子51a〜51dがモータ軸Mに沿う方向に延在して配置されている。そして、モータフランジ41に固定されている減速ギヤボックス22のモータ取付けフランジ29に、開口部64の周囲に位置する段差形状のレゾルバ端子ガイド部65が形成されている。
また、図9に示すように、制御ユニット15の側部には、トルクセンサソケット66と、モータ給電ソケット67と、レゾルバソケット68とが形成されている。そして、減速ギヤボックス22のユニット装着面69に制御ユニット15の放熱部55を載せ、制御ユニット15を、ブラシレスモータ14のモータ軸Mに沿う方向にスライド移動させると、トルクセンサソケット66にトルクセンサ雄型端子5c〜5fがコネクタ接続し、モータ給電ソケット67にモータ給電雄型端子43a〜43cがコネクタ接続し、レゾルバソケット68にレゾルバ雄型端子51a〜51dがコネクタ接続するようになっている。
トルクセンサソケット66、モータ給電ソケット67及びレゾルバソケット68は、第1実施形態で示したトルクセンサソケット56、モータ給電ソケット57及びレゾルバソケット58と同様に、それぞれが接続するトルクセンサ雄型端子5c〜5f、モータ給電雄型端子43a〜43c及びレゾルバ雄型端子51a〜51dに対して接続方向のずれを吸収するフローティングタイプのソケットとして形成されている。
したがって、本実施形態も、ユニット内部に鉄粉、ギヤ摩耗粉やグリースなどを侵入させずに制御ユニット15を減速ギヤボックス22に装着することができとともに、不具合のある制御ユニット15を、簡単に減速ギヤボックス22から交換することができる。
したがって、本実施形態も、ユニット内部に鉄粉、ギヤ摩耗粉やグリースなどを侵入させずに制御ユニット15を減速ギヤボックス22に装着することができとともに、不具合のある制御ユニット15を、簡単に減速ギヤボックス22から交換することができる。
また、トルクセンサソケット66、モータ給電ソケット67及びレゾルバソケット68は、それぞれが接続するトルクセンサ雄型端子5c〜5f、モータ給電雄型端子43a〜43c及びレゾルバ雄型端子51a〜51dに対して接続方向のずれを吸収するフローティングタイプのソケットとして形成されているので、ユニット装着面69に対して多少の位置ずれを発生した状態で制御ユニット15を当接しても、トルクセンサ雄型端子5c〜5f、モータ給電雄型端子43a〜43c及びレゾルバ雄型端子51a〜51dに確実に接続動作を行うことができる。
また、本実施形態のブラシレスモータ14は、モータ給電雄型端子43a〜43c及びレゾルバ雄型端子51a〜51dがモータ軸Mに沿う方向に延在し、端子及びコネクタの形状が単純になるので、ブラシレスモータ14の低コスト化を図ることができる。
また、接続方向のずれが発生したトルクセンサソケット66がトルクセンサ雄型端子5c〜5fに向けて移動してきても、トルクセンサソケット66とトルクセンサ雄型端子5c〜5fの先端とが衝突する前に、トルクセンサソケット66とセンサ端子ガイド部61とが衝突するので、接続方向のずれによるトルクセンサ雄型端子5c〜5fの先端の保護を行うことができる。
また、接続方向のずれが発生したトルクセンサソケット66がトルクセンサ雄型端子5c〜5fに向けて移動してきても、トルクセンサソケット66とトルクセンサ雄型端子5c〜5fの先端とが衝突する前に、トルクセンサソケット66とセンサ端子ガイド部61とが衝突するので、接続方向のずれによるトルクセンサ雄型端子5c〜5fの先端の保護を行うことができる。
また、接続方向のずれが発生したモータ給電ソケット67がモータ給電雄型端子43a〜43cに向けて移動してきても、モータ給電ソケット67とモータ給電雄型端子43a〜43cの先端とが衝突する前に、モータ給電ソケット67とモータ給電ガイド部63とが衝突するので、接続方向のずれによるモータ給電雄型端子43a〜43cの先端の保護を行うことができる。
さらに、接続方向のずれが発生したレゾルバソケット68がレゾルバ雄型端子51a〜51dに向けて移動してきても、レゾルバソケット68とレゾルバ雄型端子51a〜51dの先端とが衝突する前に、レゾルバソケット68とレゾルバ端子ガイド部65とが衝突するので、接続方向のずれによるレゾルバ雄型端子51a〜51dの先端の保護を行うことができる。
次に、図12から図14に示すものは、組み立て途中の第3実施形態の電動パワーステアリング装置1を示した斜視図である。なお、本実施形態は、図9から図11で示した第2実施形態の電動パワーステアリング装置1と同一構成部分には同一符号を付して説明は省略する。
本実施形態の電動パワーステアリング装置1は、図13に示すように、ブラシレスモータ14のモータフランジ41の減速ギヤボックス22に対向する面に、モータ給電雄型端子70a〜70cが配置されている。モータ給電雄型端子70a〜70cの各々は同一形状の板状端子であり、互いに板厚方向に平行に離間してモータ軸Mに沿う方向に突出して設けられている。
本実施形態の電動パワーステアリング装置1は、図13に示すように、ブラシレスモータ14のモータフランジ41の減速ギヤボックス22に対向する面に、モータ給電雄型端子70a〜70cが配置されている。モータ給電雄型端子70a〜70cの各々は同一形状の板状端子であり、互いに板厚方向に平行に離間してモータ軸Mに沿う方向に突出して設けられている。
そして、モータ給電雄型端子70a〜70cの周囲には、モータ給電ガイド部71が形成されている。このモータ給電ガイド部71は壁状に突出する部材であり、モータ給電雄型端子70a及び70cに対して幅方向寸法を大きくして対向している第1ガイド壁71aと、この第1ガイド壁71aの幅方向端部から直交して延在する一対の第2ガイド壁71bとを備え、モータ給電雄型端子70a〜70cの先端より外部に突出する高さに設定されている。
また、図12に示すように、制御ユニット15の側部には、トルクセンサソケット66と、モータ給電ソケット72と、レゾルバソケット68とが形成されている。
モータ給電ソケット72は、合成樹脂製のソケット本体72aと、このソケット本体内に埋め込まれた雌型端子72b〜72dとを備えており、雌型端子72b〜72dの各々は、長方形状に開口する筒状端子部(不図示)が短尺方向に平行に離間してソケット本体に埋設されている。
モータ給電ソケット72は、合成樹脂製のソケット本体72aと、このソケット本体内に埋め込まれた雌型端子72b〜72dとを備えており、雌型端子72b〜72dの各々は、長方形状に開口する筒状端子部(不図示)が短尺方向に平行に離間してソケット本体に埋設されている。
そして、減速ギヤボックス22のユニット装着面69に制御ユニット15の放熱部55を載せ、制御ユニット15を、ブラシレスモータ14のモータ軸Mに沿う方向にスライド移動させると、トルクセンサソケット66にトルクセンサ雄型端子5c〜5fがコネクタ接続し、モータ給電ソケット72にモータ給電雄型端子70a〜70cがコネクタ接続し、レゾルバソケット68にレゾルバ雄型端子51a〜51dがコネクタ接続するようになっている。
上記の構成を備えたことで、本実施形態も、第2実施形態と同様の効果を奏することができる。
上記の構成を備えたことで、本実施形態も、第2実施形態と同様の効果を奏することができる。
ところで、ブラシレスモータ14の出力を増大する場合には、ブラシレスモータ14に大きな駆動電流を供給するために、モータ給電雄型端子の幅方向寸法を大きくし、モータ給電ソケットの雌型端子との接触面積を拡大する必要がある。
図14(a)は、第2実施形態で示した、モータ給電雄型端子43a〜43cを互いに幅方向(端子が突出する方向に対して直交する方向)に離間して設けた構造である。
図14(a)は、第2実施形態で示した、モータ給電雄型端子43a〜43cを互いに幅方向(端子が突出する方向に対して直交する方向)に離間して設けた構造である。
この第2実施形態において、モータ給電雄型端子43a〜43cの各々の幅方向寸法を大きくすると(a1<a2:幅方向寸法をa1からa2に変更)、モータ給電雄型端子43a〜43cの幅方向の配置距離が増大する(b1<b2:配置距離がb1からb2に変更)。このようにモータ給電雄型端子43a〜43cの幅方向の配置距離が増大してしまうと、制御ユニット15の側部のモータ給電ソケットに形成する複数の雌型端子の配置距離が増大し、制御ユニット15内の制御基板に実装されているモータ駆動回路17との接続間隔も大きくする必要がある。これにより、第2実施形態の互いに幅方向に離間したモータ給電雄型端子43a〜43cを使用してブラシレスモータ14の出力を増大する場合には、モータ給電雄型端子43a〜43cの幅方向の配置距離が増大してしまうので、制御ユニット15の制御基板をモータ駆動回路17との接続間隔を大きくするために大型のサイズに変更しなければならず、制御ユニット15が大型になるおそれがある。
これに対して、図14(b)は、本実施形態のモータ給電雄型端子70a〜70cを互いに板厚圧方向に離間して設けた構造であるが、モータ給電雄型端子70a〜70cの各々の幅方向寸法を大きくしても(c1<c2:幅方向寸法をc1からc2に変更)、モータ給電雄型端子70a〜70cの幅方向の配置距離は変化しない(d1=d2)。このように、モータ給電雄型端子70a〜70cの各々の幅方向寸法を大きくしても、モータ給電雄型端子70a〜70cの幅方向の配置距離が変化しないので(d1=d2)、制御ユニット15の側部のモータ給電ソケット72に形成される複数の雌型端子72b〜72dの配置距離も変化せず、制御ユニット15内の制御基板に実装されているモータ駆動回路17との接続間隔も変化しない。これにより、本実施形態の互いに板厚方向に離間したモータ給電雄型端子70a〜70cを使用してブラシレスモータ14の出力を増大する場合には、モータ給電ソケット72の形状のみを変更し、制御ユニット15の制御基板などの部品の共通化を図ることができ、制御ユニット15の小型化を図ることができる。
なお、本発明の減速ギヤハウジングが減速ギヤボックス22に対応し、本発明のハウジング・電動モータ側コネクタがトルクセンサ雄型端子5c〜5f、モータ給電雄型端子43a〜43c及びレゾルバ雄型端子51a〜51dに対応し、本発明の制御ユニット側コネクタがトルクセンサソケット56,66、モータ給電ソケット57,67及びレゾルバソケット58,68に対応している。また、本発明の複数の制御ユニット側コネクタが複数のハウジング・電動モータ側コネクタに、接続方向から直接接続されているということは、互いに接続方向に対向する制御ユニット側コネクタ及びハウジング・電動モータ側コネクタの一方を雄型コネクタとし他方を雌型コネクタとしてハーネス等を介せずに接続されていることを言っている。また、本発明の回転角センサがレゾルバ20に対応し、本発明のガイド部がセンサ端子ガイド壁31、モータ給電ガイド壁44、レゾルバ端子ガイド壁52、センサ端子ガイド部61、モータ給電ガイド部63、レゾルバ端子ガイド部65に対応し、本発明の雄型端子保護部が、各雄型端子に対してセンサ端子ガイド壁31、モータ給電ガイド壁44、レゾルバ端子ガイド壁52、センサ端子ガイド部61、モータ給電ガイド部63、レゾルバ端子ガイド部65、モータ給電ガイド部71が突出している構造に対応し、本発明のトルクセンサ側コネクタがトルクセンサ雄型端子5c〜5fに対応し、本発明のレゾルバ側コネクタがレゾルバ雄型端子51a〜51dに対応し、本発明の給電用コネクタがモータ給電雄型端子43a〜43c及びモータ給電雄型端子70a〜70cに対応し、本発明の第1コネクタがトルクセンサソケット56,66、本発明の第2コネクタがレゾルバソケット58,68に対応し、本発明の第3コネクタがモータ給電ソケット57,67、72に対応している。
1…電動パワーステアリング装置、2…ステアリング機構、3…ステアリングホイール、4…ステアリングシャフト、4a…入力軸、4b…出力軸、4c…トーションバー、5…トルクセンサ、5c〜5f…トルクセンサ雄型端子、6…ユニバーサルジョイント、7…ロアシャフト、8…ユニバーサルジョイント、9…ピニオンシャフト、10…ステアリングギヤ、10a…ピニオン、10b…ラック、11…タイロッド、12…操舵補助機構、13…減速ギヤ、14…ブラシレスモータ、15…制御ユニット、16…コントローラ、17…モータ駆動回路、18…車速センサ、20…レゾルバ、21…ステアリングコラム、22…減速ギヤボックス、23…取付けブラケット、24…ウォーム、25…ウォーム収納部、26…ウォームホイール、27…ウォームホイール収納部、28…トルクセンサ収納部、29…モータ取付けフランジ、30…ユニット装着面、31…センサ端子ガイド壁、32…ユニット固定面、40…モータケース、41…モータフランジ、42…モータ給電端子台、43a〜43c…モータ給電雄型端子、44…モータ給電ガイド壁、50…レゾルバ端子台、51a〜51d…レゾルバ雄型端子、52…レゾルバ端子ガイド壁、53…ケース本体、54…カバー、55…放熱部、56…トルクセンサソケット、56a…ソケット本体、56b〜56e…雌型端子、57…モータ給電ソケット、58…レゾルバソケット、59a…筒状端子部、59b…弾性変形部、59b1,59b2…対向杆、60…ユニット側取付け部、61…センサ端子ガイド部、62…開口部、63…モータ給電ガイド部、64…開口部、65…レゾルバ端子ガイド部、66…トルクセンサソケット、67…モータ給電ソケット、68…レゾルバソケット、69…ユニット装着面、70a〜70c…モータ給電雄型端子、71…モータ給電ガイド部、72…モータ給電ソケット、72a…ソケット本体、72b〜72d…雌型端子、L…ステアリングシャフトの軸線、M…ブラシレスモータのモータ軸
Claims (8)
- 操舵トルクが伝達されるステアリングシャフトと、
この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基板を含んだ制御ユニット構成部品を内蔵した制御ユニットと、
前記減速ギヤボックスの外周に設けられ、前記制御ユニットを装着するユニット装着面と、を備え、
前記減速ギヤボックス及び前記電動モータに、前記制御ユニットに接続する複数のハウジング・電動モータ側コネクタを、接続方向を同一方向に向けた状態で形成し、
前記制御ユニットは、前記複数のハウジング・電動モータ側コネクタにそれぞれ対応する複数の制御ユニット側コネクタが形成されており、これら複数の制御ユニット側コネクタは、前記接続方向から前記複数のハウジング・電動モータ側コネクタに直接接続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。 - 互いに接続する前記ハウジング・電動モータ側コネクタ及び前記制御ユニット側コネクタは、フローティングタイプのコネクタ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。
- 前記制御ユニット側コネクタ及び前記ハウジング・電動モータ側コネクタの接続方向を案内するガイド部を設けた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。
- 前記ハウジング・電動モータ側コネクタを雄型端子とし、前記制御ユニット側コネクタを雌型端子とし、前記制御ユニット側コネクタを前記フローティングタイプのコネクタとしたことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置。
- 接続方向のずれによる前記雄型端子の先端と、前記雌型端子とは異なる位置の前記制御ユニット側コネクタとの衝突を防止する雄型端子保護部を設けた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。
- 前記ユニット装着面に装着される前記制御ユニットの面を放熱部とし、
前記ハウジング・電動モータ側コネクタ及び前記制御ユニット側コネクタの接続方向とは異なる方向から前記減速ギヤボックス及び前記制御ユニットを固定した際に、前記ユニット装着面に前記放熱部が面接触するようにした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。 - 前記複数のハウジング・電動モータ側コネクタを、前記減速ギヤボックスに内装されたトルクセンサに接続したトルクセンサ側コネクタと、ブラシレスモータとした前記電動モータの回転角センサに接続する回転角センサ側コネクタと、前記電動モータに給電する給電用コネクタとし、
前記複数の制御ユニット側コネクタを、前記トルクセンサ側コネクタに直接接続する第1コネクタと、前記回転角センサ側コネクタに直接接続する第2コネクタと、前記給電用コネクタに直接接続する第3コネクタとしたことを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記給電用コネクタは、複数の板状端子であり、これら板状端子は、互いに板厚方向に平行に離間して配列されていることを特徴とする請求項7記載の電動パワーステアリング装置。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017165238A (ja) * | 2016-03-16 | 2017-09-21 | 本田技研工業株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
JP2022501255A (ja) * | 2018-09-26 | 2022-01-06 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングRobert Bosch Gmbh | ステアリングセンサユニットの電気的なコンタクトのためのコネクタユニットを備えたステアリング装置 |
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2013
- 2013-06-27 JP JP2013135293A patent/JP2014031160A/ja active Pending
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JP7171907B2 (ja) | 2018-09-26 | 2022-11-15 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | ステアリングセンサユニットの電気的なコンタクトのためのコネクタユニットを備えたステアリング装置 |
US11932322B2 (en) | 2018-09-26 | 2024-03-19 | Robert Bosch Gmbh | Steering device having a connector unit for making electrical contact with a steering sensor unit |
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