JP3922196B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のステアリングの操舵力を補助する電動パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、電動パワーステアリング装置は、ステアリングに加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサと、このトルクセンサで検出した操舵トルクに基づいて操舵補助力を決定する制御部と、この制御部で決定された操舵補助力を出力する電動モータと、この電動モータで出力された操舵補助力を転舵輪側に伝達する動力伝達部とを一体に設けている。また、制御部は、電動モータに流れる電流をディーティー制御するためのスイッチングトランジスタと制御素子等が設けられた制御基板とを有しており、スイッチングトランジスタの発熱を考慮し、スイッチングトランジスタを制御基板に直接支持させずに、動力伝達部を収容するためのハウジングに支持させて半田により制御基板と接続させている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−１８８１６４号公報（第２頁右欄第５０行〜第５頁右欄第２９行、第６図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述の電動パワーステアリング装置では、スイッチングトランジスタが動力伝達部を収容するためのハウジングに支持されている。また、スイッチングトランジスタを制御基板に半田付けする工程と動力伝達部をハウジングに組み付ける工程とが異なるため、スイッチングトランジスタを制御基板に接続することが困難であるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、制御部の組み付け性を向上させ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する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１では、電流をデューティー制御するためのスイッチングトランジスタとスイッチングトランジスタが電気的に接続される制御基板とを有し、操舵軸に加えられた操舵力に基づいて、操舵力を補助する操舵補助力を決定する制御部と、操舵補助力を操舵軸に伝達する動力伝達部と、動力伝達部を収容するための外枠とを備えた電動パワーステアリング装置において、操舵軸を支持し、且つ制御部を支持する支持部材を有し、支持部材は、前記外枠内に収納、且つ固定されており、操舵軸に加えられた操舵力を検出するトルクセンサが操舵軸に設けられ、支持部材の内周面がトルクセンサと対向すると共に、内周面には、トルクセンサの磁束密度を集中させる集磁体が設けられることを特徴としている。
【０００７】
この構成により、制御部は、動力伝達部を収容するための外枠に支持されずに外枠とは別部材の支持部材に支持されることから、制御部のスイッチングトランジスタと制御基板とを支持部材に支持させた状態で、電気的に接続させることができる。これにより、従来のようにスイッチングトランジスタと制御基板とが外枠に支持された状態で、電気的に接続させる必要がないため、制御部の組み付け性を向上させることができる。さらに、制御部を支持する支持部材を外枠内に収納、且つ固定させることで、操舵軸を支持させることができる。これにより、操舵軸を支持させるための新たな部材を設ける必要がない。また、操舵軸に加えられた操舵力を検出するトルクセンサが操舵軸に設けられ、支持部材の内周面がトルクセンサと対向すると共に、内周面には、トルクセンサの磁束密度を集中させる集磁体が設けられることから、集磁体を設けるための新たな部材を設ける必要がない。また、支持部材には、トルクセンサの集磁体と制御部とが設けられることから、支持部材を外枠内に収納する前にトルクセンサと制御部とを電気的に接続させることができる。
【０００８】
また、請求項２では、支持部材は、軸方向に延びる円筒状の突出部を有し、突出部の内周で軸受を介して操舵軸を軸支し、且つ突出部の軸方向反対側に制御基板が設けられることを特徴としている。
【０００９】
この構成により、支持部材の突出部は、内周で軸受を介して操舵軸を軸支し、且つ軸方向反対側に制御基板が設けられることから、軸受に含まれる油分が操舵軸を伝わって制御基板に流れ込むことを防止することができる。さらに、支持部材の内径の位置ずれを低減させることができる。
【００１２】
また、請求項３では、制御部で決定された操舵補助力を操舵軸に与えるための電動モータを有し、制御部は、操舵補助力に応じて電動モータに流れる電流をデューティー制御し、外枠は、アルミニウム製であって、電動モータと制御部との間に接続され、且つ電動モータへ電流を供給するための給電線は、外枠内に設けられることを特徴としている。
【００１３】
この構成により、電動モータと制御部とを接続して電動モータへ電流を供給するための給電線は、アルミニウム製の外枠内に設けられることから、制御部が電動モータへ流れる電流をデューティー制御することで給電線から発生する電磁波を外枠の外部に漏れることを抑制することができる。これにより、外部機器に悪影響を与えることを抑制できる。
【００１４】
また、請求項４では、電動モータは給電用のモータターミナルを保持するターミナルプレートを有し、電動モータを覆うモータハウジングのターミナルプレート側の端部と外枠とが固定され、ターミナルプレートのモータターミナルが接続される部分と制御基板のモータターミナルが接続される部分とが近づけて設けられることを特徴としている。
【００１５】
この構成により、電動モータのターミナルプレートと制御部の制御基板とを接続して電動モータへ電流を供給するためのモータターミナルを短くすることができる。これにより、制御部が電動モータへ流れる電流をデューティー制御することでモータターミナルから発生する電磁波の量を低減させることができる。
【００１６】
また、請求項５では、トルクセンサ、制御部、電動モータ及び動力伝達部は、外枠及びモータハウジング内に一体化されて設けられることを特徴としている。
【００１７】
この構成により、電動パワーステアリング装置の大型化を招かなくすることができると共に、トルクセンサ及び制御部と電動モータ及び制御部とのそれぞれの接続線を短くすることができる。さらに、トルクセンサ及び電動モータの制御部との接続線を制御部に直結させることができるため、余分なワイヤーハーネスが不要となる。
【００１８】
また、請求項６では、電流をデューティー制御するためのスイッチングトランジスタとスイッチングトランジスタが電気的に接続される制御基板とを有し、操舵軸に加えられた操舵力に基づいて、操舵力を補助する操舵補助力を決定する制御部と、操舵補助力を操舵軸に伝達する動力伝達部と、動力伝達部を収容するためのハウジングとハウジングの開口端を塞ぐためのカバーとから構成される外枠とを備えた電動パワーステアリング装置において、カバーは、軸受を介して操舵軸を軸支し、且つ内壁に制御部が支持されることで、制御部が外枠内に収納されることを特徴としている。
【００１９】
この構成により、制御部は、動力伝達部を収容するためのハウジングに固定されずにハウジングとは別部材のカバーの内壁に固定されることから、制御部のスイッチングトランジスタと制御基板とをカバーに固定させた状態で、電気的に接続させることができる。これにより、従来のようにスイッチングトランジスタと制御基板とがハウジングに固定された状態で、電気的に接続させる必要がないため、制御部の組み付け性を向上させることができる。さらに、制御部を支持するカバーによって軸受を介して操舵軸を軸支させることで、操舵軸を軸支させるための新たな部材を設ける必要がない。
【００２０】
また、請求項７では、外枠は、支持部材が固定されるハウジングとハウジングの開口端を塞ぐためのカバーとから構成され、支持部材は、ハウジングとカバーとによって操舵軸の軸方向に挟まれて固定されることを特徴としている。
【００２１】
この構成により、支持部材は、ハウジングとカバーとによって軸方向に挟まれて固定されていることから、支持部材の軸方向の位置ずれを防止できる。さらに、支持部材を軸方向に固定させるための新たな部材を設ける必要がない。
【００２２】
また、請求項８では、支持部材には、スイッチングトランジスタが固定されることを特徴としている。
【００２３】
この構成により、支持部材にスイッチングトランジスタを固定させることで、スイッチングトランジスタから発生する熱を支持部材によって放熱させることができる。
【００２４】
また、請求項９では、外枠は、電動モータの回転を減速するための動力伝達部のウォームギヤを覆うために内壁の一部分を内径方向に向かって延出させた延出部を有し、支持部材は、延出部と当接する当接部を有していることを特徴としている。
【００２５】
この構成により、支持部材は、電動モータの回転を減速するための動力伝達部のウォームギヤを覆うために外枠の内壁の一部分を内径方向に向かって延出させた延出部と当接する当接部を有していることから、スイッチングトランジスタから発生する熱を支持部材を介して外枠の延出部に放熱させることができ、放熱性を向上できる。
【００２６】
また、請求項１０では、スイッチングトランジスタは、当接部の近傍に設けられることを特徴としている。
【００２７】
この構成により、スイッチングトランジスタを当接部の近傍に設けることで、熱の伝達経路が短くなるため、スイッチングトランジスタから発生する熱を支持部材を介して外枠に放熱させ易くすることができる。
【００２８】
また、請求項１１では、スイッチングトランジスタは、当接部と略対向する面に設けられること特徴としている。
【００２９】
この構成により、スイッチングトランジスタを当接部と略対向する面に設けることで、熱の伝達経路がさらに短くなるため、スイッチングトランジスタから発生する熱を支持部材を介して外枠により放熱させ易くすることができる。
【００３０】
また、請求項１２では、支持部材の軸方向一端部に制御部が設けられ、且つ軸方向他端側に電動モータの回転を減速するための動力伝達部のウォームギヤが設けられ、支持部材は、全周に渡って外枠の内壁と当接していることを特徴としている。
【００３１】
この構成により、支持部材は、全周に渡って外枠の内壁と当接していることから、支持部材の軸方向他端側に設けられるウォームギヤに塗布されているグリースが支持部材の軸方向一端側に進入することを抑制できる。これにより、支持部材の軸方向一端に設けられる制御部にグリースが付着することを防止でき、悪影響を与えることを抑制できる。また、外枠の内壁によって支持部材の径方向の位置決めをすることができる。
【００３２】
また、請求項１３では、電流をデューティー制御するためのスイッチングトランジスタとスイッチングトランジスタが電気的に接続される制御基板とを有し、操舵軸に加えられた操舵力に基づいて、操舵力を補助する操舵補助力を決定する制御部と、操舵補助力を前記操舵軸に伝達する動力伝達部と、動力伝達部を収容するための外枠とを備えた電動パワーステアリング装置において、操舵軸を支持し、且つ制御部を支持する支持部材を有し、支持部材は、外枠内に収納、且つ固定されており、操舵軸に加えられた操舵力を検出するトルクセンサが操舵軸に設けられ、支持部材の内周面には、トルクセンサの非回転部が設けられることを特徴としている。
【００３３】
この構成により、制御部は、動力伝達部を収容するための外枠に支持されずに外枠とは別部材の支持部材に支持されることから、制御部のスイッチングトランジスタと制御基板とを支持部材に支持させた状態で、電気的に接続させることができる。これにより、従来のようにスイッチングトランジスタと制御基板とが外枠に支持された状態で、電気的に接続させる必要がないため、制御部の組み付け性を向上させることができる。さらに、制御部を支持する支持部材を外枠内に収納、且つ固定させることで、操舵軸を支持させることができる。これにより、操舵軸を支持させるための新たな部材を設ける必要がない。また、支持部材の内周面にトルクセンサの非回転部を設けることで、非回転部を設けるための新たな部材を設ける必要がない。また、支持部材には、トルクセンサの非回転部と制御部とが設けられることから、支持部材を外枠内に収納する前にトルクセンサと制御部とを電気的に接続させることができる。
また、請求項１４では、電流をデューティー制御するためのスイッチングトランジスタとスイッチングトランジスタが電気的に接続される制御基板とを有し、操舵軸に加えられた操舵力に基づいて、操舵力を補助する操舵補助力を決定する制御部と、操舵補助力を操舵軸に伝達する動力伝達部と、動力伝達部を収容するための外枠とを備えた電動パワーステアリング装置において、操舵軸を支持し、且つ制御部を支持する支持部材を有し、支持部材は、外枠内に収納、且つ固定され、支持部材には、スイッチングトランジスタが固定され、外枠は、電動モータの回転を減速するための前記動力伝達部のウォームギヤを覆うために内壁の一部分を内径方向に向かって延出させた延出部を有し、支持部材は、延出部と当接する当接部を有していることを特徴としている。
この構成により、制御部は、動力伝達部を収容するための外枠に支持されずに外枠とは別部材の支持部材に支持されることから、制御部のスイッチングトランジスタと制御基板とを支持部材に支持させた状態で、電気的に接続させることができる。これにより、従来のようにスイッチングトランジスタと制御基板とが外枠に支持された状態で、電気的に接続させる必要がないため、制御部の組み付け性を向上させることができる。さらに、制御部を支持する支持部材を外枠内に収納、且つ固定させることで、操舵軸を支持させることができる。これにより、操舵軸を支持させるための新たな部材を設ける必要がない。また、支持部材にスイッチングトランジスタを固定させることで、スイッチングトランジスタから発生する熱を支持部材によって放熱させることができる。さらに、支持部材は、電動モータの回転を減速するための動力伝達部のウォームギヤを覆うために外枠の内壁の一部分を内径方向に向かって延出させた延出部と当接する当接部を有していることから、スイッチングトランジスタから発生する熱を支持部材を介して外枠の延出部に放熱させることができ、放熱性を向上できる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施形態について説明する。
【００３５】
（第１実施形態）
図１は、電動パワーステアリング装置１の一部の軸方向断面図である。図２は、電動パワーステアリング装置１の入力軸５１及び出力軸５２に沿った軸方向断面図である。図３は、図２における制御部３及び支持部材８を示す軸方向断面図である。図４の（ａ）は、制御部３の正面図であり、（ｂ）は、図４（ａ）の側面図である。図５は、電動パワーステアリング装置１の一部の径方向断面図である。図６及び図７は、図１の一部分の拡大図である。
【００３６】
本実施形態の電動パワーステアリング装置１は、車両の車室内に設けられ、図１及び図２に示すように、トルクセンサ２、制御部３、電動モータ４及び動力伝達部５から構成されており、トルクセンサ２と制御部３と動力伝達部５とがハウジング６及びカバー７内に設けられ、電動モータ４がヨーク４９内に設けられている。
【００３７】
操舵軸は、入力軸５１、出力軸５２及びトーションバー５３から構成されており、ベアリング１１、１２、１３、１４により支持されている。
【００３８】
入力軸５１は、図２に示すように、ステアリング（図示しない）に連結され、出力軸５２の内周に軸受１４を介して相対回転可能に設けられている。
【００３９】
出力軸５２は、入力軸５１と同軸上に設けられ、トーションバー５３を介して入力軸５１と相対回転可能に連結されている。
【００４０】
トーションバー５３は、入力軸５１と出力軸５２との中空部に挿入されて、両端がそれぞれピン９、１０を介して入力軸５１と出力軸５２とに連結され、ステアリングの操作により入力軸５１に操舵力が付与されると、自身に捩じれが生じることで、入力軸５１と出力軸５２とが相対回転する。
【００４１】
トルクセンサ２は、ステアリングに加えられる操舵力を検出するものであり、磁石２１、磁気ヨーク２２、集磁体を成す集磁リング２３及び磁気センサ２４から構成されている。
【００４２】
磁石２１は、リング状であって、ステアリングと連結される入力軸５１の外周に磁石固定部２１ａを介して圧入固定されており、周方向にＮ極とＳ極とが交互に着磁されている。
【００４３】
磁気ヨーク２２は、磁石２１の極数（Ｎ極又はＳ極）と同数の磁極爪（図示しない）が全周に等間隔に設けられた環状体で、２個１組で構成され、磁石２１の外周に一定のエアギャップを有して同心に設けられている。なお、１組の磁気ヨーク２２は、互いの磁極爪が周方向にずれて交互に配置されるように位置決めされている。
【００４４】
集磁リング２３は、磁気ヨーク２２と同様に２個１組で構成され、磁気ヨーク２２の外周に近接して設けられる。この集磁リング２３は、後述する支持部材８の内周面に集磁リング固定部２３ｂを介して一体成形されている。なお、２個の集磁リング２３は、それぞれ軸方向に平行になるように集磁リング固定部２３ｂに一体成形されている。また、集磁リング２３には、周方向の一部分に平板状の集磁部２３ａが設けられ、この集磁部２３ａは、互いの集磁部２３ａが軸方向に対向して設けられている。
【００４５】
磁気センサ２４は、軸方向に対向する集磁部２３ａ同士の間に設けられ、両集磁部２３ａ間に発生する磁束密度を検出し、その検出した磁束密度を電気信号（例えば電圧信号）に変換して出力する。この磁気センサ２４は、例えばホールＩＣであり、支持部材８に集磁リング固定部２３ｂを介して固定され、ホールＩＣターミナル２４ａが軸方向のステアリング側に直角に折り曲げられ、制御部３の制御基板３１に半田により接続されている。
【００４６】
制御部３は、上述のトルクセンサ２で検出された操舵トルクに基づいて、電動モータ４へ流れる電流をデューティー制御するものである。
【００４７】
制御基板３１は、板状であって、図４（ａ）に示すように、その平面形状が長方形と半円形とを組み合わせた形状を呈しており、半円形側の中央部に入力軸５１を通すための丸孔３１ａが設けられている。また、制御基板３１には、電動モータ４のモータターミナル４１が接続される貫通孔３１ｂが設けられている。
【００４８】
スイッチングトランジスタ３２は、電動モータ４に流れる電流をデューティー制御するためのものであって、支持部材８の斜面部８２に直接ネジ止め等により固定されている。このスイッチングトランジスタ３２は、図２に示すように、スイッチングトランジスタ３２の側方に取り出されたターミナルが軸方向のステアリング側に曲げられて制御基板３１に半田により接続されている。
【００４９】
制御基板３１には、図３及び図４（ａ）に示すように、制御素子３３、リレー３４、３５及びコンデンサ３６が直接基板上に組み付けられている。また、制御基板３１には、トルクセンサ２からの端子が接続され、操舵力が入力される。
【００５０】
制御素子３３は、マイクロコンピュータ等の素子であり、トルクセンサ２からの操舵力に応じて、電動モータ４に流す電流を決定し、且つスイッチングトランジスタ３２をデューティー制御するための信号を生成する。リレー３４は、イグニッションスイッチ（図示しない）がオン及びオフされることで電動モータ４へ流れる電流を通電及び遮断させるものである。リレー３５は、電動モータ４の駆動回路がフェ−ルした際に、ステアリングの入力に対して電動モータ４が回転されることで、電動モータ４が発電しないように電動モータ４とスイッチングトランジスタ３２との間に流れる電流を遮断させるものである。コンデンサ３６は、電源電圧の変動を抑制するものである。
【００５１】
電動モータ４は、上述した制御部３で決定されたステアリングの操舵力を補助するための操舵補助力を出力軸５２に付与するものであり、モータハウジングを成す磁性体のヨーク４９の内周にマグネット４８を有する界磁、この界磁の内周に回転自在に支持されたアーマチャ４７及びこのアーマチャ４７に設けられたコンミテータ４６に摺接するブラシ４３等から構成される直流モータである。また、ブラシ４３をブラシホルダ４３ａ内に設けられたスプリング４４により、内径方向に付勢することで、ブラシ４３をコンミテータ４６に摺接させている。さらに、電動モータ４は、図５に示すように、ヨーク４９の開口端面がハウジング６の側面に当接して組み付けられ、ボルト１８によりフレームエンド７０に固定されている。
【００５２】
また、電動モータ４は、図１に示すように、ピグテール４２を介してブラシ４３と電気的に接続され、ハウジング６内に設けられる金属製のモータターミナル４１を具備し、このモータターミナル４１が例えば樹脂製のホルダプレート１９にインサート成形されたプレート１９ａに抵抗溶接されている。
【００５３】
ホルダプレート１９は、ブラシ４３を摺動自在に保持するブラシホルダ４３ａを固定するもので、図５に示すように、ヨーク４９の開口端部に組み付けられたフレームエンド７０内に組み付けられる。また、電動モータ４のハウジング６への組み付けは、ハウジング６の側面に形成された開口部２０よりハウジング６の内部へ挿入されて行われる。
【００５４】
また、モータターミナル４１は、給電のためのものであって、ほぼ直角に折り曲げられ、一端がエンドフレーム４３ｄとブラシホルダ４３ａとの間にゴムマウント４３ｂを介して挟持されたターミナルプレート４３ｃに接続されている。また、図１及び図６に示すように、電動モータ４をハウジング６に組み付けた後、モータターミナル４１の他端が制御部３の制御基板３１に半田を介して接続されている。なお、モータターミナル４１が接続される制御基板３１とターミナルプレート４３ｃとを近づけて設けるように、ヨーク４９とハウジング６とが固定されている。
【００５５】
エンドフレーム４３ｄは、鉄板であって、ヨーク４９に固定され、ハウジング６とヨーク４９との間で挟持されている。ゴムマウント４３ｂは、ブラシ４３がコンミテータ４６の外周面上を摺動する時に発生する振動を吸収するものである。ターミナルプレート４３ｃは、樹脂製の部材の内部に金属製のターミナルが保持されており、このターミナルプレート４３ｃ内のターミナルがモータターミナル４１及びピグテール４２と接続されることで、バッテリからブラシ４３に電流を供給している。
【００５６】
そして、制御部３で決定され、スイッチングトランジスタ３２によりデューティー制御された電流がモータターミナル４１、プレート１９ａ、ピグテール４２及びブラシ４３を介してアーマチャ４７に供給される。
【００５７】
動力伝達部５は、上述した電動モータ４から出力される操舵補助力を転舵輪側へ伝達するものであり、入力軸５１、出力軸５２、トーションバー５３、ウォームホイール５４及びウォームギヤ５５から構成されている。
【００５８】
ウォームギヤ５５は、図１に示すように、電動モータ４のアーマチャシャフト４５に圧入固定された伝達部材１６を介してアーマチャシャフト４５の回転力が伝達されることで回転する。
【００５９】
ウォームホイール５４は、図２に示すように、出力軸５２の外周に固定され、ウォームホイール５４の外周がウォームギヤ５５と噛み合っており、ウォームギヤ５５が回転することで周方向に回転する。
【００６０】
ハウジング６は、外枠を成し、動力伝達部５を収容するためのものであって、アルミニウム製であり、ハウジング６内に支持部材８が固定される。このハウジング６は、ベアリング１２を介して出力軸５２を回転自在に支持している。
【００６１】
カバー７は、外枠を成し、ハウジング６と同様にアルミニウム製であり、ハウジング６内にトルクセンサ２、制御部３及び動力伝達部５を収容するために設けられたハウジング６の操舵軸方向の開口端を塞ぐためのものであって、入力軸５１を支持するベアリング１３を固定する。また、カバー７は、ハウジング６に固定される際に、支持部材８をハウジング６の内壁と当接するように支持部材８を押し付ける。そして、支持部材８は、カバー７の端面７ａとハウジング６の内壁６ａとによって軸方向に挟み込んで固定されている。また、カバー７は、図５に示すように、ハウジング６に設けられたカバー固定部７１ａ、７１ｂに固定される。このカバー固定部７１ａは、ハウジング６の外壁とヨーク４９の外壁とが接する線に近接する位置に設けられる。カバー固定部７１ｂは、カバー固定部７１ａと軸心の対称位置に設けられる。
【００６２】
なお、特許請求の範囲の外枠内とは、本実施形態でのハウジング６とカバー７と間の空間内に相当する。
【００６３】
支持部材８は、アルミニウム製であって、円筒形状と直方体形状とを組み合わせた形状を呈しており、ハウジング６とカバー７との間の空間内に設けられる。また、支持部材８は、図２に示すように、軸方向のステアリング側の面で制御部３を支持し、反ステアリング側の面でハウジング６の内壁に固定される。さらに、支持部材８は、内周面に集磁リング２３が設けられた集磁リング固定部２３ｂが設けられている。また、支持部材８は、ベアリング１１を介して出力軸５２を軸支している。さらに、支持部材８は、ウォームギヤ５５を覆うためにハウジング６の内壁の一部分を内径方向に向かって延出させた延出部６１と当接する当接部８１を有している。この当接部８１の支持部材８のスイッチングトランジスタ３２が固定される面の裏面側が延出部６１と当接している。また、支持部材８には、図４（ｂ）に示すように、バッテリ（図示しない）との接続するための電源用ターミナルと、車速信号等を入力するための信号用ターミナルとを有するコネクタ１５が固定されている。また、支持部材８には、転舵輪側の軸方向端部の径方向一部分を軸方向に延伸させた延伸部８４が設けられている。この延伸部８４は、外周が全周に渡ってハウジング６の内壁に当接している。また、この延伸部８４の内周には、上述のベアリング１１が挿入されている。
【００６４】
また、図３に示すように、支持部材８は、制御部３が支持された状態で、ハウジング６とカバー７との間の空間内に収納される。
【００６５】
（第１実施形態の効果）
本実施形態の電動パワーステアリング装置１は、制御部３が動力伝達部５を収容するためのハウジング６とは別部材の支持部材８に支持されていることから、スイッチングトランジスタ３２と制御基板３１とが支持部材８に支持された状態で、スイッチングトランジスタ３２のターミナルと制御基板３１とを半田により接続させることができる。これにより、従来のように、スイッチングトランジスタ３２と制御基板３１とがハウジング６に支持された状態で、スイッチングトランジスタ３２のターミナルと制御基板とを半田により接続させる必要がないため、制御部の組み付け性を向上させることができる。
【００６６】
また、制御部３をハウジング６に収容させずに、支持部材８に支持させた状態で制御部３の動作確認を行うができるため、制御部３をハウジング６に収容させてから制御部３の電気的な検査を行う必要がなくなる。
【００６７】
さらに、支持部材８は、ハウジング６とカバー７との間の空間内に設けられることから、支持部材８がベアリング１１を介して出力軸５２を軸支させることができる。これにより、出力軸５２を支持させるための新たな部材を設ける必要がない。
【００６８】
また、支持部材８は、アルミニウム製であって、スイッチングトランジスタ３２が支持部材８の斜面部８２に固定、且つ当接されることから、スイッチングトランジスタ３２から発生する熱を支持部材８によって放熱させることができる。さらに、支持部材８は、ウォームギヤ５５を覆うために設けられたハウジング６の延出部６１と当接する当接部８１を有していることから、スイッチングトランジスタ３２から発生する熱をハウジング６の延出部６１に支持部材８を介して放熱させることができる。これにより、放熱性を向上させることができる。
【００６９】
さらに、当接部８１は、支持部材８のスイッチングトランジスタ３２が固定される面の裏面側がハウジング６の延出部６１と当接されることから、スイッチングトランジスタ３２から発生する熱をハウジング６に支持部材８を介して放熱させ易くすることができる。これにより、放熱性をより向上させることができる。
【００７０】
さらに、支持部材８の内周面には、集磁リング２３が設けられた集磁リング固定部２３ｂが設けられることから、集磁リング固定部２３ｂを設けるための新たな部材を設ける必要がないため、部品点数の増大を招かなくすることができる。
【００７１】
また、電動モータ４への給電のためのモータターミナル４１がアルミニウム製のハウジング６内に設けられることから、制御部３が電動モータ４へ流れる電流をデューティー制御することでモータターミナル４１から発生する電磁波をハウジング６の外部に漏れることを抑制することができる。これにより、外部機器、例えばラジオのレシバーに悪影響を与えることを抑制できる。
【００７２】
さらに、モータターミナル４１が接続される制御基板３１とターミナルプレート４３ｃとを近づけて設けるように、電動モータ４のヨーク４９とハウジング６とが固定されていることから、制御基板３１とターミナルプレート４３ｃとを接続するモータターミナル４１を短くすることができる。これにより、制御部３が電動モータ４へ流れる電流をデューティー制御することでモータターミナル４１の電磁波発生部位を少なくすることができる。
【００７３】
また、トルクセンサ２、制御部３、電動モータ４及び動力伝達部５は、一体に設けられることから、電動パワーステアリング装置１の大型化を招かなくすることができると共に、トルクセンサ２及び制御部３と電動モータ４と制御部３とのそれぞれの接続線を短くすることができる。さらに、モータターミナル４１と磁気センサ２４のターミナルとが制御基板３１に直結できるため、余分なワイヤーハーネスが不要となる。
【００７４】
また、ターミナルプレート４３ｃとブラシホルダ４３ａとの間にゴムマウント４３ｂを設けることで、ブラシ４３がコンミテータ４６に摺動する時に発生する振動をゴムマウント４３ｃが吸収するため、ターミナルプレート４３ｃには、その振動が伝達され難い。このことから、金属製のモータターミナル４１をターミナルプレート４３ｃと制御基板３１との間に設けても、モータターミナル４１に振動による応力が加わることがなく、モータターミナル４１と制御基板３１との接続を確実にすることができる。
【００７５】
さらに、支持部材８には、転舵輪側の軸方向端部の径方向一部分を軸方向に延伸させた延伸部８４が設けられ、この延伸部８４の外周が全周に渡ってハウジング６の内壁に当接していることから、支持部材８を操舵軸に対して径方向に位置決めすることができ、支持部材８の内径の位置ずれを抑制できる。これにより、集磁リング２３の内径と磁気ヨーク２２との接触を避けるために、集磁リング２３の内径と磁気ヨークとの径方向のクリアランスを大きくする必要がなくなると共に、集磁リング２３に流れる磁束密度が低下することを抑制でき、磁気センサ２４での磁束密度の検出精度を向上させることができる。さらに、延伸部８４の外周が全周に渡ってハウジング６の内壁と当接していることから、ウォームギヤ５５に塗布されているグリースが制御部３側に進入することを抑制できる。これにより、制御基板３１にグリースが付着することを防止でき、制御基板３１に設けられた素子等に悪影響を与えることを抑制できる。
【００７６】
また、支持部材８は、ハウジング６の内壁とカバー７とによって軸方向に挟み込んで固定されていることから、支持部材８の軸方向の位置ずれを防止できる。さらに、支持部材８を軸方向に動かないように固定するための新たな部材を設ける必要がない。
【００７７】
さらに、支持部材８には、トルクセンサ２の磁気センサ２４と制御部３の制御基板３１とが設けられることから、磁気センサ２４のホールＩＣターミナル２４ａと制御基板３１とをハウジング６に収納する前に、電気的に接続することができる。これにより、支持部材８をハウジング６に収納する前に、制御部３の動作確認を行うことができ、支持部材８をハウジング６に収納した後に、制御部３の電気的な検査を行う必要がなくなる。さらに、磁気センサ２４と制御基板３１とを直接接続させることができるため、例えば余分な配線やコネクタ等が不要にでき、部品点数の低減を図ることができる。
【００７８】
なお、本実施形態の電動パワーステアリング装置１は、伝熱性を向上させるために、支持部材８の当接部８１とハウジング６の内壁との間にグリースを介在させていてもよい。
【００７９】
なお、集磁リング固定部２３ｂを支持部材８の内周面に一体成形させていてもよい。
【００８０】
なお、本実施形態の支持部材８は、アルミニウム製であるが、磁性材料であってもよい。支持部材８を磁性材料にすることで、ハウジング６の外部からの磁気的な影響を抑制することができる。
【００８１】
なお、集磁リング固定部２３ｂと支持部材８との径方向の間に磁性材の磁気遮蔽板を設けていてもよい。この場合、アルミニウム製からなる支持部材８には、ハウジング６の外部からの外部磁束が通過してトルクセンサ２の検出値に悪影響を与えてしまうおそれがあるが、集磁リング固定部２３ｂと支持部材８との径方向の間に磁気遮蔽板を設けることで、外部磁束をトルクセンサ２の検出部に流れ難くすることができ、トルクセンサ２の検出値に悪影響を与えることを抑制できる。
【００８２】
なお、本実施形態での制御基板３１とターミナルプレート４３ｃとの接続線は、モータターミナル４１を用いているが、図７に示すようなピグテール４１ａもしくは被覆線（図示しない）であってもよい。この場合、もし何らかの原因（例えば、ブラシの振動）でターミナルプレート４３ｃに振動が伝達されても、制御基板３１に振動が伝達され難い。
【００８３】
なお、本実施形態でのトルクセンサ２の集磁リング２３、集磁リング固定部２３ｂ及び磁気センサ２４が特許請求の範囲の非回転部に相当する。また、他の方式のトルクセンサ２の非回転部を支持部材８に設けることで、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８４】
なお、インダクタンス式のトルクセンサ２を用いる場合には、集磁リング２３の変わりにコイルが用いられるが、そのコイルを支持部材８に設けることで、本実施形態と同様の効果を得ることができる。また、このコイルは、特許請求の範囲の非回転部に相当する。
【００８５】
なお、スイッチングトランジスタ３２は、支持部材８の斜面部８２に直接固定されているが、図示しない金属基板を介して固定させていてもよい。
【００８６】
なお、本実施形態での電動モータ４は、ブラシ付きの電動モータ４で説明したが、ブラシレスの電動モータ４であってもよい。
【００８７】
（第２実施形態）
図８及び図９は、電動パワーステアリング装置１の入力軸５１及び出力軸５２に沿った軸方向断面図である。ここでは、第１実施形態と同様な箇所は省略し、相違する箇所についてのみ説明する。
【００８８】
本実施形態での制御部３は、図８に示すように、支持部材８に支持させずに、カバー７の内壁に支持させている。また、カバー７は、制御部３が支持された状態で、且つハウジング６の開口端を塞ぐことで、制御部３がハウジング６とカバー７との間の空間内に収納される。また、集磁リング固定部２３ｂは、制御基板３１に固定されている。また、集磁リング固定部２３ｂの外周には、Ｏリング２３ｃが設けられ、このＯリング２３ｃは、ウォームギヤ５５に塗布されているグリースが制御部３に侵入することを防止している。なお、本実施形態では、制御部３が固定されたカバー７がハウジング６の開口端と連結されると、モータターミナル４１を制御基板３１に半田付けできないため、モータターミナル４１は、コネクタ（図示しない）を介して接続される。この構成により、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８９】
なお、本実施形態の電動パワーステアリング装置１は、図８に示すように、支持部材８がベアリング１１を介して出力軸５２の外周を支持しているが、図９に示すように、操舵軸の剛性が高い場合には、支持部材８とベアリング１１とを用いない構成にしてもよい。この場合、ウォームギヤ５５に塗布されているグリースが制御基板３１に侵入しないようにするための隔壁１７が設置される。
【００９０】
（第３実施形態）
図１０は、電動パワーステアリング装置１の入力軸５１及び出力軸５２に沿った軸方向断面図である。ここでは、第１実施形態と同様な箇所は省略し、相違する箇所についてのみ説明する。
【００９１】
本実施形態での支持部材８は、軸方向のステアリング側に突出させた円筒状の突出部８３を有している。この突出部８３は、内周でベアリング１３を介して入力軸５１を軸支すると共に、ステアリングコラム５６の外周と当接し、外周がカバー７の内周面と当接する。また、突出部８３の外周側に制御基板３が設けられる。この構成により、突出部８３は、内周でベアリング１３を介して入力軸５１を軸支し、且つ外周側に制御基板３１が設けられることから、ベアリング１３に含まれる油分が操舵軸を伝わって制御基板３１に流れ込むことを防止することができる。さらに、支持部材８の内径の位置ずれを低減させることができる。
【００９２】
（第４実施形態）
図１１は、電動パワーステアリング装置１の一部の径方向断面図である。ここでは、第１実施形態と同様な箇所は省略し、相違する箇所についてのみ説明する。
【００９３】
本実施形態での制御基板３１は、入力軸５１に貫通されておらず、平面形状が略長方形の形状を呈している。この構成は、制御基板３１に設けられる制御素子３３の構成部品の個数が少ない場合、もしくは制御素子３３が小型化された場合に用いられる。
【００９４】
なお、図１１での制御素子３３は、マクロコンピュータとＩＣとをまとめた集積チップのみで構成されているが、図４に示すように、集積チップを用いずにマイクロコンピュータとＩＣとそれぞれを分けて構成していてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】電動パワーステアリング装置の一部の軸方向断面図である。（第１実施形態）
【図２】電動パワーステアリング装置の入力軸及び出力軸に沿った軸方向断面図である。（第１実施形態）
【図３】図２における制御部及び支持部材を示す軸方向断面図である。（第１実施形態）
【図４】（ａ）は、制御部の正面図であり、（ｂ）は、（ａ）の側面図である。（第１実施形態）
【図５】電動パワーステアリング装置の一部の径方向断面図である。（第１実施形態）
【図６】図１の一部分の拡大図である。（第１実施形態）
【図７】図１の一部分の拡大図である。（第１実施形態）
【図８】電動パワーステアリング装置の入力軸及び出力軸に沿った軸方向断面図である。（第２実施形態）
【図９】電動パワーステアリング装置の入力軸及び出力軸に沿った軸方向断面図である。（第２実施形態）
【図１０】電動パワーステアリング装置の入力軸及び出力軸に沿った軸方向断面図である。（第３実施形態）
【図１１】電動パワーステアリング装置の一部の径方向断面図である。（第４実施形態）
【符号の説明】
１…電動パワーステアリング装置、
２…トルクセンサ、
３…制御部、
４…電動モータ、
５…動力伝達部、
６…ハウジング、
７…カバー、
８…支持部材、
１１、１２、１３…ベアリング、
２１…磁石、
２２…磁気ヨーク、
２３…集磁リング、
２４…磁気センサ、
３１…制御基板、３２…スイッチングトランジスタ、
３３…制御素子、
３４、３５…リレー、
３６…コンデンサ、
４１…モータターミナル、
４２…ピグテール、
４３…ブラシ、
４３ａ…ブラシホルダ、
４３ｂ…ゴムマウント、
４３ｃ…ターミナルプレート、
４３ｄ…エンドフレーム、
４４…スプリング、
４５…アーマチャシャフト、
４６…コンミテータ、
４７…アーマチャ、
４８…マグネット、
４９…ヨーク、
５１…入力軸、
５２…出力軸、
５３…トーションバー、
５４…ウォームホイール、
５５…ウォームギヤ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のステアリングの操舵力を補助する電動パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、電動パワーステアリング装置は、ステアリングに加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサと、このトルクセンサで検出した操舵トルクに基づいて操舵補助力を決定する制御部と、この制御部で決定された操舵補助力を出力する電動モータと、この電動モータで出力された操舵補助力を転舵輪側に伝達する動力伝達部とを一体に設けている。また、制御部は、電動モータに流れる電流をディーティー制御するためのスイッチングトランジスタと制御素子等が設けられた制御基板とを有しており、スイッチングトランジスタの発熱を考慮し、スイッチングトランジスタを制御基板に直接支持させずに、動力伝達部を収容するためのハウジングに支持させて半田により制御基板と接続させている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−１８８１６４号公報（第２頁右欄第５０行〜第５頁右欄第２９行、第６図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述の電動パワーステアリング装置では、スイッチングトランジスタが動力伝達部を収容するためのハウジングに支持されている。また、スイッチングトランジスタを制御基板に半田付けする工程と動力伝達部をハウジングに組み付ける工程とが異なるため、スイッチングトランジスタを制御基板に接続することが困難であるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、制御部の組み付け性を向上させ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する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１では、電流をデューティー制御するためのスイッチングトランジスタとスイッチングトランジスタが電気的に接続される制御基板とを有し、操舵軸に加えられた操舵力に基づいて、操舵力を補助する操舵補助力を決定する制御部と、操舵補助力を操舵軸に伝達する動力伝達部と、動力伝達部を収容するための外枠とを備えた電動パワーステアリング装置において、操舵軸を支持し、且つ制御部を支持する支持部材を有し、支持部材は、前記外枠内に収納、且つ固定されており、操舵軸に加えられた操舵力を検出するトルクセンサが操舵軸に設けられ、支持部材の内周面がトルクセンサと対向すると共に、内周面には、トルクセンサの磁束密度を集中させる集磁体が設けられることを特徴としている。
【０００７】
この構成により、制御部は、動力伝達部を収容するための外枠に支持されずに外枠とは別部材の支持部材に支持されることから、制御部のスイッチングトランジスタと制御基板とを支持部材に支持させた状態で、電気的に接続させることができる。これにより、従来のようにスイッチングトランジスタと制御基板とが外枠に支持された状態で、電気的に接続させる必要がないため、制御部の組み付け性を向上させることができる。さらに、制御部を支持する支持部材を外枠内に収納、且つ固定させることで、操舵軸を支持させることができる。これにより、操舵軸を支持させるための新たな部材を設ける必要がない。また、操舵軸に加えられた操舵力を検出するトルクセンサが操舵軸に設けられ、支持部材の内周面がトルクセンサと対向すると共に、内周面には、トルクセンサの磁束密度を集中させる集磁体が設けられることから、集磁体を設けるための新たな部材を設ける必要がない。また、支持部材には、トルクセンサの集磁体と制御部とが設けられることから、支持部材を外枠内に収納する前にトルクセンサと制御部とを電気的に接続させることができる。
【０００８】
また、請求項２では、支持部材は、軸方向に延びる円筒状の突出部を有し、突出部の内周で軸受を介して操舵軸を軸支し、且つ突出部の軸方向反対側に制御基板が設けられることを特徴としている。
【０００９】
この構成により、支持部材の突出部は、内周で軸受を介して操舵軸を軸支し、且つ軸方向反対側に制御基板が設けられることから、軸受に含まれる油分が操舵軸を伝わって制御基板に流れ込むことを防止することができる。さらに、支持部材の内径の位置ずれを低減させることができる。
【００１２】
また、請求項３では、制御部で決定された操舵補助力を操舵軸に与えるための電動モータを有し、制御部は、操舵補助力に応じて電動モータに流れる電流をデューティー制御し、外枠は、アルミニウム製であって、電動モータと制御部との間に接続され、且つ電動モータへ電流を供給するための給電線は、外枠内に設けられることを特徴としている。
【００１３】
この構成により、電動モータと制御部とを接続して電動モータへ電流を供給するための給電線は、アルミニウム製の外枠内に設けられることから、制御部が電動モータへ流れる電流をデューティー制御することで給電線から発生する電磁波を外枠の外部に漏れることを抑制することができる。これにより、外部機器に悪影響を与えることを抑制できる。
【００１４】
また、請求項４では、電動モータは給電用のモータターミナルを保持するターミナルプレートを有し、電動モータを覆うモータハウジングのターミナルプレート側の端部と外枠とが固定され、ターミナルプレートのモータターミナルが接続される部分と制御基板のモータターミナルが接続される部分とが近づけて設けられることを特徴としている。
【００１５】
この構成により、電動モータのターミナルプレートと制御部の制御基板とを接続して電動モータへ電流を供給するためのモータターミナルを短くすることができる。これにより、制御部が電動モータへ流れる電流をデューティー制御することでモータターミナルから発生する電磁波の量を低減させることができる。
【００１６】
また、請求項５では、トルクセンサ、制御部、電動モータ及び動力伝達部は、外枠及びモータハウジング内に一体化されて設けられることを特徴としている。
【００１７】
この構成により、電動パワーステアリング装置の大型化を招かなくすることができると共に、トルクセンサ及び制御部と電動モータ及び制御部とのそれぞれの接続線を短くすることができる。さらに、トルクセンサ及び電動モータの制御部との接続線を制御部に直結させることができるため、余分なワイヤーハーネスが不要となる。
【００１８】
また、請求項６では、電流をデューティー制御するためのスイッチングトランジスタとスイッチングトランジスタが電気的に接続される制御基板とを有し、操舵軸に加えられた操舵力に基づいて、操舵力を補助する操舵補助力を決定する制御部と、操舵補助力を操舵軸に伝達する動力伝達部と、動力伝達部を収容するためのハウジングとハウジングの開口端を塞ぐためのカバーとから構成される外枠とを備えた電動パワーステアリング装置において、カバーは、軸受を介して操舵軸を軸支し、且つ内壁に制御部が支持されることで、制御部が外枠内に収納されることを特徴としている。
【００１９】
この構成により、制御部は、動力伝達部を収容するためのハウジングに固定されずにハウジングとは別部材のカバーの内壁に固定されることから、制御部のスイッチングトランジスタと制御基板とをカバーに固定させた状態で、電気的に接続させることができる。これにより、従来のようにスイッチングトランジスタと制御基板とがハウジングに固定された状態で、電気的に接続させる必要がないため、制御部の組み付け性を向上させることができる。さらに、制御部を支持するカバーによって軸受を介して操舵軸を軸支させることで、操舵軸を軸支させるための新たな部材を設ける必要がない。
【００２０】
また、請求項７では、外枠は、支持部材が固定されるハウジングとハウジングの開口端を塞ぐためのカバーとから構成され、支持部材は、ハウジングとカバーとによって操舵軸の軸方向に挟まれて固定されることを特徴としている。
【００２１】
この構成により、支持部材は、ハウジングとカバーとによって軸方向に挟まれて固定されていることから、支持部材の軸方向の位置ずれを防止できる。さらに、支持部材を軸方向に固定させるための新たな部材を設ける必要がない。
【００２２】
また、請求項８では、支持部材には、スイッチングトランジスタが固定されることを特徴としている。
【００２３】
この構成により、支持部材にスイッチングトランジスタを固定させることで、スイッチングトランジスタから発生する熱を支持部材によって放熱させることができる。
【００２４】
また、請求項９では、外枠は、電動モータの回転を減速するための動力伝達部のウォームギヤを覆うために内壁の一部分を内径方向に向かって延出させた延出部を有し、支持部材は、延出部と当接する当接部を有していることを特徴としている。
【００２５】
この構成により、支持部材は、電動モータの回転を減速するための動力伝達部のウォームギヤを覆うために外枠の内壁の一部分を内径方向に向かって延出させた延出部と当接する当接部を有していることから、スイッチングトランジスタから発生する熱を支持部材を介して外枠の延出部に放熱させることができ、放熱性を向上できる。
【００２６】
また、請求項１０では、スイッチングトランジスタは、当接部の近傍に設けられることを特徴としている。
【００２７】
この構成により、スイッチングトランジスタを当接部の近傍に設けることで、熱の伝達経路が短くなるため、スイッチングトランジスタから発生する熱を支持部材を介して外枠に放熱させ易くすることができる。
【００２８】
また、請求項１１では、スイッチングトランジスタは、当接部と略対向する面に設けられること特徴としている。
【００２９】
この構成により、スイッチングトランジスタを当接部と略対向する面に設けることで、熱の伝達経路がさらに短くなるため、スイッチングトランジスタから発生する熱を支持部材を介して外枠により放熱させ易くすることができる。
【００３０】
また、請求項１２では、支持部材の軸方向一端部に制御部が設けられ、且つ軸方向他端側に電動モータの回転を減速するための動力伝達部のウォームギヤが設けられ、支持部材は、全周に渡って外枠の内壁と当接していることを特徴としている。
【００３１】
この構成により、支持部材は、全周に渡って外枠の内壁と当接していることから、支持部材の軸方向他端側に設けられるウォームギヤに塗布されているグリースが支持部材の軸方向一端側に進入することを抑制できる。これにより、支持部材の軸方向一端に設けられる制御部にグリースが付着することを防止でき、悪影響を与えることを抑制できる。また、外枠の内壁によって支持部材の径方向の位置決めをすることができる。
【００３２】
また、請求項１３では、電流をデューティー制御するためのスイッチングトランジスタとスイッチングトランジスタが電気的に接続される制御基板とを有し、操舵軸に加えられた操舵力に基づいて、操舵力を補助する操舵補助力を決定する制御部と、操舵補助力を前記操舵軸に伝達する動力伝達部と、動力伝達部を収容するための外枠とを備えた電動パワーステアリング装置において、操舵軸を支持し、且つ制御部を支持する支持部材を有し、支持部材は、外枠内に収納、且つ固定されており、操舵軸に加えられた操舵力を検出するトルクセンサが操舵軸に設けられ、支持部材の内周面には、トルクセンサの非回転部が設けられることを特徴としている。
【００３３】
この構成により、制御部は、動力伝達部を収容するための外枠に支持されずに外枠とは別部材の支持部材に支持されることから、制御部のスイッチングトランジスタと制御基板とを支持部材に支持させた状態で、電気的に接続させることができる。これにより、従来のようにスイッチングトランジスタと制御基板とが外枠に支持された状態で、電気的に接続させる必要がないため、制御部の組み付け性を向上させることができる。さらに、制御部を支持する支持部材を外枠内に収納、且つ固定させることで、操舵軸を支持させることができる。これにより、操舵軸を支持させるための新たな部材を設ける必要がない。また、支持部材の内周面にトルクセンサの非回転部を設けることで、非回転部を設けるための新たな部材を設ける必要がない。また、支持部材には、トルクセンサの非回転部と制御部とが設けられることから、支持部材を外枠内に収納する前にトルクセンサと制御部とを電気的に接続させることができる。
また、請求項１４では、電流をデューティー制御するためのスイッチングトランジスタとスイッチングトランジスタが電気的に接続される制御基板とを有し、操舵軸に加えられた操舵力に基づいて、操舵力を補助する操舵補助力を決定する制御部と、操舵補助力を操舵軸に伝達する動力伝達部と、動力伝達部を収容するための外枠とを備えた電動パワーステアリング装置において、操舵軸を支持し、且つ制御部を支持する支持部材を有し、支持部材は、外枠内に収納、且つ固定され、支持部材には、スイッチングトランジスタが固定され、外枠は、電動モータの回転を減速するための前記動力伝達部のウォームギヤを覆うために内壁の一部分を内径方向に向かって延出させた延出部を有し、支持部材は、延出部と当接する当接部を有していることを特徴としている。
この構成により、制御部は、動力伝達部を収容するための外枠に支持されずに外枠とは別部材の支持部材に支持されることから、制御部のスイッチングトランジスタと制御基板とを支持部材に支持させた状態で、電気的に接続させることができる。これにより、従来のようにスイッチングトランジスタと制御基板とが外枠に支持された状態で、電気的に接続させる必要がないため、制御部の組み付け性を向上させることができる。さらに、制御部を支持する支持部材を外枠内に収納、且つ固定させることで、操舵軸を支持させることができる。これにより、操舵軸を支持させるための新たな部材を設ける必要がない。また、支持部材にスイッチングトランジスタを固定させることで、スイッチングトランジスタから発生する熱を支持部材によって放熱させることができる。さらに、支持部材は、電動モータの回転を減速するための動力伝達部のウォームギヤを覆うために外枠の内壁の一部分を内径方向に向かって延出させた延出部と当接する当接部を有していることから、スイッチングトランジスタから発生する熱を支持部材を介して外枠の延出部に放熱させることができ、放熱性を向上できる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施形態について説明する。
【００３５】
（第１実施形態）
図１は、電動パワーステアリング装置１の一部の軸方向断面図である。図２は、電動パワーステアリング装置１の入力軸５１及び出力軸５２に沿った軸方向断面図である。図３は、図２における制御部３及び支持部材８を示す軸方向断面図である。図４の（ａ）は、制御部３の正面図であり、（ｂ）は、図４（ａ）の側面図である。図５は、電動パワーステアリング装置１の一部の径方向断面図である。図６及び図７は、図１の一部分の拡大図である。
【００３６】
本実施形態の電動パワーステアリング装置１は、車両の車室内に設けられ、図１及び図２に示すように、トルクセンサ２、制御部３、電動モータ４及び動力伝達部５から構成されており、トルクセンサ２と制御部３と動力伝達部５とがハウジング６及びカバー７内に設けられ、電動モータ４がヨーク４９内に設けられている。
【００３７】
操舵軸は、入力軸５１、出力軸５２及びトーションバー５３から構成されており、ベアリング１１、１２、１３、１４により支持されている。
【００３８】
入力軸５１は、図２に示すように、ステアリング（図示しない）に連結され、出力軸５２の内周に軸受１４を介して相対回転可能に設けられている。
【００３９】
出力軸５２は、入力軸５１と同軸上に設けられ、トーションバー５３を介して入力軸５１と相対回転可能に連結されている。
【００４０】
トーションバー５３は、入力軸５１と出力軸５２との中空部に挿入されて、両端がそれぞれピン９、１０を介して入力軸５１と出力軸５２とに連結され、ステアリングの操作により入力軸５１に操舵力が付与されると、自身に捩じれが生じることで、入力軸５１と出力軸５２とが相対回転する。
【００４１】
トルクセンサ２は、ステアリングに加えられる操舵力を検出するものであり、磁石２１、磁気ヨーク２２、集磁体を成す集磁リング２３及び磁気センサ２４から構成されている。
【００４２】
磁石２１は、リング状であって、ステアリングと連結される入力軸５１の外周に磁石固定部２１ａを介して圧入固定されており、周方向にＮ極とＳ極とが交互に着磁されている。
【００４３】
磁気ヨーク２２は、磁石２１の極数（Ｎ極又はＳ極）と同数の磁極爪（図示しない）が全周に等間隔に設けられた環状体で、２個１組で構成され、磁石２１の外周に一定のエアギャップを有して同心に設けられている。なお、１組の磁気ヨーク２２は、互いの磁極爪が周方向にずれて交互に配置されるように位置決めされている。
【００４４】
集磁リング２３は、磁気ヨーク２２と同様に２個１組で構成され、磁気ヨーク２２の外周に近接して設けられる。この集磁リング２３は、後述する支持部材８の内周面に集磁リング固定部２３ｂを介して一体成形されている。なお、２個の集磁リング２３は、それぞれ軸方向に平行になるように集磁リング固定部２３ｂに一体成形されている。また、集磁リング２３には、周方向の一部分に平板状の集磁部２３ａが設けられ、この集磁部２３ａは、互いの集磁部２３ａが軸方向に対向して設けられている。
【００４５】
磁気センサ２４は、軸方向に対向する集磁部２３ａ同士の間に設けられ、両集磁部２３ａ間に発生する磁束密度を検出し、その検出した磁束密度を電気信号（例えば電圧信号）に変換して出力する。この磁気センサ２４は、例えばホールＩＣであり、支持部材８に集磁リング固定部２３ｂを介して固定され、ホールＩＣターミナル２４ａが軸方向のステアリング側に直角に折り曲げられ、制御部３の制御基板３１に半田により接続されている。
【００４６】
制御部３は、上述のトルクセンサ２で検出された操舵トルクに基づいて、電動モータ４へ流れる電流をデューティー制御するものである。
【００４７】
制御基板３１は、板状であって、図４（ａ）に示すように、その平面形状が長方形と半円形とを組み合わせた形状を呈しており、半円形側の中央部に入力軸５１を通すための丸孔３１ａが設けられている。また、制御基板３１には、電動モータ４のモータターミナル４１が接続される貫通孔３１ｂが設けられている。
【００４８】
スイッチングトランジスタ３２は、電動モータ４に流れる電流をデューティー制御するためのものであって、支持部材８の斜面部８２に直接ネジ止め等により固定されている。このスイッチングトランジスタ３２は、図２に示すように、スイッチングトランジスタ３２の側方に取り出されたターミナルが軸方向のステアリング側に曲げられて制御基板３１に半田により接続されている。
【００４９】
制御基板３１には、図３及び図４（ａ）に示すように、制御素子３３、リレー３４、３５及びコンデンサ３６が直接基板上に組み付けられている。また、制御基板３１には、トルクセンサ２からの端子が接続され、操舵力が入力される。
【００５０】
制御素子３３は、マイクロコンピュータ等の素子であり、トルクセンサ２からの操舵力に応じて、電動モータ４に流す電流を決定し、且つスイッチングトランジスタ３２をデューティー制御するための信号を生成する。リレー３４は、イグニッションスイッチ（図示しない）がオン及びオフされることで電動モータ４へ流れる電流を通電及び遮断させるものである。リレー３５は、電動モータ４の駆動回路がフェ−ルした際に、ステアリングの入力に対して電動モータ４が回転されることで、電動モータ４が発電しないように電動モータ４とスイッチングトランジスタ３２との間に流れる電流を遮断させるものである。コンデンサ３６は、電源電圧の変動を抑制するものである。
【００５１】
電動モータ４は、上述した制御部３で決定されたステアリングの操舵力を補助するための操舵補助力を出力軸５２に付与するものであり、モータハウジングを成す磁性体のヨーク４９の内周にマグネット４８を有する界磁、この界磁の内周に回転自在に支持されたアーマチャ４７及びこのアーマチャ４７に設けられたコンミテータ４６に摺接するブラシ４３等から構成される直流モータである。また、ブラシ４３をブラシホルダ４３ａ内に設けられたスプリング４４により、内径方向に付勢することで、ブラシ４３をコンミテータ４６に摺接させている。さらに、電動モータ４は、図５に示すように、ヨーク４９の開口端面がハウジング６の側面に当接して組み付けられ、ボルト１８によりフレームエンド７０に固定されている。
【００５２】
また、電動モータ４は、図１に示すように、ピグテール４２を介してブラシ４３と電気的に接続され、ハウジング６内に設けられる金属製のモータターミナル４１を具備し、このモータターミナル４１が例えば樹脂製のホルダプレート１９にインサート成形されたプレート１９ａに抵抗溶接されている。
【００５３】
ホルダプレート１９は、ブラシ４３を摺動自在に保持するブラシホルダ４３ａを固定するもので、図５に示すように、ヨーク４９の開口端部に組み付けられたフレームエンド７０内に組み付けられる。また、電動モータ４のハウジング６への組み付けは、ハウジング６の側面に形成された開口部２０よりハウジング６の内部へ挿入されて行われる。
【００５４】
また、モータターミナル４１は、給電のためのものであって、ほぼ直角に折り曲げられ、一端がエンドフレーム４３ｄとブラシホルダ４３ａとの間にゴムマウント４３ｂを介して挟持されたターミナルプレート４３ｃに接続されている。また、図１及び図６に示すように、電動モータ４をハウジング６に組み付けた後、モータターミナル４１の他端が制御部３の制御基板３１に半田を介して接続されている。なお、モータターミナル４１が接続される制御基板３１とターミナルプレート４３ｃとを近づけて設けるように、ヨーク４９とハウジング６とが固定されている。
【００５５】
エンドフレーム４３ｄは、鉄板であって、ヨーク４９に固定され、ハウジング６とヨーク４９との間で挟持されている。ゴムマウント４３ｂは、ブラシ４３がコンミテータ４６の外周面上を摺動する時に発生する振動を吸収するものである。ターミナルプレート４３ｃは、樹脂製の部材の内部に金属製のターミナルが保持されており、このターミナルプレート４３ｃ内のターミナルがモータターミナル４１及びピグテール４２と接続されることで、バッテリからブラシ４３に電流を供給している。
【００５６】
そして、制御部３で決定され、スイッチングトランジスタ３２によりデューティー制御された電流がモータターミナル４１、プレート１９ａ、ピグテール４２及びブラシ４３を介してアーマチャ４７に供給される。
【００５７】
動力伝達部５は、上述した電動モータ４から出力される操舵補助力を転舵輪側へ伝達するものであり、入力軸５１、出力軸５２、トーションバー５３、ウォームホイール５４及びウォームギヤ５５から構成されている。
【００５８】
ウォームギヤ５５は、図１に示すように、電動モータ４のアーマチャシャフト４５に圧入固定された伝達部材１６を介してアーマチャシャフト４５の回転力が伝達されることで回転する。
【００５９】
ウォームホイール５４は、図２に示すように、出力軸５２の外周に固定され、ウォームホイール５４の外周がウォームギヤ５５と噛み合っており、ウォームギヤ５５が回転することで周方向に回転する。
【００６０】
ハウジング６は、外枠を成し、動力伝達部５を収容するためのものであって、アルミニウム製であり、ハウジング６内に支持部材８が固定される。このハウジング６は、ベアリング１２を介して出力軸５２を回転自在に支持している。
【００６１】
カバー７は、外枠を成し、ハウジング６と同様にアルミニウム製であり、ハウジング６内にトルクセンサ２、制御部３及び動力伝達部５を収容するために設けられたハウジング６の操舵軸方向の開口端を塞ぐためのものであって、入力軸５１を支持するベアリング１３を固定する。また、カバー７は、ハウジング６に固定される際に、支持部材８をハウジング６の内壁と当接するように支持部材８を押し付ける。そして、支持部材８は、カバー７の端面７ａとハウジング６の内壁６ａとによって軸方向に挟み込んで固定されている。また、カバー７は、図５に示すように、ハウジング６に設けられたカバー固定部７１ａ、７１ｂに固定される。このカバー固定部７１ａは、ハウジング６の外壁とヨーク４９の外壁とが接する線に近接する位置に設けられる。カバー固定部７１ｂは、カバー固定部７１ａと軸心の対称位置に設けられる。
【００６２】
なお、特許請求の範囲の外枠内とは、本実施形態でのハウジング６とカバー７と間の空間内に相当する。
【００６３】
支持部材８は、アルミニウム製であって、円筒形状と直方体形状とを組み合わせた形状を呈しており、ハウジング６とカバー７との間の空間内に設けられる。また、支持部材８は、図２に示すように、軸方向のステアリング側の面で制御部３を支持し、反ステアリング側の面でハウジング６の内壁に固定される。さらに、支持部材８は、内周面に集磁リング２３が設けられた集磁リング固定部２３ｂが設けられている。また、支持部材８は、ベアリング１１を介して出力軸５２を軸支している。さらに、支持部材８は、ウォームギヤ５５を覆うためにハウジング６の内壁の一部分を内径方向に向かって延出させた延出部６１と当接する当接部８１を有している。この当接部８１の支持部材８のスイッチングトランジスタ３２が固定される面の裏面側が延出部６１と当接している。また、支持部材８には、図４（ｂ）に示すように、バッテリ（図示しない）との接続するための電源用ターミナルと、車速信号等を入力するための信号用ターミナルとを有するコネクタ１５が固定されている。また、支持部材８には、転舵輪側の軸方向端部の径方向一部分を軸方向に延伸させた延伸部８４が設けられている。この延伸部８４は、外周が全周に渡ってハウジング６の内壁に当接している。また、この延伸部８４の内周には、上述のベアリング１１が挿入されている。
【００６４】
また、図３に示すように、支持部材８は、制御部３が支持された状態で、ハウジング６とカバー７との間の空間内に収納される。
【００６５】
（第１実施形態の効果）
本実施形態の電動パワーステアリング装置１は、制御部３が動力伝達部５を収容するためのハウジング６とは別部材の支持部材８に支持されていることから、スイッチングトランジスタ３２と制御基板３１とが支持部材８に支持された状態で、スイッチングトランジスタ３２のターミナルと制御基板３１とを半田により接続させることができる。これにより、従来のように、スイッチングトランジスタ３２と制御基板３１とがハウジング６に支持された状態で、スイッチングトランジスタ３２のターミナルと制御基板とを半田により接続させる必要がないため、制御部の組み付け性を向上させることができる。
【００６６】
また、制御部３をハウジング６に収容させずに、支持部材８に支持させた状態で制御部３の動作確認を行うができるため、制御部３をハウジング６に収容させてから制御部３の電気的な検査を行う必要がなくなる。
【００６７】
さらに、支持部材８は、ハウジング６とカバー７との間の空間内に設けられることから、支持部材８がベアリング１１を介して出力軸５２を軸支させることができる。これにより、出力軸５２を支持させるための新たな部材を設ける必要がない。
【００６８】
また、支持部材８は、アルミニウム製であって、スイッチングトランジスタ３２が支持部材８の斜面部８２に固定、且つ当接されることから、スイッチングトランジスタ３２から発生する熱を支持部材８によって放熱させることができる。さらに、支持部材８は、ウォームギヤ５５を覆うために設けられたハウジング６の延出部６１と当接する当接部８１を有していることから、スイッチングトランジスタ３２から発生する熱をハウジング６の延出部６１に支持部材８を介して放熱させることができる。これにより、放熱性を向上させることができる。
【００６９】
さらに、当接部８１は、支持部材８のスイッチングトランジスタ３２が固定される面の裏面側がハウジング６の延出部６１と当接されることから、スイッチングトランジスタ３２から発生する熱をハウジング６に支持部材８を介して放熱させ易くすることができる。これにより、放熱性をより向上させることができる。
【００７０】
さらに、支持部材８の内周面には、集磁リング２３が設けられた集磁リング固定部２３ｂが設けられることから、集磁リング固定部２３ｂを設けるための新たな部材を設ける必要がないため、部品点数の増大を招かなくすることができる。
【００７１】
また、電動モータ４への給電のためのモータターミナル４１がアルミニウム製のハウジング６内に設けられることから、制御部３が電動モータ４へ流れる電流をデューティー制御することでモータターミナル４１から発生する電磁波をハウジング６の外部に漏れることを抑制することができる。これにより、外部機器、例えばラジオのレシバーに悪影響を与えることを抑制できる。
【００７２】
さらに、モータターミナル４１が接続される制御基板３１とターミナルプレート４３ｃとを近づけて設けるように、電動モータ４のヨーク４９とハウジング６とが固定されていることから、制御基板３１とターミナルプレート４３ｃとを接続するモータターミナル４１を短くすることができる。これにより、制御部３が電動モータ４へ流れる電流をデューティー制御することでモータターミナル４１の電磁波発生部位を少なくすることができる。
【００７３】
また、トルクセンサ２、制御部３、電動モータ４及び動力伝達部５は、一体に設けられることから、電動パワーステアリング装置１の大型化を招かなくすることができると共に、トルクセンサ２及び制御部３と電動モータ４と制御部３とのそれぞれの接続線を短くすることができる。さらに、モータターミナル４１と磁気センサ２４のターミナルとが制御基板３１に直結できるため、余分なワイヤーハーネスが不要となる。
【００７４】
また、ターミナルプレート４３ｃとブラシホルダ４３ａとの間にゴムマウント４３ｂを設けることで、ブラシ４３がコンミテータ４６に摺動する時に発生する振動をゴムマウント４３ｃが吸収するため、ターミナルプレート４３ｃには、その振動が伝達され難い。このことから、金属製のモータターミナル４１をターミナルプレート４３ｃと制御基板３１との間に設けても、モータターミナル４１に振動による応力が加わることがなく、モータターミナル４１と制御基板３１との接続を確実にすることができる。
【００７５】
さらに、支持部材８には、転舵輪側の軸方向端部の径方向一部分を軸方向に延伸させた延伸部８４が設けられ、この延伸部８４の外周が全周に渡ってハウジング６の内壁に当接していることから、支持部材８を操舵軸に対して径方向に位置決めすることができ、支持部材８の内径の位置ずれを抑制できる。これにより、集磁リング２３の内径と磁気ヨーク２２との接触を避けるために、集磁リング２３の内径と磁気ヨークとの径方向のクリアランスを大きくする必要がなくなると共に、集磁リング２３に流れる磁束密度が低下することを抑制でき、磁気センサ２４での磁束密度の検出精度を向上させることができる。さらに、延伸部８４の外周が全周に渡ってハウジング６の内壁と当接していることから、ウォームギヤ５５に塗布されているグリースが制御部３側に進入することを抑制できる。これにより、制御基板３１にグリースが付着することを防止でき、制御基板３１に設けられた素子等に悪影響を与えることを抑制できる。
【００７６】
また、支持部材８は、ハウジング６の内壁とカバー７とによって軸方向に挟み込んで固定されていることから、支持部材８の軸方向の位置ずれを防止できる。さらに、支持部材８を軸方向に動かないように固定するための新たな部材を設ける必要がない。
【００７７】
さらに、支持部材８には、トルクセンサ２の磁気センサ２４と制御部３の制御基板３１とが設けられることから、磁気センサ２４のホールＩＣターミナル２４ａと制御基板３１とをハウジング６に収納する前に、電気的に接続することができる。これにより、支持部材８をハウジング６に収納する前に、制御部３の動作確認を行うことができ、支持部材８をハウジング６に収納した後に、制御部３の電気的な検査を行う必要がなくなる。さらに、磁気センサ２４と制御基板３１とを直接接続させることができるため、例えば余分な配線やコネクタ等が不要にでき、部品点数の低減を図ることができる。
【００７８】
なお、本実施形態の電動パワーステアリング装置１は、伝熱性を向上させるために、支持部材８の当接部８１とハウジング６の内壁との間にグリースを介在させていてもよい。
【００７９】
なお、集磁リング固定部２３ｂを支持部材８の内周面に一体成形させていてもよい。
【００８０】
なお、本実施形態の支持部材８は、アルミニウム製であるが、磁性材料であってもよい。支持部材８を磁性材料にすることで、ハウジング６の外部からの磁気的な影響を抑制することができる。
【００８１】
なお、集磁リング固定部２３ｂと支持部材８との径方向の間に磁性材の磁気遮蔽板を設けていてもよい。この場合、アルミニウム製からなる支持部材８には、ハウジング６の外部からの外部磁束が通過してトルクセンサ２の検出値に悪影響を与えてしまうおそれがあるが、集磁リング固定部２３ｂと支持部材８との径方向の間に磁気遮蔽板を設けることで、外部磁束をトルクセンサ２の検出部に流れ難くすることができ、トルクセンサ２の検出値に悪影響を与えることを抑制できる。
【００８２】
なお、本実施形態での制御基板３１とターミナルプレート４３ｃとの接続線は、モータターミナル４１を用いているが、図７に示すようなピグテール４１ａもしくは被覆線（図示しない）であってもよい。この場合、もし何らかの原因（例えば、ブラシの振動）でターミナルプレート４３ｃに振動が伝達されても、制御基板３１に振動が伝達され難い。
【００８３】
なお、本実施形態でのトルクセンサ２の集磁リング２３、集磁リング固定部２３ｂ及び磁気センサ２４が特許請求の範囲の非回転部に相当する。また、他の方式のトルクセンサ２の非回転部を支持部材８に設けることで、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８４】
なお、インダクタンス式のトルクセンサ２を用いる場合には、集磁リング２３の変わりにコイルが用いられるが、そのコイルを支持部材８に設けることで、本実施形態と同様の効果を得ることができる。また、このコイルは、特許請求の範囲の非回転部に相当する。
【００８５】
なお、スイッチングトランジスタ３２は、支持部材８の斜面部８２に直接固定されているが、図示しない金属基板を介して固定させていてもよい。
【００８６】
なお、本実施形態での電動モータ４は、ブラシ付きの電動モータ４で説明したが、ブラシレスの電動モータ４であってもよい。
【００８７】
（第２実施形態）
図８及び図９は、電動パワーステアリング装置１の入力軸５１及び出力軸５２に沿った軸方向断面図である。ここでは、第１実施形態と同様な箇所は省略し、相違する箇所についてのみ説明する。
【００８８】
本実施形態での制御部３は、図８に示すように、支持部材８に支持させずに、カバー７の内壁に支持させている。また、カバー７は、制御部３が支持された状態で、且つハウジング６の開口端を塞ぐことで、制御部３がハウジング６とカバー７との間の空間内に収納される。また、集磁リング固定部２３ｂは、制御基板３１に固定されている。また、集磁リング固定部２３ｂの外周には、Ｏリング２３ｃが設けられ、このＯリング２３ｃは、ウォームギヤ５５に塗布されているグリースが制御部３に侵入することを防止している。なお、本実施形態では、制御部３が固定されたカバー７がハウジング６の開口端と連結されると、モータターミナル４１を制御基板３１に半田付けできないため、モータターミナル４１は、コネクタ（図示しない）を介して接続される。この構成により、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８９】
なお、本実施形態の電動パワーステアリング装置１は、図８に示すように、支持部材８がベアリング１１を介して出力軸５２の外周を支持しているが、図９に示すように、操舵軸の剛性が高い場合には、支持部材８とベアリング１１とを用いない構成にしてもよい。この場合、ウォームギヤ５５に塗布されているグリースが制御基板３１に侵入しないようにするための隔壁１７が設置される。
【００９０】
（第３実施形態）
図１０は、電動パワーステアリング装置１の入力軸５１及び出力軸５２に沿った軸方向断面図である。ここでは、第１実施形態と同様な箇所は省略し、相違する箇所についてのみ説明する。
【００９１】
本実施形態での支持部材８は、軸方向のステアリング側に突出させた円筒状の突出部８３を有している。この突出部８３は、内周でベアリング１３を介して入力軸５１を軸支すると共に、ステアリングコラム５６の外周と当接し、外周がカバー７の内周面と当接する。また、突出部８３の外周側に制御基板３が設けられる。この構成により、突出部８３は、内周でベアリング１３を介して入力軸５１を軸支し、且つ外周側に制御基板３１が設けられることから、ベアリング１３に含まれる油分が操舵軸を伝わって制御基板３１に流れ込むことを防止することができる。さらに、支持部材８の内径の位置ずれを低減させることができる。
【００９２】
（第４実施形態）
図１１は、電動パワーステアリング装置１の一部の径方向断面図である。ここでは、第１実施形態と同様な箇所は省略し、相違する箇所についてのみ説明する。
【００９３】
本実施形態での制御基板３１は、入力軸５１に貫通されておらず、平面形状が略長方形の形状を呈している。この構成は、制御基板３１に設けられる制御素子３３の構成部品の個数が少ない場合、もしくは制御素子３３が小型化された場合に用いられる。
【００９４】
なお、図１１での制御素子３３は、マクロコンピュータとＩＣとをまとめた集積チップのみで構成されているが、図４に示すように、集積チップを用いずにマイクロコンピュータとＩＣとそれぞれを分けて構成していてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】電動パワーステアリング装置の一部の軸方向断面図である。（第１実施形態）
【図２】電動パワーステアリング装置の入力軸及び出力軸に沿った軸方向断面図である。（第１実施形態）
【図３】図２における制御部及び支持部材を示す軸方向断面図である。（第１実施形態）
【図４】（ａ）は、制御部の正面図であり、（ｂ）は、（ａ）の側面図である。（第１実施形態）
【図５】電動パワーステアリング装置の一部の径方向断面図である。（第１実施形態）
【図６】図１の一部分の拡大図である。（第１実施形態）
【図７】図１の一部分の拡大図である。（第１実施形態）
【図８】電動パワーステアリング装置の入力軸及び出力軸に沿った軸方向断面図である。（第２実施形態）
【図９】電動パワーステアリング装置の入力軸及び出力軸に沿った軸方向断面図である。（第２実施形態）
【図１０】電動パワーステアリング装置の入力軸及び出力軸に沿った軸方向断面図である。（第３実施形態）
【図１１】電動パワーステアリング装置の一部の径方向断面図である。（第４実施形態）
【符号の説明】
１…電動パワーステアリング装置、
２…トルクセンサ、
３…制御部、
４…電動モータ、
５…動力伝達部、
６…ハウジング、
７…カバー、
８…支持部材、
１１、１２、１３…ベアリング、
２１…磁石、
２２…磁気ヨーク、
２３…集磁リング、
２４…磁気センサ、
３１…制御基板、３２…スイッチングトランジスタ、
３３…制御素子、
３４、３５…リレー、
３６…コンデンサ、
４１…モータターミナル、
４２…ピグテール、
４３…ブラシ、
４３ａ…ブラシホルダ、
４３ｂ…ゴムマウント、
４３ｃ…ターミナルプレート、
４３ｄ…エンドフレーム、
４４…スプリング、
４５…アーマチャシャフト、
４６…コンミテータ、
４７…アーマチャ、
４８…マグネット、
４９…ヨーク、
５１…入力軸、
５２…出力軸、
５３…トーションバー、
５４…ウォームホイール、
５５…ウォームギヤ。
Claims (14)
- 電流をデューティー制御するためのスイッチングトランジスタと前記スイッチングトランジスタが電気的に接続される制御基板とを有し、操舵軸に加えられた操舵力に基づいて、前記操舵力を補助する操舵補助力を決定する制御部と、
前記操舵補助力を前記操舵軸に伝達する動力伝達部と、
前記動力伝達部を収容するための外枠とを備えた電動パワーステアリング装置において、
前記操舵軸を支持し、且つ前記制御部を支持する支持部材を有し、
前記支持部材は、前記外枠内に収納、且つ固定されており、
前記操舵軸に加えられた前記操舵力を検出するトルクセンサが前記操舵軸に設けられ、前記支持部材の内周面が前記トルクセンサと対向すると共に、前記内周面には、前記トルクセンサの磁束密度を集中させる集磁体が設けられることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 前記支持部材は、軸方向に延びる円筒状の突出部を有し、
前記突出部の内周で軸受を介して前記操舵軸を軸支し、且つ前記突出部の軸方向反対側に前記制御基板が設けられ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。 - 前記制御部で決定された前記操舵補助力を前記操舵軸に与えるための電動モータを有し、
前記制御部は、前記操舵補助力に応じて前記電動モータに流れる電流をデューティー制御し、
前記外枠は、アルミニウム製であって、
前記電動モータと前記制御部との間に接続され、且つ前記電動モータへ前記電流を供給するための給電線は、前記外枠内に設けられ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。 - 前記電動モータは給電用のモータターミナルを保持するターミナルプレートを有し、前記電動モータを覆うモータハウジングの前記ターミナルプレート側の端部と前記外枠とが固定され、前記ターミナルプレートの前記モータターミナルが接続される部分と前記制御基板の前記モータターミナルが接続される部分とが近づけて設けられ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。
- 前記トルクセンサ、前記制御部、前記電動モータ及び前記動力伝達部は、前記外枠及び前記モータハウジング内に一体化されて設けられることを特徴とする請求項３又は４記載の電動パワーステアリング装置。
- 電流をデューティー制御するためのスイッチングトランジスタと前記スイッチングトランジスタが電気的に接続される制御基板とを有し、操舵軸に加えられた操舵力に基づいて、前記操舵力を補助する操舵補助力を決定する制御部と、
前記操舵補助力を前記操舵軸に伝達する動力伝達部と、
前記動力伝達部を収容するためのハウジングと前記ハウジングの開口端を塞ぐためのカバーとから構成される外枠とを備えた電動パワーステアリング装置において、
前記カバーは、軸受を介して前記操舵軸を軸支し、且つ前記カバーの内壁に前記制御部が支持されることで、前記制御部が前記外枠内に収納されることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 前記外枠は、前記支持部材が固定されるハウジングと前記ハウジングの開口端を塞ぐためのカバーとから構成され、前記支持部材は、前記ハウジングと前記カバーとによって前記操舵軸の軸方向に挟まれて固定されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記支持部材には、前記スイッチングトランジスタが固定されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つ又は請求項７に記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記外枠は、前記電動モータの回転を減速するための前記動力伝達部のウォームギヤを覆うために内壁の一部分を内径方向に向かって延出させた延出部を有し、前記支持部材は、前記延出部と当接する当接部を有していることを特徴とする請求項８記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記スイッチングトランジスタは、前記当接部の近傍に設けられることを特徴とする請求項９記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記スイッチングトランジスタは、前記当接部と略対向する面に設けられること特徴とする請求項１０記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記支持部材の軸方向一端部に前記制御部が設けられ、且つ軸方向他端側に前記電動モータの回転を減速するための前記動力伝達部のウォームギヤが設けられ、前記支持部材は、全周に渡って前記外枠の内壁と当接していることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つ又は請求項７から１１のいずれか１つに記載の電動パワーステアリング装置。
- 電流をデューティー制御するためのスイッチングトランジスタと前記スイッチングトランジスタが電気的に接続される制御基板とを有し、操舵軸に加えられた操舵力に基づいて、前記操舵力を補助する操舵補助力を決定する制御部と、
前記操舵補助力を前記操舵軸に伝達する動力伝達部と、
前記動力伝達部を収容するための外枠とを備えた電動パワーステアリング装置において、
前記操舵軸を支持し、且つ前記制御部を支持する支持部材を有し、
前記支持部材は、前記外枠内に収納、且つ固定されており、
前記操舵軸に加えられた前記操舵力を検出するトルクセンサが前記操舵軸に設けられ、前記支持部材の内周面には、前記トルクセンサの非回転部が設けられることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 電流をデューティー制御するためのスイッチングトランジスタと前記スイッチングトランジスタが電気的に接続される制御基板とを有し、操舵軸に加えられた操舵力に基づいて、前記操舵力を補助する操舵補助力を決定する制御部と、
前記操舵補助力を前記操舵軸に伝達する動力伝達部と、
前記動力伝達部を収容するための外枠とを備えた電動パワーステアリング装置において、
前記操舵軸を支持し、且つ前記制御部を支持する支持部材を有し、
前記支持部材は、前記外枠内に収納、且つ固定され、
前記支持部材には、前記スイッチングトランジスタが固定され、
前記外枠は、前記電動モータの回転を減速するための前記動力伝達部のウォームギヤを覆うために内壁の一部分を内径方向に向かって延出させた延出部を有し、
前記支持部材は、前記延出部と当接する当接部を有していることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
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