JP4618473B2

JP4618473B2 - 電動式動力舵取装置

Info

Publication number: JP4618473B2
Application number: JP2001109866A
Authority: JP
Inventors: 基生中井
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2001-04-09
Filing date: 2001-04-09
Publication date: 2011-01-26
Anticipated expiration: 2021-04-09
Also published as: JP2002302053A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は操舵補助力の発生源として電動モータを用いてなる電動式動力舵取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用の電動式動力舵取装置では、ユーザーによりステアリングホイールを介して与えられる操舵トルクをトルクセンサにより検出し、このトルクセンサの検出結果に基づいて電動モータの電流を制御し、ステアリングホイールの回転に応じた舵取機構の動作を電動モータの回転により補助し、舵取りのための運転者の労力負担を軽減するようにしている。
【０００３】
舵取り機構としては、ステアリングシャフトの下端に形成されたピニオンに、車両の左右方向に延在するラックバーを組み合わせたラックアンドピニオン機構が一般的である。
一方、電動式動力舵取装置には、操舵補助用の電動モータのトルクを、ステアリングホイールに連なる操舵軸に伝えるＣ−ＥＰＳ（コラム型電動式動力舵取装置）と、電動モータのトルクを、車幅方向に沿って延びるラックバーに伝えるＲ−ＥＰＳ（ラックアシスト型電動式動力舵取装置）、Ｄ・Ｄ−ＥＰＳ（ダイレクトドライブ型電動式動力舵取装置）、ラックを駆動するピニオンをアシストするＰ−ＥＰＳ（ピニオンアシスト型電動式動力舵取装置）がある。
【０００４】
また、一般的にＣ−ＥＰＳでは、電動モータをギヤハウジングに取り付け、Ｐ−ＥＰＳ、Ｒ−ＥＰＳ、Ｄ・Ｄ−ＥＰＳでは、ラックハウジングに取り付ける。なお、Ｄ・Ｄ−ＥＰＳの場合、電動モータとしてブラシレスモータを用いるのが一般的である。このような場合、電動モータの駆動を制御する駆動制御部を含む電装ユニットも、電動モータに隣接してギヤハウジングやラックハウジングに取り付けることが一般的である。
【０００５】
従来、電動モータと駆動制御部とを結ぶ配線は、コネクタを介して接続していたが、コネクタを要するため製造コストが高く、また、結合されるコネクタの端子間の接触抵抗による電圧降下も問題となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、上記のように、制御部等と電動モータを隣接して配置する場合には、モータから導出した端子を制御部側に溶接して接続することが考えられる。
しかしながら、この場合、溶接スパッタ等の作業屑がモータハウジング内に入り込むおそれがあり、この作業くずを取り除く作業が必要となり、手間がかかるという新たな問題の発生が予想される。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、組立が容易で安価な電動式動力舵取装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、操舵補助力の発生源として電動モータを用いてなる電動式動力舵取装置において、ステアリングホイールの回転を舵取操舵軸の直線動に変換するためのギヤ機構を収容するギヤハウジングと、上記電動モータの駆動を制御する駆動制御部とを備え、モータハウジングおよびギヤハウジングのフランジ同士の突き合わせ部に、駆動制御部からの端子と電動モータからの端子が導出されており、対応する端子同士が互いに突き合わされて抵抗溶接により電気的に接続されていることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明では、モータハウジングとギヤハウジングとの連結部において、駆動制御部からの端子と対応するモータからの端子を互いに突き合わせて溶接するので、溶接スパッタ等の作業屑がモータハウジング内に入り込むことを防止することができる。したがって、この作業屑をモータハウジング内から除去する作業も不要となり、製造コストを安くすることができる。しかも、フランジ同士の突き合わせ部にて対応する端子が突き合わされて溶接されるので、作業屑がモータハウジング内へ入り込むことを確実に防止することができる。また、端子間の溶接による接続部がフランジ間に挟まれて保護される点でも好ましい。
また、請求項２記載の発明は、請求項１において、上記駆動制御部を収容する収容部がギヤハウジングに設けられることを特徴とするものである。本発明では、駆動制御部とモータとの間での配線距離を短くでき、抵抗損失を少なくすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の一実施の形態の電動式動力舵取装置の概略構成を示す模式図である。本実施の形態では、ラックハウジングに配置した電動モータによりラックバーを駆動する、いわゆるＲ−ＥＰＳ、Ｄ．Ｄ−ＥＰＳに則して説明するが、これに限らず、本発明を、いわゆるＣ−ＥＰＳ、Ｐ−ＥＰＳに適用することもできる。
【００１２】
図１を参照して、電動式動力舵取装置１は、ステアリングホイール２に連結している操舵軸としてのステアリングシャフト３と、ステアリングシャフト３の下端部に設けられるピニオンギヤ４と、このピニオンギヤ４に噛み合うラックギヤ５ａを形成して車幅方向に沿って延びる舵取駆動軸としてのラックバー５とを有している。
ピニオンギヤ４とラックギヤ５ａにより、ステアリングホイール２の回転を舵取りのためのラックバー５の直線動に変換するギヤ機構６が構成されている。ギヤ機構６はギヤハウジング７に収容され、ラックバー５はギヤハウジング７及びこのギヤハウジング７に交差状に連結されるラックハウジング８を貫通して軸長方向に摺動自在に保持されている。
【００１３】
図示していないが、ラックバー５の両端部はそれぞれ自在継手、タイロッド、ナックルアームを介して対応する車輪に連結される。
ステアリングホイール２が操作されてステアリングシャフト３が回転されると、この回転がギヤ機構６を介して、車両の左右方向に沿ってのラックバー５の直線運動に変換される。これにより、車輪の転舵が達成される。
また、本電動式動力舵取装置１では、ギヤハウジング７に設けられるトルクセンサ９によって操舵トルクを検出し、その検出結果に基づいて操舵補助用の例えば三相ブラシレスモータ１０の駆動電流を制御することにより、ラックバー５に与えられる操舵補助力を調整している。
【００１４】
具体的には、モータ１０は、ラックバー５の周囲を取り囲んでギヤハウジング７に固定されて、ラックハウジング８の一部を構成するモータハウジング１１を備えている。モータハウジング１１内には、ラックバー５を取り囲むようにロータ１２が配置され、さらに、ロータ１２を取り囲むようにステータ１３が配置されている。ロータ１２の回転はボールねじ機構１４を介してラックバー５の車幅方向への直線運動に変換され、このようにしてモータ１０から発生する力がラックバー５に与えられるようになっている。
【００１５】
図１及び電動式動力舵取装置１の要部の模式的分解斜視図である図２を参照して、ギヤハウジング７とモータハウジング１１との対向端部は、矩形環状をなして互いに突き合わされるフランジ１５，１６により構成されている。両フランジ１５，１６は四隅のねじ１７により互いに締結されて両ハウジング７，１１を連結する連結部を構成している。また、２９は電源線や信号線を外部の配線に接続するためのコネクタである。
【００１６】
図２を参照して、ギヤハウジング７の側部には、モータ１０の駆動を制御する駆動制御部１８を収容する収容部１９が設けられており、この収容部１９は蓋板２０により閉じられる。駆動制御部１８は、制御基板２１に実装されたＦＥＴ等の駆動素子２２や制御回路により構成され、モータ１０の駆動電流を制御することにより操舵補助力を調整する。図示していないが、トルセンサ９からの信号線は、ギヤハウジング７に形成される配線挿通孔を通して収容部１９内に導入され、駆動制御部１８に接続されている。
【００１７】
駆動制御部１８とモータ１０との電気的接続は、駆動制御部１８からギヤハウジング７のフランジ１５の端面１５ａに導出される複数の端子２３と、モータ１０からモータハウジング１１のフランジ１６の端面１６ａに導出される複数の対応する端子２４とを互いに突き合わせて、例えば抵抗溶接により接合することにより達成されている。端子２３，２４同士の接合に用いる溶接には、抵抗溶接、マイクロ抵抗溶接、銀ロウ溶接等、種々あるが、本実施の形態では抵抗溶接を例示し、説明する。
【００１８】
端子２３はフランジ１５の端面１５ａの矩形をなす凹部２５内に配置される。一方、フランジ１６の端面１６ａにおいて端子２４の周囲を取り囲む矩形の環状突起２６は、環状のパッキン２７を凹部２５内に押し込みつつ嵌合し凹部２５に嵌め入れられる。２８はフランジ１６の突き合わせ面となる端面１６ａの背面のおいて複数の端子２４の背部を一括して覆う例えばゴムからなる箱状のカバーである。
【００１９】
本実施の形態によれば、ギヤハウジング７とモータハウジング１１との連結部において、駆動制御部１８からの端子２３とモータ１０からの対応する端子２４を互いに突き合わせて、例えば抵抗溶接により溶接するので、溶接スパッタ等の作業屑がモータハウジング１１内に入り込むことを防止することができる。したがって、この作業屑をモータハウジング１１内から除去する作業が不要となり、製造コストを安くすることができる。
【００２０】
特に、両ハウジング７，１１のフランジ１５，１６同士の突き合わせ部にて、対応する端子２３，２４同士を突き合わされて溶接するので、作業屑がモータハウジング１１内へ入り込むことをより確実に防止することができる。また、端子２３，２４同士の接続部分がフランジ１５，１６間に挟まれるので、接続部分を保護するうえで好ましい。
しかも、端子２３，２４同士の接続部分をパッキン２７やカバー２８により保護してあるので、接続部分の保護がより確実であり、接続部分に対する防水や跳石衝突防止を確実に達成することができる。
【００２１】
さらに、上記駆動制御部１８を収容する収容部１９をギヤハウジング７に設けてあるので、駆動制御部１８からモータ１０までの配線距離を短くでき、抵抗損失を少なくすることができる。
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、モータハウジング１１内に配置されるレゾルバ等のモータ回転角センサの信号線を両フランジ１５，１６に形成される配線挿通孔を通して駆動制御部１８と接続するようにしても良い。さらに、この信号線についても、フランジ１５，１６の突き合わせ部で端子同士を溶接するようにしても良い。
【００２２】
また、ギヤハウジング７とモータハウジング１１との連結部は、両ハウジングと別体に形成した部材であっても良い。
また、本発明をコラムアシスト型の電動式動力舵取装置に適用する等、本発明の特許請求の範囲内で種々の変更を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の電動式動力舵取装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】電動式動力舵取装置の要部の模式的分解斜視図である。
【符号の説明】
１電動式動力舵取装置
２ステアリングホイール
３ステアリングシャフト
４ピニオンギヤ
５ラックバー
５ａラックギヤ
６ギヤ機構
７ギヤハウジング
８ラックハウジング
１０モータ
１１モータハウジング
１５，１６フランジ（連結部）
１５ａ，１６ａ端面（突き合わせ部）
１８駆動制御部
１９収容部
２１制御基板
２２駆動素子
２３，２４端子

Claims

操舵補助力の発生源として電動モータを用いてなる電動式動力舵取装置において、
ステアリングホイールの回転を舵取操舵軸の直線動に変換するためのギヤ機構を収容するギヤハウジングと、
上記電動モータの駆動を制御する駆動制御部とを備え、
モータハウジングおよびギヤハウジングのフランジ同士の突き合わせ部に、駆動制御部からの端子と電動モータからの端子が導出されており、
対応する端子同士が互いに突き合わされて抵抗溶接により電気的に接続されていることを特徴とする電動式動力舵取装置。
請求項１において、上記制御部を収容する収容部がギヤハウジングに設けられることを特徴とする電動式動力舵取装置。