JP4863059B2 - Electric power steering device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric drive type power steering device which is improved in assembling workability and can be miniaturized. <P>SOLUTION: The electric drive type power steering device 1 has an electric motor 18 comprising a brushless motor for an assistant of steering disposed coaxially with a steering shaft 4. A first connection substrate 29 for connecting coils 37, 38, 39 in each phase of the brushless motor and electric power supply lines 40, 41, 42, and a second connection substrate 30 for a neutral point connection of the brushless motor are disposed in both sides sandwiching the brushless motor in the axial direction S of the steering shaft 4. The electric wire density can be relaxed. The assembling workability can be improved. The first and second connection substrates 29, 30 can be miniaturized, and the structure also can be simplified. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&amp;INPIT

Description

この発明は、電動パワーステアリング装置に関する。   The present invention relates to an electric power steering apparatus.

電動パワーステアリング装置は、操舵補助力を得るための電動モータを有している。この電動モータは、ブラシレスモータであり、ステアリングシャフトに同軸に配置されている(例えば、特許文献1参照。)。
ブラシレスモータは、通例、複数のコイルと、複数のコイルを接続するための単一の接続用基板とを有している。この接続用基板は、電動モータの軸方向のいずれかの端部に配置されている。
特開2005−145436号公報
The electric power steering apparatus has an electric motor for obtaining a steering assist force. This electric motor is a brushless motor, and is coaxially disposed on the steering shaft (see, for example, Patent Document 1).
A brushless motor typically has a plurality of coils and a single connection substrate for connecting the plurality of coils. This connection board is disposed at any end in the axial direction of the electric motor.
JP 2005-145436 A

ところで、操舵補助用のブラシレスモータでは、コイルの数が多くなる傾向にあるので、接続用基板の周囲で電線が密集し、組立作業性が低下する。また、コイルが多くなると、接続用基板が大型化し、その結果、電動モータが大型化する傾向にある。
また、特許文献1では、ステアリングシャフトの軸方向に、電動モータのためのスペースを確保する必要があるので、ステアリングシャフトが軸方向に長くなる傾向にある。一方で、車両内でステアリングシャフトを収容するためのスペースは規制されている。従って、電動モータひいては電動パワーステアリング装置の大型化を抑制することが要請されている。
By the way, in a brushless motor for assisting steering, since the number of coils tends to increase, electric wires are densely packed around the connection board, and assembly workability is lowered. Further, when the number of coils increases, the connection substrate increases, and as a result, the electric motor tends to increase in size.
Further, in Patent Document 1, since it is necessary to secure a space for the electric motor in the axial direction of the steering shaft, the steering shaft tends to be long in the axial direction. On the other hand, the space for accommodating the steering shaft in the vehicle is restricted. Accordingly, there is a demand for suppressing the increase in size of the electric motor and thus the electric power steering device.

そこで、この発明の目的は、組立作業性が良くて小型化できる電動パワーステアリング装置を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electric power steering device that has good assembly workability and can be miniaturized.

本発明の電動パワーステアリング装置は、ステアリングシャフトと同軸に配置された操舵補助用のブラシレスモータを備え、ブラシレスモータの各相と電力供給ラインとの結線用基板と、ブラシレスモータの中性点結線用基板とが、ブラシレスモータをステアリングシャフトの軸方向に挟んだ両側に配置されており、上記中性点結線用基板が単層構造であり、上記中性点結線用基板の全体が、ブラシレスモータのステータの径方向内方に配置されていることを特徴とする。本発明によれば、各基板の周囲において、対応するブラシレスモータの各相と電力供給ラインとの電線の密集度合いを下げることができ、組立作業性を高めることができる。各基板に接続される電線が少なくて済むので、基板の構造を簡素化できて、小型化できる。従って、電動モータ、ひいては電動パワーステアリング装置を小型化することが可能となる。 An electric power steering apparatus according to the present invention includes a brushless motor for assisting steering arranged coaxially with a steering shaft, a connection board for connecting each phase of the brushless motor to a power supply line, and a neutral point connection for the brushless motor. The substrate is disposed on both sides of the brushless motor sandwiched in the axial direction of the steering shaft , the neutral point connection substrate has a single-layer structure, and the neutral point connection substrate is entirely formed of the brushless motor. It arrange | positions at the radial inside of a stator, It is characterized by the above-mentioned. According to the present invention, it is possible to reduce the degree of density of electric wires between each phase of the corresponding brushless motor and the power supply line around each substrate, and to improve the assembly workability. Since fewer wires are connected to each substrate, the structure of the substrate can be simplified and the size can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the size of the electric motor, and hence the electric power steering device.

また、本発明において、上記中性点結線用基板の全体が、ブラシレスモータのステータの径方向内方に配置されているの、ステータの径方向内方にあって軸方向についてロータに隣接する従来空いていたスペースを有効に利用して、電動モータひいては電動パワーステアリング装置を軸方向に小型化することができる。
In the present invention, the whole of the neutral point connection for the substrate, than are disposed radially inward of the brushless motor stator, adjacent to the rotor for axially there radially inward of the stator It is possible to reduce the size of the electric motor and thus the electric power steering device in the axial direction by effectively utilizing the space that has been vacant conventionally.

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態の電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。図1を参照する。
電動パワーステアリング装置1は、操向輪2を操舵するために操舵部材としてのステアリングホイール3に加えられる操舵トルクを伝達するステアリングシャフト4と、ステアリングシャフト4からの操舵トルクにより操向輪2を操舵するための例えばラックアンドピニオン機構からなる操舵機構5と、ステアリングシャフト4および操舵機構5の間に設けられこの間において回転を伝達するための軸継手としての中間軸6とを有している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention. Please refer to FIG.
The electric power steering apparatus 1 steers the steered wheel 2 by a steering shaft 4 that transmits a steering torque applied to a steering wheel 3 as a steering member in order to steer the steered wheel 2, and the steering torque from the steering shaft 4. For example, a steering mechanism 5 comprising a rack and pinion mechanism, and an intermediate shaft 6 provided between the steering shaft 4 and the steering mechanism 5 as a shaft coupling for transmitting rotation therebetween.

ステアリングシャフト4は、ステアリングコラム7の内部を挿通して、ステアリングコラム7により回転自在に支持されている。ステアリングコラム7はブラケット8を介して車体9に支持されている。ステアリングシャフト4の一方の端部4aにステアリングホイール3が連結されていて、回転自在に支持されている。ステアリングシャフト4の他方の端部4bに中間軸6が連結されている。   The steering shaft 4 is inserted into the steering column 7 and is rotatably supported by the steering column 7. The steering column 7 is supported on the vehicle body 9 via a bracket 8. A steering wheel 3 is connected to one end 4a of the steering shaft 4 and is rotatably supported. An intermediate shaft 6 is connected to the other end 4 b of the steering shaft 4.

中間軸6は、動力伝達軸10と、中間軸6の一方の端部に設けられた自在継手11と、中間軸6の他方の端部に設けられた自在継手12とを有している。
操舵機構5は、入力軸としてのピニオン軸13と、自動車の横方向(直進方向と直交する方向である。)に延びる転舵軸としてのラックバー14と、ピニオン軸13およびラックバー14を支持するラックハウジング15とを有している。ピニオン軸13のピニオン歯13aと、ラックバー14のラック歯14aとが互いに噛み合っている。
The intermediate shaft 6 includes a power transmission shaft 10, a universal joint 11 provided at one end of the intermediate shaft 6, and a universal joint 12 provided at the other end of the intermediate shaft 6.
The steering mechanism 5 supports a pinion shaft 13 as an input shaft, a rack bar 14 as a steered shaft extending in a lateral direction of the automobile (a direction orthogonal to the straight traveling direction), the pinion shaft 13 and the rack bar 14. And a rack housing 15. The pinion teeth 13a of the pinion shaft 13 and the rack teeth 14a of the rack bar 14 mesh with each other.

ステアリングホイール3が操舵されると、その操舵トルクがステアリングシャフト4等を介して操舵機構5に伝達される。これにより操向輪2を操舵することができる。
電動パワーステアリング装置1は、操舵トルクに応じて操舵補助力を得られるようになっている。すなわち、ステアリング装置1は、操舵トルクを検出するトルクセンサ16と、制御部としてのECU(Electronic Control Unit :電子制御ユニット)17と、操舵補助用のブラシレスモータからなる電動モータ18(以下、ブラシレスモータともいう。)とを有している。
When the steering wheel 3 is steered, the steering torque is transmitted to the steering mechanism 5 via the steering shaft 4 and the like. Thereby, the steering wheel 2 can be steered.
The electric power steering apparatus 1 can obtain a steering assist force according to the steering torque. That is, the steering device 1 includes an electric motor 18 (hereinafter referred to as a brushless motor) including a torque sensor 16 that detects steering torque, an ECU (Electronic Control Unit) 17 as a control unit, and a brushless motor for steering assistance. It is also called).

本実施形態では、電動モータ18は、ステアリングコラム7に関連して設けられていて、ステアリングシャフト4に同軸に配置されている。電動モータ18と、ステアリングコラム7の一部とが、後述するようにモータユニット19の一部を構成している。
ステアリングコラム7は、コラムチューブ20と、ハウジング21とを有している。ハウジング21が、トルクセンサ16および電動モータ18を収容して支持している。
In the present embodiment, the electric motor 18 is provided in association with the steering column 7 and is disposed coaxially with the steering shaft 4. The electric motor 18 and a part of the steering column 7 constitute a part of the motor unit 19 as will be described later.
The steering column 7 has a column tube 20 and a housing 21. A housing 21 accommodates and supports the torque sensor 16 and the electric motor 18.

ステアリングシャフト4は、入力軸22と、出力軸23と、トーションバー24とを有している。ステアリングシャフト4の軸方向下部が、入力軸22と、出力軸23とに分割されている。入力軸22および出力軸23は、トーションバー24を介して同一の軸線上で互いに連結されている。入力軸22は、ステアリングシャフト4の軸方向上部としての連結軸25を介して、ステアリングホイール3に連なっている。出力軸23は、中間軸6等を介して、ピニオン軸13に連なっている。入力軸22に操舵トルクが入力されたときに、トーションバー24が弾性ねじり変形し、これにより、入力軸22および出力軸23が相対回転する。   The steering shaft 4 has an input shaft 22, an output shaft 23, and a torsion bar 24. A lower portion of the steering shaft 4 in the axial direction is divided into an input shaft 22 and an output shaft 23. The input shaft 22 and the output shaft 23 are connected to each other on the same axis via a torsion bar 24. The input shaft 22 is connected to the steering wheel 3 via a connecting shaft 25 as an axial upper portion of the steering shaft 4. The output shaft 23 is connected to the pinion shaft 13 through the intermediate shaft 6 and the like. When steering torque is input to the input shaft 22, the torsion bar 24 is elastically torsionally deformed, whereby the input shaft 22 and the output shaft 23 are relatively rotated.

トルクセンサ16は、ステアリングシャフト4のトーションバー24に関連して設けられ、トーションバー24を介する入力軸22および出力軸23間の相対回転変位量に基づいてトルクを検出する。トルク検出結果は、ECU17に与えられる。
ECU17は、上述のトルク検出結果や図示しない車速センサから与えられる車速検出結果等に基づいて、電動モータ18を制御する。
The torque sensor 16 is provided in association with the torsion bar 24 of the steering shaft 4 and detects torque based on the amount of relative rotational displacement between the input shaft 22 and the output shaft 23 via the torsion bar 24. The torque detection result is given to the ECU 17.
The ECU 17 controls the electric motor 18 based on the above torque detection result, a vehicle speed detection result given from a vehicle speed sensor (not shown), and the like.

ステアリングホイール3が操作されると、操舵トルクがトルクセンサ16により検出され、トルク検出結果および車速検出結果等に応じて電動モータ18が操舵補助力を発生させる。操舵補助力は、出力軸23からピニオン軸13に伝達され、ステアリングホイール3の動きとともに操舵機構5に伝わり、操向輪2が操舵されるとともに、操舵が補助される。   When the steering wheel 3 is operated, the steering torque is detected by the torque sensor 16, and the electric motor 18 generates a steering assist force according to the torque detection result and the vehicle speed detection result. The steering assist force is transmitted from the output shaft 23 to the pinion shaft 13, and is transmitted to the steering mechanism 5 along with the movement of the steering wheel 3, whereby the steering wheel 2 is steered and the steering is assisted.

図2は、図1の電動パワーステアリング装置1の要部の一部断面図である。図1および図2を参照する。
電動モータ18は、ハウジング21内に収容されている。電動モータ18は、筒状のロータ26と、筒状のステータ27とを有している。ステータ27は、ハウジング21に固定されていて、ロータ26を取り囲んでいる。ロータ26は、ステアリングシャフト4の出力軸23に一体回転するように固定されている。出力軸23は、ハウジング21に軸受28を介して回転自在に支持されている。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a main part of the electric power steering apparatus 1 of FIG. Please refer to FIG. 1 and FIG.
The electric motor 18 is accommodated in the housing 21. The electric motor 18 includes a cylindrical rotor 26 and a cylindrical stator 27. The stator 27 is fixed to the housing 21 and surrounds the rotor 26. The rotor 26 is fixed so as to rotate integrally with the output shaft 23 of the steering shaft 4. The output shaft 23 is rotatably supported by the housing 21 via a bearing 28.

また、電動パワーステアリング装置1は、ロータ26の回転角を検出する位置検出センサ(図示せず)と、ブラシレスモータ内部における電気的な接続のためのバスバーと呼ばれる第1および第2の結線用基板29,30とを有している。
モータユニット19は、上述の各部、すなわち、ハウジング21と、出力軸23と、ロータ26と、ステータ27と、軸受28と、位置検出センサと、第1の結線用基板29と、第2の結線用基板30とを有している。
The electric power steering apparatus 1 includes a position detection sensor (not shown) for detecting the rotation angle of the rotor 26 and first and second connection boards called bus bars for electrical connection inside the brushless motor. 29,30.
The motor unit 19 includes the above-described parts, that is, the housing 21, the output shaft 23, the rotor 26, the stator 27, the bearing 28, the position detection sensor, the first connection board 29, and the second connection. And a working substrate 30.

ハウジング21は、両端が開放された筒部31と、この筒部31の一方の端部に固定された第1の端壁32と、筒部31の他方の端部に固定された第2の端壁33とを有している。
筒部31の内周に、ステータ27の外周が固定されている。出力軸23の軸方向Sについて、ステータ27を挟んだ両側に、第1および第2の端壁32,33が配置されている。第1および第2の端壁32,33は、環状をなしていて、外周縁部で筒部31の対応する端部に固定されている。筒部31と第1および第2の端壁32,33とで囲まれた内部は、密閉されていて、この内部に、ロータ26およびステータ27が収容されている。また、第1および第2の端壁32,33の内周は、軸受28を保持する保持部をそれぞれ有している。
The housing 21 includes a cylindrical portion 31 whose both ends are open, a first end wall 32 fixed to one end portion of the cylindrical portion 31, and a second end portion fixed to the other end portion of the cylindrical portion 31. And an end wall 33.
The outer periphery of the stator 27 is fixed to the inner periphery of the cylindrical portion 31. In the axial direction S of the output shaft 23, first and second end walls 32 and 33 are disposed on both sides of the stator 27. The first and second end walls 32 and 33 have an annular shape, and are fixed to corresponding ends of the cylindrical portion 31 at the outer peripheral edge. The interior surrounded by the cylindrical portion 31 and the first and second end walls 32 and 33 is sealed, and the rotor 26 and the stator 27 are accommodated in the interior. Further, the inner circumferences of the first and second end walls 32 and 33 each have a holding portion for holding the bearing 28.

出力軸23が、軸受28に保持されて、第1および第2の端壁32,33を貫通している。出力軸23は、筒部31およびステータ27の内周に同心に配置されている。
ロータ26は、筒状をなしていて、外周および内周を有している。ロータ26は、ロータ本体26aと、このロータ本体26aの外周に一体回転可能に取り付けられたロータマグネット26bとを含む。ロータマグネット26bは、永久磁石からなり、環状に形成されて、その外周にN極とS極との磁極が交互に周方向に並んで複数箇所に形成されている。ロータ本体26aは、ステアリングシャフト4の出力軸23と別体に形成されている。ロータ本体26aの内周が、出力軸23の外周に嵌合されて固定されている。
The output shaft 23 is held by the bearing 28 and passes through the first and second end walls 32 and 33. The output shaft 23 is arranged concentrically on the inner periphery of the cylindrical portion 31 and the stator 27.
The rotor 26 has a cylindrical shape and has an outer periphery and an inner periphery. The rotor 26 includes a rotor body 26a and a rotor magnet 26b attached to the outer periphery of the rotor body 26a so as to be integrally rotatable. The rotor magnet 26b is made of a permanent magnet, and is formed in an annular shape. On the outer periphery of the rotor magnet 26b, magnetic poles of N and S poles are alternately formed in a plurality of locations in the circumferential direction. The rotor body 26 a is formed separately from the output shaft 23 of the steering shaft 4. The inner periphery of the rotor body 26 a is fitted and fixed to the outer periphery of the output shaft 23.

ステータ27の内周は、ロータ26の外周に、径方向Rの隙間を介して径方向Rに対向して近接して配置されている。
ステータ27は、環状のヨーク34と、このヨーク34の内周に連結されてロータ26に対向して配置される複数のステータコア35と、これらのステータコア35に組み付けられた複数のインシュレータ36と、これらのインシュレータ36に巻回された複数のコイル37,38,39(コイル38,39については、図3参照)とを有している。
The inner circumference of the stator 27 is arranged close to the outer circumference of the rotor 26 so as to face the radial direction R through a gap in the radial direction R.
The stator 27 includes an annular yoke 34, a plurality of stator cores 35 that are connected to the inner periphery of the yoke 34 and arranged to face the rotor 26, a plurality of insulators 36 assembled to the stator cores 35, and And a plurality of coils 37, 38, 39 wound around the insulator 36 (see FIG. 3 for the coils 38, 39).

ステータコア35は、ヨーク34の内周からヨーク34の径方向R(ステータ27の径方向Rに相当する。)に沿って径方向Rの内方へ延びている。ステータコア35の基端がヨーク34の内周に固定されている。複数のステータコア35は、周方向に均等に並んでいる。
各コイル37,38,39は、絶縁被覆された電線をそれぞれ有している。各電線は、インシュレータ36の回りに巻かれてなり、インシュレータ36を介してステータコア35に巻かれている。各コイル37,38,39の電線の一方の端部が、第1の結線用基板29に接続されている。各コイル37,38,39の電線の他方の端部が、第2の結線用基板30に接続されている。
The stator core 35 extends inward in the radial direction R from the inner periphery of the yoke 34 along the radial direction R of the yoke 34 (corresponding to the radial direction R of the stator 27). The base end of the stator core 35 is fixed to the inner periphery of the yoke 34. The plurality of stator cores 35 are evenly arranged in the circumferential direction.
Each of the coils 37, 38, 39 has an electric wire coated with insulation. Each electric wire is wound around the insulator 36, and is wound around the stator core 35 via the insulator 36. One end of the electric wire of each coil 37, 38, 39 is connected to the first connection substrate 29. The other ends of the wires of the coils 37, 38, 39 are connected to the second connection substrate 30.

第1の結線用基板29と、第2の結線用基板30とは、ブラシレスモータをステアリングシャフト4の軸方向Sに挟んだ両側に配置されている。ハウジング21の内部には、ブラシレスモータの軸方向両側に、出力軸23を取り囲む2つの環状空間21aが区画されている。一方の環状空間21aは、軸方向Sについて、ロータ26およびステータ27と、端壁32との間に区画されている。他方の環状空間21aは、軸方向Sについて、ロータ26およびステータ27と、端壁33との間に区画されている。ステアリングホイール3寄りにある一方の環状空間21a内に、第2の結線用基板30が配置されている。他方の環状空間21a内に、第1の結線用基板29が配置されている。   The first connection substrate 29 and the second connection substrate 30 are arranged on both sides of the brushless motor sandwiched in the axial direction S of the steering shaft 4. Inside the housing 21, two annular spaces 21a surrounding the output shaft 23 are defined on both sides in the axial direction of the brushless motor. One annular space 21 a is partitioned between the rotor 26 and the stator 27 and the end wall 32 in the axial direction S. The other annular space 21 a is partitioned between the rotor 26 and the stator 27 and the end wall 33 in the axial direction S. A second connection substrate 30 is disposed in one annular space 21a near the steering wheel 3. A first connection substrate 29 is arranged in the other annular space 21a.

第1の結線用基板29は、軸方向Sについてブラシレスモータのロータ26およびステータ27に隣接して配置されていて、ブラケット(図示せず)を介してハウジング21の筒部31に支持されている。
第2の結線用基板30は、軸方向Sについてブラシレスモータのロータ26に隣接して配置されていて、ブラケット49を介してハウジング21の筒部31に支持されている。第2の結線用基板30の一部30aが、ブラシレスモータのステータ27の所定部27aの径方向Rの内方に配置されている。
The first wiring board 29 is disposed adjacent to the rotor 26 and the stator 27 of the brushless motor in the axial direction S, and is supported by the cylindrical portion 31 of the housing 21 via a bracket (not shown). .
The second wiring board 30 is disposed adjacent to the brushless motor rotor 26 in the axial direction S, and is supported by the cylindrical portion 31 of the housing 21 via a bracket 49. A part 30a of the second wiring board 30 is disposed inward in the radial direction R of the predetermined portion 27a of the stator 27 of the brushless motor.

具体的には、第2の結線用基板30の一部30aとしては、第2の結線用基板30において、軸方向Sについてのロータ26寄りの端部である。ステータ27の所定部27aとしては、軸方向Sについてロータ26の端部よりも突出した部分であって、コイル37,38,39により形成された部分である。また、上述の環状空間21aは、ロータ26の両端部に軸方向Sに隣接し且つステータ27の所定部27aの径方向Rの内方にある領域21bを有している。この領域21bは、従来、空きスペースとされていたが、本実施形態では、第2の結線用基板30の一部30aを収容している。   Specifically, the part 30 a of the second connection substrate 30 is an end portion of the second connection substrate 30 near the rotor 26 in the axial direction S. The predetermined portion 27 a of the stator 27 is a portion protruding from the end portion of the rotor 26 in the axial direction S and formed by the coils 37, 38, 39. Further, the annular space 21 a described above has regions 21 b that are adjacent to both ends of the rotor 26 in the axial direction S and are inward in the radial direction R of the predetermined portion 27 a of the stator 27. Conventionally, this area 21b is an empty space, but in this embodiment, a part 30a of the second wiring board 30 is accommodated.

図3は、図2のコイル37,38,39の配線図である。図2および図3を参照して、複数のコイル37,38,39は、3相交流の各相が印加される3相のコイル37,38,39、すなわち、U相のコイル37と、V相のコイル38と、W相のコイル39とを有している。複数のコイル37,38,39は、U相、V相、W相の順で、周方向に並んでいる。周方向に隣接するU相、V相、W相ひとつずつのコイル37,38,39は、組をなしている。ステータ27は、全体として、複数組、具体的には、4組の上述の3相のコイル37,38,39を有している。なお、図3は、ひとつの組を図示している。   FIG. 3 is a wiring diagram of the coils 37, 38, 39 of FIG. 2 and 3, the plurality of coils 37, 38, 39 include three-phase coils 37, 38, 39 to which three-phase AC phases are applied, that is, a U-phase coil 37, and V It has a phase coil 38 and a W phase coil 39. The plurality of coils 37, 38, and 39 are arranged in the circumferential direction in the order of the U phase, the V phase, and the W phase. The coils 37, 38, and 39 each having one U phase, one V phase, and one W phase adjacent in the circumferential direction form a set. The stator 27 has a plurality of sets, specifically, four sets of the above-described three-phase coils 37, 38, and 39 as a whole. FIG. 3 shows one set.

各組において、各コイル37,38,39の一方の端末の端子としての電線の一方の端部は、第1の結線用基板29に接続されている。この第1の結線用基板29には、上述の3相に対応する3つの電力供給ライン40,41,42が接続されている。各電力供給ライン40,41,42は、被覆電線を含んでいる。
また、各コイル37,38,39の他方の端末の端子としての電線の他方の端部は、第2の結線用基板30に接続されている。各組の3相のコイル37,38,39は、組ごとに、互いにY結線(スター結線)されていて、接続部に中性点Nが形成されている。
In each set, one end of the electric wire as a terminal of one end of each coil 37, 38, 39 is connected to the first connection substrate 29. Three power supply lines 40, 41, and 42 corresponding to the above-described three phases are connected to the first wiring board 29. Each power supply line 40, 41, 42 includes a covered electric wire.
Further, the other end of the electric wire as the terminal of the other end of each coil 37, 38, 39 is connected to the second connection substrate 30. The three-phase coils 37, 38, 39 of each group are Y-connected (star-connected) to each other, and a neutral point N is formed at the connection portion.

なお、ブラシレスモータとしては、少なくとも1組の3相のコイル37,38,39を有していればよい。本実施形態では、4組の3相のコイル37,38,39が設けられている場合に則して説明する。
図4は、図2のA方向からみたときの第1の結線用基板29の一部断面図である。図3と図4を参照して、第1の結線用基板29は、環状をなしている。第1の結線用基板29は、第1、第2および第3の導体43,44,45と、絶縁体46とを有している。絶縁体46は、各導体43,44,45間を互いに絶縁し且つ各導体43,44,45の一部と外部との間を絶縁している。第1、第2および第3の導体43,44,45が、絶縁体46を介して、径方向Rに沿って交互に3層に積層されている。
The brushless motor may have at least one set of three-phase coils 37, 38, and 39. In the present embodiment, a description will be given in accordance with a case where four sets of three-phase coils 37, 38, and 39 are provided.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the first connection substrate 29 when viewed from the direction A of FIG. Referring to FIGS. 3 and 4, the first connection substrate 29 has an annular shape. The first wiring board 29 has first, second and third conductors 43, 44, 45 and an insulator 46. The insulator 46 insulates the conductors 43, 44, 45 from each other and insulates a part of each conductor 43, 44, 45 from the outside. First, second, and third conductors 43, 44, 45 are alternately stacked in three layers along the radial direction R via insulators 46.

各導体43,44,45は、円弧状部分と、円弧状部分から径方向Rの外方に延びる複数、例えば4つの延設部とを有している。円弧状部分は、周方向に長い帯状をなし、この帯が、軸方向Sからみたときに、円弧状をなして湾曲して延びている。各導体43,44,45の円弧状部分は、互いに異なる径で形成され、互いに同心で径方向Rに離隔して配置されている。延設部は、上述の組の数で設けられている。延設部の延設端に端子が配置されている。なお、図4では、絶縁体46のみが断面とされている。また、導体44の延設部は、導体43,45の円弧状部分と重なって図示されているが、互いに絶縁されている。同様に、導体43の延設部は、導体45の円弧状部分と重なって図示されているが、互いに絶縁されている。   Each conductor 43, 44, 45 has an arc-shaped portion and a plurality of, for example, four extending portions extending outward in the radial direction R from the arc-shaped portion. The arc-shaped portion has a long band shape in the circumferential direction, and when viewed from the axial direction S, the band extends in a curved shape. The arc-shaped portions of the conductors 43, 44, and 45 are formed with different diameters, and are concentrically spaced apart from each other in the radial direction R. The extending portion is provided in the number of the above-described sets. A terminal is disposed at the extended end of the extended portion. In FIG. 4, only the insulator 46 has a cross section. In addition, the extending portion of the conductor 44 is illustrated as overlapping the arc-shaped portions of the conductors 43 and 45, but is insulated from each other. Similarly, the extending portions of the conductor 43 are illustrated as overlapping the arc-shaped portion of the conductor 45, but are insulated from each other.

第1の導体43には、各組のU相のコイル37の一方の端部が接続され、対応する電力供給ライン40が接続されている。同様に、第2の導体44には、各組のV相のコイル38の一方の端部が接続され、対応する電力供給ライン41が接続されている。第3の導体45には、各組のW相のコイル39の一方の端部が接続され、対応する電力供給ライン42が接続されている。   One end of each set of U-phase coils 37 is connected to the first conductor 43, and a corresponding power supply line 40 is connected to the first conductor 43. Similarly, one end of each pair of V-phase coils 38 is connected to the second conductor 44, and a corresponding power supply line 41 is connected thereto. One end of each set of W-phase coils 39 is connected to the third conductor 45, and a corresponding power supply line 42 is connected thereto.

図5は、図2のA方向からみたときの第2の結線用基板30の一部断面図である。図3と図5を参照して、第2の結線用基板30は、環状をなしている。第2の結線用基板30は、複数、例えば4つの導体47と、絶縁体48とを有している。絶縁体48は、4つの導体47同士の間を絶縁し且つ各導体47の一部と外部との間を絶縁している。
各導体47は、円弧状部分と、円弧状部分から径方向Rの外方に延びる複数、例えば3つの延設部とを有している。円弧状部分は、周方向に長い帯状をなし、この帯が、軸方向Sからみたときに、円弧状をなして湾曲して延びている。各導体47の円弧状部分の径は、互いに等しくされている。4つの導体47は、周方向に並んで互いに離隔して配置されている。延設部の延設端に端子が配置されている。各導体47の端子には、予め定めた対応する1組の3相のコイル37,38,39の他方の端部が接続されている。
FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the second connection substrate 30 when viewed from the direction A in FIG. 2. Referring to FIGS. 3 and 5, the second connection substrate 30 has an annular shape. The second wiring board 30 has a plurality of, for example, four conductors 47 and an insulator 48. The insulator 48 insulates the four conductors 47 from each other and insulates a part of each conductor 47 from the outside.
Each conductor 47 has an arc-shaped portion and a plurality of, for example, three extending portions extending outward in the radial direction R from the arc-shaped portion. The arc-shaped portion has a long band shape in the circumferential direction, and when viewed from the axial direction S, the band extends in a curved shape. The diameters of the arc-shaped portions of the conductors 47 are equal to each other. The four conductors 47 are arranged side by side in the circumferential direction and separated from each other. A terminal is disposed at the extended end of the extended portion. The other end of a set of three-phase coils 37, 38, 39 corresponding to a predetermined pair is connected to the terminal of each conductor 47.

このように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と同軸に配置された操舵補助用のブラシレスモータとしての電動モータ18を備える。ブラシレスモータの各相のコイル37,38,39と電力供給ライン40,41,42との第1の結線用基板29と、ブラシレスモータの中性点結線用基板としての第2の結線用基板30とが、ブラシレスモータをステアリングシャフト4の軸方向Sに挟んだ両側に配置されていることを特徴とする。   As described above, the electric power steering apparatus 1 of the present embodiment includes the electric motor 18 as a brushless motor for assisting steering disposed coaxially with the steering shaft 4. A first connection substrate 29 for the coils 37, 38, 39 of each phase of the brushless motor and the power supply lines 40, 41, 42, and a second connection substrate 30 as a neutral point connection substrate for the brushless motor. Are arranged on both sides of the brushless motor sandwiched in the axial direction S of the steering shaft 4.

本実施形態によれば、各結線用基板29,30の周囲において、対応するブラシレスモータの各相のコイル37,38,39と電力供給ライン40,41,42との電線の密集度合いを緩和することができ、結線用基板29,30と電線との接続作業に関して、組立作業性を高めることができる。
また、各結線用基板29,30ごとの接続される電線が少なくて済むので、各結線用基板29,30の構造を簡素化できて、小型化できる。例えば、単一の従来の結線用基板では、4層構造が必要であった。これに対して、本実施形態でのパワーラインのバスバーである第1の結線用基板29は、3層構造であり、また、中性点用のバスバーである第2の結線用基板30は単層構造である。
According to the present embodiment, the density of electric wires between the coils 37, 38, 39 of each phase of the corresponding brushless motor and the power supply lines 40, 41, 42 is reduced around the connection boards 29, 30. As a result, the assembly workability can be improved with respect to the connection work between the connection boards 29 and 30 and the electric wires.
Further, since the number of wires to be connected to each connection board 29, 30 is small, the structure of each connection board 29, 30 can be simplified and the size can be reduced. For example, a single conventional wiring board requires a four-layer structure. On the other hand, the first connection board 29 which is a bus bar of the power line in the present embodiment has a three-layer structure, and the second connection board 30 which is a neutral point bus bar is a single layer. Layer structure.

従って、各結線用基板29,30の小型化に伴って、各結線用基板29,30のレイアウト自由度が高まるので、例えば少なくとも一方の結線用基板29,30(本実施形態では、第2の結線用基板30)の少なくとも一部を狭いスペースに配置することも可能となる。従って、電動モータ18、ひいては電動パワーステアリング装置1を小型化することが可能となる。   Accordingly, the layout flexibility of each of the connection substrates 29 and 30 increases as the connection substrates 29 and 30 become smaller. For example, at least one of the connection substrates 29 and 30 (in the present embodiment, the second connection substrate 29, 30). It is also possible to arrange at least a part of the connection board 30) in a narrow space. Therefore, it is possible to reduce the size of the electric motor 18 and thus the electric power steering apparatus 1.

また、第2の結線用基板30の一部30aが、ブラシレスモータのステータ27の径方向Rの内方に配置されている。この場合、ステータ27の径方向Rの内方にあって軸方向Sについてロータ26に隣接した従来空いていたスペースを有効に利用して、電動モータ18ひいては電動パワーステアリング装置1を軸方向Sに小型化することができる。
また、この効果を得るには、第2の結線用基板30の全体が、ブラシレスモータのステータ27の径方向Rの内方に配置されていればより好ましい。要は、第2の結線用基板30の少なくとも一部が、ブラシレスモータのステータ27の径方向Rの内方に配置されていればよい。
Further, a part 30a of the second wiring board 30 is arranged inward in the radial direction R of the stator 27 of the brushless motor. In this case, the space that was previously vacant in the radial direction R of the stator 27 and adjacent to the rotor 26 in the axial direction S is effectively used, and the electric motor 18 and thus the electric power steering device 1 are moved in the axial direction S. It can be downsized.
In order to obtain this effect, it is more preferable that the entire second connection substrate 30 is disposed inward in the radial direction R of the stator 27 of the brushless motor. In short, it is only necessary that at least a part of the second wiring board 30 is disposed inside the radial direction R of the stator 27 of the brushless motor.

また、電動モータ18がステアリングシャフト4に同軸に配置されていることから、ロータ26の外径が大きくなる傾向にある。従って、軸方向Sについてロータ26に隣接し、且つ径方向Rについてステアリングシャフト4の外周と、ステータ27の所定部27aの内周との間に、結線用基板29,30を配置するためのスペースとしての環状空間21aの領域21bを大きく且つ容易に確保することができる。   Further, since the electric motor 18 is disposed coaxially with the steering shaft 4, the outer diameter of the rotor 26 tends to increase. Therefore, a space for arranging the connection boards 29 and 30 adjacent to the rotor 26 in the axial direction S and between the outer periphery of the steering shaft 4 and the inner periphery of the predetermined portion 27a of the stator 27 in the radial direction R. The area 21b of the annular space 21a can be ensured large and easily.

また、本実施形態について、以下のような変形例を考えることができる。以下の説明では、上述の実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
図6は、本発明の第2の実施形態の電動パワーステアリング装置1の要部の一部断面図である。この実施形態では、中性点結線用基板としての第2の結線用基板30が、ブラシレスモータのステータ27に軸方向Sに隣接して配置されている。
Moreover, the following modifications can be considered about this embodiment. In the following description, differences from the above-described embodiment will be mainly described, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
FIG. 6 is a partial cross-sectional view of a main part of the electric power steering apparatus 1 according to the second embodiment of the present invention. In this embodiment, a second connection substrate 30 as a neutral point connection substrate is disposed adjacent to the stator 27 of the brushless motor in the axial direction S.

また、第1および第2の結線用基板29,30のいずれをステアリングホイール3寄りに配置してもよい。
上述の各実施形態の第1の結線用基板29では、複数の導体43,44,45の積層方向は、径方向Rであったが、他の方向、例えば軸方向Sであってもよい。その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
Further, any one of the first and second connection substrates 29 and 30 may be disposed closer to the steering wheel 3.
In the first connection substrate 29 of each of the above-described embodiments, the stacking direction of the plurality of conductors 43, 44, 45 is the radial direction R, but may be another direction, for example, the axial direction S. In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.

本発明の第1の実施形態の電動パワーステアリング装置の概略構成の模式図である。It is a mimetic diagram of a schematic structure of an electric power steering device of a 1st embodiment of the present invention. 図1の要部の断面図であり、主にモータユニットを示す。It is sectional drawing of the principal part of FIG. 1, and mainly shows a motor unit. 図2のコイルの配線図である。It is a wiring diagram of the coil of FIG. 図2の第1の結線用基板の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the 1st board | substrate for a connection of FIG. 図2の第2の結線用基板の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the 2nd board | substrate for a connection of FIG. 本発明の第2の実施形態の電動パワーステアリング装置の要部の断面図であり、主にモータユニットを示す。It is sectional drawing of the principal part of the electric power steering apparatus of the 2nd Embodiment of this invention, and mainly shows a motor unit.

符号の説明Explanation of symbols

1…電動パワーステアリング装置、4…ステアリングシャフト、18…電動モータ(ブラシレスモータ)、27…ステータ、29…第1の結線用基板(電力供給ラインとの結線用基板)、30…第2の結線用基板(中性点結線用基板)、30a…中性点結線用基板の一部、37,38,39…コイル(ブラシレスモータの各相)、40,41,42…電力供給ライン、S…軸方向、R…径方向   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power steering apparatus, 4 ... Steering shaft, 18 ... Electric motor (brushless motor), 27 ... Stator, 29 ... First connection board (connection board with electric power supply line), 30 ... Second connection Substrate (neutral point connection substrate), 30a ... a part of neutral point connection substrate, 37, 38, 39 ... coil (each phase of brushless motor), 40, 41, 42 ... power supply line, S ... Axial direction, R ... radial direction

Claims (1)

ステアリングシャフトと同軸に配置された操舵補助用のブラシレスモータを備え、
ブラシレスモータの各相と電力供給ラインとの結線用基板と、ブラシレスモータの中性点結線用基板とが、ブラシレスモータをステアリングシャフトの軸方向に挟んだ両側に配置されており、
上記中性点結線用基板が単層構造であり、上記中性点結線用基板の全体が、ブラシレスモータのステータの径方向内方に配置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。
It has a brushless motor for steering assistance arranged coaxially with the steering shaft,
The connection board for each phase of the brushless motor and the power supply line and the neutral connection board for the brushless motor are arranged on both sides of the brushless motor in the axial direction of the steering shaft .
2. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the neutral point connection board has a single-layer structure, and the neutral point connection board is disposed radially inward of the stator of the brushless motor .
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JP3951873B2 (en) * 2001-12-21 2007-08-01 株式会社デンソー Electric power steering device
JP3889305B2 (en) * 2002-04-02 2007-03-07 本田技研工業株式会社 Brushless motor and electric power steering apparatus equipped with a brushless motor
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