JP5003005B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
そこで、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、発熱部材の放熱効果を十分に発揮しながら制御ユニットの全体構成を小型化す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。
さらにまた、請求項4に係る電動パワーステアリング装置は、請求項3に係る発明において、前記減速ギヤボックスはアルミニューム、アルミニューム合金、マグネシウム及びマグネシウム合金の何れか1つをダイキャスト成形することにより構成されていることをと特徴としている。
また、請求項6に係る電動パワーステアリング装置は、請求項1乃至5の何れか1つに係る発明において、前記制御基板は、リレー、コンデンサ等の大型部品を上部側に配置して前記減速ギヤボックスにおける制御ユニット装着部の上部側空スペースを有効利用するようにしたことを特徴としている。
図1は、本発明の一実施形態を右ハンドル車に適用した場合の一例を示す斜視図、図2は正面図、図3は左側面図、図4は平面図、図5及び図6は要部の分解斜視図である。
図1において、1はコラム型の電動パワーステアリング装置であり、ステアリングホイール(図示せず)に連結されたステアリングシャフト2を回転自在に内装するステアリングコラム3に、減速ギヤボックス4が連結され、この減速ギヤボックス4に、軸方向がステアリングコラム3の軸方向と直交する方向に延長されたブラシモータで構成される電動モータ5が配設されている。
その後、ステアリングコラム3、ステアリングシャフト2、ウォーム11、ウォームホイール13を組立て、最後に電動モータ5を組付け、バスバー5c及び5cを制御ユニット19の端子台24cにビス止めする。
また、電動モータ及び制御ユニット間にモータハーネスを設ける必要がないので、モータハーネスから放射されるノイズが少なくなり、ラジオノイズに対する影響を軽減させることができる。
先ず、電動パワーステアリング装置1を組み付けるには、減速ギヤボックス4のトルクセンサ装着部16内に、トルクセンサ15をその外部接続端子15c〜15fの先端がステアリングコラム3の外周部に沿って車体後方に延長するように固定配置する。
次いで、減速ギヤボックス4の制御ユニット装着部20に制御ユニット19を装着する。この制御ユニット19の装着は、先ず、平坦取付面20aに放熱グリースを塗布してから放熱グリース上にパワー基板23を載置して平坦取付面20aにビス止めする。この状態で、パワー基板23を囲繞するように合成樹脂製フレーム24を平坦取付面20aに載置し、その取付板部24bを減速ギヤボックス4のフレーム取付面20cに接触させてビス止めする。さらに、合成樹脂製フレーム24の正面即ち車体後方側に制御基板25をそのスルーホール25a〜25dにトルクセンサ15の外部接続端子15c〜15fを挿通させると共に、スルーホール25a〜25dとトルクセンサ15の外部接続端子15c〜15fと半田付けしてからカバー26を装着することにより、制御ユニット19を構成する。
上述したように制御ユニット19を構成することにより、制御ユニット19の端子台24cに電動モータ5のバスバー5c及び5dを、モータハーネスを介することなく電気的に直接接続することができると共に、トルクセンサ15の外部接続端子15c〜15fと制御基板25のスルーホール25a〜25dとを信号ケーブルを介することなく電気的に直接接続することができる。このため、制御ユニット19と電動モータ5及びトルクセンサ15との間の電気的接続長さを最小として、配線抵抗を最小とすることができ、電力損失を抑制することができると共に、電気ノイズが乗ることも確実に防止することができる。
さらに、減速ボックス4のトルクセンサ収納部16の上部に制御ユニット19を配置することにより、減速ギヤボックス4全体の軸方向長さを短縮して小型化を図ることができる。
そして、車両の図示しないイグニッションスイッチをオン状態としてパワー基板23及び制御基板25にバッテリから電力を供給すると、マイクロコントロールユニット(MCU)によって操舵補助制御処理が実行されて、トルクセンサ15及び図示しない車速センサの検出値に基づいて操舵補助電流指令値が算出される。この操舵補助電流指令値とモータ電流検出部で検出したモータ電流とに基づいて電流フィードバック処理を実行して、電圧指令値を算出する。この電圧指令値をパワー基板23のゲート駆動回路に供給してHブリッジ回路を制御することにより、電動モータ5にモータ駆動電流が流れて電動モータ5を正転又は逆転方向に必要とする操舵補助力を発生するように駆動する。
この状態で、コラプス発生時に図示しないステアリングホイールに乗員が接触して、ステアリングコラム3を前方に摺動させる衝撃力が作用すると、図12〜図14に示すように、アッパ取付ブラケット6のカプセル6dと摺動板部6fとの間の樹脂インジェクション6eが剪断されることにより、ステアリングコラム3の取付フランジ3c側で内管3aに対して外管3bが衝撃力を吸収しつつ摺動して収縮ストッパとしてのボルト18aの頭部に当接することにより必要なコラプスストロークを確保してステアリングコラム3が収縮する。
さらに、上記実施形態においては、電動モータ5、制御ユニット19及びコネクタ24d,24eがステアリングコラム3の中心軸と直交する線に沿って一直線に配置されている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ステアリングコラム3の中心軸と交差する線に沿って一直線に配置するようにしてもよい。
Claims (7)
- 操舵トルクが伝達されるステアリングシャフトを内装するステアリングコラムと、前記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を備えた電動パワーステアリング装置であって、
前記減速ギヤボックスに制御ユニットが装着され、該制御ユニットは前記電動モータの駆動指令値を演算する指令値演算部を実装した制御基板と、前記指令値演算部からの駆動指令値に基づいて前記電動モータを駆動制御する発熱を伴うパワーモジュールを実装したパワーモジュール基板とを少なくとも含み、前記パワーモジュール基板が直接前記減速ギヤボックスの制御ユニット装着面に装着され、
前記減速ギヤボックスは、前記電動モータの出力軸に連結されたウォームを収納するウォーム収納部と、前記ステアリングシャフトに連結されたウォームホイールを収納するウォームホイール収納部と、該ウォームホイール収納部のステアリングホイール側に連接して前記トルクセンサを収納し且つステアリングコラムと連結するトルクセンサ収納部とを少なくとも有し、
前記トルクセンサ収納部の先端をコラプス時のステアリングコラムの収縮ストッパとし、前記制御ユニット装着部に装着された制御ユニットの収縮ストッパ側端面位置が収縮ストッパよりウォームホイール収納部側に設定されている
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 操舵トルクが伝達されるステアリングシャフトを内装するステアリングコラムと、前記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を備えた電動パワーステアリング装置であって、
前記減速ギヤボックスに制御ユニットが装着され、該制御ユニットは前記電動モータの駆動指令値を演算する指令値演算部を実装した制御基板と、前記指令値演算部からの駆動指令値に基づいて前記電動モータを駆動制御する発熱を伴うパワーモジュールを実装したパワーモジュール基板とを少なくとも含み、前記パワーモジュール基板が高熱伝導板部を介して前記減速ギヤボックスの制御ユニット装着面に装着され、
前記減速ギヤボックスは、前記電動モータの出力軸に連結されたウォームを収納するウォーム収納部と、前記ステアリングシャフトに連結されたウォームホイールを収納するウォームホイール収納部と、該ウォームホイール収納部のステアリングホイール側に連接して前記トルクセンサを収納し且つステアリングコラムと連結するトルクセンサ収納部とを少なくとも有し、
前記トルクセンサ収納部の先端をコラプス時のステアリングコラムの収縮ストッパとし、前記制御ユニット装着部に装着された制御ユニットの収縮ストッパ側端面位置が収縮ストッパよりウォームホイール収納部側に設定されている
ていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 前記減速ギヤボックスは高熱伝導性材料で構成されてい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。
- 前記減速ギヤボックスはアルミニューム、アルミニューム合金、マグネシウム及びマグネシウム合金の何れか1つをダイキャスト成形することにより構成されていることをと特徴とする請求項3に記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記制御ユニットは、前記減速ギヤボックスに直接装着されたパワーモジュール基板を囲繞すると共に、当該パワーモジュール基板に対して所定間隔を保って前記制御基板を保持する合成樹脂製フレームと、該合成樹脂製フレームを覆うカバーとを備え、前記カバーが前記減速ギヤボックスの制御ユニット装着部に取付けられていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記制御基板は、リレー、コンデンサ等の大型部品を上部側に配置して前記減速ギヤボックスにおける制御ユニット装着部の上部側空スペースを有効利用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。
- 前記減速ギヤボックスは、前記ウォーム収納部、ウォームホイール収納部及びトルクセンサ収納部の外周部に前記制御ユニットを装着する制御ユニット装着部が形成されている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。
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