JP5343950B2 - Electric power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、操舵トルクが伝達される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、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とを備えた電動パワーステアリング装置に関する。 The present invention provides a control unit including an electric motor that transmits a steering assist force to a steering shaft to which a steering torque is transmitted via a speed reduction mechanism in a speed reduction gear box, and a control board on which a control circuit that drives and controls the electric motor is mounted. And an electric power steering apparatus.
従来の電動パワーステアリング装置として、例えばラック軸が摺動自在に収容あるいは装着されるラックケース又は減速ギヤボックスの一部に電動モータが収容され、この電動モータを駆動制御する制御基板が収容されるハウジングがラックケース又は減速ギヤボックスに形成され、ハウジングの開口に対向する底部に形成された取付けボスに前記開口から挿入された制御基板が当接されると、電動モータからハウジング内に突設されたモータ側接続端子に制御基板に設けられた基板接続端子が互いに接触して電気的に接続される電動パワーステアリング装置が提案されており、電動モータと制御基板との間に電気的接続線を介挿することなく直付けすることにより、電動モータと制御基板との間で配線長を最短として電気ノイズが乗ることを防止することができるとともに、配線抵抗を少なくして電気的損失を低減することができる。 As a conventional electric power steering device, for example, an electric motor is accommodated in a rack case or a reduction gear box in which a rack shaft is slidably accommodated or mounted, and a control board for controlling driving of the electric motor is accommodated. The housing is formed in a rack case or a reduction gear box, and when the control board inserted from the opening is brought into contact with a mounting boss formed on the bottom facing the opening of the housing, the electric motor projects from the electric motor. There has been proposed an electric power steering device in which board connection terminals provided on the control board are in contact with each other and electrically connected to the motor side connection terminals, and an electric connection line is provided between the electric motor and the control board. By attaching directly without insertion, electrical noise is applied with the shortest wiring length between the electric motor and the control board. It is possible to prevent, it is possible to reduce electrical losses by reducing the wiring resistance.
しかし、電動モータを制御する制御基板にはステアリングシャフトに伝達されるトルクを検出するトルクセンサのトルク検出値を入力する必要があり、このトルクセンサは、通常ラックケース又は減速ギヤボックスより離れたステアリングホイール側に設置されており、このトルクセンサと制御基板との間に長い接続ケーブルを設ける必要があり、この接続ケーブルに電気ノイズが乗るとともに、電気抵抗が大きくなることで電気的損失が大きくなる。 However, it is necessary to input a torque detection value of a torque sensor that detects torque transmitted to the steering shaft to a control board that controls the electric motor. It is installed on the wheel side, and it is necessary to provide a long connection cable between this torque sensor and the control board. Electric noise is added to this connection cable, and electrical resistance increases, resulting in an increase in electrical loss. .
そこで、減速ギヤボックスの外周に取付け面を形成し、この取付け面に制御基板を組込んだ制御ユニットを装着する構造とし、減速ギヤボックスに内装したトルクセンサに接続されている複数の外部接続端子を、トルクセンサを収納している位置と連通して取付け面で開口するように設けた開口部から外部に突出させ、取付け面に装着する制御ユニットの制御基板に設けた複数のスルーホールに挿通し、両者を半田付けすることで電気的に直接接続する構造とし、制御基板とトルクセンサとの間の接続距離を最短として両者間の電気ノイズ、電気的損失を防止する電動パワーステアリング装置も開発されている(例えば特許文献1参照)。 Therefore, a mounting surface is formed on the outer periphery of the reduction gear box, and a control unit incorporating a control board is mounted on the mounting surface, and a plurality of external connection terminals connected to a torque sensor built in the reduction gear box. Projecting to the outside from the opening provided so as to open at the mounting surface in communication with the position where the torque sensor is housed, and inserted into a plurality of through holes provided on the control board of the control unit mounted on the mounting surface In addition, we have developed an electric power steering device that has a structure in which both are electrically connected by soldering, and the connection distance between the control board and the torque sensor is minimized to prevent electrical noise and electrical loss between the two. (For example, refer to Patent Document 1).
しかし、上述したように、制御ユニットが装着される減速ギヤボックスの取付け面に、トルクセンサを収納している位置と連通する開口部を設け、この開口部から制御基板に接続するトルクセンサの外部接続端子を突出させて制御基板のスルーホールに接続する構造とすると、減速ギヤボックスの取付け面と制御ユニットの装着面との間の隙間から導電性異物が侵入してトルクセンサの何れかの外部接続端子同士に接触し、トルクセンサが誤ったトルク検出値を出力して電動モータが誤った駆動制御を行なうおそれがある。 However, as described above, the mounting surface of the reduction gear box to which the control unit is mounted is provided with an opening communicating with the position where the torque sensor is accommodated, and the outside of the torque sensor connected to the control board from this opening. If the connection terminal is protruded and connected to the through hole of the control board, conductive foreign matter enters from the gap between the reduction gearbox mounting surface and the control unit mounting surface, and is connected to any external part of the torque sensor. There is a possibility that the connection terminals come into contact with each other, the torque sensor outputs an erroneous torque detection value, and the electric motor performs erroneous drive control.
ここで、減速ギヤボックスの取付け面と制御ユニットの装着面との間に隙間が生じないように取付け面及び装着面を高精度の面に形成することは製造コストの面で困難である。
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、ギヤボックス取付け面からトルクセンサの外部接続端子を外部に突出させて制御ユニットの制御基板に接続し、ギヤボックス取付け面及び制御ユニットとを対向させる構造としても、トルクセンサの検出動作に悪影響を与える導電性異物等の侵入を安価な構造で確実に防止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。
Here, it is difficult in terms of manufacturing cost to form the mounting surface and the mounting surface with high accuracy so that there is no gap between the mounting surface of the reduction gear box and the mounting surface of the control unit.
Therefore, the present invention has been made paying attention to the unsolved problems of the above-described conventional example, projecting the external connection terminal of the torque sensor from the gear box mounting surface to the outside, and connecting it to the control board of the control unit, To provide an electric power steering device that can reliably prevent intrusion of conductive foreign matters and the like that adversely affect the detection operation of a torque sensor with an inexpensive structure even when the gear box mounting surface and the control unit are opposed to each other. It is an object.
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回路を実装した制御基板を含む制御ユニットとを備え、前記減速ギヤボックスの外周に形成したギヤボックス取付け面に、前記制御ユニットの前記制御基板を収容するカバーのカバー板部を近接させて該制御ユニットを装着するとともに、前記減速ギヤボックスに内装したトルクセンサに接続している複数の外部接続端子を前記ギヤボックス取付け面に形成した開口部から突出させ、これら複数の外部接続端子の夫々を前記カバー板部に形成した切欠き部に通過させ、前記制御基板に設けた複数の基板側端子に電気的に直接接続してなる電動パワーステアリング装置において、前記ギヤボックス取付け面の前記開口部の周縁にギヤボックス側傾斜面を形成し、前記制御ユニットの前記カバー板部から外側に膨出するカバー段差部を形成し、このカバー段差部の先端部に前記切欠き部を形成し、前記制御ユニットを装着するために前記ギヤボックス取付け面に前記カバー板部を近接させた際に、前記カバー段差部の外周は、前記開口部を囲みながら前記ギヤボックス側傾斜面に面接触するカバー側傾斜面として形成されているとともに、前記ギヤボックス取付け面が下方を向くように前記減速ギヤボックスを配置し、前記ギヤボックス取付け面の下部に制御ユニットを装着した際に、前記ギヤボックス側傾斜面及び前記カバー側傾斜面が、前記開口部及び前記切欠き部を通過している前記複数の外部接続端子に向けて上り傾斜を付けて延在している。
この請求項1の発明によると、ギヤボックス取付け面が下方を向くように減速ギヤボックスを配置し、ギヤボックス取付け面の下部に制御ユニットを装着した際に、ギヤボックス側傾斜面及びカバー側傾斜面は、開口部及び切欠き部を通過している複数の外部接続端子に向けて上り傾斜を付けて延在していることから、ギヤボックス取付け面に付着した水滴が開口部内部へ流れ込むのを阻止することができる。
In order to achieve the above object, an electric power steering apparatus according to claim 1 of the present invention is an electric motor that transmits a steering assist force to a steering shaft to which a steering torque is transmitted via a reduction mechanism in a reduction gear box. And a control unit including a control board on which a control circuit for driving and controlling the electric motor is mounted, and a cover for housing the control board of the control unit on a gear box mounting surface formed on the outer periphery of the reduction gear box And mounting the control unit with the cover plate portion close to each other, and projecting a plurality of external connection terminals connected to the torque sensor built in the reduction gear box from the opening formed in the gear box mounting surface, Each of the plurality of external connection terminals is passed through a notch formed in the cover plate and provided on the control board. In the electric power steering apparatus that is electrically connected directly to a plurality of board side terminals, a gear box side inclined surface is formed on the periphery of the opening of the gear box mounting surface, and the cover plate portion of the control unit A cover step portion that bulges outward is formed, the notch portion is formed at the tip of the cover step portion, and the cover plate portion is brought close to the gear box mounting surface for mounting the control unit. In this case, the outer periphery of the cover step portion is formed as a cover-side inclined surface that is in surface contact with the gear box-side inclined surface while surrounding the opening, and the gear box mounting surface faces downward. When a reduction gearbox is placed and the control unit is mounted below the gearbox mounting surface, the gearbox side inclined surface and the cover side inclined surface Face, extends with a inclined upward toward the plurality of external connection terminals passing through the opening and the notch.
According to the first aspect of the present invention, when the reduction gear box is arranged so that the gear box mounting surface faces downward, and the control unit is mounted below the gear box mounting surface, the gear box side inclined surface and the cover side inclined surface are arranged. Since the surface extends with an upward slope toward the plurality of external connection terminals passing through the opening and the notch, water droplets adhering to the gearbox mounting surface flow into the opening. Can be prevented.
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、前記ギヤボックス側傾斜面が、前記開口部の周縁に形成した面取り部であり、前記カバー側傾斜面が、前記面取り部に面接触する平坦な面で形成されている。
これら請求項1、2の発明によると、減速ギヤボックスの外周側で発生した導電性異物の侵入が遮断される。また、大きな異物(例えばネジ、小石など)が開口部側に入り込もうとするのを防止することができる。
According to a second aspect of the present invention, in the electric power steering apparatus according to the first aspect, the gear box side inclined surface is a chamfered portion formed on a peripheral edge of the opening, and the cover side inclined surface is It is formed with a flat surface in surface contact with the chamfered portion.
According to the first and second aspects of the present invention, intrusion of conductive foreign matter generated on the outer peripheral side of the reduction gear box is blocked. Further, it is possible to prevent a large foreign object (for example, a screw, a pebble, etc.) from entering the opening side.
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、前記ギヤボックス側傾斜面と前記カバー側傾斜面との間に、板状のシール部材、或いはパッキンが介在されている。
この発明によると、水分に対するシール性が向上するとともに、さらに導電性異物等の侵入を防止することができる。
According to a third aspect of the present invention, in the electric power steering apparatus according to the first or second aspect, a plate-shaped sealing member or packing is interposed between the gear box side inclined surface and the cover side inclined surface. Has been.
According to the present invention, the sealing performance against moisture can be improved, and further the invasion of conductive foreign matters can be prevented.
本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、制御ユニットを装着するためにギヤボックス取付け面にカバー板部を近接させた際に、開口部の周囲に形成したギヤボックス側傾斜面と、制御ユニットのカバー板部に形成したカバー側傾斜面とが開口部を囲みながら面接触するので、導電性異物や、大きな異物の侵入を安価な構造で確実に防止することができる。 According to the electric power steering apparatus of the present invention, when the cover plate portion is brought close to the gear box mounting surface for mounting the control unit, the gear box side inclined surface formed around the opening portion, the control unit Since the cover-side inclined surface formed on the cover plate portion is in surface contact with the opening while surrounding the opening, it is possible to reliably prevent intrusion of conductive foreign matters or large foreign matters with an inexpensive structure.
以下、本発明を実施するための最良の形態(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を車両前方から示した斜視図である。
図1の符号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電動モータ5が配設されている。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing an electric power steering apparatus according to the present invention from the front of a vehicle.
Reference numeral 1 in FIG. 1 denotes a column-type electric power steering device. A reduction gear box 4 is connected to a steering column 3 that rotatably houses a steering shaft 2 connected to a steering wheel (not shown). The reduction gear box 4 is provided with an electric motor 5 whose axial direction is extended in a direction perpendicular to the axial direction of the steering column 3.
ステアリングコラム3は、内管3a及び外管3bの2重管構造となっている。そして、ステアリングコラム3の内管3a及び減速ギヤボックス4が、アッパ取付けブラケット6及びロア取付けブラケット7によって車体側に取付けられている。
ロア取付けブラケット7は、車体側部材に取付けられる取付け板部7aと、この取付け板部7aの下面から左右方向に所定間隔を保って平行に延長する一対の支持板部7bとで形成されている。そして、支持板部7bの下端が、減速ギヤボックス4の車体前方側に一体形成された支持部4bに枢軸7cを介して回動自在に連結されている。
The steering column 3 has a double tube structure of an
The lower mounting bracket 7 is formed of a
アッパ取付けブラケット6は、一対のフランジ6aと、これらフランジ6aの下端に固定されて左右(車幅)方向に離間している1対の支持板部6cと、これら一対の支持板部6cに形成されたステアリングコラム3の外管3bを支持するチルト機構6dとを備えている。フランジ6aにはスリット6a1が形成されており、このスリット6a1に離脱用カプセル6bが嵌め込まれている。この離脱用カプセル6bにはボルト貫通孔6b1が形成されており、離脱用カプセル6bの下方からボルト貫通孔6b1に貫通した固定ボルト(不図示)を車体側部材(不図示)にねじ込むことで、フランジ6aが車体側部材に取付けられている。
The upper mounting bracket 6 is formed on a pair of
そして、チルト機構6dのチルトレバー6gを回動させ、外管3bの支持状態を解除することにより、ステアリングコラム3をロア取付けブラケット7の枢軸7cを中心として上下にチルト位置調整可能とされている。
ステアリングシャフト2は、図2に示すように、上端がステアリングホイールに連結される入力軸2aと、この入力軸2aの下端でトーションバー2bを介して連結されたトーションバー2bを覆う出力軸2cとで構成されている。
Then, by tilting the
As shown in FIG. 2, the steering shaft 2 has an
減速ギヤボックス4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4は、図2に示すように、電動モータ5の出力軸(不図示)に連接されたウォーム11を収納するウォーム収納部12と、このウォーム収納部12の下側にその中心軸と直交する中心軸を有しウォーム11に噛合するウォームホイール13を収納するウォームホイール収納部14と、このウォームホイール収納部14の車体後方側に一体に同軸的に連結されたトルクセンサ15を収納するトルクセンサ収納部16と、ウォーム収納部12の開放端面に形成された電動モータ5を取付けるモータ取付け部17と、トルクセンサ収納部16の車体後端に形成された筒状のコラム取付け部18と、ウォーム収納部12とウォームホイール収納部14の一部に跨がって形成された制御ユニット19を装着する制御ユニット装着部20とを備えている。そして、減速ギヤボックス4のコラム取付け部18に、ステアリングコラム3の車体前端部が外嵌されて連結されている。
The reduction gear box 4 is formed by die-casting, for example, any one of materials having high thermal conductivity, such as aluminum, aluminum alloy, magnesium, and magnesium alloy. As shown in FIG. 2, the reduction gear box 4 includes a
ここで、トルクセンサ15は、図2に示すように、ステアリングシャフト2の入力軸2a及び出力軸2c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2に伝達された操舵トルクを一対の検出コイル15a,15bで検出するように構成され、これら一対の検出コイル15a,15bの巻き始め及び巻き終わりに夫々ステアリングコラム3の中心軸と直交する方向に平行に外部に突出する外部接続端子15c,15d及び15e,15fが接続され、これら外部接続端子15c〜15fの突出部が中央部でステアリングコラム3の中心軸と平行に折り曲げられてL字状に形成されている。
Here, as shown in FIG. 2, the
電動モータ5は、図1に示すように、その取付けフランジ5bに近い位置における制御ユニット装着部20に装着された制御ユニット19に近接対向する位置に接続端子(不図示)が形成されている。そして、具体的には示さないが、接続端子の夫々は、底部中央にアーマチュア挿通孔を有する合成樹脂製のブラシ支持体内に互いに絶縁されて配設され、2組のブラシに個別に接続された円弧状の接続端子の互いに対向する一端に一体に形成されている。
As shown in FIG. 1, the electric motor 5 has a connection terminal (not shown) at a position close to and facing the
減速ギヤボックス4に形成された制御ユニット装着部20は、図3に示すように、ウォーム収納部12とその下側のウォームホイール収納部14の上部側とで形成した平坦取付け面20aと、トルクセンサ収納部16の上面に形成され、平坦取付け面20aに直交しているユニット装着面20bとで左右方向から見てL字状に形成されている。
制御ユニット装着部20のユニット装着面20bの左右方向の中央部には、トルクセンサ15を収納しているトルクセンサ収納部16の内部空間に連通する開口部20dが形成されており、この開口部20dを通過してトルクセンサ15の外部接続端子15c〜15fがユニット装着面20bの上方に突出して設けられている。
As shown in FIG. 3, the control
An
また、モータ取付け部17の車両後端面にも、平坦取付け面20aと平行でこの平坦取付け面20aより車両後方側の位置に幅狭のフレーム取付け面20cが形成されている。
ここで、制御ユニット装着部20のユニット装着面20bは、図4に示すように、開口部20dを囲んで左右方向(車幅方向)に位置する第1ユニット装着面20b1及び第2ユニット装着面20b2と、図5に示すように、平坦取付け面20aから離間した位置で第1及び第2ユニット装着面20b1,20b2に連続して形成された第3ユニット装着面20b3とで構成されており、これら第1〜第3ユニット装着面20b1〜20b3の開口部20d側の縁部には、所定の傾斜角度で平面状に延在する面取り部33が形成されている。このように、開口部20aを囲むユニット装着面20bの車幅方向の2方向及び車両後方側の1方向の縁部に、面取り部33が形成されている。
Further, a
Here, as shown in FIG. 4, the
一方、制御ユニット装着部20に装着される制御ユニット19は、図6に示すように、放熱プレート21と、パワー基板22と、長方形枠状のフレーム23と、制御基板24と、カバー26とを備えている。
放熱プレート21は、制御ユニット装着部20の平坦取付け面20aに放熱グリースを介して直接固定される。パワー基板22は、電動モータ5を駆動制御する電界効果トランジスタ等のパワースイッチング素子で構成されるHブリッジ回路やこのHブリッジ回路のパワースイッチング素子を駆動するパルス幅変調回路等の集積回路22a,22bが実装される。
On the other hand, as shown in FIG. 6, the
The
制御基板24は、フレーム23の正面に取付けられ、トルクセンサ15の外部接続端子15c〜15fを直接挿通するスルーホール24a〜24dが穿設され、トルクセンサ15からのトルク検出値や図示しない車速センサからの車速検出値に基づいて操舵補助電流指令値を算出し、この操舵補助電流指令値と電動モータ5に出力するモータ電流の検出値とに基づいて電流フィードバック制御を行ってパワー基板22のパルス幅変調回路への電圧指令値を算出することにより、電動モータ5で発生させる操舵補助力を制御するマイクロコントロールユニット(MCU)やその周辺機器等のほか、コンデンサ、コイル、リレー等のディスクリート部品24eが実装される。
The
フレーム23はパワー基板22を囲繞する部材であって、長方形枠状のフレーム本体23aと、このフレーム本体23aの左端に形成され、減速ギヤボックス4のフレーム取付け面に固定される取付け板部23bと、この取付け板部23b上に固定され電動モータ5の接続端子に電気的に接続する端子台23cと、フレーム本体23aの右端に固定された雌型コネクタ45とを備えている。雌型コネクタ45は、図示しないがバッテリに電源用雄型コネクタを介して接続される電源コネクタ45aと、車体の各部の制御機器とのデータの授受を行うCANなどのネットワークに接続する信号コネクタ45bとを備えている。パワー基板22及び制御基板24は、接続端子22cを介して接続されている。
The
カバー26は、電磁波遮断、内部部品の保護が可能な金属製の部材であり、図6に示すように、制御基板24を覆う矩形状の第1板部27と、この第1板部27の長尺方向の縁部から直交して延在している第2及び第3板部28,29と、第1板部27の短尺方向の縁部から第2及び第3板部28,29と同一方向に延在している第4及び第5板部30,31と、第2板部28、第4及び第5板部30,31の端部からカバー外方に直交する方向に形成されているネジ挿通孔を有する複数の固定片32とを備えている。また、第4板部30には、雌型コネクタ45の外周を囲む切欠き30aが形成されている。
第2板部28の長手方向中央には、門形状に切り欠いた切欠き部28aが形成されている。
The
At the center in the longitudinal direction of the
図7及び図8は、前述した切欠き部28aの周縁形状を詳細に示したものであり、切欠き28aの周縁には、カバー26の外側に突出する段差部34が形成されている。
すなわち、図7に示すように、第2板部28の長手方向の両側から外側に突出している段差部34は、所定の傾斜角度を付けて外側に突出している傾斜板部35a、36aと、傾斜板部35a,36aの先端から第2板部28と平行に延在して切欠き部28aを形成する端板部35b,36bとで構成されている。
また、図8に示すように、第1板部27側から外側に突出している段差部34は、所定の傾斜角度を付けて外側に突出している傾斜板部37aと、傾斜板部37aの先端から第2板部28と平行に延在して切欠き部28aを形成する端板部37bとで構成されている。
7 and 8 show in detail the peripheral shape of the
That is, as shown in FIG. 7, the stepped
Further, as shown in FIG. 8, the stepped
そして、制御ユニット19の放熱プレート21及びフレーム23を減速ギヤボックス4の制御ユニット装着部20に固定し、減速ギヤボックス4の制御ユニット装着部20の開口部20dから突出したトルクセンサ15の外部接続端子15c〜15f(図3参照)を制御ユニット19の制御基板24のスルーホール24a〜24d(図6参照)に直接挿通して半田付けした後、カバー26も制御ユニット装着部20に固定することで、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が装着される。また、フレーム23の取付け板部23bに固定されている端子台23cと、電動モータ5の接続端子とを電気的に接続する。なお、電気的に接続された端子台23c及び電動モータ5の接続端子は、図1の符号27で示す合成樹脂製の端子カバーで覆われている。
なお、本発明のギヤボックス取付け面がユニット装着面20bに対応し、本発明のカバー板部が第2板部28に対応し、本発明のギヤボックス側傾斜面が面取り部33に対応し、本発明のカバー段差部が段差部34に対応し、本発明のカバー側傾斜面が傾斜板部35a,36a,37aに対応している。
Then, the
The gearbox mounting surface of the present invention corresponds to the
次に、上記実施形態の動作を説明する。
車体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22及び制御基板24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22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。
このため、電動モータ5からステアリングホイールの操舵トルクに応じた操舵補助力が発生され、この操舵補助力がウォーム11及びウォームホイール13を介してステアリングシャフト2の出力に伝達されることにより、ステアリングホイールを軽い操舵力で操舵することができる。
Next, the operation of the above embodiment will be described.
When power is supplied from the battery to the
Therefore, a steering assist force corresponding to the steering torque of the steering wheel is generated from the electric motor 5, and this steering assist force is transmitted to the output of the steering shaft 2 via the worm 11 and the
ここで、本実施形態によると、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を装着するためにカバー26の第2板部28がユニット装着面20bに対向すると、図9示すように、制御ユニット19のカバー26(第2板部28)の切欠き28aの周縁に形成した段差部34の傾斜板部35a、36aが、開口部20dを囲っている第1及び第2ユニット装着面20b1,20b2の縁部に形成した面取り部33に面接触し、図10に示すように、カバー26(第1板部27側)の切欠き28aの周縁に形成した段差部34の傾斜板部37aが、第3ユニット装着面20b3の縁部に形成した面取り部33に面接触する。
Here, according to the present embodiment, when the
開口部20dにはトルクセンサ15の外部接続端子15c〜15fが通過しており、減速ギヤボックス4の外周側で発生した導電性異物が外部接続端子15c〜15fを配置している開口部20d側に侵入しようとしても、カバー26の段差部34の傾斜板部35a、36a,37aが、開口部20dの周縁の面取り部33に面接触により密着しているので、その侵入が遮断される。
したがって、トルクセンサ15の複数の外部接続端子15c〜15fのいずれかの対同士に導電性異物が接触することがなく、トルクセンサ15は正常なトルク検出値を出力して電動モータ5の正常な駆動制御を行なうことができる。
The
Accordingly, the conductive foreign matter does not contact any pair of the plurality of
また、カバー26の段差部34の傾斜板部35a、36a,37aが、開口部20dの周縁の面取り部33に面接触により密着することで、大きな異物(例えばネジ、小石など)が開口部20d側に入り込もうとするのを防止することができる。
さらに、制御ユニット19のカバー26の段差部34の傾斜板部35a、36a,37aが、制御ユニット装着部20の開口部20aを囲むユニット装着面20bの面取り部33に3方向(車幅方向の2方向及び車両後方側の1方向)から密着しているので、減速ギヤボックス4の制御ユニット装着部20に対するカバー26の位置ずれを防止することができるとともに、制御ユニット19の組付け性も容易に行なうことができる。
Further, the
Further, the
ここで、上記実施形態では減速ギヤボックス4の制御ユニット装着部20の上部に制御ユニット19を装着した電動パワーステアリング装置について説明したが、制御ユニット装着部20が下方を向くように減速ギヤボックス4を配置し、制御ユニット装着部20の下部に制御ユニット19を装着した構造とすると、図11及び図12に示すように、ユニット装着面20bに付着した水滴が開口部20dに向けて流れ込もうとしても、カバー26の傾斜板部35a、36a,37a及びユニット装着面20bの面取り部33が、開口部20d及び切欠き部28aを通過している外部接続端子15c〜15fに向けて上り傾斜を付けて当接しているので、開口部20d内部へ水滴が流れ込むのを阻止することができる。
Here, in the above embodiment, the electric power steering apparatus in which the
ここで、図13から図15は、本発明に係る他の実施形態を示すものである。
本実施形態は、制御ユニット19のカバー26の段差部34と開口部20dの周縁との間にシール部材38が介在されている。
このシール部材38は、柔軟な発泡樹脂材、合成ゴムなどの弾性材で形成されており、図13に示すように、平面視コ字状に形成された板状のシール本体38aと、シール本体38aの内側から厚さ方向の同一方向に傾斜して形成された板状のシール部38bとで構成されている。
Here, FIG. 13 to FIG. 15 show other embodiments according to the present invention.
In the present embodiment, a
The
そして、図14に示すように、開口部20dを囲って形成した第1及び第2ユニット装着面20b1,20b2にシール本体38aを当接し、第1及び第2ユニット装着面20b1,20b2の縁部に形成した面取り部33にシール部38bを当接するとともに、図15に示すように、第3ユニット装着面20b3にシール本体38aを当接し、第3ユニット装着面20b3の縁部に形成した面取り部33にシール部38bを当接してシール部材38を配置し、このシール部材38にカバー26の段差部34の傾斜板部35a、36a,37aを当接することで、カバー26の段差部34と開口部20dの周縁との間にシール部材36が介在される。
Then, as shown in FIG. 14, the
本実施形態によると、カバー26の段差部34の傾斜板部35a、36a,37aと開口部20dの周縁の面取り部33との間にシール部材38を介在させることでシール性を高めることができるとともに、減速ギヤボックス4の外周側で発生した導電性異物の侵入を遮断し、大きな異物が開口部20d側に入り込むのを防止することができる。
また、制御ユニット装着部20が下方を向くように減速ギヤボックス4を配置し、制御ユニット装着部20の下部に制御ユニット19を装着した構造にし、ユニット装着面20bに付着した水滴が開口部20dに向けて流れ込もうとしても、カバー26の傾斜板部35a、36a,37a及びユニット装着面20bの面取り部33が、開口部20d及び切欠き部28aを通過している外部接続端子15c〜15fに向けて上り傾斜を付けて当接しているので、開口部20d内部へ水滴が流れ込むのを確実に防止することができる。
According to the present embodiment, the sealing performance can be improved by interposing the sealing
Further, the reduction gear box 4 is arranged so that the control
なお、本実施形態では、制御ユニット19のカバー26の段差部34と開口部20dの周縁との間にシール部材38が介在されているが、シート状のパッキン材を介在しても同様の効果を奏することができる。また、制御ユニット19のカバー26の段差部34と開口部20dの周縁との間に、液状硬化性のシール材やグリース等の油性ゲルを介在しても同様の効果を奏することができる。
また、上述した実施形態においては、電動モータ5、制御ユニット19及び雌型コネクタ45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。
In this embodiment, the
In the above-described embodiment, the case where the electric motor 5, the
また、上記実施形態においては、電動モータ5としてブラシモータを適用した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、ブラシレスモータを適用するようにしてもよく、この場合には、接続端子5c,5dを各相の励磁コイルの給電側に接続すると共に、パワー基板23にブラシレスモータを駆動する例えば電界効果トランジスタ(FET)を有するインバータ回路及びインバータ回路の電界効果トランジスタのゲートをパルス幅変調信号で駆動するゲート駆動回路とを実装すればよい。
Moreover, in the said embodiment, although the case where a brush motor was applied as the electric motor 5 was demonstrated, it is not limited to this, You may make it apply a brushless motor, In this case, a connection terminal 5c and 5d are connected to the power supply side of the excitation coil of each phase, and, for example, an inverter circuit having a field effect transistor (FET) for driving a brushless motor on the
さらに、上記実施形態においては、本発明を右ハンドル車に適用した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、左ハンドル車に適用する場合には、減速ギヤボックス4、電動モータ5及び制御ユニット19の配置をステアリングコラム3の中心軸を通る垂直面を挟んで面対称に即ち制御ユニット19の右側に電動モータ5を配置し、制御ユニット19の雌型コネクタ45及び端子台24cを左側に配置すればよく、さらには電動モータ5を車両外側に、雌型コネクタ45及び端子台24cを車両内側に配置するようにしてもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a right-hand drive vehicle has been described. However, the present invention is not limited to this, and when applied to a left-hand drive vehicle, the reduction gear box 4 and the electric motor 5 The
1…電動パワーステアリング装置、2a…入力軸、2b…トーションバー、2c…出力軸、3…ステアリングコラム、3a…内管、3b…外管、4…減速ギヤボックス、4b…支持部、5…電動モータ、5b…フランジ、6…アッパ取付けブラケット、6a…フランジ、6a1…スリット、6b…離脱用カプセル、6b1…ボルト貫通孔、6c…支持板部、6d…チルト機構、6g…チルトレバー、7…ロア取付けブラケット、7a…取付け板部、7b…支持板部、7c…枢軸、11…ウォーム、12…ウォーム収納部、13…ウォームホイール、14…ウォームホイール収納部、15…トルクセンサ、15a,15b…検出コイル、15c〜15f…外部接続端子、16…トルクセンサ収納部、17…モータ取付け部、18…コラム取付け部、19…制御ユニット、20…制御ユニット装着部、20a…平坦取付け面、20b…ユニット装着面(ギヤボックス取付け面)、20b1…第1ユニット装着面、20b2…第2ユニット装着面、20b3…第3ユニット装着面、20c…フレーム取付け面、20d…開口部、21…放熱プレート、22…パワー基板、22a,22b…集積回路、22c…接続端子、23…フレーム、23a…フレーム本体、23b…取付け板部、23c…端子台、24…制御基板、24a〜24d…スルーホール、24e…ディスクリート部品、26…カバー、27…第1板部、28…第2板部(カバー板部)、28a…切欠き部、29…第3板部、28a…切欠き部、30…第4板部、31…第5板部、32…固定片、33…面取り部、34…段差部、35a,36a,37a…傾斜板部、35b,36b,37b…端板部、38…シール部材、38a…シール本体、38b…シール部、45…雌型コネクタ、45a…電源コネクタ、45b…信号コネクタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power steering device, 2a ... Input shaft, 2b ... Torsion bar, 2c ... Output shaft, 3 ... Steering column, 3a ... Inner tube, 3b ... Outer tube, 4 ... Reduction gear box, 4b ... Support part, 5 ... Electric motor, 5b ... flange, 6 ... upper mounting bracket, 6a ... flange, 6a1 ... slit, 6b ... release capsule, 6b1 ... bolt through-hole, 6c ... support plate, 6d ... tilt mechanism, 6g ... tilt lever, 7 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Lower mounting bracket, 7a ... Mounting plate part, 7b ... Supporting plate part, 7c ... Pivot, 11 ... Worm, 12 ... Worm storage part, 13 ... Worm wheel, 14 ... Worm wheel storage part, 15 ... Torque sensor, 15a, 15b ... Detection coil, 15c-15f ... External connection terminal, 16 ... Torque sensor housing, 17 ... Motor mounting, 18 ... Column mounting , 19 ... control unit, 20 ... control unit mounting portion, 20a ... flat mounting surface, 20b ... unit mounting surface (gearbox mounting surface), 20b1 ... first unit mounting surface, 20b2 ... second unit mounting surface, 20b3 ... first 3 unit mounting surface, 20c ... frame mounting surface, 20d ... opening, 21 ... heat dissipation plate, 22 ... power substrate, 22a, 22b ... integrated circuit, 22c ... connection terminal, 23 ... frame, 23a ... frame body, 23b ... installation Plate part, 23c ... Terminal block, 24 ... Control board, 24a-24d ... Through hole, 24e ... Discrete parts, 26 ... Cover, 27 ... First plate part, 28 ... Second plate part (cover plate part), 28a ... Notch, 29 ... third plate, 28a ... notch, 30 ... fourth plate, 31 ... fifth plate, 32 ... fixed piece, 33 ... chamfer, 34 ...
Claims (3)
前記ギヤボックス取付け面の前記開口部の周縁にギヤボックス側傾斜面を形成し、
前記制御ユニットの前記カバー板部から外側に膨出するカバー段差部を形成し、このカバー段差部の先端部に前記切欠き部を形成し、
前記制御ユニットを装着するために前記ギヤボックス取付け面に前記カバー板部を近接させた際に、前記カバー段差部の外周は、前記開口部を囲みながら前記ギヤボックス側傾斜面に面接触するカバー側傾斜面として形成されているとともに、
前記ギヤボックス取付け面が下方を向くように前記減速ギヤボックスを配置し、前記ギヤボックス取付け面の下部に制御ユニットを装着した際に、前記ギヤボックス側傾斜面及び前記カバー側傾斜面が、前記開口部及び前記切欠き部を通過している前記複数の外部接続端子に向けて上り傾斜を付けて延在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。 An electric motor for transmitting a steering assist force to a steering shaft to which a steering torque is transmitted via a speed reduction mechanism in a speed reduction gear box, and a control unit including a control board on which a control circuit for driving and controlling the electric motor is mounted The control unit is mounted on the gear box mounting surface formed on the outer periphery of the reduction gear box with the cover plate portion of the cover for housing the control board close thereto, and the control unit is mounted in the reduction gear box. Projecting a plurality of external connection terminals connected to the torque sensor from an opening formed in the gearbox mounting surface, and passing each of the plurality of external connection terminals through a notch formed in the cover plate part, In the electric power steering apparatus that is electrically connected directly to a plurality of board side terminals provided on the control board,
Forming a gear box side inclined surface at the periphery of the opening of the gear box mounting surface;
Forming a cover stepped portion that bulges outward from the cover plate portion of the control unit, forming the notch at the tip of the cover stepped portion,
When the cover plate portion is brought close to the gear box mounting surface for mounting the control unit, the outer periphery of the cover step portion is in contact with the gear box-side inclined surface while surrounding the opening. While being formed as a side inclined surface ,
When the speed reduction gear box is arranged so that the gear box mounting surface faces downward, and the control unit is mounted on the lower part of the gear box mounting surface, the gear box side inclined surface and the cover side inclined surface are An electric power steering device, wherein the electric power steering device extends upwardly toward the plurality of external connection terminals passing through the opening and the notch .
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