KR100814053B1 - 전동 파워 스티어링 장치 - Google Patents

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KR100814053B1
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rack
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brushless motor
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아키라 오니시
다카시 후와
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가부시키가이샤 제이텍트
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Abstract

본 발명은 차량 탑재성이 양호한 전동 파워 스티어링 장치를 제공한다. 전동 파워 스티어링 장치(1)는, 왕복 운동하도록 구성된 랙 샤프트(20)와, 랙 샤프트(20)를 수용하는 랙 하우징(10)과, 볼 나사 기구(30)를 개재하여, 랙 샤프트(20)의 외주측에 동일축 상에 배치된 슬리브(41)와, 슬리브(41)를 회전시키도록 구성된 대략 원통형을 이루는 브러시리스 모터(40)와, 브러시리스 모터(40)의 회전각을 검출하도록 구성된 회전각 센서(50)로 이루어진다. 그리고, 랙 하우징(10)에는, 브러시리스 모터(40)에 전력을 공급하기 위한 파워 커넥터(42)와 회전각 센서(50)의 검출 신호를 출력하기 위한 센서 커넥터(52)가 설치되어 있다. 파워 커넥터(42) 및 상기 센서 커넥터(52)는, 브러시리스 모터(40)에 대해서 랙 샤프트(20)의 축방향에 있어서 동일한 측에 간격을 두고 배치되어 있다.
스티어링, 회전각 센서, 랙 하우징, 브러시리스 모터, 파워 커넥터, 랙 샤프트, 슬리브

Description

전동 파워 스티어링 장치{ELECTRIC POWER STEERING DEVICE}
본 발명은, 랙 샤프트(rack shaft)의 외주측에 동일축 상에 배치된 브러시리스 모터(brushless motor)를 구비한 전동 파워 스티어링 장치에 관한 것이다.
종래로부터, 예를 들면, 랙 샤프트의 외주측에 동일축 상에 배치된 브러시리스 모터를 구비한 전동 파워 스티어링 장치가 있다.
브러시리스 모터는 기계적 전기 접점을 배제할 수 있으므로, 그 내구성이나 신뢰성이 뛰어나다. 또한, 스무스한 모터 회전을 실현하려면, 그 회전각에 따른 적절한 타이밍에 모터 코일에 전기를 흐르게 할 필요가 있다.
그러므로, 상기 브러시리스 모터에서는, 일반적으로, 그 회전각을 검지하기 위한 회전각 센서가 필요하게 된다(예를 들면, 일본국 특개 2003-158856호 공보 참조).
그러나, 상기 종래의 전동 파워 스티어링 장치에서는, 다음과 같은 문제가 있다. 즉, 상기 브러시리스 모터에 구동 전력을 공급하기 위한 전력 단자를 수용하는 파워 커넥터에 더하여, 상기 회전각 센서의 검출 신호를 출력하기 위한 출력 단자를 수용한 센서 커넥터를 설치할 필요가 있다.
예를 들면, 일본국 특개 2003-158856호 공보에 기재된 전동 파워 스티어링 장치와 같이, 상기 브러시리스 모터의 축 방향의 양측에 상기 파워 커넥터와 상기 센서 커넥터를 배치할 경우에는, 상기 랙 샤프트를 따라 축방향으로 길게 차량측의 탑재(搭載) 스페이스를 확보할 필요가 있다.
그러므로, 상기 랙 샤프트를 따라 축방향으로 긴 탑재 스페이스를 확보할 수 없는 차량에 대해서는, 상기와 같이 구성된 전동 파워 스티어링 장치를 탑재하는 것이 곤란했다.
본 발명은, 이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 차량 탑재성이 양호한 전동 파워 스티어링 장치를 제공하고자 하는 것이다.
제1 실시예의 발명은, 스티어링 피니언(steering pinion)과 결합되고, 상기 스티어링 피니언의 회전 운동에 종동하여 왕복 운동하도록 구성된 랙 샤프트(rack shaft)와,
제1 랙 하우징과, 상기 제1 랙 하우징과 축방향으로 연결되는 제2 랙 하우징으로 구성되고, 상기 랙 샤프트를 이동 가능하게 수용하는 랙 하우징(rack housing)과,
상기 랙 샤프트의 외주측에 형성한 볼 나사 기구(ball screw mechanism)를 개재하여, 상기 랙 샤프트의 외주측에 동일축 상에 배치된, 원통형을 이루는 슬리브(sleeve)와,
상기 제1 랙 하우징 내에 수용되고, 상기 슬리브와의 사이에 동일 축 상에 배치되어 있으며, 상기 슬리브를 회전시키도록 구성된, 원통형을 이루는 브러시리스 모터(brushless motor)와,
상기 제1 랙 하우징 내에 수용되고, 상기 브러시리스 모터의 회전각을 검출하도록 구성된 회전각 센서
를 구비하고,
상기 제1 랙 하우징에는, 상기 브러시리스 모터에 전력을 공급하기 위한 전력 단자를 수용한 파워 커넥터(power connector)와, 상기 회전각 센서의 검출 신호를 출력하는 출력 단자를 수용한 센서 커넥터(sensor connector)가 설치되어 있고,
상기 파워 커넥터 및 상기 센서 커넥터는, 상기 파워 커넥터 및 상기 센서 커넥터의 배선 작업을 상기 제1 랙 하우징의 상기 제2 랙 하우징 쪽으로 개설된 개구 단부로부터 행할 수 있도록, 상기 브러시리스 모터에 대해 상기 랙 샤프트의 축방향으로 동일한 측에 간격을 두고 배치되어 있다.
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즉, 상기 전동 파워 스티어링 장치에서는, 상기 랙 하우징의 외주면으로부터 비교적 크고 돌출된 상기 2부품이, 상기 축방향에 있어서 대략 동일한 위치에 함께 배치되어 있다.
그러므로, 상기 전동 파워 스티어링 장치는, 예를 들면, 상기 랙 하우징의 외주면에 대하여, 상기 축 방향의 1개소밖에 스페이스 여유가 없는 차량 등에 대하여 장착이 가능하다. 또한, 상기 파워 커넥터 및 상기 센서 커넥터를 상기와 같이 동일한 위치에 배치하면, 예를 들면, 상기 각 커넥터에 연결해야 할 각 차량측 안전 벨트를 묶어 처리하는 것이 가능하게 되어, 그 처리성을 양호하게 할 수 있다.
제2 실시예의 발명은, 제1 실시예의 발명에 관한 전동 파워스티어링 장치에 있어서, 상기 랙 하우징은, 상기 브러시리스 모터 및 상기 회전각 센서를 수용하며, 상기 파워 커넥터 및 상기 센서 커넥터를 고정한 제1 랙 하우징과, 상기 제1 랙 하우징과 상기 축방향으로 연결되는 제2 랙 하우징으로 이루어지고,
상기 제1 랙 하우징에 고정된 상기 회전각 센서, 상기 파워 커넥터 및 상기 센서 커넥터는, 상기 브러시리스 모터보다 상기 제2 랙 하우징에 가까운 위치에 배치되어 있는 것이 바람직하다.
이 경우에는, 상기 제2 랙 하우징 측에 개구되는 상기 제1 랙 하우징의 단부 측으로부터의 액세스에 의해, 상기 브러시리스 모터와 상기 파워 커넥터 사이 및, 상기 회전각 센서와 상기 센서 커넥터 사이의 결선 작업을 효율 좋게 실시할 수 있다. 그리고, 예를 들면, 상기 브러시리스 모터를 끼워 상기 파워 커넥터와 상기 센서 커넥터를 배치한 경우와 같이, 상기 제1 랙 하우징에 있어서의 축 방향의 양단측으로부터 상기 결선 작업 등을 실시할 필요를 해소할 수 있다.
그러므로, 상기와 같이 구성한 상기 전동 파워 스티어링 장치에서는, 상기 제1 랙 하우징에 있어서의 상기 제2 랙 하우징측과는 반대측의 단부를 상기 랙 하우징 전체의 단부로서 활용할 수 있고, 그러므로 상기 제1 랙 하우징과 상기 제2 랙 하우징의 2분할 구조로서 상기 랙 하우징을 구성할 수 있다.
이와 같이 상기 랙 하우징을 2분할 구조로 구성하면, 상기 랙 샤프트를 상기 랙 하우징에 수용된 수용 구조에 있어서의 조립 정밀도, 특히 조타륜(操舵輪)의 얼라인먼트(alignment) 정밀도 등에 영향이 큰 상기 랙 샤프트의 축 방향의 조립 정밀도를 충분히 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 랙 하우징을 2분할 구조로 구성하면, 예를 들면, 3분할 이상의 구조로 랙 하우징을 구성하는 경우와 비교하여, 상기 랙 샤프트의 축 방향의 조립 정밀도가 향상되어, 상기 볼 나사 기구나, 베어링용의 베어링 등에 부하시키는 예비 하중의 불균일을 억제할 수 있다.
그러므로, 상기 전동 파워 스티어링 장치에서는, 상기 슬리브와 상기 랙 샤프트 사이에 흔들림 등이 발생할 우려를 억제할 수 있으며, 상기 볼 나사 기구를 개재한 상기 브러시리스 모터로부터 상기 랙 샤프트에 힘의 전달 효율을, 미리 정한 설계 사양을 따르게 할 수 있다.
그러므로, 상기 전동 파워 스티어링 장치는, 설계 사양에 따라 동작하는 특성의 불균일이 적은 우수한 품질을 가지게 된다.
제3 실시예의 발명은, 제1 실시예의 발명에 관한 전동 파워 스티어링 장치에 있어서, 상기 센서 커넥터와 상기 파워 커넥터는, 상기 랙 하우징의 외주면에 있어서, 원주 방향으로 0도 이상 180도 이하의 간격을 두고 설치되는 것이 바람직하다.
상기 센서 커넥터와 상기 파워 커넥터를 상기의 각도 범위에 배치한 경우에는, 상기 센서 커넥터와 상기 파워 커넥터가 서로 간섭할 우려를 억제하면서, 이들 커넥터를 상기 축방향으로 컴팩트하게 배치할 수 있고, 상기 전동 파워 스티어링 장치 전체의 축 방향의 크기를 소형화할 수 있다.
제4 실시예의 발명은, 제2 실시예의 발명에 관한 전동 파워스티어링 장치에 있어서, 상기 센서 커넥터와 상기 파워 커넥터와는, 상기 랙 하우징의 외주면에 있어서, 원주 방향으로 0도 이상 180도 이하의 간격을 두고 설치되는 것이 바람직하다.
상기 센서 커넥터와 상기 파워 커넥터를 상기의 각도 범위에 배치한 경우에는, 상기 센서 커넥터와 상기 파워 커넥터가 서로 간섭할 우려를 억제하면서, 이들 커넥터를 상기 축방향으로 컴팩트하게 배치할 수 있고, 상기 전동 파워스티어링 장치 전체의 축 방향의 크기를 소형화할 수 있다.
도 1은 제1 실시예에 있어서의, 전동 파워스티어링 장치의 단면 구조를 나타낸 단면도이다.
도 2는 제1 실시예에 있어서의, 파워 어시스트부의 단면 구조를 나타낸 단면도이다.
도 3은 제1 비교예에 있어서의, 종래의 전동 파워 스티어링 장치의 단면 구조를 나타낸 단면도이다.
(제1 실시예)
본 실시예는 2분할 구조를 나타내는 랙 하우징(10)을 가지는 전동 파워스티어링 장치(1)에 관한 예이다. 본 실시예의 내용에 대하여, 도 1 및 도 2를 사용하여 설명한다.
본 실시예의 전동 파워 스티어링 장치(1)는, 스티어링 피니언(25)과 결합되고, 상기 스티어링 피니언(25)의 회전 운동에 종동하여 왕복 운동하도록 구성된 랙 샤프트(20)와, 상기 랙 샤프트(20)를 이동 가능하게 수용하는 랙 하우징(10)과, 랙 샤프트(20)의 외주측에 형성한 볼 나사 기구(30)를 개재하여, 랙 샤프트(20)의 외주측에 동일축 상에 배치된 대략 원통형을 이루는 슬리브(41)와, 랙 하우징(10)과 슬리브(41) 사이에 대략 동일축 상에 배치되어 있으며, 슬리브(41)를 회전시키도록 구성된 대략 원통형을 이루는 브러시리스 모터(40)와, 랙 하우징(10)의 내부에 수용되어 브러시리스 모터(40)의 회전각을 검출하도록 구성된 회전각 센서(50)로 이루어진다.
그리고, 상기 랙 하우징(10)에는, 상기 브러시리스 모터(40)에 전력을 공급하기 위한 전력 단자(421)를 수용한 파워 커넥터(42)와, 상기 회전각 센서(50)의 검출 신호를 출력하는 출력 단자(52l)를 수용한 센서 커넥터(52)가 설치되어 있다. 여기서, 상기 파워 커넥터(42) 및 상기 센서 커넥터(52)는, 브러시리스 모터(40)에 대해서 랙 샤프트(20)의 축방향에 있어서 동일한 측에 간격을 두고 배치되어 있다.
이하에, 이 내용에 대하여 상세하게 설명한다.
본 실시예의 전동 파워 스티어링 장치(1)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 랙 하우징(10)에 형성된 도시하지 않은 장착부를 개재하여, 도시하지 않은 차량측 브래킷에 볼트 고정할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 랙 하우징(10)은, 브러시리스 모터(40)를 수용하는 제1 랙 하우징(11)과, 상기 제1 랙 하우징(11)의 상기 축 방향의 개구 단부(110)에 대해서, 동일축 상에 연결되는 제2 랙 하우징(12)으로 이루어지는 2분할 구조를 나타내고 있다.
그리고, 본 실시예의 랙 하우징(10)은, 상기 각 랙 하우징(11, 12)의 축 방향의 단부에 형성된 플랜지부(119, 129)를 서로 대면시켜 볼트 결합하도록 구성되어 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 제1 랙 하우징(11)과 제2 랙 하우징(12)을 조합시 키면 전체적으로 대략 원통형을 이룬다. 그리고, 그 내부 공간에는, 상기 내부 공간을 관통하고, 축방향으로 왕복 운동 가능한 상태로 랙 샤프트(20)가 배치되어 있다. 상기 랙 샤프트(20)는, 축회전의 회전을 규제한 상태로 랙 하우징(10)에 조립되어 있다. 그리고, 상기 랙 하우징(10)을 관통하여 돌출되는 상기 랙 샤프트(20)의 양단 측에는, 도시하지 않은 타이로드(tie rod)를 개재하여 좌우 앞바퀴가 접속되어 있다.
또한, 본 실시예의 랙 샤프트(20)는, 제2 랙 하우징(12)에 배치한 스티어링 피니언(25)을 개재하여 스티어링 휠(도시 생략)에 연결되어 있다. 그리고, 랙 샤프트(20)와 스티어링 피니언(25) 사이에는, 랙 앤드 피니언 기구의 결합부(250)가 형성되어 있다.
상기 제1 랙 하우징(11)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 브러시리스 모터(40) 및 상기 회전각 센서(50)(이하, 적당히 리졸버(50)로 기재)를 상기 축방향에 인접하여 설치하도록 구성되어 있다. 본 실시예의 제1 랙 하우징(11)에서는, 상기 제2 랙 하우징(12) 측에 근접해 상기 리졸버(50)를 배치하도록 하고 있다.
상기 제1 랙 하우징(11)은, 상기 제2 랙 하우징(12)측과는 반대측의 단부를 향해 좁아지는 형상을 나타내고, 상기 단부의 내주측에는 상기 랙 샤프트(20)를 슬라이드 이동 지지하기 위한 대략 원통형의 샤프트 부시(115)가 배치되어 있다. 또한, 상기 제1 랙 하우징(11)은, 상기 샤프트 부시(115)측에 가까운 내주면에, 상기 슬리브(41)를 회전 지지하기 위한 제1 베어링(61)을 끼워 넣기 위한 지지면(116)을 형성하여 이루어진다.
한편, 상기 제2 랙 하우징(12)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 제1 랙 하우징(11)측과는 반대측의 단부 부근에, 스티어링 피니언(25)과 랙 샤프트(20)의 결합부(250)를 수용하도록 구성되어 있다.
또한, 상기 제2 랙 하우징(12)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 플랜지부(129)측 단부의 내주면에, 상기 슬리브(41)를 회전 가능하게 지지하는 제2 베어링(62)의 외주면에 접촉하는 지지면(126)을 가지고 있다.
상기 브러시리스 모터(40)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 코일(431)을 감은 모터 고정자로서의 구동 고정자(43)와, 외주에 영구 자석(415)을 배치한 모터 회전자로서의 슬리브(41)를 가지고 이루어지는 모터이다. 그리고, 본 실시예에서는, 상기 구동 고정자(43)는, 상기 제1 랙 하우징(11)의 내주에 배치한 후, 수축 끼워맞추기(shrinkage fit) 가공 처리를 실시함으로써 결합 고정된다.
그리고, 상기 제1 랙 하우징(11)에는, 전극 단자(421)를 수용하고 파워 커넥터(42)를 고정하기 위한 커넥터 장착 구멍(114)이 천공되어 있다. 상기 커넥터 장착 구멍(114)은, 상기 제1 랙 하우징(11)의 외주벽을 관통하도록 천공되어 있다. 그리고, 상기 전력 단자(421)에는, 상기 구동 고정자(43)에 감은 코일(431)의 단부가 용접되어 있다. 즉, 본 실시예의 브러시리스 모터(40)는, 상기 파워 커넥터(42)에 수용된 상기 전극 단자(421)를 경유하여 외부로부터 구동 전력을 공급하도록 구성되어 있다.
또한, 상기 리졸버(50)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 브러시리스 모터(40)의 회전각을 검출하기 위한 센서이다. 상기 리졸버(50)는, 검출용 고정자를 구성하는 대략 원통형의 검출 고정자(53)와, 검출용 회전자를 구성하는 상기 검출 고정자(53)의 내경보다 소직경으로 형성된 대략 원통형의 검출 로터(54)를 가지고 이루어진다.
그리고, 본 실시예에서는, 상기 검출 고정자(53)는, 상기 제1 랙 하우징(11)의 내주면에 끼움 고정되어 있다. 또한, 상기 검출 로터(54)는, 상기 검출 고정자(53)의 내주면에 대면하도록 상기 슬리브(41)의 외주측에 결합 고정되어 있다.
상기 제1 랙 하우징(11)에는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 출력 단자(521)를 수용한 센서 커넥터(52)를 고정하기 위한 커넥터 장착 구멍(115)이 천공되어 있다. 상기 커넥터 장착 구멍(115)은, 상기 커넥터 장착 구멍(114)과 마찬가지로, 상기 제1 랙 하우징(11)의 외주벽을 관통하도록 천공되어 있다. 그리고, 상기 출력 단자(521)에는, 상기 검출 고정자(53)에 감은 코일의 단부가 용접되어, 전기적으로 접속되어 있다.
본 실시예의 제1 랙 하우징(11)에서는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 브러시리스 모터(40)의 설치 위치를 기준으로 하여, 상기 축방향에 있어서 동일한 측에 상기 커넥터 장착 구멍(114) 및 상기 커넥터 장착 구멍(115)이 천공되어 있다.
즉, 본 실시예의 전동 파워 스티어링 장치(1)에 있어서는, 브러시리스 모터(40)의 설치 위치를 기준으로 하여, 상기 축방향에 있어서 동일한 측에 간격을 두고 상기 파워 커넥터(42) 및 상기 센서 커넥터(52)가 배치되어 있다.
상기 슬리브(41)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 중공 원통형을 이루는 부재로서, 랙 샤프트(20)의 외주측에 동일축 상에 배치하도록 구성되어 있다. 상기 슬리 브(41)는, 스티어링 피니언(25)(도 1 참조)측 단부의 외주에 지지부(412)를 형성하고 있다. 한편, 반대측 단부의 외주에는, 지지부(412) 보다도 대직경의 지지부(411)를 형성하고 있다.
그리고, 슬리브(41)는, 지지부(411)에 외부 삽입 한 제1 베어링(61)과, 지지부(412)에 외부 삽입 한 제2 베어링(62)을 개재하여 랙 하우징(10)의 내부에 회동 가능하게 지지되도록 구성되어 있다.
여기서, 상기 슬리브(41)의 외주면 중 상기 구동 고정자(43)에 대면하는 외주에는, 영구 자석(415)이 설치되어 있고, 슬리브(41) 자체가 브러시리스 모터(40)의 모터 회전자로서 기능하도록 구성되어 있다. 상기 구동 고정자(43)의 코일(431)에 전기가 흐를 때, 슬리브(41)는, 그 축심(軸芯) 주위에 회전 토크를 발생하도록 구성되어 있다.
슬리브(41)의 지지부(411)의 내주측은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 볼 나사 너트(31)를 동일축 상에 배치하도록 구성되어 있다. 상기 볼 나사 너트(31)는, 그 내주면에 나선형의 볼 나사 홈(310)을 형성하여 이루어지고, 슬리브(41)와 랙 샤프트(20)를 결합하는 볼 나사 기구(30)를 구성하는 부재이다. 한편, 랙 샤프트(20)의 외주면에는, 그 축방향에 있어서 소정 범위에 나선형의 볼 나사 홈(200)이 형성되어 있다.
그리고, 랙 샤프트(20)의 외주면의 볼 나사 홈(200)과, 볼 나사 너트(31)의 내주면의 볼 나사 홈(310)을 조합시켜 이루어지는 대략 원형 단면 형상의 사이에는, 다수의 전동 볼(32)이 전동(轉動) 가능하게 배치되어 있다.
이와 같이 랙 샤프트(20)와 슬리브(41) 사이에는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 볼 나사 기구(30)가 형성되어 있다. 그리고, 상기 볼 나사 기구(30)는, 슬리브(41)의 정ㆍ역회전의 회전 토크를 랙 샤프트(20)의 왕복 운동의 구동력으로 변환하도록 구성되어 있다.
그리고, 본 실시예의 전동 파워 스티어링 장치(1)는, 상기와 같이 변환된 왕복 운동의 구동력을, 스티어링 피니언(25)(도 1 참조)에 연결된 도시하지 않은 스티어링 휠의 조작력을 경감하기 위한 어시스트 힘으로서 이용하도록 구성되어 있다.
이상과 같이, 본 실시예의 상기 제1 랙 하우징(11)은, 상기 브러시리스 모터(40)에 대해서 상기 개구 단부(110)측에 인접하여 상기 리졸버(50)를 배치하도록 구성되어 있다. 또한, 브러시리스 모터(40)에 구동 전력을 공급하는 파워 커넥터(42) 및, 리졸버(50)의 계측 신호를 출력하는 센서 커넥터(52)는, 상기 브러시리스 모터(40)보다도 개구 단부(110)측에 가까이 장착되어 있다.
그러므로, 본 실시예의 전동 파워 스티어링 장치(1)에서는, 상기 제1 랙 하우징(11) 내에의 브러시리스 모터(40) 및 리졸버(50)의 설치, 상기 파워 커넥터(421) 및, 상기 센서 커넥터(521)의 내부 배선 작업을 모두, 상기 제1 랙 하우징(11)의 개구 단부(110)측으로부터 효율 좋게 실시할 수 있다.
그러므로, 본 실시예의 전동 파워 스티어링 장치(1)에서는, 상기 제1 랙 하우징(11)에 있어서의 상기 개구 단부(110)와는 반대측의 단부를 상기 랙 하우징(10) 전체의 단부로서 좁아지는 형상으로 형성할 수 있다. 그리고 이 때문에, 상기 제1 랙 하우징(11)과 상기 제2 랙 하우징(12)의 2분할 구조로서 상기 랙 하우징(10)을 구성할 수 있다.
상기 전동 파워 스티어링 장치(1)와 같이, 상기 랙 하우징(10)을 2분할 구조로 구성하면, 상기 랙 샤프트(20)를 상기 랙 하우징(10)에 수용한 수용 구조에 있어서의 조립 정밀도, 특히 조타륜의 얼라인먼트 정밀도 등에 영향이 큰 상기 랙 샤프트(20)의 축 방향의 조립 정밀도를 충분히 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 랙 하우징(10)을 2분할 구조로 구성하면, 상기와 같이 상기 랙 샤프트(20)의 축 방향의 조립 정밀도가 향상되어, 상기 볼 나사 기구(30)나, 베어링(61, 62) 등에 부하하는 축방향의 예비 하중의 불균일을 억제할 수 있다.
그러므로, 상기 본 실시예의 전동 파워 스티어링 장치(1)에서는, 상기 슬리브(41)와 상기 랙 샤프트(20) 사이에 흔들림 등이 발생할 우려를 억제할 수 있으며, 상기 볼 나사 기구(30)를 개재한 상기 브러시리스 모터(40)로부터 상기 랙 샤프트(20)에 힘의 전달 효율을, 미리 정한 설계 사양에 따르게 할 수 있다.
그러므로, 상기 전동 파워 스티어링 장치(1)는, 설계 사양에 따라 동작하는 특성의 불균일이 적은 우수한 품질을 가지게 된다.
또한, 상기 파워 커넥터(42) 및 상기 센서 커넥터(52)는, 상기 랙 하우징(10)의 외주면에 있어서, 비교적 크고 돌출하는 2부품을 대략 동일한 위치에 배치하면, 예를 들면, 랙 하우징(10)의 외주면에 대해, 상기 축 방향의 1개소밖에 스페이스 여유가 없는 차량 등에 대하여 장착이 가능하게 된다. 또한, 상기 파워 커넥터(42) 및 상기 센서 커넥터(52)를 동일한 위치에 배치하면, 예를 들면, 상기 각 커넥터(42, 52)에 연결해야 할 각 차량측 안전 벨트를 묶어 처리하는 것이 가능하게 되어, 그 처리성을 양호하게 할 수 있다.
(제1 비교예)
본 비교예는, 브러시리스 모터(940)의 축 방향의 양측에 센서 커넥터(952)와 파워 커넥터(942)를 배치한 종래의 전동 파워 스티어링 장치(9)를 나타낸 예이다. 본 비교예의 내용에 대하여, 도 3에 따라 설명한다.
본 비교예의 랙 하우징(910)은, 제1~제3 랙 하우징(911~913)을 조합시켜 이루어지는 3분할 구조를 이루고 있다. 그리고, 제1 랙 하우징(911)과 제3 랙 하우징(913) 중간에 배치되는 제2 랙 하우징(912)에 브러시리스 모터(940) 및 리졸버(950)를 수용하도록 구성되어 있다.
그리고, 제1 실시예와 마찬가지로, 센서 커넥터(952)에 수용된 출력 단자를 개재하여 상기 리졸버(950)의 검출 신호를 출력하고, 파워 커넥터(942)에 수용된 전력 단자를 개재하여 상기 브러시리스 모터(940)에 전력을 공급하도록 하고 있다.
본 비교예의 전동 파워 스티어링 장치(9)에서는, 상기 제2 랙 하우징(912)에 있어서, 축방향으로 브러시리스 모터(940)를 끼우도록 센서 커넥터(952)와, 파워 커넥터(942)가 설치되어 있다.
그러므로, 상기 브러시리스 모터(940)의 코일 단부에 전력 단자를 용접하며, 상기 리졸버(950)의 코일 단부에 출력 단자를 용접하는데 있어서는, 브러시리스 모터(940)를 수용하는 제2 랙 하우징(912)의 양단측으로부터 결선 작업을 실시할 필요가 있다. 이 때문에, 본 비교예의 제2 랙 하우징(912)에서는, 상기 축방향의 양 단측에, 다른 랙 하우징(911, 913)을 연결해야 할 개구부를 형성할 필요가 있는 것이다.
그리고, 기타 다른 구성에 대하여는 제1 실시예와 동일하다.
본 발명에 관한 전동 파워 스티어링 장치는, 자동차의 핸들의 회전을 차륜에 전달하는 조타계(操舵系)에 적용하는데 적합하다.

Claims (4)

  1. 스티어링 피니언(steering pinion)과 결합되고, 상기 스티어링 피니언의 회전 운동에 종동하여 왕복 운동하도록 구성된 랙 샤프트(rack shaft)와,
    제1 랙 하우징과, 상기 제1 랙 하우징과 축방향으로 연결되는 제2 랙 하우징으로 구성되고, 상기 랙 샤프트를 이동 가능하게 수용하는 랙 하우징(rack housing)과,
    상기 랙 샤프트의 외주측에 형성한 볼 나사 기구(ball screw mechanism)를 개재하여, 상기 랙 샤프트의 외주측에 동일축 상에 배치된, 원통형을 이루는 슬리브(sleeve)와,
    상기 제1 랙 하우징 내에 수용되고, 상기 슬리브와의 사이에 동일 축 상에 배치되어 있으며, 상기 슬리브를 회전시키도록 구성된, 원통형을 이루는 브러시리스 모터(brushless motor)와,
    상기 제1 랙 하우징 내에 수용되고, 상기 브러시리스 모터의 회전각을 검출하도록 구성된 회전각 센서
    를 구비하고,
    상기 제1 랙 하우징에는, 상기 브러시리스 모터에 전력을 공급하기 위한 전력 단자를 수용한 파워 커넥터(power connector)와, 상기 회전각 센서의 검출 신호를 출력하는 출력 단자를 수용한 센서 커넥터(sensor connector)가 설치되어 있고,
    상기 파워 커넥터 및 상기 센서 커넥터는, 상기 파워 커넥터 및 상기 센서 커넥터의 배선 작업을 상기 제1 랙 하우징의 상기 제2 랙 하우징 쪽으로 개설된 개구 단부로부터 행할 수 있도록, 상기 브러시리스 모터에 대해 상기 랙 샤프트의 축방향으로 동일한 측에 간격을 두고 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전동 파워 스티어링 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서 커넥터와 상기 파워 커넥터는, 상기 랙 하우징의 외주면에 있어서, 원주 방향으로 0도 이상 180도 이하의 간격을 두고 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전동 파워 스티어링 장치.
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  4. 삭제
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