WO2007119756A1

WO2007119756A1 - 電動パワーステアリング装置

Info

Publication number: WO2007119756A1
Application number: PCT/JP2007/058006
Authority: WO
Inventors: Takaaki Sekine; Atsushi Ooshima; Tetsuya Kodama; Seiichi Kobayashi; Keiji Kashimoto; Hideaki Kawada; Shigeo Shinohara; Takeshi Senba
Original assignee: Nsk Ltd.
Priority date: 2006-04-11
Filing date: 2007-04-11
Publication date: 2007-10-25
Also published as: KR20080045704A; EP2017160B1; KR101039200B1; EP2017160A1; US7886865B2; US20090272599A1; EP2017160A4; EP2017160B2

Abstract

　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。操舵トルクが伝達されるステアリングシャフト２を内装するステアリングコラム３と、前記ステアリングシャフト２に連結された減速ギヤボックス４と、該減速ギヤボックス４内の減速機構を介して前記ステアリングシャフト２に操舵補助力を伝達する電動モータ５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４は、前記ステアリングシャフト２の軸直角方向の端面に前記電動モータ５を装着するモータ装着部１７が形成されていると共に、該モータ装着部１７に近接して当該電動モータ５を駆動制御する制御ユニット１９を装着する制御ユニット装着部２０が形成されている。

Description

明細書

電動パワーステアリング装置

技術分野

[0001] 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を内装するステアリングコラムと、該ステアリングコラム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に関する。

背景技術

[0002] 従来の電動パワーステアリング装置としては、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ステアリングギヤボックスの一部にモータが収容され、前記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カ^ックケース又はステアリング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ボスに前記開口カゝら挿入された制御基板が当接されると、モータからハウジング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いる（例えば特開 2005— 329866号公報（以下、特許文献 1と称す）、特開 2005— 329867号公報 (以下、特許文献 2と称す)、特開 2005— 329868号公報 (以下、特許文献 3と称す)及び特開 2005 - 329869号公報 (以下、特許文献 4と称す)参照)。

[0003] ここで、制御基板には、表面側に CPUが取付けられ、裏面側にコンデンサ、パワーリレー等が配設されていると共に、ヒートシンクである支持基板が突設され、この支持基板に FET (電界効果トランジスタ）が取付けられて、る。

また、外部からの電力供給や信号の入出力のためのコネクタは、ステアリングギヤボックスの近傍で飛び石などが当たらないようにハウジングの上面カバーにステアリングギヤボックスの入力軸と平行に突出形成され、コネクタ接続を上方力行うように構成されている。

[0004] 一方、従来のコラム型の電動パワーステアリング装置としては、例えば入力軸と出力軸とをトーシヨンバーを介して接続し、ハウジング内に、電動モータの回転力を出力軸に伝達するウォームギヤ機構と、このウォームギヤ機構のステアリングコラム側位置に配置した操舵トルクを検出する磁気センサと、この磁気センサの外周側に設置されたスイッチングトランジスタとを装着し、ハウジングの磁気センサ側開放端部を閉塞するカバーに制御基板を配設した構成を有する電動パワーステアリング装置が提案されている（例えば特開 2004— 106703号公報 (以下、特許文献 5と称す)参照)。発明の開示

[0005] し力しながら、上記特許文献 1〜4に記載された従来例にあっては、 1つの制御基板に、 CPU、 FET、コンデンサ、パワーリレー等を配置しているので、 FETやコンデンサ等の発熱部材と、温度上昇を嫌う CPUなどが混載されているので、制御基板を収容するハウジングが大型化すると共に、発熱部材で発生する熱が制御基板を収容するハウジング内にこもりやすぐさらに FETをヒートシンクである支持基板に取付けているが、支持基板自体のヒートマスは小さいので、十分な放熱効果発揮することができな、と!/、う未解決の課題がある。

[0006] また、上記特許文献 1〜4に記載された従来例にあっては、ラックケースのモータケースとステアリングギヤボックスとの間にモータを駆動制御する制御基板を収容するハウジングが形成された構成を有するので、外部からの電力供給や信号の入出力のためのコネクタをステアリングギヤボックス寄りの上方に配置せざるを得ず、コネクタ位置で水滴や塵埃が侵入し易!、と共に、ステアリングギヤボックスの近傍位置であるので、コネクタ接続の方向が一意に決まってしまうと共に、コネクタ接続の作業性が悪いという未解決の課題がある。

[0007] さらに、上記特許文献 5に記載された従来例にあっては、ハウジング及びカバー内にウォームギヤ機構、磁気センサ、制御基板の順に配置するようにしているので、ノヽウジング及びカバーの軸方向長さが長くなると共に、制御基板がステアリングコラムに近い位置となるので、ステアリングコラムに所定のコラプスストロークを確保するためには電動パワーステアリング装置全体の長さが長くなり、電動パワーステアリング装置の小型化するためには、所定のコラブスストロークを確保できなくなるという未解決の課題がある。

[0008] 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第 1の目的としている。

また、本発明は、コラム形の電動パワーステアリング装置で、コネクタ接続が容易で、水滴や塵埃の侵入を防止することができ、コネクタ接続の接続方向の自由度が高

V、上、コネクタがモータの発熱の影響も受けけることがな、ようにした電動パワーステァリング装置を提供することを第 2の目的としている。

[0009] さらに、本発明は、所定のコラプスストロークを確保しながら小型な電動パワーステァリング装置を提供することを第 3の目的としている。

上記第 1の目的を達成するために、請求項 1に係るモータ制御装置は、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連結された減速ギヤボックスと、該減速ギヤボックス内の減速機構を介して前記ステアリングシャフトに操舵補助力を伝達する電動モータとを備えた電動パヮーステアリング装置であって、前記減速ギヤボックスは、前記ステアリングシャフトと交差する方向の端面に形成したモータ装着部に前記電動モータを装着すると共に、該モータ装着部に近接した外表面に形成した制御ユニット装着部に当該電動モータを駆動制御する制御ユニットを装着することを特徴としている。

[0010] この請求項 1に係る発明では、減速ギヤボックスに形成したモータ装着部に電動モータが装着されると共に、モータ装着部に近接した外表面に形成した制御ユニット装着部に制御ユニットが装着されるので、制御ユニットで発生する発熱をヒートマスの大き、減速ギヤボックスに放熱することができる。

また、第 1の目的を達成するために、請求項 2に係る電動パワーステアリング装置は、請求項 1に係る発明において、前記制御ユニットは、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部に装着されて、ることを特徴として、る。

[0011] この請求項 2に係る発明では、発熱を伴うパワーモジュールを実装したパワーモジユール基板を減速ギヤボックスの制御ユニット装着部に直接装着することにより、放熱効果をより向上させることができる。さらに、上記第 1の目的を達成するために、請求項 3に係る電動パワーステアリング装置は、請求項 1に係る発明において、前記制御ユニットは、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ユ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部に装着されて、ることを特徴として、る。

[0012] この請求項 3に係る発明では、発熱を伴うパワーモジュールを実装したパワーモジユール基板を高熱伝導板部を介して減速ギヤボックスの制御ユニット装着部に装着することにより、高熱伝導板部を介して発熱をヒートマスの大きい減速ギヤボックスに放熱することができる。

さらにまた、上記第 1の目的を達成するために、請求項 4に係る電動パワーステアリング装置は、請求項 1〜3の何れか 1つに係る発明において、前記減速ギヤボックスは高熱伝導性材料で構成されて、ることを特徴として、る。

[0013] この請求項 4に係る発明では、減速ギヤボックスが高熱伝動性材料で構成されているので、熱容量を大きくすることができ、放熱効果を向上させることができる。

なおさらに、上記第 1の目的を達成するために、請求項 5に係る電動パワーステアリング装置は、請求項 4に係る発明において、前記減速ギヤボックスはアルミ-ユーム、アルミ-ユーム合金、マグネシウム及びマグネシウム合金の何れ力 1つをダイキャスト成形することにより構成されて、ることをと特徴として、る。

[0014] この請求項 5に係る発明では、減速ギヤボックスの製作を高熱伝導性を保ちながら容易に行うことができる。

また、上記第 1の目的を達成するために、請求項 6に係る電動パワーステアリング装置は、請求項 1〜5の何れか 1つに係る発明において、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、当該パヮ一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ャ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している。 [0015] この請求項 6に係る発明では、カバーを減速ギヤボックスの制御ユニット装着部に取付けるので、カバーを導電性材で構成することにより電磁シールド効果を発揮することができる。

さらに、上記第 1の目的を達成するために、請求項 7に係る電動パワーステアリング装置は、請求項 2〜6の何れか 1項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ュ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ヽる。

[0016] この請求項 7に係る発明では、制御ユニット装着部の上部側空きスペースに大形部品を配置することにより、空きスペースを極力小さくして制御ユニット自体を小型化することがでさる。

さらにまた、上記第 1の目的を達成するために、請求項 8に係る電動パワーステアリング装置は、請求項 1〜7の何れか 1つに係る発明において、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る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る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と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、前記ウォーム収納部、ゥオ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、ることを特徴として、る。

[0017] この請求項 8に係る発明では、制御ユニット装着部がウォーム収納部、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形成されて、るので、制御ユニットを電動モータ及びトルクセンサと近接させることができ、制御ユニットと電動モータ及びトルクセンサとの電気的接続を容易に行うことができる。

また、上記第 2の目的を達成するために、請求項 9に係る電動パワーステアリング装置は、請求項 1〜8の何れか 1つに係る発明において、前記制御ユニットの車両内側及び車両外側の一方に前記電動モータが配設され、前記制御ユニットの車両内側及び車両外側の他方に外部接続コネクタと接続する接続コネクタが配設されていることを特徴としている。

[0018] この請求項 9に係る発明では、接続コネクタを制御ユニットの車両内側又は車両外側に配設したので、外部接続コネクタの接続方向の自由度を大きくすることができ、さらにコネクタ接続が容易で、コネクタ側で電動モータの発熱の影響を受けることがない。

さらに、上記第 2の目的を達成するために、請求項 10に係る電動パワーステアリング装置は、請求項 9に係る発明において、前記接続コネクタは、前記外部接続コネクタとの接続方向が車両幅方向に設定されて、ることを特徴として、る。

[0019] この請求項 10に係る発明では、接続コネクタの外部接続コネクタとの接続方向が車両幅方向に設定されているので、水滴や塵埃の侵入を防止することができる。

さらにまた、上記第 2の目的を達成するために、請求項 11に係る電動パワーステアリング装置は、請求項 9又は 10に係る発明において、前記接続コネクタは、互いに隣接する電源コネクタと信号コネクタとで構成されて、ることを特徴として、る。

この請求項 11に係る発明では、接続コネクタが電源コネクタと信号コネクタとで構成されているので、制御ユニットへの電源系統及び信号系統の接続を共に同一方向から行うことができる。

[0020] なおさらに、上記第 2の目的を達成するために、請求項 12に係る電動パワーステアリング装置は、請求項 9〜： L 1の何れ力 1つに係る発明において、前記制御ユニットの車両内側に電動モータが配設され、当該制御ユニットの車両外側に前記接続コネクタが配設されて、ることを特徴として、る。

この請求項 12に係る発明では、接続コネクタが制御ユニットの車両外側となるので、アースポイントとの接続距離を短くすることができる。

[0021] また、上記第 2の目的を達成するために、請求項 13に係る電動パワーステアリング装置は、請求項 9〜12の何れか 1つに係る発明において、前記電動モータと前記制御ユニットとは接続端子及び端子台によって電気的に直接接続されていることを特徴としている。

この請求項 13に係る発明では、電動モータと制御ユニットとが接続端子及び端子台によって直接電気的に接続されているので、電動モータ及び制御ユニット間の電気的接続がモータハーネスを介することなく最短距離でモータハーネスを介することなく行える。 [0022] さらに、上記第 3の目的を達成するために、請求項 14に係る電動パワーステアリング装置は、請求項 1〜13の何れか 1つに係る発明において、前記制御ユニットは、前記減速ギヤボックスのステアリングコラムのコラブスストローク時における移動部材と干渉しな、位置に配設されて、ることを特徴として！/、る。

この請求項 14に係る発明では、制御ユニットを減速ギヤボックスのコラプスストローク時における移動部材と干渉しな、位置に配設したので、ステアリングコラムの所定のコラプスストロークを確保すると共に、コラプス時に安定した設定値通りのエネルギ一吸収量を得ることができる。

[0023] さらにまた、上記第 3の目的を達成するために、請求項 15に係る電動パワーステアリング装置は、請求項 14に係る発明において、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、該ゥオームホイール収納部と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ュニット装着部が形成され、前記トルクセンサ収納部の先端をコラブス時のステアリングコラムの収縮ストツバとし、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ツバ側端面位置が収縮ストツバ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している。

[0024] この請求項 15に係る発明では、トルクセンサ収納部の先端をコラブス時のステアリングコラムの収縮ストツバとし、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ツバ側端面位置が収縮ストツバよりウォームホイール収納部側に設定されているので、コラプス時にステアリングコラムなどの移動体と制御ユニットとの干渉を確実に防止することができる。

本発明によれば、制御ユニットを減速ギヤボックスに装着し、制御ユニットを構成する発熱部となるパワーモジュールをパワーモジュール基板に実装し、他の制御素子を制御基板に実装することにより、パワーモジュール基板での発熱が直に制御基板に伝達されることを防止することができ、し力もパワーモジュール基板は直接減速ギャボックスの制御ユニット装着部に取付けられて、るので、減速ギヤボックスがヒートマスとなって、パワーモジュール基板で発生する熱の放熱効果を向上させることができるという効果が得られる。

[0025] また、制御ユニットに、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、カバーを前記減速ギヤボックスの制御ユニット装着部に取付けることにより、力バーを電磁シールドとして使用することができ、パワーモジュール基板に実装したモータ駆動回路を構成するスイッチング素子の高周波スイッチングによる電磁ノイズが外部に漏洩することを防止することができるという効果が得られる。

[0026] さらに、制御基板に、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ことにより、制御ユニットを小型化することができると共に、コンデンサなどの発熱が下部側の制御素子に影響することを防止することができるという効果が得られる。

さらにまた、本発明によれば、制御ユニットを減速ギヤボックスに設け、この制御ュニットの車両内側及び外側の一方に電動モータを取付け、制御ユニットの車両内側及び外側の他方に外部接続コネクタを設けるようにしたので、水滴や塵埃の侵入を防止することができると共に、外部接続コネクタの接続方向の自由度を大きくすることができ、さらに、コネクタ接続が容易で、コネクタ側で電動モータの発熱の影響も受けることがな、と、う効果が得られる。

[0027] なおさらに、通常の車両ではエンジンルームの車室寄りの左右位置にアースポイントを設けるようにしているので、電源コネクタを車体外側に設けることにより、アースポイントとの接続距離を短くすることができる。

また、本発明によれば、制御ユニットを減速ギヤボックスのステアリングコラムのコラブスストローク時における移動部材と干渉しな、位置に配設したので、ステアリングコラムの所定のコラブスストロークを確保すると共に、コラブス時に安定した設定値通りのエネルギー吸収量を得ることができる。

[0028] さらに、減速ギヤボックスにおけるトルクセンサ収納部の上部に制御ユニットを配置することで、減速ギヤボックス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という効果が得られる。

図面の簡単な説明

[0029] [図 1]本発明による電動パワーステアリング装置の一実施形態を示す斜視図である。

[図 2]本発明による電動パワーステアリング装置の正面図である。

[図 3]図 2の左側面図である。

[図 4]図 2の平面図である。

[図 5]本発明の要部の分解斜視図である。

[図 6]図 5とは逆方向から見た本発明の要部の分解斜視図である。

[図 7]減速ギヤボックス位置における要部を拡大して示す縦断面図である。

[図 8]電動モータのバスバー構造を示す正面図である。

[図 9]減速ギヤボックスと制御基板との関係を示す斜視図である。

[図 10]減速ギヤボックスにおけるトルクセンサの外部接続端子を制御基板に挿通した状態を示す斜視図である。

[図 11]電動モータと制御ユニットとの接続関係を示す要部を拡大して示す斜視図である。

[図 12]コラブス時の電動パワーステアリング装置を示す斜視図である。

[図 13]コラプス時の電動パワーステアリング装置の左側面図である。

[図 14]コラプス時の電動パワーステアリング装置の平面図である。

[図 15]電動モータのバスバーの変形例を示す斜視図である。

発明を実施するための最良の形態

[0030] 以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

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)を装着するステアリングホイール装着部 2aを有する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。

[0031] ここで、ステアリングコラム 3は、減速ギヤボックス 4との連結部にコラブス時の衝撃ェネルギを吸収して所定のコラブスストロークを確保する内管 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の外管 3b及び減速ギヤボックス 4がァッパ取付ブラケット 6及びロア取付ブラケット 7によって車体側に取付けられて、る。口ァ取付ブラケット 7は、車体側部材（図示せず）に取付けられる取付板部 7aと、この取付板部 7aの下面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の先端が、図 7に示すように、減速ギヤボックス 4の下端側即ち車両前方側に配設したカバー 4a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!、る。

[0032] また、アツパ取付ブラケット 6は、車体側部材（図示せず）に取付けられる取付板部 6 aと、この取付板部 6aに一体に形成された方形枠状支持部 6bと、この方形枠状支持部 6b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 6cとを備えている。ここで、取付板部 6aは、車体側部材（図示せず）に取付けられる左右一対の力プセル 6dと、これらカプセル 6dに榭脂インジェクション 6eによって固定された摺動板部 6fとで構成され、衝突時にステアリングコラム 3に車両前方に移動させる衝撃力が作用することにより、カプセル 6dに対して摺動板部 6fが車両前方に摺動して榭脂ィンジェクシヨン 6eが剪断され、その剪断荷重がコラブス開始荷重となるように構成されている。そして、チルト機構 6cのチルトレバー 6gを回動させることにより、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。

[0033] また、ステアリングシャフト 2は、図 7に示すように、上端がステアリングホイール（図示せず）に連結される入力軸 2aと、この入力軸 2aの下端にトーシヨンバー 2bを介して連結されたトーシヨンバー 2bを覆う出力軸 2cとで構成されて、る。

さらに、減速ギヤボックス 4は、図 5〜図 7に示すように、高熱伝導性を有する材料例えばアルミ-ユーム、アルミ-ユーム合金、マグネシウム及びマグネシウム合金の何れ力 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。この減速ギヤボックス 4は、電動モータ 5の出力軸 5aに連接されたウォーム 11を収納するウォーム収納部 1 2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 1 1に嚙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、このゥォームホイール収納部 14の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を取付けるモータ装着部 17と、トルクセンサ収納部 16の後端面に形成されたステアリングコラム 3の前端部に形成された取付フランジ 3cを取付けるコラム取付部 1 8と、ウォーム収納部 12とウォームホイール収納部 14の一部に跨がってウォームホイール収納部 14及びトルクセンサ収納部 16の中心軸線と直交する平面内に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、減速ギャボックス 4力コラム取付部 18にステアリングコラム 3の取付フランジ 3cを当接させた状態でボルト 18aによってステアリングコラム 3に固定されている。

[0034] ここで、トルクセンサ 15は、図 7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に伝達された操舵トルクを一対の検出コイル 15a及び 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及び 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字状に形成されてヽる。

[0035] また、電動モータ 5には、その取付フランジ部 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、内蔵するブラシに直結する接続端子としてのバスバー 5c及び 5dが電動モータ 5の軸心方向と直角な車体後方に向け且つステアリングコラム 3の中心軸と略平行となるように突出形成されている。これらバスバー 5c及び 5dの先端部には固定ネジを揷通する長孔 5eが穿設されている。ここで、バスバー 5c及び 5dの夫々は、図 8に示すように、底部中央にァーマチュア揷通孔を有する合成樹脂製のブラシ支持体 5f内に互いに絶縁されて配設されて、 2組のブラシ 5g, 5hに個別に接続された円弧状導体部 5i及び 5jと、これら円弧状導体部 5i及び ¾の互いに対向する一端から外方に平行に延長する端子部 5m 及び 5nとから構成されている。そして、電動モータ 5がその取付フランジ部 5bを減速ギヤボックス 4のモータ装着部 17に、その出力軸 5aにウォーム 11を連結すると共に、バスバー 5c及び 5dを車体後方に延長させて取付けられている。

[0036] さらに、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 9を参照して明らかなように、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の上部側とで平坦取付面 20aが形成され、これとトルクセンサ収納部 16の上面に形成した平坦取付面 20aと直交する平坦面 20bとで左側面から見て L字状に形成されている。また、モータ装着部 17の後端面にも平坦取付面 20aと平行でこの平坦取付面より後方側位置に幅狭のフレーム取付面 20cが形成されている。そして、トルクセンサ収納部 16における平坦面 20bの左右方向の中央部からトルクセンサ 15の外部接続端子 15c〜15fが突出されている。

[0037] この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 5、図 6及び図 10に示すように、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ィ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パワーモジュールを実装し、平坦取付面 20aに放熱グリースを介して直接固定する熱伝導率の高い金属製のパワーモジュール基板 23と、このパワーモジュール基板 23を囲繞する長方形枠状の合成樹脂製フレーム 24と、この合成樹脂製フレーム 24の正面に取付けられるトルクセンサ 15の外部接続端子 1 5c〜 15fを直接揷通するスルーホール 25a〜25d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モジュール基板 23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)やその周辺機器を実装した制御基板 25と、パワーモジュール基板 23、合成樹脂製フレーム 24、制御基板 2 5を後方側から覆い制御ユニット装着部 20に直接ビス止めされた導電性材で形成された保護カバー 26とで構成されて、る。

[0038] ここで、合成樹脂製フレーム 24は、長方形枠状のフレーム本体 24aと、このフレーム本体 24aの左端における電動モータ 5のバスバー 5c及び 5dに対向する位置に突出形成された減速ギヤボックス 4のフレーム取付面 20cに固定する取付板部 24bと、この取付板部 24bから L字状に突出された電動モータ 5のバスバー 5c及び 5dを電気的に接続すると共にパワーモジュール基板 23と電気的に接続される接続端子部を有する端子台 24cと、フレーム本体 24aの右端における中央位置に配設されたバッテリ（図示せず）に接続される電源コネクタ 24d及び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 24eとが一体に構成されている。これら電源コネクタ 24d及び信号コネクタ 24eの夫々は、これらに接続する外部の接続コネクタの挿入方向が車体の右側面側から行うように右端側に接続コネクタ挿入開口が形成されて!ヽる。

[0039] また、制御基板 25は、図 5及び図 6に示すように、パワーモジュール基板 23と対向する前面側における上部側にコンデンサ 25e、パワーリレー 25f等の大型部品が左右方向に整列されて配置され、その背面側には下部側にマイクロコントロールュ-ット（MCU) 25gやその周辺機器が下部側に配設されている。

ここで、コンデンサ 25e、パワーリレー 25f等の大型部品の配置位置は、図 7に示すように、制御基板 25を合成樹脂製フレーム 24に取付けたときに、コンデンサ 25e、パヮーリレー 25f等のディスクリート部品でなる大型部品が減速ギヤボックス 4に形成した制御ユニット装着部 20の上端縁より上方の位置となり、これら大型部品の先端がパヮーモジュール基板 23の上部に形成した切欠部 23aを通じてウォーム収納部 12の上方に突出した状態となるように設定され、これら大型部品の突出部分が部分カバ一 27で覆われている。

[0040] このように、コンデンサ 25e、パワーリレー 25f等の大型部品を制御基板 25の上方で、ウォーム収納部 12の上方側に突出させて配置することで、減速ギヤボックス 4におけるウォーム収納部 12の上部側の空きスペースを有効利用することができると共に、制御ユニット 19のパワーモジュール基板 23から保護カバー 26の後端面までの厚みを薄くすることができ、制御ユニット 19を小型化することができる。

そして、上記構成を有する制御ユニット 19の組立は以下のように行われる。先ず、減速ギヤボックス 4の制御ユニット装着部 20における平坦取付面 20aのパワーモジュール基板 23の装着位置に放熱グリースを塗布してから、パワーモジュール基板 23を放熱グリース上に載置して平坦取付面 20aにビス止めする。次いで、合成樹脂製フレーム 24を、パワーモジュール基板 23の周囲を囲繞するように平坦取付面 20a及びフレーム取付面 20cに載置する。そして、合成樹脂製フレーム 24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に同様にビス止めする。その後又はその前に合成樹脂製フレーム 24の正面側に制御基板 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を揷通させてからビス止めする。次!、で

、外部接続端子 15c〜 15fとスルーホール 25a〜25dとを半田付けして力も最後に保護カバー 26を平坦取付面 20aに装着すると共に、部分カバー 27を保護カバー 26に前面側から大型部品を覆うように装着する。

[0041] 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^ &立て、最後に電動モータ 5を糸且付け、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。

このように、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を装着した状態で、制御ユニット 19のカバー 26の後端面位置と、減速ギヤボックス 4の最後端位置でコラプス時のステアリングコラム収縮時のストッパとなるステアリングコラム 3の取付フランジ 3cを固定するボルト 18aの頭部より前方側に位置するように制御ュ-ット 19の厚さ及び制御ユニット装着部 20の平坦取付面 20aの位置が設定されて、後述するコラプス時に制御ユニット 19がコラプス時の移動部材と干渉しない位置に制御ュニット 19が装着されている。

[0042] 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、モータハーネスカゝ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さる。

また、制御ユニット 19の電動モータ 5と反対側即ち車両の右側面側に電源コネクタ 24d及び信号コネクタ 24eが配設されており、電動モータ 5、制御ユニット 19及び電源コネクタ 24d及び信号コネクタ 24eとが一直線上に配置されていることになり、電源コネクタ 24d及び信号コネクタ 24eへのバッテリ側コネクタ及びネットワーク側コネクタの接続が容易であると共に、電源コネクタ 24dにつ!/、ては通常車両のエンジンルームの車室側左右位置に設けられているアースポイントに近い位置となり、電源コネクタ 24dとアースポイントとの間のアース線の長さを短縮することができる。し力も、電源コネクタ 24d及び信号コネクタ 24eは共に対となるコネクタとの接続方向が水平方向となっており、水滴や塵埃の侵入を防止することができる。

[0043] 次に、上記実施形態の動作を説明する。

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のトルクセンサ収納部 16内に、トルクセンサ 15をその外部接続端子 15c〜 15fの先端がステァリングコラム 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モジュール基板 23を載置して平坦取付面 20aにビス止めする。この状態で、パワーモジュール基板 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を揷通させると共に、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とを半田付けして力もカバー 26を装着することにより、制御ュニット 19を構成する。

[0044] 次いで、減速ギヤボックス 4にステアリングシャフト 2、ステアリングコラム 3、ウォーム 11及びウォームホイール 13等を装着して力も最後に電動モータ 5を減速ギヤボックス 4のモータ装着部 17に取付け、そのバスバー 5c及び 5dを制御ユニット 19の端子台 24cにビス止めする。

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直接電気的に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直接電気的に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低減することができる。

[0045] し力も、制御ユニット 19における合成樹脂製フレーム 24に形成した電動モータ 5のバスバー 5c及び 5dに接続される端子台 24cの近傍に取付板部 24bが形成され、この取付板部 24bが減速ギヤボックス 4のモータ装着部 17に形成したフレーム取付面 20cに固定されるので、車両の振動によって端子台 24cが減速ギヤボックス 4とは異なる振動を生じて端子台 24cに応力集中が生じることを抑制して、端子台 24cの剛性を向上させることができる。

[0046] また、制御ユニット 19を構成する発熱を伴うパワーモジュール基板 23がアルミ-ューム、アルミ-ユーム合金、マグネシウム及びマグネシウム合金の何れ力 1つで形成された減速ギヤボックス 4の制御ユニット装着部 20における平坦取付面 20aに放熱グリースを介して直接接触されてヽるので、パワーモジュール基板の発熱を放熱ダリースを介して熱容量の大きいヒートマスとなる減速ギヤボックス 4に直接放散することができ、パワーモジュール基板 23が過熱状態となることを確実に防止することができる。このように、パワーモジュール基板 23と平坦取付面 20aとの間に放熱グリースを塗布することにより、減速ギヤボックス 4への放熱効果をより向上させることができる。

[0047] し力も、発熱を伴う電界効果トランジスタなどで構成されるパワーモジュールをパヮ一モジュール基板 23に実装し、熱を嫌うマイクロコントロールユニット 25gなどの制御素子を制御基板 25に実装するようにしたので、制御基板 25にパワーモジュール基板 23の発熱が直接伝達されることはなぐ制御基板 25に対してパワーモジュール基板 23の発熱が影響することを確実に阻止することができる。そのうえ、制御基板 25に実装されるコンデンサ 25eなどの発熱部材が上方に配置されているので、発熱部材で発生する熱が下方で且つ反対側に配設された制御素子に影響することを確実に防止することができる。し力も、リレー、コンデンサ等の大形部品を上部側の空きスぺースに収容するので、空きスペースを有効利用して制御ユニット自体を小型化することがでさる。

[0048] さらに、保護カバー 26が導電性を有し、直接減速ギヤボックス 4の制御ユニット装着部 20にビス止めされるので、電磁シールド効果を発揮することができ、 Hブリッジ回路の電界効果トランジスタの高周波スイッチング時に発生する電磁ノイズが外部に漏洩してラジオノイズとなることを防止することができる。

さらに、減速ギヤボックス 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。

[0049] そして、アツパ取付ブラケット 6及びロア取付ブラケット 7を車体側部材に取付けてから制御ユニット 19の電源コネクタ 24d及び信号コネクタ 24eに夫々バッテリ及びァースポイントに接続された外部接続コネクタ及び CANなどのネットワークの接続コネクタを車体右側面側力装着することにより、電動パワーステアリング装置 1の組み付けを完了する。

このように、電源コネクタ 24d及び信号コネクタ 24eへの外部接続コネクタの接続を車体外側となる右側面側から行うことができるので、両者の接続を容易に行うことができる。し力も、電源コネクタ 24dについては通常車両のエンジンルームの車室側左右位置に設けられて、るアースポイントに近、位置となり、電源コネクタ 24dとアースポイントとの間のアース線の長さを短縮することができる。さらに、電源コネクタ 24d及び信号コネクタ 24eは共に対となるコネクタとの接続方向が水平方向となっており、水滴や塵埃の侵入を防止することができる。

[0050] 因みに、電源コネクタ 24d及び信号コネクタ 24eを制御ユニット 19の上方に設ける場合には、車体側部材との間隔が狭くコネクタ接続の作業性が悪いと共に、水滴や塵埃が侵入し易いという不都合がある力電源コネクタ 24d及び信号コネクタ 24eを車両外側方向に設けることにより、上記不都合を解消することができる。

また、電源コネクタ 24d及び信号コネクタ 24eを合成樹脂製フレーム 24の、電動モータ 4とは反対側に形成したので、発熱する電動モータ 5の熱の影響を受けることが全くないと共に、合成樹脂製フレーム 24の熱伝導率は低いので、より確実に電動モータ 5の発熱の影響を遮断することができる。

[0051] この正常状態では、アツパ取付ブラケット 6では、図 1に示すように、取付板部 6aを構成するカプセル 6dに摺動板部 6fが榭脂インジェクション 6eによって固定されている。

この電動パワーステアリング装置 1の組み付けが完了すると、アツパ取付ブラケット 6 のチルトレバー 6gを回動させることにより、チルトロック状態を解除し、この状態でステァリングコラム 3をロア取付ブラケットの 7の枢軸 7cを中心として回動させることにより、チルト位置を調整することができる。

[0052] そして、車両の図示しないイダ-ッシヨンスィッチをオン状態としてパワーモジュール基板 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ュ- ッ HMCU)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ノ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モジュール基板 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。

[0053] 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舟它することができる。

この状態で、コラブ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、アツパ取付ブラケット 6のカプセル 6dと摺動板部 6fとの間の榭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ブ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。

[0054] このようにステアリングコラム 3が収縮すると、その周辺に取付けてある部材が制御ユニット 19に近接することになる力この制御ユニット 19は所定のコラプスストロークを確保した状態で移動部品と干渉しな、位置に配置されて、るので、コラブスを妨げるように移動部品に干渉することはなぐ必要なコラブスストロークを確保することができる。因みに、コラブス発生時のコラブスストロークを確保するために制御ユニット 19も潰すことが考えられる力この制御ユニット 19は前述したように合成樹脂製フレーム 24 の潰れのコントロールが困難であり、コラプス時のエネルギー吸収量にバラツキが出てしまうという問題点がある力本実施形態では、コラブスストロークの確保に制御ュニット 19の潰れを考慮して!/、な!/、ので、コラプス時に安定した設定値通りのエネルギ一吸収量を確保することができる。

[0055] なお、上記実施形態にお!、ては、パワーモジュール基板 23が高熱伝導率を有する金属基板で構成されている場合について説明したが、高熱伝導板部としての金属基板を別体として、パワーモジュール基板 23を金属基板及び放熱グリースを介して制御ユニット装着部 20の平坦取付面 20aに取付けるようにしてもよぐさらには、金属基板で構成されたパワーモジュール基板 23をさらに別体の金属基板及び放熱グリースを介して平坦取付面 20aに装着するようにしてもょ、。

[0056] また、上記実施形態にお!、ては、合成樹脂製フレーム 24の車両外側に電源コネクタ 24d及び信号コネクタ 24eを車両外側力もコネクタ接続するように設け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ぐ外部コネクタの接続方向はステアリングコラム 3の軸方向に沿った前後方向や下これと交差する方向など任意の方向に設定することができ、所望の接続方向に応じて電源コネクタ 24d及び信号コネクタ 24 eをレイアウトすることができる。

[0057] さらに、上記実施形態においては、電動モータ 5のバスバー 5c及び 5dが直線的に延長している場合について説明した力これに限定されるものではなぐ図 15 (a)に示すように、バスバー 5c及び 5dをー且外方に突出させ、次いで電動モータ 5の軸方向に折り曲げて力軸方向と直交する方向に外方に延長させるようにしてもよく、この場合には、ノスバー 5c及び 5dの折り曲げ部で弾性を確保することができるので、端子と端子台の接続時に発生する残留応力を緩和することができ、バスバー 5c及び 5 dを長寿命化することができる。同様に、図 15 (b)に示すように、最初に電動モータ 5 の軸方向に突出させてから軸方向と直交する方向に外方に延長させるようにしてもよい。

[0058] さらにまた、上記実施形態においては、電動モータ 5にバスバー 5c及び 5dを設け、制御ユニット 19に端子台 24cを設け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ぐ電動モータ 5に端子台を設け、制御ユニット 19にバスバーを設けるようにしてもよく、また外部接続端子としてはバスバーに限らず、任意の電気的接続端子を適用することができる。

なおさらに、上記実施形態においては、トルクセンサ 15の外部接続端子 15c〜15f を L字状に折り曲げて制御基板 25のスルーホール 25a〜25dに揷通する場合にはついて説明したが、これに限定されるものではなぐスルーホール 25a〜25dへの外部接続端子 15c〜 15fの揷通を容易にするために、スルーホール 25a〜25dの外部接続端子 15c〜 15fの揷通側に漏斗状の案内面を有するガイド部材を設けるようにしてよい。

[0059] また、上記実施形態においては、トルクセンサ 15の外部接続端子 15c〜15fを L字状に形成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ぐ外部接続端子 15c〜 15fを直線状とし、制御基板 25に形成した接続ランドに沿わせて半田付けゃヒユージングなどで電気的に接続するようにしたり、外部接続端子をクリップ端子として制御基板 25に挟着したりするようにしてもよ!、。

さらに、上記実施形態においては、減速ギヤボックス 4の制御基板装着部 20の平坦取付面 20aがステアリングコラム 3の中心軸と直交する平面であ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ぐ平坦取付面 20aをステアリングコラム 3の中心軸に対して直交する面に対して傾斜する面とするようにしてもょヽ。

[0060] 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力これに限定されるものではなぐ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ょ、。

さらにまた、上記実施形態においては、制御ユニット 19の電源コネクタ 24d及び信号コネクタ 24eがその接続用開口が右端側にある場合について説明した力これに限定されるものではなぐ接続用開口をステアリングコラム 3の軸方向に沿う方向として、外部コネクタをステアリングコラム 3の軸方向力も装着するようにしてもょ、。

[0061] なおさらに、上記実施形態においては、制御ユニット 19を構成する場合に、先ず、パワーモジュール基板 23を平坦取付面 20aにビス止めして力も合成樹脂製フレーム 24を固定し、この合成樹脂製フレーム 24に制御基板 25をビス止めするように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ぐ合成樹脂製フレーム 24にパヮーモジュール基板 23及び制御基板 25を取付けて力も合成樹脂製フレーム 24を平坦取付面 20aに固定するようにしてもよぐさらには合成樹脂製フレーム 24の一部とパワーモジュール基板 23とを共締めするようにしてもよ!、。

[0062] また、上記実施形態にお!、ては、パワーモジュール基板 23が高熱伝導率を有する金属基板で構成されている場合について説明したが、金属基板を別体として、パヮ一モジュール基板 23を金属基板及び放熱グリースを介して制御ユニット装着部 20の平坦取付面 20aに取付けるようにしてもよぐさら〖こは、金属基板で構成されたパワーモジュール基板 23をさらに別体の金属基板及び放熱グリースを介して平坦取付面 2 Oaに装着するようにしてもょ、。

[0063] さらに、上記実施形態においては、制御ユニット 19を構成する場合に、先ず、パヮ一モジュール基板 23を平坦取付面 20aにビス止めして力も合成樹脂製フレーム 24 を固定し、この合成樹脂製フレーム 24に制御基板 25をビス止めするようにした場合について説明した力これに限定されるものではなぐ合成樹脂製フレーム 24にパヮ一モジュール基板 23及び制御基板 25を取付けて力も合成樹脂製フレーム 24を平坦取付面 20aに固定するようにしてもよぐさらには合成樹脂製フレーム 24の一部とパワーモジュール基板 23とを共締めするようにしてもよ!、。

[0064] さらにまた、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力これに限定されるものではなぐブラシレスモータを適用するようにしてもよぐこの場合には、バスバー 5c及び 5dを各相の励磁コイルの給電側に接続すると共に、パワーモジュール基板 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。

[0065] なおさらに、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ぐ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 1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 4を配置し、制御ユニット 19の電源コネクタ 24d及び信号コネクタ 24eを左側に配置すればよぐさらには電動モータ 4を車両外側に、電源コネクタ 24d及び信号コネクタ 24eを車両内側に配置するようにしてもよ!、。

[0066] また、上記実施形態においては、制御ユニット 19の車両内側に電動モータ 5を配置し、制御ユニット 19の車両外側にコネクタ 24d, 24eを設けた場合について説明した力これに限定されるものではなぐ車両のレイアウトによっては、制御ユニット 19に対して電動モータ 5を車両外側に、コネクタ 24d, 24eを車両内側に設けるようにしてもよぐ要は制御ユニット 19の電動モータ 5とは反対側にコネクタ 24d, 24eを設けるようにすれば良、ものである。

産業上の利用の可能性

[0067] 少なくとも、発熱を伴うパワーモジュール基板を含む制御ユニットをヒートマスの大きい減速ギヤボックスに直接取付けることにより、放熱効果を向上させ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ができる。

また、制御ユニットの車両内側及び外側の一方に電動モータを取付け、制御ュ-ットの車両内側及び外側の他方に外部接続コネクタを設けることにより、水滴や塵埃の侵入を防止することができると共に、外部接続コネクタの接続方向の自由度を大きくすることができ、さらに、コネクタ接続が容易で、コネクタ側で電動モータの発熱の影響も受けることがない電動パワーステアリング装置を提供することができる。

[0068] さらに、制御ユニットを減速ギヤボックスのステアリングコラムのコラプスストローク時における移動部材と干渉しない位置に配置することにより、ステアリングコラムの所定のコラブスストロークを確保することができると共に、コラブス時に安定した設定値通りのエネルギー吸収量を得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ができる。

Claims

請求の範囲

[1] 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連結された減速ギヤボックスと、該減速ギヤボックス内の減速機構を介して前記ステアリングシャフトに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は、前記ステアリングシャフトと交差する方向の端面に形成したモータ装着部に前記電動モータが装着されると共に、該モータ装着部に近接して外表面に形成された制御ユニット装着部に当該電動モータを駆動制御する制御ュニットが装着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。

[2] 前記制御ユニットは、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!、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ュ- ット装着部に装着されていることを特徴とする請求項 1に記載の電動パワーステアリング装置。

[3] 前記制御ユニットは、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!、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部に装着されて、ることを特徴とする請求項 1に記載の電動パワーステアリング装置。

[4] 前記減速ギヤボックスは高熱伝導性材料で構成されてヽることを特徴とする請求項 1乃至 3の何れか 1項に記載の電動パワーステアリング装置。

[5] 前記減速ギヤボックスはアルミ-ユーム、アルミ-ユーム合金、マグネシウム及びマグネシゥム合金の何れ力 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 4に記載の電動パワーステアリング装置。

[6] 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、ることを特徴とする請求項 1乃至 5の何れ力 1項に記載の電動パワーステアリング装置。

[7] 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 2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。

[8] 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る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る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と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 7の何れか 1項に記載の電動パワーステアリング装置。

[9] 前記制御ユニットの車両内側及び車両外側の一方に前記電動モータが配設され、前記制御ユニットの車両内側及び車両外側の他方に外部接続コネクタと接続する接続コネクタが配設されていることを特徴とする請求項 1乃至 8の何れか 1項に電動パヮ一ステアリング装置。

[10] 前記接続コネクタは、前記外部接続コネクタとの接続方向が車両幅方向に設定されていることを特徴とする請求項 9に記載の電動パワーステアリング装置。

[11] 前記接続コネクタは、互いに隣接する電源コネクタと信号コネクタとで構成されていることを特徴とする請求項 9又は 10に記載の電動パワーステアリング装置。

[12] 前記制御ユニットの車両内側に電動モータが配設され、当該制御ユニットの車両外側に前記接続コネクタが配設されていることを特徴とする請求項 9乃至 11の何れか 1 項に記載の電動パワーステアリング装置。

[13] 前記電動モータと前記制御ユニットとは接続端子及び端子台によって電気的に直接接続されていることを特徴とする請求項 9乃至 12の何れか 1項に記載の電動パヮ一ステアリング装置。

[14] 前記制御ユニットは、前記減速ギヤボックスのステアリングコラムのコラプスストローク時における移動部材と干渉しなヽ位置に配設されてヽることを特徴とする請求項 1 乃至 13の何れか 1項に記載の電動パワーステアリング装置。

[15] 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と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、前記トルクセンサ収納部の先端をコラブス時のステアリングコラムの収縮ストツバとし、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ツバ側端面位置が収縮ストツバよりウォームホィール収納部側に設定されていることを特徴とする請求項 14に記載の電動パワーステアリング装置。