CN101410289A - 电动助力转向装置及其组装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电动助力转向装置及其组装方法,通过将控制单元与电动马达和扭矩传感器的连接端子直接组装起来,可以使控制单元与电动马达间的连接距离最短,可靠地防止在两者间电噪声的混入,并且,可以使电阻最小,使电气损失为最小限度。该电动助力转向装置具有:转向柱(3),其内装有转向轴(2),转向扭矩被传递至该转向轴(2);减速齿轮箱(4),其连接在上述转向轴(2);和电动马达(5),其通过该减速齿轮箱(4)内的减速机构,将转向助力传递至上述转向轴(2),在上述减速齿轮箱(4)上并列设置有:上述电动马达(5);以及控制单元(19),其包括安装有控制电路的控制基板,该控制电路用于驱动控制该电动马达(5),在该控制单元(19)上直接电连接有上述电动马达(5)的连接端子。
Description
技术领域
本发明涉及电动助力转向装置及其组装方法,所述电动助力转向装置具有:转向柱,其内装有转向轴,转向扭矩被传递至该转向轴;和电动马达,其通过减速齿轮箱内的减速机构将转向助力传递至该转向柱。
背景技术
作为现有的电动助力转向装置,例如提出有这样的电动助力转向装置:在可自由滑动地容纳或安装齿条轴的齿条箱或转向齿轮箱的一部分中容纳马达,容纳对上述马达进行驱动控制的控制基板的壳体,形成在齿条箱或转向齿轮箱上,当从开口***的控制基板与形成于壳体的与所述开口对置的底部的安装凸台(boss)抵接时,设置于控制基板的基板连接端子与从马达突出设置在壳体内的马达侧连接端子相互接触地电连接(例如,参照日本特开2005-329866号公报(以下,称为专利文献1)、日本特开2005-329867号公报(以下,称为专利文献2)、日本特开2005-329868号公报(以下,称为专利文献3)、以及日本特开2005-329869号公报(以下,称为专利文献4))。这里,专利文献1公开了这样的结构:基板侧连接端子通过导电性弹簧片形成雌型端子,或通过较长的导电性板片形成雄型端子,马达侧连接端子通过较长的导电性板片构成雄型端子,或通过导电性弹簧片构成雌型端子,当控制基板与安装凸台抵接时,马达侧连接端子或基板侧连接端子的雄型端子,***到基板侧连接端子或马达侧连接端子的雌型端子中,雌型端子的导电性弹簧片依靠其弹簧力而压接在雄型端子的导电性板片上,以维持彼此的接触。
此外,近年来,提高车辆的燃料消耗率(用一升燃料可行驶里程来表示)或进行综合控制这一要求日益高涨,不仅是小型车,对于需要大的转向助推力的大型车,也开始采用电动助力转向装置。为了加大产生转向助力的电动马达的输出,必须增大马达电流,但将驱动控制电动马达的控制单元和电动马达连接起来的马达线束的配线损失也会随之变大,会使效率降低。
因此,以往公知有这样的电动式助力转向装置:以紧贴状态固定有金属基板的壳体配置在电动马达的相反侧,在壳体的外侧、以及安装在电动马达上的盖体的内侧和外侧设置散热翅片,在壳体和盖体的内侧,以层叠结构内置功率基板、大电流基板、以及控制基板,从大电流基板向盖体外侧突出的马达端子***在电动马达内,并与电动马达电连接(例如,参照日本特开2003-267233号公报(以下,称为专利文献5))。
但是,在上述专利文献1~4所记载的现有例中具有这样的结构:在齿条箱或转向齿轮箱的一部分中容纳马达的所谓齿条式电动助力转向装置中,将马达侧连接端子与设置在控制基板上的基板侧连接端子相互接触地电连接起来,在马达和控制基板之间不介入电连接线地直接装配,由此,在马达与控制基板之间能够使配线长度成为最短,可以防止电噪声混入,并且能够减小配线电阻,减小电气损失,但是,必须将对传递到转向轴上的扭矩进行检测的扭矩传感器的扭矩检测值,输入到控制马达的控制基板上,该扭矩传感器通常设置在远离齿条箱或转向齿轮箱的转向盘侧,在该扭矩传感器与控制基板之间,必须设置很长的连接电缆,因而存在这样的未解决的课题:在该连接电缆中会混入电噪声,并且,由于电阻变大,因此,电气损失变大。
并且,对于上述专利文献1中所记载的现有例,由于电动马达具有单马达(direct motor)的结构,因此,不需要进行用于将电动马达连接到减速机构上的相位匹配,但对于柱形的电动助力转向装置,由于要使电动马达和减速机构花键配合或三角形花键配合,因此,当将电动马达连接到减速机构上时,必须一边使电动马达自身旋转,一边进行相位匹配,在此情况下,存在通过专利文献1中的结构无法对应这一未解决的课题。
并且,对于在上述专利文献1中所记载的现有例,如果不高精度地设定将马达侧连接端子和基板侧连接端子中的一方的雄型端子和另一方的雌型端子的位置,则在连接时,在以压接状态相互接触的雄型端子和雌型端子上就会产生残余应力,因而在基板侧连接端子和马达侧连接端子的延长使用寿命方面存在问题。另一方面,若为了在连接时不产生残余应力而高精度地设定雄型端子和雌型端子的位置,则在制造成本方面存在问题。
此外,对于在上述专利文献5中所记载的现有例,具有如下结构:构成对电动马达进行控制的控制装置的功率基板、大电流基板和控制基板被层叠起来,并内置在壳体和盖体中,该盖体直接安装在电动马达上;虽然在控制装置中会发热,但电动马达也是发热源,因此,在控制装置中的发热,不能通过电动马达高效地传递到热容量大、并且表面积也大的减速机的齿轮箱上,作为其对策,通过设置散热翅片来提高散热性,但是为了设置散热翅片,就存在不能避免控制装置大型化的这一未解决的课题。
发明内容
因此,本发明是着眼于上述现有例的未解决的课题而完成的,其第1目的在于提供一种电动助力转向装置,其通过直接组装控制单元和电动马达以及扭矩传感器的连接端子,来使控制单元与电动马达之间的连接距离最短,能够可靠地防止在两者间混入电噪声,并且能够使电阻最小,使电气损失为最小限度。
此外,本发明的第2目的在于提供一种电动助力转向装置,其能够容易地进行控制单元与电动马达之间的电连接,并且可以使两者间的连接距离最短,使配线电阻最小,并且能够可靠地防止电噪声混入。
并且,本发明的第3目的在于提供一种电动助力转向装置,其能够容易地进行电动马达的输出轴与蜗轮机构的蜗杆轴的相位匹配。
此外,本发明的第4目的在于提供一种电动助力转向装置,其可以同时实现基板侧连接端子和马达侧连接端子的使用寿命的延长,以及制造成本的降低,并且可以使两者间的连接距离最短,使配线电阻最小,而且可以可靠地防止电噪声混入。
并且,本发明的第5目的在于提供一种电动助力转向装置及组装方法,能够在省略电动马达与控制单元之间的马达线束的同时,将在控制单元上的发热高效地传递到减速齿轮箱上,能够实现小型轻量化。
为达成上述第1目的,本发明第1方面所述的电动助力转向装置具有:转向柱,其内装有转向轴,转向扭矩被传递至该转向轴;减速齿轮箱,其连接在上述转向轴上;以及电动马达,其通过该减速齿轮箱内的减速机构将转向助力传递至上述转向轴,其特征在于,
在上述减速齿轮箱上并列设置有上述电动马达以及控制单元,上述控制单元包括安装有控制电路的控制基板,上述控制电路用于驱动控制上述电动马达,在上述控制单元上直接电连接有上述电动马达的连接端子。
在该本发明第1方面所述的发明中,通过在减速齿轮箱上设置控制单元,能够将电动马达的连接端子直接电连接到控制单元上,能够使控制单元与电动马达之间的电连接长度最短,降低电噪声的混入,并且,能够使配线电阻最小,减小电气损失。此外,由于在电动马达与控制单元之间不需要设置马达线束,因此,从马达线束放射的噪声就会减少,可以减轻对无线电噪声的影响。
此外,本发明第2方面所述的电动助力转向装置具有:转向柱,其内装有转向轴,转向扭矩被传递至该转向轴;减速齿轮箱,其连接在上述转向轴上;以及电动马达,其通过该减速齿轮箱内的减速机构将转向助力传递至上述转向轴,其特征在于,
在上述减速齿轮箱上并列设置有上述电动马达以及控制单元,上述控制单元包括安装有控制电路的控制基板,上述控制电路用于驱动控制上述电动马达,在上述控制单元上,直接电连接有上述电动马达的连接端子,并且,直接电连接有内装于上述减速齿轮箱内的扭矩传感器的连接端子。
在该本发明第2方面所述的发明中,通过将控制单元设置在减速齿轮箱上,可以将电动马达的连接端子和扭矩传感器的连接端子,直接电连接到控制单元上,可以使控制单元与电动马达和扭矩传感器之间的电连接长度最短,可以使电噪声混入减少,并且能够使配线电阻最小,减小电气损失。
并且,本发明第3方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第1或第2方面所述的发明,其特征在于,上述减速齿轮箱由高热传导性材料构成。
在该本发明第3方面所述的发明中,由于减速齿轮箱由高热传导性材料构成,因此,可以加大热容量,可以使散热效果提高。
此外,本发明第4方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第3方面所述的发明,其特征在于,上述减速齿轮箱通过对铝、铝合金、镁、以及镁合金中的任一种进行压铸成形而构成。
在该本发明第4方面所述的发明中,能够在保持高热传导性的同时容易地进行减速齿轮箱的制作。
并且,本发明第5方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第1至第4方面中的任一项所述的发明,其特征在于,上述控制单元在与上述减速齿轮箱的接触面上具有散热基板。
在该本发明第5方面所述的发明中,可以将控制单元上的发热通过散热基板向热质(heat mass)大的减速齿轮箱进行散热。
此外,本发明第6方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第1至第5方面中的任一项所述的发明,其特征在于,上述减速齿轮箱至少具有:蜗杆收纳部,其收纳与上述电动马达的输出轴连接的蜗杆;蜗轮收纳部,其收纳与上述转向轴连接的蜗轮;以及扭矩传感器收纳部,其与上述蜗轮收纳部连接,用于收纳上述扭矩传感器,并且与转向柱连接,在上述蜗杆收纳部、蜗轮收纳部、以及扭矩传感器收纳部的外周部,形成有安装上述控制单元的控制单元安装部。
在该本发明第6方面所述的发明中,由于控制单元安装部形成在蜗杆收纳部、蜗轮收纳部、以及扭矩传感器收纳部的外周部,因此,可以使控制单元接近电动马达和扭矩传感器,可以容易地进行控制单元与电动马达和扭矩传感器的电连接。
并且,本发明第7方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第6方面所述的发明,其特征在于,将上述扭矩传感器收纳部的前端,作为溃缩时的转向柱的收缩止挡部,安装在上述控制单元安装部上的控制单元的收缩止挡部侧的端面位置,被设定为比收缩止挡部更靠蜗轮收纳部侧。
在该本发明第7方面所述的发明中,由于将扭矩传感器收纳部的前端作为溃缩时转向柱的收缩止挡部,安装在控制单元安装部上的控制单元的收缩止挡部侧的端面位置,被设定为比收缩止挡部更靠蜗轮收纳部侧,因此,在溃缩时,能够可靠地防止转向柱等移动体与控制单元之间的干涉。
此外,本发明第8方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第1至第7方面中的任一项所述的发明,其特征在于,在上述电动马达的与上述控制单元接近且对置的位置上,马达侧连接部至少向与轴向交叉的方向突出地形成,在上述控制单元的与上述电动马达接近且对置的位置上,形成有与上述马达侧连接部面接触的单元侧连接部。
根据该本发明第8方面所述的发明,由于在电动马达的与控制单元接近且对置的位置上突出形成马达侧连接部,在控制单元的与电动马达接近且对置的位置上形成与马达侧连接部面接触的单元侧连接部,因此,可以通过接近并面接触的马达侧连接端部和单元侧连接部来进行电动马达与控制单元之间的连接,能够使两者间的电连接长度最小,使配线电阻最小,而且能够可靠地防止电噪声混入,并且不需要形成刚性大的连接端子,能够进一步提高组装性。
并且,本发明第9方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第8方面所述的发明,其特征在于,上述马达侧连接部和上述单元侧连接部由连接端子和端子座中的任一方构成。
在该本发明第9方面所述的发明中,由于马达侧连接部和单元侧连接部由连接端子和端子座中的任一方构成,因此,通过组合连接端子和端子座,可以容易地进行两者的连接。
此外,本发明第10方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第8或第9方面所述的发明,其特征在于,上述马达侧连接部与在上述电动马达的内部对电刷或线圈进行配电的母线一体地形成。
在该本发明第10方面所述的发明中,由于马达侧连接部与在电动马达的内部对电刷或线圈进行配电的母线一体地形成,因此,可以使通电路径最短。
并且,本发明第11方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第8至第10方面中的任一项所述的发明,其特征在于,上述马达侧连接部和单元侧连接部,在使两者面接触的状态下,通过螺钉、螺栓以及铆钉等紧固件固定。
在该本发明第11方面所述的发明中,通过紧固件来固定马达侧连接部和单元侧连接部,由此能够使两者的电连接牢固。
此外,本发明第12方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第8至第10方面中的任一项所述的发明,其特征在于,上述马达侧连接部和单元侧连接部,通过熔合、点焊、TIG焊接等焊接手段进行固定。
在该本发明第12方面所述的发明中,由于通过焊接手段来固定马达侧连接部和单元侧连接部,因此,能够使两者之间的电连接更加牢固。
并且,本发明第13方面所述的电动助力转向,根据本发明第8至第10方面中的任一项所述的发明,其特征在于,上述马达侧连接部和单元侧连接部,由可从上述电动马达的圆周方向装卸的雄型端子和雌型端子构成。
在该本发明第13方面所述的发明中,由于马达侧连接部和单元侧连接部,由可从电动马达的圆周方向装卸的雄型端子和雌型端子构成,因此,在将电动马达安装到减速齿轮箱上时,即使使电动马达自身旋转,雄型端子和雌型端子也不会受到损伤,能够容易地进行电动马达的安装。
此外,本发明第14方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第8至第13方面中的任一项所述的发明,其特征在于,上述马达侧连接部和单元侧连接部的接触面配置成与上述电动马达的针对上述减速齿轮箱的安装面为同一平面。
在该本发明第14方面所述的发明中,由于马达侧连接部和单元侧连接部的接触面配置成与电动马达的相对于上述减速齿轮箱的安装面为同一平面,因此,当将电动马达安装到减速齿轮箱上时,即使使电动马达自身旋转,马达侧连接部和单元侧连接部也不会相互干涉,能够容易地进行电动马达的安装。
并且,本发明第15方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第8至第14方面中的任一项所述的发明,其特征在于,上述马达侧连接部从侧面看形成为L字状,其由沿着上述电动马达的轴向的板部以及从该板部的前端沿半径方向延长的突出板部形成。
在该本发明第15方面所述的发明中,由于马达侧连接部由沿着轴向的板部和突出板部形成为L字状,因此通过沿着轴向的板部与突出板部之间的弯折部可以确保弹性,所以可以缓和端子与端子座连接时产生的残余应力,可以延长马达侧连接部的使用寿命。
并且,本发明第16方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第8至第12方面中的任一项所述的发明,其特征在于,上述马达侧连接部和上述单元侧连接部中的任一方由倒L字状的端子板构成,该端子板具有:半径方向板部,其从上述电动马达的外周面沿半径方向延长;和轴向板部,其从该半径方向板部的前端与轴向平行地延长,上述马达侧连接部和单元侧连接部的另一方由具有轴向接触面的端子座构成,该轴向接触面与上述轴向板部的面向电动马达的外周面的面进行接触。
在该本发明第16方面所述的发明中,由于马达侧连接部和单元侧连接部中的任一方由倒L字状的端子板构成,另一方由具有轴向接触面的端子座构成,该轴向接触面与轴向板部的面向电动马达的外周面的面进行接触,因此,可以降低马达侧连接部和单元侧连接部的高度。
此外,本发明第17方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第8至第12方面中的任一项所述的发明,其特征在于,上述马达侧连接部和上述单元侧连接部中的任一方由从外周部导出的多根挠性电缆和安装在各挠性电缆前端的端子板部形成,上述马达侧连接部和上述单元侧连接部中的另一方由端子座构成,该端子座上沿上述电动马达的轴向形成有与上述端子板部接触的接触面。
在该本发明第17方面所述的发明中,由于马达侧连接部和单元侧连接部中的任一方,由挠性电缆和端子板部构成,因此,即使马达侧连接部和单元侧连接部的设置位置存在误差,也能够将两者可靠地电连接起来。
并且,本发明第18方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第8至第12方面中的任一项所述的发明,其特征在于,上述马达侧连接部和上述单元侧连接部中的任一方由以下部件形成:电缆导向部,其内装有沿上述电动马达的半径方向延长的多个半径方向板部;多根挠性电缆,它们通过联结件联结固定在该电缆导向部的各半径方向板部上;以及端子板部,其安装在该挠性电缆的前端,上述马达侧连接部和单元侧连接部中的另一方由端子座构成,在该端子座上沿上述电动马达的轴向形成有与上述端子板部接触的接触面。
在该本发明第18方面所述的发明中,使马达侧连接部和单元侧连接部中的任一方由以下部件形成:电缆导向部,其内装有沿电动马达的半径方向延长的多个半径方向板部;多根挠性电缆,它们通过联结件联结固定在该电缆导向部的各半径方向板部上;以及端子板部,其安装在该挠性电缆的前端,因此,即使马达侧连接部和单元侧连接部的设置位置存在误差,也可以将两者可靠地电连接起来。
此外,本发明第19方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第18方面所述的发明,其特征在于,上述电缆导向部形成有使多根挠性电缆绝缘的绝缘间隔壁。
在该本发明第19方面所述的发明中,由于通过设置在电缆导向部上的绝缘间隔壁对挠性电缆进行绝缘,因此,即使使用在外周配设有导体的挠性电缆,也能够可靠地防止在挠性电缆之间发生短路。
并且,本发明第20方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第17至第19方面中的任一项所述的发明,其特征在于,上述端子座在接触上述端子板部的接触面上形成有绝缘间隔壁,该绝缘间隔壁使相邻的端子板部绝缘。
在该本发明第20方面所述的发明中,由于在端子座上也形成有绝缘间隔壁,因此,可使端子板部间绝缘,能够可靠地防止两者间的短路。
此外,本发明第21方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第16至第20方面中的任一项所述的发明,其特征在于,所述电动助力转向装置具有保护罩,该保护罩在上述马达侧连接部和上述单元侧连接部连接起来的状态下对两者进行覆盖,该保护罩的高度位置选定在上述控制单元的高度位置以下。
在该本发明第21方面所述的发明中,由于马达侧连接部和单元侧连接部在连接起来的状态下被保护罩覆盖,因此,可以确保马达侧连接部和单元侧连接部的电连接,并且,由于保护罩的高度位置选定在控制单元的高度位置以下,因此,保护罩不会比控制单元突出,可以容易地进行组装作业,并且,在溃缩时,能够可靠地防止保护罩与移动部件接触。
并且,本发明第22方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第8至第21方面中的任一项所述的发明,其特征在于,上述控制单元具有合成树脂制框架,该合成树脂制框架在与上述电动马达的连接端子和端子座中的任一方对置的位置,隔着固定在上述减速齿轮箱上的安装板部,形成有连接端子和端子座中的另一方。
在该本发明第22方面所述的发明中,由于在合成树脂制框架的与上述电动马达的连接端子和端子座中的任一方对置的位置上,隔着固定在上述减速齿轮箱上的安装板部,形成有连接端子和端子座中的另一方,因此,能够防止连接端子或端子座因车辆的振动而产生与减速齿轮箱不同的振动,抑制在连接端子和端子座处产生应力集中。
此外,本发明第23方面所述的电动助力转向装置具有:转向柱,其内装有转向轴,转向扭矩被传递至该转向轴;减速齿轮箱,其连接在上述转向轴上;以及电动马达,其通过该减速齿轮箱内的减速机构将转向助力传递至上述转向轴,其特征在于,
上述减速齿轮箱内装有蜗轮机构,该蜗轮机构具有:蜗杆轴,其与上述电动马达的输出轴连接;蜗轮,其与形成在该蜗杆轴上的蜗杆啮合,并且连接在转向轴上,上述电动马达的马达侧连接端子和上述控制单元的控制单元侧连接端子,在形成于上述减速齿轮箱的马达安装凸缘附近,在轴向上重合,并构成为可以面接触,在上述电动马达的输出轴和上述蜗杆轴开始连接后,上述马达侧连接端子和上述控制单元侧连接端子以在轴向上重合的方式面接触。
在该本发明第23方面所述的发明中,在电动马达的输出轴和蜗杆轴开始连接之前,马达侧连接端子和控制单元侧连接端子在轴向上并不重合,由此,即使电动马达自身沿圆周方向旋转,马达侧连接端子和控制单元侧连接端子也不会发生干涉,能够容易地进行电动马达的输出轴和蜗杆轴的连接。
并且,本发明第24方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第23方面所述的发明,其特征在于,设从形成于上述电动马达上的马达凸缘的壳侧端面到上述马达侧连接端子的前端的距离为L4;设从形成于上述减速齿轮箱的马达安装凸缘的马达侧端面到上述蜗杆轴的马达侧端面的距离为L5;设从上述马达安装凸缘的马达侧端面到上述控制单元侧连接端子的前端的距离为L6;设从上述马达凸缘的壳侧端面到上述电动马达的输出轴的前端面的距离为L7,此时,满足(L4+L5+L6)<L7。
在该本发明第24方面所述的发明中,设从形成于电动马达上的马达凸缘的壳侧端面到马达侧连接端子的前端的距离为L4;设从形成于齿轮壳的马达安装凸缘的马达侧端面到蜗杆机构的蜗杆轴的马达侧端面的距离为L5;设从马达安装凸缘的马达侧端面到控制单元侧连接端子的前端的距离为L6;使距离L4、L5、L6的和小于从马达凸缘的壳侧端面到电动马达的输出轴的前端面的距离L7,从而,在电动马达的输出轴与蜗轮机构的蜗杆轴配合之前,马达侧连接端子与控制单元侧连接端子不会重合。因此能够容易地进行电动马达的输出轴与蜗轮机构的蜗杆轴的相位匹配。
此外,本发明第25方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第24方面所述的发明,其特征在于,上述电动马达的输出轴与上述蜗轮机构的蜗杆轴的配合长度,小于上述电动马达的马达主体与上述减速齿轮箱的企口配合长度。
在该本发明第25方面所述的发明中,通过使电动马达的输出轴与蜗轮机构的蜗杆轴的配合长度,小于电动马达的马达主体与齿轮壳的企口配合长度,即使在电动马达的质量很大的情况下(马达主体的轴向长度很长的情况下),由于从齿轮壳突出的电动马达的安装长度并不是相应地变得那么大,因此,除了本发明第24方面中所述的发明的效果之外,还能够将质量大的电动马达安装到齿轮壳上。
并且,本发明第26方面所述的电动助力转向装置具有:转向柱,其内装有转向轴,转向扭矩被传递至该转向轴;减速齿轮箱,其连接在上述转向轴上;以及电动马达,其通过该减速齿轮箱内的减速机构将转向助力传递至上述转向轴,其特征在于,
在上述减速齿轮箱上并列设置有:上述电动马达;以及控制单元,其包括安装有控制电路的控制基板,上述控制电路用于驱动控制上述电动马达,在上述电动马达的接近上述控制单元的位置上,形成马达侧连接端子,在上述控制单元的接近上述电动马达的位置上,形成控制单元侧连接端子,通过在上述电动马达和上述控制单元的至少一方设置预定的尺寸公差地形成上述马达侧连接端子和上述控制单元侧连接端子的至少一方,上述马达侧连接端子和上述控制单元侧连接端子设置有间隙地相互对置,使上述控制单元侧连接端子和上述马达侧连接端子的一方形成为这样的挠性结构:通过使其在朝向上述控制单元侧连接端子和上述马达侧连接端子的另一方的方向上发生弹性变形,来吸收上述间隙,从而与上述另一方接触,使上述控制单元侧连接端子和上述马达侧连接端子的另一方形成为不能够朝向上述控制单元侧连接端子和上述马达侧连接端子的一方发生变形的刚性结构。
在该本发明第26方面所述的发明中,由于使马达侧连接端子和基板侧连接端子的至少一方形成为挠性结构,使另一方形成为刚性结构,通过使一方发生弹性变形来将两者电连接起来,因此,不需要将马达侧连接端子和基板侧连接端子配置在高精度的位置上,不需要使马达侧连接端子和基板侧连接端子两者形成为挠性结构,因此,可以实现制造成本的降低。
此外,本发明第27方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第26方面所述的发明,其特征在于,在形成为上述挠性结构的上述控制单元侧连接端子和上述马达侧连接端子的一方的前端部形成长孔,在形成为刚性结构的上述控制单元侧连接端子和上述马达侧连接端子的另一方上形成螺纹孔,使上述控制单元侧连接端子和上述马达侧连接端子的一方和另一方的上述螺纹孔和上述长孔对应,将固定螺钉穿过上述长孔旋合到上述螺纹孔中,由此,将上述控制单元侧连接端子和上述马达侧连接端子两者电连接起来。
在该本发明第27方面所述的发明中,在通过固定螺钉电连接起来的基板侧连接端子和马达侧连接端子的一方,形成有穿过固定螺钉的长孔,通过形成该长孔,能够吸收基板侧连接端子和马达侧连接端子的制造时的波动,因此,可以进一步实现制造成本的降低。
并且,本发明第28方面中所述的电动助力转向装置,根据本发明第26或第27方面所述的发明,其特征在于,形成为挠性结构的上述控制单元侧连接端子和上述马达侧连接端子的一方是从侧面看形成为L字状的部件,其由以下部位构成:第1弹性部位,其朝向上述控制单元侧连接端子和上述马达侧连接端子的另一方延伸;以及第2弹性部位,其从该第1弹性部位的前端,在沿着上述控制单元侧连接端子和上述马达侧连接端子的另一方的连接面的方向上延伸。
在该本发明第28方面所述的发明中,即使在马达侧连接端子与基板侧连接端子之间存在间隙,通过使基板侧连接端子和马达侧连接端子的形成为L字状的一方,在朝向基板侧连接端子和马达侧连接端子的另一方的方向上发生弹性变形,能够在吸收间隙的同时将其电连接到另一方上,因此,可以缓和马达侧连接端子与基板侧连接端子的连接时的残余应力,可以实现马达侧连接端子与基板侧连接端子的长寿命化。
此外,本发明第29方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第28方面所述的发明,其特征在于,上述马达侧连接端子,形成在上述电动马达的马达侧凸缘的附近,该马达侧凸缘与设置在上述减速齿轮箱上的齿轮箱侧凸缘连接,上述控制单元侧连接端子,形成在固定于上述减速齿轮箱的上述控制单元上,并配置在上述减速齿轮箱侧凸缘的附近,构成上述控制单元侧连接端子和上述马达侧连接端子的一方的上述第1弹性部位被设定为这样的长度:该第1弹性部位不会比上述减速齿轮箱侧凸缘的凸缘面、或上述马达侧凸缘的凸缘面更向前方突出。
在该本发明第29方面所述的发明中,由于马达侧连接端子和基板侧连接端子为不会从各自的凸缘面向前方突出的结构,因此,能够将制造时组装控制单元和电动马达时的因相互干涉、损伤而导致的破损、功能劣化防止于未然。
并且,本发明第30方面所述的电动助力转向装置具有:转向柱,其内装有转向轴,转向扭矩被传递至该转向轴;扭矩传感器,其检测上述转向扭矩;电动马达,其通过减速齿轮箱内的减速机构将转向助力传递至上述转向轴;以及控制单元,其根据由上述扭矩传感器检测到的转向扭矩来驱动控制上述电动马达,其特征在于,
上述扭矩传感器、上述电动马达以及上述控制单元组装在上述减速齿轮箱上,上述电动马达由无电刷马达构成,其具有与马达线圈连接的外部连接用的电接点,上述控制单元具有与上述电动马达的电接点连接的电接点,在将上述电动马达和上述控制单元组装在上述减速齿轮箱上的状态下,该电动马达的电接点和该控制单元的电接点配置在彼此直接连接的部位,并且上述控制单元以将对上述电动马达进行通电控制时产生的发热直接传递到上述减速齿轮箱上的方式组装在该减速齿轮箱上。
在该本发明第30方面所述的发明中,由于分别将电动马达和控制单元组装在热容量大且表面积大的减速齿轮箱上,因此,可以将控制单元的发热高效地传递到减速齿轮箱上,能够尽可能地减小或省略控制单元的散热翅片,能够实现电动助力转向装置的小型轻量化。
此外,由于马达线圈和控制单元的输出级能够不通过束线地进行连接,因此,可以省略用于马达通电的束线,可以提供小型轻量的、低成本的、并且减小了配线损失的高效率的电动助力转向装置。
并且,由于电动马达是无电刷马达,因此,没有因电刷的接触电阻而引起的损失,与省略用于马达通电的束线相结合,能够将电动助力转向装置应用在需要大的转向辅助推力的大型车中,而该大的转向辅助推力是仅凭任一方的低损失手段都不能得到的。
此外,在应用到不需要大的转向辅助推力的中型、小型车的情况下,由于损失很小,因此,可以使电动马达和控制单元比现状更加小型化。
此外,本发明第31方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第30方面所述的发明,其特征在于,上述电动马达具有转子转角检测器,该转子转角检测器用于检测配设在输出轴侧的转子的转角,并且具有外部连接用的电接点,上述控制单元具有与上述转子转角检测器的电接点连接的电接点,在将上述电动马达和上述控制单元组装在上述减速齿轮箱上的状态下,上述转子转角检测器的电接点与上述控制单元的电接点配设在彼此直接连接的部位。
在该本发明第31方面所述的发明中,能够将连接在转子转角检测器上的电接点、以及用于接收控制单元中的转子转角检测器的信号的电接点直接连接起来,因此转子转角检测器和控制单元不通过束线就能够直接连接,因此,还可以省略用于将转子转角信号传送到控制单元的束线,可以提供更加小型轻量化且低成本的电动助力转向装置。
并且,本发明第32方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第31方面所述的发明,其特征在于,上述电动马达具有连接部,该连接部与上述减速齿轮箱的马达安装面配合,并且通过螺栓紧固,在该连接部中内装有上述转子转角检测器,并且,上述电动马达的电接点相对于对上述减速齿轮箱侧端面向垂直方向和水平方向的至少一方突出地形成,而且上述转子转角检测器的电接点相对于上述减速齿轮箱侧端面向垂直方向和水平方向的至少一方突出地形成。
在该本发明第32方面所述的发明中,电动马达的连接在马达线圈上的电接点,从连接部的端面向垂直方向和水平方向的至少一方突出,其容易与组装在减速齿轮箱上的控制单元的电连接端子的直接连接,能够使从控制单元的输出级到马达线圈的配线非常短,因此,可以减小配线损失,可以提供高效率的电动助力转向装置。
此外,由于转子转角检测器的电接点相对于马达凸缘的减速齿轮箱侧端面,向垂直方向和水平方向的至少一方突出地形成,因此,与组装在减速齿轮箱上的控制单元的电接点的直接连接变得容易,不使用束线就能够将无电刷马达的换向所必需的转子转角信号传递到控制单元,因此,可以提供低成本的电动助力转向装置。
此外,本发明第33方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第30至第32方面中的任一项所述的发明,其特征在于,上述扭矩传感器具有外部连接用的电接点,该外部连接用的电接点连接在扭矩检测元件及其信号处理电路中的任一方上,上述控制单元具有与上述扭矩传感器的电接点连接的电接点,在将上述扭矩传感器和上述控制单元组装在上述减速齿轮箱上的状态下,该扭矩传感器的电接点与该控制单元的电接点配置在彼此直接连接的部位。
在该本发明第33方面所述的发明中,由于能够将连接在扭矩传感器上的电接点以及控制单元中的与扭矩传感器的电接点连接的电接点直接连接起来,因此,不通过束线就能够将扭矩传感器和控制单元之间连接起来,能够省略用于将转向扭矩传递到控制单元的束线,并且可以提供更加小型轻量且低成本的电动助力转向装置。
并且,本发明第34方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第33方面所述的发明,其特征在于,上述扭矩传感器在上述电接点组装在上述减速齿轮箱上的状态下,相对于上述控制单元的安装面向垂直方向突出地形成。
在该本发明第34方面所述的发明中,在扭矩传感器的电接点组装在减速齿轮箱上的状态下,该电接点从减速齿轮箱的控制单元安装面向垂直方向突出,因此,与组装到减速齿轮箱上的控制单元的电连接端子的直接连接变得容易,不使用束线就能够将电动助力转向装置的控制所不可或缺的转向扭矩传递到控制单元,可以使电动助力转向装置小型化。
此外,本发明第35方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第30至第34方面中的任一项所述的发明,其特征在于,上述减速机构由蜗轮减速器构成,上述减速齿轮箱的上述控制单元安装面为相对于蜗轮的轴向垂直的方向的平面。
在该本发明第35方面所述的发明中,由于控制单元安装面为相对于蜗轮的轴向垂直的方向的平面,因此,能够以横跨内置于蜗轮的转向盘侧的转向扭矩传感器以及配置在蜗杆轴端部的电动马达的形式,配置控制单元,扭矩传感器和控制单元的端部的直接连接变得容易,不使用束线就能够将电动助力转向装置的控制所不可或缺的转向扭矩传递到控制单元,可以使电动助力转向装置小型化。
并且,本发明第36方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第30至第32方面中的任一项所述的发明,其特征在于,上述控制单元的宽度方向上的形状,相对于上述电动马达的轴心轴对称地形成。
在该本发明第36方面所述的发明中,由于控制单元的宽度方向形状相对电动马达的轴心形成为轴对称,因此,即使在对应右方向盘车和左方向盘车而改变了电动马达的安装方向的情况下,安装高度也不会产生差别,因此,不需要变更电动马达和控制单元,可以提供低成本的电动助力转向装置。
并且,本发明第37方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第30至第34方面中的任一项所述的发明,其特征在于,上述控制单元的针对上述电动马达的电接点由螺纹固定端子构成,该螺纹固定端子通过螺旋轴力与该电动马达的电接点接触地进行电连接。
在该本发明第37方面所述的发明中,控制单元使用通过螺旋轴力与马达侧电接点接触地进行电连接的螺纹固定端子,来作为与电动马达的电接点连接的电接点,因此,可以牢固且可靠地进行电连接,可以减小配线损失,并且可以抑制接触电阻的波动。
并且,本发明第38方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第30至第34方面中的任一项所述的发明,其特征在于,上述控制单元的针对上述电动马达的电接点由弹簧接触端子构成,该弹簧接触端子通过弹簧压力与该电动马达的电接点接触地进行电连接,在将上述控制单元组装在上述减速齿轮箱上的状态下,上述弹簧接触端子的***口朝向该减速齿轮箱的马达安装面开口。
在该本发明第38方面所述的发明中,由于控制单元使用通过弹簧压力与电动马达的电接点接触地进行电连接的弹簧接触端子,来作为与电动马达的电接点连接的电接点,其***口在控制单元组装在减速齿轮箱上的状态下,朝向减速齿轮箱上的马达安装面开口,因此,当将电动马达安装到马达安装面上时,仅通过***电动马达的电接点就可以进行电连接,可以减小配线损失,并且可以减少工时,另外由于两个电接点之间不进行机械固定,因此,可以释放因组装误差、各个部件精度以及线膨胀系数差等而产生的应力。
此外,本发明第39方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第30至第34方面中的任一项所述的发明,其特征在于,上述控制单元的针对上述电动马达的电接点,通过焊接或锡焊中的任一种进行与该电动马达的电接点的电连接。
在该本发明第39方面所述的发明中,由于控制单元与电动马达的电接点之间,通过焊接或锡焊中的任一种进行连接,因此,可以获得牢固且可靠的电连接,可以减小配线损失,并且可以抑制接触电阻的波动。
并且,本发明第40方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第31或第32方面所述的发明,其特征在于,上述控制单元的针对上述转子转角检测器的电接点由弹簧接触端子构成,该弹簧接触端子通过弹簧压力与该转子转角检测器的电接点接触地进行电连接。
在该本发明第40方面所述的发明中,控制单元使用通过弹簧压力与电动马达的转子转角检测器的电接点接触地进行电连接的弹簧接触端子,来作为与转子转角检测器的电接点连接的电接点,其***口在控制单元组装在减速齿轮箱上的状态下,朝向减速齿轮箱上的马达安装面开口,因此,当将电动马达组装到马达安装面时,仅通过将转子转角检测器的电接点***到弹簧接触端子中,就可以获得电连接,可以减少连接工时。
此外,本发明第41方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第31或第32方面所述的发明,其特征在于,上述控制单元的针对上述转子转角检测器的电接点,通过焊接或锡焊中的任一种,进行与该转子转角检测器的电接点的电连接。
在该本发明第41方面所述的发明中,由于控制单元与转子转角检测器的电接点,通过焊接或锡焊进行牢固且可靠的电连接,因此,可以防止接点的接触不良,提高接点的可靠性。
并且,本发明第42方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第33或第34方面所述的发明,其特征在于,上述控制单元的针对上述扭矩传感器的电接点由弹簧接触端子构成,该弹簧接触端子通过弹簧压力与该扭矩传感器的电接点接触地进行电连接。
在该本发明第42方面所述的发明中,控制单元使用通过弹簧压力与扭矩传感器的电接点接触地进行电连接的弹簧接触端子,来作为与扭矩传感器的电接点连接的电接点,其***口在控制单元组装在减速齿轮箱上的状态下,朝向减速齿轮部件中的控制单元安装面开口,因此,当将控制单元组装到减速齿轮单元上时,仅通过将扭矩传感器的电接点***到弹簧接触端子内,就可以进行电连接,可以减少连接工时。
此外,本发明第43方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第33或第34方面所述的发明,其特征在于,上述控制单元的针对上述扭矩传感器的电接点,通过焊接或锡焊中的任一种,进行与该扭矩传感器的电接点的电连接。
在该本发明第43方面所述的发明中,由于控制单元与扭矩传感器的电连接端子,通过焊接或锡焊进行牢固和可靠的电连接,因此,可以防止接点的接触不良,提高可靠性。
并且,本发明第44方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第30至第43方面中的任一项所述的发明,其特征在于,上述控制单元的针对上述电动马达的电接点,设置有进行防水和防尘的密封机构。
在该本发明第44方面所述的发明中,由于在控制单元与电动马达的电接点的接合部设置有用于防水和防尘的密封机构,因此,不仅可以应用于设置在车厢内的柱辅助式电动助力转向装置,而且也可以应用在小齿轮辅助式或齿条辅助式的电动助力转向装置这样的配置在发动机舱内的电动助力转向装置中。
此外,本发明第45方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第30至第44方面中的任一项所述的发明,其特征在于,上述控制单元的针对上述转子转角检测器的电接点,设置有进行防水和防尘的密封机构。
在该本发明第45方面所述的发明中,由于在控制单元和转子转角检测器的电接点的接合部,设置有用于防水和防尘的密封机构,因此不仅可以应用于设置在车厢内的柱辅助式电动助力转向装置,而且也可以应用在小齿轮辅助式或齿条辅助式的电动助力转向装置这样的配置在发动机舱内的电动助力转向装置中。
并且,本发明第46方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第30至第45方面中的任一项所述的发明,其特征在于,上述控制单元的针对上述扭矩传感器的电接点,设置有进行防水和防尘的密封机构。
在该本发明第46方面所述的发明中,由于在控制单元和扭矩检测装置的电接点的接合部,设置有用于防水和防尘的密封机构,因此,不仅可以应用于设置在车厢内的柱辅助式电动助力转向装置,而且也可以应用在小齿轮辅助式或齿条辅助式的电动助力转向装置这样的配置在发动机舱内的电动助力转向装置中。
此外,本发明第47方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第30至第46方面中的任一项所述的发明,其特征在于,上述减速机构由蜗轮减速器构成,在上述减速齿轮箱上的内装有上述蜗杆轴的部位,形成有安装上述控制单元的控制单元用安装面。
在该本发明第47方面所述的发明中,由于上述减速机构由蜗轮减速器构成,在上述减速齿轮箱上的内装有蜗杆轴的部位,形成有安装上述控制单元的控制单元用安装面,因此,通过以控制单元的长度方向与蜗杆轴的轴向一致的方向进行组装,可以不使控制单元突出地进行布局。此外,可以获得与控制单元的底座面对应的充分的接触面,并且,与控制单元的密合性提高,由此可以将控制单元的热高效地传递到减速齿轮箱,省略设置在控制单元中的散热翅片,能使电动助力转向装置小型化。
并且,本发明第48方面所述的电动助力转向装置,根据本发明第32方面所述的发明,其特征在于,上述减速机构由蜗轮减速器构成,上述蜗杆轴与上述电动马达的输出轴花键结合,其结合长度设定为比上述电动马达的电接点和转子转角检测器的电接点的从上述安装凸缘端面突出的长度要长。
在该本发明第48方面所述的发明中,蜗杆轴与电动马达的输出轴的接头是花键,其配合长度比电动马达的电接点和转子转角检测器的电接点的从安装凸缘端面突出的长度要长,因此,在花键之间配合得很浅的状态下,使电动马达旋转,能够进行转子转角检测器和电动马达的电接点,与控制单元的电接点的对位,作为联轴器,使用了花键结合,同时能够省略用于传递转子转角信号的束线以及用于马达通电的束线。
此外,本发明第49方面所述的电动助力转向装置的组装方法是电动助力转向装置的组装方法,该电动助力转向装置在减速齿轮箱上组装有:转向柱,其内装有转向轴,转向扭矩被传递至该转向轴;扭矩传感器,其用于检测上述转向扭矩;电动马达,其通过上述减速齿轮箱内的减速机构将转向助力传递至上述转向轴;以及控制单元,其根据由上述扭矩传感器检测到的转向扭矩,来驱动控制上述电动马达,其特征在于,
由扭矩检测元件构成上述扭矩传感器,在上述控制单元中内装信号处理电路,该信号处理电路对由上述扭矩检测元件检测到的转向扭矩检测信号进行信号处理,将上述扭矩传感器内装到上述减速齿轮箱内,接着,将上述控制单元组装到内装有上述扭矩传感器的上述减速齿轮箱上,进行上述扭矩检测元件和上述控制单元的电连接,接下来,将上述电动马达组装到减速齿轮箱上,并进行控制单元和电动马达的电连接。
在该本发明第49方面所述的发明中,由于仅由扭矩检测元件构成扭矩传感器,其信号处理电路被内装在控制单元内,在将控制单元组装在内装有扭矩检测元件的减速齿轮箱上的状态下,进行控制单元与扭矩检测元件间的电连接,然后将电动马达组装到减速齿轮箱上,因此,在将控制单元组装到内装有扭矩检测元件的减速齿轮箱上的阶段,能够进行信号处理电路的校正。因此,既可以省略束线,又不必与控制单元另行设置信号处理电路,而且能够不受电动马达的影响地进行信号处理电路的校正,能够削减部件个数而不会降低扭矩传感器的精度。
并且,本发明第50方面所述的电动助力转向装置的组装方法,是电动助力转向装置的组装方法,该电动助力转向装置在减速齿轮箱上组装有:转向柱,其内装有转向轴,转向扭矩被传递至该转向轴;扭矩传感器,其用于检测上述转向扭矩;电动马达,其通过上述减速齿轮箱内的减速机构将转向助力传递至上述转向轴;以及控制单元,其根据由上述扭矩传感器检测到的转向扭矩,来驱动控制上述电动马达,其特征在于,
由扭矩检测元件以及对其转向扭矩检测信号进行信号处理的信号处理电路来构成上述扭矩传感器,将上述扭矩检测元件和上述信号处理电路组装到上述减速齿轮箱内,接着,将上述电动马达组装到上述减速齿轮箱上,接下来,将上述控制单元组装到上述减速齿轮箱上,并进行控制单元与扭矩检测元件之间的电连接,以及控制单元与电动马达之间的电连接。
在该本发明第50方面所述的发明中,由于通过扭矩检测元件和信号处理电路来校正扭矩传感器,该信号处理电路与控制单元另行配置,因此,能够在减速齿轮箱单体的状态下对扭矩传感器中的信号处理电路进行校正。并且,将电动马达组装到到已完成了信号处理电路的校正的减速齿轮箱上,然后,将控制单元组装到减速齿轮箱上,在该状态下,进行控制单元与扭矩检测元件之间的电连接,以及控制单元与电动马达之间的电连接,因此,组装变得容易,可以简化组装工序而不会降低扭矩传感器的精度。
根据本发明,将电动马达和控制单元并列设置在减速齿轮箱上,并且,在电动马达的与控制单元接近且对置的位置上突出形成马达侧连接部,在控制单元的与电动马达接近且对置的位置上形成与马达侧连接部面接触的单元侧连接部,因此具有如下效果:可以通过接近和面接触的马达侧连接部和单元侧连接部来进行电动马达和控制单元之间的连接,可以使两者间的电连接长度最短,使配线电阻最小,而且能够可靠地防止电噪声的混入,并且不需要形成刚性大的连接端子,还能够使组装性提高。
此外,由于不需要在电动马达和控制单元之间设置马达线束,因此,从马达线束放射的噪声消失,能够得到可以减轻对无线电噪声的影响这一效果。
而且,通过使马达侧连接部从电动马达朝向与其轴向正交的方向突出,当将电动马达安装到减速齿轮箱上时,在一边使电动马达转动一边进行安装的情况下,能够得到可以可靠地防止因马达侧连接部而损伤单元侧连接部这一效果。
并且,通过将马达侧连接部与单元侧连接部的接触面配置成与电动马达的针对上述减速齿轮箱的安装面为同一平面,当将电动马达安装到减速齿轮箱上时,在一边使电动马达转动一边进行组装的情况下,可获得能够可靠地防止电动马达的安装凸缘等突出部与控制单元侧的连接部干涉这一效果。
此外,通过使马达侧连接部和单元侧连接部的接触面在电动马达的轴向上,可获得能够降低接触面的高度,并且能够确保足够的接触面积这一效果。
并且,设从形成于电动马达上的马达凸缘的壳侧端面到马达侧连接端子的前端的距离为L4;设从形成于齿轮壳的马达安装凸缘的马达侧端面到涡轮机构的蜗杆轴的马达侧端面的距离为L5;设从马达安装凸缘的马达侧端面到控制单元侧连接端子的前端的距离为L6;使距离L4、距离L5和距离L6的和,小于从马达凸缘的壳侧端面到电动马达的输出轴的前端面的距离L7,由此,在电动马达的输出轴与蜗轮机构的蜗杆轴配合之前,马达侧连接端子与控制单元侧连接端子不重合。因此,可以容易地进行电动马达的输出轴与蜗轮机构的蜗杆轴的相位匹配。
此外,使马达侧连接端子和基板侧连接端子的至少一方为挠性结构,使另一方为刚性结构,通过使一方发生弹性变形来将两者电连接起来,因此,不需要将马达侧连接端子和基板侧连接端子配置在高精度的位置上,也不需要使马达侧连接端子和基板侧连接端子两者都为挠性结构,因此,可得到能够实现制造成本的降低这一效果。
并且,根据本发明,由于将电动马达和控制单元组装到减速齿轮箱上,因此可以将由控制单元所产生的发热直接高效地传递到热容量大、且表面积也大的减速齿轮箱上,能够尽可能地减小或省略控制单元的散热翅片,可以实现控制单元的小型轻量化,并且,由于应用无电刷马达作为电动马达,因此,没有由电刷的接触电阻而造成的损失,可省略用于马达通电的束线,可以产生大的转向辅助推力,能够得到可以将电动助力转向装置应用到大型车上这一效果。此外,在应用到不需要大的转向辅助推力的中型、小型车的情况下,由于损失小,因此,也能够得到可以使电动马达和控制单元比现状更加小型化这一效果。并且,除了可以省略控制单元与电动马达之间的马达线束之外,还可以省略安装在电动马达上的解析装置等转子转角检测器、以及安装在减速齿轮箱上的转向扭矩传感器与控制单元之间的束线,能够提供更加小型轻量且低成本的电动助力转向装置。
附图说明
图1是表示本发明所述的电动助力转向装置的第1实施方式的立体图。
图2是表示本发明所述的电动助力转向装置的正视图。
图3是图2的左侧视图。
图4是图2的俯视图。
图5是本发明的主要部分的分解立体图。
图6是从与图5相反的方向观察到的本发明主要部分的分解立体图。
图7是放大表示减速齿轮箱位置处的主要部分的纵剖视图。
图8是表示电动马达的母线结构的正视图。
图9是表示减速齿轮箱与控制基板的关系的立体图。
图10是表示将减速齿轮箱中的扭矩传感器的外部连接端子贯穿***到控制基板的状态的立体图。
图11是表示电动马达与控制单元的连接关系的图,(a)是立体图,(b)是主要部分的放大图。
图12是表示溃缩时的电动助力转向装置的立体图。
图13是表示溃缩时的电动助力转向装置的左侧视图。
图14是表示溃缩时的电动助力转向装置的俯视图。
图15是表示电动马达的连接端子的变形例的立体图。
图16是表示用紧固件将电动马达的马达侧连接部,与控制单元的单元侧连接部连接起来的状态的图。
图17是表示将电动马达的马达侧连接部与控制单元的单元侧连接部焊接起来的状态的图。
图18是表示用雌型端子和雄型端子将电动马达的马达侧连接部与控制单元的单元侧连接部连接起来的状态的图。
图19是表示使电动马达的连接端子形成为与安装面一致的实施方式的侧视图。
图20是表示在左右方向盘的车中,使电动马达通用化的实施方式的图。
图21是表示在左右方向盘车中使电动马达通用化的另一实施方式的图。
图22是表示本发明所述的电动助力转向装置的第2实施方式的俯视图。
图23是表示第2实施方式中的电动马达和控制单元在减速齿轮箱中的安装关系的说明图,(a)是将减速齿轮箱的蜗杆收纳部剖开的主要部分俯视图,(b)是上述主要部分的分解图,(c)是表示连接端子与端子座的关系的立体图。
图24是表示本发明所述的电动助力转向装置的第3实施方式的说明图,(a)是表示电动马达和控制单元在减速齿轮箱内的安装关系的说明图,(a)是将拆下了保护罩的状态的减速齿轮箱的蜗杆收纳部剖开的主要部分俯视图,(b)是上述主要部分的分解图。
图25是表示第3实施方式中的电动马达的马达侧连接部与控制单元的单元侧连接部的连接步骤的立体图。
图26是分解表示本发明的第1实施方式所述的电动助力转向装置的一部分的立体图。
图27是表示图26所示齿轮壳(gear housing)的内部的剖视图。
图28是表示本发明的第3实施方式所述的电动助力转向装置的主要部分的图。
图29是用于说明本发明的第3实施方式所述的电动助力转向装置的作用的图。
图30是表示构成本发明的第4实施方式中的电动助力转向装置的电动马达的内部结构的正视图。
图31是表示第4实施方式中的电动马达的连接端子和控制单元的端子座的连接结构的图。
图32是表示从第4实施方式中的电动马达突出的连接端子的其它形状的图。
图33是表示本发明的第5实施方式的立体图。
图34是图33的分解立体图。
图35是表示拆下电动马达后的状态的立体图。
图36是减速齿轮箱的纵剖视图。
图37是表示电动马达的立体图。
图38是电动马达的分解立体图。
图39是表示控制单元的立体图,(a)是正面侧的立体图,(b)是背面侧的立体图。
图40是组装本发明的第6实施方式所示的电动马达之前的分解立体图。
具体实施方式
以下,根据附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是表示将本发明的第1实施方式应用在右方向盘车的情况的一例的立体图,图2是正视图,图3是左侧视图,图4是俯视图,图5和图6是主要部分的分解立体图。
在图1中,1是柱式的电动助力转向装置,转向轴2具有安装转向盘(未图示)的转向盘安装部2a,转向轴2可自由旋转地内装于转向柱3中,在转向柱3上连接有减速齿轮箱4,在该减速齿轮箱4上配设有由电刷马达构成的电动马达5,电动马达5的轴向沿着与转向柱3的轴向正交的方向延伸。
这里,转向柱3为采用内管3a和外管3b的双重管结构,以在与减速齿轮箱4的连接部处吸收溃缩时的冲击能量,确保预定的溃缩行程。另外,转向柱3的外管3b和减速齿轮箱4,通过上部安装托架6和下部安装托架7安装在车身侧。
下部安装托架7由以下部件形成:安装板部7a,其安装在车身侧部件(未图示)上;和一对支承板部7b,它们在该安装板部7a的下表面保持预定的间隔地平行延伸。另外,支承板部7b的前端,通过枢轴7c,可自由转动地连接在一体形成于盖体4a的支承部4b上,该盖体4a配设在减速齿轮箱4的下端侧、即车身前方侧。
此外,上部安装托架6具有:安装板部6a,其安装在车身侧部件(未图示)上;方形框状支承部6b,其一体地形成在该安装板部6a上;以及倾斜机构6c,其对形成在该方形框状支承部6b上的转向柱3的外管3b进行支承。
这里,安装板部6a由如下部分构成:左右成一对的夹套(capsule)6d,它们安装在车身侧部件(未图示)上;和滑动板部6f,其通过树脂注射部6e而固定在这些夹套6d上,安装板部6a构成为:在碰撞时在转向柱3上作用使转向柱3向车身前方移动的冲击力,从而,滑动板部6f相对于夹套6d向车身前方滑动,树脂注射部6e被剪切,该剪切载荷就成为溃缩开始载荷。
此外,通过使倾斜机构6c的倾斜杆6g转动,来解除支承状态,由此能够以下部安装托架7的枢轴7c为中心,上下地对转向柱3进行倾斜位置调整。
并且,如图7所示,转向轴2由如下部分构成:输入轴2a,其上端连接在转向盘(未图示)上;和输出轴2c,其通过扭杆2b与该输入轴2a的下端连接,并覆盖扭杆2b。
此外,如图5~图7所示,减速齿轮箱4通过对具有高热传导性的材料、例如铝、铝合金、镁、以及镁合金中的任一种进行例如压铸成形来形成。该减速齿轮箱4具有:蜗杆收纳部12,其收纳与电动马达5的输出轴5a连接的蜗杆11;蜗轮收纳部14,其在该蜗杆收纳部12的下侧具有与蜗杆收纳部12的中心轴正交的中心轴,并收纳与蜗杆11啮合的蜗轮13;扭矩传感器收纳部16,其一体且同轴地连接在该蜗轮收纳部14的后方侧,用于收纳扭矩传感器15;马达安装部17,其形成于蜗杆收纳部12的开放端面,用于安装电动马达5;柱安装部18,其形成于扭矩传感器收纳部16的后端面,用于安装形成在该转向柱3前端部的安装凸缘2a;以及控制单元安装部20,其横跨蜗杆收纳部12和蜗轮收纳部14的一部分,形成在与蜗轮收纳部14和扭矩传感器收纳部16的中心轴线正交的平面内,用于安装控制单元19。并且,在使转向柱3的安装凸缘3c与柱安装部18抵接的状态下,通过螺栓18a,将减速齿轮箱4固定在转向柱3上。
在此,如图7所示,扭矩传感器15构成为:通过磁对转向轴2的输入轴2a和输出轴2c之间的扭转状态进行检测,利用一对检测线圈15a和15b检测传递到转向轴的转向扭矩,在这些一对检测线圈15a和15b的卷线头和卷线尾分别连接有外部连接端子15c、15d以及15e、15f,所述外部连接端子15c、15d以及15e、15f沿着与转向柱3的中心轴正交的方向平行地向外部突出,这些外部连接端子15c~15f的突出部在中央部与转向柱3的中心轴平行地折弯而形成为L字状。
并且,在电动马达5中,在接近其一个安装凸缘部5b的位置处的、与安装在控制单元安装部20上的控制单元19接近且对置的位置上,突出形成有作为马达连接部的连接端子5c和5d,该连接端子5c和5d与后述的对内置的电刷进行配电的母线(bus-bar)5i和5j形成为一体,并朝向与电动马达5的轴心方向成直角的车身后方、而且与转向柱3的中心轴大致平行。在这些连接端子5c和5d的前端部,穿设有贯穿***固定螺栓的长孔5e。此时,如图3所示,当从侧面观察转向柱3时,连接一对安装凸缘部5b的线段L1,与连接端子5c和5d间的中央线L2的延长方向所成的角θ为锐角(例如,60°),在与转向柱3平行的方向和与其正交的方向上,安装凸缘部5b的突出长度被抑制而小型化。
在此,如图8所示,连接端子5c和5d分别彼此绝缘地配设在合成树脂制的电刷支承体5f内,电刷支承体5f在底部中央具有电枢贯穿***孔,连接端子5c和5d一体地形成在圆弧状的母线5i和5j的相互对置的一端上,所述母线5i和5j各别地连接在2组电刷5g、5h上。并且,电动马达5被如下安装:将其安装凸缘部5b连接到减速齿轮箱4的马达安装部17上,将其输出轴5a连接到蜗杆11上,并使连接端子5c和5d向车身后方延长。
并且,如参照图9可知,关于形成在减速齿轮箱4上的控制单元安装部20,通过蜗杆收纳部12及其下侧的蜗轮收纳部14的上部侧形成平坦安装面20a,通过平坦安装面20a、以及形成在扭矩传感器收纳部16上表面的、与平坦安装面20a正交的平坦面20b,从左侧面观察,控制单元安装部20形成为L字状。此外,在马达安装部17的后端面上,还形成有宽度窄的框架安装面20c,该框架安装面20c与平坦安装面20a平行,并且与该平坦安装面相比位于后方侧位置。并且,从扭矩传感器收纳部16上的、平坦面20b的左右方向的中央部,突出有扭矩传感器15的外部连接端子15c~15f。
如图5、图6、和图10所示,安装在该控制单元安装部20上的控制单元19,由以下部件构成:热传导率高的金属制的功率基板23,其隔着散热膏直接固定在平坦安装面20a上,用于安装对电动马达5进行驱动控制的、由场效应晶体管等功率开关元件构成的H桥电路,或对该H桥电路的功率开关元件进行驱动的脉冲宽度调制电路等分立元件;长方形框状的合成树脂制框架24,其围绕该功率基板23;控制基板25,其上穿设有通孔25a~25d,安装在该合成树脂制框架24正面的扭矩传感器15的外部连接端子15c~15f直接贯穿***在通孔25a~25d中,并且,控制基板25上安装有微控制单元(MCU)及其***设备,所述微控制单元根据来自扭矩传感器15的扭矩检测值或来自未图示的车速传感器的车速检测值,来计算出转向辅助电流指令值,根据该转向辅助电流指令值和输出给电动马达5的马达电流的检测值进行电流反馈控制,计算出给功率基板23的脉冲宽度调制电路的电压指令值,由此对由电动马达5产生的转向助力进行控制;盖体26,其覆盖功率基板23、合成树脂制框架24、以及控制基板25。
在此,合成树脂制框架24由如下部分一体地构成:长方形框状的框架主体24a;安装板部24b,其突出形成在该框架主体24a左端的与电动马达5的连接端子5c和5d接近并对置的位置,并固定在减速齿轮箱4的框架安装面20c上;作为单元侧连接部的端子座24c,其从该安装板部24b突出成L字状,并与电动马达5的连接端子5c和5d面接触地电连接;电源连接器24d,其配设在框架主体24a右端处的中央位置,与电池(未图示)连接;以及信号连接器24e,其配设在框架主体24a右端处的中央位置,进行与车身各部的控制设备之间的数据的收发,与CAN等网络连接。在此,电源连接器24d和信号连接器24e分别在右端侧形成有接续连接器***开口,以便与它们连接的外部的接续连接器的***方向从车身的右侧面侧进行。
并且,关于具有上述结构的控制单元19,首先,在减速齿轮箱4的控制单元安装部20的平坦安装面20a上的功率基板23的安装位置,涂敷散热膏,然后,将功率基板23放置在散热膏上,用小螺钉固定在平坦安装面20a上,接着,将合成树脂制框架24以围绕功率基板23的周围的方式放置在平坦安装面20a和框架安装面20c上。然后,将合成树脂制框架24的安装板部24b,同样地用小螺钉固定在减速齿轮箱4的框架安装面20c上。在这之后或者之前,在将扭矩传感器15的外部连接端子15c~15f贯穿***到控制基板25的通孔25a~25d中,然后将控制基板25用小螺钉固定到合成树脂制框架24的正面侧,最后,在将外部连接端子15c~15f与通孔25a~25d锡焊起来之后,最后将盖体26安装到平坦面20a上。
然后,组装转向柱3、转向轴2、蜗杆11、以及蜗轮13,最后装配电动马达5,从电动马达5的连接端子5c和5d侧,将作为紧固件的固定小螺钉5o,穿过长孔5e旋合在端子座24c上,由此,将连接端子5c和5d与端子座24c电连接起来,然后安装端子盖27。
这样,控制单元19的厚度以及控制单元安装部20的平坦安装面20a的位置被设定成:在将控制单元19装配在减速齿轮箱4的控制单元安装部20上的状态下,控制单元19的盖体26的后端面位置和减速齿轮箱4的最后端位置位于比螺栓18a的头部靠近前方侧的位置,所述螺栓18a用于固定转向柱3的安装凸缘3c,所述转向柱3的安装凸缘3c成为溃缩时的转向柱收缩时的止挡部,控制单元19被装配在下述位置:在后述的溃缩时控制单元19不会与溃缩时的移动部件发生干涉。
此外,在控制单元19的与电动马达5相反一侧,即车辆的右侧面侧,配设有电源连接器24d和信号连接器24e,电动马达5、控制单元19、以及电源连接器24d和信号连接器24e配置在一条直线上,由此电池侧连接器和网络侧连接器与电源连接器24d和信号连接器24e容易连接,并且,关于电源连接器24d,通常处于接近接地点的位置,所述接地点设置在车辆的发动机室的车厢侧左右位置,可以缩短电源连接器24d与接地点之间的接地线的长度。而且,电源连接器24d和信号连接器24e与成对的连接器的连接方向均为水平方向,能够防止水滴或灰尘的侵入。
下面,对上述第1实施方式的动作进行说明。
首先,在组装电动助力转向装置1时,在减速齿轮箱4的扭矩传感器安装部16内,固定配置扭矩传感器15,使其外部连接端子15c~15f的前端沿转向柱3的外周部向车身后方延长。
接着,在减速齿轮箱4的控制单元安装部20上安装控制单元19。关于该控制单元19的安装,首先,在平坦安装面20a上涂敷散热膏,然后,在散热膏上放置功率基板23,并用小螺钉固定在平坦安装面20a上。在此状态下,将合成树脂制框架24以围绕功率基板23的方式放置在平坦安装面20a上,使其安装板部24b与减速齿轮箱4的框架安装面20c接触并用小螺钉固定。接着,在合成树脂制框架24的正面、即车身后方侧固定控制基板25,使扭矩传感器15的外部连接端子15c~15f贯穿***到控制基板25的通孔25a~25d中,并且将通孔25a~25d和扭矩传感器15的外部连接端子15c~15f锡焊在一起之后,安装盖体26,由此构成控制单元19。
接着,在减速齿轮箱4上安装转向轴2、转向柱3、蜗杆11以及蜗轮13等之后,最后将电动马达5安装到减速齿轮箱4的马达安装部17上。
然后,在减速齿轮箱4的马达安装部17上安装电动马达5,使连接端子5c和5d与控制单元安装部20对置,并且将输出轴5a连接到蜗杆11上。此时,由于将电动马达5的输出轴5a与蜗杆11之间用三角形花键(serration)结合或花键(spline)结合起来,因此,将安装凸缘5a以如下方式安装在马达安装部17上:一边使电动马达5沿圆周方向转动,一边连接输出轴5a与蜗杆11,在两者连接完成的时刻,连接端子5c和5d,与安装在控制单元安装部20上的控制单元19中的、合成树脂制框架24的端子座24c面接触。
这样,由于在将电动马达5安装在减速齿轮箱4上时,一边使电动马达5沿圆周方向转动一边进行安装,因此,通过使连接端子5c和5d沿与轴向正交的方向突出,就不会因该连接端子5c和5d而损伤控制单元19的端子座24c或其周边部,能够容易地进行电动马达5在减速齿轮箱4上的安装。
顺便说一下,在连接端子5c和5d沿电动马达5的外周面延长的情况下,当拧入电动马达5时,连接端子5c和5d可能会接触并损伤控制单元19的端子座24c或其周边部,必须极其小心地进行电动马达5的装配,存在装配作业很麻烦的这一问题,但在上述第1实施方式中,当拧入电动马达5时,连接端子5c和5d不会与控制单元19的端子座24c或其周边部产生干涉,能够容易地进行装配作业。
在该状态下,形成在合成树脂制框架24上的端子座24c,与电动马达5的连接端子5c和5d为面接触,如图11所示,通过从连接端子5c和5d侧,将固定小螺钉5o穿过长孔5e旋合到端子座24c上,能够以最短距离将连接端子5c和5d牢固地安装在端子座24c上。
这样,能够在控制单元19的端子座24c上不经由电源电缆地面接触地直接电连接电动马达5的连接端子5c和5d,并且能够不经由信号电缆地直接将扭矩传感器15的外部连接端子15c~15f与控制基板25的通孔25a~25d电连接起来。因此,可以使控制单元19与电动马达5和扭矩传感器15之间的电连接长度为最小,减小配线电阻,能够抑制电气损失,并且还可以减少电噪声的混入。
此外,由于在电动马达与控制单元之间没有必要设置马达线束,因此,从马达线束放射的噪声就会减少,可以减轻对无线电噪声的影响。
而且,在形成于控制单元19中的合成树脂制框架24上的、与电动马达5的连接端子5c和5d连接的端子座24e的附近,形成有安装板部24b,由于该安装板部24b固定在框架安装面20c上,该框架安装面20c形成在减速齿轮箱4的马达安装部17上,因此,可以抑制端子座24c因车辆振动产生与减速齿轮箱4不同的振动而在端子座24c上产生应力集中,可以使端子座24c的刚性提高。
此外,构成控制单元19的伴随着发热的功率基板23,通过散热膏,直接接触减速齿轮箱4的控制单元安装部20上的平坦安装面20a,且减速齿轮箱4由铝、铝合金、镁以及镁合金中的任一种形成,因此,可以将功率基板23的发热,扩散到热容量大的成为热质(heat mass)的减速齿轮箱4上,能够可靠地防止功率基板23变成过热状态。
并且,通过在减速齿轮箱4的扭矩传感器收纳部16的上部配置控制单元19,可以缩短减速齿轮箱4整体的轴向长度,能够实现小型化。
在该状态下,在将上部安装托架6和下部安装托架7安装到车身侧部件上之后,从车身右侧面侧,将分别与电池和接地点连接的外部接续连接器和CAN等网络的接续连接器,安装到控制单元19的电源连接器24d和信号连接器24e上,由此,完成电动助力转向装置1的装配。这样,由于能够从车身右侧面侧将外部接续连接器连接到电源连接器24d和信号连接器24e,因此,能够容易地进行两者的连接。此时,在上部安装托架6上,如图1所示,在构成安装板部6a的夹套6d上,通过树脂注射部6e固定有滑动板部6f。
当完成该电动助力转向装置1的装配时,通过使上部安装托架6的倾斜杆6g转动,来解除倾斜锁定状态,在该状态下,使转向柱3以下部安装托架7的枢轴7c为中心转动,由此,能够调整倾斜位置。
并且,当使车辆的未图示的点火开关处于接通状态、从电池向功率基板23和控制基板25供给电力时,通过微控制单元(MCU)执行转向辅助控制处理,根据扭矩传感器15以及未图示的车速传感器的检测值,计算出转向辅助电流指令值。根据该转向辅助电流指令值和由马达电流检测部检测到的马达电流,执行电流反馈处理,计算出电压指令值。将该电压指令值提供给功率基板23的栅极驱动电路,控制H电桥电路,从而,马达驱动电流向电动马达5流动,驱动电动马达5,以产生正转或反转方向所需的转向助力。
因此,由电动马达5产生与转向盘的转向扭矩对应的转向助力,该转向助力经由蜗杆11和蜗轮13传递给转向轴的输出,由此能够以轻的转向力来使转向盘转向。
该状态下,若在发生溃缩时驾驶员与未图示的转向盘接触,作用使转向柱3向前方滑动的冲击力,则如图12~图14所示,上部安装托架6的夹套6d与滑动板部6f之间的树脂注射部6e被剪切,从而,在转向柱3的安装凸缘3c侧,外管3b在吸收冲击力的同时,相对于内管3a滑动,与作为收缩止挡部的螺栓18a的头部抵接,由此,确保了必要的溃缩行程,转向柱3收缩。
当转向柱3这样收缩时,安装在其周边的部件会接近控制单元19,然而,由于该控制单元19配置于在确保了预定的溃缩行程的状态下不会与移动部件发生干涉的位置,因此能够确保必要的溃缩行程,不会发生与移动部件干涉而妨碍溃缩的情况。
顺便说一下,为了确保发生溃缩时的溃缩行程,考虑了使控制单元19也溃缩的情况,但如上所述,难以控制该控制单元19的合成树脂制框架24的溃缩,存在溃缩时的能量吸收量出现波动的问题,而在上述第1实施方式中,在溃缩行程的确保中没有考虑控制单元19的溃缩,所以能够在溃缩时确保稳定的按照设定值的能量吸收量。
并且,在上述第1实施方式中,对电动马达5的连接端子5c和5d直线地延长的情况进行了说明,但并不限定于此,如图15(a)所示,也可以将连接端子5c和5d在一度向电动马达5的轴向弯折之后,再使其沿着与轴向正交的方向延长到外方,在此情况下,由于通过连接端子5c和5d的弯折部能够确保弹性,因此,可以缓和端子与端子座连接时产生的残余应力,可以延长母线5c和5d的使用寿命。同样地,如图15(b)所示,也可以首先使其沿电动马达5的轴向突出,然后,使其沿着与轴向正交的方向延长到外方。
此外,在上述第1实施方式中,对在电动马达5上设置连接端子5c和5d、在控制单元19上设置端子座24c的情况进行了说明,但并不限定于此,也可以在电动马达5上设置端子座,在控制单元19上设置连接端子,并且,也能够如图16所示,将电动马达5的马达侧连接部、以及控制单元19的单元侧连接部两者作成连接端子31m和31u。在此情况下,在使两连接端子31m和31u面接触的状态下,例如从连接端子31m侧将螺栓32贯穿***到在连接端子31m和31u上形成的螺栓贯穿***孔中,在该螺栓32的从连接端子31u突出的端部上旋合螺母33并将其拧紧,由此能够将两者结合为一体。在此,螺栓32和螺母33构成紧固件,但作为紧固件并不限于螺栓32和螺母33,也可以在连接端子31m和31u的任一方上形成内螺纹,从另一方侧将螺栓32旋合在该内螺纹中,也可以应用其它螺纹形式的紧固件,或铆接形式的紧固件等任意的紧固件。
此外,并不限于用紧固件来进行连接端子31m和31u的情况,也可以如图17所示,通过熔合、点焊、TIG(inert-gas tungsten-arc welding-钨极保护气体电弧焊)焊接等焊接手段来形成焊接部34,使连接端子31m和31u一体化。
并且,也可以如图18所示,例如将马达侧连接端子作成圆周方向的两端开放的雌型端子35m,将单元侧连接部作成在控制单元19的端子座24c上突出地形成的雄型端子35u,使雌型端子35m和雄型端子35u在圆周方向上相对转动,使两者可自由装拆地结合起来,在此情况下,也可以将马达侧连接端子作成雄型端子35u,将单元侧连接部作成雄型端子35u。此外,也可以通过使控制单元19构成为可沿电动马达5的轴向移动,来在将电动马达5装配到减速齿轮箱4的马达安装面17之后,使控制单元19沿电动马达5的轴向移动,以使雄型端子35u与雌型端子35m结合。
并且,在上述第1实施方式中,通过图11特别可知,对如下情况进行了说明:连接端子5c和5d的接触面,与电动马达5中的接触减速齿轮箱4的马达安装面17的安装凸缘部5b的接触面相比位于内侧,形成在远离马达安装部17的位置。但并不限于此,优选如图19所示,配置成使连接端子5c和5d与端子座24c接触的接触面与包含安装凸缘部5b的与马达安装部17接触的接触面P1的平面一致。在此情况下,如上所述,当将电动马达5装配到减速齿轮箱4上时,由于使用三角形花键或花键将电动马达5的输出轴5a与配置在减速齿轮箱4内的蜗杆11结合起来,因此,必须一边使电动马达5沿圆周方向转动一边进行连接,在该圆周方向的转动范围窄时不会出现问题,但在扩大了转动范围的情况下,控制单元19的端子座24c与电动马达5的安装凸缘部5b干涉,可能会损伤端子座24c,但是通过设定成使连接端子5c和5d与端子座24c接触的接触面,处于包含安装凸缘部5b的与马达安装面17接触的接触面的平面内,在装配电动马达5时,即使在沿圆周方向大幅度转动的情况下,也能够可靠地防止安装凸缘部5b与控制单元19的端子座24c的干涉,可以在不损伤部件的情况下顺畅地进行电动马达5的装配作业。在此情况下,连接端子5c和5d的形状也可以为任意形状,关键在于,只要使连接端子5c和5d与单元侧连接部的接触面,形成在包含电动马达5的安装面的平面内即可。
此外,在上述第1实施方式中,对将本发明应用到右方向盘车的情况进行了说明,但并不限定于此,在应用到左方向盘车的情况下,关于减速齿轮箱4、电动马达5、以及控制单元19的配置,夹着通过转向柱1的中心轴的垂直面,面对称地即在控制单元19的右侧配置电动马达4,将控制单元19的电源连接器24d和信号连接器24e配置在左侧即可,而且也可以将电动马达4配置在车辆外侧,将电源连接器24d和信号连接器24e配置在车辆内侧。此时,如图20(a)和图20(b)所示,将连接端子5c和5d与安装凸缘部5b配置成:使连接一对安装凸缘部5b的线L1,与连接端子5c和5d的中央线L2的延长方向构成直角,由此,可以将通用的电动马达5应用在图20(a)所示的右方向盘车和图20(b)所示左方向盘车中。除此之外,也可以如图21(a)和(b)所示,进行这样的设定:以电动马达5的连接端子5c和5d为基准,使安装安装凸缘部5b的安装孔在图21(a)所示的右方向盘车以及图21(b)所示的左方向盘车上位于相同的位置,在此情况下,可对连接一对安装凸缘部5b的线L1与连接端子5c和5d的中央线L2的延长方向所构成的角θ任意地进行设定。
下面,对本发明的第2实施方式根据图22和图23进行说明。
在该第2实施方式中,代替使马达侧连接部和单元侧连接部的接触面为与电动马达的轴向成直角的方向的情况,使其为与电动马达的轴向平行的方向。
即,在第2实施方式中,如图22所示,设定成:在电动马达5的马达侧连接部和控制单元19的单元侧连接部之间的电连接部40的、向转向盘安装部2a侧的高度位置,在控制单元19的向转向盘安装部2a侧的高度位置以下,即,不会从控制单元19的转向盘安装部2a侧的端面突出。
为此,作为电动马达5的马达侧连接部的连接端子5c和5d,如图23(a)~(c)所示,由如下部分构成:半径方向板部41,其在电动马达5的与安装凸缘部5b在圆周方向错开90度的位置,处于与安装凸缘部5b的控制单元19侧相反侧的面大致相同的平面上,沿半径方向突出;和轴向板部42,其从该半径方向板部41的上端与电动马达5的轴向平行地朝向控制单元19侧向前方延长。在此,轴向板部42的前端,比起电动马达5的与减速齿轮箱4的马达安装部17接触的安装端面43,向前方突出,并且在轴向中央部贯穿设置有用于贯穿***固定螺钉46的较大的贯穿***孔44。
另一方面,如图23(a)~(c)所示,控制单元19的端子座24c,从控制单元19的框架主体24a的与电动马达5对置的端面的、上下方向的中央部,向电动马达5侧突出地形成,在端子座24c上端面上,与电动马达5的轴向平行地形成有配设连接端子板45的接触面。在此,在端子座24c上,形成有旋合固定螺钉46的内螺纹47,在连接端子板45上,在与内螺纹47对置的位置,形成有用于贯穿***固定螺钉46的贯穿***孔48。
并且,在电动马达5的输出轴5a上安装有联轴器52,联轴器52与减速齿轮箱4的安装蜗杆11的蜗杆轴51例如进行三角形花键结合。
并且,上述电动马达5的连接端子5c和5d的轴向板部42的突出长度调整成:当将电动马达5安装到减速齿轮箱4上时,在电动马达的联轴器52与减速齿轮箱4的蜗杆轴51开始三角形花键结合之后,其前端与控制单元19的端子座24c的连接端子板45接触。
另外,在将电动马达5安装在减速齿轮箱4上、而且将连接端子5c和5d电连接在控制单元19的端子座24c上的状态下,端子座24c与连接端子5c和5d,如图23(a)的单点划线的图示那样,被保护罩53覆盖。在此,保护罩53的向转向盘安装部2a侧的高度位置被设定成与控制单元19的向转向盘安装部2a侧的高度位置相等或更低。
并且,在减速齿轮箱4的马达安装部17上形成有企口(印籠)配合部17a,在电动马达5的安装端面43上形成有与企口配合部17a配合的企口部5k。
根据该第2实施方式,如图23(b)所示,在减速齿轮箱4的蜗杆收纳部12与电动马达5和控制单元19分离的状态下,在蜗杆收纳部12上的控制单元安装部20上安装控制单元19,然后将电动马达5安装到电动马达安装部17上。
此时,将安装在电动马达5的输出轴5a上的联轴器52,贯穿***到蜗杆收纳部12内,在到联轴器52前端开始与蜗杆轴51进行三角形花键结合为止的期间,电动马达5的连接端子5c和5d上的轴向板部42的前端不会与控制单元19的端子座24c接触,两者不会相互干涉,因此,能够在使电动马达5自身沿圆周方向转动的同时,容易地进行联轴器52和蜗杆轴51的三角形花键结合。
接着,在联轴器52与蜗杆轴51的三角形花键结合开始之后,在使电动马达5的连接端子5c和5d的轴向板部42与控制单元19的端子座24c的连接端子板45对置的状态下,将电动马达5压入向减速齿轮箱4的马达安装部17侧,企口部5k与企口配合部17a配合,电动马达5被安装到马达安装部17上,并且,连接端子5c和5d的轴向板部42与控制单元19的端子座24c的连接端子板45面接触,形成于轴向板部42上的贯穿***孔44与端子座24c的内螺纹47以及连接端子板45的贯穿***孔48对准。在该状态下,使固定螺钉46经由贯穿***孔44、48旋合在内螺纹47内,由此将电动马达5的连接端子5c和5d与控制单元19的端子座24c的连接端子板45电连接起来。
然后,安装保护罩53,使其覆盖控制单元19的端子座24c以及电动马达5的连接端子5c和5d。
这样,根据上述第2实施方式,电动马达5的连接端子5c和5d通过半径方向板部41和轴向板部42而形成为倒L字状,并且,由于控制单元19的端子座24c在框架主体24a的上下方向的中间位置与轴向板部42接触的接触面,形成在与电动马达5的轴向平行的方向上,因此,可以使向转向盘安装部2a侧的合上保护罩53后的高度位置与控制单元19的高度位置相等或比其更低,从转向盘安装部2a侧输入冲击载荷,外管3b和上部安装托架6在齿轮箱4侧吸收冲击载荷,同时能够可靠地防止对进行行程移动的冲击吸收功能带来恶劣影响。此外,能够可靠地防止以下情况:电动马达4的马达侧连接部和控制单元19的单元侧连接部比控制单元19更向转向盘安装部2a侧突出,与安装在图21所示的转向柱3的外管3b的外周面上的键锁用凸缘55、或者安装在该键锁用凸缘55上的键锁部件56干涉或接近,从而成为组装结构上的障碍。
而且,电动马达的连接端子5c和5d具有这样的突出长度:在到电动马达5的联轴器52与形成在减速齿轮箱4上的蜗杆收纳部12内的蜗杆轴51开始进行三角形花键结合为止的期间内,电动马达的连接端子5c和5d维持与控制单元19的端子座24c在轴向上分离的状态,因此,在为了将联轴器52与蜗杆轴51用三角形花键结合起来而使电动马达5自身沿圆周方向旋转时,能够可靠地防止连接端子5c和5d与端子座24c相互干涉。
并且,在上述第2实施方式中,对由半径方向板部41和轴向板部42构成马达侧连接部,由端子座24c构成单元侧连接部的情况进行了说明,但并不限定于此,也可以由半径方向板部41和轴向板部42构成单元侧连接部,由端子座24c构成马达侧连接部。
下面,对本发明的第3实施方式参照图24和图25进行说明。
该第3实施方式是使上述第2实施方式中的连接端子5c和5d具有挠性而构成的。
即,在第3实施方式中,如图24和图25所示,电动马达4的马达侧连接部由如下部分构成:具有绝缘性的电缆导向部61,其具有绝缘性并且上端开放,而且在圆周方向的中央部具有绝缘壁61a,该电缆导向部61固定在电动马达5的安装于减速齿轮箱4的马达安装部17上的安装端面60附近的外周部上2个半径方向板部61b,它们内装在由该电缆导向部61的绝缘间隔壁61a划分成的2个区域中,并与上述母线5i和5j连接;挠性电缆62,其通过联结件61c联结在这些半径方向板部61b的从电缆导向部61突出的突出部上,并沿轴向延长到输出轴5a侧,它们由在前端向上方弯折而形成为L字状的可弯曲的外周部配设有网状导电体的而成的例如挠性接头电缆构成;以及端子板部63,其安装在该挠性电缆62的前端。并且,在电缆导向部61的圆周方向的两端处的侧壁上形成由卡定爪66,该卡定爪66卡定形成在保护罩65上的卡定孔65a。
另一方面,如图25(a)~(c)所示,控制单元19的端子座24c除了上述第2实施方式中的在连接端子板45间形成有与电动马达5的电缆导向部61中的绝缘间隔壁61a连接的绝缘间隔壁71外,与图23(a)~(c)具有同样的结构。
在该第3实施方式中,保护罩65的转向盘安装部2a侧的端面的高度位置,与控制单元19的转向盘安装部2a侧的端面的高度位置相等或比其更低,可防止保护罩65比控制单元19的转向盘安装部2a侧的端面向转向盘安装部2a侧突出。
根据该第3实施方式,在减速齿轮箱4上与上述第1和第2实施方式同样地安装了控制单元19的状态下,在将电动马达5装配到减速齿轮箱4上时,如图24(b)和25(a)所示,使电动马达5的挠性电缆62成为弯折成L字状的状态,以使端子板部63沿半径方向延长。这样,通过使挠性电缆62成为弯折成L字状的状态,挠性电缆62和端子板部63与控制单元19的端子座24c就不会在圆周方向上干涉,能够容易地进行安装在电动马达5的输出轴5a上的联轴器52与减速齿轮箱4的蜗杆收纳部12的蜗杆轴51的三角形花键结合。
并且,在联轴器52和蜗杆轴51开始了三角形花键结合的状态下,使电缆配置部61和端子座24c相互对置地将电动马达5安装到减速齿轮箱4的马达安装部17上。在此状态下,如图25(b)所示,通过伸展挠性电缆62的弯折部,使端子板部63与控制单元19的端子座24c的连接端子板45面接触,使形成于端子板部63的贯穿***孔64与端子座24c的内螺纹47以及端子板45的贯穿***孔48对准。在此状态下,如图25(b)和(c)所示,将固定螺钉46经由贯穿***孔64、48旋合在内螺纹47上,由此,将电动马达5的端子板部63与控制单元19的端子座24c的连接端子板45电连接起来。此时,由于在电动马达5的电缆配置部61上形成有绝缘间隔壁61a,在控制单元19的端子座24c上也形成有绝缘间隔壁71,因此,可以可靠地防止挠性电缆62相互接触而短路。
然后,如图25(d)所示,使形成于保护罩65内侧面的卡定孔65a卡定于形成在电缆配置部61侧面的卡定爪66上,以覆盖控制单元19的端子座24c和电动马达5的电缆配置部61的方式安装保护罩65。
这样,在第3实施方式中,由于将电动马达5与控制单元19之间电连接起来的马达侧连接部和单元侧连接部的、向转向盘安装部2a侧的突出高度,被设定在控制单元19的向转向盘安装部2a侧的突出高度以下,因此,在由于来自转向盘安装部2a侧的冲击载荷而使外管3b和上部安装托架6向减速齿轮箱4侧进行行程移动时,安装在转向柱3的外管3b上的键锁用凸缘55或键锁部件56等安装部件,不会与保护罩65产生干涉,可以充分地发挥冲击吸收功能。此外,当装配电动助力转向装置时,可以确保充分的作业空间,能够容易地进行装配作业。
而且,由于电动马达5的马达侧连接部具有挠性电缆62,因此,即使电动马达5和减速齿轮箱4产生制造误差,也可以利用挠性电缆62的挠性来吸收该制造误差。
并且,在上述第3实施方式中,由内装有半径方向板部61b的电缆导向部61、联结件61c、挠性电缆62、以及端子板部63构成马达侧连接部,由端子座24c构成单元侧连接部,并对这样构成的情况进行了说明,但并不限定于此,也可以由电缆导向部61、联结件61c、挠性电缆62、以及端子板部63构成单元侧连接部,由端子座24c构成马达侧连接部。
此外,在上述第3实施方式中,对在内装于绝缘性的电缆导向部61的半径方向板部61b上拧紧固定挠性电缆62的情况进行了说明,但并不限定于此,也可以在电动马达5的外周部埋入绝缘性电缆导向部,从电动马达5的外周部直接导出挠性电缆62。此外,在挠性电缆使用绝缘地被覆了中心部的导电体的挠性电缆来代替在外周面上具有网状导电体的挠性接头电缆的情况下,就没有必要使电缆导向部具有绝缘性,并且也可以省略电缆导向部自身。
并且,在上述第2和第3实施方式中,对用固定螺钉46固定电动马达5的连接端子5c、5d以及端子板部63与控制单元19的端子座24c的情况进行了说明,但并不限定于此,也可以与上述第1施方式一样,用螺栓或铆钉等紧固件固定马达侧连接部和单元侧连接部,或者通过熔合、点焊、以及TIG焊接等焊接手段进行固定。
此外,在上述第2和第3实施方式中,对将电动马达5的联轴器52与减速齿轮箱4的蜗杆轴51通过三角形花键结合起来的情况进行了说明,但并不限定于此,也可以进行花键结合,可以应用任意的结合方法。
并且,在上述第1~第3实施方式中,对将扭矩传感器15的外部连接端子15c~15f弯折为L字状,并贯穿***到控制基板25的通孔25a~25d中的情况进行了说明,但并不限定于此,为了将外部连接端子15c~15f容易地贯穿***到通孔25a~25d中,也可以在通孔25a~25d的贯穿***外部连接端子15c~15f的一侧设置具有漏斗状的导向面的导向部件。
此外,在上述第1~第3实施方式中,对将扭矩传感器15的外部连接端子15c~15f形成为L字状的情况进行了说明,但并不限定于此,也可以使外部连接端子15c~15f为直线状,沿着形成于控制基板25上的连接接合区,通过锡焊或熔合等进行电连接,或者将外部连接端子作成夹紧端子夹持固定在控制基板25上。
并且,在上述第1~第3实施方式中,对减速齿轮箱4的控制单元安装部20的平坦安装面20a是与转向柱3的中心轴正交的平面的情况进行了说明,但并不限定于此,也可以使平坦安装面20a为相对于与转向柱3的中心轴正交的面倾斜的面。
此外,在上述第1~第3实施方式中,电动马达5、控制单元19、以及连接器24d、24e,沿着与转向柱3的中心轴正交的线配置在一条直线上,并对该情况进行了说明,但并不限定于此,也可以沿着与转向柱3的中心轴相交的线配置在一条直线上。
并且,在上述第1~第3实施方式中,控制单元19的电源连接器24d和信号连接器24e,它们的连接用开口位于右端侧,并对该情况进行了说明,但并不限定于此,也可以使连接用开口为沿着转向柱3的轴向的方向,从转向柱3的轴向来安装外部连接器。
此外,在上述第1~第3实施方式中,在构成控制单元19的情况下,首先,用小螺钉将功率基板23固定在平坦安装面20a上,然后固定合成树脂制框架24,用小螺钉将控制基板25固定在该合成树脂制框架24上,并对该情况进行了说明,但并不限定于此,也可以将功率基板23和控制基板25安装在合成树脂制框架24上,然后再将合成树脂制框架24固定在平坦安装面20a上,并且,也可以将合成树脂制框架24的一部分和功率基板23紧固在一起。
并且,在上述第1~第3实施方式中,功率模块基板23由具有高热传导率的金属基板构成,并对该情况进行了说明,但也可以另行作成金属基板,使功率模块基板23隔着金属基板和散热膏安装在控制单元安装部20的平坦安装面20a上,并且,也可以将由金属基板构成的功率模块基板23再隔着另外的金属基板和散热膏安装在平坦安装面20a上。
此外,在上述第1~第3实施方式中,对作为电动马达5应用了电刷式马达的情况进行了说明,但并不限定于此,也可以应用无电刷马达,在此情况下,只要将母线5c和5d连接到各相的励磁线圈的供电侧,并且在功率基板23上安装驱动无电刷马达的例如具有场效应晶体管(FET)的逆变电路以及利用脉冲宽度调制信号驱动逆变电路的场效应晶体管的栅极的栅极驱动电路即可。
下面,对本发明的第4实施方式参照图26~图29进行说明。
关于该第4实施方式,是在上述第2实施方式中,在将电动马达5安装到减速齿轮箱4上时,使马达侧连接端子5c和5d与控制单元19侧的端子座24c不会发生干涉。
即,在第4实施方式中,如图26和图27所示,在电动马达5的输出轴5a的前端面上形成有花键孔81(参照图27)。此外,电动马达5在作为减速齿轮箱的齿轮壳4上的作为马达安装部的马达安装凸缘17的附近,具有2个连接端子5c和5d(参照图5)。这些马达侧连接端子5c和5d由铜板等金属板构成,是前端部弯折向齿轮壳侧的L字形状。
内置在齿轮壳4内的蜗轮机构50由如下部分构成:蜗杆轴51,其形成蜗杆11;蜗轮(未图示),其与蜗杆11啮合,在蜗杆轴51的马达侧端部上,与蜗杆轴51一体地形成有与上述花键孔81配合的花键轴82。
如图26所示,马达控制单元19在齿轮壳4的马达安装凸缘17的附近,具有形成为平板状的2个连接端子83a和83b。这些控制单元侧连接端子83a和83b向电动马达侧突出,如图27所示,在与电动马达5的输出轴5a平行的平面上,与马达侧连接端子5c和5d重合和面接触。
在此,如图27所示,如果将马达侧连接端子5c和5d与控制单元侧连接端子83a和83b重合的部分的长度(以下,称为“重叠长度”),设为L1,将电动马达5的输出轴5a与蜗轮机构50的蜗杆轴51的花键配合长度设为L2,将电动马达5的企口部5k与齿轮壳4的企口配合部17a的企口配合长度设为L3,则在本实施方式中,就有L2>L3>L1。
此外,如图28所示,如果将从形成于电动马达5上的作为安装凸缘5b的安装面的壳侧端面43到马达侧连接端子5c和5d的前端的距离,设为L4;将从形成于齿轮壳4的安装凸缘17的马达侧端面17b到蜗杆轴51的马达侧端面的距离设为L5;将从马达安装凸缘17的马达侧端面,到控制单元侧连接端子83a和83b的前端的距离设为L6;将从马达凸缘5b的壳侧端面42到马达输出轴5a的前端的距离,设为L7;将电动马达5的输出轴5a即将与蜗杆轴51配合之前的马达侧连接端子5c和5d,与控制单元侧连接端子83a和83b之间的间隙量,设为L8(参照图8),则在本实施方式中,就有(L4+L5+L6)<L7,以及(L4+L5+L6+L8)=L7。
并且,在控制单元侧连接端子83a和83b的前端没有从齿轮壳4的马达安装凸缘17向电动马达侧突出的情况下,距离L6为负值。此外,在马达侧连接端子5c和5d的前端没有从电动马达5的马达凸缘5b向齿轮壳侧突出的情况下,距离L4为负值。
在这样的结构中,图29表示电动马达5的马达输出轴5a即将与蜗杆轴51花键配合之前的状态。如该图所示,可知,在电动马达5的马达输出轴5a即将与蜗杆轴51花键配合之前,马达侧连接端子5c和5d与控制单元侧连接端子83a和83b之间尚未重叠。其原因在于,距离L4、距离L5和距离L6的和(L4+L5+L6),小于从马达凸缘17的壳侧端面43到马达输出轴5a的前端面的距离L7,所述距离L4是从马达凸缘5b的壳侧端面43到马达侧连接端子5c和5d的前端的距离,所述距离L5是从马达安装凸缘17的马达侧端面到蜗杆轴51的马达侧端面的距离,所述距离L6是从马达安装凸缘17的马达侧端面17b到控制单元侧连接端子83a和83b的前端的距离。
从而,在上述第4实施方式中,使距离L4、距离L5和距离L6的和(L4+L5+L6),小于从马达凸缘5b的壳侧端面43到马达输出轴5a的前端面的距离L7,所述距离L4是从马达凸缘5b的壳侧端面43到马达侧连接端子5c和5d的前端的距离,所述距离L5是从马达安装凸缘17的马达侧端面到蜗杆轴51的马达侧端面的距离,所述距离L6是从马达安装凸缘17的马达侧端面到控制单元侧连接端子83a和83b的前端的距离,由此,当将电动马达5安装到齿轮壳4上时,在电动马达5的马达输出轴5a与蜗杆轴51花键配合之前,马达侧连接端子5c和5d不会与控制单元侧连接端子83a和83b重合和面接触,因此,可以容易地进行电动马达5的马达输出轴5a与蜗杆轴51的相位对正。
此外,在电动马达5的连接端子5c和5d与控制单元19的连接端子83a和83b重叠之前,电动马达5的马达输出轴5a与蜗杆轴51进行花键配合,由此,电动马达5不会沿着除了轴向和周向以外的方向移动,因此,能够防止使电动马达5和控制单元19的电连接部与多余的部分接触而导致电连接部产生破损和变形。
在上述第4实施方式中,例示了电动马达5的马达输出轴5a与蜗杆轴51花键配合的情况,但并不限定于此,例如,即使电动马达5的马达输出轴5a与蜗杆轴51,通过联轴器等进行配合,也可以应用本发明,此外,也可以代替输出轴5a与蜗杆轴51花键配合的情况,而其进行三角形花键配合。
此外,在上述第4实施方式中,例示了这样的情况:电动马达5的马达输出轴5a与蜗杆轴51的花键配合长度L2,大于电动马达5的企口部5k与齿轮壳4的企口配合部17a的企口配合长度L3,但也可以使电动马达5的马达输出轴5a与蜗杆轴51的花键配合长度L2,小于电动马达5的企口部5k与齿轮壳4的企口配合部17a的企口配合长度L3,通过使L3>L2>L1,即使在电动马达5的质量很大的情况下(马达主体的轴向长度很长的情况),由于从齿轮壳4突出的电动马达5的安装长度并不会相应地变大,因此,可以将质量大的电动马达安装在齿轮壳4上。
下面,对本发明的第5实施方式参照图30进行说明。
在该第5实施方式中,与上述第3实施方式相同,使马达侧连接端子为挠性结构,使控制单元侧连接端子为刚性结构。
在该第5实施方式中,图30表示与上述第1实施方式中的图8相同的电动马达5的内部结构;图31(a)表示将电动马达5的安装凸缘5b和减速齿轮箱4的马达安装部17组装起来之前的连接端子5c、5d的形状以及端子座24c的位置;图31(b)表示将安装凸缘5b和马达安装部17组装起来之后的端子座24c与连接端子5c、5d的连接状态。
如图31(a)所示,各连接端子5c、5d是弯折成L字状的板状的金属部件,它们由如下部分构成:第1弹性板部5p,其沿电动马达5的轴心方向延伸;和第2弹性板部5r,其从该第1弹性板部5p的前端沿着与电动马达5的轴心正交的方向延伸,各连接端子5c、5d为可在电动马达5的轴心方向上发生弹性变形的挠性结构。此外,在第2弹性板部5r的前端部穿设有长孔5e,该长孔5e用于贯穿***固定螺钉。该长孔5e以长轴方向沿第2弹性板部5r的长度方向延伸的方式贯穿设置。并且,各连接端子5c、5d形成为:第2弹性板部5r相对于安装凸缘5b的凸缘面5b1以第1公差δ1延伸。
此外,在马达安装(装配)部17的外周(车辆后端面)设置的框架安装面20c,通过安装板部24b固定有端子座24c,该端子座24c也形成为:端子面(与连接端子5c、5d对置的面)位于相对于马达安装部17的凸缘面17a相距第2公差δ2的位置,为不能向连接端子5c、5d侧变形的刚性结构。在此,在端子面上形成螺纹孔24c1。
并且,如图31(b)所示,使彼此的凸缘面5b1、17a抵接,组装该安装凸缘5b和马达安装部17。此时,在连接端子5c、5d与端子座24c之间存在间隙(将第1公差δ1和第2公差δ2相加而得的距离),但通过使连接端子5c、5d的第2弹性板部5r向端子座24c侧移动,使第1弹性板部5p和第2弹性板部5r发生弹性变形,来在吸收上述间隙的同时,使第2弹性板部5r的前端侧与端子座24c面接触。然后,从连接端子5c、5d侧,将固定螺钉5o穿过长孔5e旋合到端子座24c的螺纹孔24c1中,从而,连接端子5c、5d与端子座24c被连接起来。
接下来,对上述第5实施方式的动作进行说明。
首先,为了组装电动助力转向装置,与上述第1实施方式一样,在减速齿轮箱4的扭矩传感器收纳部16内,固定配置扭矩传感器15,使其外部连接端子15c~15f的前端沿转向柱3的外周部向车辆后方延长。
接着,在减速齿轮箱4的控制单元安装部20上安装控制单元19,然后,在减速齿轮箱4上安装转向轴2、转向柱3、蜗杆11、以及蜗轮13等之后,最后将电动马达5安装到减速齿轮箱4的马达安装部17上。
然后,通过使安装凸缘5b的凸缘面5b1与马达安装部17的凸缘面17a接抵接,使电动马达5的连接端子5c、5d和控制单元19的端子座24c对置,并且将电动马达5的输出轴5a连接安装到蜗杆11上。
此时,通过使连接端子5c、5d的第2弹性板部5r向端子座24c侧移动,使第1弹性板部5p和第2弹性板部5r发生弹性变形,存在于连接端子5c、5d与端子座24c之间的间隙(将第1公差δ1和第2公差δ2相加而得的距离)被吸收,使第2弹性板部5r的前端侧与端子座24c面接触。然后,通过从连接端子5c、5d侧将固定螺钉5o穿过长孔5e旋合到端子座24c中,来将连接端子5c、5d和端子座24c连接起来。
从而,根据本实施方式,挠性结构的连接端子5c、5d形成为:第2弹性板部5r相对于安装凸缘5b的凸缘面5b1以第1公差δ1延伸,刚性结构的端子座24c也形成为:端子面(与连接端子5c、5d对置的面)相对于马达安装部17的凸缘面17a位于相距第2公差δ2的位置,不需要将连接端子5c、5d和端子座24c配置在高精度的位置上,也不需要使连接端子5c、5d和端子座24c两者为挠性结构,因此,可以实现制造成本的降低。
此外,当将连接端子5c、5d和端子座24c电连接起来时,在使连接端子5c、5d发生弹性变形而与端子座24c面接触后,通过从连接端子5c、5d侧将固定螺钉5o穿过形成在连接端子5c、5d上的长孔5e旋合在端子座24c上,连接端子5c、5d与端子座24c被连接起来,通过在连接端子5c、5d上形成长孔5e,能够吸收连接端子5c、5d和端子座24c制造时的波动,因此,可以进一步实现制造成本的降低。
此外,挠性结构的连接端子5c、5d是这样的的L字形状的结构:当使第2弹性板部5r向端子座24c侧移动时,第1弹性板部5p和第2弹性板部5r就会发生弹性变形,即使在连接端子5c、5d与端子座24c之间存在间隙,由于连接端子5c、5d向端子座24c侧发生弹性变形,能够吸收间隙并且面接触地电连接起来,因此,可以缓和连接端子5c、5d和端子座24c连接时的残余应力,可以延长连接端子5c、5d和端子座24c的使用寿命。
此外,在将电动马达5安装到齿轮壳4上时,一边使电动马达5沿圆周方向转动一边进行安装,但由于电动马达5的连接端子5c、5d并不从安装凸缘5b的凸缘面5b1向前方突出,因此,不会因该连接端子5c、5d而损伤控制单元19的端子座24c及其周边部,可以容易地将电动马达5组装到减速齿轮箱4上。
并且,由于在合成树脂制框架24上形成的端子座24c与电动马达5的连接端子5c、5d,通过固定螺钉5o,以最短距离牢固地进行安装,因此,可以使控制单元19与电动马达5之间的电连接长度为最短,可以使配线电阻为最小,能够抑制电气损失,并且还可以减少电噪声的混入。此外,由于不需要在电动马达5和控制单元19间设置马达线束,因此,从马达线束放射出的噪声就会减少,可以使对无线电噪声的影响减轻。
并且,在上述第5实施方式中,在电动马达5上设置连接端子5c、5d,在控制单元19上设置端子座24c,并对该情况进行了说明,但并不限定于此,也可以在电动马达5上设置端子座,在控制单元19上设置连接端子。
此外,在上述第5实施方式中,电动马达5、控制单元19、以及电源连接器24d和信号连接器24e,沿着与转向柱3的中心轴正交的线,配置在一条直线上,并对该情况进行了说明,但并不限定于此,也可以沿着与转向柱3的中心轴交叉的线配置在一条直线上。
此外,在上述第5实施方式中,作为电动马达5应用了电刷式马达,并对该情况进行了说明,但并不限定于此,也可以应用无电刷马达。
此外,在上述第5实施方式的图30和图31(a)中,在电动马达5的连接端子5c、5d上形成有长孔5e,该长孔5e长轴方向沿第2弹性板部5r的长度方向延伸,并对该情况进行了说明,但并不限定于此,也可以如图32所示,在连接端子5c、5d的第2弹性板部5r上以长轴方向沿第2弹性板部5r的宽度方向延伸的方式形成长孔5e。
下面,对本发明的第6实施方式参照图33~图40进行说明。
该第6实施方式中作为电动马达而应用了无电刷马达。
即,在第6实施方式中,图33是表示应用在右方向盘车的情况的一例的立体图;图34是图33的分解立体图;图35是表示图33的拆下电动马达后的状态的立体图;图36是减速齿轮箱的纵剖视图;图37是电动马达的立体图;图38是电动马达的分解立体图;图39是控制单元的立体图。
在图33中,1是柱式辅助电动助力转向装置,在转向盘(未图示)上连接有转向轴2,转向轴2可自由旋转地内装于转向柱3中,在转向柱3上连接有减速齿轮箱4,在该减速齿轮箱4上配设有由无电刷马达构成的电动马达5,电动马达5的轴向沿着与转向柱3的轴向正交的方向延伸。
这里,转向柱3为采用内管3a和外管3b的双重管结构,以在与减速齿轮箱4的连接部处吸收溃缩时的冲击能量,确保预定的溃缩行程。另外,转向柱3的外管3b和减速齿轮箱4,通过上部安装托架6和下部安装托架7安装在车身侧。
下部安装托架7由以下部件形成:安装板部7a,其安装在车身侧部件(未图示)上;和一对支承板部7b,它们在该安装板部7a的下表面保持预定的间隔地平行延伸。另外,支承板部7b的前端,通过枢轴7c,可自由转动地连接在一体形成于盖体4a的支承部4b上,该盖体4a配设在减速齿轮箱4的下端侧、即车身前方侧。
此外,上部安装托架6具有:安装板部6a,其安装在车身侧部件(未图示)上;方形框状支承部6b,其一体地形成在该安装板部6a上;以及倾斜机构6c,其对形成在该方形框状支承部6b上的转向柱3的外管3b进行支承。
此外,倾斜机构6c通过使倾斜杆6g转动,来解除支承状态,由此能够以下部安装托架7的枢轴7c为中心,上下地对转向柱3进行倾斜位置调整。
并且,如图36所示,转向轴2由如下部分构成:输入轴2a,其上端连接在转向盘(未图示)上;和输出轴2c,其通过扭杆2b与该输入轴2a的下端连接,并覆盖扭杆2b。
此外,如图34~图36所示,减速齿轮箱4通过对具有高热传导性的材料、例如铝、铝合金、镁、以及镁合金中的任一种进行例如压铸成形来形成。该减速齿轮箱4具有:蜗杆收纳部12,其收纳与电动马达5的输出轴5f连接的蜗杆11;蜗轮收纳部14,其在该蜗杆收纳部12的下侧具有与蜗杆收纳部12的中心轴正交的中心轴,并收纳与蜗杆11啮合的蜗轮13;扭矩传感器收纳部16,其一体且同轴地连接在该蜗轮收纳部14的后方侧,用于收纳扭矩传感器15;马达安装部17,其形成于蜗杆收纳部12的开放端面,用于安装电动马达5;柱安装部18,其形成于扭矩传感器收纳部16的后端面,用于安装形成在该转向柱3前端部的安装凸缘3c;以及控制单元安装部20,其横跨蜗杆收纳部12和蜗轮收纳部14的一部分,形成在与蜗轮收纳部14和扭矩传感器收纳部16的中心轴线正交的平面内,用于安装控制单元(ECU)19。这里,为了提高控制单元安装部20与控制单元19的密合性,控制单元安装部20被切削加工成平面状。
并且,减速齿轮箱4在使转向柱3的安装凸缘3c抵接于柱安装部18的状态下,通过螺栓18a固定在转向柱3上。
在此,如图36所示,扭矩传感器15构成为:通过磁对转向轴2的输入轴2a和输出轴2c之间的扭转状态进行检测,利用作为扭矩检测元件的一对检测线圈15a和15b检测传递到转向轴的转向扭矩。
在这些一对检测线圈15a和15b的卷线头和卷线尾分别连接有外部连接端子15c、15d以及15e、15f,所述外部连接端子15c、15d以及15e、15f沿着与转向柱3的中心轴正交的方向平行地向外部突出,这些外部连接端子15c~15f的突出部在中央部与转向柱3的中心轴平行地折弯而形成为L字状,如图34所示,从开口22向上方突出,该开口22形成在导向面21上,该导向面21与控制单元安装部20成直角地形成,用于引导控制单元19的下表面。
此外,如图37和图38所示,电动马达5由如下部分构成:有底圆筒状的框体5a,其前端开放;连接部5b,其覆盖该框体5a的前端,并安装在减速齿轮箱4上;马达定子5c,其配设在框体5a内;输出轴5f,其贯穿***在该马达定子5c内,并可自由旋转地由固定在框体5a底部的后侧轴承5d以及固定在连接部5b上的前侧轴承5e支承;表面磁铁式马达转子5g,其固定在该输出轴5f的与马达定子5c对置的位置上,在马达转子5g的表面上形成有永久磁铁;以及作为转子转角检测器的解析装置5h,其配设在该马达转子5g的与连接部5b对置的位置上,用于检测转子的转角。
在此,如图38所示,在框体5a上,在开放端侧的外周面的相距180度的位置上形成有凸缘部5i。
此外,在连接部5b上,如图38所示,在与凸缘部5i对置的位置,形成有凸缘安装部5j;并且在凸缘安装部5j的中间位置的外周面上形成有开口5k,该开口5k使后述的电接点露出到外部,而且在连接部5b的框体5a侧端面上形成有与框体5a企口结合的企口部5m,在该企口部5m的相反侧的与凸缘安装部5j在圆周方向上错开的位置上形成有安装凸缘5n,该安装凸缘5n安装在上述减速齿轮箱4的马达安装部17上,在该安装凸缘5n的内侧形成有与马达安装部17企口结合的企口部5o。
并且,在马达定子5c上,在圆筒状的绝缘壳5p内配设有定子5q,与卷绕在定子5q上的三相线圈的末端连接的大致圆环状的母线5p一起,配设有由树脂嵌件模塑成形的作为外部连接用电接点的马达端子tm1~tm3。
这些马达端子tm1~tm3由如下部分构成:突出部5r,其从马达定子5c的母线5p的前端面向与电动马达5的中心轴正交的半径方向突出;延长部5s,其从该突出部5r的上端与电动马达5的中心轴并行向前方延伸;以及端子部5t,其从该延长部5s的前端向与突出部5r相同的方向延伸。
并且,后侧轴承5d和前侧轴承5e由深沟球轴承构成,后侧轴承5d的固定圈与到形成于框体5a底部的突起的内径部配合,在轴向上将未图示的防松垫圈***到突起的底部与后侧轴承5d的固定圈的端面之间,以施加轴向预压力。另一方面,前侧轴承5e的固定圈与连接部5b配合,在轴向上通过未图示的止动圈固定。
并且,解析装置(resolver)5h具有:解析装置定子5v,其固定在解析装置壳体5u的内周面上,该解析装置壳体5u固定在连接部5b内;和解析装置转子5w,其固定在输出轴5f上,该输出轴5f贯穿***在该解析装置定子5v内。
当从外部的信号处理电路输入正弦波的励磁信号f(t)=A·sin(ωt)时,解析装置定子5v输出与转子的转角θ对应的正弦波和余弦波的解析装置信号Ys(=k·sin(θ)·f(t))以及Yc(=k·cos(θ)·f(t))。
因此,具有用于输入输出这些励磁信号f(t)和解析装置信号Ys、Yc的、分别由一对励磁信号输入端子和解析装置信号输出端子构成的解析装置端子tr1、tr2、以及tr3,这些解析装置端子tr1~tr3形成在解析装置壳体5u的外周面上,沿半径方向延长,并从突出部5x与电动马达5的输出轴5f的中心轴并行地,即沿与连接部5b的端面垂直的方向向前方突出,所述突出部5x从形成于连接部5b的开口5k向外方突出。
另一方面,在突出部5x上,在后端面形成有卡合槽5y,该卡合槽5y与马达定子5c的马达端子tm1~tm3的突出部5r卡合,在突出部5x的前端面形成有卡合槽5z,卡合槽5z与马达端子tm1~tm3的延长部5s卡合。
并且,在框体5a和连接部5b内安装了马达定子5c、后侧轴承5d、前侧轴承5e、输出轴5f、马达转子5g、以及解析装置5h的状态下,通过将框体5a的凸缘部5i螺纹固定在连接部5b的凸缘安装部5j上,如图37所示,能够组装电动马达5。
此时,解析装置5h以解析装置壳体5u的突出部5x从开口5k突出到外方的状态容纳在连接部5b内,通过以该解析装置壳体5u的突出部5x与马达端子tm1~tm3对置的方式将马达定子5c配合到框体5a内,在将连接部5b企口结合在框体5a时,在使马达定子5c的马达端子tm1~tm3的突出部5r与形成于解析装置壳体5u的突出部5x的卡合槽5y卡合、延长部5s与卡合槽5z卡合的状态下,进行一体化。
在该状态下,延长部5s的长度设定成:使得马达端子tm1~tm3的端子部5d,与比安装凸缘5n的端面稍微靠后方侧的突出部5x的端面共面。
通过用这样的部件排列构成电动马达5,可以抑制因装配误差、各个部件的精度、以及线膨胀系数差等引起的解析装置定子5v与解析装置转子5w的轴向错位,可以防止检测精度降低。
此外,在电动马达5的输出轴5f的从连接部突出的端面上,形成有内花键(雌スプライン),当将电动马达5组装到减速齿轮箱4上时,仅通过使该内花键与在安装有蜗杆11的蜗杆轴11a上形成的外花键(雄スプライン)配合,就能够形成联轴器,因此,工时很少,而且可靠性很高,所以适合应用在电动助力转向装置中。
但是,关于花键对之间的配合,如果它们的键齿和键槽的相位不匹配的话,就不能配合,当组装电动马达5时,使连接部5b在沿圆周方向任意旋转的同时将其压靠在蜗杆轴11a上,直到花键之间的相位匹配为止,在能够略微配合的时刻,使连接部5b旋转,以使连接部5b的通孔与马达安装部17的螺孔的相位一致,然后,需要进行压入直到连接部5b的端面与马达安装部17的端面接触为止。
当将解析装置端子tr1~tr3***到后述的控制单元19的弹簧接触端子19i~19k中时,必须避免花键之间的脱离。因此,在本实施方式中,将花键之间的配合长度设定成比解析装置端子tr1~tr3的从连接部5b的端面突出的长度要长。
从而,可以在花键之间配合得很浅的状态下使连接部5b旋转,使解析装置端子tr1~tr3与弹簧接触端子19i~19k的***口的相位一致,作为联轴器,使用了花键,同时能够省略用于在解析装置端子tr1~tr3与弹簧接触端子19i~19k之间传递信号的束线。
此外,如图39所示,控制单元19具有:大致长方体形状的外壳体19a,其层叠和内装有功率模块基板、控制基板等,并安装在减速齿轮箱4的控制单元安装部20上,通过热传导性良好的例如铝等导电性材料进行铸造而形成,该外壳体19a的与控制单元安装部20相反的一侧开放;和盖体19b,其封闭该外壳体19a的开放端面。在此,在外壳体19a和盖体19b之间设置有未图示的填料,以提高防尘、防滴漏性。在盖体19b上设置有调整窗19c,不必拆下盖体19b就能够进行电路基板状的扭矩传感器信号处理电路的构成。如图35所示,在将电动马达5组装到减速齿轮箱4之前的状态下,在将控制单元19安装在了减速齿轮箱4上的情况下,通过进行扭矩传感器信号电路的校正,能够不受电动马达的影响地正确地进行调整。在扭矩传感器信号处理电路进行校正之后,通过未图示的密封胶密封调整窗19c。
在外壳体19a的安装于控制单元安装部20上的底座面19d的下端部,配设有弹簧接触端子19e~19h,当***扭矩传感器15的外部连接端子15c~15f时,弹簧接触端子19e~19h利用弹簧力来进行夹持,并且,在外壳体19a的与电动马达5对置的一侧的端面上,配设有:螺纹固定端子tc1~tc3,它们与马达端子tm1~tm3接触;和弹簧接触端子19i~19k,当***解析装置5h的解析装置端子tr1~tr3时,弹簧接触端子19i~19k利用弹簧力来进行夹持。
此外,在外壳体19a的配设有螺纹固定端子tc1~tc3以及弹簧接触端子19i~19k的端面的反对侧端面上,配设有电源端子19m以及ECU连接端子19n,ECU连接端子19n例如通过CAN(Controller Area Network:控制器局域网)通信与车身侧的控制装置(ECU)连接。
并且,如图34所示,控制单元19,在使底座面19d朝向控制单元安装部20侧、使热传导率高、在与弹簧接触端子19e~19h对置的位置具有切口的传热片23与该底座面19d接触的状态下,使外壳体19a的下表面从与控制单元安装部20垂直的方向接触导向面22的同时,安装在减速齿轮箱4的控制单元安装部20上,由此,扭矩传感器15的外部连接端子15c~15f被***到弹簧接触端子19e~19h中,并通过弹簧力被夹持。
在该状态下,通过螺纹固定外壳体19a和控制单元安装部20,如图35所示,完成控制单元19在控制单元安装部20上的安装。
这样,仅通过相对于减速齿轮箱4的控制单元安装部20从垂直方向安装控制单元19,就可以完成扭矩传感器的外部连接端子15c~15f与弹簧接触端子19e~19h的电连接,不拆开控制单元19的盖体19b就可以将控制单元19组装到减速齿轮箱4上,因此,可以削减工时,而且还可以省略用于传递扭矩传感器信号的束线。
并且,如图35所示,在将控制单元19组装在减速齿轮箱4的控制单元安装部20上的状态下,在外壳体19a上形成的螺纹固定端子tc1~tc3和弹簧接触端子19i~19k与减速齿轮箱4的马达安装部17并列,成为比马达安装部17稍微突出的状态。
在该控制单元19的组装状态下,如图34所示,通过将电动马达5安装到减速齿轮箱4的马达安装部17上,并且使其蜗杆轴11a的轴心与电动马达5的轴心一致,并且使马达端子tm1~tm3和解析装置端子tr1~tr3,分别与螺纹固定端子tc1~tc3以及弹簧接触端子19i~19k对置,马达端子tm1~tm3的端子部5t与螺纹固定端子tc1~tc3接触,并且,解析装置端子tr1~tr3***在弹簧接触端子19i~19k中并被夹持。
在该状态下,用螺栓紧固马达安装部17与电动马达5的连接部5b中的安装凸缘5n,并且,通过将马达端子tm1~tm3螺纹固定在螺纹固定端子tc1~tc3上,如图33所示完成电动马达5在减速齿轮箱4上的组装。
这样,仅通过将电动马达5从与减速齿轮箱4的马达安装部17的安装面垂直的方向,安装到减速齿轮箱4的马达安装部17上,就能够使马达端子tm1~tm3与螺纹固定端子tc1~tc3接触,不经由束线就能够直接连接马达端子tm1~tm3与螺纹固定端子tc1~tc3之间,并且,由于通过螺旋轴力牢固且可靠地接触和进行电连接,因此,可以减小配线损失,而且可以抑制接触电阻的波动。
此外,由于马达端子tm1~tm3从突出部5r、延长部5s、以及端子部5t被弯折形成为多个段,因此,可以防止因电动马达5与控制单元19的组装误差、各个部件精度、以及线膨胀系数差等,而导致对控制单元19的螺纹固定端子tc1~tc3以及马达端子tm1~tm3与母线5p的连接部施加过大的应力。
而且,马达端子tm1~tm3与大致圆环状的母线一起配置在连接部5b侧,该大致圆环状的母线连接卷绕在马达定子5c上的马达线圈的末端,因此,可以缩短马达端子tm1~tm3,可以减小配线损失。
与此同时,可以将解析装置端子tr1~tr3***到弹簧接触端子19i~19k内并进行夹持,不通过束线就可以直接连接解析装置端子tr1~tr3与弹簧接触端子19i~19k之间。
下面,对上述实施方式的组装动作进行说明。
首先,在组装电动助力转向装置1时,在减速齿轮箱4的扭矩传感器收纳部16内,固定配置扭矩传感器15,使其外部连接端子15c~15f的前端沿导向面22向车身后方延长。
接着,在减速齿轮箱4的控制单元安装部20上安装控制单元19。该控制单元19的安装通过以下方式进行:使底座面19d朝向控制单元安装部20侧,在使热传导率高的传热片23与该底座面19d接触的状态下,从与控制单元安装部20垂直的方向,在使外壳体19a的下表面接触导向面22的同时,从与减速齿轮箱4的控制单元安装部20垂直的方向安装到控制单元安装部20上。这样,相对于减速齿轮箱4的控制单元安装部20,从垂直方向组装控制单元19,由此可以容易地在控制单元19与控制单元安装部20之间夹入用于提高传热性的传热片。
此外,当将控制单元19安装到减速齿轮箱4的控制单元安装部20上时,与此同时,扭矩传感器15的外部连接端子15c~15f被***到控制单元19的弹簧接触端子19e~19h中,并通过弹簧力被夹持,在扭矩传感器15的外部连接端子15c~15f与弹簧接触端子19e~19h之间不需要介入束线,能够可靠地进行电连接。
此时,扭矩传感器15仅由扭矩检测元件构成,并内装在减速齿轮箱4中,由于其信号处理电路组装在控制单元19中,因此,能够从盖体19b的调整窗19c容易地进行其信号处理电路的校正,而且,由于能够在将电动马达组装到减速齿轮箱4之前进行信号处理电路的校正,因此,能够不受电动马达5的影响地进行正确的校正。
并且,由于扭矩传感器15的外部连接端子15c~15f被弯折为L字状,因此,能够避免因扭矩传感器15与控制单元19的组装误差、各个部件的精度、以及线膨胀系数差等,而导致对控制单元19的弹簧接触端子19e~19h以及扭矩传感器15的外部连接端子15c~15f与扭矩传感器15的接合部,施加过大的应力,能够提高耐久性。
然后,如上所述,使组装成图37的状态的电动马达5,在蜗杆轴11a的中心轴与电动马达5的中心轴对准、而且马达端子tm1~tm3和解析装置端子tr1~tr3与控制单元19的螺纹固定端子tc1~tc3和弹簧接触端子19i~19k大致对置的状态下,从与马达安装部17的端面垂直的方向接近该马达安装部17,该马达安装部17在减速齿轮箱4上与控制单元19相邻。
此时,首先,使形成于输出轴5f前端的内花键,与形成于蜗杆轴11a上的外花键接触,在使电动马达5旋转以使两者的相位一致的同时,使内花键和外花键配合预定长度。在此状态下,使马达端子tm1~tm3和解析装置端子tr1~tr3与控制单元19的螺纹固定端子tc1~tc3和弹簧接触端子19i~19k对置,并且使连接部5b的安装凸缘5n与马达安装部17的凸缘部对置地将电动马达5压入,由此,使电动马达5的连接部5b的企口部5o与马达安装部17进行企口结合,并且使连接部5b的端面与马达安装部17的端面接触。
当成为该状态时,首先,解析装置端子tr1~tr3***到控制单元19的弹簧接触端子19i~19k的***口中,接着马达端子tm1~tm3的端子部5t与控制单元19的螺纹固定端子tc1~tc3接触。
在该状态下,用螺栓紧固连接部5b的安装凸缘5n和马达安装部17的凸缘部17a,并且,螺纹固定马达端子tm1~tm3的端子部5t和控制单元19的螺纹固定端子tc1~tc3。
这样,仅通过将电动马达5从与减速齿轮箱4的马达安装部17的端面垂直的方向安装到马达安装部17上,就使马达端子tm1~tm3接触控制单元19的螺纹固定端子tc1~tc3,并且将解析装置端子tr1~tr3***到控制单元19的弹簧接触端子19i~19k中,就可以进行两者的电连接,能够削减它们的连接工时。
此时,由于马达端子tm1~tm3与螺纹固定端子tc1~tc3的结合通过螺纹固定来进行,因此,可以牢固和可靠地进行两者的结合,抑制接触电阻的波动,并且,解析装置端子tr1~tr3和弹簧接触端子19i~19k的结合也能够通过弹簧力可靠地进行,而且两者不必介入束线而直接进行电连接,因此,可以减小配线损失,并且可以实现成本的降低。
并且,作为电动马达5应用了无电刷马达,因此,没有因电刷的接触电阻造成的损失,与省略了用于马达通电的束线相结合,能够将电动助力转向装置应用在需要大的转向辅助推力的大型车中,而该大的转向辅助推力是仅凭任一方的低损失手段都不能得到的。在不应用于大型车而应用到中型、小型车的情况下,由于损失很小,因此,可以使电动马达5或控制单元比现状更加小型化。
并且,由于将控制单元19直接安装在热容量大且表面积也大的不易成为发热源的减速齿轮箱4上,因此,由控制单元19产生的发热可以高效地直接传递到减速齿轮箱4上,能够尽可能地减小和省略设置在控制单元19中的散热翅片,能够使控制部件19的结构小型和轻量。
下面,对本发明的第7实施方式参照图40进行说明。
在该第7实施方式中,马达端子也与解析装置端子一样,其沿与连接部的端面垂直的方向延长。
即,在第7实施方式中,如图40所示,将上述第1实施方式中的马达端子tm1~tm3的端子部5t,形成在延长部5s的延长线上,并与解析装置端子tr1~tr3一样,相对于连接部5b的端面沿垂直方向延长,与此相应地,省略控制单元19的螺纹固定端子tc1~tc3,而代之形成弹簧接触端子ts1~ts3,除此之外,与上述第6实施方式具有同样的结构,对于与图33~图35对应的部分,标以同一符号,并省略其详细说明。
根据该第7实施方式,当将电动马达5从与减速齿轮箱4的马达安装部17的端面垂直的方向,安装到马达安装部17上时,由于马达端子tm1~tm3与解析装置端子tr1~tr3一样,也***在弹簧接触端子ts1~ts3中并被夹持,因此,可以省略上述第1实施方式中的马达端子tm1~tm3的螺纹固定工序。此外,由于不需要螺纹固定工序中的承受紧固扭矩反力的结构,因此,可以进一步降低成本。并且,由于不是机械地固定为了应对大电流而不得不加厚板厚的马达端子,由于可以释放因组装误差、各个部件的精度和马达发热等而产生的应力,所以能够提高可靠性。
并且,在上述第6和第7实施方式中,对将本发明应用在柱辅助式电动助力转向装置的情况进行了说明,但并不限定于此,即使应用在小齿轮辅助式或齿条辅助式电动助力转向装置中,也可以得到与上述同样的效果。在此情况下,由于被配置在发动机舱内,因此,只要在控制单元19与电动马达5的接点上,以及控制单元19与扭矩传感器的接点上,设置用于防水和防尘的密封机构即可。
此外,在上述第6和第7实施方式中,作为马达端子tm1~tm3与控制单元19的接点,对应用了螺纹固定端子和弹簧接触端子的情况进行了说明,但并不限定于此,也可以用焊接和锡焊的至少一方进行电连接。
并且,在上述第6和第7实施方式中,对马达端子tm1~tm3应用螺纹固定端子和弹簧接触端子,解析装置端子tr1~tr3仅应用弹簧接触端子的情况进行了说明,但也可以对于马达端子tm1~tm3和解析装置端子tr1~tr3,分别混合使用螺纹固定端子和弹簧接触端子。
此外,也可以在电动马达5侧设置螺纹固定端子或弹簧接触端子,在控制单元侧设置马达端子tm1~tm3和解析装置端子tr1~tr3。
并且,在上述第6和第7实施方式中,作为电动马达5,对应用了表面磁铁型的马达转子5g的情况进行了说明,但并不限定于此,也可以应用磁铁埋入型(IPM:Interior Permanent Magnet:内嵌永久磁铁)的无电刷马达,感应马达等其它形式的无电刷马达。
此外,在上述第6和第7实施方式中,对在电动马达5的输出轴5f上形成内花键,在蜗杆轴11a上形成外花键的情况进行了说明,但也可以成为这些的相反关系,在电动马达5的输出轴5f上形成外花键,在蜗杆轴11a上形成内花键,并且也可以代替花键配合而应用三角形花键配合。
并且,当将电动马达5组装到减速齿轮箱4上时,若在花键之间配合得很浅的状态下,将沿连接部5b的径向进行牵引的夹具覆盖在端子上,则在花键配合时,可以防止端子弯曲或者破损。
此外,在上述第1和第2实施方式中,对隔着传热片23将控制单元19安装在控制单元安装部20上的情况进行了说明,但也可以省略传热片23。
并且,在上述第6和第7实施方式中,对应用了3相的无电刷马达的情况进行了说明,但并不限定于此,也可以应用4相以上的多相无电刷马达,在此情况下,只要使马达端子为对应相数的个数即可。同样地,对于解析装置5h,也可以输出120度的相位不同的3相解析装置信号,在此情况下,只要使解析装置端子包括励磁信号用在内设置4对即可。
此外,在上述第6和第7实施方式中,对仅用扭矩检测元件构成扭矩传感器15,并将其信号处理电路内装在控制单元19中的情况进行了说明,但并不限定于此,也可以由扭矩检测元件15a、15b及其信号处理电路来构成扭矩传感器15,在减速齿轮箱4中,内装扭矩检测元件15a、15b,并且配设与扭矩检测元件15a、15b电连接的信号处理电路,在此情况下,在减速齿轮箱4单体的状态下,就能够校正信号处理电路,能够不受电动马达的影响地进行信号处理电路的校正。并且,将电动马达5组装到完成了扭矩传感器15的信号处理电路校正的减速齿轮箱4上,然后,能够在组装了控制单元19的阶段进行控制单元19与扭矩检测元件之间的电连接,以及控制单元19与电动马达5之间的电连接,能够容易地进行组装作业,能够简化组装工序而不会使扭矩传感器的精度降低。
产业上利用的可能性
通过将控制单元设置在减速齿轮箱上,能够将电动马达的连接端子直接电连接到控制单元上,能够使控制单元与电动马达之间的电连接长度最短,减少电噪声的混入,并且能够使配线电阻最小,减小电气损失,而且由于在电动马达与控制单元之间不需要设置马达线束,因此,能够提供这样的电动助力转向装置:从马达线束放射出的噪声少,能够减轻对无线电噪声的影响。
此外,将电动马达和控制单元并列设置在减速齿轮箱上,并且将马达侧连接部突出形成在与电动马达的与控制单元接近和对置的位置上,在控制单元的与电动马达接近和对置的位置上,形成与马达侧连接部面接触的单元侧连接部,因此,能够提供这样的电动助力转向装置:能够通过接近和面接触的马达侧连接部和单元侧连接部进行电动马达与控制单元之间的连接,使两者间的电连接长度为最小,使配线电阻为最小,而且可以可靠地防止电噪声的混入,并且,不需要形成刚性大的连接端子,且可以使组装性提高。
并且,在电动马达的输出轴与蜗轮机构的蜗杆轴配合之前,马达侧连接端子不与控制单元侧连接端子重合。从而,能够提供这样的电动助力转向装置:可以容易地进行电动马达的输出轴与蜗轮机构的蜗杆轴的相位匹配。
此外,由于使马达侧连接端子和基板侧连接端子的至少一方为挠性结构,使另一方为刚性结构,通过使一方发生弹性变形来将两者电连接起来,因此,不必将马达侧连接端子和基板侧连接端子配置在高精度的位置,不需要使马达侧连接端子和基板侧连接端子两者为挠性结构,因此,可以提供能够降低制造成本的电动助力转向装置。
并且,在应用无电刷马达作为电动马达的情况下,可以提供这样的电动助力转向装置:没有因电刷的接触电阻引起的损失,可省略用于马达通电的束线,可产生大的转向辅助推力,可将电动助力转向装置应用在大型车中。
Claims (50)
1.一种电动助力转向装置,其具有:转向柱,其内装有转向轴,转向扭矩被传递至该转向轴;减速齿轮箱,其连接在上述转向轴上;以及电动马达,其通过该减速齿轮箱内的减速机构将转向助力传递至上述转向轴,其特征在于,
在上述减速齿轮箱上并列设置有上述电动马达以及控制单元,上述控制单元包括安装有控制电路的控制基板,上述控制电路用于驱动控制上述电动马达,在上述控制单元上直接电连接有上述电动马达的连接端子。
2.一种电动助力转向装置,其具有:转向柱,其内装有转向轴,转向扭矩被传递至该转向轴;减速齿轮箱,其连接在上述转向轴上;以及电动马达,其通过该减速齿轮箱内的减速机构将转向助力传递至上述转向轴,其特征在于,
在上述减速齿轮箱上并列设置有上述电动马达以及控制单元,上述控制单元包括安装有控制电路的控制基板,上述控制电路用于驱动控制上述电动马达,在上述控制单元上,直接电连接有上述电动马达的连接端子,并且,直接电连接有内装于上述减速齿轮箱内的扭矩传感器的连接端子。
3.根据权利要求1或2所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述减速齿轮箱由高热传导性材料构成。
4.根据权利要求3所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述减速齿轮箱通过对铝、铝合金、镁、以及镁合金中的任一种进行压铸成形而构成。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述控制单元在与上述减速齿轮箱的接触面上具有散热基板。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述减速齿轮箱至少具有:蜗杆收纳部,其收纳与上述电动马达的输出轴连接的蜗杆;蜗轮收纳部,其收纳与上述转向轴连接的蜗轮;以及扭矩传感器收纳部,其与上述蜗轮收纳部连接,用于收纳上述扭矩传感器,并且与转向柱连接,在上述蜗杆收纳部、蜗轮收纳部、以及扭矩传感器收纳部的外周部,形成有安装上述控制单元的控制单元安装部。
7.根据权利要求6所述的电动助力转向装置,其特征在于,
将上述扭矩传感器收纳部的前端,作为溃缩时的转向柱的收缩止挡部,安装在上述控制单元安装部上的控制单元的收缩止挡部侧的端面位置,被设定为比收缩止挡部更靠蜗轮收纳部侧。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的电动助力转向装置,其特征在于,
在上述电动马达的与上述控制单元接近且对置的位置上,马达侧连接部至少向与轴向交叉的方向突出地形成,在上述控制单元的与上述电动马达接近且对置的位置上,形成有与上述马达侧连接部面接触的单元侧连接部。
9.根据权利要求8所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述马达侧连接部和上述单元侧连接部由连接端子和端子座中的任一方构成。
10.根据权利要求8或9所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述马达侧连接部与在上述电动马达的内部对电刷或线圈进行配电的母线一体地形成。
11.根据权利要求8至10中的任一项所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述马达侧连接部和单元侧连接部,在使两者面接触的状态下,通过螺钉、螺栓以及铆钉等紧固件固定。
12.根据权利要求8至10中的任一项所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述马达侧连接部和单元侧连接部,通过熔合、点焊、TIG(inert-gastungsten-arc welding-钨极保护气体电弧焊)焊接等焊接手段进行固定。
13.根据权利要求8至10中的任一项所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述马达侧连接部和单元侧连接部,由可从上述电动马达的圆周方向装卸的雄型端子和雌型端子构成。
14.根据权利要求8至13中的任一项所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述马达侧连接部和单元侧连接部的接触面配置成与上述电动马达的针对上述减速齿轮箱的安装面为同一平面。
15.根据权利要求8至14中的任一项所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述马达侧连接部从侧面看形成为L字状,其由沿着上述电动马达的轴向的板部以及从该板部的前端沿半径方向延长的突出板部形成。
16.根据权利要求8至12中的任一项所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述马达侧连接部和上述单元侧连接部中的任一方由倒L字状的端子板构成,该端子板具有:半径方向板部,其从上述电动马达的外周面沿半径方向延长;和轴向板部,其从该半径方向板部的前端与轴向平行地延长,
上述马达侧连接部和单元侧连接部的另一方由具有轴向接触面的端子座构成,该轴向接触面与上述轴向板部的面向电动马达的外周面的面进行接触。
17.根据权利要求8至12中的任一项所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述马达侧连接部和上述单元侧连接部中的任一方由从外周部导出的多根挠性电缆和安装在各挠性电缆前端的端子板部形成,
上述马达侧连接部和上述单元侧连接部中的另一方由端子座构成,该端子座上沿上述电动马达的轴向形成有与上述端子板部接触的接触面。
18.根据权利要求8至12中的任一项所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述马达侧连接部和上述单元侧连接部中的任一方由以下部件形成:电缆导向部,其内装有沿上述电动马达的半径方向延长的多个半径方向板部;多根挠性电缆,它们通过联结件联结固定在该电缆导向部的各半径方向板部上;以及端子板部,其安装在该挠性电缆的前端,
上述马达侧连接部和单元侧连接部中的另一方由端子座构成,在该端子座上沿上述电动马达的轴向形成有与上述端子板部接触的接触面。
19.根据权利要求18所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述电缆导向部形成有使多根挠性电缆绝缘的绝缘间隔壁。
20.根据权利要求17至19中的任一项所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述端子座在接触上述端子板部的接触面上形成有绝缘间隔壁,该绝缘间隔壁使相邻的端子板部绝缘。
21.根据权利要求16至20中的任一项所述的电动助力转向装置,其特征在于,
所述电动助力转向装置具有保护罩,该保护罩在上述马达侧连接部和上述单元侧连接部连接起来的状态下对两者进行覆盖,该保护罩的高度位置选定在上述控制单元的高度位置以下。
22.根据权利要求8至21中的任一项所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述控制单元具有合成树脂制框架,该合成树脂制框架在与上述电动马达的连接端子和端子座中的任一方对置的位置,隔着固定在上述减速齿轮箱上的安装板部,形成有连接端子和端子座中的另一方。
23.一种电动助力转向装置,其具有:转向柱,其内装有转向轴,转向扭矩被传递至该转向轴;减速齿轮箱,其连接在上述转向轴上;以及电动马达,其通过该减速齿轮箱内的减速机构将转向助力传递至上述转向轴,其特征在于,
上述减速齿轮箱内装有蜗轮机构,该蜗轮机构具有:蜗杆轴,其与上述电动马达的输出轴连接;蜗轮,其与形成在该蜗杆轴上的蜗杆啮合,并且连接在转向轴上,上述电动马达的马达侧连接端子和上述控制单元的控制单元侧连接端子,在形成于上述减速齿轮箱的马达安装凸缘附近,在轴向上重合,并构成为可以面接触,在上述电动马达的输出轴和上述蜗杆轴开始连接后,上述马达侧连接端子和上述控制单元侧连接端子以在轴向上重合的方式面接触。
24.根据权利要求23所述的电动助力转向装置,其特征在于,
设从形成于上述电动马达上的马达凸缘的壳侧端面到上述马达侧连接端子的前端的距离为L4;设从形成于上述减速齿轮箱的马达安装凸缘的马达侧端面到上述蜗杆轴的马达侧端面的距离为L5;设从上述马达安装凸缘的马达侧端面到上述控制单元侧连接端子的前端的距离为L6;设从上述马达凸缘的壳侧端面到上述电动马达的输出轴的前端面的距离为L7,此时,满足(L4+L5+L6)<L7。
25.根据权利要求24所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述电动马达的输出轴与上述蜗轮机构的蜗杆轴的配合长度,小于上述电动马达的马达主体与上述减速齿轮箱的企口配合长度。
26.一种电动助力转向装置,其具有:转向柱,其内装有转向轴,转向扭矩被传递至该转向轴;减速齿轮箱,其连接在上述转向轴上;以及电动马达,其通过该减速齿轮箱内的减速机构将转向助力传递至上述转向轴,其特征在于,
在上述减速齿轮箱上并列设置有:上述电动马达;以及控制单元,其包括安装有控制电路的控制基板,上述控制电路用于驱动控制上述电动马达,在上述电动马达的接近上述控制单元的位置上,形成马达侧连接端子,在上述控制单元的接近上述电动马达的位置上,形成控制单元侧连接端子,
通过在上述电动马达和上述控制单元的至少一方设置预定的尺寸公差地形成上述马达侧连接端子和上述控制单元侧连接端子的至少一方,上述马达侧连接端子和上述控制单元侧连接端子设置有间隙地相互对置,
使上述控制单元侧连接端子和上述马达侧连接端子的一方形成为这样的挠性结构:通过使其在朝向上述控制单元侧连接端子和上述马达侧连接端子的另一方的方向上发生弹性变形,来吸收上述间隙,从而与上述另一方接触,
使上述控制单元侧连接端子和上述马达侧连接端子的另一方形成为不能够朝向上述控制单元侧连接端子和上述马达侧连接端子的一方发生变形的刚性结构。
27.根据权利要求26所述的电动助力转向装置,其特征在于,
在形成为上述挠性结构的上述控制单元侧连接端子和上述马达侧连接端子的一方的前端部形成长孔,在形成为刚性结构的上述控制单元侧连接端子和上述马达侧连接端子的另一方上形成螺纹孔,
使上述控制单元侧连接端子和上述马达侧连接端子的一方和另一方的上述螺纹孔和上述长孔对应,将固定螺钉穿过上述长孔旋合到上述螺纹孔中,由此,将上述控制单元侧连接端子和上述马达侧连接端子两者电连接起来。
28.根据权利要求26或27所述的电动助力转向装置,其特征在于,
形成为挠性结构的上述控制单元侧连接端子和上述马达侧连接端子的一方是从侧面看形成为L字状的部件,其由以下部位构成:第1弹性部位,其朝向上述控制单元侧连接端子和上述马达侧连接端子的另一方延伸;以及第2弹性部位,其从该第1弹性部位的前端,在沿着上述控制单元侧连接端子和上述马达侧连接端子的另一方的连接面的方向上延伸。
29.根据权利要求28所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述马达侧连接端子,形成在上述电动马达的马达侧凸缘的附近,该马达侧凸缘与设置在上述减速齿轮箱上的齿轮箱侧凸缘连接,上述控制单元侧连接端子,形成在固定于上述减速齿轮箱的上述控制单元上,并配置在上述减速齿轮箱侧凸缘的附近,
构成上述控制单元侧连接端子和上述马达侧连接端子的一方的上述第1弹性部位被设定为这样的长度:该第1弹性部位不会比上述减速齿轮箱侧凸缘的凸缘面、或上述马达侧凸缘的凸缘面更向前方突出。
30.一种电动助力转向装置,其具有:转向柱,其内装有转向轴,转向扭矩被传递至该转向轴;减速齿轮箱,其与上述转向轴连接;以及电动马达,其通过减速齿轮箱内的减速机构将转向助力传递至上述转向轴,其特征在于,
上述扭矩传感器、上述电动马达以及上述控制单元组装在上述减速齿轮箱上,上述电动马达由无电刷马达构成,其具有与马达线圈连接的外部连接用的电接点,上述控制单元具有与上述电动马达的电接点连接的电接点,在将上述电动马达和上述控制单元组装在上述减速齿轮箱上的状态下,该电动马达的电接点和该控制单元的电接点配置在彼此直接连接的部位,并且上述控制单元以将对上述电动马达进行通电控制时产生的发热直接传递到上述减速齿轮箱上的方式组装在该减速齿轮箱上。
31.根据权利要求30所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述电动马达具有转子转角检测器,该转子转角检测器用于检测配设在输出轴侧的转子的转角,并且具有外部连接用的电接点,上述控制单元具有与上述转子转角检测器的电接点连接的电接点,在将上述电动马达和上述控制单元组装在上述减速齿轮箱上的状态下,上述转子转角检测器的电接点与上述控制单元的电接点配设在彼此直接连接的部位。
32.根据权利要求31所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述电动马达具有连接部,该连接部与上述减速齿轮箱的马达安装面配合,并且通过螺栓紧固,在该连接部中内装有上述转子转角检测器,并且,上述电动马达的电接点相对于对上述减速齿轮箱侧端面向垂直方向和水平方向的至少一方突出地形成,而且上述转子转角检测器的电接点相对于上述减速齿轮箱侧端面向垂直方向和水平方向的至少一方突出地形成。
33.根据权利要求30至32中的任一项所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述扭矩传感器具有外部连接用的电接点,该外部连接用的电接点连接在扭矩检测元件及其信号处理电路中的任一方上,上述控制单元具有与上述扭矩传感器的电接点连接的电接点,在将上述扭矩传感器和上述控制单元组装在上述减速齿轮箱上的状态下,该扭矩传感器的电接点与该控制单元的电接点配置在彼此直接连接的部位。
34.根据权利要求33所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述扭矩传感器在上述电接点组装在上述减速齿轮箱上的状态下,相对于上述控制单元的安装面向垂直方向突出地形成。
35.根据权利要求30至34中的任一项所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述减速机构由蜗轮减速器构成,上述减速齿轮箱的上述控制单元安装面为相对于蜗轮的轴向垂直的方向的平面。
36.根据权利要求30至32中的任一项所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述控制单元的宽度方向上的形状,相对于上述电动马达的轴心轴对称地形成。
37.根据权利要求30至34中的任一项所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述控制单元的针对上述电动马达的电接点由螺纹固定端子构成,该螺纹固定端子通过螺旋轴力与该电动马达的电接点接触地进行电连接。
38.根据权利要求30至34中的任一项所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述控制单元的针对上述电动马达的电接点由弹簧接触端子构成,该弹簧接触端子通过弹簧压力与该电动马达的电接点接触地进行电连接,在将上述控制单元组装在上述减速齿轮箱上的状态下,上述弹簧接触端子的***口朝向该减速齿轮箱的马达安装面开口。
39.根据权利要求30至34中的任一项所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述控制单元的针对上述电动马达的电接点,通过焊接或锡焊中的任一种进行与该电动马达的电接点的电连接。
40.根据权利要求31或32所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述控制单元的针对上述转子转角检测器的电接点由弹簧接触端子构成,该弹簧接触端子通过弹簧压力与该转子转角检测器的电接点接触地进行电连接。
41.根据权利要求31或32所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述控制单元的针对上述转子转角检测器的电接点,通过焊接或锡焊中的任一种,进行与该转子转角检测器的电接点的电连接。
42.根据权利要求33或34所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述控制单元的针对上述扭矩传感器的电接点由弹簧接触端子构成,该弹簧接触端子通过弹簧压力与该扭矩传感器的电接点接触地进行电连接。
43.根据权利要求33或34所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述控制单元的针对上述扭矩传感器的电接点,通过焊接或锡焊中的任一种,进行与该扭矩传感器的电接点的电连接。
44.根据权利要求30至43中的任一项所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述控制单元的针对上述电动马达的电接点,设置有进行防水和防尘的密封机构。
45.根据权利要求30至44中的任一项所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述控制单元的针对上述转子转角检测器的电接点,设置有进行防水和防尘的密封机构。
46.根据权利要求30至45中的任一项所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述控制单元的针对上述扭矩传感器的电接点,设置有进行防水和防尘的密封机构。
47.根据权利要求30至46中的任一项所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述减速机构由蜗轮减速器构成,在上述减速齿轮箱上的内装有上述蜗杆轴的部位,形成有安装上述控制单元的控制单元用安装面。
48.根据权利要求32所述的电动助力转向装置,其特征在于,
上述减速机构由蜗轮减速器构成,上述蜗杆轴与上述电动马达的输出轴花键结合,其结合长度设定为比上述电动马达的电接点和转子转角检测器的电接点的从上述安装凸缘端面突出的长度要长。
49.一种电动助力转向装置的组装方法,该电动助力转向装置在减速齿轮箱上组装有:转向柱,其内装有转向轴,转向扭矩被传递至该转向轴;扭矩传感器,其用于检测上述转向扭矩;电动马达,其通过上述减速齿轮箱内的减速机构将转向助力传递至上述转向轴;以及控制单元,其根据由上述扭矩传感器检测到的转向扭矩,来驱动控制上述电动马达,其特征在于,
由扭矩检测元件构成上述扭矩传感器,在上述控制单元中内装信号处理电路,该信号处理电路对由上述扭矩检测元件检测到的转向扭矩检测信号进行信号处理,将上述扭矩传感器内装到上述减速齿轮箱内,接着,将上述控制单元组装到内装有上述扭矩传感器的上述减速齿轮箱上,进行上述扭矩检测元件和上述控制单元的电连接,接下来,将上述电动马达组装到减速齿轮箱上,并进行控制单元和电动马达的电连接。
50.一种电动助力转向装置的组装方法,该电动助力转向装置在减速齿轮箱上组装有:转向柱,其内装有转向轴,转向扭矩被传递至该转向轴;扭矩传感器,其用于检测上述转向扭矩;电动马达,其通过上述减速齿轮箱内的减速机构将转向助力传递至上述转向轴;以及控制单元,其根据由上述扭矩传感器检测到的转向扭矩,来驱动控制上述电动马达,其特征在于,
由扭矩检测元件以及对其转向扭矩检测信号进行信号处理的信号处理电路来构成上述扭矩传感器,将上述扭矩检测元件和上述信号处理电路组装到上述减速齿轮箱内,接着,将上述电动马达组装到上述减速齿轮箱上,接下来,将上述控制单元组装到上述减速齿轮箱上,并进行控制单元与扭矩检测元件之间的电连接,以及控制单元与电动马达之间的电连接。
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