JP2009078690A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
電動パワーステアリング装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009078690A JP2009078690A JP2007249290A JP2007249290A JP2009078690A JP 2009078690 A JP2009078690 A JP 2009078690A JP 2007249290 A JP2007249290 A JP 2007249290A JP 2007249290 A JP2007249290 A JP 2007249290A JP 2009078690 A JP2009078690 A JP 2009078690A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electric power
- power steering
- gear box
- electric motor
- reduction gear
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Steering Controls (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
【課題】リレー、コイル、コンデンサ等の発熱部品を実装した樹脂モールド部品の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。
【解決手段】ステアリングシャフトに減速ギヤボックス4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5とを備えたコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置であって、減速ギヤボックス4に、電動モータ5及び当該電動モータを駆動制御する制御ユニット19が並設され、前記制御ユニット19は、少なくとも指令値を演算する処理装置を実装した制御基板19Aと、前記モータ用のスイッチング素子を実装したパワー基板19Bと、コネクタ、リレー、ノイズ対策部品を集約実装した樹脂モールド部品19Cとで構成され、樹脂モールド部品19Cに発熱部品の放熱を補助する放熱補助用金属材料43a〜43cがインサート成型されている。
【選択図】図5
【解決手段】ステアリングシャフトに減速ギヤボックス4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5とを備えたコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置であって、減速ギヤボックス4に、電動モータ5及び当該電動モータを駆動制御する制御ユニット19が並設され、前記制御ユニット19は、少なくとも指令値を演算する処理装置を実装した制御基板19Aと、前記モータ用のスイッチング素子を実装したパワー基板19Bと、コネクタ、リレー、ノイズ対策部品を集約実装した樹脂モールド部品19Cとで構成され、樹脂モールド部品19Cに発熱部品の放熱を補助する放熱補助用金属材料43a〜43cがインサート成型されている。
【選択図】図5
Description
本発明は、操舵トルクが伝達されるステアリングシャフトを内装するステアリングコラムと、前記ステアリングシャフトに減速ギヤボックス内の減速機構を介して操舵補助力を伝達する電動モータとを備えたコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置に関する。
この種の電動パワーステアリング装置にあっては、補助操舵力を発生する電動モータに比較的大きな電流(30A〜120A程度)を通電する関係で、電力損失低減やノイズ低減を目的として電動モータを駆動する制御ユニットを電動モータ又は減速ギヤボックスに一体化することが望まれている。同時に部品点数の削減を目的として、操舵トルクを検出するトルクセンサと制御ユニットも一体化することが望まれている。つまり、制御ユニットを電動モータ又は減速ギヤボックスに一体化した機電一体型構成とすることが望まれている。
このような電動パワーステアリング装置では、操舵補助用モータに比較的大きな電流を通電するので、フェールセーフやラジオノイズ対策を目的として、大電流が通電される部位にリレーやコイルやコンデンサなどを配置する必要がある。
しかも、リレーやコイルやコンデンサは、その構造上、リード端子の部品ラインナップが多く、実装する際には、樹脂インサートモールドへ溶接や半田で接続するか、制御基板(例えばガラスエポキシ基板)へ半田で接続するかの何れかを選択するのが一般的である。
しかも、リレーやコイルやコンデンサは、その構造上、リード端子の部品ラインナップが多く、実装する際には、樹脂インサートモールドへ溶接や半田で接続するか、制御基板(例えばガラスエポキシ基板)へ半田で接続するかの何れかを選択するのが一般的である。
しかし、制御基板は、小型電子部品を搭載するために微細な配線パターンを構成する必要があり、使用される銅箔の厚みは比較的薄い(30μmが一般的)ため、大電流の通電には適していない。
そこで、電動パワーステアリング装置では、リレーやコイルやコンデンサを、大電流を通電可能なバスバー配線がインサート成型された樹脂インサートモールドに配置することが考えられており、例えば駆動回路を金属基板に、制御回路を絶縁基板に、電解コンデンサなどの大電流回路部品を、金属製の回路導体構成部材がインサート成型により一体化されたベース基板に実装し、金属基板及び絶縁基板を、ベース基板に積層状態に取り付けた構造とするコントロールユニットを採用したものが知られている(例えば特許文献1参照)。
特開2001−196770号公報
そこで、電動パワーステアリング装置では、リレーやコイルやコンデンサを、大電流を通電可能なバスバー配線がインサート成型された樹脂インサートモールドに配置することが考えられており、例えば駆動回路を金属基板に、制御回路を絶縁基板に、電解コンデンサなどの大電流回路部品を、金属製の回路導体構成部材がインサート成型により一体化されたベース基板に実装し、金属基板及び絶縁基板を、ベース基板に積層状態に取り付けた構造とするコントロールユニットを採用したものが知られている(例えば特許文献1参照)。
しかしながら、上記特許文献1に記載の従来例にあっては、モータ駆動用の半導体スイッチング素子などを搭載した金属基板はヒートシンク接続などによる熱的設計配慮が施されているが、電解コンデンサなどの大電流回路部品が実装される金属製の回路導体構成部材がインサート成型により一体化されたベース基板については、リレー、コイル、コンデンサで発生する自己発熱を積極的に放熱する構造を採用していないため、制御ユニットの熱的な最弱部品となってしまい、これが電動パワーステアリング装置の作動時間を制限する要因となる未解決の課題がある。
特に、電源平滑用に搭載されているコンデンサ(アルミ電解コンデンサ)は、耐熱温度が比較的低い電子部品で、また高温になると耐久時間が減少することも知られている。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、リレー、コイル、コンデンサ等の発熱部品を実装した樹脂モールド部品の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を目的としている。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、リレー、コイル、コンデンサ等の発熱部品を実装した樹脂モールド部品の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を目的としている。
上記目的を達成するために、請求項1に係る電動パワーステアリング装置は、操舵トルクが伝達されるステアリングシャフトを内装するステアリングコラムと、前記ステアリングシャフトに減速ギヤボックス内の減速機構を介して操舵補助力を伝達する電動モータとを備えたコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置であって、前記減速ギヤボックスに、前記電動モータ及び当該電動モータを駆動制御する制御ユニットが並設され、前記制御ユニットは、少なくとも指令値を演算する処理装置を実装した制御基板と、前記モータ用のスイッチング素子を実装したパワー基板と、コネクタ、リレー、ノイズ対策部品を集約実装した樹脂モールド部品とで構成され、前記樹脂モールド部品に発熱部品の放熱を補助する放熱補助用金属材料がインサート成型されていることを特徴としている。
また、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、前記放熱補助用金属材料は、発熱部品の電気的な接続端子が存在しない部位に沿って配設されていることを特徴としている。
さらに、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又は2に係る発明において、前記放熱補助用金属材料と発熱部品との間に接着剤が充填されていることを特徴としている。
さらに、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又は2に係る発明において、前記放熱補助用金属材料と発熱部品との間に接着剤が充填されていることを特徴としている。
さらにまた、請求項4に係る電動パワーステアリング装置は、請求項1又は2に係る発明において、前記放熱補助用金属材料と発熱部品との間に熱伝導性剤が充填されていることを特徴としている。
なおさらに、請求項5に係る電動パワーステアリング装置は、請求項1乃至4の何れか1つに係る発明において、前記放熱補助用金属材料は、コネクタ、リレー、ノイズ対策部品と電気的に接続する通電用金属材料と一体に構成され、当該放熱補助用金属材料を、前記樹脂モールド部品を樹脂インサートモールド製造する際の中間過程で、前記通電用金属材料から電気的に切り離すことを特徴としている。
なおさらに、請求項5に係る電動パワーステアリング装置は、請求項1乃至4の何れか1つに係る発明において、前記放熱補助用金属材料は、コネクタ、リレー、ノイズ対策部品と電気的に接続する通電用金属材料と一体に構成され、当該放熱補助用金属材料を、前記樹脂モールド部品を樹脂インサートモールド製造する際の中間過程で、前記通電用金属材料から電気的に切り離すことを特徴としている。
また、請求項6に係る電動パワーステアリング装置は、請求項1乃至5の何れか1つに係る発明において、前記放熱補助用金属材料は、表面を樹脂インサートモールドの樹脂で覆って、電気的な絶縁を確保するようにしたことを特徴としている。
さらに、請求項7に係る電動パワーステアリング装置は、請求項1乃至6の何れか1つに係る発明において、前記制御基板、前記パワー基板及び前記樹脂モールド部品が個別に前記減速ギヤボックスの取付面に固定されていることを特徴としている。
さらに、請求項7に係る電動パワーステアリング装置は、請求項1乃至6の何れか1つに係る発明において、前記制御基板、前記パワー基板及び前記樹脂モールド部品が個別に前記減速ギヤボックスの取付面に固定されていることを特徴としている。
本発明によれば、制御ユニットを制御基板、パワー基板及びコネクタ、リレー、ノイズ対策部品を集約実装した樹脂モールド部品とで構成し、樹脂モールド部品に、これに実装されるリレー、コイル、コンデンサ等の発熱部品の放熱を補助する放熱補助用金属材料が配設されているので、発熱部品の発熱を効率良く放熱することができ、樹脂モールド部品内の温度上昇を低減することができるという効果が得られる。ここで、放熱補助用金属材料は、コネクタ、リレー、ノイズ対策部品と電気的に接続する通電用バスバーと一体に構成し、当該放熱補助用金属材料を、前記樹脂モールド部品を樹脂インサートモールド製造する際の中間過程で、前記通電用バスバーから電気的に切り離すことにより、インサート成型を容易に行うことができる。
また、制御基板、パワー基板及びモジュール部品を個別に減速ギヤボックスの取付面に固定することにより、制御ユニットの構成部品点数を低減することができるという効果が得られる。
また、制御基板、パワー基板及びモジュール部品を個別に減速ギヤボックスの取付面に固定することにより、制御ユニットの構成部品点数を低減することができるという効果が得られる。
また、モータ電流の大小や車両レイアウト制約により、形状やサイズが変化する部品群を樹脂モールド部品として集約化することにより、電動パワーステアリング装置の適用車種が増えた場合でも、制御ユニットの設計変更個所をモジュール部品に限定し、その他の制御基板やパワー基板などを共通使用することで、開発工数を含めてコストダウンすることが可能となるという効果が得られる。
さらに、操舵補助トルクの大小に応じてウォームホイール等の減速機構機のサイズが変更となった場合でも、パワー基板に実装される接続リード端子の形状のみを変更し、その他の制御基板やパワー基板やモジュール部品を共通使用することで、開発工数を含めてコストダウンすることが可能となるという効果が得られる。
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示す電動パワーステアリング装置の概略構成を示す全体構成図、図2は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、図3は減速ギヤボックスの一部を拡大して示す縦断面図、図4は電動モータ及び制御ユニットを装着した状態の減速ギヤボックスを示す斜視図、図5は減速ギヤボックスの分解斜視図、図6は制御ユニットのカバーを取り外した状態の減速ギヤボックスの斜視図、図7は樹脂モールド部品を示す斜視図、図8は樹脂モールド部品を背面側から見た分解斜視図、図9は樹脂モールド部品のバスバー構造を示す説明図、図10は樹脂モールド部品の背面図、図11はコンデンサの放熱状態を示す説明図、図12は放熱補助用バスバーを省略した状態の放熱状態を示す断面図、図13はモールド部品の変形例を示す図であって、(a)はモールド部品の斜視図、(b)はモールド部品を組付けた減速ギヤボックスを示す斜視図、図14は、モールド部品のさらに他の変形例を示す図であって、(a)はモード部品の斜視図、(b)はモールド部品を組付けた減速ギヤボックスを示す斜視図である。
図1は、本発明の一実施形態を示す電動パワーステアリング装置の概略構成を示す全体構成図、図2は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、図3は減速ギヤボックスの一部を拡大して示す縦断面図、図4は電動モータ及び制御ユニットを装着した状態の減速ギヤボックスを示す斜視図、図5は減速ギヤボックスの分解斜視図、図6は制御ユニットのカバーを取り外した状態の減速ギヤボックスの斜視図、図7は樹脂モールド部品を示す斜視図、図8は樹脂モールド部品を背面側から見た分解斜視図、図9は樹脂モールド部品のバスバー構造を示す説明図、図10は樹脂モールド部品の背面図、図11はコンデンサの放熱状態を示す説明図、図12は放熱補助用バスバーを省略した状態の放熱状態を示す断面図、図13はモールド部品の変形例を示す図であって、(a)はモールド部品の斜視図、(b)はモールド部品を組付けた減速ギヤボックスを示す斜視図、図14は、モールド部品のさらに他の変形例を示す図であって、(a)はモード部品の斜視図、(b)はモールド部品を組付けた減速ギヤボックスを示す斜視図である。
図1において、EP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1に連結されたステアリングシャフト2を回転自在に内装するステアリングコラム3に、減速ギヤボックス4が連結され、この減速ギヤボックス4に、軸方向がステアリングコラム3の軸方向と直交する方向に延長された例えばブラシ付きモータで構成される電動モータ5が配設されている。
減速ギヤボックス4の出力側には、自在継手UJ1を介して中間シャフトMSが連結され、この中間シャフトISが自在継手UJ2を介して例えばラックアンドピニオン機構で構成されているステアリングギヤ機構SGに連結され、このステアリングギヤ機構SGがタイロッドTRを介して図示しない左右の転舵輪に連結されている。
また、ステアリングホイール1に入力される操舵トルクが操舵トルクセンサ15で検出され、この操舵トルクセンサ15で検出した操舵トルクTが制御ユニット19に入力される。この制御ユニット19には車速センサVSで検出される車速Vが入力されていると共に、バッテリBTから供給される電力がイグニッションスイッチIGを介して入力されている。そして、制御ユニット19で、操舵トルクT及び車速Vに基づいて操舵補助電流指令値を算出し、算出した操舵補助電流指令値に基づいて所定の電流フィードバック制御処理を行ってから所定のパルス幅変調信号を形成し、このパルス幅変調信号を、電動モータ5を駆動する例えばHブリッジ回路に供給することにより、電動モータ5を駆動制御する。
また、ステアリングホイール1に入力される操舵トルクが操舵トルクセンサ15で検出され、この操舵トルクセンサ15で検出した操舵トルクTが制御ユニット19に入力される。この制御ユニット19には車速センサVSで検出される車速Vが入力されていると共に、バッテリBTから供給される電力がイグニッションスイッチIGを介して入力されている。そして、制御ユニット19で、操舵トルクT及び車速Vに基づいて操舵補助電流指令値を算出し、算出した操舵補助電流指令値に基づいて所定の電流フィードバック制御処理を行ってから所定のパルス幅変調信号を形成し、このパルス幅変調信号を、電動モータ5を駆動する例えばHブリッジ回路に供給することにより、電動モータ5を駆動制御する。
ここで、ステアリングコラム3は、図2に示すように、減速ギヤボックス4との連結部にコラプス時の衝撃エネルギーを吸収して所定のコラプ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がア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いる。
ロア取付ブラケット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、減速ギヤボックス4の下端側即ち車体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いる。
また、アッパ取付ブラケット6は、車体側部材(図示せず)に取付けられる取付板部6a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カプセル6dと、これらカプセル6dに樹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に車体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が車体前方に摺動して樹脂インジェクション6eが剪断され、その剪断荷重がコラプス開始荷重となるように構成されている。
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カプセル6dと、これらカプセル6dに樹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に車体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が車体前方に摺動して樹脂インジェクション6eが剪断され、その剪断荷重がコラプス開始荷重となるように構成されている。
また、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。
さらに、ステアリングシャフト2は、図3に示すように、上端がステアリングホイール1に連結される入力軸2aと、この入力軸2aの下端にトーションバー2bを介して連結されたトーションバー2bを覆う出力軸2cとで構成されている。
さらに、ステアリングシャフト2は、図3に示すように、上端がステアリングホイール1に連結される入力軸2aと、この入力軸2aの下端にトーションバー2bを介して連結されたトーションバー2bを覆う出力軸2cとで構成されている。
さらにまた、減速ギヤボックス4は、図3〜図6に示すように、高熱伝導性を有する材料例えばアルミニューム、アルミニューム合金、マグネシウム及びマグネシウム合金の何れか1つを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12と、このウォーム収納部12の下側にその中心軸と直交する中心軸を有しウォーム11に噛合するウォームホイール13を収納するウォームホイール収納部14と、このウォームホイール収納部14の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3aを取付けるコラム取付部18と、ウォーム収納部12とウォームホイール収納部14の一部に跨がって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、減速ギヤボックス4が、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。
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12と、このウォーム収納部12の下側にその中心軸と直交する中心軸を有しウォーム11に噛合するウォームホイール13を収納するウォームホイール収納部14と、このウォームホイール収納部14の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3aを取付けるコラム取付部18と、ウォーム収納部12とウォームホイール収納部14の一部に跨がって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、減速ギヤボックス4が、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。
ここで、トルクセンサ15は、図3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字状に形成されている。
また、電動モータ5には、その一方の減速ギヤボックス4に取付ける取付フランジ部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、内蔵するブラシに配電するバスバー(図示せず)と一体に形成されたモータ側接続部としての接続端子5c及び5dが電動モータ5の軸心方向に対して例えば45°の傾斜角で取付フランジ部5bの端面から前方に向けて傾斜延長されている。これら接続端子5c及び5dの先端部は円弧状に形成されていると共に、先端部側に固定ネジを挿通する長孔5eが穿設されている。
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を、ウォーム11を装着したウォーム軸11aにスプライン結合又はセレーション結合すると共に、接続端子5c及び5dを車体後方に延長させて取付けられている。
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3及び図5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の上部側とに跨がる第1の平坦取付面20aと、第1の平坦取付面20aの上端縁から直角に車両前方側に延長する第2の平坦取付面20bとでL字状の基板装着面が形成されていると共に、第1の平坦取付面20aの左端側即ち電動モータ装着部17側に一体に連接する第3の平坦取付面20cが形成され、さらにトルクセンサ収納部16の上面に形成した第1の平坦取付面20aの下端から直角に車両後方側に延長する第4の平坦取付面20dが形成され、第1、第2及び第4の平坦取付面20a、20b及び20dが図3で見てクランク状とされている。
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3及び図5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の上部側とに跨がる第1の平坦取付面20aと、第1の平坦取付面20aの上端縁から直角に車両前方側に延長する第2の平坦取付面20bとでL字状の基板装着面が形成されていると共に、第1の平坦取付面20aの左端側即ち電動モータ装着部17側に一体に連接する第3の平坦取付面20cが形成され、さらにトルクセンサ収納部16の上面に形成した第1の平坦取付面20aの下端から直角に車両後方側に延長する第4の平坦取付面20dが形成され、第1、第2及び第4の平坦取付面20a、20b及び20dが図3で見てクランク状とされている。
そして、第1の平坦取付面20aの下端及び右端に第4の平坦取付面20dと連接するL字状の側壁20fが形成され、この側壁20fと第1の平坦取付面20a及び第4の平坦取付面20dとで制御基板19Aを収容する制御基板収容部20iが形成され、第2の平坦取付面20bとこの第2の平坦取付面20b及び第1の平坦取付面20aに跨がる側壁20gとでパワー基板19Bを収容するパワー基板収容部20kが形成され、さらに第4の平坦取付面20dが樹脂モールド部品19Cを装着するモールド部品装着部20mとされている。
制御基板19Aは、図5に示すように、トルクセンサ15からのトルク検出値や図示しない車速センサからの車速検出値に基づいて操舵補助電流指令値を算出し、この操舵補助電流指令値と電動モータ5に出力するモータ電流の検出値とに基づいて電流フィードバック制御を行ってパワー基板19B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ていると共に、パワー基板19Bに形成された後述する2組の接続端子24a及び24bを挿通する2組のスルーホール21a及び21bと、樹脂モールド部品19Cの2組の接続端子34a及び34bを挿通する2組のスルーホール22a及び22bと、トルクセンサ15の外部接続端子15c〜15fが挿通されるスルーホール23a〜23dとが形成されている。
また、パワー基板19Bは、図5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イッチング素子で構成されるHブリッジ回路やこのHブリッジ回路のパワースイッチング素子を駆動するパルス幅変調回路等を実装し、第2の平坦取付面20bに例えば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基板で構成されており、上端側のコネクタ部に制御基板19Aと電気的に接続されるリード端子でなる2組の接続端子24a及び24bが上方に突出されている。ここで、接続端子24bは途中に折り曲げ部25が形成されている。
さらに、樹脂モールド部品19Cは、図2及び図7に示すように、正面から見て略塔状で上端面が上板部31で閉塞されたフレーム32を有し、このフレーム32の電動モータ5の接続端子5c及び5dに対向する左側面に接続端子5c及び5dと面接触するように右上がりに傾斜するユニット側接続部としての端子台33a及び33bが形成され、この端子台33a及び33bとは反対側の側面に制御基板19Aと電気的に接続するリード端子でなる2組の接続端子34a及び34bを有する接続端子部34が形成され、下端面に電源コネクタ35が形成されている。
また、樹脂モールド部品19Cの背面側には、図8及び図10に示すように、電源用やフェールセーフ用などのリレー36,37、ノイズ対策用のコイル38及び電源平滑用に搭載されている例えばアルミ電解コンデンサでなるコンデンサ39,40等のモータ電流の大小や車両レイアウト制約により、形状やサイズが変化する部品群を集約化して装着保持する大形部品装着部41が形成され、背面がカバー42で閉塞される。
この大型部品装着部41には、リレー36,37、ノイズ対策用のコイル38及びコンデンサ39,40を電気的に接続すると共に、前述した接続端子部34の接続端子34a及び34bを一体に形成した図9に示す通電用金属材料としての例えば銅製の通電用バスバー42が樹脂モールドでインサート成型されている。この通電用バスバー42は、プレス機による打ち抜き加工によって一体化されて形成され、この通電用バスバー42に、コンデンサ39,40の電気的な接続端子を備えていない部位即ち円筒面に沿って背面側へ延長する放熱補助用金属材料としての放熱補助用バスバー43a〜43cが接続部44a〜44cを介して一体化されて形成されている。
そして、放熱補助用バスバー43a〜43cを一体化した通電用バスバー42を、樹脂モールド(エポキシ樹脂)によってインサート成型されてフレーム32が形成されている。このとき、インサート成型時に通電用バスバー42及び放熱補助用バスバー43a〜43cが樹脂モールドで覆われて、通電用バスバー42及び放熱補助用バスバー43a〜43cの位置が固定された時点で、図9に示す通電用バスバー42と放熱補助用バスバー43a〜43cとを接続している接続部44a〜44cを切り離すことにより、放熱補助用バスバー43が通電用バスバー42とは絶縁されて、放熱補助機能のみを有するように構成される。
そして、フレーム32の大型部品装着部41にリレー36,37、ノイズ対策用のコイル38及びコンデンサ39,40を実装して各部品の接続端子を通電用バスバー42に半田付けした状態で、コンデンサ39及び40と放熱補助用バスバー43a〜43cを埋設したフレーム32の側壁31aとの間に、図10に示すように、接着剤45を充填することにより、コンデンサ39及び40をフレーム31に固定する。
そして、リレー36,37、ノイズ対策用のコイル38及びコンデンサ39,40を実装した樹脂モールド部品19Cを、端子台33a及び33bの上下端部に形成された取付フランジ43をモータ装着部17の上端面にねじ止めする。
次いで、樹脂モールド部品19Cの接続端子34a及び34bをスルーホール22a及び22b内に挿通すると共に、トルクセンサ15の外部接続端子15c〜15fをスルーホール23a〜23dに挿通して制御基板19Aを制御基板収容部20iに収容する。
次いで、樹脂モールド部品19Cの接続端子34a及び34bをスルーホール22a及び22b内に挿通すると共に、トルクセンサ15の外部接続端子15c〜15fをスルーホール23a〜23dに挿通して制御基板19Aを制御基板収容部20iに収容する。
次いで、パワー基板19Bをその接続端子24a及び24bを制御基板19Aのスルーホール21a及び21bに挿通してパワー基板収容部20kにその裏面を放熱グリースを介して直接第2の平坦取付面20bに密着するように取付けて収容する。
このように、減速ギヤボックス4に樹脂モールド部品19C、制御基板19A及びパワー基板19Bの装着が完了すると、図6に示すようになり、この状態で、制御基板収容部20i及びパワー基板収容部20kを図5に示すカバー19Dで覆うことにより、図4に示すように減速ギヤボックス4への制御ユニット19の装着を完了する。
このように、減速ギヤボックス4に樹脂モールド部品19C、制御基板19A及びパワー基板19Bの装着が完了すると、図6に示すようになり、この状態で、制御基板収容部20i及びパワー基板収容部20kを図5に示すカバー19Dで覆うことにより、図4に示すように減速ギヤボックス4への制御ユニット19の装着を完了する。
そして、制御ユニット19の減速ギヤボックス4への装着が完了してから電動モータ5を減速ギヤボックス4のモータ装着部17に装着する。このとき、電動モータ5の出力軸5aと減速ギヤボックス4のウォーム軸11aとをスプライン結合又はセレーション結合させるので、電動モータ5を回転させながらスプライン結合又はセレーション結合を浅く行ない。浅いスプライン結合又はセレーション結合が完了すると、電動モータの取付フランジ部5bを減速ギヤボックス4におけるモータ装着部17のフランジ部17aに対向させるように位置合わせをしてから電動モータ5を元且つ減速ギヤボックス4にインロー結合させる。このようにすると、電動モータ5の外部接続端子5c及び5dが制御ユニット19におけるモールド部品19Cに形成した端子台33a及び33bと面接触することになり、この状態で電動モータ5の外部接続端子の端子台33a及び33bとは反対側からビス止めすることにより、電動モータ5と外部接続端子33a及び34bとの電気的接続を行うことができる。これと同時にモータ側取付フランジ部5bをモータ装着部17のフランジ部17aにボルト締めすることにより、電動モータ5を減速ギヤボックス4に装着することができる。
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EPを組み立てるには、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の先端が第1及び第2の平坦取付面20a及び20bの境界部に形成された開口20eを通じて、第4の取付平坦面20dと平行に車体後方に延長するように固定配置する。
先ず、電動パワーステアリング装置EPを組み立てるには、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の先端が第1及び第2の平坦取付面20a及び20bの境界部に形成された開口20eを通じて、第4の取付平坦面20dと平行に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、第3の平坦取付面20cに樹脂モールド部品19Cを装着する。次いで、制御基板19Aを、そのスルーホール22a及び22b内に樹脂モールド部品19Cの接続端子34a及び34bを挿通すると共に、スルーホール23a〜23d内にトルクセンサ15の外部接続端子15c〜15fを挿通させた状態で、制御基板収容部20iに収容する。次いで、パワー基板19Bの裏面に放熱グリースを塗布してから接続端子24a及び24bを制御基板19Aのスルーホール21a及び21b内に挿通させながら裏面を第2の平坦取付面20bに密着させてネジ止めする。
この状態で、制御基板19Aの各スルーホール21a,21b、22a,22b及び23a〜23dとパワー基板19Bの接続端子24a,24b及び樹脂モールド部品19Cの接続端子34a,34bとを半田付けしてからカバー19Dで制御基板収容部20i及びパワー基板収容部20kを覆うことにより、制御ユニット19の装着を完了する。
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等を装着してから最後に電動モータ5を減速ギヤボックス4のモータ装着部17に取付ける。
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等を装着してから最後に電動モータ5を減速ギヤボックス4のモータ装着部17に取付ける。
この電動モータ5の装着は、先ず、電動モータ5の出力軸5aと減速ギヤボックス4のウォーム収納部12に収納されたウォーム11を取付けたウォーム軸11aとを両者の端面を当接させた状態で電動モータ5を円周方向に回転させながら浅くスプライン結合又はセレーション結合する。この浅いスプライン結合又はセレーション結合が完了すると、再度電動モータ5を円周方向に回転させて取付フランジ部5bをモータ装着部17のフランジ部17aに対向させると共に、接続端子5c及び5dを樹脂モールド部品19Cに形成された端子台33a及び33bに対向させた状態で、電動モータ5を減速ギヤボックス4に押し込んでインロー結合させる。
この状態となると、接続端子5c及び5dが樹脂モールド部品19Cの端子台33a及び33bに面接触するので、この状態でネジ回し等の工具で接続端子5c及び5dと端子台33a及び33bとをねじ止めする。このとき、接続端子5c及び5d並びに端子台33a及び33bが電動モータ5の軸心方向に対して右上がりに傾斜しているので、ネジ回し等の工具を容易に挿入させることができ、ねじ止めを容易に行うことができる。
しかも、接続端子5c及び5d並びに端子台33a及び33bが電動モータ5の軸心方向に対して右上がりに傾斜していることにより、接続端子5c及び5d並びに端子台33a及び33bに必要な接触面積を確保しても端子台33a及び33bの高さを低くすることができ、接続端子5c,5d及び端子台33a,33bが必要以上に突出することを確実に防止することができるので、レイアウトの自由度を向上させることができる。
また、接続端子5c及び5dを端子台33a及び33bに面接触させて最短距離で強固に取付けることができるので、接続端子5c,5dを及び端子台33a,33b間をモータハーネスを介することなく電気的に直接接続することができると共に、トルクセンサ15の外部接続端子15c〜15fと制御基板19Aのスルーホール23a〜23dとをセンサハーネスを介することなく電気的に直接接続することができる。このため、制御ユニット19と電動モータ5及びトルクセンサ15との間の電気的接続長さを最小として、配線抵抗を最小とすることができ、電力損失を抑制することができると共に、電気ノイズが乗ることも低減することができる。
また、電動モータ5及び制御ユニット19間にモータハーネスを設ける必要がないので、モータハーネスから放射されるノイズが少なくなり、ラジオノイズに対する影響を軽減させることができる。
また、制御ユニット19を制御基板19A、パワー基板19B及び樹脂モールド部品19Cで構成し、これら制御基板19A、パワー基板19B及び樹脂モールド部品19Cの夫々を個別に減速ギヤボックス4の第1の平坦取付面20a、第2の平坦取付面20b及び第3の平坦取付面20cに取付けるので、減速ギヤボックスの平坦面20a〜20d及び側壁20f及び20gが制御ユニット19の構成部品として兼用されているので、制御ユニット19の部品点数を低減させることができる。
また、制御ユニット19を制御基板19A、パワー基板19B及び樹脂モールド部品19Cで構成し、これら制御基板19A、パワー基板19B及び樹脂モールド部品19Cの夫々を個別に減速ギヤボックス4の第1の平坦取付面20a、第2の平坦取付面20b及び第3の平坦取付面20cに取付けるので、減速ギヤボックスの平坦面20a〜20d及び側壁20f及び20gが制御ユニット19の構成部品として兼用されているので、制御ユニット19の部品点数を低減させることができる。
また、制御基板19A、パワー基板19B及び樹脂モールド部品19Cの電気的接続を、全て制御基板19Aを経由して半田付けで行うことができ、制御基板19Aとパワー基板19B及び樹脂モールド部品19Cとの半田付け及びトルクセンサ15との半田付けを1つの面でのみ行うことができ、組み立て作業を簡素化することができる。
さらに、樹脂モールド部品19Cに、モータ電流の大小や車両レイアウト制約により、形状やサイズが変化する部品群を集約化して収容したので、電動パワーステアリング装置の適用車種が増えた場合でも、制御ユニット19の設計変更を樹脂モールド部品19Cのみに限定し、その他の制御基板やパワー基板などを共通使用することができ、開発工数を含めてコストダウンを図ることができる。
さらに、樹脂モールド部品19Cに、モータ電流の大小や車両レイアウト制約により、形状やサイズが変化する部品群を集約化して収容したので、電動パワーステアリング装置の適用車種が増えた場合でも、制御ユニット19の設計変更を樹脂モールド部品19Cのみに限定し、その他の制御基板やパワー基板などを共通使用することができ、開発工数を含めてコストダウンを図ることができる。
しかも、樹脂モールド部品19Cの大型部品装着部41を構成するフレーム42の側壁42a内に放熱補助用バスバー43a〜43cがインサート成型され、この放熱補助用バスバー43a〜43cが図11に示すように操舵補助用の電動モータ5へ通電しているときに、抵抗成分により自己発熱するコンデンサ39,40の接続端子を有さない円筒面に近接対向しているので、コンデンサ39,40の自己発熱が、接着剤45を介して、フレーム32の樹脂層32bを介して放熱補助用バスバー43a〜43cに伝導されることになり、コンデンサ39,40の自己発熱が放熱補助用バスバー43a〜43cを介して放熱されて放熱面積を広くすることができ、樹脂モールド部品19C内に発熱部品の発熱が籠もることを確実に防止することができる。
ここで、放熱補助用バスバー43a〜43cは銅製であり、その熱伝導率は398w/mKであり、この熱伝導率は半田の46.5w/mK、ガラスの1.1w/mK、エポキシ樹脂の0.3w/mKに比較して格段に高く、この放熱補助用バスバー43a〜43cを発熱部品に近接して配置するので、発熱部品の熱を、効率良く拡散し、放熱することができ、部品の自己発熱による温度上昇を抑えることができる。
この結果、耐熱温度が比較的低い電子部品で、高温になると耐久時間が減少するアルミ電解コンデンサ等の電子部品を樹脂モールド部品19C内に実装した場合でも、寿命を長期化させることができると共に、電動パワーステアリング装置の作動時間を制限する要因となることを確実に防止することができる。
因に、放熱補助用バスバー43a〜43cを設けない場合には、図12に示すように、コンデンサ39,40の自己発熱はフレーム32の側壁32aに伝導されるだけであり、放熱面積が小さいと共に、フレーム32を構成するエポキシ樹脂の熱伝導率が低いので、大きな放熱効果を得ることができず、コンデンサ39,40の自己発熱がフレーム32内に籠もってしまい、温度上昇が部品の寿命を縮めたり、電動パワーステアリング装置の作動時間を制限したりする要因となるが、本発明によれば、コンデンサ39,40の自己発熱を放熱補助用バスバーで放熱し、発熱がフレーム32内に籠もることがないので、部品を長寿命化させることができると共に、電動パワーステアリング装置の作動時間を制限する必要もなくなる。
因に、放熱補助用バスバー43a〜43cを設けない場合には、図12に示すように、コンデンサ39,40の自己発熱はフレーム32の側壁32aに伝導されるだけであり、放熱面積が小さいと共に、フレーム32を構成するエポキシ樹脂の熱伝導率が低いので、大きな放熱効果を得ることができず、コンデンサ39,40の自己発熱がフレーム32内に籠もってしまい、温度上昇が部品の寿命を縮めたり、電動パワーステアリング装置の作動時間を制限したりする要因となるが、本発明によれば、コンデンサ39,40の自己発熱を放熱補助用バスバーで放熱し、発熱がフレーム32内に籠もることがないので、部品を長寿命化させることができると共に、電動パワーステアリング装置の作動時間を制限する必要もなくなる。
そして、放熱補助用バスバー43a〜43cがリレー36,37、ノイズ対策用のコイル38及びコンデンサ39,40を電気的に接続する通電用バスバー42に一体成形された状態で、樹脂モールドでインサート成型され、このインサート成型の途中で通電用バスバー42との接続部44a〜44cを切り離して、放熱補助用バスバー43a〜43cを通電用バスバー42から絶縁するので、放熱補助用バスバー43a〜43cのインサート成型を通電用バスバー42と同時に且つ容易に行うことができる。
また、制御ユニット19を構成する発熱を伴うパワー基板19Bがアルミニューム、アルミニューム合金、マグネシウム及びマグネシウム合金の何れか1つ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における第2の平坦取付面20bに放熱グリースを介して直接接触されるので、パワー基板19Bの発熱を熱容量の大きいヒートマスとなる減速ギヤボックス4に放散することができ、パワー基板19Bが過熱状態となることを確実に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。
この状態で、アッパ取付ブラケット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におけるモールド部品19Cに形成された電源コネクタ35及び制御基板19Aに形成された信号コネクタ26に夫々バッテリ及びア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装着することにより、電動パワーステアリング装置EPの組付けを完了する。
この状態で、アッパ取付ブラケット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におけるモールド部品19Cに形成された電源コネクタ35及び制御基板19Aに形成された信号コネクタ26に夫々バッテリ及びア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装着することにより、電動パワーステアリング装置EPの組付けを完了する。
このとき、アッパ取付ブラケット6では、図2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が樹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EPの組み付けが完了すると、アッパ取付ブラケット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、この状態でステアリングコラム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。
この電動パワーステアリング装置EPの組み付けが完了すると、アッパ取付ブラケット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、この状態でステアリングコラム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。
そして、車両の図示しないイグニッションスイッチをオン状態として制御基板19A、パワー基板19B及びモールド部品19Cにバッテリから電力を供給すると、マイクロコントロールユニット(MCU)によって操舵補助制御処理が実行されて、トルクセンサ15及び図示しない車速センサの検出値に基づいて操舵補助電流指令値が算出される。この操舵補助電流指令値とモータ電流検出部で検出したモータ電流とに基づいて電流フィードバック処理を実行して、電圧指令値を算出する。この電圧指令値をパワー基板19Bのゲート駆動回路に供給してHブリッジ回路を制御することにより、電動モータ5にモータ駆動電流が流れて電動モータ5を正転又は逆転方向に必要とする操舵補助力を発生するように駆動する。
このため、電動モータ5からステアリングホイールの操舵トルクに応じた操舵補助力が発生され、この操舵補助力がウォーム11及びウォームホイール13を介してステアリングシャフトの出力に伝達されることにより、ステアリングホイールを軽い操舵力で操舵することができる。
この状態で、コラプス発生時に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、アッパ取付ブラケット6のカプセル6dと摺動板部6fとの間の樹脂インジェクション6eが剪断されることにより、ステアリングコラム3の取付フランジ3c側で内管3aに対して外管3bが衝撃力を吸収しつつ摺動して収縮ストッパとしてのボルト18aの頭部に当接することにより必要なコラプスストロークを確保してステアリングコラム3が収縮する。
この状態で、コラプス発生時に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、アッパ取付ブラケット6のカプセル6dと摺動板部6fとの間の樹脂インジェクション6eが剪断されることにより、ステアリングコラム3の取付フランジ3c側で内管3aに対して外管3bが衝撃力を吸収しつつ摺動して収縮ストッパとしてのボルト18aの頭部に当接することにより必要なコラプスストロークを確保してステアリングコラム3が収縮する。
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が、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接触しない位置に配置されており、しかも電動モータ5の接続端子5c,5dと端子台33a,33bとが傾斜配置されてその高さが低くされているので、コラプス移動を妨げるように移動部品に干渉することはなく、必要なコラプスストロークを確保することができる。
因みに、コラプス発生時のコラプ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が、この制御ユニット19は前述したように減速ギヤボックス4の一部を利用して構成されているので、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が、本実施形態では、コラプスストロークの確保に制御ユニット19の潰れを考慮していないので、コラプス時に安定した設定値通りのエネルギー吸収量を確保することができる。
なお、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、モールド部品19Cを装着し、次いで制御基板19Aを装着し、最後にパワー基板19Bを装着する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、モールド部品19Cを装着し、次いでパワー基板19Bを装着し、最後に制御基板19Aを装着するようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、モールド部品19Cが一種類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く、図13(a)及び(b)に示すように、例えばレイアウト制約や電動モータ5に通電する電流値の変更により、モールド部品19Cの前後方向の長さを短くすると共に、電源コネクタ35の向きを変更したり、図14(a)及び(b)に示すように、例えばレイアウト制約により、モールド部品19Cを上方側に展開して制御基板19Aと平行な位置に電源コネクタ35を配置したりすることができ、この場合でも電動モータ5に電気的に接続する端子台33a及び33bと端子部34の配置位置を一定位置とすることにより、所望の形状及び内装部品の定格電流に応じた最適なモールド部品19Cを選択するだけで、制御基板19Aやパワー基板19Bを変更することなく、操舵補助トルク(=モータ電流)の大小に応じた設計変更を容易に行うことができ、汎用性を確保することができる。
さらに、上記実施形態においては、コンデンサ39,40とフレーム32の側壁32aとの間に接着剤45を充填する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、接着剤45に代えて導電性グリース等の導電性材料を充填することにより、コンデンサ39,40と放熱補助用バスバー43a〜43cとの間の熱伝導率を高めてより高い放熱効果を発揮させると共に、耐振動性も向上させることができる。
さらにまた、上記実施形態においては、放熱補助用金属材料として銅製のバスバーを適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、アルミニューム、アルミニューム合金等の他の熱伝導率の高い放熱補助用金属材料を適用することもできる。
なおさらに、上記実施形態においては、コンデンサ39,40の周囲に放熱補助用バスバー43a〜43cを配設した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、他のリレー36,37やノイズ対策用のコイル38についてもその近傍のフレーム32の側壁に放熱補助用バスバーをインサート成型することにより、上記と同様の放熱効果を発揮することができる。
なおさらに、上記実施形態においては、コンデンサ39,40の周囲に放熱補助用バスバー43a〜43cを配設した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、他のリレー36,37やノイズ対策用のコイル38についてもその近傍のフレーム32の側壁に放熱補助用バスバーをインサート成型することにより、上記と同様の放熱効果を発揮することができる。
また、上記実施形態においては、電動モータ5に接続端子5c及び5dを設け、制御ユニット19及び63のモールド部品19Cに端子台33a,33b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く、電動モータ5に端子台を設け、制御ユニット19に接続端子を設けるようにしてもよく、さらには電動モータ5のモータ側接続部及び制御ユニット19のユニット側接続部の双方を同一角度又は異なる角度の接続端子とすることもできる。この場合には両接続端子を半田付け、溶接、リベット、ねじ及びナット等の任意の固着手段で固着すればよい。
さらに、上記実施形態においては、減速ギヤボックス4の制御ユニット装着部20の第1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く、第1の平坦取付面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よい。
さらにまた、上記実施形態においては、制御基板19A、パワー基板19B及び樹脂モールド部品19Cを個別に減速ギヤボックス4に装着する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、制御基板19A及びパワー基板19Bを積層して減速ギヤボックス4に装着したり、制御基板19A、パワー基板19B及び樹脂モールド部品19Cを積層して減速ギヤボックス4に装着するようにしてもよい。
さらにまた、上記実施形態においては、制御基板19A、パワー基板19B及び樹脂モールド部品19Cを個別に減速ギヤボックス4に装着する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、制御基板19A及びパワー基板19Bを積層して減速ギヤボックス4に装着したり、制御基板19A、パワー基板19B及び樹脂モールド部品19Cを積層して減速ギヤボックス4に装着するようにしてもよい。
なおさらに、上記実施形態おいては、減速機構としてウォームギヤを適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、傘歯車、平歯車等の任意の歯車を組み合わせた減速機構やベルト式等の任意の構成の減速機構を適用することができる。
また、上記実施形態においては、トルクセンサ15としてコイル方式のトルクセンサを適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、トーションバー2bの捩れ角を検出するトルクセンサを適用することもできる。
また、上記実施形態においては、トルクセンサ15としてコイル方式のトルクセンサを適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、トーションバー2bの捩れ角を検出するトルクセンサを適用することもできる。
さらに、上記実施形態においては、電動モータ5としてブラシモータを適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ブラシレスモータを適用するようにしてもよく、この場合には、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、パワー基板19B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。
EP…電動パワーステアリング装置、2…ステアリングシャフト、3…ステアリングコラム、4…減速ギヤボックス、5…電動モータ、5c,5d…接続端子、5i,5j…バスバー、6…アッパ取付ブラケット、7…ロア取付ブラケット、11…ウォーム、11a…ウォーム軸、12…ウォーム収納部、13…ウォームホイール、14…ウォームホイール収納部、15…トルクセンサ、16…トルクセンサ収納部、17…モータ装着部、18…コラム取付部、19…制御ユニット、19A…制御基板、19B…パワー基板、19C…モールド部品、19D…カバー、20…制御ユニット装着部、20a…第1の平坦取付面、20b…第2の平坦取付面、20c…第3の平坦取付面、20d…第4の平坦取付面、20i…制御基板収容部、20k…パワー基板収容部、20m…モールド部品収容部、26…信号コネクタ、32…フレーム、33a,33b…端子台、35…電源コネクタ、41…大電流部品装着部、42…通電用バスバー、43a〜43c…放熱補助用バスバー、44a〜44c…接続部
Claims (7)
- 操舵トルクが伝達されるステアリングシャフトを内装するステアリングコラムと、前記ステアリングシャフトに減速ギヤボックス内の減速機構を介して操舵補助力を伝達する電動モータとを備えたコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置であって、
前記減速ギヤボックスに、前記電動モータ及び当該電動モータを駆動制御する制御ユニットが並設され、前記制御ユニットは、少なくとも指令値を演算する処理装置を実装した制御基板と、前記モータ用のスイッチング素子を実装したパワー基板と、コネクタ、リレー、ノイズ対策部品を集約実装した樹脂モールド部品とで構成され、前記樹脂モールド部品に発熱部品の放熱を補助する放熱補助用金属材料がインサート成型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。 - 前記放熱補助用金属材料は、発熱部品の電気的な接続端子が存在しない部位に沿って配設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。
- 前記放熱補助用金属材料と発熱部品との間に接着剤が充填されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記放熱補助用金属材料と発熱部品との間に熱伝導性剤が充填されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記放熱補助用金属材料は、コネクタ、リレー、ノイズ対策部品と電気的に接続する通電用バスバーと一体に構成され、当該放熱補助用金属材料を、前記樹脂モールド部品を樹脂インサートモールド製造する際の中間過程で、前記通電用バスバーから電気的に切り離すことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記放熱補助用金属材料は、表面を樹脂インサートモールドの樹脂で覆って、電気的な絶縁を確保するようにしたことを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記制御基板、前記パワー基板及び前記樹脂モールド部品が個別に前記減速ギヤボックスの取付面に固定されていることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007249290A JP2009078690A (ja) | 2007-09-26 | 2007-09-26 | 電動パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007249290A JP2009078690A (ja) | 2007-09-26 | 2007-09-26 | 電動パワーステアリング装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009078690A true JP2009078690A (ja) | 2009-04-16 |
Family
ID=40653779
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007249290A Pending JP2009078690A (ja) | 2007-09-26 | 2007-09-26 | 電動パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009078690A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010288383A (ja) * | 2009-06-12 | 2010-12-24 | Mitsuba Corp | 減速機構付き電動モータ |
JP2012067798A (ja) * | 2010-09-21 | 2012-04-05 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 電子機器の制御装置 |
JP2014087168A (ja) * | 2012-10-24 | 2014-05-12 | Mitsubishi Electric Corp | 交流発電機 |
CN104953755A (zh) * | 2015-07-15 | 2015-09-30 | 华北电力大学(保定) | 高强度散热性电动机 |
WO2015170383A1 (ja) * | 2014-05-08 | 2015-11-12 | 三菱電機株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
WO2017154498A1 (ja) * | 2016-03-09 | 2017-09-14 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置 |
KR20190038691A (ko) * | 2017-09-26 | 2019-04-09 | 계양전기 주식회사 | 기어조립체 일체형 엑츄에이터장치 |
US11052841B2 (en) | 2016-03-09 | 2021-07-06 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Electric drive device and electric power steering device |
-
2007
- 2007-09-26 JP JP2007249290A patent/JP2009078690A/ja active Pending
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010288383A (ja) * | 2009-06-12 | 2010-12-24 | Mitsuba Corp | 減速機構付き電動モータ |
JP2012067798A (ja) * | 2010-09-21 | 2012-04-05 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 電子機器の制御装置 |
JP2014087168A (ja) * | 2012-10-24 | 2014-05-12 | Mitsubishi Electric Corp | 交流発電機 |
CN106232458B (zh) * | 2014-05-08 | 2019-05-07 | 三菱电机株式会社 | 电动助力转向装置 |
WO2015170383A1 (ja) * | 2014-05-08 | 2015-11-12 | 三菱電機株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
CN106232458A (zh) * | 2014-05-08 | 2016-12-14 | 三菱电机株式会社 | 电动助力转向装置 |
JPWO2015170383A1 (ja) * | 2014-05-08 | 2017-04-20 | 三菱電機株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
US10618545B2 (en) | 2014-05-08 | 2020-04-14 | Mitsubishi Electric Corporation | Electric power steering apparatus |
CN104953755A (zh) * | 2015-07-15 | 2015-09-30 | 华北电力大学(保定) | 高强度散热性电动机 |
WO2017154498A1 (ja) * | 2016-03-09 | 2017-09-14 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置 |
US10654517B2 (en) | 2016-03-09 | 2020-05-19 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Electric drive device and electric power steering device |
US11052841B2 (en) | 2016-03-09 | 2021-07-06 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Electric drive device and electric power steering device |
US11597430B2 (en) | 2016-03-09 | 2023-03-07 | Hitachi Astemo, Ltd. | Electric drive device and electric power steering device |
KR20190038691A (ko) * | 2017-09-26 | 2019-04-09 | 계양전기 주식회사 | 기어조립체 일체형 엑츄에이터장치 |
KR101985875B1 (ko) * | 2017-09-26 | 2019-09-04 | 계양전기 주식회사 | 기어조립체 일체형 엑츄에이터장치 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5011801B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
EP2017160B1 (en) | Electric power steering device | |
JP5067159B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP5003005B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP2008037131A (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP2009078690A (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
CN107444479B (zh) | 电动驱动装置及电动助力转向装置 | |
WO2015119224A1 (ja) | 車載用電子制御ユニット及び車載用機電一体型電動モータ | |
US20130062137A1 (en) | Electric Power Steering System | |
JP5298459B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP5194559B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP6723201B2 (ja) | 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置 | |
JP2008290615A (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP2003182606A (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP2008254555A (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP2016146702A (ja) | 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置 | |
JP5186788B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP2008179248A (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP2011189868A (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP5229612B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP2008179249A (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP2009012631A (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP5003007B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP5003006B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
KR101393156B1 (ko) | 전동식 조향장치의 전자제어장치 및 이를 구비한 자동차의 전동식 조향장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20090130 |