JP2009241787A - Steering device for vehicle - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact steering device for a vehicle having superior mountability on the vehicle. <P>SOLUTION: An ECU 12 as a control device and a torque sensor 11 as a steering state detecting sensor are stored in an integral housing H including a motor housing 25. A motor chamber 22 is divided by motor housing body 26 and first housing 23 constituting the motor housing 25. A storing chamber 21 for storing the ECU 12 is divided by the first housing 23 and a second housing 24. The torque sensor 11 supported by a sensor housing 27 is arranged to stretch over the storing chamber 21 and the motor chamber 22. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両用操舵装置に関するものである。   The present invention relates to a vehicle steering apparatus.

車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置は、電動モータによって運転者の操舵を補助するようになっている。すなわち、各種のセンサ等によって操舵部材の操舵状態等が検出され、この検出値に基づいて制御装置が電動モータを制御することで、転舵機構に操舵補助力が付与される。
電動パワーステアリング装置用の電磁型倍力装置として、電動モータを操舵軸の同軸上に配置し、電磁型倍力装置のケース内に制御回路を配置することが提案されている（例えば特許文献１を参照）。
特公平７−２９６１１号公報 An electric power steering device as a vehicle steering device assists a driver's steering with an electric motor. That is, the steering state of the steering member is detected by various sensors and the like, and the control device controls the electric motor based on the detected value, so that a steering assist force is applied to the steering mechanism.
As an electromagnetic booster for an electric power steering apparatus, it has been proposed to arrange an electric motor on the same axis as the steering shaft and to arrange a control circuit in the case of the electromagnetic booster (for example, Patent Document 1). See).
Japanese Patent Publication No. 7-29611

特許文献１では、トルクセンサ、制御装置および電動モータがこの順で配置されており、トルクセンサは、電動モータおよび制御装置から、操舵軸の軸方向に関して離隔した位置に配置されている。このため、操舵軸の軸方向に大型化するという問題がある。
本発明は、かかる背景のもとになされたものであり、小型で、車両への搭載性に良い車両用操舵装置を提供することを目的とする。 In Patent Document 1, a torque sensor, a control device, and an electric motor are arranged in this order, and the torque sensor is arranged at a position separated from the electric motor and the control device with respect to the axial direction of the steering shaft. For this reason, there exists a problem that it enlarges in the axial direction of a steering shaft.
The present invention has been made based on such a background, and an object of the present invention is to provide a vehicle steering apparatus that is small in size and has good mountability on a vehicle.

上記目的を達成するため、本発明は、操舵力を得るための電動モータ（１８）と、操舵状態を検出するための操舵状態検出センサ（１１；１１Ａ；１１Ｂ；１１Ｃ）と、操舵状態検出センサからの検出信号に基づいて電動モータの駆動を制御する制御装置（１２）とを備え、上記電動モータは、操舵部材（２）に連動して回転する操舵軸（６）とは同軸に且つ同行回転可能に設けられたロータ（１９；１９Ａ）と、ロータとは対向するステータ（２０）と、ロータおよびステータが収容されたモータ室（２２）を区画するモータハウジング（２５）とを含み、上記モータハウジングを含む一体のハウジング（Ｈ）に、制御装置が収容された収容室（２１）が形成されており、上記一体のハウジング内に、操舵状態検出センサが収容されており、操舵軸の軸方向（Ｘ１）に関して、操舵状態検出センサの少なくとも一部が、収容室およびモータ室の少なくとも一方の一部とは同じ位置に配置されていることを特徴とするものである。   To achieve the above object, the present invention provides an electric motor (18) for obtaining a steering force, a steering state detection sensor (11; 11A; 11B; 11C) for detecting a steering state, and a steering state detection sensor. And a control device (12) for controlling the driving of the electric motor based on the detection signal from the motor, the electric motor being coaxial with the steering shaft (6) rotating in conjunction with the steering member (2). A rotor (19; 19A) provided rotatably, a stator (20) opposed to the rotor, and a motor housing (25) defining a motor chamber (22) in which the rotor and the stator are accommodated, and A housing (21) in which a control device is housed is formed in an integral housing (H) including a motor housing, and a steering state detection sensor is accommodated in the integral housing. With respect to the axial direction (X1) of the steering shaft, at least a portion of the steering state detecting sensor and the at least one of a portion of the accommodating chamber and the motor chamber and is characterized in that it is arranged in the same position.

本発明によれば、モータハウジングを含む一体のハウジング内に、制御装置および操舵状態検出センサが収容されるので、小型化および構造の簡素化を実現でき、製造コストを安くすることができる。特に、操舵軸の軸方向の位置に関して、操舵状態検出センサの少なくとも一部と、制御装置の収容室およびモータ室の少なくとも一方の一部とが重なるように配置されているので、操舵軸の軸方向に関して一層の小型化を達成でき、その結果、車両へ搭載し易くなる。また、電動モータ、操舵状態検出センサおよび制御装置を互いに近接して配置できるので、これらの間を接続する信号線の配線長を短くでき、電磁ノイズを低減することができる。   According to the present invention, since the control device and the steering state detection sensor are accommodated in an integral housing including the motor housing, it is possible to realize downsizing and simplification of the structure, and to reduce the manufacturing cost. In particular, with respect to the position of the steering shaft in the axial direction, at least a part of the steering state detection sensor and at least one part of the storage chamber and the motor chamber of the control device are arranged so as to overlap each other. Further downsizing can be achieved with respect to the direction, and as a result, it can be easily mounted on a vehicle. Further, since the electric motor, the steering state detection sensor, and the control device can be arranged close to each other, the wiring length of the signal line connecting them can be shortened, and electromagnetic noise can be reduced.

操舵状態検出センサとしては、操舵トルクを検出するトルクセンサ、操舵角を検出する操舵角センサを例示することができる。
また、上記操舵軸の軸方向に関して、収容室はモータ室の上方に配置され、上記操舵状態検出センサは、収容室およびモータ室に跨がるように配置されている場合がある（請求項２）。この場合、操舵軸の軸方向に関して、格段の小型化を達成することができる。また、トルクセンサおよび制御装置の間や、電動モータおよび制御装置の間を内部配線のみで接続することも可能である。 Examples of the steering state detection sensor include a torque sensor that detects a steering torque and a steering angle sensor that detects a steering angle.
Further, with respect to the axial direction of the steering shaft, the storage chamber may be disposed above the motor chamber, and the steering state detection sensor may be disposed so as to straddle the storage chamber and the motor chamber. ). In this case, a significant reduction in size can be achieved with respect to the axial direction of the steering shaft. It is also possible to connect the torque sensor and the control device or between the electric motor and the control device only with internal wiring.

また、上記操舵軸の軸方向に関して、収容室はモータ室の上方に配置され、上記操舵状態検出センサはモータ室内に配置されている場合がある（請求項３）。この場合、操舵状態検出センサをモータ室内に配置するので、小型化を達成することができる。
また、上記操舵軸の軸方向に関して、収容室はモータ室の上方に配置され、上記操舵状態検出センサは、制御装置の収容室内に配置されている場合がある（請求項４）。この場合、操舵状態検出センサを制御装置の収容室内に配置するので、小型化を達成することができる。 Further, with respect to the axial direction of the steering shaft, the storage chamber may be disposed above the motor chamber, and the steering state detection sensor may be disposed in the motor chamber. In this case, since the steering state detection sensor is arranged in the motor chamber, it is possible to achieve downsizing.
Further, the storage chamber may be disposed above the motor chamber with respect to the axial direction of the steering shaft, and the steering state detection sensor may be disposed in the storage chamber of the control device. In this case, since the steering state detection sensor is disposed in the storage chamber of the control device, it is possible to achieve downsizing.

また、上記操舵軸の軸方向に関して、収容室はモータ室の下方に配置され、上記操舵状態検出センサの少なくとも一部は、モータ室内に配置されている場合がある（請求項５）。この場合、操舵状態検出センサの少なくとも一部がモータ室内に配置されているので、小型化を達成することができる。
なお、上記において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。 Further, with respect to the axial direction of the steering shaft, the storage chamber may be disposed below the motor chamber, and at least a part of the steering state detection sensor may be disposed in the motor chamber. In this case, since at least a part of the steering state detection sensor is disposed in the motor chamber, it is possible to achieve downsizing.
In the above description, the alphanumeric characters in parentheses represent reference numerals of corresponding components in the embodiments described later, but the scope of the claims is not limited by these reference numerals.

以下には、図面を参照して、本発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置１の概略構成を示す模式図である。
図１を参照して、電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイールからなる操舵部材２と、操舵部材２の回転に連動して転舵輪３を転舵する転舵機構４と、運転者の操舵を補助するための操舵補助機構５とを備えている。操舵部材２と転舵機構４とは、操舵軸としてのステアリングシャフト６および操舵軸としての中間軸７を介して機械的に連結されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an electric power steering apparatus 1 as a vehicle steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 1, an electric power steering apparatus 1 includes a steering member 2 including a steering wheel, a steering mechanism 4 that steers the steered wheels 3 in conjunction with the rotation of the steering member 2, and steering of the driver. And a steering assist mechanism 5 for assisting. The steering member 2 and the steering mechanism 4 are mechanically coupled via a steering shaft 6 as a steering shaft and an intermediate shaft 7 as a steering shaft.

本実施の形態では、操舵補助機構５がステアリングシャフト６にアシスト力（操舵補助力）を与える例に則して説明するが、本発明を、操舵補助機構５が上記の中間軸７にアシスト力を与える構造や、後述する操舵軸としてのピニオン軸１３にアシスト力を与える構造に適用することが可能である。
ステアリングシャフト６は、直線状に延びている。また、ステアリングシャフト６は、操舵部材２に連結された入力軸８と、中間軸７に自在継手を介して連結された出力軸９とを含む。入力軸８と出力軸９とは、トーションバー１０を介して同一軸線上で相対回転可能に連結されている。すなわち、操舵部材２に一定値以上の操舵トルクが入力されると、入力軸８および出力軸９は、互いに相対回転しつつ同一方向に回転するようになっている。 In the present embodiment, the steering assist mechanism 5 will be described based on an example in which an assist force (steering assist force) is applied to the steering shaft 6. However, the present invention is applied to the intermediate shaft 7 described above. It is possible to apply to the structure which gives Assistance, and the structure which gives assist force to the pinion axis | shaft 13 as a steering axis mentioned later.
The steering shaft 6 extends linearly. The steering shaft 6 includes an input shaft 8 connected to the steering member 2 and an output shaft 9 connected to the intermediate shaft 7 via a universal joint. The input shaft 8 and the output shaft 9 are connected via a torsion bar 10 so as to be relatively rotatable on the same axis. That is, when a steering torque of a certain value or more is input to the steering member 2, the input shaft 8 and the output shaft 9 rotate in the same direction while rotating relative to each other.

ステアリングシャフト６の周囲に配置された操舵状態検出センサとしてのトルクセンサ１１は、入力軸８および出力軸９の相対回転変位量に基づいて、操舵部材２に入力された操舵トルクを検出する。トルクセンサ１１のトルク検出結果は、制御装置としてのＥＣＵ１２（Electronic Control Unit ：電子制御ユニット）に入力される。また、車速センサ（図示せず）からの車速検出結果がＥＣＵ１２に入力される。中間軸７は、ステアリングシャフト６と転舵機構４とを連結している。   A torque sensor 11 as a steering state detection sensor disposed around the steering shaft 6 detects the steering torque input to the steering member 2 based on the relative rotational displacement amounts of the input shaft 8 and the output shaft 9. The torque detection result of the torque sensor 11 is input to an ECU 12 (Electronic Control Unit) as a control device. Further, a vehicle speed detection result from a vehicle speed sensor (not shown) is input to the ECU 12. The intermediate shaft 7 connects the steering shaft 6 and the steering mechanism 4.

転舵機構４は、ピニオン軸１３と、転舵軸としてのラック軸１４とを含むラックアンドピニオン機構からなる。ラック軸１４の各端部には、タイロッド１５およびナックルアーム（図示せず）を介して転舵輪３が連結されている。
ピニオン軸１３は、自在継手を介して中間軸７に連結されている。ピニオン軸１３は、操舵部材２の操舵に連動して回転するようになっている。ピニオン軸１３の先端（図１では下端）には、ピニオン１６が連結されている。 The steered mechanism 4 includes a rack and pinion mechanism including a pinion shaft 13 and a rack shaft 14 as a steered shaft. A steered wheel 3 is connected to each end of the rack shaft 14 via a tie rod 15 and a knuckle arm (not shown).
The pinion shaft 13 is connected to the intermediate shaft 7 via a universal joint. The pinion shaft 13 rotates in conjunction with the steering of the steering member 2. A pinion 16 is connected to the tip of the pinion shaft 13 (the lower end in FIG. 1).

ラック軸１４は、自動車の左右方向に沿って直線状に延びている。ラック軸１４の軸方向の途中部には、上記ピニオン１６に噛み合うラック１７が形成されている。このピニオン１６およびラック１７によって、ピニオン軸１３の回転がラック軸１４の軸方向移動に変換される。ラック軸１４を軸方向に移動させることで、転舵輪３を転舵することができる。   The rack shaft 14 extends linearly along the left-right direction of the automobile. A rack 17 that meshes with the pinion 16 is formed in the middle of the rack shaft 14 in the axial direction. By the pinion 16 and the rack 17, the rotation of the pinion shaft 13 is converted into the axial movement of the rack shaft 14. The steered wheel 3 can be steered by moving the rack shaft 14 in the axial direction.

操舵部材２が操舵（回転）されると、この回転が、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して、ピニオン軸１３に伝達される。そして、ピニオン軸１３の回転は、ピニオン１６およびラック１７によって、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。
操舵補助機構５は、操舵軸としてのステアリングシャフト６と同軸に配置された操舵補助用の電動モータ１８を含む。電動モータ１８は、出力軸９とは同行回転可能に連結されたロータ１９と、ロータ１９の周囲を取り囲む環状のステータ２０とを備えている。 When the steering member 2 is steered (rotated), this rotation is transmitted to the pinion shaft 13 via the steering shaft 6 and the intermediate shaft 7. The rotation of the pinion shaft 13 is converted into an axial movement of the rack shaft 14 by the pinion 16 and the rack 17. Thereby, the steered wheel 3 is steered.
The steering assist mechanism 5 includes a steering assist electric motor 18 disposed coaxially with the steering shaft 6 as a steering shaft. The electric motor 18 includes a rotor 19 connected to the output shaft 9 so as to be able to rotate along with the output shaft 9, and an annular stator 20 surrounding the rotor 19.

電動モータ１８が出力軸９を回転駆動すると、その回転が中間軸７を介してピニオン軸１３に伝達される。ピニオン軸１３の回転は、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。すなわち、電動モータ１８によって出力軸９を回転駆動することで、転舵輪３が転舵されるようになっている。
電動モータ１８は、ＥＣＵ１２によって制御される。ＥＣＵ１２は、トルクセンサ１１からのトルク検出結果および図示しない車速センサからの車速検出結果等に基づいて電動モータ１８を制御する。具体的には、ＥＣＵ１２では、トルクと目標アシスト量との関係を車速毎に記憶したマップを用いて目標アシスト量を決定し、電動モータ１８の発生するアシスト力を目標アシスト量に近づけるように制御する。 When the electric motor 18 rotationally drives the output shaft 9, the rotation is transmitted to the pinion shaft 13 via the intermediate shaft 7. The rotation of the pinion shaft 13 is converted into the axial movement of the rack shaft 14. Thereby, the steered wheel 3 is steered. In other words, the steered wheels 3 are steered by rotating the output shaft 9 by the electric motor 18.
The electric motor 18 is controlled by the ECU 12. The ECU 12 controls the electric motor 18 based on a torque detection result from the torque sensor 11 and a vehicle speed detection result from a vehicle speed sensor (not shown). Specifically, the ECU 12 determines the target assist amount by using a map in which the relationship between the torque and the target assist amount is stored for each vehicle speed, and controls the assist force generated by the electric motor 18 to approach the target assist amount. To do.

本実施の形態の特徴とするところは、電動モータ１８のモータハウジング２５を含む一体のハウジングＨ内に、制御装置としてのＥＣＵ１２、および操舵状態検出センサとしてのトルクセンサ１１が収容されている点にある。また、操舵軸としてのステアリングシャフト６の軸方向Ｘ１に関して、トルクセンサ１１が、ＥＣＵ１２が収容された収容室２１およびモータ室２２に跨がるように配置されている点にある。   A feature of the present embodiment is that an ECU 12 as a control device and a torque sensor 11 as a steering state detection sensor are housed in an integral housing H including a motor housing 25 of the electric motor 18. is there. Further, with respect to the axial direction X1 of the steering shaft 6 as a steering shaft, the torque sensor 11 is disposed so as to straddle the accommodation chamber 21 and the motor chamber 22 in which the ECU 12 is accommodated.

本実施の形態では、トルクセンサ１１が、ＥＣＵ１２の収容室２１およびモータ室２２に跨がる態様に則して説明するが、本発明としては、操舵軸（ステアリングシャフト６、中間軸７、ピニオン軸１３の何れであってもよい）の軸方向に関して、操舵状態検出センサ（トルクセンサ１１であってもよいし、操舵角センサであってもよい）の少なくとも一部と、ＥＣＵ１２の収容室２１およびモータ室２２の少なくとも一方の一部とが、同じ位置に配置されていればよい。   In the present embodiment, the torque sensor 11 will be described in accordance with an aspect in which it extends over the accommodation chamber 21 and the motor chamber 22 of the ECU 12, but in the present invention, the steering shaft (the steering shaft 6, the intermediate shaft 7, the pinion) With respect to the axial direction of any of the shafts 13), at least a part of the steering state detection sensor (which may be the torque sensor 11 or the steering angle sensor) and the storage chamber 21 of the ECU 12. And at least one part of the motor chamber 22 should just be arrange | positioned in the same position.

上記の一体のハウジングＨは、第１のハウジング２３、第２のハウジング２４およびモータハウジング本体２６を組み合わせて構成されている。互いに接触する（例えば互いの端面を突き合わせた状態、或いは互いの端部を嵌合させた状態である）第１のハウジング２３および第２のハウジング２４によって、収容室２１を区画するハウジングが構成されている。   The integral housing H is configured by combining the first housing 23, the second housing 24, and the motor housing body 26. The first housing 23 and the second housing 24 that are in contact with each other (for example, in a state in which the end surfaces of each other are in contact with each other or in a state in which the end portions are fitted together) constitute a housing that defines the housing chamber 21. ing.

すなわち、ＥＣＵ１２を収容するためのハウジングを構成する第１のハウジング２３および第２のハウジング２４は互いに接触しており（直接に係合しており）、両ハウジング２３，２４の間に、別のハウジングが介在していない。これにより、格段の小型化が図られている。
一方、電動モータ１８のモータハウジング２５は、筒状のモータハウジング本体２６と上記の第１のハウジング２３とにより構成されている。具体的には、ＥＣＵ１２を収容するためのハウジングの一部である第１のハウジング２３が、電動モータ１２のモータハウジング２５の少なくとも一部とは単一の材料で一体に形成されている。換言すると、モータハウジング２５の少なくとも一部と、ＥＣＵ１２を収容するためのハウジングの一部とが兼用されている。モータハウジング本体２６と第１のハウジング２３とによって、ロータ１９およびステータ２０が収容されたモータ室２２が区画されている。 That is, the first housing 23 and the second housing 24 constituting the housing for housing the ECU 12 are in contact with each other (directly engaged), and another housing is provided between the housings 23 and 24. No housing is present. As a result, a significant reduction in size is achieved.
On the other hand, the motor housing 25 of the electric motor 18 includes a cylindrical motor housing body 26 and the first housing 23 described above. Specifically, the first housing 23 that is a part of the housing for housing the ECU 12 is integrally formed of at least a part of the motor housing 25 of the electric motor 12 with a single material. In other words, at least a part of the motor housing 25 is also used as a part of the housing for housing the ECU 12. The motor housing body 26 and the first housing 23 define a motor chamber 22 in which the rotor 19 and the stator 20 are accommodated.

また、上記のトルクセンサ１１が収容された筒状のセンサハウジング２７が、収容室２１内を貫通してモータ室２２内まで延びている。これにより、上述したように、操舵軸としてのステアリングシャフト６の軸方向Ｘ１に関して、トルクセンサ１１が、ＥＣＵ１２の収容室２１およびモータ室２２に跨がるように配置されている
図２を参照して、モータハウジング２５の一部である第１のハウジング２３は、例えば四角環状をなす外周壁９２と、底壁としての仕切り壁７７とを有している。第１のハウジング２３と組み合わされる第２のハウジング２４は、例えば四角環状をなす外周壁２８、天壁２９とを有している。 A cylindrical sensor housing 27 in which the torque sensor 11 is accommodated extends through the accommodation chamber 21 and into the motor chamber 22. Thereby, as described above, the torque sensor 11 is disposed so as to straddle the accommodation chamber 21 and the motor chamber 22 of the ECU 12 with respect to the axial direction X1 of the steering shaft 6 as the steering shaft. The first housing 23, which is a part of the motor housing 25, includes an outer peripheral wall 92 having, for example, a square ring shape, and a partition wall 77 as a bottom wall. The second housing 24 combined with the first housing 23 has an outer peripheral wall 28 and a top wall 29 that form, for example, a square ring.

ステアリングシャフト６は、筒状のアッパーシャフト３１、筒状のロアーシャフト３２、上記の入力軸８および出力軸９を同軸上に並べて構成されている。ロアーシャフト３２の一部は、アッパーシャフト３１の内部に嵌合しており、アッパーシャフト３１およびロアーシャフト３２は同行回転可能に連結されている。
入力軸８の一部は、出力軸９の内部に嵌合しており、入力軸８および出力軸９は、両軸８，９の内部を挿通するトーションバー１０を介して相対回転可能に連結されている。 The steering shaft 6 includes a cylindrical upper shaft 31, a cylindrical lower shaft 32, and the input shaft 8 and the output shaft 9 arranged on the same axis. A part of the lower shaft 32 is fitted inside the upper shaft 31, and the upper shaft 31 and the lower shaft 32 are connected to be able to rotate together.
A part of the input shaft 8 is fitted inside the output shaft 9, and the input shaft 8 and the output shaft 9 are connected to each other via a torsion bar 10 inserted through the insides of both shafts 8 and 9. Has been.

具体的には、トーションバー１０の一端および入力軸８は、連結部材３３によって、同行回転可能に連結されている。連結部材３３としては、トーションバー１０の上記一端および入力軸８を径方向に貫通するピンを用いることができる。
トーションバー１０の他端および出力軸９は、連結部材３４によって、同行回転可能に連結されている。連結部材３４としては、トーションバー１０の上記他端および出力軸９を径方向に貫通するピンを用いることができる。 Specifically, one end of the torsion bar 10 and the input shaft 8 are connected by a connecting member 33 so as to be able to rotate together. As the connecting member 33, a pin penetrating the one end of the torsion bar 10 and the input shaft 8 in the radial direction can be used.
The other end of the torsion bar 10 and the output shaft 9 are connected by a connecting member 34 so as to be able to rotate together. As the connecting member 34, a pin that penetrates the other end of the torsion bar 10 and the output shaft 9 in the radial direction can be used.

また、入力軸８の一部は、ロアーシャフト３２の内部に嵌合しており、ロアーシャフト３２および入力軸８は、上記の連結部材３３によって同行回転可能に連結されている。すなわち、ロアーシャフト３２、入力軸８およびトーションバー１０の上記一端は、共通の連結部材３３によって連結されている。
入力軸８および出力軸９の嵌合部の周囲には、上記のトルクセンサ１１が配置されている。トルクセンサ１１は、入力軸８および出力軸９の相対回転量に応じて変化する磁気抵抗に基づき操舵部材２に入力されたトルクを検出する。トルクセンサ１１を収容した筒状のセンサハウジング２７が、ＥＣＵ１２の収容室２１を挿通し、モータ室２２内に進入している。センサハウジング２７の一部は、電動モータ１８のロータ１９の径方向内方に配置されており、ステアリングシャフト６の軸方向Ｘ１に関して、ハウジングＨが小型にされている。 A part of the input shaft 8 is fitted inside the lower shaft 32, and the lower shaft 32 and the input shaft 8 are connected to each other by the connecting member 33 so as to be able to rotate together. That is, the lower shaft 32, the input shaft 8, and the one end of the torsion bar 10 are connected by a common connecting member 33.
The torque sensor 11 is disposed around the fitting portion of the input shaft 8 and the output shaft 9. The torque sensor 11 detects the torque input to the steering member 2 based on the magnetic resistance that changes according to the relative rotation amount of the input shaft 8 and the output shaft 9. A cylindrical sensor housing 27 that houses the torque sensor 11 passes through the housing chamber 21 of the ECU 12 and enters the motor chamber 22. A part of the sensor housing 27 is disposed radially inward of the rotor 19 of the electric motor 18, and the housing H is made small with respect to the axial direction X <b> 1 of the steering shaft 6.

上記のステアリングシャフト６は、複数の軸受３５，３６，３７，３８を介して、ステアリングコラム３９によって回転可能に支持されている。具体的には、ステアリングコラム３９は、筒状のジャケット４０と、上記のハウジングＨとによって構成されている。
ジャケット４０は、互いに嵌合されたアッパージャケット４１およびロアージャケット４２を含む。ロアージャケット４２の一端に、アッパージャケット４１が嵌合され、ロアージャケット４２の他端に、センサハウジング２７が嵌合され固定されている。 The steering shaft 6 is rotatably supported by a steering column 39 via a plurality of bearings 35, 36, 37, and 38. Specifically, the steering column 39 is constituted by a cylindrical jacket 40 and the housing H described above.
The jacket 40 includes an upper jacket 41 and a lower jacket 42 that are fitted to each other. The upper jacket 41 is fitted to one end of the lower jacket 42, and the sensor housing 27 is fitted and fixed to the other end of the lower jacket 42.

アッパージャケット４１は車体側部材４３に固定されている。また、ハウジングＨのモータハウジング本体２６が車体側部材４４に固定されている。
アッパージャケット４１は、軸受３５を介してアッパーシャフト３１を回転可能に支持している。センサハウジング２７は、軸受３６を介して入力軸８を回転可能に支持しており、また、軸受３７を介して出力軸９を回転可能に支持している。また、モータハウジング本体２６は、軸受３８を介して出力軸９を回転可能に支持している。 The upper jacket 41 is fixed to the vehicle body side member 43. The motor housing body 26 of the housing H is fixed to the vehicle body side member 44.
The upper jacket 41 rotatably supports the upper shaft 31 via the bearing 35. The sensor housing 27 supports the input shaft 8 through a bearing 36 in a rotatable manner, and supports the output shaft 9 through a bearing 37 in a rotatable manner. The motor housing body 26 supports the output shaft 9 through a bearing 38 so as to be rotatable.

第１のハウジング２３および第２のハウジング２４の互いの端面が突き合わされており、両端面間が環状のシール部材４５によって封止されている。
第１のハウジング２３は、収容室２１の一部を区画する第１の内壁面１０１を含み、第２のハウジング２４は収容室２１の一部を区画する第２の内壁面１０２を含み、これら第１の内壁面１０１および第２の内壁面１０２は、ステアリングシャフト６の軸方向Ｘ１に対向している。 The end surfaces of the first housing 23 and the second housing 24 are abutted with each other, and the both end surfaces are sealed with an annular seal member 45.
The first housing 23 includes a first inner wall surface 101 that defines a part of the storage chamber 21, and the second housing 24 includes a second inner wall surface 102 that defines a part of the storage chamber 21, and The first inner wall surface 101 and the second inner wall surface 102 are opposed to the axial direction X1 of the steering shaft 6.

また、第２のハウジング２４の第２の内壁面１０２は、環状平面により構成されており、その環状平面は、ステアリングシャフト６の中心軸線Ｃ１とは直交し且つ上記中心軸線Ｃ１の回りを取り囲んでいる。また、制御装置としてのＥＣＵ１２は、上記の中心軸線Ｃ１の回りに配置されている。
本実施形態では、電動モータ１８としてブラシレスモータが用いられている。電動モータ１８は、上記モータハウジング２５と、このモータハウジング２５内に収容されたロータ１９およびステータ２０を含む。 The second inner wall surface 102 of the second housing 24 is formed by an annular plane, and the annular plane is orthogonal to the central axis C1 of the steering shaft 6 and surrounds the central axis C1. Yes. Moreover, ECU12 as a control apparatus is arrange | positioned around said center axis line C1.
In the present embodiment, a brushless motor is used as the electric motor 18. The electric motor 18 includes the motor housing 25, the rotor 19 and the stator 20 accommodated in the motor housing 25.

ロータ１９は、出力軸９の外周に同行回転可能に取り付けられた環状のロータコア６６と、ロータコア６６の外周に同行回転可能に取り付けられた例えば環状の永久磁石からなるロータマグネット６７とを有している。ロータマグネット６７には、複数の磁極が周方向に並べて配置されている。これらの磁極は、ロータ１９の周方向に関して、Ｎ極およびＳ極が交互に入れ替わるようにされている。   The rotor 19 includes an annular rotor core 66 attached to the outer periphery of the output shaft 9 so as to be able to rotate along with the rotor, and a rotor magnet 67 made of, for example, an annular permanent magnet attached to the outer periphery of the rotor core 66 so as to be able to rotate along with the rotor. Yes. In the rotor magnet 67, a plurality of magnetic poles are arranged side by side in the circumferential direction. These magnetic poles are configured so that the N pole and the S pole are alternately switched in the circumferential direction of the rotor 19.

ステータ２０は、モータハウジング２５のモータハウジング本体２６の内周に固定されている。ステータ２０は、モータハウジング本体２６の内周に固定されたステータコア６８と、複数のコイル６９とを含む。ステータコア６８は、環状のヨークと、このヨークの内周から径方向内方へ突出する複数のティースとを含む。各コイル６９は対応するティースに巻回されている。   The stator 20 is fixed to the inner periphery of the motor housing body 26 of the motor housing 25. The stator 20 includes a stator core 68 fixed to the inner periphery of the motor housing body 26 and a plurality of coils 69. Stator core 68 includes an annular yoke and a plurality of teeth protruding radially inward from the inner periphery of the yoke. Each coil 69 is wound around a corresponding tooth.

また、モータハウジング２５のモータハウジング本体２６と第１のハウジング２３とにより区画されるモータ室２２内には、環状またはＣ形形状をなすバスバー７１が収容されている。各ティースに巻回されたコイル６９は、バスバー７１と接続されている。バスバー７１は、各コイル６９と電流印加線との接続部に用いられる導電接続材であり、バスバー７１は、各コイル６９に、図示しない電力供給源からの電力を配電するための配電部材として機能する。   Further, in the motor chamber 22 defined by the motor housing main body 26 and the first housing 23 of the motor housing 25, an annular or C-shaped bus bar 71 is accommodated. The coil 69 wound around each tooth is connected to the bus bar 71. The bus bar 71 is a conductive connection material used for a connection portion between each coil 69 and the current application line, and the bus bar 71 functions as a power distribution member for distributing power from a power supply source (not shown) to each coil 69. To do.

また、モータ室２２内には、ロータ１９の回転位置を検出するための回転位置検出装置７２が収容されている。回転位置検出装置７２は、センサハウジング２７の外周に固定されたステータ７３と、ロータコア６６を介して出力軸９とは同行回転可能に設けられたロータ７４とを有している。ステータ７３とロータ７４とは対向している。回転位置検出装置７２としては、例えばレゾルバを用いることができる。また、ホール素子を用いることもできる。   In the motor chamber 22, a rotational position detector 72 for detecting the rotational position of the rotor 19 is accommodated. The rotational position detection device 72 includes a stator 73 fixed to the outer periphery of the sensor housing 27 and a rotor 74 provided so as to be able to rotate with the output shaft 9 via a rotor core 66. The stator 73 and the rotor 74 are opposed to each other. As the rotational position detecting device 72, for example, a resolver can be used. A Hall element can also be used.

ＥＣＵ１２の収容室２１を区画するハウジングの一部である第１のハウジング２３は、収容室２１とモータ室２２とを仕切る仕切り壁７７を底壁として含んでいる。この仕切り壁７７に、上記第１の内壁面１０１が設けられている。仕切り壁７７の外周の近傍からモータハウジング本体２６側に向かって筒状突起１０４が延びており、その筒状突起１０４の外周に、モータハウジング本体２６の一端が嵌合されている。   The first housing 23, which is a part of the housing that partitions the storage chamber 21 of the ECU 12, includes a partition wall 77 that partitions the storage chamber 21 and the motor chamber 22 as a bottom wall. The partition wall 77 is provided with the first inner wall surface 101. A cylindrical projection 104 extends from the vicinity of the outer periphery of the partition wall 77 toward the motor housing body 26, and one end of the motor housing body 26 is fitted to the outer periphery of the cylindrical projection 104.

収容室２１には、ＥＣＵ１２の一部を構成するパワー基板７８および制御基板７９が収容され保持されている。パワー基板７８には、電動モータ１８を駆動するためのパワー回路の少なくとも一部（例えばＦＥＴなどのスイッチング素子）が実装されている。上記の各コイル６９と接続されたバスバー７１は、第１のハウジング２３の上記仕切り壁７７を挿通して収容室２１内に進入するバスバー端子８２を介して、パワー基板７８に接続されている。   A power board 78 and a control board 79 that constitute a part of the ECU 12 are accommodated and held in the accommodation chamber 21. On the power board 78, at least a part of a power circuit (for example, a switching element such as an FET) for driving the electric motor 18 is mounted. The bus bar 71 connected to each coil 69 is connected to the power board 78 via a bus bar terminal 82 that passes through the partition wall 77 of the first housing 23 and enters the storage chamber 21.

筒状のセンサハウジング２７は、上記のロアージャケット４２とともに、第２のハウジング２４の天壁２９の挿通孔３０に挿通されている。また、センサハウジング２７は、制御基板７９に形成された挿通孔７９ａに挿通され、さらに、第１のハウジング２３の仕切り壁７７の挿通孔７７ｃに挿通されている。
また、回転位置検出装置７２が、第１のハウジング２３の仕切り壁７７を挿通して収容室２１内に進入するバスバー端子８１を介して、制御基板７９に接続されている。また、トルクセンサ１１は、収容室２１内においてセンサハウジング２７を挿通する端子４６を介して、ハウジングＨ内の配線（内部配線）のみで、制御基板７９に接続されている。 The cylindrical sensor housing 27 is inserted into the insertion hole 30 of the top wall 29 of the second housing 24 together with the lower jacket 42 described above. The sensor housing 27 is inserted into an insertion hole 79 a formed in the control board 79, and further inserted into an insertion hole 77 c in the partition wall 77 of the first housing 23.
In addition, the rotational position detection device 72 is connected to the control board 79 via a bus bar terminal 81 that passes through the partition wall 77 of the first housing 23 and enters the storage chamber 21. Further, the torque sensor 11 is connected to the control board 79 only by wiring (internal wiring) in the housing H via a terminal 46 that passes through the sensor housing 27 in the accommodation chamber 21.

収容室２１内において、パワー回路が実装されたパワー基板７８は、第１の内壁面１０１および第２の内壁面１０２のうち第１の内壁面１０１に相対的に近接して配置されている。すなわち、上記の仕切り壁７７は、ステアリングシャフト６の軸方向Ｘ１に関しての厚みｔ１が相対的に厚い厚肉部７７ａと相対的に薄い薄肉部７７ｂとを含んでいる。厚肉部７７ａは、収容室２１内に突出するように設けられている。   In the storage chamber 21, the power board 78 on which the power circuit is mounted is disposed relatively close to the first inner wall surface 101 among the first inner wall surface 101 and the second inner wall surface 102. That is, the partition wall 77 includes a thick portion 77a and a relatively thin portion 77b that have a relatively thick thickness t1 in the axial direction X1 of the steering shaft 6. The thick portion 77a is provided so as to protrude into the accommodation chamber 21.

上記のパワー基板７８は、厚肉部７７ａにおける第１の内壁面１０１に近接して或いは本実施の形態のように接触して配置されている。具体的には、第１の内壁面１０１において、厚肉部７７ａの部分が、パワー基板７８を受ける座部１０３となっている。
本実施の形態では、パワー基板７８は厚肉部７７ａにおける第１の内壁面１０１に対して熱伝導可能に接触しており、上記の厚肉部７７ａは、パワー基板７８の熱を逃がすためのヒートシンクとして機能している。 The power board 78 is arranged close to or in contact with the first inner wall surface 101 in the thick portion 77a. Specifically, in the first inner wall surface 101, the thick portion 77 a is a seat portion 103 that receives the power board 78.
In the present embodiment, the power substrate 78 is in contact with the first inner wall surface 101 in the thick portion 77a so as to be capable of conducting heat, and the thick portion 77a is for releasing the heat of the power substrate 78. It functions as a heat sink.

制御基板７９は、ステアリングシャフト６の軸方向Ｘ１に関して、第２のハウジング２４の第２の内壁面１０２とパワー基板７８との間に配置されている。パワー基板７８および制御基板７９は、ステアリングシャフト６の軸方向Ｘ１に関して所定の間隔を隔てて配置されている。
収容室２１内において、第１のハウジング２３の仕切り壁７７の薄肉部７７ｂと制御基板７９との間に形成される収容空間Ｓ１は、ステアリングシャフト６の軸方向Ｘ１に関して、十分な高さを有している。図２では図示していないが、この収容空間Ｓ１には、後述する図３に示すコンデンサ８５やリレー８６等の背の高い部品が収容されており、収容室２１内の空間の有効利用が図られている。 The control board 79 is disposed between the second inner wall surface 102 of the second housing 24 and the power board 78 with respect to the axial direction X1 of the steering shaft 6. The power board 78 and the control board 79 are arranged at a predetermined interval with respect to the axial direction X1 of the steering shaft 6.
In the storage chamber 21, the storage space S1 formed between the thin wall portion 77b of the partition wall 77 of the first housing 23 and the control board 79 has a sufficient height with respect to the axial direction X1 of the steering shaft 6. is doing. Although not shown in FIG. 2, tall parts such as a capacitor 85 and a relay 86 shown in FIG. 3 to be described later are accommodated in the accommodation space S <b> 1, and effective use of the space in the accommodation chamber 21 is facilitated. It has been.

次いで、分解斜視図である図３を参照して、上記のパワー基板７８には、電動モータ１８を駆動するためのパワー回路８２が実装されている。パワー基板７８に実装されるパワー回路８２には、発熱要素としての複数のＦＥＴ８３（電解効果型トランジスタ）が含まれている。パワー基板７８は、片面に回路が実装された多層基板からなり、その多層基板は、ヒートシンクとしての厚肉部７７ａに対して面接触する例えばアルミニウム板からなる高熱伝導板（図示せず）を含んでいる。   Next, referring to FIG. 3 which is an exploded perspective view, a power circuit 82 for driving the electric motor 18 is mounted on the power board 78. The power circuit 82 mounted on the power substrate 78 includes a plurality of FETs 83 (electrolytic effect transistors) as heat generating elements. The power board 78 is composed of a multilayer board on which a circuit is mounted on one side, and the multilayer board includes a high heat conduction plate (not shown) made of, for example, an aluminum plate that is in surface contact with the thick portion 77a as a heat sink. It is out.

また、上記の制御基板７９には、電動モータ１８を駆動するパワー回路８２を制御するための制御回路８４が実装されている。制御基板７９に実装された制御回路８４は、ステアリングシャフト６の中心軸線Ｃ１の回りに配置されている。制御回路８４には、パワー回路８２の各ＦＥＴ８３を制御するドライバと、このドライバを制御するＣＰＵとが含まれている。また、ＥＣＵ１２は、電動モータ１８に流れる電流のリップルを除去するための複数のコンデンサ８５や、必要に応じて電動モータ１８に流れる電流を遮断するためのリレー８６、その他の非発熱要素を有している。非発熱要素としてのコンデンサ８５およびリレー８６等は、図示しない環状の合成樹脂製のホルダによって支持されたサブアセンブリを構成しており、第１のハウジング２３に対して一括して取り付け操作が行えるようになっている。   A control circuit 84 for controlling the power circuit 82 that drives the electric motor 18 is mounted on the control board 79. The control circuit 84 mounted on the control board 79 is disposed around the central axis C <b> 1 of the steering shaft 6. The control circuit 84 includes a driver that controls each FET 83 of the power circuit 82 and a CPU that controls the driver. Further, the ECU 12 includes a plurality of capacitors 85 for removing ripples of current flowing through the electric motor 18, a relay 86 for cutting off current flowing through the electric motor 18 as necessary, and other non-heat generating elements. ing. The capacitor 85, the relay 86, and the like as non-heat generating elements constitute a subassembly supported by an annular synthetic resin holder (not shown) so that the mounting operation can be performed collectively on the first housing 23. It has become.

第１のハウジング２３は、一端が開放した概ね四角箱型の部材である。具体的には、第１のハウジング２３は、概ね四角環状をなす上記外周壁９２と、外周壁９２の一端から径方向外方に向けて張り出した四角環状のフランジ８８と、底壁としての上記仕切り壁７７とを有している。
収容室２１内において、仕切り壁７７の中央部には、上述したようにセンサハウジング２７が挿通される挿通孔７７ｃが形成されている。外周壁９２は、仕切り壁７７の外周縁から延設されている。 The first housing 23 is a substantially square box-shaped member having one end opened. Specifically, the first housing 23 includes the outer peripheral wall 92 having a substantially quadrangular annular shape, the square annular flange 88 projecting radially outward from one end of the outer peripheral wall 92, and the above-described bottom wall. And a partition wall 77.
In the storage chamber 21, an insertion hole 77 c through which the sensor housing 27 is inserted is formed at the center of the partition wall 77 as described above. The outer peripheral wall 92 extends from the outer peripheral edge of the partition wall 77.

フランジ８８の端面８８ａ（図３では、上面）は、平面にされている。この端面８８ａに上記のシール部材４５が接触することになる。また、フランジ８８は、径方向外方に向かって突出する複数（本実施の形態では一対）のブラケット状の取付部９６を有している。各取付部９６には、当該取付部９６をその厚み方向に貫通するねじ挿通孔９７が形成されている。各ねじ挿通孔９７には、第１および第２のハウジング２３，２４を締結するための固定ねじ（図示せず）が挿通される。   An end surface 88a (the upper surface in FIG. 3) of the flange 88 is flat. The sealing member 45 comes into contact with the end surface 88a. Further, the flange 88 has a plurality of (a pair in the present embodiment) bracket-shaped attachment portions 96 protruding outward in the radial direction. Each attachment portion 96 is formed with a screw insertion hole 97 that penetrates the attachment portion 96 in the thickness direction. A fixing screw (not shown) for fastening the first and second housings 23 and 24 is inserted into each screw insertion hole 97.

四角環状をなす外周壁９２は、４つの側壁１１１〜１１４を有しており、対向する一対の側壁１１１，１１３の端部に、上記取付部９６が延設されている。また、上記ヒートシンクとして機能する、仕切り壁７７の厚肉部７７ａは、上記取付部９６が延設された１つの側壁１１１の内面に連続して形成されている。
第１の内壁面１０１のうち、厚肉部７７ａにおける部分が、パワー基板７８を受ける座部１０３を構成している。座部１０３は、発熱要素としてのＦＥＴ８３を有するパワー基板７８に、熱伝導可能に接触している。発熱要素の熱は、パワー基板７８から、ヒートシンクを構成する厚肉部７７ａおよび取付部９６を介して、第２のハウジング２４からジャケット４０側へ逃がされる。 The outer peripheral wall 92 having a quadrangular annular shape has four side walls 111 to 114, and the mounting portion 96 is extended at the ends of a pair of opposing side walls 111 and 113. Further, the thick portion 77a of the partition wall 77 that functions as the heat sink is formed continuously on the inner surface of one side wall 111 on which the mounting portion 96 is extended.
Of the first inner wall surface 101, a portion in the thick portion 77 a constitutes a seat portion 103 that receives the power board 78. The seat portion 103 is in contact with a power substrate 78 having an FET 83 as a heat generating element so as to allow heat conduction. The heat of the heat generating element is released from the second housing 24 to the jacket 40 side from the power board 78 through the thick portion 77a and the attachment portion 96 constituting the heat sink.

上記の固定ねじ（図示せず）による締結に用いられる取付部９６では、フランジ８８の他の部分と比較して、第２のハウジング２４に対する接触面積が広くなっている。その取付部９６が設けられた側壁１１１に連続して、熱容量の大きいヒートシンクとなる厚肉部７７ａを設けてある。
外周壁９２の一部には例えば車速センサからの信号をＥＣＵ１２に入力するための電気コネクタ９４が配置されている。 In the mounting portion 96 used for fastening with the fixing screw (not shown), the contact area with respect to the second housing 24 is larger than that of the other portion of the flange 88. A thick wall portion 77a serving as a heat sink having a large heat capacity is provided continuously to the side wall 111 provided with the mounting portion 96.
For example, an electrical connector 94 for inputting a signal from a vehicle speed sensor to the ECU 12 is disposed on a part of the outer peripheral wall 92.

本実施の形態によれば、モータハウジング２５を含む一体のハウジングＨ内に、制御装置としてのＥＣＵ１２および操舵状態検出センサとしてのトルクセンサ１１が収容されるので、小型化および構造の簡素化を実現でき、製造コストを安くすることができる。
特に、ステアリングシャフト６の軸方向Ｘ１の位置に関して、トルクセンサ１１の少なくとも一部と、ＥＣＵ１２の収容室２１およびモータ室２２の少なくとも一方の一部とが重なるように配置されている。具体的には、ステアリングシャフト６の軸方向Ｘ１に関して、トルクセンサ１１が収容室２１およびモータ室２２に跨がるように配置されているので、電動パワーステアリング装置１を、ステアリングシャフト６の軸方向Ｘ１に関して一層小型にできる。その結果、車両へ搭載し易くなる。 According to the present embodiment, the ECU 12 as the control device and the torque sensor 11 as the steering state detection sensor are housed in the integral housing H including the motor housing 25, so that downsizing and simplification of the structure are realized. Manufacturing cost can be reduced.
In particular, with respect to the position of the steering shaft 6 in the axial direction X1, the torque sensor 11 and at least one of the accommodation chamber 21 and the motor chamber 22 of the ECU 12 are arranged so as to overlap each other. Specifically, with respect to the axial direction X1 of the steering shaft 6, the torque sensor 11 is disposed so as to straddle the accommodation chamber 21 and the motor chamber 22, so that the electric power steering device 1 is connected to the axial direction of the steering shaft 6. The size can be further reduced with respect to X1. As a result, it becomes easy to mount on the vehicle.

また、電動モータ１８、トルクセンサ１１およびＥＣＵ１２を互いに近接して配置できるので、これらの間を接続する信号線の配線長を短くでき、電磁ノイズを低減することができる。特に、電動モータ１８、トルクセンサ１１およびＥＣＵ１２を、内部配線としてのバスバー端子８２，８１および端子４６のみを介して互いに接続することができ、電磁ノイズを格段に低減することができる。   Further, since the electric motor 18, the torque sensor 11 and the ECU 12 can be arranged close to each other, the wiring length of the signal line connecting them can be shortened, and electromagnetic noise can be reduced. In particular, the electric motor 18, the torque sensor 11 and the ECU 12 can be connected to each other only through the bus bar terminals 82 and 81 and the terminal 46 as internal wiring, and electromagnetic noise can be greatly reduced.

また、モータハウジング２５の少なくとも一部である第１のハウジング２３と、これに接触する第２のハウジング２４とによって、ＥＣＵ１２の収容室２１を形成している。すなわち、第１のハウジング２３および第２のハウジング２４の間に、別のハウジングを介在させないので、電動パワーステアリング装置１の小型化を達成することができる。したがって、車両への搭載性が良い。   The first housing 23 that is at least a part of the motor housing 25 and the second housing 24 that is in contact with the first housing 23 form a housing chamber 21 of the ECU 12. That is, since another housing is not interposed between the first housing 23 and the second housing 24, the electric power steering device 1 can be reduced in size. Therefore, the mountability to a vehicle is good.

しかも、電動モータ１８のロータ１９の回転位置を検出する回転位置検出装置７２を、ステアリングシャフト６の軸方向Ｘ１に関して、センサハウジング２７の一部およびロータ１９の一部とは重なる位置に配置したので、この点でも、上記軸方向Ｘ１に関して、電動パワーステアリング装置１の小型化を達成することができる。
また、収容室２１の一部を区画する第２のハウジング２４の第２の内壁面１０２が、ステアリングシャフト６の中心軸線Ｃ１とは直交し且つ中心軸線Ｃ１の回りを取り囲む環状平面を含んでいる。すなわち、ステアリングシャフト６の軸方向Ｘ１に関して、収容室２１内へ不必要な出っ張りがない。したがって、収容室２１が上記軸方向Ｘ１に関して小型であっても、収容室２１として十分な内容積を確保することができ、可及的に電動パワーステアリング装置１を小型化することができる。 In addition, the rotational position detecting device 72 that detects the rotational position of the rotor 19 of the electric motor 18 is arranged at a position overlapping with a part of the sensor housing 27 and a part of the rotor 19 with respect to the axial direction X1 of the steering shaft 6. Also in this respect, the electric power steering apparatus 1 can be reduced in size with respect to the axial direction X1.
In addition, the second inner wall surface 102 of the second housing 24 that defines a part of the accommodation chamber 21 includes an annular plane that is orthogonal to the central axis C1 of the steering shaft 6 and surrounds the central axis C1. . That is, there is no unnecessary protrusion in the storage chamber 21 with respect to the axial direction X1 of the steering shaft 6. Therefore, even if the storage chamber 21 is small with respect to the axial direction X1, a sufficient internal volume as the storage chamber 21 can be secured, and the electric power steering device 1 can be miniaturized as much as possible.

また、制御装置としてのＥＣＵ１２を、ステアリングシャフト６の中心軸線Ｃ１の回りに配置したので、収容室２１の内部のスペースをＥＣＵ１２の配置に有効に利用することができ、ひいては、ステアリングシャフト６の軸方向Ｘ１に関して、電動パワーステアリング装置１をより小型にすることができる。
また、上記第１のハウジング２３は、収容室２１とモータ室２２とを仕切る仕切り壁７７を含み、パワー基板７８が仕切り壁７７の第１の内壁面１０１に相対的に近接して設けられている。特に、パワー基板７８が、仕切り壁７７の厚肉部７７ａにおける、第１の内壁面１０１に対して熱伝導可能に接触している。したがって、第１のハウジング２３の仕切り壁７７の厚肉部７７ａをヒートシンクとして利用して、ＦＥＴ８３等の発熱要素を有するパワー基板７８の熱を第１のハウジング２３からこれに接触する第２のハウジング２４側へ効果的に逃がすことができる。 Further, since the ECU 12 as the control device is arranged around the central axis C1 of the steering shaft 6, the space inside the storage chamber 21 can be used effectively for the arrangement of the ECU 12, and as a result, the axis of the steering shaft 6 can be used. With respect to the direction X1, the electric power steering apparatus 1 can be made smaller.
The first housing 23 includes a partition wall 77 that partitions the storage chamber 21 and the motor chamber 22, and a power board 78 is provided relatively close to the first inner wall surface 101 of the partition wall 77. Yes. In particular, the power substrate 78 is in contact with the first inner wall surface 101 in the thick portion 77a of the partition wall 77 so as to be capable of conducting heat. Therefore, by using the thick portion 77a of the partition wall 77 of the first housing 23 as a heat sink, the heat of the power board 78 having a heat generating element such as the FET 83 is contacted from the first housing 23 to the second housing. It can escape effectively to 24 side.

収容室２１内において、第１のハウジング２３の仕切り壁７７の薄肉部７７ｂに対向する収容空間Ｓ１は、ステアリングシャフト６の軸方向Ｘ１に関して、十分な高さを有しているので、この収容空間Ｓ１には、図３に示すコンデンサ８５やリレー８６等の背の高い部品を収容することにより、収容室２１内の空間の有効利用が図られている。
次いで、図４は本発明の別の実施の形態を示している。本実施の形態が図１の実施の形態と異なるのは、下記である。すなわち、図１の実施の形態では、トルクセンサ１１が、ステアリングシャフト６の軸方向Ｘ１に関して、収容室２１およびモータ室２２に跨がるように配置されていた。これに対して、本実施の形態では、トルクセンサ１１Ａの全体が、モータ室２２内に配置されている。本実施の形態において、図１の実施の形態と同じ構成については、同一の符号を付して説明を省略する。 In the accommodation chamber 21, the accommodation space S1 facing the thin wall portion 77b of the partition wall 77 of the first housing 23 has a sufficient height with respect to the axial direction X1 of the steering shaft 6. In S1, effective use of the space in the storage chamber 21 is achieved by storing tall components such as the capacitor 85 and the relay 86 shown in FIG.
Next, FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. The present embodiment is different from the embodiment of FIG. 1 as follows. That is, in the embodiment of FIG. 1, the torque sensor 11 is disposed so as to straddle the storage chamber 21 and the motor chamber 22 with respect to the axial direction X1 of the steering shaft 6. On the other hand, in the present embodiment, the entire torque sensor 11 </ b> A is disposed in the motor chamber 22. In the present embodiment, the same components as those in the embodiment of FIG.

本実施の形態では、図１の実施の形態と同じ作用効果を奏することができる。具体的には、操舵状態検出センサとしてのトルクセンサ１１Ａをモータ室２２内に配置するので、ステアリングシャフト６の軸方向Ｘ１に関して、電動パワーステアリング装置１の小型化を達成することができる。したがって、電動パワーステアリング装置１を車両へ搭載し易くなる。   In the present embodiment, the same operational effects as the embodiment of FIG. 1 can be obtained. Specifically, since the torque sensor 11A as a steering state detection sensor is disposed in the motor chamber 22, the electric power steering device 1 can be reduced in size with respect to the axial direction X1 of the steering shaft 6. Therefore, it becomes easy to mount the electric power steering device 1 on the vehicle.

また、電動モータ１８、トルクセンサ１１ＡおよびＥＣＵ１２を互いに近接して配置できるので、これらの間を接続する信号線の配線長を短くでき、電磁ノイズを低減することができる。特に、電動モータ１８、トルクセンサ１１ＡおよびＥＣＵ１２を、内部配線のみを介して互いに接続することが可能となり、電磁ノイズを格段に低減することができる。   In addition, since the electric motor 18, the torque sensor 11A, and the ECU 12 can be arranged close to each other, the wiring length of signal lines connecting them can be shortened, and electromagnetic noise can be reduced. In particular, the electric motor 18, the torque sensor 11A, and the ECU 12 can be connected to each other only through internal wiring, and electromagnetic noise can be significantly reduced.

次いで、図５は本発明のさらに別の実施の形態を示している。本実施の形態が図１の実施の形態と異なるのは、下記である。すなわち、図１の実施の形態では、トルクセンサ１１が、ステアリングシャフト６の軸方向Ｘ１に関して、収容室２１およびモータ室２２に跨がるように配置されていた。これに対して、本実施の形態では、トルクセンサ１１Ｂの全体が、収容室２１内に配置されている。   Next, FIG. 5 shows still another embodiment of the present invention. The present embodiment is different from the embodiment of FIG. 1 as follows. That is, in the embodiment of FIG. 1, the torque sensor 11 is disposed so as to straddle the storage chamber 21 and the motor chamber 22 with respect to the axial direction X1 of the steering shaft 6. In contrast, in the present embodiment, the entire torque sensor 11 </ b> B is disposed in the accommodation chamber 21.

また、図１の実施の形態では、センサハウジング２７の一部が電動モータ１８のロータ１９の径方向内方に配置されていた。これに対して、本実施の形態では、センサハウジング２７とロータ１９Ａとは、ステアリングシャフト６の軸方向Ｘ１に関して離隔している。本実施の形態において、図１の実施の形態と同じ構成については、同一の符号を付して説明を省略する。   In the embodiment of FIG. 1, a part of the sensor housing 27 is disposed radially inward of the rotor 19 of the electric motor 18. On the other hand, in the present embodiment, the sensor housing 27 and the rotor 19A are separated from each other with respect to the axial direction X1 of the steering shaft 6. In the present embodiment, the same components as those in the embodiment of FIG.

本実施の形態では、図１の実施の形態と同じ作用効果を奏することができる。具体的には、操舵状態検出センサとしてのトルクセンサ１１Ｂを収容室２１内に配置するので、ステアリングシャフト６の軸方向Ｘ１に関して、電動パワーステアリング装置１の小型化を達成することができる。したがって、電動パワーステアリング装置１を車両へ搭載し易くなる。   In the present embodiment, the same operational effects as the embodiment of FIG. 1 can be obtained. Specifically, since the torque sensor 11B as the steering state detection sensor is disposed in the storage chamber 21, the electric power steering device 1 can be reduced in size with respect to the axial direction X1 of the steering shaft 6. Therefore, it becomes easy to mount the electric power steering device 1 on the vehicle.

また、電動モータ１８、トルクセンサ１１ＢおよびＥＣＵ１２を互いに近接して配置できるので、これらの間を接続する信号線の配線長を短くでき、電磁ノイズを低減することができる。特に、電動モータ１８、トルクセンサ１１ＢおよびＥＣＵ１２を、内部配線のみを介して互いに接続することが可能となり、電磁ノイズを格段に低減することができる。   In addition, since the electric motor 18, the torque sensor 11B, and the ECU 12 can be arranged close to each other, the wiring length of signal lines connecting them can be shortened, and electromagnetic noise can be reduced. In particular, the electric motor 18, the torque sensor 11B, and the ECU 12 can be connected to each other only through internal wiring, and electromagnetic noise can be significantly reduced.

次いで、図６は本発明のさらに別の実施の形態を示している。本実施の形態が図１の実施の形態と異なるのは、図１の実施の形態では、ステアリングシャフト６の軸方向Ｘ１に関して、収容室２１がモータ室２２の上方に配置されていた。これに対して、本実施の形態では、ステアリングシャフト６の軸方向Ｘ１に関して、収容室２１がモータ室２２の下方に配置されている。   Next, FIG. 6 shows still another embodiment of the present invention. The present embodiment differs from the embodiment of FIG. 1 in that in the embodiment of FIG. 1, the storage chamber 21 is disposed above the motor chamber 22 with respect to the axial direction X1 of the steering shaft 6. On the other hand, in the present embodiment, the storage chamber 21 is disposed below the motor chamber 22 with respect to the axial direction X1 of the steering shaft 6.

また、図１の実施の形態では、ステアリングシャフト６の軸方向Ｘ１の上方から下方に向けて、第２のハウジング２４、第１のハウジング２３およびモータハウジング本体２６の順で配置されて一体のハウジングＨを構成していた。これに対して、本実施の形態では、ステアリングシャフト６の軸方向Ｘ１の上方から下方に向けて、モータハウジング本体２６Ａ、第１のハウジング２３Ａおよび第２のハウジング２４Ａの順で配置されて、一体のハウジングＨ１を構成している。第１のハウジング２３Ａおよび第２のハウジング２４ＡによってＥＣＵ１２のハウジング２５Ａが構成されている。   Further, in the embodiment of FIG. 1, the second housing 24, the first housing 23, and the motor housing body 26 are arranged in this order from the upper side to the lower side in the axial direction X1 of the steering shaft 6. H constituted. On the other hand, in the present embodiment, the motor housing body 26A, the first housing 23A, and the second housing 24A are arranged in this order from the upper side to the lower side in the axial direction X1 of the steering shaft 6 so as to be integrated. The housing H1 is configured. The first housing 23A and the second housing 24A constitute a housing 25A of the ECU 12.

また、本実施の形態では、トルクセンサ１１Ｃの少なくとも一部がモータ室２２内に配置されている。本実施の形態において、図１の実施の形態と同じ構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
本実施の形態においても、図１の実施の形態と同じ作用効果を奏することができる。具体的には、トルクセンサ１１Ｃの少なくとも一部をモータ室２２内に配置するので、ステアリングシャフト６の軸方向Ｘ１に関して、電動パワーステアリング装置１の小型化を達成することができる。したがって、電動パワーステアリング装置１を車両へ搭載し易くなる。 In the present embodiment, at least a part of the torque sensor 11 </ b> C is disposed in the motor chamber 22. In the present embodiment, the same components as those in the embodiment of FIG.
Also in the present embodiment, the same operational effects as the embodiment of FIG. 1 can be obtained. Specifically, since at least a part of the torque sensor 11C is disposed in the motor chamber 22, the electric power steering device 1 can be reduced in size with respect to the axial direction X1 of the steering shaft 6. Therefore, it becomes easy to mount the electric power steering device 1 on the vehicle.

また、電動モータ１８、トルクセンサ１１ＣおよびＥＣＵ１２を互いに近接して配置できるので、これらの間を接続する信号線の配線長を短くでき、電磁ノイズを低減することができる。特に、電動モータ１８、トルクセンサ１１ＣおよびＥＣＵ１２を、内部配線のみを介して互いに接続することが可能となり、電磁ノイズを格段に低減することができる。   Moreover, since the electric motor 18, the torque sensor 11C, and the ECU 12 can be arranged close to each other, the wiring length of the signal line connecting them can be shortened, and electromagnetic noise can be reduced. In particular, the electric motor 18, the torque sensor 11C, and the ECU 12 can be connected to each other only through internal wiring, and electromagnetic noise can be significantly reduced.

なお、操舵軸としては、上記のステアリングシャフト６に限らず、中間軸７であってもよいし、ピニオン軸１３であってもよい。
また、上記各実施の形態においては操舵状態検出センサがトルクセンサである例に則して説明したが、操舵状態検出センサが、操舵部材２の操舵角を検出する操舵角センサであってもよい。 The steering shaft is not limited to the steering shaft 6 but may be the intermediate shaft 7 or the pinion shaft 13.
In each of the above embodiments, the steering state detection sensor is a torque sensor. However, the steering state detection sensor may be a steering angle sensor that detects the steering angle of the steering member 2. .

本発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
また、上述の実施形態では、本発明が、電動モータの出力を操舵補助力として出力する電動パワーステアリング装置に適用された例について説明したが、これに限らない。例えば、操舵部材の操舵角に対する転舵輪の転舵角の比を変更可能な伝達比可変機構を備え、伝達比可変機構を駆動するために電動モータの出力を用いる伝達比可変式の車両用操舵装置や、操舵部材と転舵輪との機械的な連結が解除され、転舵輪を電動モータの出力で操向するステア・バイ・ワイヤ式の車両用操舵装置等に、本発明を適用してもよい。 The present invention is not limited to the contents of the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims.
In the above-described embodiment, the example in which the present invention is applied to the electric power steering apparatus that outputs the output of the electric motor as the steering assist force has been described, but the present invention is not limited thereto. For example, a transmission ratio variable mechanism that includes a transmission ratio variable mechanism capable of changing a ratio of a steered wheel turning angle to a steering angle of a steering member, and that uses an output of an electric motor to drive the transmission ratio variable mechanism, is used for vehicle steering. Even if the present invention is applied to a device, a steer-by-wire type vehicle steering device in which the mechanical connection between the steering member and the steered wheel is released and the steered wheel is steered by the output of the electric motor, etc. Good.

また、ＥＣＵ１２のパワー基板７８および制御基板７９の少なくとも一部を樹脂でモールドするようにしてもよい。
また、上述の実施形態では、電動モータ１８として、ブラシレスモータを用いる例について説明したが、これに限らず、ブラシレスモータ以外のモータを、電動モータ１８として用いてもよい。 Further, at least a part of the power board 78 and the control board 79 of the ECU 12 may be molded with resin.
In the above-described embodiment, an example in which a brushless motor is used as the electric motor 18 has been described. However, the invention is not limited thereto, and a motor other than the brushless motor may be used as the electric motor 18.

本発明の一実施形態に係る車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing a schematic structure of an electric power steering device as a vehicle steering device concerning one embodiment of the present invention. 電動パワーステアリング装置の要部の図解的な断面図である。It is an illustration sectional view of the important section of an electric power steering device. 第１のハウジングおよびこれに収容されるＥＣＵの部品の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the 1st housing and the components of ECU accommodated in this. 本発明の別の実施形態に係る車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing a schematic structure of an electric power steering device as a steering device for vehicles concerning another embodiment of the present invention. 本発明の別の実施形態に係る車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing a schematic structure of an electric power steering device as a steering device for vehicles concerning another embodiment of the present invention. 本発明の別の実施形態に係る車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing a schematic structure of an electric power steering device as a steering device for vehicles concerning another embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

１…電動パワーステアリング装置（車両用操舵装置）、４…転舵機構、５…操舵補助機構、６…ステアリングシャフト（操舵軸）、Ｘ１…（操舵軸の）軸方向、Ｃ１…中心軸線、７…中間軸（操舵軸）、１０…トーションバー、１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ…トルクセンサ、１２…ＥＣＵ（制御装置）、１３…ピニオン軸（操舵軸）、１８…電動モータ、１９，１９Ａ…ロータ、２０…ステータ、２１…（制御装置が収容された）収容室、２２…モータ室、２３，２３Ａ…第１のハウジング、２４，２４Ａ…第２のハウジング、２５…モータハウジング、２６，２６Ａ…モータハウジング本体、２７…センサハウジング、Ｈ，Ｈ１…一体のハウジング   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power steering device (steering device for vehicles), 4 ... Steering mechanism, 5 ... Steering assist mechanism, 6 ... Steering shaft (steering shaft), X1 ... (steering shaft) axial direction, C1 ... Center axis, 7 ... intermediate shaft (steering shaft), 10 ... torsion bar, 11, 11A, 11B, 11C ... torque sensor, 12 ... ECU (control device), 13 ... pinion shaft (steering shaft), 18 ... electric motor, 19, 19A ... Rotor, 20 ... Stator, 21 ... Storage chamber (contains control device), 22 ... Motor chamber, 23, 23A ... First housing, 24, 24A ... Second housing, 25 ... Motor housing, 26, 26A ... Motor housing body, 27 ... Sensor housing, H, H1 ... Integral housing

Claims (5)

操舵力を得るための電動モータと、
操舵状態を検出するための操舵状態検出センサと、
操舵状態検出センサからの検出信号に基づいて電動モータの駆動を制御する制御装置とを備え、
上記電動モータは、操舵部材に連動して回転する操舵軸とは同軸に且つ同行回転可能に設けられたロータと、ロータとは対向するステータと、ロータおよびステータが収容されたモータ室を区画するモータハウジングとを含み、
上記モータハウジングを含む一体のハウジングに、制御装置が収容された収容室が形成されており、
上記一体のハウジング内に、操舵状態検出センサが収容されており、
操舵軸の軸方向に関して、操舵状態検出センサの少なくとも一部が、上記収容室およびモータ室の少なくとも一方の一部とは同じ位置に配置されていることを特徴とする車両用操舵装置。 An electric motor to obtain steering force;
A steering state detection sensor for detecting a steering state;
A control device for controlling the drive of the electric motor based on a detection signal from the steering state detection sensor,
The electric motor divides a rotor provided coaxially with a steering shaft that rotates in conjunction with a steering member so as to be able to rotate together, a stator facing the rotor, and a motor chamber in which the rotor and the stator are accommodated. Including a motor housing,
A housing chamber containing the control device is formed in an integral housing including the motor housing,
A steering state detection sensor is housed in the integral housing.
A steering apparatus for a vehicle, characterized in that at least a part of a steering state detection sensor is disposed at the same position as a part of at least one of the storage chamber and the motor chamber with respect to the axial direction of the steering shaft. 請求項１において、上記操舵軸の軸方向に関して、上記収容室はモータ室の上方に配置され、上記操舵状態検出センサは、上記収容室およびモータ室に跨がるように配置されていることを特徴とする車両用操舵装置。   In claim 1, with respect to the axial direction of the steering shaft, the storage chamber is disposed above the motor chamber, and the steering state detection sensor is disposed so as to straddle the storage chamber and the motor chamber. A vehicle steering apparatus. 請求項１において、上記操舵軸の軸方向に関して、上記収容室はモータ室の上方に配置され、上記操舵状態検出センサはモータ室内に配置されていることを特徴とする車両用操舵装置。   2. The vehicle steering apparatus according to claim 1, wherein the storage chamber is disposed above the motor chamber with respect to the axial direction of the steering shaft, and the steering state detection sensor is disposed in the motor chamber. 請求項１において、上記操舵軸の軸方向に関して、上記収容室はモータ室の上方に配置され、上記操舵状態検出センサは、上記収容室内に配置されていることを特徴とする車両用操舵装置。   The vehicle steering apparatus according to claim 1, wherein the storage chamber is disposed above the motor chamber with respect to the axial direction of the steering shaft, and the steering state detection sensor is disposed in the storage chamber. 請求項１において、上記操舵軸の軸方向に関して、上記収容室はモータ室の下方に配置され、上記操舵状態検出センサの少なくとも一部は、モータ室内に配置されていることを特徴とする車両用操舵装置。   2. The vehicle according to claim 1, wherein the housing chamber is disposed below the motor chamber with respect to the axial direction of the steering shaft, and at least a part of the steering state detection sensor is disposed in the motor chamber. Steering device.

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