JP2011157037A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ハウジング51の外周に形成した取付け部51aに、円筒形状の電動モータ14と、この電動モータのモータ軸線M1に対して平行、且つ電動モータの外周にユニットケース53の外面を近接させた箱形状の制御ユニット52とを装着し、電動モータの外周及びユニットケースの外面の間に画成された空間に位置するように、パワーハーネス及びセンサハーネスの外部コネクタハウジングが接続する制御ユニットのユニットコネクタハウジング55を設けた。
【選択図】図3
Description
この電動パワーステアリング装置は、制御ユニットに設けたコネクタハウジングに、電動モータ給電用のパワーハーネスの外部コネクタハウジング、車両の走行状態を検知するセンサの信号を取り入れる外部コネクタハウジング等が接続されている。
このようにケース側面からコネクタハウジングが突出している制御ユニットを車両に搭載すると、制御ユニットのコネクタハウジングが、車両補強部材(リンフォース)やエアコンのダクト等の車両側部品との干渉のおそれがあるとともに、衝突時の接触回避のために車両側部品との間の十分な隙間を確保することができず、車両搭載性が悪くなるという問題があった。
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、ユニットケースからのコネクタハウジングの突出を最小限にすることで車両搭載性を向上し、製作コストの低減化を図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。
また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の電動パワーステアリング装置において、前記ユニットコネクタハウジングは、前記パワーハーネスの外部コネクタハウジングが接続する第1コネクタハウジングと、前記センサハーネスの外部コネクタハウジングが接続する第2コネクタハウジングとが、前記モータ軸方向に沿って設けられている。
この発明によると、モータの外周及びユニットケースの外面の間に画成された空間に、ユニットコネクタハウジングをコンパクトに設けることができる。
この発明によると、制御ユニットを、ハウジングの取付け部に簡単に取り付けることができる。
この発明によると、電動モータを、制御ユニットと平行に並設しながらハウジングの取付け部に簡単に取り付けることができる。また、制御ユニット及び電動モータを組み立てた状態で輸送を行なう場合には、ユニットコネクタハウジングを空間に配置したモータの外周及びユニットケースの外面がユニットコネクタハウジングを衝撃から保護する保護部材として機能する。
また、請求項6記載の発明は、請求項3又は4項に記載の電動パワーステアリング装置において、前記制御ユニットの前記ユニットケース、前記ユニットコネクタハウジング及び前記ユニットフランジは、合成樹脂材による一体成形体である。
これら請求項5、6の発明によると、制御ユニットの製作費の低減化を図ることができる。
この発明によると、電動モータ及び減速ギヤボックスの組立を容易に行なうことができる。
この発明によると、減速ギヤハウジングに制御ユニット及び電動モータを装着して車両に搭載した後に、制御ユニットのユニットコネクタハウジングにパワーハーネスの外部コネクタハウジング、センサハーネスの外部コネクタハウジングを接続する際には、電動パワーステアリング装置の車両前方位置の作業スペースが広い位置で、ユニットコネクタハウジング及び外部コネクタハウジングの接続作業を行なうことができるので、外部コネクタハウジングの接続作業の効率を向上させることができる。
また、車両搭載性が良好な制御ユニットを備えたことで、車種毎に異なる形状の制御ユニットを製作する必要がなくなり、製作コストの低減化を図ることができる。
図1は、本発明に係る電動パワーステアリング装置を備えた車両の要部を示すものであり、図1の電動パワーステアリング装置1は、運転者が操舵するステアリング機構2を備えている。
このステアリング機構2は、ステアリングホイール3に運転者から作用される操舵力が伝達される入力軸4aと出力軸4bとを有するステアリングシャフト4を有し、このステアリングシャフト4は、入力軸4aの一端がステアリングホイール3に連結され、他端は操舵トルク検出手段としての操舵トルクセンサ5を介して出力軸4bの一端に連結されている。
このブラシレスモータ14は、制御ユニット52によって駆動制御される。制御ユニット52は、コントローラ42及びモータ駆動回路を備えている。
ブラシレスモータ14は3相モータであり、一端が開口され、他端が閉鎖された略円筒形状に形成されたモータケース15と、モータケース15の内壁15aに取付けられた略円環状のステータ17と、このステータ17の内周側に配置されたロータ18と、ロータ18の回転角度を検出するレゾルバ20と、モータケース15の一端開口縁部に固定されて一端開口を閉塞し、後述するレゾルバ20のレゾルバステータ20sを保持するレゾルバホルダ22とを備えている。
レゾルバホルダ22は、薄板を絞り加工で形成したものであり、内径側にフロントベアリング21aを内嵌するベアリング嵌合孔23が設けられている。フロントベアリング21aは、シャフト19の軸方向他端側を回転自在に支持する。なお、レゾルバホルダ22は、ADC12等のアルミダイキャスト、あるいは強度が確保できれば合成樹脂材で形成すれば、軽量化を図ることができる。
ステータコア27は、一体、分割、焼結コアのいずれかで構成されている。3n(nは整数)個のステータコア27は、継鉄部(バックヨーク)毎を圧入し、溶接等で一体化する。なお、一体しないコアをモータケース15に圧入してもよい。
レゾルバ20は、前述したレゾルバロータ20rと、このレゾルバロータ20rの外周を囲む円環形状のレゾルバステータ20sとで構成され、レゾルバステータ20sは、レゾルバホルダ22に、圧入、カシメ、接着等で固定されている。
ステータ17の各相のコイル29の終端に固定された端子台30には、それぞれバスバー端子部33が溶接等で接続されており、これらバスバー端子部33は、モータケース15の周壁を通過して径方向外方に突出している。
制御ユニット52は、図3に示すように、箱型のユニットケース53と、ユニットフランジ54と、コネクタハウジング55とで構成され、ユニットケース53は、前述したコントローラ42及びモータ駆動回路43を内部に収納しているケース本体53aと、ケース本体53aの開口部を閉塞するカバー53bとを備えている。
ユニットケース53のケース本体53a、ユニットフランジ54及びコネクタハウジング55は、合成樹脂材による一体成形により形成されている。
ユニットフランジ54は、ケース本体53aの底部(開口部に対して厚さ方向の逆側の部位)の一端から突出して形成され、図5に示すように、ケース本体53aの底部から連続するフランジ基部56と、フランジ基部56からブラシレスモータ14のモータケース15の外周形状と略同形状で略C字形状に張り出している一対のフランジ腕部57a,57bとを備えている。
ユニットフランジ54のフランジ基部56には、レゾルバ20で検出した角度検出信号をモータ駆動回路43に出力するためのセンサハーネスが接続するレゾルバコネクタハウジング63と、モータ駆動回路43から引き出されたバスバー接続部64が形成されている。
図3に示すように、減速ギヤハウジング51の上部にはシャフト挿通穴(不図示)が形成されており、このシャフト挿通穴の周囲に取付け面51aが形成されている。
減速ギヤハウジング51の取付け面51aに、制御ユニット52のユニットフランジ54を載せ、ユニットフランジ54の一対のフランジ腕部57a,57bのネジ挿通穴60に通過させた締結ネジ59を、取付け面51aに形成したネジ穴51a1に締結する。これにより、制御ユニット52のユニットケース53及びコネクタハウジング55は、減速ギヤハウジング51の上部に車両上下方向に延在して配置される。
これにより、ブラシレスモータ14は、図2及び図3に示すように、減速ギヤハウジング51の上部に、ステアリングシャフト4の軸線に直交する車両上下方向にモータ軸線M1を向けた状態で装着され、制御ユニット52は、モータ軸線M1に対して平行、且つ、モータケース15の外周(モータケース15)に近接した状態で減速ギヤハウジング51の上部に装着される。
そして、第1コネクタハウジング61には、パワーハーネスの外部コネクタハウジングが車両前方から接続され、第2コネクタハウジング62にも、センサハーネスの外部コネクタハウジングが車両前方から接続される。
今、車両が停車しているものとすると、この状態で、ステアリングホイール3を右切り(又は左切り)する所謂据え切り状態とすると、このときのステアリングホイール3に付加される操舵トルクが操舵トルクセンサ5で検出され、検出された操舵トルクがコントローラ42に入力されると共に、車速センサ41で検出した零の車速検出値がコントローラ42に入力される。
この状態から車両を走行させると車速検出値の増加に応じて同一操舵トルクであっても算出される操舵補助指令値が小さい値となり、これに応じてブラシレスモータ14が回転駆動されるので、このブラシレスモータ14で発生する操舵補助力が据え切り時より小さくなり、車速に応じた最適な操舵補助力を発生する。
本実施形態は、制御ユニット52のコネクタハウジング55が、ブラシレスモータ14の外周とこの外周に近接するユニットケース53の底部とで画成されるモータ軸線M1に沿った空間を埋め込むように設けられているので、制御ユニットの制御コネクタハウジングが電動モータの軸方向の端部近くに、制御ユニットのケース側面から突出した状態で設けられている従来の装置と比較して、コネクタハウジング55がユニットケース53から外部へ突出する領域が小さくなり、車両補強部材(リンフォース)やエアコンのダクト等の車両側部品と干渉するおそれがなく、しかも、衝突時の接触回避のために車両側部品との間に十分な隙間を確保することも不要となるので、車両搭載性を良好とすることができる。
また、ユニットケース53のケース本体53a、ユニットフランジ54及びコネクタハウジング55は、合成樹脂材による一体成形により形成されているので、制御ユニット52の製作費の低減化を図ることができる。
他方のフランジ腕部57b側に近接するケース本体53aの一端側の底部から他端側まで張り出して形成しても、上記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
また、上記実施形態の制御ユニット52は、図5に示すように、フランジ基部56から略C字形状に張り出した一対のフランジ腕部57a,57bを有するユニットフランジ54を備えているが、図8に示すように、ブラシレスモータ14のモータケース15の外径よりやや大径の内径を有する環状形状のユニットフランジ66を備えていてもよい。
また、上記実施形態では、ロータ18の回転角を検出する回転角検出器としてレゾルバ20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、ホール素子などの磁気検出素子や、ロータリエンコーダ等の任意の回転角検出器を適用することができる。
また、上記実施形態ではブラシレスモータ14を使用したが、これに限定されるものではなく、インダクションモータ、スイッチトリラクタンスモータ(SRモータ)等の電動モータを適用してもよい。
Claims (8)
- ステアリング操作を補助する操舵補助力が発生する電動モータと、当該電動モータを駆動制御する制御ユニットとをハウジングの外周に装着した電動パワーステアリング装置において、
前記ハウジングの外周に形成した取付け部に、円筒形状の電動モータと、当該電動モータのモータ軸線に対して平行、且つ前記電動モータの外周にユニットケースの外面を近接させた箱形状の前記制御ユニットとを装着し、
前記電動モータの前記外周及び前記ユニットケースの前記外面の間に画成された空間に位置するように、パワーハーネス及びセンサハーネスの外部コネクタハウジングが接続する前記制御ユニットのユニットコネクタハウジングを設けたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 前記ユニットコネクタハウジングは、前記パワーハーネスの外部コネクタハウジングが接続する第1コネクタハウジングと、前記センサハーネスの外部コネクタハウジングが接続する第2コネクタハウジングとが、前記モータ軸方向に沿って設けられていることを特徴とする請求項1記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記制御ユニットは、前記ユニットケースの前記外面に直交して延在するユニットフランジを設けており、当該ユニットフランジは、前記ハウジングの前記取付け部に第1締結部材を介して固定されていることを特徴とする請求項1又は2記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記電動モータは、前記モータ軸線が前記ユニットケースに対して平行とされながら前記ユニットフランジに第2締結部材を介して固定されていることを特徴とする請求項3記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記制御ユニットの前記ユニットケース及び前記ユニットコネクタハウジングは、合成樹脂材による一体成形体である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。
- 前記制御ユニットの前記ユニットケース、前記ユニットコネクタハウジング及び前記ユニットフランジは、合成樹脂材による一体成形体であることを特徴とする請求項3又は4項に記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記ハウジングは、前記電動モータで発生した操舵補助力をステアリング系に伝達するウォーム減速機構を内蔵した減速ギヤボックスであ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。
- 前記ユニットコネクタハウジングの接続口は、車両前方を向いて形成されていることを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置。
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