JP2011213325A - 電動パワーステアリング装置及びその組立方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】制御ユニット19が、電動モータ5のモータ側給電部と近接して配置されたユニット側給電部23cを備え、前記ユニット側給電部23cと前記モータ側給電部との間を給電用ハーネス9によって最短距離で接続した状態で、前記ユニット側給電部23cと前記給電用ハーネス9との接続部9c,9dを、前記制御ユニット19を閉塞するユニットカバー26によって覆う。
【選択図】図4
Description
ここで、電動モータと制御ユニットとの間の電気的接続は、電動モータに形成された接続端子を制御ユニットに形成された端子台にビス止めするようにしている。
また、請求項3に係る電動パワーステアリング装置は、請求項2に係る発明において、前記端子部、前記給電用ハーネス及び前記グロメットが直線上に配置されている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4に係る発明において、前記保護チューブが電磁波シールドチューブで構成されていることを特徴としている。
また、請求項8に係る電動パワーステアリング装置は、請求項1乃至6の何れか1つに係る発明において、前記給電用ハーネスは、前記電動モータのモータ側給電部と前記ユニット側給電部との間をクロス接続されていることを特徴としている。
図1は、本発明に係る電動パワーステアリング装置を運転席側から見た斜視図である。
図中、1はコラム型の電動パワーステアリング装置であり、この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(図示せず)が先端に連結されるステアリングシャフト2を回転自在に内装するステアリングコラム3を有する。この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電動モータ5が配設されている。
ロア取付けブラケット7は、車体側部材に取付けられる取付け板部7aと、この取付け板部7aの下面から左右方向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の下端が、減速ギヤボックス4の車体前方側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。
ステアリングシャフト2は、図2に示すように、上端がステアリングホイールに連結される入力軸2aと、この入力軸2aの下端でトーションバー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。
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2に示すように、ウォーム収納部12とその下側のウォームホイール収納部14の上部側とで車体後方側を向いて形成されている平坦取付け面と、この平坦取付け面及びトルクセンサ収納部16の上面に形成した平坦取付け面に対して直交し、左右方向に長尺方向が延在する矩形状のユニット載置面とで左右方向から見てL字状に形成されている。
また、モータ取付け部17の車体後端面にも、車体後方側を向いて形成されている平坦取付け面と平行でこの平坦取付け面より車体後方側の位置に幅狭のフレーム取付け面(不図示)が形成されている。
放熱プレート21は、制御ユニット装着部20の平坦取付け面に放熱グリースを介して直接固定される。パワー基板22は、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の集積回路22a,22bが実装される。
そして、平板部25aの上方から各ねじ挿通穴25b、脚部25cのねじ挿通穴に挿通した固定ねじ40を、フレーム23に形成した内側カバー固定用のねじ穴41にねじ込むことで、内側カバー25は、パワー基板22及び制御基板24を覆った状態でフレーム23に固定される。
第4保護板部31には、雌型コネクタ45の外周を囲む切欠き31aが形成されている。
先ず、減速ギヤボックス4のハウジング10におけるトルクセンサ収納部16内にトルクセンサ15を配設し、その外部接続端子15c〜15fを、開口部20aを介して上方に突出させる。次いで、ウォームホイール13を取り付けたステアリングシャフト2をトルクセンサ収納部16及びウォームホイール収納部14内に装着した後、ウォーム収納部12にウォーム11をウォームホイール13に螺合させながら装着する。
このようにして電動パワーステアリング装置1の組立てが完了すると、電動モータ5と制御ユニット19の端子台23cとの電気的接続が電動モータ5から導出された給電用ハーネス9の先端に取付けられた圧着端子9c及び9dを端子台23cにねじ止めしたのちに制御ユニット19のユニットカバー26を装着するだけでよく、この電気的接続を行う場合に、電動モータ5の半径方向に突出する部材を必要としないとともに、電気的接続部を覆う専用の保護カバーも必要がないので、電動モータ5から半径方向に突出する高さを給電用ハーネス9の厚み分のみに抑制することができ、電動パワーステアリング装置1のステアリング機構への搭載性を向上させることができる。
上記第1の実施形態によれば、バスバー接続仕様のモータ設計を行う必要がなくなり、既存のモータからの設計変更箇所がハーネス長さ及び接続部(端子)のみの変更で可能となり、従来のモータ生産設備を使用できるので、段取り換えが不要となる。
さらに、従来例のようにバスバー接続では端子台が電動モータの半径方向に突出する構成となり、搭載性に影響を与えるが、本実施形態では給電用ハーネス9の厚み分だけでよく、半径方向の突出部を省略することができるので、電動パワーステアリング装置1や電動モータ5の搭載性を向上させることができる。
この第2の実施形態では、減速ギヤボックス4のハウジング10のサイズが小型化されている。
すなわち、第2の実施形態においては、図6に示すように、ステアリングシャフト2及びステアリングコラム3の直径が短くなり、これに応じて減速ギヤボックス4のハウジングにおけるウォームホイール収納部14及びトルクセンサ収納部16が小型化されているが、電動モータ5及び制御ユニット19については新たに設計せず、前述した第1の実施形態の構成をそのまま適用するようにしている。
この第3の実施形態では、電動パワーステアリング装置1のステアリング機構への搭載の形態によって、電動モータ5の回転方向を正規の回転方向とは逆方向としたい場合に本発明を適用したものである。
すなわち、第3の実施形態では、制御ユニット19の端子台23cの端子支持部23d及び23eから出力される電流方向と、電動モータ5の回転方向とを正規の状態とは逆にする。つまり、正規の状態で端子支持部23dからハーネス9の素線9aに電流を供給して電動モータ5を正転駆動している場合に対して、端子支持部23dから電流を供給している状態で、ハーネス9の素線9bに電流を供給して電動モータ5を逆転駆動する正転させるようにしたものである。
この第3の実施形態によると、制御ユニット19の端子支持部23dから電流が出力されるものとすると、この電流が給電用ハーネス9の素線9bを通って電動モータ5のブラシ部に供給されることになり、前述した第1及び第2の実施形態とは逆方向に電動モータ5が回転駆動されることになり、これに応じてステアリングシャフト2の回転方向も逆回転となる。
因みに、従来例のように電動モータに接続端子としてのバスバーを設け、制御ユニット側にバスバーと接続する端子台を設ける場合には、電動モータを逆方向回転させるには、バスバーを逆にすることは困難なことから制御ユニット側の端子台への配線接続を変更する必要が生じ、設計変更を伴うことになる。
しかしながら、上記第3の実施形態では、電動モータ5から給電用ハーネス9を導出していることからこの給電用ハーネス9の素線9a及び9bをクロス配線するだけで電動モータの逆方向回転を容易に行うことができる。
この第4の実施形態では、制御ユニット19の端子台23cを覆う絶縁性カバーを設けるようにしたものである。
すなわち、第4の実施形態では、図8及び図9に示すように、制御ユニット19の端子台23cの端子支持部23d及び23eを覆う合成樹脂材製の絶縁カバー50を設け、この絶縁カバー50を制御ユニット19のユニットカバー26を装着したときに、ユニットカバー26に形成した挿通孔51を介して取付ねじ52を端子台23cに螺合させて固定するようにしている。
また、上記実施形態においては、電動モータ5、制御ユニット19及び雌型コネクタ45がステアリングコラム3の中心軸と直交する線に沿って一直線に配置されている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ステアリングコラム3の中心軸と交差する線に沿って一直線に配置するようにしてもよい。
また、上記第1〜第4の実施形態においては、制御ユニット19のユニットカバー26を導電性金属で形成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、合成樹脂材等の絶縁材で形成するようにしてもよい。
Claims (10)
- 操舵系に対して操舵補助力を付与する電動モータと、前記操舵系に伝達される操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、前記電動モータへの通電を前記操舵トルクセンサで検出した操舵トルクに応じて制御する制御ユニットとが減速機構を格納するハウジングに一体的に取付けられた電動パワーステアリング装置であって、
前記制御ユニットは、前記電動モータのモータ側給電部と近接して配置されたユニット側給電部を備え、前記ユニット側給電部と前記モータ側給電部との間を給電用ハーネスによって最短距離で接続した状態で、前記ユニット側給電部と前記給電用ハーネスとの接続部を、前記制御ユニットを閉塞するユニットカバーによって覆うことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 前記給電用ハーネスは、一端がグロメットを介して前記電動モータの内部のモータ側給電部に接続され、他端に前記制御ユニットに設けられた端子台に接続される端子部が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。
- 前記端子部、前記給電用ハーネス及び前記グロメットが直線上に配置されていることを特徴とする請求項2に記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記端子台は、前記制御ユニット内に形成され、前記端子部を支持する端子支持部と、この端子支持部に連接して前記給電用ハーネスの素線を案内する素線ガイド溝とを有し、前記素線ガイド溝が前記電動モータのモータ側給電部に向かって形成されていることを特徴とする請求項2乃至3に記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記給電用ハーネスは中間部が保護チューブで覆われてい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。
- 前記保護チューブは電磁波シールドチューブで構成されていることを特徴とする請求項5に記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記給電用ハーネスは、前記電動モータのモータ側給電部と前記ユニット側給電部との間を平行接続し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。
- 前記給電用ハーネスは、前記電動モータのモータ側給電部と前記ユニット側給電部との間をクロス接続し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。
- 前記ユニット側給電部は、前記給電用ハーネスを接続した状態で、その接続部を覆う絶縁カバーを有し、該絶縁カバーを前記ユニットカバーで覆った状態で、前記ユニットカバーの外側から固定具を挿通して当該ユニットカバー及び前記絶縁カバーが前記制御ユニットの固定部に固定されていることを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置。
- 操舵系に対して操舵補助力を付与する電動モータと、前記操舵系に伝達される操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、前記電動モータへの通電を前記操舵トルクセンサで検出した操舵トルクに応じて制御する制御ユニットとがウォーム減速機構を格納するハウジングに一体的に取付けられた電動パワーステアリング装置の組み立て方法であって、
前記ハウジングに、前記操舵系を構成するステアリングシャフト及び前記トルクセンサを装着する工程と、前記ハウジングに前記ウォーム減速機構を構成するウォーム軸を組込む工程とを行った後、前記ハウジングへの制御ユニットの装着と、前記ハウジングへの電動モータの装着とを何れか一方を行った後に他方を行う工程と、続いて前記電動モータの給電用ハーネスを前記制御ユニットに最短距離で接続する工程と、さらに制御ユニットにユニットカバーを装着する工程とを備えていることを特徴とする電動パワーステアリング装置の組立方法。
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