JP5472316B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
本発明は、入力軸及び出力軸の間の捩れにより操舵トルクを検出するトルクセンサと、トルクセンサの検出値を制御情報として電動モータを駆動制御する制御ユニットとを備えた電動パワーステアリング装置に関する。
電動パワーステアリング装置として、減速ギヤボックスに制御ユニットを装着し、トルクセンサで検出した操舵トルクの情報に基づいて制御ユニットが電動モータを駆動制御し、電動モータで発生した操舵補助力をステアリング系にウォーム減速機構を介して伝達する機電一体型の電動パワーステアリング装置が知られている。
例えば特許文献1の機電一体型の電動パワーステアリング装置は、減速ギヤボックスの外周にユニット取付け面を形成し、このユニット取付け面に、制御基板を組込んだ制御ユニットを装着し、減速ギヤボックスに内装したトルクセンサに接続されている複数のセンサ端子をユニット取付け面から突出させている。そして、ユニット取付け面から突出した複数のセンサ端子を、ユニット取付け面に装着した制御ユニットの制御基板に設けた複数のスルーホールに挿通し、両者を直接半田付けすることで電気的に接続する構造としている。
しかしながら、トルクセンサのセンサ端子と制御ユニットの制御基板とを直接半田付けで接続する構造は、半田の飛散による制御ユニットの短絡や構成部品への熱影響、制御ユニットの保護として飛散防止カバーを設ける必要があり、制御ユニットの部品点数が増大することで組み込みに多くの手間と時間が必要となる。
また、制御基板は信号、GNDライン等でパターンの太さや長さが異なり、センサ端子と制御基板を接続する半田の熱容量が不均一となりやすく、半田溶着の信頼性を確保するために工程管理が複雑となるおそれがある。
また、制御基板は信号、GNDライン等でパターンの太さや長さが異なり、センサ端子と制御基板を接続する半田の熱容量が不均一となりやすく、半田溶着の信頼性を確保するために工程管理が複雑となるおそれがある。
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、制御ユニットの構成部品への半田の飛散による不具合を防止して制御ユニットを容易に組み込むことができ、トルクセンサのセンサ端子及び制御ユニットの制御基板の半田付けによる接続構造の信頼性を高め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、本発明の一の実施態様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と、この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、この電動モータを駆動制御する制御回路を実装した制御基板を含む制御ユニットと、前記減速ギヤボックスに内装されたトルクセンサに接続され、前記減速ギヤボックスの外周から突出した複数のセンサ端子と、前記制御基板に設けた複数のスルーホールと、前記複数のセンサ端子と複数のスルーホールとを電気的に接続する複数の接続端子と、を備え前記制御ユニットは、前記制御基板を保持する合成樹脂製フレームを備え、この合成樹脂製フレームは、一端部が前記スルーホールに接続した前記複数の接続端子の一部をインサートモールドし、該複数の接続端子の他端部を前記合成樹脂製フレームの外部に突出させているとともに、前記複数のセンサ端子の開放端部に対向する位置にガイド穴を設けたセンサ端子保持部を有し、前記制御ユニットは、前記ガイド穴に前記複数のセンサ端子の開放端部を挿通しながら前記減速ギヤボックスに装着され、対応する前記複数の接続端子の他端部及び前記複数のセンサ端子の開放端部を夫々半田付けにより接続してなり、前記接続端子の他端部は、貫通穴を設けた板状のランドを有する形状とし、前記センサ端子保持部の前記ガイド穴を通過した前記センサ端子の前記開放端部が前記貫通穴を貫通した状態で、前記開放端部及び前記ランドが半田付けで接続されることを特徴とする。
この一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置によると、合成樹脂製フレームの外側で接続端子の他端部とセンサ端子の開放端部を半田付けで接続すればよく、合成樹脂製フレーム内に収容した制御基板等の構成部品に対する半田の飛散による熱影響を与えないので、制御ユニットを容易に組み込むことができる。また、制御基板から離間した位置において半田付けを行なうことで、トルクセンサから得られるセンサ信号の信頼性を確保することができる。
また、本発明の一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置は、複数のセンサ端子の開放端部は車両後方に向けて延在しており、制御ユニットは、車両前方に移動しながら減速ギヤボックスに装着される。
また、本発明の一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置は、制御基板に設けたスルーホールと、センサ端子保持部に設けたガイド穴は、制御ユニットが減速ギヤボックスに装着される方向に設けられている。
また、本発明の一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置は、制御基板に設けたスルーホールと、センサ端子保持部に設けたガイド穴は、制御ユニットが減速ギヤボックスに装着される方向に設けられている。
これらの一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置によると、制御ユニットを減速ギヤボックスに容易に装着することができる。
また、本発明の一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置は、接続端子の他端部は、貫通穴を設けた板形状のランドを有する形状とし、センサ端子保持部のガイド穴を通過した前記センサ端子の開放端部が貫通穴を貫通した状態で、開放端部及びランドが半田付けで接続される。
また、本発明の一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置は、接続端子の他端部は、貫通穴を設けた板形状のランドを有する形状とし、センサ端子保持部のガイド穴を通過した前記センサ端子の開放端部が貫通穴を貫通した状態で、開放端部及びランドが半田付けで接続される。
この一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置によると、接続端子の他端部とセンサ端子の開放端部の半田付け作業を容易に行なうことができる。
また、本発明の一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置は、接続端子の他端部は、対向しているセンタ端子保持部との間に一定の隙間を設けている。
この一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置によると、接続端子の他端部とセンタ端子保持部との間に一定の隙間を設けていることから、センサ端子の開放端部との半田付けの際に、接続端子の他端部の熱がセンサ端子保持部側に逃げず、効率的に半田付けを行なうことができる。
また、本発明の一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置は、接続端子の他端部は、対向しているセンタ端子保持部との間に一定の隙間を設けている。
この一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置によると、接続端子の他端部とセンタ端子保持部との間に一定の隙間を設けていることから、センサ端子の開放端部との半田付けの際に、接続端子の他端部の熱がセンサ端子保持部側に逃げず、効率的に半田付けを行なうことができる。
また、本発明の一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置は、前述した隙間を設けた状態で接続端子の他端部の変形を防止する変形防止部材を備えている。
また、本発明の一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置は、変形防止部材が、接続端子の他端部の側面部に設けた脚部であり、当該脚部が、センサ端子保持部の壁に当接することで接続端子の他端部の変形が防止される。
また、本発明の一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置は、変形防止部材が、接続端子の他端部の側面部に設けた脚部であり、当該脚部が、センサ端子保持部の壁に当接することで接続端子の他端部の変形が防止される。
これら一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置によると、接続端子の他端部が、変形防止部材により変形が防止されていることから、機械による自動化した接続端子の他端部及びセンサ端子の接続作業を行なうことができる。
さらに、本発明の一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置は、センタ端子保持部は、接続している各対の接続端子の他端部及びセンサ端子の前記開放端部の間を仕切る仕切り壁を設けている。
この一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置によると、隣接する接続端子及びセンサ端子への半田の飛散を防止することができる。
さらに、本発明の一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置は、センタ端子保持部は、接続している各対の接続端子の他端部及びセンサ端子の前記開放端部の間を仕切る仕切り壁を設けている。
この一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置によると、隣接する接続端子及びセンサ端子への半田の飛散を防止することができる。
本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、制御基板を内蔵した制御ユニットの合成樹脂製フレームの外側で接続端子の他端部とセンサ端子を半田付けで接続すればよく、ユニット基板への半田の飛散による不具合を防止することができ、トルクセンサのセンサ端子及び制御ユニットの制御基板の半田付けによる接続構造の信頼性を高めることができる。また、減速比の異なるギヤボックスにも制御ユニットを取付けすることができるので、制御ユニットの汎用性が高まる。
以下、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施形態という。)を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明に係る第1実施形態の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り、図2は、電動パワーステアリング装置の要部を示す縦断面図である。
図1の符号1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(図示せず)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ブラシモータで構成される電動モータ5と制御ユニット19が配設されている。
図1は、本発明に係る第1実施形態の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り、図2は、電動パワーステアリング装置の要部を示す縦断面図である。
図1の符号1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(図示せず)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ブラシモータで構成される電動モータ5と制御ユニット19が配設されている。
ステアリングシャフト2には、ユニバーサルジョイント60を介してロアシャフト61の一端が連結され、このロアシャフト61の他端にはユニバーサルジョイント62を介してピニオンシャフト(不図示)が連結されている。
ステアリングコラム3及び減速ギヤボックス4は、アッパ取付けブラケット6及びロア取付けブラケット7によって車体側に取付けられている。
ステアリングコラム3及び減速ギヤボックス4は、アッパ取付けブラケット6及びロア取付けブラケット7によって車体側に取付けられている。
ロア取付けブラケット7は、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の車両前方側に一体形成された支持部(不図示)に枢軸7cを介して回動自在に連結されている。また、取付け板部7aにはスリット7dが形成されており、このスリット7dに離脱用カプセル7eが嵌め込まれている。この離脱用カプセル7eにはボルト貫通孔7fが形成されており、離脱用カプセル7eの下方からボルト貫通孔7fに貫通した固定ボルト(図示せず)を車体側部材(図示せず)にねじ込むことで、取付け板部7aが車体側部材に取付けられている。
アッパ取付けブラケット6は、一対の取付け板部6aと、これら一対の取付け板部6aを結合する結合板6a1と、一対の取付け板部6aの下端に固定されて左右(車幅)方向に離間している1対の支持板部6bと、これら一対の支持板部6bに形成されたステアリングコラム3を支持するチルト機構6cとを備えている。そして、チルト機構6cのチルトレバー6gを回動させ、ステアリングコラム3の支持状態を解除することにより、ステアリングコラム3をロア取付けブラケット7の枢軸7cを中心として上下にチルト位置調整可能にしている。また、一対の取付け板部6aにはスリット6dが形成されており、このスリット6dに離脱用カプセル6eが嵌め込まれている。この離脱用カプセル6eにはボルト貫通孔6fが形成されており、離脱用カプセル6eの下方からボルト貫通孔6fに貫通した固定ボルト(図示せず)を車体側部材(図示せず)にねじ込むことで、取付け板部6aが車体側部材に取付けられている。
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(図示せず)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。
減速ギヤボックス4は、高熱伝導性を有する材料例えばアルミニウム、アルミニウム合金、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。
減速ギヤボックス4は、高熱伝導性を有する材料例えばアルミニウム、アルミニウム合金、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、図2に示すように、電動モータ5の出力軸(不図示)に連接されたウォーム減速機のウォーム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の車両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、図3にも示すように、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を取付けるモータ取付け部17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。
トルクセンサ15は、図2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、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,15bの巻き始め、及び巻き終わりに、図3に示すように、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センサ端子15c〜15fが接続されている。センサ端子15c〜15fは、長手方向中央部でL字状に折り曲げられ、ステアリングコラム3の中心軸と平行に車両後方に向けて延在している。
減速ギヤボックス4の制御ユニット装着部20に装着される制御ユニット19は、図3及び図4に示すように、合成樹脂製のフレーム24と、制御基板25と、インナーカバー26と、アウターカバー27と、パワー基板(不図示)と、4本の接続端子28a〜28dとを備えている。
パワー基板は、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ディスクリート部品(不図示)が実装されている。
パワー基板は、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ディスクリート部品(不図示)が実装されている。
制御基板25には、4本の接続端子28a〜28dの一端部がそれぞれ挿通するスルーホール25a〜25dが穿設されており、接続端子28a〜28dの一端部及びスルーホール25a〜25dは半田付けで接続されている。そして、制御基板25は、トルクセンサ15のセンサ端子15c〜15fと接続端子28a〜28dを介して接続し、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)やその周辺機器等のディスクリート部品が実装される。
フレーム24は、パワー基板及び制御基板25を囲繞する箱形状の合成樹脂製部材であり、図3の左端に電動モータ5の接続端子に接続する端子台24cが設けられ、右端に雌型コネクタ45が設けられている。雌型コネクタ45は、電源コネクタ45aと、車体の各部の制御機器とのデータの授受を行うCANなどのネットワークに接続する信号コネクタ45bとを備えている。
インナーカバー26は、合成樹脂製カバーである。
アウターカバー27は、インナーカバー26を覆い、センサ端子15c〜15fと接続端子28a〜28dとの接続位置を囲っている、電磁波の遮断、内装部品の保護を行なう金属製カバーである。
ここで、図4に示すように、フレーム24の外側には、車両後方に向けて延在したセンサ端子15c〜15fをそれぞれ挿通保持するセンサ端子保持部29が一体に形成されている。
センサ端子保持部29は、センサ端子15c〜15fを挿入する側の入側開口部30aを出側開口部30bより大きな開口部としたテーパ形状の4箇所の挿通穴30が形成されている。
アウターカバー27は、インナーカバー26を覆い、センサ端子15c〜15fと接続端子28a〜28dとの接続位置を囲っている、電磁波の遮断、内装部品の保護を行なう金属製カバーである。
ここで、図4に示すように、フレーム24の外側には、車両後方に向けて延在したセンサ端子15c〜15fをそれぞれ挿通保持するセンサ端子保持部29が一体に形成されている。
センサ端子保持部29は、センサ端子15c〜15fを挿入する側の入側開口部30aを出側開口部30bより大きな開口部としたテーパ形状の4箇所の挿通穴30が形成されている。
4本の接続端子28a〜28dは、一端部が制御基板25のスルーホール25a〜25dと半田付けされ、他端部が、センサ端子保持部29の出側開口部30b側に向けて延在するように折曲されているとともに、それら接続端子28a〜28dの一部が接続端子保持部24aにインサートモールドされた部材である。そして、接続端子28a〜28dの他端部は、センサ端子保持部29の4箇所の挿通穴30の出側開口部30bに対向する位置まで延在し、4箇所の挿通穴30から車両後方に向けて突出したセンサ端子15c〜15fの先端は接続端子28a〜28dの他端と半田付けされている。
接続端子28a〜28dの他端は、図5に示すように、センサ端子保持部29の挿通穴30に対向する貫通穴31を中央部に形成した円板形状のランド32a〜32dと、各ランド32a〜32dの外周からセンサ端子保持部29の壁29aに向けて延在している脚部33a〜33dとを備えた形状とされている。
図6に示すように、接続端子28cの先端に形成したランド32cは、このランド32cの外周に形成した脚部33cが、挿通穴が開口しているセンサ端子保持部29の壁29aに当接することで、壁29aとの間に一定の隙間tを設けた状態で配置される。そして、挿通穴30から車両後方に向けて突出したセンサ端子15eがランド32cの貫通穴31を貫通した状態で、センサ端子15eとランド32cとが半田付けされる。なお、図示しないが、他の接続端子28a、28b,28dの先端に形成したランド32a、32b,32dも、外周に形成した脚部33a、33b,33dが、挿通穴30が開口している壁に当接することで、壁との間に一定の隙間tを設けた状態で配置され、挿通穴30から車両後方に向けて突出したセンサ端子15c、15d,15fがランド32a、32b,32dの貫通穴31を貫通した状態とし、それらが半田付けされる。
また、センサ端子保持部29の挿通穴30を形成した壁には、接続端子28a〜28dのランド32a〜32dの間を仕切る仕切り壁34a〜34cが突出して形成されている。
ここで、本発明の合成樹脂製フレームがフレーム24に対応し、本発明の変形防止部材が脚部33a〜33dに対応し、本発明のガイド穴が挿通穴30に対応している。
ここで、本発明の合成樹脂製フレームがフレーム24に対応し、本発明の変形防止部材が脚部33a〜33dに対応し、本発明のガイド穴が挿通穴30に対応している。
次に、上記実施形態の動作を説明する。
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パワー基板及び制御基板25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。
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パワー基板及び制御基板25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2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。
次に、本実施形態に係る機電一体型の電動パワーステアリング装置1の作用効果について説明する。
本実施形態において、トルクセンサ15のセンサ端子15c〜15fと制御ユニット19のスルーホール25a〜25dとを接続する際には、フレーム24の外側で接続端子28a〜28dのランド32a〜32dとセンサ端子15c〜15fを半田付けで接続すればよく、フレーム24内に収容した制御基板25、パワー基板等の構成部品に対する半田の飛散の防止及び半田付けによる熱影響を与えないので、制御ユニット19を容易に組み込みながらも、半田の飛散による短絡を防止することができる。
本実施形態において、トルクセンサ15のセンサ端子15c〜15fと制御ユニット19のスルーホール25a〜25dとを接続する際には、フレーム24の外側で接続端子28a〜28dのランド32a〜32dとセンサ端子15c〜15fを半田付けで接続すればよく、フレーム24内に収容した制御基板25、パワー基板等の構成部品に対する半田の飛散の防止及び半田付けによる熱影響を与えないので、制御ユニット19を容易に組み込みながらも、半田の飛散による短絡を防止することができる。
また、接続した各組みランド32a〜32dとセンサ端子15c〜15fの間には、仕切り壁34a〜34cを設けているので、隣接するランド及びセンサ端子の接続部への半田の飛散も防止することができる。
また、制御基板25から離間した接続端子28a〜28dのランド32a〜32dとセンサ端子15c〜15fとの半田付けの接続とすることで、半田付けによる熱影響を防止することができるので、トルクセンサ15から得られるセンサ信号の信頼性を確保することができる。
また、制御基板25から離間した接続端子28a〜28dのランド32a〜32dとセンサ端子15c〜15fとの半田付けの接続とすることで、半田付けによる熱影響を防止することができるので、トルクセンサ15から得られるセンサ信号の信頼性を確保することができる。
また、挿通穴30から車両後方に向けて突出したセンサ端子15e〜15fを、センサ端子保持部29のテーパ状の挿通穴30に挿通すると、センサ端子15e〜15fの先端部が、接続端子28a〜28dのランド32a〜32dの貫通穴31を通過し易くなるので、制御ユニット19を減速ギヤボックス4の制御ユニット装着部20にスムーズに装着することができ、ランド32a〜32dとセンサ端子15c〜15fの半田付け作業を容易に行なうことができる。
また、接続端子28a〜28dのランド32a〜32dは、センサ端子保持部29の挿通穴30が開口している壁との間に一定の隙間tを設けているので、センサ端子15c〜15fとの半田付けの際にランド32a〜32dの熱がセンサ端子保持部29側に逃げず、効率的に半田付けを行なうことができる。
また、ランド32a〜32dの横側に一体に設けた脚部33a〜33dがセンサ端子保持部29の壁に当接しているので、半田付け作業でランド32a〜32dを過剰に押し付けて接続端子28a〜28dが変形しようとても、脚部33a〜33dが突張るので、接続端子28a〜28dの変形は脚部33a〜33dを設けていない方向に僅かに変形する。したがって、接続端子28a〜28dの弾性変形範囲に収めることができる。そして、脚部33a〜33dがランド32a〜32dの基準位置を設定しているので、機械による自動化した接続端子28a〜28d及びセンサ端子15c〜15fの接続作業を行なうことができる。
ここで、図7に示すものは、本発明に係る他の実施形態の制御ユニット19を示すものである。なお、図4で示した構成と同一構成部分には、同一符号を付して説明は省略する。
本実施形態の制御ユニット19は、センサ端子15c〜15fを挿通保持するセンサ端子保持部29と、接続端子28a〜28dを保持する接続端子保持部24aとを一体化したカートリッジ35が、フレーム24に着脱自在に配置されている。
本実施形態の制御ユニット19は、センサ端子15c〜15fを挿通保持するセンサ端子保持部29と、接続端子28a〜28dを保持する接続端子保持部24aとを一体化したカートリッジ35が、フレーム24に着脱自在に配置されている。
電動パワーステアリング装置は、ギヤ比変化、トルクセンサ15の外径寸法の変化等により、減速ギヤボックス4の制御ユニット装着部20の位置や、センサ端子15c〜15fのL字状に折り曲げられた位置までの高さが異なる仕様となる。
本実施形態のように、フレーム24にカートリッジ35が着脱自在に配置される構造とすると、前述した仕様に合わせたセンサ端子15c〜15fを保持することが可能なセンサ端子保持部29と、前記センサ端子15c〜15fに対応可能な接続端子28a〜28dを保持する接続端子保持部24aとを備えたカートリッジ35に変更することができるので、電動パワーステアリング装置1の汎用性を向上させることができる。
また、接続端子28a〜28dの各々を、制御基板25のスルーホール25a〜25dに半田付けされる分割部分と、カートリッジ35の接続端子保持部24aにインサートモールドされてセンサ端子保持部29の出側開口部30b側に向けて延在する分割部分とからなる2分割構造として、フレーム24に対するカートリッジ35の着脱性をさらに向上させてもよい。
さらに、各ランド32a〜32dに対して複数の脚部設けると、接続端子28a〜28dの変形を防止することができる
さらに、各ランド32a〜32dに対して複数の脚部設けると、接続端子28a〜28dの変形を防止することができる
なお、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、モータケース内にロータが内蔵されている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、接続端子5c,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23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。
また、上記実施形態においては、本発明を右ハンドル車に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、左ハンドル車に適用する場合には、減速ギヤボックス4、電動モータ5及び制御ユニット19の配置をステアリングコラム3の中心軸を通る垂直面を挟んで面対称の右側に配置すればよい。
以上のように、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、制御基板への半田の飛散による不具合を防止して制御ユニットを容易に組み込むことができ、トルクセンサのセンサ端子及び制御ユニットの制御基板の半田付けによる接続構造の信頼性を高めるのに有用である。
1…電動パワーステアリング装置、2…ステアリングシャフト、2a…入力軸、2b…トーションバー、2c…出力軸、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、6…アッパ取付けブラケット、7…ロア取付けブラケット、11…ウォーム、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、15a,15b…検出コイル、15c〜15f…センサ端子、16…トルクセンサ収納部、17…モータ取付け部、19…制御ユニット、20…制御ユニット装着部、24…フレーム、24a…接続端子保持部、24c…端子台、25…制御基板、25a〜25d…スルーホール、26…インナーカバー、27…アウターカバー、28a〜28d…接続端子、29…センサ端子保持部、29a…壁、30…挿通穴、30a…入側開口部、30b…出側開口部、31…貫通穴、32a〜32d…ランド、33a〜33d…脚部、34a〜34c…仕切り壁、35…カートリッジ、45…雌型コネクタ、45a…電源コネクタ、45b…信号コネクタ、60…ユニバーサルジョイント、61…ロアシャフト、62…ユニバーサルジョイント、t…隙間
Claims (7)
- 操舵トルクが伝達されるステアリングシャフトと、
この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、
この電動モータを駆動制御する制御回路を実装した制御基板を含む制御ユニットと、
前記減速ギヤボックスに内装されたトルクセンサに接続され、前記減速ギヤボックスの外周から突出した複数のセンサ端子と、
前記制御基板に設けた複数のスルーホールと、
前記複数のセンサ端子と複数のスルーホールとを電気的に接続する複数の接続端子と、を備え
前記制御ユニットは、前記制御基板を保持する合成樹脂製フレームを備え、
この合成樹脂製フレームは、一端部が前記スルーホールに接続した前記複数の接続端子の一部をインサートモールドし、該複数の接続端子の他端部を前記合成樹脂製フレームの外部に突出させているとともに、前記複数のセンサ端子の開放端部に対向する位置にガイド穴を設けたセンサ端子保持部を有し、
前記制御ユニットは、前記ガイド穴に前記複数のセンサ端子の開放端部を挿通しながら前記減速ギヤボックスに装着され、対応する前記複数の接続端子の他端部及び前記複数のセンサ端子の開放端部を夫々半田付けにより接続してなり、
前記接続端子の他端部は、貫通穴を設けた板状のランドを有する形状とし、前記センサ端子保持部の前記ガイド穴を通過した前記センサ端子の前記開放端部が前記貫通穴を貫通した状態で、前記開放端部及び前記ランドが半田付けで接続されることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 前記複数のセンサ端子の開放端部は車両後方に向けて延在しており、前記制御ユニットは、車両前方に移動しながら前記減速ギヤボックスに装着され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。
- 前記制御基板に設けた前記スルーホールと、前記センサ端子保持部に設けた前記ガイド穴は、前記制御ユニットが前記減速ギヤボックスに装着される方向に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。
- 前記接続端子の他端部は、対向している前記センサ端子保持部との間に一定の隙間を設け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。
- 前記隙間を設けた状態で前記接続端子の他端部の変形を防止する変形防止部材を備えていることを特徴とする請求項4記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記変形防止部材は、前記接続端子の他端部の側面部に設けた脚部であり、当該脚部が、センサ端子保持部の壁に当接することで前記接続端子の他端部の変形が防止されることを特徴とする請求項5記載の電動パワーステリング装置。
- 前記センサ端子保持部は、接続している各対の前記接続端子の他端部及び前記センサ端子の前記開放端部の間を仕切る仕切り壁を設け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。
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