JP5672935B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に関するものである。

電動パワーステアリング装置に備えられた電動モータは制御装置によって制御される。この電動モータには、バスバーを介して制御装置から電力が供給されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
通常、このバスバーは、電動モータから延出し制御装置に設けられた挿通穴を介して制御装置内の駆動回路基板に接続されている（特許文献２参照）。

特開２００８−２９０５３０号公報 特開２０１０−２８９２５号公報

バスバーを駆動回路基板に接続する組立の際、バスバーを挿通穴以外の箇所と干渉させてしまうとバスバーが曲がった状態になる場合がある。このような状態でバスバーを挿通穴を介して接続した場合、制御装置に外部からの振動、衝撃が加わると曲がったバスバーが制御装置のハウジングや制御装置内の電子部品に接触することが考えられる。このような接触が発生するとショートの原因となる。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、電動モータのバスバーと、制御装置のハウジング及び電子部品との接触を防止できる電動パワーステアリング装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、操舵補助用の電動モータと、前記電動モータの駆動を制御する制御装置と、を有する操舵補助機構を備えた電動パワーステアリング装置において、前記電動モータは、前記電動モータから延出するバスバーを備え、前記制御装置は、ハウジングと、前記ハウジングの内部に設けられた絶縁体からなる電源モジュールとを含み、前記ハウジングは貫通穴を有し、前記電源モジュールは、前記貫通穴に挿入可能な延長部を有するとともに、前記延長部を含む部位を貫通して形成したバスバー挿通穴を有し、さらに、前記絶縁体に埋設され、前記電源モジュールから延出する電源供給用バスバーを有し、前記ハウジングと前記電源モジュールとは、前記貫通穴に前記延長部を挿入した状態で組み付けられ、前記制御装置と前記電動モータとは、前記延長部が前記電動モータに当接した状態で組み付けられており、
前記電動モータの前記バスバーは、前記バスバー挿通穴に挿入され、前記制御装置の前記ハウジングの内部で前記電源供給用バスバーと接続されること、を要旨とする。
上記構成によれば、バスバーが延長部から電源モジュールに至るまで挿通穴内に位置した状態にできる。また、延長部と電動モータが当接した状態になるので、電動モータと制御装置の取付け剛性を高められる。

請求項２に記載の発明は、前記延長部を前記電動モータに形成した凹部と係合させたこと、を要旨とする。
即ち、外部からの大きな衝撃が加わった場合であっても、電動モータと制御装置の取付け剛性を低下させることがない。

電動モータのバスバーと、制御装置のハウジング及び電子部品との接触を防止できる電動パワーステアリング装置を提供できる。

本発明の一実施形態に係る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。 電動モータとＥＣＵの接続状態を説明する図解的な断面図である。 電動モータ及びＥＣＵの構成及び組付方法を示す図解的な断面図である。 第２の実施形態の電動モータとＥＣＵの接続状態を説明する図解的な断面図である。

以下には、図面を参照して、この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。
図１を参照して、電動パワーステアリング装置１は、操舵部材としてのステアリングホイール２と、ステアリングホイール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操舵補助機構５とを備えている。転舵機構４としては、例えばラックアンドピニオン機構が用いられている。

ステアリングホイール２と転舵機構４とは、ステアリングシャフト６及び中間軸７等を介して機械的に連結されている。ステアリングホイール２の回転は、ステアリングシャフト６及び中間軸７等を介して転舵機構４に伝達される。これにより、転舵輪３が転舵される。

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、ステアリングホイール２に連結された入力軸８と、中間軸７に連結された出力軸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。即ち、ステアリングホイール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。

ステアリングシャフト６の周囲に配置されたトルクセンサ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、ステアリングホイール２に入力された操舵トルクを検出する。また、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。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。

転舵機構４は、ピニオン軸１３と、ラック軸１４とを含む。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、中間軸７に連結されている。ピニオン軸１３は、ステアリングホイール２の操舵に連動して回転する。また、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。

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。

操舵補助機構５は、電動モータ１８と、電動モータ１８の出力トルクを転舵機構４に伝動するための伝動装置としての減速機構１９とを含む。減速機構１９としては、例えばウォームギヤなどの食い違い軸歯車機構や、平行軸歯車機構などを用いることができる。本実施形態では、減速機構１９として、ウォームギヤが用いられている。すなわち、減速機構１９は、駆動ギヤとしてのウォーム軸２０と、このウォーム軸２０と噛み合う従動ギヤとしてのウォームホイール２１とを含む。

ウォーム軸２０は、図示しない動力伝達継手を介して電動モータ１８の回転軸（図示せず）に連結されている。ウォーム軸２０は、電動モータ１８によって回転駆動される。また、ウォームホイール２１は、ステアリングシャフト６に同行回転可能に連結されている。ウォームホイール２１は、ウォーム軸２０によって回転駆動される。

電動モータ１８がウォーム軸２０を回転駆動すると、ウォーム軸２０によってウォームホイール２１が回転駆動され、ウォームホイール２１およびステアリングシャフト６が同行回転する。そして、ステアリングシャフト６の回転は、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によってウォーム軸２０を回転駆動することで、転舵輪３が転舵され、運転者の操舵が補助される。

電動モータ１８は、制御装置としての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や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。

図２は、電動モータ１８とＥＣＵ１２の接続状態を説明する図解的な断面図である。
具体的には、操舵補助用の電動モータ１８は、電動モータ１８から延出するバスバー３２を含む。電動モータ１８の駆動を制御するＥＣＵ１２は、ハウジング３０と、このハウジング３０内に設けられた絶縁体からなる電源モジュール３１を含み、電源モジュール３１には、電源モジュール３１から延出する電源供給用バスバー３３を含む。
また、電源モジュール３１には、電動モータ１８と当接する延長部３５が形成され、この延長部３５は、ＥＣＵ１２のハウジング３０に形成される貫通穴３７に挿入される。さらに、バスバー３２と電源供給用バスバー３３を接続するため、電動モータ１８からのバスバー３２を挿通するバスバー挿通穴３４が形成されている。このバスバー挿通穴３４は、図２、図３に示すように、電源モジュール３１の、延長部３５を含む部位を貫通して形成されている。

続いて、電動モータ１８及びＥＣＵ１２の構成及び組付け方法について説明する。
図３を参照して、図３(Ａ)は、それぞれ、バスバー３２を埋設した電動モータ１８、ＥＣＵのハウジング３０及び電源供給用バスバー３３を埋設した電源モジュール３１を示す。

図３(Ｂ)に示すように、ＥＣＵ１２は、電源モジュール３１の延長部３５をハウジング３０の貫通穴３７に挿入し、組み付けられる。次に、電源モジュール３１のバスバー挿通穴３４の内周に沿って電動モータ１８のバスバー３２を挿通することにより、電動モータ１８とＥＣＵ１２を組み付ける。そして、電動モータ１８のバスバー３２とＥＣＵ１２の電源供給用バスバー３３を、図２に示すようにハウジング３０内で接合する。

以上のように、本実施形態では、バスバー３２が電源モジュール３１の延長部３５から電源モジュール３１に至るまで挿通穴内に位置した状態にできる。また、電源モジュール３１の延長部３５と電動モータ１８が当接した状態になるので、電動モータ１８とＥＣＵ１２の取付け剛性を高められる。

さらに、図４は、第２の実施形態の電動モータ１８とＥＣＵ１２の接続状態を説明する図解的な断面図である。
図４において、図２に示す実施形態に加えて、電動モータ１８に電源モジュール３１の延長部３５と係合させる凹部３６が形成されている。

以上のように、本実施形態では、電源モジュール３１の延長部３５が電動モータ１８に形成した凹部３６と係合する状態になるので、電動モータ１８とＥＣＵ１２の取付け剛性をさらに高めることができる。即ち、外部からの大きな衝撃が加わった場合であっても、電動モータ１８とＥＣＵ１２の取付け剛性を低下させることがない。

１：電動パワーステアリング装置、１２：ＥＣＵ（制御装置）、１８：電動モータ、
３０：ＥＣＵハウジング、３１：電源モジュール、３２：バスバー、
３３電源供給用バスバー、３４：バスバー挿通穴、３５：電源モジュール延長部、
３６：電動モータ凹部、３７：貫通穴

Claims (2)

1. 操舵補助用の電動モータと、前記電動モータの駆動を制御する制御装置と、を有する操舵補助機構を備えた電動パワーステアリング装置において、
   前記電動モータは、前記電動モータから延出するバスバーを備え、
   前記制御装置は、ハウジングと、前記ハウジングの内部に設けられた絶縁体からなる電源モジュールとを含み、
   前記ハウジングは貫通穴を有し、
   前記電源モジュールは、前記貫通穴に挿入可能な延長部を有するとともに、前記延長部を含む部位を貫通して形成したバスバー挿通穴を有し、さらに、前記絶縁体に埋設され、前記電源モジュールから延出する電源供給用バスバーを有し、
   前記ハウジングと前記電源モジュールとは、前記貫通穴に前記延長部を挿入した状態で組み付けられ、
   前記制御装置と前記電動モータとは、前記延長部が前記電動モータに当接した状態で組み付けられており、
   前記電動モータの前記バスバーは、前記バスバー挿通穴に挿入され、前記制御装置の前記ハウジングの内部で前記電源供給用バスバーと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。
2. 請求項１において、前記延長部を前記電動モータに形成した凹部と係合させたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。

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