(57)【要約】【課題】構造を簡素かつ小型化することができるとともに、コストダウン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。【解決手段】この電動パワーステアリング装置ＰＳは、制御基板９が複数の基板部９１，９２に分割構成されている。前記制御基板９を構成する一つの基板部９１に、前記検出コイル６の外周部から突設されたリードピン６４が同基板部９１のスルーホール９４に挿通された状態で当該基板部９１に接続され、前記制御基板９を構成する各基板部９１，９２が前記ハウジング５の外周面に沿って配置されている。【選択図】      図３
2005047332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トーションバーを介して同軸心状に連結された入力軸と出力軸とを有する操舵軸と、この操舵軸を回転自在に支持する筒状のハウジングと、前記トーションバーの捻れ角を検出すべく前記操舵軸を囲繞した状態で前記ハウジングに収容された検出コイルと、前記出力軸又はこれに連動連結された操舵機構に操舵補助力を作用させる電動モータと、前記検出コイルに生じたインピーダンスの変化に基づいて前記電動モータによる操舵補助力を制御する制御基板とを備えており、この制御基板が複数の基板部に分割構成されている電動パワーステアリング装置において、
前記制御基板を構成する一つの基板部に、前記検出コイルの外周部から突設されたリードピンが同基板部のスルーホールに挿通された状態で当該基板部に接続され、前記制御基板を構成する各基板部が前記ハウジングの外周面に沿って配置されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記制御基板は、検出コイルに生じたインピーダンスの変化に基づいて電動モータへの電流値を演算する演算回路を有する第一基板部と、その演算結果に対応した電流を電動モータに供給する駆動回路を有する第二基板部とから構成され、この第二基板部がハウジングの外周部に形成した台部に連結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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータの動力を用いて運転者の操舵動作を補助する電動パワーステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、トーションバーを介して同軸心状に連結された入力軸と出力軸とを有する操舵軸と、この操舵軸を回転自在に支持する筒状のハウジングと、前記トーションバーの捻れ角を検出すべく前記操舵軸を囲繞した状態で前記ハウジングに収容された検出コイルと、前記出力軸又はこれに連動連結された操舵機構に操舵補助力を作用させる電動モータと、前記検出コイルに生じたインピーダンスの変化に基づいて前記電動モータによる操舵補助力を制御する制御基板とを備えた電動パワーステアリング装置がある。
かかるステアリング装置において、制御基板を内部に有する制御ユニット（ＥＰＳコントローラ）は、専門業者から購入した既製品であることが多く、この場合には、出荷保証の関係上、コネクタを外部に有するボックスタイプの構造になっている。そして、かかるボックス構造の制御ユニットにおいて、その内部の制御基板から発生する熱の発散性を向上させるために、制御基板を発熱の大きい基板部（駆動回路部分）と、そうでない基板部（制御回路部分）とに分割構成する場合がある（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００３−１８２６０６号公報（第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記従来の電動パワーステアリング装置では、ボックスタイプの制御ユニットにコネクタを実装した構造になっているので、制御ユニット内の制御基板と検出コイルとを接続するのにコネクタ付きのハーネスやケーブル等の結線部品が必要となる。このため、電動パワーステアリング装置を構成する部品点数が多くなり、その構造も複雑化するためコストアップに繋がるという問題があった。
また、従来の電動パワーステアリング装置では、制御基板を構成する駆動回路部分と制御回路部分とが制御ユニット内において、互いに離れた状態で重なって配置されているので、制御ユニットの厚さ寸法を余り小さくすることができず、かかる制御ユニットをハウジングに取り付けた場合に、電動パワーステアリング装置のコンパクト化が阻害されるという欠点もあった。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであって、構造を簡素かつ小型化することができるとともに、コストダウン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する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、トーションバーを介して同軸心状に連結された入力軸と出力軸とを有する操舵軸と、この操舵軸を回転自在に支持する筒状のハウジングと、前記トーションバーの捻れ角を検出すべく前記操舵軸を囲繞した状態で前記ハウジングに収容された検出コイルと、前記出力軸又はこれに連動連結された操舵機構に操舵補助力を作用させる電動モータと、前記検出コイルに生じたインピーダンスの変化に基づいて前記電動モータによる操舵補助力を制御する制御基板とを備えており、この制御基板が複数の基板部に分割構成されている電動パワーステアリング装置において、前記制御基板を構成する一つの基板部に、前記検出コイルの外周部から突設されたリードピンが同基板部のスルーホールに挿通された状態で当該基板部に接続され、前記制御基板を構成する各基板部が前記ハウジングの外周面に沿って配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、リードピンと基板部とがスルーホールを介して直接接続されているので、従来必要であったコネクタ付きのハーネスやケーブル等の結線部品が不要となる。従って、電動パワーステアリング装置を構成する部品点数を削減することができるとともに、コネクタ接続による接触抵抗の影響を防ぐことができる。また、分割構成された各基板部がハウジングの外周面形状に沿うように配置されるので、制御ユニットがハウジングの径方向に肥大化するのを極力防止することができる。
【０００６】
また、前記制御基板は、検出コイルに生じたインピーダンスの変化に基づいて電動モータへの電流値を演算する演算回路を有する第一基板部と、その演算結果に対応した電流を電動モータに供給する駆動回路を有する第二基板部とから構成され、この第二基板部がハウジングの外周部に形成した台部に連結されているのが好ましい。
この場合には、演算回路を有する第一基板部と駆動回路を有する第二基板部とに分割されるとともに、第二基板部がハウジングに形成された台部に連結されているので、第二基板部で発生する熱がハウジングに形成された台部に伝わる。ハウジングに伝わった熱は、ハウジング全体で放散されるので、放熱部を別途設ける必要がない。従って、電動パワーステアリング装置を構成する部品点数を削減することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、構造を簡素かつ小型化することができるとともに、コストダウンを図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の電動パワーステアリング装置ＰＳの基本構成を模式的に示している。また、図２は、そのＸ矢視図であり、図３は、検出コイル６と制御基板９との関係を示している。
図１，２に示すように、この電動パワーステアリング装置ＰＳは、トーションバー１を介して同軸心状に連結された入力軸２と出力軸３とを有する操舵軸４と、入力軸の上端に連結された操舵ホイールＳと、操舵軸４を回転自在に支持する筒状のハウジング５と、トーションバー１の捻れ角を検出すべく操舵軸４を囲繞した状態でハウジング５に収容された検出コイル６と、出力軸３に連動連結された操舵機構７と、操舵機構７に操舵補助力を作用させる電動モータ８と、検出コイル６に生じたインピーダンスの変化に基づいて電動モータ８による操舵補助力を制御する制御基板９と、制御された電動モータ８からの操舵補助力を操舵軸４に伝達するギヤ部１０とを備えている。
操舵機構７は、出力軸３の下端に結合されたインターミディエイトシャフト７１と、インターミディエイトシャフト７１の下端に設けられ、転舵輪（図示せず）を転舵するラックアンドピニオン軸７２とを有している。
【０００９】
図３に示すように、ハウジング５は、例えば、アルミニウムで構成されており、その外周面から立設する側壁によって囲われた区画室５１と、区画室５１を覆うカバー５２と、ハウジング５の内部から区画室５１の内部へ貫通する挿通口５３と、外周面の径方向外方へ突出した台部５４とを有している。区画室５１は、その内部に制御基板９が収容され、その区画室５１を覆うカバー５２は、ビス５５によって脱着自在に固定されている。
【００１０】
検出コイル６は、操舵軸４を囲繞する中空ドーナツ状のコイルケース部６１と、コイルケース部６１の内部に収容されたコイル部６２と、コイルケース部６１の外周面から突出する樹脂からなる端子台６３と、端子台６３に立設する複数のリードピン６４とを有している。複数のリードピン６４には、コイル部６２から引き出されたリード線６５が端子台６３の内部において巻回されており、その部分がはんだによって接合されている。また、端子台６３及びリードピン６４は、ハウジング５の挿通口５３に挿通されている。
なお、この検出コイル１は、非接触式のもので、コイル部１２に電流が供給されることによって磁気回路が構成され、トーションバー３の捻れ角を、コイル部６２に生じるインピーダンス変化によってとらまえるものである。
【００１１】
制御基板９は、検出コイル６に生じたインピーダンスの変化に基づいて電動モータ８への電流値を演算する演算回路を有する第一基板部９１と、その演算結果に対応した電流を電動モータ８に供給する駆動回路を有する第二基板部９２とから構成されている。第一基板部９１と第二基板部９２とは、互いの端部において、ワイヤーハーネス９３によって結線されている。また、ハウジング５の区画室５１の内部において、互いの基板９１，９２がワイヤーハーネス９３の部分で屈曲して９０度を成して配置されている。第一基板部９１には、複数のスルーホール９４が形成されており、検出コイル６のリードピン６４が挿通されるとともに、はんだによって導通可能な状態で接続されている。また、第二基板部９２は、その一方の面が電気絶縁シート（図示せず）を介して台部５４に連結されている。なお、第二基板部９２は、電源となるバッテリーに接続されており、第一基板部９１に接続された複数のリードピン６４には、検出コイル６のコイル部６２に電流を供給するものも含まれており、第二基板部９２から第一基板部９１を介してコイル部６２に電流が供給されている。さらに、電動モータ８と第二基板部９２とは、ワイヤーハーネス、または、電動モータ８と第二基板部９２とにそれぞれ配置されたコネクタによって接続されている。また、電動モータ８のターミナルと第二基板部９２とは、ボルトで締結されても良い。
【００１２】
ギヤ部１０は、ギヤケース１１内で互いに噛合するウォーム軸１２と、ウォーム軸１２と噛合するウォームホイール１３とを有しており、ウォーム軸１２が電動モータ８の回転軸８１に固定され、ウォームホイール１３が操舵軸４に固定されている。
【００１３】
ここで、上記のように構成された電動パワーステアリング装置ＰＳの動作について説明する。
運転者が操舵ホイールＳを操舵することによって、操舵軸４に操舵力が発生する。このとき、トーションバー１に捩れが生じ、その捻れ角を検出コイル６によって検出する。検出コイル６から検出信号が演算回路を有する第一基板部９１に出力され、電動モータ８へ供給する電流値が設定される。そして第一基板部９１で設定された電流値の信号が駆動回路を有する第二基板部９２へ出力され、第二基板部９２から設定電流値が電動モータ８に供給される。電流が供給されることによって回転する電動モータ８の動力が、回転軸８１、ウォーム軸１２及びウォームホイール１３を介して操舵軸４に操舵補助力として付与される。このように、操舵ホイールＳに入力される操舵力の方向及び大きさに応じた操舵補助力が操舵軸４に付与され、運転者が操舵ホイールＳを操舵する負荷が軽減される。
【００１４】
上記のように構成された電動パワーステアリング装置ＰＳは、検出コイル６のリードピン６４と、制御基板９の第一基板部９１とが直接接続されているので、従来必要であったコネクタ付きハーネスやケーブル等の結線部品が不要である。また、ハウジング５の台部５４と、第二基板部９２の一方の面とが電気絶縁シートを介して連結されているので、第二基板部９２から発せられる熱が台部５４に伝わる。台部５４に伝わった熱は、熱伝導率の高いアルミニウムからなるハウジング５全体で放散されるので、放熱部を別途設ける必要がない。つまり、電動パワーステアリング装置ＰＳを構成する部品点数を削減することができるとともに、コネクタ接続による接触抵抗の影響を防ぐことができる。また、第一基板部９１と第二基板部９２とに分割された各基板部９１，９２が、ハウジング５の外周面形状に沿うように配置されているので、制御ユニットがハウジング５の径方向に肥大化するのを極力防止することができる。
従って、この電動パワーステアリング装置ＰＳは、その講造を簡素かつ小型化することができるとともに、コストダウンを図ることができる。
【００１５】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
例えば、ハウジング５の区画室５１は、制御基板９を収容可能であれば良く、その形状を限定するものではない。また、第一基板部９１と第二基板部９２とは、それぞれがさらに分割されてもよい。さらに、電動モータ８が操舵機構７のラックアンドピニオン軸７２にギヤ機構を介して設けられ、それらによって操舵補助力が付与されても良い。また、検出コイル６及び制御基板９が、防水された状態でインターミディエイトシャフト７１の下端側に設けられても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の電動パワーステアリング装置の基本構成を示す模式的構成図である。
【図２】図１におけるＸ矢視図である。
【図３】本発明の電動パワーステアリング装置の検出コイルと制御基板との関係を表す部分断面図である。
【符号の説明】
【００１７】
ＰＳ  電動パワーステアリング装置
１    トーションバー
２    入力軸
３    出力軸
４    操舵軸
５    ハウジング
６    検出コイル
７    操舵機構
８    電動モータ
９    制御基板
５４  台部
６４  リードピン
９１  第一基板部（基板部）
９２  第二基板部（基板部）
９４  スルーホール
【図１】
2005047332.tif 000003
【図２】
2005047332.tif 000004
【図３】
2005047332.tif 000005