專利名稱：電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其具有轉(zhuǎn)向柱，其內(nèi)裝有轉(zhuǎn)向軸， 轉(zhuǎn)向扭矩被傳遞至該轉(zhuǎn)向軸；和電動(dòng)馬達(dá)，其通過(guò)減速齒輪箱內(nèi)的減速
機(jī)構(gòu)將轉(zhuǎn)向助力傳遞至該轉(zhuǎn)向柱。
背景技術(shù)：
作為現(xiàn)有的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，例如如專利文獻(xiàn)1 (日本特開(kāi)
2005-329866號(hào)公報(bào))、專利文獻(xiàn)2 (日本特開(kāi)2005-329867號(hào)公報(bào))、專 利文獻(xiàn)3 (日本特開(kāi)2005-329868號(hào)公報(bào))、以及專利文獻(xiàn)4 (日本特開(kāi) 2005-329869號(hào)公報(bào))中所記載，提出有這樣的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置在可 自由滑動(dòng)地容納或安裝齒條軸的齒條箱或轉(zhuǎn)向齒輪箱的一部分中容納馬 達(dá)，容納對(duì)上述馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的控制基板的殼體，形成在齒條箱或 轉(zhuǎn)向齒輪箱上，當(dāng)從開(kāi)口插入的控制基板與形成于殼體的與所述開(kāi)口對(duì) 置的底部的安裝凸臺(tái)(boss)抵接時(shí)，設(shè)置于控制基板的基板連接端子與 從馬達(dá)突出設(shè)置在殼體內(nèi)的馬達(dá)側(cè)連接端子相互接觸地電連接。這里， 在控制基板上，在表面?zhèn)劝惭bCPU，在背面?zhèn)仍O(shè)置電容器、功率繼電器 等，并且突出設(shè)置作為散熱裝置的支承基板，在該支承基板上安裝FET (場(chǎng)效應(yīng)晶體管)而構(gòu)成橋式電路，通過(guò)功率繼電器將橋式電路的正(+) 側(cè)連接到作為電源的電池，將負(fù)(一)側(cè)接地。
但是，在上述專利文獻(xiàn)1 4所記載的現(xiàn)有例中，將形成在電動(dòng)馬達(dá) 上的馬達(dá)側(cè)連接端子，連接到形成于控制基板的基板側(cè)連接端子上，利 用信號(hào)線將扭矩傳感器與形成在控制基板上的連接器連接起來(lái)，并且， 使由設(shè)置在控制基板上的四個(gè)FET構(gòu)成的橋式電路的正(+)側(cè)連接于電 池，使負(fù)(一)側(cè)接地，為了接地必須將地線連接到車體側(cè)部件上，這 很麻煩，而且存在還成為產(chǎn)生接地不良的原因這一未解決的課題。
而且，作為電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，在柱式的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置中，例
如如日本特開(kāi)2004-131047號(hào)公報(bào)中所記載，使由磁傳感器構(gòu)成的扭矩傳 感器內(nèi)置在轉(zhuǎn)向柱箱體中，將該扭矩傳感器的信號(hào)端子直接連接到控制 基板上，而省略信號(hào)線。這樣，在柱式的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置中，使由磁 傳感器構(gòu)成的扭矩傳感器內(nèi)置在轉(zhuǎn)向柱箱體中，由于此關(guān)系，為了使扭 矩傳感器的電路系統(tǒng)的EMC (電磁環(huán)境適應(yīng)性)提高，需要使用轉(zhuǎn)向柱 箱體專用的接地線束并接地連接到車身側(cè)，因此，需要應(yīng)用于此的接地 線束。
這樣，在柱式的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置中，由于在轉(zhuǎn)向柱箱體和控制電 路雙方都需要進(jìn)行接地配線，因此，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的裝配作業(yè)性降 低，并且，由于將兩個(gè)路徑的接地配線分別配線到車輛的不同部位，會(huì) 產(chǎn)生相對(duì)的電位差，會(huì)存在伴隨接地電位差的產(chǎn)生的電磁環(huán)境適應(yīng)性 (EMC)的降低、或產(chǎn)生控制精度的變動(dòng)這種未解決的課題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是著眼于上述現(xiàn)有示例的未解決的課題而完成的，其 目的在于提供一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其能夠使需要接地的各部的接地 處理為必要的最小限度，能夠提高裝配作業(yè)性，并且能夠抑制電磁環(huán)境 適應(yīng)性的降低和控制精度的變動(dòng)。
為達(dá)成上述目的，本發(fā)明第1方面所述的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置具有 轉(zhuǎn)向柱，其內(nèi)裝有轉(zhuǎn)向軸，轉(zhuǎn)向扭矩被傳遞至該轉(zhuǎn)向軸；以及電動(dòng)馬達(dá)， 其通過(guò)導(dǎo)電性的減速齒輪箱內(nèi)的減速機(jī)構(gòu)，將轉(zhuǎn)向助力傳遞至上述轉(zhuǎn)向 軸，其特征在于，
在上述減速齒輪箱上安裝有控制單元，該控制單元包括安裝有控制 電路的基板，上述控制電路用于驅(qū)動(dòng)控制上述電動(dòng)馬達(dá)，在該控制單元 上直接電連接有上述電動(dòng)馬達(dá)的連接部，并且，通過(guò)設(shè)置在上述控制單 元與供電部之間的接地連接線，來(lái)進(jìn)行上述減速齒輪箱和上述控制單元 的與大地的連接。
此外，本發(fā)明第2方面所述的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，如本發(fā)明第l方
面所述的發(fā)明，其特征在于，上述控制單元至少包括
功率模塊基板，其安裝有驅(qū)動(dòng)控制上述電動(dòng)馬達(dá)的伴隨有發(fā)熱的功
率模塊；和
絕緣框架，其包圍該功率模塊基板，并具有單元側(cè)連接部，其連 接上述電動(dòng)馬達(dá)的連接部；和電源連接器，其與上述接地連接線連接， 上述功率模塊基板安裝在上述減速齒輪箱的控制單元安裝面上， 上述接地連接線通過(guò)該功率模塊基板連接于上述減速齒輪箱。
進(jìn)而，本發(fā)明第3方面所述的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，如本發(fā)明第1方
面所述的發(fā)明，其特征在于，上述控制單元至少包括 基板，其安裝有上述控制電路；
絕緣框架，其包圍該基板，并具有單元側(cè)連接部，其連接上述電 動(dòng)馬達(dá)的連接部；和電源連接器，其與上述接地連接線連接；以及
導(dǎo)電性蓋體，其覆蓋上述控制基板、上述功率模塊基板、以及上述 絕緣框架，
上述接地連接線通過(guò)上述導(dǎo)電性蓋體連接于上述減速齒輪箱。 此外，本發(fā)發(fā)明第4方面所述的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，如本發(fā)明第3
方面所述的發(fā)明，其特征在于，上述基板由以下基板構(gòu)成
控制基板，其安裝有運(yùn)算上述電動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)指令值的指令值運(yùn)算
部；以及
功率模塊基板，其安裝有功率模塊，該功率模塊根據(jù)來(lái)自上述指令 值運(yùn)算部的驅(qū)動(dòng)指令值來(lái)驅(qū)動(dòng)控制上述電動(dòng)馬達(dá)，并伴隨有發(fā)熱。
并且，本發(fā)明第5方面所述的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，如本發(fā)明第1方 面所述的發(fā)明，其特征在于，上述控制單元至少包括-
控制基板，其安裝有運(yùn)算上述電動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)指令值的指令值運(yùn)算
部；
功率模塊基板，其安裝有驅(qū)動(dòng)控制上述電動(dòng)馬達(dá)的伴隨有發(fā)熱的功 率模塊；以及
絕緣框架，其包圍上述控制基板和上述功率模塊基板，并具有單 元側(cè)連接部，其連接上述電動(dòng)馬達(dá)的連接部；和電源連接器，其與上述
接地連接線連接，
上述功率模塊基板安裝在上述減速齒輪箱的控制單元安裝面上， 在上述接地連接線與上述減速齒輪箱之間并列地形成有通過(guò)上述
功率模塊基板連接到上述減速齒輪箱的第1接地連接路徑；以及通過(guò)上
述導(dǎo)電性蓋體連接到上述減速齒輪箱的第2接地連接路徑。
此外，本發(fā)明第6方面所述的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，如本發(fā)明第l至 第5方面中的任一項(xiàng)所述的發(fā)明，其特征在于，上述減速齒輪箱由高熱 傳導(dǎo)性材料構(gòu)成。
并且，本發(fā)明第7方面所述的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，如本發(fā)明第6方 面所述的發(fā)明，其特征在于，上述減速齒輪箱通過(guò)對(duì)鋁、鋁合金、鎂和 鎂合金中的任一種進(jìn)行壓鑄成形而構(gòu)成。
此外，本發(fā)明第8方面所述的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，如本發(fā)明第1至 第7方面中的任一項(xiàng)所述的發(fā)明，其特征在于，上述減速齒輪箱至少具 有蝸桿收納部，其收納與上述電動(dòng)馬達(dá)的輸出軸連接的蝸桿；蝸輪收 納部，其收納與上述轉(zhuǎn)向軸連接的蝸輪；以及扭矩傳感器收納部，其與 上述蝸輪收納部連接，用于收納上述扭矩傳感器，并且與轉(zhuǎn)向柱連接，
在上述蝸桿收納部、蝸輪收納部、以及扭矩傳感器收納部的外周部， 形成有安裝上述控制單元的控制單元安裝部。
此外，本發(fā)明第9方面所述的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，如本發(fā)明第8方 面所述的發(fā)明，其特征在于，將上述扭矩傳感器收納部的前端，作為潰 縮時(shí)的轉(zhuǎn)向柱的收縮止擋部，安裝在上述控制單元安裝部上的控制單元 的收縮止擋部側(cè)的端面位置，被設(shè)定為比收縮止擋部更靠蝸輪收納部側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明，在減速齒輪箱上安裝控制單元，該控制單元包括安裝 有控制電路的基板，所述控制電路用于驅(qū)動(dòng)控制電動(dòng)馬達(dá)，在該控制單 元上，直接電連接有上述電動(dòng)馬達(dá)的連接部，并且，通過(guò)設(shè)置在上述控 制單元與供電部之間的接地連接線，進(jìn)行上述減速齒輪箱和上述控制單
元的與大地的連接，因此，通過(guò)共用的接地線將減速齒輪箱和控制單元 接地連接到供電部，所以，可以使減速齒輪箱的電磁環(huán)境適應(yīng)性(EMC) 提高，并且使部件個(gè)數(shù)和作業(yè)工時(shí)減少，可以得到能夠使電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向
裝置的裝配作業(yè)性提高這一效果。
此外，通過(guò)經(jīng)由導(dǎo)電性蓋體來(lái)形成控制單元與減速齒輪箱之間的接 地連接路徑，可以使控制單元自身的電磁環(huán)境適應(yīng)性提高。


圖1是表示本發(fā)明所述的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的一個(gè)實(shí)施方式的立體圖。
圖2是本發(fā)明所述的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的正視圖。
圖3是圖2的左側(cè)視圖。
圖4是圖2的俯視圖。
圖5是本發(fā)明的主要部分的分解立體圖。
圖6是從與圖5相反的方向觀察到的本發(fā)明的主要部分的分解立體圖。
圖7是放大表示減速齒輪箱位置上的主要部分的縱剖視圖。
圖8是表示電動(dòng)馬達(dá)的母線結(jié)構(gòu)的正視圖。
圖9是表示減速齒輪箱與控制基板的關(guān)系的立體圖。
圖10是表示將減速齒輪箱上的扭矩傳感器的外部連接端子貫穿插
入到控制基板上的狀態(tài)的立體圖。
圖11是將表示電動(dòng)馬達(dá)與控制單元的連接關(guān)系的主要部分進(jìn)行放大
表示的立體圖。
圖12是表示第1接地連接路徑的分解立體圖。
圖13是表示與電池的接地連接的整體結(jié)構(gòu)圖。
圖14是表示潰縮時(shí)的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的立體圖。
圖15是表示潰縮時(shí)的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的左側(cè)視圖。
圖16是表示潰縮時(shí)的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的俯視圖。
圖17是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式中的第2接地連接路徑的分解立體圖。
圖18是表示本發(fā)明的其它實(shí)施方式中的第1和第2接地連接路徑的 分解立體圖。圖19是表示電動(dòng)馬達(dá)的母線的變形例的立體圖。
具體實(shí)施例方式
下面，根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
圖1是表示將本發(fā)明的第1實(shí)施方式應(yīng)用在右方向盤車的情況的一 例的立體圖，圖2是正視圖，圖3是左側(cè)視圖，圖4是俯視圖，圖5和 圖6是主要部分的分解立體圖。
在圖1中，1是柱式的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，與轉(zhuǎn)向盤(未圖示)連 接的轉(zhuǎn)向軸2可自由旋轉(zhuǎn)地內(nèi)裝于轉(zhuǎn)向柱3中，在轉(zhuǎn)向柱3上連接有減 速齒輪箱4，在該減速齒輪箱4上配設(shè)有由電刷馬達(dá)構(gòu)成的電動(dòng)馬達(dá)5， 電動(dòng)馬達(dá)5的軸向沿著與轉(zhuǎn)向柱3的軸向正交的方向延伸。
這里，轉(zhuǎn)向柱3為采用內(nèi)管3a和外管3b的雙重管結(jié)構(gòu)，以在與減 速齒輪箱4的連接部處吸收潰縮時(shí)的沖擊能量，確保預(yù)定的潰縮行程。 另外，轉(zhuǎn)向柱3的外管3b和減速齒輪箱4，通過(guò)上部安裝托架6和下部 安裝托架7安裝在車身側(cè)。
下部安裝托架7由以下部件形成安裝板部7a，其安裝在車身側(cè)部 件(未圖示)上；和一對(duì)支承板部7b，它們?cè)谠摪惭b板部7a的下表面保 持預(yù)定的間隔地平行延伸。另外，支承板部7b的前端，通過(guò)樞軸7c，可 自由轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在一體形成于蓋體4a的支承部4b上，該蓋體4a配設(shè)在 減速齒輪箱4的下端側(cè)、即車身前方側(cè)。
此外，上部安裝托架6具有安裝板部6a，其安裝在車身側(cè)部件(未 圖示)上；方形框狀支承部6b，其一體地形成在該安裝板部6a上；以及 傾斜機(jī)構(gòu)6c，其對(duì)形成在該方形框狀支承部6b上的轉(zhuǎn)向柱3的外管3b 進(jìn)行支承。這里，安裝板部6a由如下部分構(gòu)成左右成一對(duì)的夾套
(capsule) 6d，它們安裝在車身側(cè)部件(未圖示)上；和滑動(dòng)板部6f， 其通過(guò)樹(shù)脂注射部6e而固定在這些夾套6d上，安裝板部6a構(gòu)成為在 碰撞時(shí)在轉(zhuǎn)向柱3上作用使轉(zhuǎn)向柱3向車身前方移動(dòng)的載荷，從而，滑 動(dòng)板部6f相對(duì)于夾套6d向車身前方滑動(dòng)，樹(shù)脂注射部6e被剪切，該剪 切載荷就成為潰縮開(kāi)始載荷。此外，通過(guò)使傾斜機(jī)構(gòu)6c的傾斜桿6g轉(zhuǎn)動(dòng)，來(lái)解除支承狀態(tài)，由此能夠以下部安裝托架7的樞軸7c為中心，上 下地對(duì)轉(zhuǎn)向柱3進(jìn)行傾斜位置調(diào)整。
并且，如圖7所示，轉(zhuǎn)向軸2由如下部分構(gòu)成；輸入軸2a，其上端 連接在轉(zhuǎn)向盤(未圖示)上；和輸出軸2c,其通過(guò)扭桿2b與該輸入軸 2a的下端連接，并覆蓋扭桿2b。
此外，如圖5 圖7所示，減速齒輪箱4通過(guò)對(duì)具有高熱傳導(dǎo)性和 導(dǎo)電性的材料、例如鋁、鋁合金、鎂、以及鎂合金中的任一種進(jìn)行例如 壓鑄成形來(lái)形成。
該減速齒輪箱4具有蝸桿收納部12，其收納與電動(dòng)馬達(dá)5的輸出 軸5a連接的蝸桿ll;蝸輪收納部14，其在該蝸桿收納部12的下側(cè)具有 與蝸桿收納部12的中心軸正交的中心軸，并收納與蝸桿11嚙合的蝸輪 13;扭矩傳感器收納部16,其一體且同軸地連接在該蝸輪收納部14的后 方側(cè)，用于收納扭矩傳感器15;馬達(dá)安裝部17,其形成于蝸桿收納部12 的開(kāi)放端面，用于安裝電動(dòng)馬達(dá)5;柱安裝部18，其形成于扭矩傳感器 收納部16的后端面，用于安裝形成在該轉(zhuǎn)向柱3前端部的安裝凸緣2a; 以及控制單元安裝部20，其橫跨蝸桿收納部12和蝸輪收納部14的一部 分，形成在與蝸輪收納部14和扭矩傳感器收納部16的中心軸線正交的 平面內(nèi)，用于安裝控制單元19。并且，在使轉(zhuǎn)向柱3的安裝凸緣3c與柱 安裝部18抵接的狀態(tài)下，通過(guò)螺栓18a，將減速齒輪箱4固定在轉(zhuǎn)向柱 3上。
在此，如圖7所示，扭矩傳感器15構(gòu)成為通過(guò)磁對(duì)轉(zhuǎn)向軸2的輸 入軸2a和輸出軸2c之間的扭轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，利用一對(duì)檢測(cè)線圈15a 和15b檢測(cè)傳遞到轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)向扭矩，在這些一對(duì)檢測(cè)線圈15a和15b 的巻線頭和巻線尾分別連接有外部連接端子15c、 15d以及15e、 15f，所 述外部連接端子15c、 15d以及15e、 15f沿著與轉(zhuǎn)向柱3的中心軸正交的 方向平行地向外部突出，這些外部連接端子15c 15f的突出部在中央部 與轉(zhuǎn)向柱3的中心軸平行地折彎而形成為L(zhǎng)字狀。
并且，在電動(dòng)馬達(dá)5中，在接近其安裝凸緣部5b的位置處的、與安 裝在控制單元安裝部20上的控制單元19接近且對(duì)置的位置上，突出形
成有作為與內(nèi)置的電刷直接連接的連接端子的母線5c和5d，該母線5c 和5d朝向與電動(dòng)馬達(dá)5的軸心方向成直角的車身后方、而且與轉(zhuǎn)向柱3 的中心軸大致平行。在這些母線5c和5d的前端部，穿設(shè)有貫穿插入固 定螺釘?shù)拈L(zhǎng)孔5e。
在此，如圖8所示，母線5c和5d由如下部分構(gòu)成圓弧狀導(dǎo)體部 5i和5j，它們彼此絕緣地設(shè)置在合成樹(shù)脂制的電刷支承體5f內(nèi)，并個(gè)別 地連接在兩組電刷5g、 5h上，電刷支承體5f在底部中央具有電樞貫穿插 入孔；以及端子部5m和5n，它們從這些圓弧狀導(dǎo)體部5i和5j的彼此對(duì) 置的一端朝向外方平行地延伸。并且，電動(dòng)馬達(dá)5被如下安裝將其安 裝凸緣部5b連接到減速齒輪箱4的馬達(dá)安裝部17上，將其輸出軸5a連 接到蝸桿11上，并使母線5c和5d向車身后方延長(zhǎng)。
并且，如參照?qǐng)D9可知，關(guān)于形成在減速齒輪箱4上的控制單元安 裝部20，通過(guò)蝸桿收納部12及其下側(cè)的蝸輪收納部14的上部側(cè)形成平 坦安裝面20a，通過(guò)平坦安裝面20a、以及形成在扭矩傳感器收納部16 上表面的、與平坦安裝面20a正交的平坦面20b，從左側(cè)面觀察，控制單 元安裝部20形成為L(zhǎng)字狀。此外，在馬達(dá)安裝部17的后端面上，還形 成有寬度窄的框架安裝面20c，該框架安裝面20c與平坦安裝面20a平行， 并且與該平坦安裝面20a相比位于后方側(cè)位置。并且，從扭矩傳感器收 納部16上的、平坦面20b的左右方向的中央部，突出有扭矩傳感器15 的外部連接端子15c 15f。
如圖5、圖6、和圖10所示，安裝在該控制單元安裝部20上的控制 單元19，由以下部件構(gòu)成鋁板22，其直接固定在平坦面20b上；功率 模塊基板23，其固定在該鋁板22上；作為絕緣框架的合成樹(shù)脂制框架 24，其包圍這些鋁板22和功率模塊基板23;控制基板25，其安裝在該 合成樹(shù)脂制框架24的正面；以及覆蓋它們的導(dǎo)電性蓋體26。
這里，鋁板22以能容納在合成樹(shù)脂制框架24內(nèi)的大小隔著散熱膏 放置在平坦安裝面20a上，并用小螺釘擰緊。
功率模塊基板23在表面安裝對(duì)電動(dòng)馬達(dá)5進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的利用場(chǎng)效 應(yīng)晶體管等功率開(kāi)關(guān)元件構(gòu)成的H橋式電路或驅(qū)動(dòng)該H橋式電路的功率
開(kāi)關(guān)元件的脈沖寬度調(diào)制電路等功率模塊，功率模塊基板23的背面緊貼 在鋁板22上，并通過(guò)小螺釘擰緊。
合成樹(shù)脂制框架24由如下部分一體地構(gòu)成長(zhǎng)方形框狀的框架主體 24a;安裝板部24b，其突出形成在該框架主體24a左端的與電動(dòng)馬達(dá)5 的母線5c和5d對(duì)置的位置，并固定在減速齒輪箱4的框架安裝面20c 上；端子座24c，其從該安裝板部24b呈L字狀突出，并如圖11所示電 連接電動(dòng)馬達(dá)5的母線5c和5d;電源連接器24e，其設(shè)置在框架主體24a 右端處的中央位置，與電池30連接；以及信號(hào)連接器24f，其設(shè)置在框 架主體24a右端處的中央位置，進(jìn)行與車身各部的控制設(shè)備之間的數(shù)據(jù) 的收發(fā)，與CAN等網(wǎng)絡(luò)連接。在此，電源連接器24e和信號(hào)連接器24f 分別在右端側(cè)形成有接續(xù)連接器插入開(kāi)口，以便與它們連接的外部的接 續(xù)連接器的插入方向從車身的右側(cè)面?zhèn)冗M(jìn)行。
控制基板25上穿設(shè)有通孔25a 25d，安裝在該合成樹(shù)脂制框架24 正面的扭矩傳感器15的外部連接端子15c 15f直接貫穿插入在通孔 25a 25d中，并且，控制基板25上安裝有微控制單元(MCU)及其外 圍設(shè)備，所述微控制單元根據(jù)來(lái)自扭矩傳感器15的扭矩檢測(cè)值或來(lái)自未 圖示的車速傳感器的車速檢測(cè)值，來(lái)計(jì)算出轉(zhuǎn)向輔助電流指令值，根據(jù) 該轉(zhuǎn)向輔助電流指令值和輸出給電動(dòng)馬達(dá)5的馬達(dá)電流的檢測(cè)值進(jìn)行電 流反饋控制，計(jì)算出給功率模塊基板23的脈沖寬度調(diào)制電路的電壓指令 值，由此對(duì)由電動(dòng)馬達(dá)5產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向助力進(jìn)行控制。
具體地，對(duì)于控制基板25，如圖5和圖6所示，在其與功率模塊基 板23對(duì)置的前表面?zhèn)鹊纳喜總?cè)，沿左右方向排列配置有電容器25e、功 率繼電器25f等大型部件，在控制基板25的背面?zhèn)?，在下部?cè)配設(shè)有微 控制單元(MCU) 25g及其外圍設(shè)備。在此，如圖7所示，電容器25e、 功率繼電器25f等大型部件的配置位置如下在將控制基板25安裝到合 成樹(shù)脂制框架24上時(shí)，電容器25e、功率繼電器25f等大型部件位于比 形成在減速齒輪箱4上的控制單元安裝部20的上端邊緣靠上方的位置， 這些大型部件的前端設(shè)定為穿過(guò)形成在鋁板22上部的缺口部22a向蝸桿 收納部12上方突出的狀態(tài)，這些大型部件的突出部分由部分蓋體27覆
蓋。這樣，通過(guò)將電容器25e、功率繼電器25f等大型部件在控制基板25 的上方，向蝸桿收納部12的上方側(cè)突出地配置，能夠有效利用減速齒輪 箱4中的蝸桿收納部12的上部側(cè)的閑置空間，并且能夠使從控制單元19 的功率模塊基板23到導(dǎo)電性蓋體26后端面的厚度變薄，能夠?qū)⒖刂茊?元19小型化。
并且，關(guān)于具有上述結(jié)構(gòu)的控制單元19，首先，在減速齒輪箱4的 控制單元安裝部20的平坦安裝面20a上的功率模塊基板23的安裝位置， 涂敷散熱膏，然后，將功率模塊基板23放置在散熱膏上，用小螺釘固定 在平坦安裝面20a上，接著，將合成樹(shù)脂制框架24以包圍功率模塊基板 23的周圍的方式放置在平坦安裝面20a和框架安裝面20c上。然后，將 合成樹(shù)脂制框架24的安裝板部24b，同樣地用小螺釘擰緊在減速齒輪箱 4的框架安裝面20c上。在這之后或者之前，將扭矩傳感器15的外部連 接端子15c 15f貫穿插入到控制基板25的通孔25a 25d中，然后將控 制基板25用小螺釘固定到合成樹(shù)脂制框架24的正面?zhèn)?，接著，在將?部連接端子15c 15f與通孔25a 25d錫焊起來(lái)之后，最后將導(dǎo)電性蓋體 26安裝到平坦安裝面20a上，并且，以從前表面?zhèn)雀采w大型部件的方式 將部分蓋體27安裝到導(dǎo)電性蓋體26上。
這樣，當(dāng)完成控制單元19的組裝時(shí)，如圖12所示，從電源連接器 24e突出到合成樹(shù)脂制框架24內(nèi)、且向上方彎折成L字狀的接地引腳28， 被貫穿插入到控制基板25的通孔25h中，該通孔25h經(jīng)過(guò)形成在控制基 板25的背面?zhèn)鹊慕拥鼐€(未圖示)連接到連接點(diǎn)25i上，在該連接點(diǎn)上， 連接有形成在功率模塊基板23表面上的引線框23a，該引線框23a通過(guò) 形成在功率模塊基板23表面的接地線(未圖示)，連接到小螺釘貫穿插 入孔23b，并從該小螺釘貫穿插入孔23b通過(guò)小螺釘23c連接到鋁板22 上，接著從該鋁板22通過(guò)各小螺釘22b 22d連接到減速齒輪箱4的平 坦面20b上。然后，通過(guò)小螺釘26a 26c連接到導(dǎo)電性蓋體26上。這 樣，減速齒輪箱4、導(dǎo)電性蓋體26、控制單元19連接到電源連接器24e 的接地引腳28上，如圖13所示，電源連接器24e通過(guò)作為接地連接線 的電池接地線束29連接到作為供電部的電池30，該電池30的負(fù)極側(cè)端
子接地連接到車身側(cè)部件31上。
然后，組裝轉(zhuǎn)向柱3、轉(zhuǎn)向軸2、蝸桿ll、以及蝸輪13，最后裝配 電動(dòng)馬達(dá)5，如圖11所示，用小螺釘將母線5c和5d擰緊在控制單元19 的端子座24c上。
這樣，控制單元19的厚度以及控制單元安裝部20的平坦安裝面20a 的位置被設(shè)定成在將控制單元19裝配在減速齒輪箱4的控制單元安裝 部20上的狀態(tài)下，控制單元19的蓋體26的后端面位置和減速齒輪箱4 的最后端位置位于比螺栓18a的頭部靠近前方側(cè)的位置，所述螺栓18a 用于固定轉(zhuǎn)向柱3的安裝凸緣3c，所述轉(zhuǎn)向柱3的安裝凸緣3c成為潰縮 時(shí)的轉(zhuǎn)向柱收縮時(shí)的止擋部，控制單元19被裝配在下述位置在后述的 潰縮時(shí)控制單元19不會(huì)與潰縮時(shí)的移動(dòng)部件發(fā)生干涉。
此外，由于在電動(dòng)馬達(dá)與控制單元之間，不需要設(shè)置馬達(dá)線束，因 此，從馬達(dá)線束放射出的噪聲變少，可以減輕其對(duì)無(wú)線電噪聲的影響。
此外，在控制單元19的與電動(dòng)馬達(dá)5相反一側(cè)，即車輛的右側(cè)面?zhèn)龋?設(shè)置有電源連接器24e和信號(hào)連接器24f,電動(dòng)馬達(dá)5、控制單元19、以 及電源連接器24e和信號(hào)連接器24f配置在一條直線上，電池側(cè)連接器和 網(wǎng)絡(luò)側(cè)連接器與電源連接器24e和信號(hào)連接器24f容易連接，并且，電源 連接器24e和信號(hào)連接器24f與成對(duì)的連接器的連接方向均為水平方向， 能夠防止水滴或灰塵的侵入。
下面，對(duì)上述第l實(shí)施方式的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
首先，在組裝電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置1時(shí)，在減速齒輪箱4的扭矩傳感 器收納部16內(nèi)，固定配置扭矩傳感器15，使其外部連接端子15c 15f 的前端沿轉(zhuǎn)向柱3的外周部向車身后方延長(zhǎng)。
接著，在減速齒輪箱4的控制單元安裝部20上安裝控制單元19。 關(guān)于該控制單元19的安裝，首先，在平坦安裝面20a上涂敷散熱膏，然 后，在散熱膏上放置鋁板22，并用小螺釘固定在平坦安裝面20a上，并 在該鋁板22上用小螺釘23c螺釘固定功率模塊基板23。
在此狀態(tài)下，將合成樹(shù)脂制框架24以包圍功率基板23的方式放置 在平坦安裝面20a上，使其安裝板部24b與減速齒輪箱4的框架安裝面20c接觸并用小螺釘固定。接著，在合成樹(shù)脂制框架24的正面、即車身 后方側(cè)固定控制基板25，使扭矩傳感器15的外部連接端子15c 15f貫 穿插入到控制基板25的通孔25a 25d中，并且將通孔25a 25d和扭矩 傳感器15的外部連接端子15c 15f錫焊在一起，并且在將通孔25h和接 地引腳28錫焊在一起之后，安裝導(dǎo)電性蓋體26和部分蓋體27，由此構(gòu) 成控制單元19。
接著，在減速齒輪箱4上安裝轉(zhuǎn)向軸2、轉(zhuǎn)向柱3、蝸桿ll以及蝸 輪13等之后，最后將電動(dòng)馬達(dá)5安裝到減速齒輪箱4的馬達(dá)安裝部17 上，用小螺釘將其母線5c和5d固定在控制單元19的端子座24c上。然 后，將一端分別連接到電池30的正極側(cè)端子和負(fù)極側(cè)端子的電池接地線 束29連接到電源連接器24e上。
從而，如前所述，形成了這樣的第1接地連接路徑通過(guò)電源連接 器24e的接地引腳28接地連接有控制基板25,在該控制基板25的連接 點(diǎn)25i上通過(guò)引線框23a接地連接有功率模塊基板23,在該功率模塊基 板23上通過(guò)小螺釘23b接地連接有鋁板22，在該鋁板22上通過(guò)小螺釘 22b 22d接地連接有減速齒輪箱4，并且，在減速齒輪箱4上通過(guò)小螺 釘26a 26c接地連接有導(dǎo)電性蓋體26和部分蓋體27。
并且，只要將控制單元19裝配到減速齒輪箱4上，就形成了該第l 接地連接路徑，進(jìn)而，通過(guò)將一端與電池30連接的電池接地線束29連 接到電源連接器24e上，接地連接路徑就可以接地連接到電池30的負(fù)極 側(cè)端子。
這樣，通過(guò)將連接到電池30的電池接地線束29，連接到控制單元 19的電源連接器24e上，可以形成控制單元19和 咸速齒輪箱4以及電動(dòng) 馬達(dá)5的接地連接路徑，不必如上述現(xiàn)有例那樣將減速齒輪箱4和控制 單元19分別接地連接到車身側(cè)部件上，可以相應(yīng)地使零部件個(gè)數(shù)減少， 大幅度提高裝配作業(yè)性。
而且，通過(guò)減速齒輪箱4的接地連接，可以使內(nèi)置的扭矩傳感器15 的電磁環(huán)境適應(yīng)性(EMC)提高。此外，通過(guò)控制單元19的導(dǎo)電性蓋體 26和部分蓋體27的接地連接，能夠可靠地防止構(gòu)成形成于功率模塊基板
23上的橋式電路的FET等開(kāi)關(guān)元件所產(chǎn)生的無(wú)線電噪聲放射到外部，并 且，可以可靠地防止電磁波從外部侵入控制單元19內(nèi)，從而可以使電磁 環(huán)境適應(yīng)性(EMC)提高。另外，由于減速齒輪箱4和控制單元19通過(guò) 共用的電池接地線束29接地連接到電池30上，因此，在減速齒輪箱4 和控制單元19上不會(huì)產(chǎn)生接地電位差，可以可靠地抑制由接地電位差的 產(chǎn)生所引起的電磁環(huán)境適應(yīng)性(EMC)的降低和控制精度的變動(dòng)。
此外，通過(guò)如上所述地構(gòu)成控制單元19，不通過(guò)馬達(dá)線束，就可以 將電動(dòng)馬達(dá)5的母線5c和5d直接電連接到控制單元19的端子座24c上， 并且，不通過(guò)信號(hào)電纜，就可將扭矩傳感器15的外部連接端子15c 15f， 與控制基板25的通孔25a 25d直接電連接起來(lái)。因此，可以使控制單 元19與電動(dòng)馬達(dá)5以及控制單元19與扭矩傳感器15之間的電連接長(zhǎng)度 為最小，可以使配線電阻為最小，能夠抑制電力損失，并且，還能夠可 靠地防止電噪聲的混入。
而且，在形成于控制單元19中的合成樹(shù)脂制框架24上的、與電動(dòng) 馬達(dá)5的母線5c和5d連接的端子座24c的附近，形成有安裝板部24b， 由于該安裝板部24b固定在框架安裝面20c上，該框架安裝面20c形成 在減速齒輪箱4的馬達(dá)安裝部17上，因此，可以抑制端子座24c因車輛 振動(dòng)產(chǎn)生與減速齒輪箱4不同的振動(dòng)而在端子座24c上產(chǎn)生應(yīng)力集中， 可以使端子座24c的剛性提高。
此外，構(gòu)成控制單元19的伴隨著發(fā)熱的功率模塊基板23，通過(guò)鋁 板22接觸地連接到減速齒輪箱4的控制單元安裝部20的平坦安裝面20a 上，且減速齒輪箱4由鋁、鋁合金、鎂以及鎂合金中的任一種形成，因 此，可以將功率模塊基板23的發(fā)熱通過(guò)鋁板22和散熱膏，直接擴(kuò)散到 熱容量大的成為熱質(zhì)(heat mass)的減速齒輪箱4上，能夠可靠地防止 功率模塊基板23變成過(guò)熱狀態(tài)。這樣，通過(guò)在鋁板22與平坦安裝面20a 之間涂敷散熱膏，可以進(jìn)一步提高向減速齒輪箱4散熱的效果。
而且，將伴隨有發(fā)熱的由場(chǎng)效應(yīng)晶體管等構(gòu)成的功率模塊，安裝在 功率模塊基板23上，將怕熱的微控制單元25g等控制元件安裝到控制基 板25上，因此，功率模塊基板23的發(fā)熱不會(huì)直接傳遞到控制基板25上，
能夠可靠地阻止功率模塊基板23的發(fā)熱對(duì)控制基板25產(chǎn)生影響。加之， 由于安裝在控制基板25上的電容器25e等發(fā)熱部件配置在上方，因此， 能夠可靠地防止由發(fā)熱部件產(chǎn)生的熱影響到下方的且配置在相反側(cè)的控 制元件。
并且，通過(guò)在減速齒輪箱4的扭矩傳感器收納部16的上部配置控制 單元19，可以縮短減速齒輪箱4整體的軸向長(zhǎng)度，能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。
并且，在將上部安裝托架6和下部安裝托架7安裝到車身側(cè)部件上 之后，從車身右側(cè)面?zhèn)?，將CAN等網(wǎng)絡(luò)的接續(xù)連接器安裝到控制單元19 的信號(hào)連接器24f上，由此，完成電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置1的裝配。這樣，由 于能夠從車身右側(cè)面?zhèn)葘⑼獠拷永m(xù)連接器連接到電源連接器24e和信號(hào) 連接器24f上，因此，能夠容易地進(jìn)行兩者的連接。此時(shí)，在上部安裝托 架6上，如圖1所示，在構(gòu)成安裝板部6a的夾套6d上，通過(guò)樹(shù)脂注射 部6e固定有滑動(dòng)板部6f。
當(dāng)完成該電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置1的裝配時(shí)，通過(guò)使上部安裝托架6的 傾斜桿6g轉(zhuǎn)動(dòng)，來(lái)解除傾斜鎖定狀態(tài)，在該狀態(tài)下，使轉(zhuǎn)向柱3以下部 安裝托架7的樞軸7c為中心轉(zhuǎn)動(dòng)，由此，能夠調(diào)整傾斜位置。
并且，當(dāng)使車輛的未圖示的點(diǎn)火開(kāi)關(guān)處于接通狀態(tài)、從電池30向功 率模塊基板23和控制基板25供給電力時(shí)，通過(guò)微控制單元(MCU)執(zhí) 行轉(zhuǎn)向輔助控制處理，根據(jù)扭矩傳感器15以及未圖示的車速傳感器的檢 測(cè)值，計(jì)算出轉(zhuǎn)向輔助電流指令值。根據(jù)該轉(zhuǎn)向輔助電流指令值和由馬 達(dá)電流檢測(cè)部檢測(cè)到的馬達(dá)電流，執(zhí)行電流反饋處理，計(jì)算出電壓指令 值。將該電壓指令值提供給功率模塊基板23的柵極驅(qū)動(dòng)電路，控制H橋 式電路，從而，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電流向電動(dòng)馬達(dá)5流動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)5，以產(chǎn) 生正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)方向所需的轉(zhuǎn)向助力。
因此，由電動(dòng)馬達(dá)5產(chǎn)生與轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向扭矩對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向助力，該 轉(zhuǎn)向助力經(jīng)由蝸桿11和蝸輪13傳遞給轉(zhuǎn)向軸的輸出，由此能夠以輕的 轉(zhuǎn)向力來(lái)使轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向。.
該狀態(tài)下，若在發(fā)生潰縮時(shí)駕駛員與未圖示的轉(zhuǎn)向盤接觸，作用使 轉(zhuǎn)向柱3向前方滑動(dòng)的載荷，則如圖14 圖16所示，上部安裝托架6的
夾套6d與滑動(dòng)板部6f之間的樹(shù)脂注射部6e被剪切，從而，在轉(zhuǎn)向柱3 的安裝凸緣3c側(cè)，外管3b在吸收所作用的載荷的同時(shí)，相對(duì)于內(nèi)管3a 滑動(dòng)，與作為收縮止擋部的螺栓18a的頭部抵接，由此，確保了必要的 潰縮行程，轉(zhuǎn)向柱3收縮。
當(dāng)轉(zhuǎn)向柱3這樣收縮時(shí)，安裝在其周邊的部件會(huì)接近控制單元19， 然而，由于該控制單元19配置于在確保了預(yù)定的潰縮行程的狀態(tài)下不會(huì) 與移動(dòng)部件發(fā)生干涉的位置，因此能夠確保必要的潰縮行程，不會(huì)發(fā)生 與移動(dòng)部件干涉而妨礙潰縮的情況。
順便說(shuō)一下，為了確保發(fā)生潰縮時(shí)的潰縮行程，考慮了使控制單元 19也潰縮的情況，但如上所述，難以控制該控制單元19的合成樹(shù)脂制框 架24的潰縮，存在潰縮時(shí)的能量吸收量出現(xiàn)波動(dòng)的問(wèn)題，而在本實(shí)施方 式中，在潰縮行程的確保中沒(méi)有考慮控制單元19的潰縮，所以能夠在潰 縮時(shí)確保穩(wěn)定的按照設(shè)定值的能量吸收量。
下面，對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施方式根據(jù)圖17進(jìn)行說(shuō)明。
在該第2實(shí)施方式中，使控制單元19與減速齒輪箱4的接地連接路 徑為與第1實(shí)施方式不同的接地連接路徑。
亦即，在第2實(shí)施方式中，如圖17所示，使控制單元19內(nèi)的接地 連接路徑，成為與第1實(shí)施方式中的第1接地連接路徑不同的第2接地 連接路徑。
如圖17所示，該第2接地連接路徑中，將電源連接器24e的接地引 腳28貫穿插入到控制基板25的通孔25h中，來(lái)接地連接控制基板25， 從該通孔25h在設(shè)置于控制基板25表面的連接端子40上形成接地線41 ， 使該連接端子40與導(dǎo)電性蓋體26接觸，以接地連接導(dǎo)電性蓋體26，經(jīng) 由小螺釘26a 26c將導(dǎo)電性蓋體26安裝到減速齒輪箱4的平坦安裝面 20a上，由此接地連接減速齒輪箱4，進(jìn)而，將功率模塊基板23通過(guò)鋁 板22接地連接到平坦安裝面20a上。
在該第2實(shí)施方式中，通過(guò)將一端連接在電池30上的電池接地線束 29連接到控制單元19的電源連接器24e上，可以將減速齒輪箱4、電動(dòng) 馬達(dá)5、以及控制單元19接地連接到電池30的負(fù)極側(cè)端子，通過(guò)將控制
單元19裝配到減速齒輪箱4上，可以容易地形成該第2接地連接路徑。 并且，在上述第1實(shí)施方式和第2實(shí)施方式中，對(duì)分別設(shè)置第1接 地連接路徑和第2接地連接路徑的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但并不限定于此， 也可以如圖18所示，并列地形成第1實(shí)施方式中的第1接地連接路徑和 第2實(shí)施方式中的第2接地連接路徑，第1接地連接路徑依次連接控制 基板25、功率模塊基板23、鋁板22、減速齒輪箱4、導(dǎo)電性蓋體26、以 及部分蓋體27;第2接地連接路徑依次連接控制基板25、導(dǎo)電性蓋體26、 減速齒輪箱、鋁板22、以及功率模塊基板23，在該情況下，由于形成了 雙重的接地連接路徑，因此，即使在任一方的接地連接路徑發(fā)生斷路或 接觸不良的情況下，在能夠通過(guò)另一方的接地連接路徑可靠地保持接地 連接。
并且，在上述各實(shí)施方式中，對(duì)功率模塊基板23通過(guò)鋁板22安裝 在減速齒輪箱4的平坦安裝面20a上的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但并不限定于 此，也可以用鋁基板來(lái)構(gòu)成功率模塊基板23本身，從而省略鋁板22。
此外，在上述各實(shí)施方式中，對(duì)電動(dòng)馬達(dá)5的母線5c和5d沿直線 延長(zhǎng)的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但并不限定于此，也可以如圖19 (a)所示，將 母線5c和5d在一度向電動(dòng)馬達(dá)5的軸向彎折之后，再使其沿著與軸向 正交的方向延長(zhǎng)到外方，在此情況下，由于通過(guò)母線5c和5d的彎折部 能夠確保彈性，因此，可以緩和端子與端子座連接時(shí)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力， 可以延長(zhǎng)母線5c和5d的使用壽命。同樣地，如圖19 (b)所示，也可以 首先使母線5c和5d沿電動(dòng)馬達(dá)5的軸向突出，然后沿著與軸向正交的 方向延長(zhǎng)到外方。此外，如圖19 (c)所示，將母線5c和5d與控制單元 19的端子座24c之間的接觸面，設(shè)定成在包含安裝面P1的平面內(nèi)，該安 裝面Pl就是電動(dòng)馬達(dá)5的安裝凸緣部5b的與減速齒輪箱4的馬達(dá)安裝 部17接觸的面，通過(guò)這樣的設(shè)定，當(dāng)將電動(dòng)馬達(dá)5的輸出軸5a三角形 花鍵結(jié)合或花鍵結(jié)合到減速齒輪箱4的蝸桿11上時(shí)，在使電動(dòng)馬達(dá)5 — 邊沿圓周方向轉(zhuǎn)動(dòng)一邊安裝的情況下，由于母線5c和5d或安裝凸緣部 5b可以不與控制單元19的端子座24c干涉地進(jìn)行擺動(dòng)，因此，可以容易 地進(jìn)行將電動(dòng)馬達(dá)5組裝到減速齒輪箱4上的作業(yè)。
另外，在上述各實(shí)施方式中，對(duì)將母線5c和5d設(shè)置在電動(dòng)馬達(dá)5 上，將端子座24c設(shè)置在控制單元19上的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但并不限定 于此，也可以將端子座設(shè)置在電動(dòng)馬達(dá)5上，將母線設(shè)置在控制單元19 上，此外，作為外部連接端子，并不限定于母線，也可以應(yīng)用任意的電 連接端子。
此外，在上述各實(shí)施方式中，對(duì)將扭矩傳感器15的外部連接端子 15c 15f彎折為L(zhǎng)字狀，并貫穿插入到控制基板25的通孔25a 25d中 的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但并不限定于此，為了將外部連接端子15c 15f容 易地貫穿插入到通孔25a 25d中，也可以在通孔25a 25d的貫穿插入 外部連接端子15c 15f的一側(cè)設(shè)置具有漏斗狀的導(dǎo)向面的導(dǎo)向部件。
此外，在上述各實(shí)施方式中，對(duì)將扭矩傳感器15的外部連接端子 15c 15f形成為L(zhǎng)字狀的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但并不限定于此，也可以使 外部連接端子15c 15f為直線狀，沿著形成于控制基板25上的連接接合 區(qū)，通過(guò)錫焊或熔合等進(jìn)行電連接，或者將外部連接端子作成夾緊端子 夾持固定在控制基板25上。
此外，在上述各實(shí)施方式中，對(duì)減速齒輪箱4的控制單元安裝部20 的平坦安裝面20a是與轉(zhuǎn)向柱3的中心軸正交的平面的情況進(jìn)行了說(shuō)明， 但并不限定于此，也可以使平坦安裝面20a為相對(duì)于與轉(zhuǎn)向柱3的中心 軸正交的面傾斜的面。
進(jìn)而，在上述各實(shí)施方式中，電動(dòng)馬達(dá)5、控制單元19、以及連接 器24e、 24f，沿著與轉(zhuǎn)向柱3的中心軸正交的線配置在一條直線上，并 對(duì)該情況進(jìn)行了說(shuō)明，但并不限定于此，也可以沿著與轉(zhuǎn)向柱3的中心 軸相交的線配置在一條直線上。
進(jìn)而，此外，在上述各實(shí)施方式中，關(guān)于控制單元19的電源連接器 24e和信號(hào)連接器24f，它們的連接用開(kāi)口位于右端側(cè)，并對(duì)該情況進(jìn)行 了說(shuō)明，但并不限定于此，也可以使連接用開(kāi)口為沿著轉(zhuǎn)向柱3的軸向 的方向，從轉(zhuǎn)向柱3的軸向來(lái)安裝外部連接器。
并且，在上述各實(shí)施方式中，在構(gòu)成控制單元19的情況下，首先， 用小螺釘將功率模塊基板23固定在平坦安裝面20a上，然后固定合成樹(shù)
脂制框架24,用小螺釘將控制基板25固定在該合成樹(shù)脂制框架24上， 并對(duì)該情況進(jìn)行了說(shuō)明，但并不限定于此，也可以將功率模塊基板23和 控制基板25安裝在合成樹(shù)脂制框架24上，然后再將合成樹(shù)脂制框架24 固定在平坦安裝面20a上，并且，也可以將合成樹(shù)脂制框架24的一部分 和功率模塊基板23緊固在一起。
此外，在上述各實(shí)施方式中，對(duì)作為電動(dòng)馬達(dá)5應(yīng)用了電刷式馬達(dá) 的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但并不限定于此，也可以應(yīng)用無(wú)電刷馬達(dá)，在此情 況下，只要將母線5c和5d連接到各相的勵(lì)磁線圈的供電側(cè)，并且在功 率模塊基板23上安裝驅(qū)動(dòng)無(wú)電刷馬達(dá)的例如具有場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET) 的逆變電路以及利用脈沖寬度調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)逆變電路的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的 柵極的柵極驅(qū)動(dòng)電路即可。
并且，在上述各實(shí)施方式中，對(duì)將本發(fā)明應(yīng)用到右方向盤車的情況 進(jìn)行了說(shuō)明，但并不限定于此，在應(yīng)用到左方向盤車的情況下，關(guān)于減 速齒輪箱4、電動(dòng)馬達(dá)5、以及控制單元19的配置，夾著通過(guò)轉(zhuǎn)向柱3 的中心軸的垂直面，面對(duì)稱地即在控制單元19的右側(cè)配置電動(dòng)馬達(dá)4， 將控制單元19的電源連接器24e和信號(hào)連接器24f配置在左側(cè)即可，而 且也可以將電動(dòng)馬達(dá)4配置在車輛外側(cè)，將電源連接器24e和信號(hào)連接 器24f配置在車輛內(nèi)側(cè)。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性
將包括基板的控制單元安裝在減速齒輪箱上，該基板安裝有驅(qū)動(dòng)控 制電動(dòng)馬達(dá)的控制電路，在該控制單元上直接電連接上述電動(dòng)馬達(dá)的連 接部，并且通過(guò)設(shè)置在上述控制單元與供電部之間的接地連接線來(lái)進(jìn)行 上述減速齒輪箱和上述控制單元與大地的連接，因此，可以得到這樣的 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置能夠通過(guò)共用的接地線，將減速齒輪箱和控制單元 接地連接到供電部，能夠提高減速齒輪箱的電磁環(huán)境適應(yīng)性(EMC)，并 且，可以使部件個(gè)數(shù)和加工工時(shí)減少，能夠使裝配作業(yè)性提高。
權(quán)利要求
1. 一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其具有轉(zhuǎn)向柱，其內(nèi)裝有轉(zhuǎn)向軸，轉(zhuǎn)向扭矩被傳遞至該轉(zhuǎn)向軸；以及電動(dòng)馬達(dá)，其通過(guò)導(dǎo)電性的減速齒輪箱內(nèi)的減速機(jī)構(gòu)，將轉(zhuǎn)向助力傳遞至上述轉(zhuǎn)向軸，其特征在于，在上述減速齒輪箱上安裝有控制單元，該控制單元包括安裝有控制電路的基板，上述控制電路用于驅(qū)動(dòng)控制上述電動(dòng)馬達(dá)，在該控制單元上直接電連接有上述電動(dòng)馬達(dá)的連接部，并且，通過(guò)設(shè)置在上述控制單元與供電部之間的接地連接線，來(lái)進(jìn)行上述減速齒輪箱和上述控制單元的與大地的連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 上述控制單元至少包括功率模塊基板，其安裝有驅(qū)動(dòng)控制上述電動(dòng)馬達(dá)的伴隨有發(fā)熱的功率模塊；和絕緣框架，其包圍該功率模塊基板，并具有單元側(cè)連接部，其連 接上述電動(dòng)馬達(dá)的連接部；和電源連接器，其與上述接地連接線連接， 上述功率模塊基板安裝在上述減速齒輪箱的控制單元安裝面上， 上述接地連接線通過(guò)該功率模塊基板連接于上述減速齒輪箱。
3. 如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 上述控制單元至少包括基板，其安裝有上述控制電路；絕緣框架，其包圍該基板，并具有單元側(cè)連接部，其連接上述電 動(dòng)馬達(dá)的連接部；和電源連接器，其與上述接地連接線連接；以及導(dǎo)電性蓋體，其覆蓋上述控制基板、上述功率模塊基板、以及上述 絕緣框架，上述接地連接線通過(guò)上述導(dǎo)電性蓋體連接于上述減速齒輪箱。
4. 如權(quán)利要求3所述的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 上述基板由以下基板構(gòu)成控制基板，其安裝有運(yùn)算上述電動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)指令值的指令值運(yùn)算 部；以及功率模塊基板，其安裝有功率模塊，該功率模塊根據(jù)來(lái)自上述指令 值運(yùn)算部的驅(qū)動(dòng)指令值來(lái)驅(qū)動(dòng)控制上述電動(dòng)馬達(dá)，并伴隨有發(fā)熱。
5. 如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 上述控制單元至少包括控制基板，其安裝有運(yùn)算上述電動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)指令值的指令值運(yùn)算部；功率模塊基板，其安裝有驅(qū)動(dòng)控制上述電動(dòng)馬達(dá)的伴隨有發(fā)熱的功 率模塊；以及絕緣框架，其包圍上述控制基板和上述功率模塊基板，并具有單 元側(cè)連接部，其連接上述電動(dòng)馬達(dá)的連接部；和電源連接器，其與上述 接地連接線連接，上述功率模塊基板安裝在上述減速齒輪箱的控制單元安裝面上， 在上述接地連接線與上述減速齒輪箱之間并列地形成有通過(guò)上述 功率模塊基板連接到上述減速齒輪箱的第1接地連接路徑；以及通過(guò)上 述導(dǎo)電性蓋體連接到上述減速齒輪箱的第2接地連接路徑。
6. 如權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征 在于，上述減速齒輪箱由高熱傳導(dǎo)性材料構(gòu)成。
7. 如權(quán)利要求6所述的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 上述減速齒輪箱通過(guò)對(duì)鋁、鋁合金、鎂和鎂合金中的任一種進(jìn)行壓鑄成形而構(gòu)成。
8. 如權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征 在于，上述減速齒輪箱至少具有蝸桿收納部，其收納與上述電動(dòng)馬達(dá)的 輸出軸連接的蝸桿；蝸輪收納部，其收納與上述轉(zhuǎn)向軸連接的蝸輪；以 及扭矩傳感器收納部，其與上述蝸輪收納部連接，用于收納上述扭矩傳 感器，并且與轉(zhuǎn)向柱連接，在上述蝸桿收納部、蝸輪收納部、以及扭矩傳感器收納部的外周部， 形成有安裝上述控制單元的控制單元安裝部。
9.如權(quán)利要求8所述的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 將上述扭矩傳感器收納部的前端作為潰縮時(shí)的轉(zhuǎn)向柱的收縮止擋部，安裝在上述控制單元安裝部上的控制單元的收縮止擋部側(cè)的端面位 置，被設(shè)定為比收縮止擋部更靠蝸輪收納部側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其能夠使必須進(jìn)行接地的各部的接地處理為必要的最小限度，能夠提高裝配作業(yè)性。該電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置具有轉(zhuǎn)向柱(3)，其內(nèi)裝有轉(zhuǎn)向軸(2)，轉(zhuǎn)向扭矩被傳遞至該轉(zhuǎn)向軸(2)；以及電動(dòng)馬達(dá)(5)，其通過(guò)減速齒輪箱(4)內(nèi)的減速機(jī)構(gòu)，將轉(zhuǎn)向助力傳遞至所述轉(zhuǎn)向軸(2)，在上述減速齒輪箱(4)上安裝有控制單元(19)，控制單元(19)包括安裝有控制電路的基板(23、25)，該控制電路用于驅(qū)動(dòng)控制上述電動(dòng)馬達(dá)，在該控制單元(19)上直接電連接有上述電動(dòng)馬達(dá)(5)的連接部，并且，通過(guò)設(shè)置在該控制單元(19)與供電部(30)之間的接地連接線(29)，來(lái)進(jìn)行上述減速齒輪箱(4)和上述控制單元(19)的與大地的連接。
文檔編號(hào)H02K7/16GK101378944SQ200780004168
公開(kāi)日2009年3月4日 申請(qǐng)日期2007年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月1日
發(fā)明者關(guān)根孝明, 兵頭直樹(shù), 樫本圭司 申請(qǐng)人:日本精工株式會(huì)社