專利名稱：電動動力轉(zhuǎn)向裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動動力轉(zhuǎn)向裝置。
背景技術(shù)：
存在生成轉(zhuǎn)向操作輔助力的馬達(dá)的安裝位置根據(jù)左側(cè)方向盤(left sidesteering wheel)用和右側(cè)方向盤(right side steering wheel)用而不同的電動動力轉(zhuǎn)向裝置。日本特開2004-130890號公報公開了在控制基板設(shè)置第一連接部和第二連接部的結(jié)構(gòu)，其中，第一連接部用于連接左側(cè)方向盤所應(yīng)用的電動馬達(dá)，第二連接部用于連接右側(cè)方向盤所應(yīng)用的電動馬達(dá)。然而，在日本特開2004-130890號公報中，第一連接部以及第二連接部由于承擔(dān)向電動馬達(dá)供給電源的作用而存在大型化的趨勢。因此，成為控制基板變得大型化、電動動力轉(zhuǎn)向裝置變得大型化的原因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供能夠使用共通的控制基板而不受電動馬達(dá)的安裝位置所影響并且小型的電動動力轉(zhuǎn)向裝置。根據(jù)本發(fā)明的例子的特征，使與電動馬達(dá)連接用的連接部組單一化，并設(shè)置兩個與扭矩傳感器連接用的連接部組，從而能夠使用共通的控制基板而不受電動馬達(dá)的安裝位置的改變所影響。


根據(jù)以下對附圖的例子進(jìn)行的說明可知本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)、特征以及優(yōu)點，在附圖中對相同的元素標(biāo)記相同的數(shù)字。圖1是表示本發(fā)明的一實施方式的電動動力轉(zhuǎn)向裝置的簡要結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是電動動力轉(zhuǎn)向裝置的側(cè)視圖，示出了將電動馬達(dá)安裝于轉(zhuǎn)向管柱的左側(cè)的情況下的簡要結(jié)構(gòu)。圖3是控制基板的示意圖。圖4是將電動馬達(dá)安裝于轉(zhuǎn)向管柱的右側(cè)的情況下的電動動力轉(zhuǎn)向裝置的側(cè)視圖。圖5是其他實施方式的控制基板的示意圖。
具體實施例方式以下，參照附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行說明。圖1是表示本發(fā)明的一實施方式的電動動力轉(zhuǎn)向裝置的簡要結(jié)構(gòu)的示意圖。電動動力轉(zhuǎn)向裝置I具備一端連結(jié)有方向盤2的、作為轉(zhuǎn)向操作傳遞軸的轉(zhuǎn)向操作軸3、經(jīng)由萬向聯(lián)軸器4與轉(zhuǎn)向操作軸3連結(jié)的中間軸5、經(jīng)由萬向聯(lián)軸器6與該中間軸5連結(jié)的小齒輪軸7、形成與設(shè)置于小齒輪軸7的前端部的小齒輪8嚙合的齒條并向車輛的左右方向延伸的齒條軸10、以及經(jīng)由作為傳遞機(jī)構(gòu)的減速機(jī)構(gòu)11向轉(zhuǎn)向操作軸3賦予轉(zhuǎn)向操作輔助力的電動馬達(dá)12。本實施方式為電動馬達(dá)12輔助作為轉(zhuǎn)向操作傳遞軸的轉(zhuǎn)向操作軸3進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作的、所謂的轉(zhuǎn)向管柱輔助式電動動力轉(zhuǎn)向裝置。然而，本發(fā)明還能夠應(yīng)用于電動馬達(dá)12輔助作為轉(zhuǎn)向操作傳遞軸的小齒輪軸7進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作的、所謂的小齒輪輔助式電動動力轉(zhuǎn)向裝置、和電動馬達(dá)12輔助作為轉(zhuǎn)向操作傳遞軸的齒條軸8進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作的、所謂的齒條輔助式電動動力轉(zhuǎn)向裝置。轉(zhuǎn)向操作軸3插通作為外框的轉(zhuǎn)向管柱15，并能夠旋轉(zhuǎn)地支承于該轉(zhuǎn)向管柱15，該轉(zhuǎn)向管柱15經(jīng)由托架14固定于車身13。作為外框的轉(zhuǎn)向管柱15具備管柱管(columntube) 16 ;與管柱管16的軸向的下端連結(jié)的第一殼體17 (相當(dāng)于傳感器殼體);以及與第一殼體17的軸向的下端連結(jié)的第二殼體18 (相當(dāng)于齒輪殼體)。在第一殼體17收容有用于檢測對方向盤2賦予的轉(zhuǎn)向操作扭矩的扭矩傳感器19。在第二殼體18收容有減速機(jī)構(gòu)11。齒條軸10能夠在軸向上移動地支承于筒狀的齒條殼體20。在齒條軸10的兩端部分別連結(jié)有橫拉桿21，各橫拉桿21經(jīng)由轉(zhuǎn)向臂(未圖示)與轉(zhuǎn)向輪22連結(jié)。利用小齒輪軸
7、齒條軸10以及橫拉桿21等構(gòu)成了用于使轉(zhuǎn)向輪22轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)A。若操作方向盤2而使轉(zhuǎn)向操作軸3旋轉(zhuǎn)，則該旋轉(zhuǎn)經(jīng)由中間軸5等傳遞至小齒輪8，并通過小齒輪8以及齒條9變換成齒條軸10的、沿車輛的左右方向的直線運動。由此，實現(xiàn)轉(zhuǎn)向輪22的轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向操作軸3具有與方向盤2連接的、作為第一軸的第一轉(zhuǎn)向操作軸23 ;和與萬向聯(lián)軸器4連接的、作為第二軸的第二轉(zhuǎn)向操作軸24。上述第一轉(zhuǎn)向操作軸23以及第二轉(zhuǎn)向操作軸24經(jīng)由作為連結(jié)軸的扭力桿25在同軸上相互連結(jié)。第一轉(zhuǎn)向操作軸23以及第二轉(zhuǎn)向操作軸24能夠相互傳遞扭矩，并能夠在規(guī)定的范圍內(nèi)相對旋轉(zhuǎn)。電動馬達(dá)12具備一體地固定于轉(zhuǎn)向管柱15的第二殼體18的馬達(dá)殼體12a、能夠旋轉(zhuǎn)地支承于該馬達(dá)殼體12a的輸出軸12b、固定于馬達(dá)殼體12a內(nèi)的定子(未圖示)、以及能夠與輸出軸12b —體旋轉(zhuǎn)地連結(jié)的轉(zhuǎn)子(未圖示)。減速機(jī)構(gòu)11具備驅(qū)動齒輪11a，其由能夠傳遞扭矩地與電動馬達(dá)12的輸出軸12b連結(jié)的蝸桿構(gòu)成；和從動齒輪11b，其與驅(qū)動齒輪Ila嚙合，并由能夠與第二轉(zhuǎn)向操作軸24 一體旋轉(zhuǎn)地連結(jié)的蝸輪構(gòu)成。電動動力轉(zhuǎn)向裝置I具備EQJ (Electronic Control Unit,電子控制單元)27,該ECU27包括根據(jù)由扭矩傳感器19檢測到的轉(zhuǎn)向操作扭矩和由車速傳感器26檢測到的車速來對電動馬達(dá)12進(jìn)行驅(qū)動控制的微型計算機(jī)。在扭矩傳感器19中，根據(jù)由扭力桿25的扭轉(zhuǎn)引起的第一轉(zhuǎn)向操作軸23與第二轉(zhuǎn)向操作軸24的相對旋轉(zhuǎn)位移量所產(chǎn)生的磁束變化，檢測對第一轉(zhuǎn)向操作軸23以及第二轉(zhuǎn)向操作軸24賦予的轉(zhuǎn)向操作扭矩。在ECU27中，使用按照每個車速存儲了轉(zhuǎn)向操作扭矩與目標(biāo)輔助量的關(guān)系的映射(map)來決定目標(biāo)輔助量，并進(jìn)行控制以使電動馬達(dá)12所生成的輔助力接近目標(biāo)輔助量。若E⑶27驅(qū)動電動馬達(dá)12，則該動力通過包含驅(qū)動齒輪Ila以及從動齒輪Ilb的減速機(jī)構(gòu)11而減速，并向第二轉(zhuǎn)向操作軸24傳遞。傳遞至第二轉(zhuǎn)向操作軸24的動力，經(jīng)由中間軸5等而進(jìn)一步傳遞至包含小齒輪軸7、齒條軸10、橫拉桿21以及轉(zhuǎn)向臂等的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)A，從而輔助駕駛員的轉(zhuǎn)向操作。圖2是電動動力轉(zhuǎn)向裝置I的側(cè)視圖，示出了將電動馬達(dá)12安裝于轉(zhuǎn)向管柱15的左側(cè)的情況下的簡要結(jié)構(gòu)。E⑶27具備一體地安裝于第二殼體18的E⑶箱(EOT box) 28、和收容于ECU箱28的控制基板29。在控制基板29安裝有控制電路30，該控制電路30根據(jù)來自扭矩傳感器19以及車速傳感器26的信號對電動馬達(dá)12的驅(qū)動進(jìn)行控制?？刂苹?9具有與轉(zhuǎn)向操作軸3的中心軸線Cl平行的第一方向Xl上的一對端部、即第一端部31和第二端部32。另外，控制基板29具有與第一方向Xl正交的第二方向X2上的一對端部、即第三端部33和第四端部34。在第一方向Xl的一端部亦即第一端部31設(shè)置有能夠與扭矩傳感器19連接的、作為第一連接部組的第一端子組G1，在第一方向Xl的另一端部亦即第二端部32設(shè)置有能夠與扭矩傳感器19連接的、作為第二連接部組的第二端子組G2。在第二方向X2的一端部亦即第三端部33設(shè)置有能夠與電動馬達(dá)12連接的、作為第三連接部組的第三端子組G3。在第二方向X2的另一端部亦即第四端部34配置有用于輸入來自車載電池的電源的、作為電源輸入用連接部的電源輸入用連接器35、和用于輸入來自車速傳感器26的信號等車輛信號的、作為車輛信號輸入用連接部的車輛信號輸入用連接器36。作為第一連接部組的第一端子組Gl由多個作為第一連接部的第一端子37廣374構(gòu)成。各第一端子37廣374能夠分別與來自扭矩傳感器19的、對應(yīng)的輸出端子19f 194連接。作為第二連接部組的第二端子組G2由多個作為第二連接部的第二端子38廣384構(gòu)成。各第二端子38廣384能夠分別與來自扭矩傳感器19的、對應(yīng)的輸出端子19f 194連接。例如，第一端子37廣374以及第二端子38廣384由通孔構(gòu)成，來自扭矩傳感器19的輸出端子19Γ194由插通并焊接到上述 通孔的銷端子構(gòu)成。在從與控制基板29的表面正交的方向(圖2中與紙面正交的方向)觀察該控制基板29時，構(gòu)成第一端子組Gl的多個第一端子37廣374與構(gòu)成第二端子組G2的多個第二端子38廣384，以轉(zhuǎn)向操作軸3的中心軸線Cl與電動馬達(dá)12的輸出軸12b的中心軸線C2的交點Pl為中心點對稱地配置。作為第三連接部組的第三端子組G3通過在端子臺50排列多個作為第三連接部的第三端子40而構(gòu)成，這些第三端子40分別連接來自電動馬達(dá)12的多個供電用母線端子39(例如與U、V、W各相對應(yīng)的端子)。在電動馬達(dá)12為無刷馬達(dá)的情況下，第三端子組G3可包含輸入電動馬達(dá)12的旋轉(zhuǎn)角信號的旋轉(zhuǎn)角信號輸入端子(未圖示)。如圖3所示，配置成點對稱的第一端子371和對應(yīng)的第二端子381，經(jīng)由設(shè)置于控制基板29的、對應(yīng)的配線411而與控制電路30的、對應(yīng)的共通的第一輸入部421連接。配置成點對稱的第一端子372和對應(yīng)的第二端子382，經(jīng)由設(shè)置于控制基板29的、對應(yīng)的配線412而與控制電路30的、對應(yīng)的共通的第二輸入部422連接。另外，配置成點對稱的第一端子373和對應(yīng)的第二端子383，經(jīng)由對應(yīng)的配線413而與對應(yīng)的共通的第三輸入部423連接。配置成點對稱的第一端子374和對應(yīng)的第二端子384，經(jīng)由對應(yīng)的配線414而與對應(yīng)的共通的第四輸入部424連接。
圖4是示出了將電動馬達(dá)12安裝于轉(zhuǎn)向管柱15的右側(cè)的情況下的簡要結(jié)構(gòu)的、電動動力轉(zhuǎn)向裝置I的側(cè)視圖。在將電動馬達(dá)12安裝于轉(zhuǎn)向管柱15的左側(cè)的圖2的情況下，將作為第一連接部組的第一端子組Gl配置于扭矩傳感器19側(cè)并與扭矩傳感器19連接，但在將電動馬達(dá)12安裝于轉(zhuǎn)向管柱15的右側(cè)的圖4的情況下，將作為第二連接部組的第二端子組G2配置于扭矩傳感器19側(cè)并與扭矩傳感器19連接。在圖2的情況與圖4的情況下使用共通的控制基板29。其他結(jié)構(gòu)與圖2相同。根據(jù)本實施方式，在隔著轉(zhuǎn)向操作軸3的中心軸線Cl將電動馬達(dá)12配置于左側(cè)的情況和配置于右側(cè)的情況下，將以第三端子組G3與上述電動馬達(dá)12側(cè)對置的方式改變了 180°朝向的控制基板29，安裝于在轉(zhuǎn)向管柱15的第二殼體18固定的E⑶箱28。隨著控制基板29的朝向的改變，第一端子組Gl以及第二端子組G2中的任意一方與扭矩傳感器19側(cè)對置，因此，將這一方的端子組Gl或者G2與扭矩傳感器19連接。由此，能夠使用共通的控制基板29而不受電動馬達(dá)12的安裝位置的改變所影響。由于使存在大型化的趨勢的、與電動馬達(dá)12連接用的第三端子組G3 (端子臺50)單一化，并設(shè)置能夠抑制大型化的、與扭矩傳感器19連接用的兩個連接部組(第一端子組Gl和第二端子組G2)，所以能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。另外，由于根據(jù)電動馬達(dá)12的安裝位置的改變而在電動馬達(dá)12的相反側(cè)配置電源輸入用連接器35和車輛信號輸入用連接器36，所以能夠?qū)崿F(xiàn)具有良好的空間效率的配置。另外，在如圖2所示從與控制基板29的表面正交的方向觀察該控制基板29時，構(gòu)成第一端子組Gl的多個第一端子37廣374與構(gòu)成第二端子組G2的多個第二端子38廣384，以轉(zhuǎn)向操作軸3的中心軸線Cl與電動馬達(dá)12的輸出軸12b的中心軸線C2的交點Pl為中心點對稱地配置。因此，在根據(jù)電動馬達(dá)12的安裝位置的改變而改變了控制基板29的朝向時，能夠?qū)⑴c扭矩傳感器19側(cè)對置的、第一端子組Gl以及第二端子組G2中的任意一方與扭矩傳感器19連接。即，能夠使用共通的控制基板29而不受電動馬達(dá)12的安裝位置的改變所影響。另外，由于各第一端子37廣374和對應(yīng)的第二端子38廣384，經(jīng)由設(shè)置于控制基板29的、對應(yīng)的配線411 414，與控制電路30的、對應(yīng)的共通的輸入部421 424連接，所以即便扭矩傳感器19與第一端子組Gl以及第二端子組G2中的任意一方連接，都能夠從其所連接的端子組向控制電路30傳遞信號。圖5示出了本發(fā)明的其他實施方式的控制基板29A。本實施方式在以下方面與圖3的實施方式不同。扭矩傳感器19由例如霍爾集成電路構(gòu)成，其一對輸出端子191、192構(gòu)成為輸出絕對值相同而正負(fù)相反的信號。同樣地，一對輸出端子193、194也構(gòu)成為，輸出絕對值相同而正負(fù)相反的信號。在圖2的狀態(tài)下能夠與一方的輸出端子191連接的第一端子371、和在圖4的狀態(tài)下能夠與另一方的輸出端子192連接的第二端子382，經(jīng)由設(shè)置于控制基板29A的配線431，與控制電路30的、共通的第一輸入部421連接。另外，在圖2的狀態(tài)下能夠與另一方的輸出端子192連接的第一端子372、和在圖4的狀態(tài)下能夠與一方的輸出端子191連接的第二端子381，經(jīng)由設(shè)置于控制基板29A的配線432，與控制電路30的、共通的第二輸入部422連接。在圖2的狀態(tài)下能夠與一方的輸出端子193連接的第一端子373、和在圖4的狀態(tài)下能夠與另一方的輸出端子194連接的第二端子384，經(jīng)由設(shè)置于控制基板29A的配線433，與控制電路30的、共通的第三輸入部423連接。另外，在圖2的狀態(tài)下能夠與另一方的輸出端子194連接的第一端子374、和在圖4的狀態(tài)下能夠與一方的輸出端子193連接的第二端子383，經(jīng)由設(shè)置于控制基板29A的配線434，與控制電路30的、共通的第四輸入部424連接。根據(jù)本實施方式，在扭矩傳感器19與第一端子組Gl連接的情況下，第一端子371以及第一端子372分別與第一輸入部421以及第二輸入部422連接，在扭矩傳感器19與第二端子組G2連接的情況下，第二端子381以及第二端子382分別與第二輸入部422以及第一輸入部421連接。另外，在扭矩傳感器19與第一端子組Gl連接的情況下，第一端子373以及第一端子374分別與第三輸入部423以及第四輸入部424連接，在扭矩傳感器19與第二端子組G2連接的情況下，第二端子383以及第二端子384分別與第四輸入部424以及第三輸入部423連接。這樣，在扭矩傳感器19與第一端子組Gl連接的情況和與第二端子組G2連接的情況下，對于配置成點對稱的例如第一端子371和第二端子381而言的控制電路30的輸入部，從第一輸入部421變更為第二輸入部422，對于配置成點對稱的第一端子372和第二端子382而言的控制電路30的輸入部，從第二輸入部422變更為第一輸入部421。因此，從扭矩傳感器19輸入到控制電路30的信號的正負(fù)變得相反，從而能夠使電動馬達(dá)12向相反方向旋轉(zhuǎn)來生成轉(zhuǎn)向操作輔助力。因此，能夠?qū)⒖刂齐娐?0的程序結(jié)構(gòu)共通化而不受電動馬達(dá)12的安裝位置的改變所影響。本發(fā)明并不局限于上述實施方式，例如，可以使用無刷馬達(dá)作為電動馬達(dá)12。另夕卜，在上述實施方式中，作為第一連接部的第一端子的個數(shù)為四個，作為第二連接部的第二端子的個數(shù)為四個，作為第三連接部的第三端子的個數(shù)為三個，但并不局限于此，能夠根據(jù)所使用的電動馬達(dá)等來對各連接部的端子的個數(shù)進(jìn)行各種改變。除此之外，能夠在本發(fā)明的權(quán)利要求所記載的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。
權(quán)利要求
1.一種電動動力轉(zhuǎn)向裝置，具備: 外框，其將轉(zhuǎn)向操作傳遞軸支承為能夠旋轉(zhuǎn)； 扭矩傳感器，其保持于所述外框，并檢測轉(zhuǎn)向操作扭矩； 電動馬達(dá)，其保持于所述外框，并經(jīng)由傳遞機(jī)構(gòu)向所述轉(zhuǎn)向操作軸傳遞動力；以及 控制基板，其組裝于所述外框，并安裝有控制電路，該控制電路基于來自所述扭矩傳感器的信號來對所述電動馬達(dá)的驅(qū)動進(jìn)行控制， 其特征在于， 所述控制基板設(shè)置有:第一連接部組以及第二連接部組，它們分別配置于與所述轉(zhuǎn)向操作軸的中心軸線平行的第一方向的一對端部，能夠以擇一方式與扭矩傳感器連接；和第三連接部組，其配置于與所述第一方向正交的第二方向的一端部，能夠與所述電動馬達(dá)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 在所述控制基板的所述第二方向的另一端部，配置有電源輸入用連接部、和車輛信號輸入用連接部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 在從與所述控制基板的板面正交的方向觀察該控制基板時，構(gòu)成所述第一連接部組的多個第一連接部、和構(gòu)成所述第二連接部組的多個第二連接部，以所述轉(zhuǎn)向操作軸的中心軸線與所述電動馬達(dá)的輸出軸的 中心軸線的交點為中心，點對稱地配置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 各第一連接部和對應(yīng)的第二連接部，經(jīng)由設(shè)置于所述控制基板的配線而與所述控制電路的共通的輸入部連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 所述扭矩傳感器具有至少一對輸出絕對值相同、正負(fù)相反的信號的輸出端子， 能夠與所述一對輸出端子的一方連接的第一連接部、和能夠與所述一對輸出端子的另一方連接的第二連接部，經(jīng)由設(shè)置于所述控制基板的配線而與所述控制電路的所對應(yīng)的共通的輸入部連接， 能夠與所述一對輸出端子的另一方連接的第一連接部、和能夠與所述一對輸出端子的一方連接的第二連接部，經(jīng)由設(shè)置于所述控制基板的配線而與所述控制電路的所對應(yīng)的共通的輸入部連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電動動力轉(zhuǎn)向裝置。在將轉(zhuǎn)向操作軸(3)支承為能夠旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向管柱(15)，保持有扭矩傳感器(19)和電動馬達(dá)(12)。在安裝有對電動馬達(dá)(12)的驅(qū)動進(jìn)行控制的控制電路(30)的控制基板(29)，在與轉(zhuǎn)向操作軸(3)的中心軸線(C1)平行的第一方向(X1)上的第一端部(31)和第二端部(32)，點對稱地分別設(shè)置有能夠以擇一方式與扭矩傳感器(19)連接的第一端子組(G1)和第二端子組(G2)。在與第一方向(X1)正交的第二方向(X2)上的一端部(第三端部(33))設(shè)置有能夠與電動馬達(dá)(12)連接的第三端子組(G3)。
文檔編號B62D5/04GK103072620SQ201210301709
公開日2013年5月1日 申請日期2012年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者九郎丸善和 申請人:株式會社捷太格特