專利名稱：電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備，其包括用于將轉(zhuǎn)向輔助力傳遞到轉(zhuǎn) 向系統(tǒng)的電機(jī)，和具有控制器的控制單元，該控制器用于根據(jù)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向扭矩來(lái)控制電機(jī)的激勵(lì)狀態(tài)(energizing state)，該電機(jī)和該 控制單元彼此相鄰地設(shè)置，并且更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備中的電機(jī)和控制裝置的安裝結(jié)構(gòu)。
技術(shù)背景通常，在具有電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備的車輛中，由扭矩傳感器檢測(cè)由于轉(zhuǎn) 向操作而在轉(zhuǎn)向軸中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向扭矩，并且根據(jù)轉(zhuǎn)向扭矩，由控制器 控制在電機(jī)內(nèi)流動(dòng)的電流，由此電機(jī)通過(guò)減速器使轉(zhuǎn)動(dòng)軸能夠輸出所 需的轉(zhuǎn)向輔助力(扭矩)。例如，在專利文獻(xiàn)l中公開(kāi)了這種類型的常規(guī)電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備。在這 種電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備中，用于將轉(zhuǎn)向輔助力傳遞到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電機(jī)和具有 控制器的控制裝置設(shè)置在彼此附近，該控制器用于根據(jù)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn) 向扭矩控制電機(jī)的激勵(lì)狀態(tài)。在這種情況下，存在用于以這種方式將 電機(jī)和控制單元設(shè)置在彼此附近的兩個(gè)目標(biāo)。第一個(gè)目標(biāo)是通過(guò)將設(shè) 置在兩個(gè)部件之間的電力配線的長(zhǎng)度降低到最小，使裝置緊湊并且節(jié) 省材料成本，用于獲得成本降低。第二個(gè)目標(biāo)是通過(guò)降低電力損失、 噪音和熱量產(chǎn)生等提高裝置的質(zhì)量。從這些目標(biāo)的觀點(diǎn)出發(fā)，最近兒 年，已經(jīng)在許多電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備中使用該結(jié)構(gòu)。專利文獻(xiàn)l:日本專利審査公開(kāi)號(hào)JP-B-3638269發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明解決的問(wèn)題但是，在上述專利文獻(xiàn)l中公開(kāi)的常規(guī)電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備中，相對(duì)于控 制單元的電機(jī)的安裝面、用于安裝匯流條端子的端子板的安裝面以及 連接器的安裝面不在相同的平面上。因此，在該電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備的制造 過(guò)程中，這些部件的安裝和組裝工作不能在單一的工作步驟中進(jìn)行， 并且工作效率低，這是制造成本增加的原因。根據(jù)上述情況提出本發(fā)明。本發(fā)明的目的是提供電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備， 其中，在該電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備的制造過(guò)程中，部件的安裝和組裝工作，具 體地說(shuō)，電機(jī)、控制單元、用于安裝匯流條端子的端子板和連接器的 安裝和組裝工作能有效地進(jìn)行，由此能降低制造成本。解決問(wèn)題的手段根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種電力轉(zhuǎn)向設(shè)備，包括轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向扭矩輸入該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；電機(jī)，該電機(jī)將轉(zhuǎn)向輔助力傳遞到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；控制器，該控制器根據(jù)轉(zhuǎn)向扭矩來(lái)控制電機(jī)的激勵(lì)狀態(tài)；以及 控制單元，該控制單元具有電連接于電機(jī)的端子板和連接器， 其中，相對(duì)于控制單元的電機(jī)的安裝面、相對(duì)于控制單元的端子板的安裝面、以及相對(duì)于控制單元的連接器的安裝面設(shè)置在相同的平面上。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，在根據(jù)第一方面的電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備中，相 對(duì)于控制單元的電機(jī)的安裝面由凸緣突出部分所限定，該凸緣突出部 分從電機(jī)的凸緣部分突出。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，在根據(jù)第一方面的電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備中，電 機(jī)、控制單元、端子板以及連接器的各自的安裝部件能夠利用固定件 相對(duì)于相同的平面安裝或拆卸。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，在根據(jù)第一方面的電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備中，還 可以設(shè)置用于檢測(cè)轉(zhuǎn)向扭矩的扭矩傳感器，并且連接器可以連接于扭 矩傳感器，由此，對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)向扭矩的電信號(hào)通過(guò)連接器而輸入控制器。根據(jù)本發(fā)明的第五方面，在根據(jù)第一方面的電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備中，有 關(guān)車輛的運(yùn)行狀態(tài)的信號(hào)可以通過(guò)連接器輸入控制器。根據(jù)本發(fā)明的第六方面，在根據(jù)第一方面的電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備中，電 機(jī)和控制單元通過(guò)匯流條可以彼此可分離地連接。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備這樣構(gòu)造，即，相對(duì)于控制單元的電 機(jī)的安裝面、端子板的安裝面以及連接器的安裝面處于相同平面上。 因此，能在單一的工作步驟中同時(shí)安裝這些部件。結(jié)果，能有效地進(jìn) 行這些部件的安裝和組裝工作，并且因此，能減少制造成本。


圖l是當(dāng)從轉(zhuǎn)向軸側(cè)觀察時(shí)，用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備 的實(shí)施例的透視圖。圖2是當(dāng)從下軸側(cè)觀察，用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備的實(shí) 施例的前視圖。圖3是示出電機(jī)結(jié)構(gòu)和作為前述實(shí)施例的重要部件的控制單元的 仰視圖。圖4是圖3的側(cè)視圖。圖5是當(dāng)沿著箭頭標(biāo)志的方向觀察，沿著圖3中的線x-x截取的剖視圖。圖6是說(shuō)明前述實(shí)施例中的控制器的功能的示意圖。 附圖標(biāo)號(hào)1 轉(zhuǎn)向軸 2內(nèi)柱10外罩 12電機(jī)12A、12B、 12C匯流條13凸緣部分14凸緣突出部分15控制器15B端子板15C連接器15U控制單元20轉(zhuǎn)向管柱30支架31螺栓33配線L 安裝面具體實(shí)施方式
現(xiàn)在，將參考附圖描述本發(fā)明的內(nèi)容，在附圖中示出本發(fā)明的實(shí) 施例。不用說(shuō)，本發(fā)明不限于下述的實(shí)施例，而是在不背離請(qǐng)求專利 權(quán)的權(quán)利要求的范圍內(nèi)能以各種方式修改該結(jié)構(gòu)。圖l是在從轉(zhuǎn)向軸側(cè)向下觀察的狀態(tài)中，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電 動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備的透視圖。圖2是從下軸側(cè)觀察的前視圖。如圖1和2所示，電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備包括用于將轉(zhuǎn)向輔助力傳遞到轉(zhuǎn)向 系統(tǒng)的電機(jī)12，和控制單元15U，該控制單元15U具有用于控制該電機(jī) 12的激勵(lì)狀態(tài)的控制器15。如圖1和2所示的電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備是管柱輔助 型(column assist type)電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備的實(shí)例，其中電機(jī)12和控制單元 15U安裝在作為轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的安裝部件的轉(zhuǎn)向管柱20上。在這個(gè)實(shí)施例中，具有電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備的轉(zhuǎn)向管柱20還具有用于將該裝置安裝于車輛側(cè)上的部件的支架30等。該支架等的結(jié)構(gòu)類似于已知結(jié)構(gòu)，并且因此， 將省略其說(shuō)明。轉(zhuǎn)向管柱20包括位于鄰近轉(zhuǎn)向軸1的內(nèi)管柱2，和外罩IO，該外罩 10具有內(nèi)管柱2能安裝入其中的外管柱(未示出)。內(nèi)管柱2可轉(zhuǎn)動(dòng)地 保持轉(zhuǎn)向軸l。當(dāng)來(lái)自駕駛員的轉(zhuǎn)向力施加在轉(zhuǎn)向盤(未示出)上時(shí)， 轉(zhuǎn)向力傳遞到轉(zhuǎn)向軸l。轉(zhuǎn)向軸l連接到轉(zhuǎn)向扭矩傳感器(未示出)， 該轉(zhuǎn)向扭矩傳感器能輸出作為轉(zhuǎn)向扭矩的檢測(cè)值的被傳遞的轉(zhuǎn)向力。 轉(zhuǎn)向扭矩的檢測(cè)值被輸入控制器15，該控制器15設(shè)置在前述控制單元 15U內(nèi)。正如下面將要描述的，控制器15被這樣構(gòu)造，例如，能通過(guò)點(diǎn)火 開(kāi)關(guān)從電池提供電力。除轉(zhuǎn)向扭矩的檢測(cè)值之外，將諸如由車速傳感 器已經(jīng)檢測(cè)的車速的檢測(cè)值的所需信號(hào)輸入控制器15?；谶@些信號(hào)， 控制器15控制電機(jī)12的激勵(lì)狀態(tài)，以便可以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn) 向扭矩的輔助扭矩。電機(jī)12在安裝在前述的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的安裝部件的一側(cè)，在其圓周上 具有凸緣部分13。這個(gè)凸緣部分13形成在電機(jī)12的主體和電機(jī)12的輸 出軸12s之間的邊界處。這個(gè)凸緣部分13沿著圓周方向形成有裝配孔13h (見(jiàn)圖3)。作為固定件的螺栓12a安裝在這些裝配孔13h內(nèi)，并且被擰 入形成在轉(zhuǎn)向管柱20的外罩10的上部中的螺紋孔(未示出)內(nèi)。根據(jù) 這種結(jié)構(gòu)，電機(jī)12以可分離的方式直接安裝于外罩10的上部。因此， 電機(jī)12以這樣的方式安裝在轉(zhuǎn)向管柱20上，即，輸出軸12s的遠(yuǎn)端相對(duì) 于轉(zhuǎn)向管柱20的軸線傾斜，如圖2中所示，并且因此，整個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)向裝 置是傾斜的(在該實(shí)施例中，主體逆時(shí)針傾斜，如圖2中所示)。圖3是如沿著圖1和2中的箭頭B的方向觀察的仰視圖，示出電機(jī)12 和控制單元15U之間的布置關(guān)系。圖4是圖3的側(cè)視圖。如圖3所示，凸緣部分13的一部分沿著圓周方向突出(在這個(gè)實(shí)施例中，凸緣部分13在兩個(gè)位置處以大致C形形狀向右突出)，以形成凸 緣突出部分14。這個(gè)凸緣突出部分14在三個(gè)位置形成有螺栓孔14h，并 且固定螺栓15a、 15b、 15c安裝在這些螺栓孔14h內(nèi)。與電機(jī)12的主體相 對(duì)的凸緣突出部分14的表面被加工成平面(凸緣突出部分14的下表面， 該表面在圖4中用交替的長(zhǎng)短點(diǎn)劃線示出，下文中被稱作"安裝面L")。 如圖4所示，控制單元15U的安裝面(如圖2所示的控制單元15U的下表 面)抵靠該安裝面L，并且控制單元15U用固定螺栓15a、 15b和15c可分 離地固定于凸緣突出部分14的安裝面L。連接器15C和接線端子板15B分別用小螺釘15Cb和15Bc可分離地 安裝在凸緣突出部分14的下表面上，即，安裝在控制單元15U的安裝面 上，該控制單元15U安裝在安裝面L上。該連接器15C接收諸如轉(zhuǎn)向扭 矩的檢測(cè)值的有關(guān)車輛運(yùn)行狀態(tài)的各種信號(hào)，該信號(hào)已經(jīng)從前述的轉(zhuǎn) 向扭矩傳感器輸出進(jìn)入控制器15。端子板15B用作連接于電機(jī)12的電連 接部分。具有放出孔(tap hole)(未示出)的三個(gè)輸出端子23A、 23B 和23C (見(jiàn)圖6)平行地形成在端子板15B上。如圖3中所示，這些輸出 端子23A、 23B和23C通過(guò)小螺釘12Ab、 12Bb和12Cb固定到從電機(jī)12伸 出的匯流條12A、 12B和12C的端部。圖5是沿著箭頭標(biāo)志的方向觀察，沿著圖3中的線x-x所截取的剖視 圖，示出上述部件，即，處于安裝狀態(tài)的電機(jī)12、控制單元15U、控制 器15C和端子板15B。如上所述，電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備被這樣構(gòu)造，即電機(jī)12、控制單元15U、 控制器15C和端子板15B的各自的安裝面在作為前述安裝面L處于相同 的平面上。因此，能在單一的工作步驟中安裝這些部件。結(jié)果，能有 效地進(jìn)行這些部件的安裝和組裝工作，并且能減少制造成本。用于安裝和組裝工作這些部件的工作步驟沒(méi)有特別限制。例如，作為第一步驟，在連接器15C和接線端子板15B已經(jīng)安裝于控制單元 15U之后，該控制單元15U可以安裝于電機(jī)12的凸緣突出部分14，以裝 配整個(gè)裝置，并且此后，該凸緣突出部分14可以連接于轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的安 裝部件。圖6示意地示出設(shè)置在控制單元15U中的控制器15的結(jié)構(gòu)。如圖6 中所示，控制器15包括板15A?？刂齐娐?1和驅(qū)動(dòng)電路22安裝在板15A 上。如上面所述的有關(guān)車輛的運(yùn)行狀態(tài)等的各種數(shù)據(jù)通過(guò)連接器15C被 傳送到控制電路21。控制電路21啟動(dòng)預(yù)先存儲(chǔ)的確定的程序，以便根 據(jù)算法處理用于輔助轉(zhuǎn)向力的輸入數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)由該程序提供，并且 將處理結(jié)果在確定的時(shí)間傳遞給驅(qū)動(dòng)電路22。然后，能獲得處理結(jié)果， 例如，作為用于轉(zhuǎn)換被供給到驅(qū)動(dòng)電路22的能量供給的負(fù)載比。以這 種方式，驅(qū)動(dòng)電路22根據(jù)控制電路21的控制，輸出用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)12的 驅(qū)動(dòng)電力。該輸出通過(guò)配線33傳遞到輸出端子23A、 23B和23C。如上所述，根據(jù)這種電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備，利用具有較短長(zhǎng)度的匯流條 12A,、 23B和12C，電機(jī)12和控制單元15U以可分離的方式設(shè)置在彼此 附近。由于這種原因，通過(guò)減小電力配線的長(zhǎng)度能獲得上述優(yōu)點(diǎn)。特 別地，通過(guò)使裝置緊湊以及節(jié)省用于材料的成本，能降低制造成本， 并且通過(guò)降低電力損失、噪音和熱量產(chǎn)生，能提高裝置的質(zhì)量。此外， 由于電機(jī)12、控制單元15U、控制器15C和端子板15B的各自的安裝面 形成在作為前述安裝面L的相同的平面上，所以在單一的工作步驟中能 同時(shí)安裝這些部件。結(jié)果，如上所述，由于有效的安裝和組裝這些部 件能降低制造成本。雖然參考本實(shí)施例已經(jīng)描述了本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明不是必須 限于上述實(shí)施例。例如，在上述實(shí)施例中，舉例說(shuō)明了管柱輔助型電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備，其中，電機(jī)12和具有連接器15C以及端子板15B的控制單元15U被直接 安裝在作為轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的安裝部件的轉(zhuǎn)向管柱20上。但是，根據(jù)本發(fā)明 的電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備可以應(yīng)用于其他類型的裝置，例如，小齒輪輔助型或 齒條輔助型裝置。特別是，在電機(jī)12和控制單元15U安裝在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上 的情況下，在小齒輪輔助型的情況下它們能安裝在小齒輪軸上，并且 在齒條輔助型的情況下它們能安裝在齒條軸上。作為電機(jī)12的安裝部件，只要能夠構(gòu)造根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè) 備，可以使用轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的合適的部件。而且，為了通過(guò)將熱量傳遞到 具有大的熱容量的部件而將控制器15的熱量順利地排除的目的，優(yōu)選 轉(zhuǎn)向管柱被選為電機(jī)12的安裝部件，如上所述，并且在電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備 是管柱輔助型的情況下，凸緣突出部分14直接安裝在該轉(zhuǎn)向管柱上。雖然已經(jīng)參考具體的實(shí)施例充分描述了本發(fā)明，但是對(duì)于本領(lǐng)域 的技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，顯然可以 增加各種修改和改進(jìn)。本發(fā)明基于2005年10月13日提交的日本專利申請(qǐng)?zhí)?005-298525，其內(nèi)容通過(guò)參考合并于此。工業(yè)適用性根據(jù)本發(fā)明，電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備這樣構(gòu)造，相對(duì)于控制單元的電機(jī)的 安裝面、設(shè)置在該控制單元上并用于與電機(jī)電連接的端子板的安裝面 以及安裝在控制單元上的連接器的安裝面處于相同的平面上。因此， 能在單一的工作步驟中同時(shí)安裝這些部件。結(jié)果，能有效地進(jìn)行這些部件的安裝和組裝工作，并且能減少制造成本。
權(quán)利要求
1. 一種電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備，包括轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向扭矩輸入該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；電機(jī)，該電機(jī)將轉(zhuǎn)向輔助力傳遞到所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；控制器，該控制器根據(jù)轉(zhuǎn)向扭矩控制所述電機(jī)的激勵(lì)狀態(tài)；以及控制單元，該控制單元具有電連接于所述電機(jī)的端子板和連接器；其中，相對(duì)于所述控制單元的所述電機(jī)的安裝面、相對(duì)于所述控制單元的所述端子板的安裝面、以及相對(duì)于所述控制單元的所述連接器的安裝面設(shè)置在相同的平面上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備，其中相對(duì)于所述控制單 元的所述電機(jī)的安裝面由凸緣突出部分形成，所述凸緣突出部分從所 述電機(jī)的凸緣部分突出。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備，其中，所述電機(jī)、控制 單元、端子板以及連接器的各自的安裝部件適于用固定件相對(duì)于所述 相同的平面連接或分離。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備，其中，還設(shè)置檢測(cè)轉(zhuǎn)向 扭矩的扭矩傳感器；并且所述連接器連接于所述扭矩傳感器，由此，對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)向扭矩的電信號(hào)通過(guò)所述連接器輸入所述控制器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備，其中，有關(guān)車輛的運(yùn)行 狀態(tài)的信號(hào)通過(guò)所述連接器輸入控制器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置，其中，所述電機(jī)和控制 單元通過(guò)匯流條可分離地彼此連接。
全文摘要
一種電動(dòng)轉(zhuǎn)向設(shè)備，包括轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向扭矩輸入該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；電機(jī)，該電機(jī)將轉(zhuǎn)向輔助力傳遞到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；控制器，該控制器根據(jù)轉(zhuǎn)向扭矩控制電機(jī)的激勵(lì)狀態(tài)；電連接于所述電機(jī)的端子板以及具有連接器的控制單元；其中，相對(duì)于控制單元的電機(jī)的安裝面、相對(duì)于控制單元的端子板的安裝面，以及相對(duì)于控制單元的連接器的安裝面設(shè)置在相同的平面上。
文檔編號(hào)B62D113/00GK101287638SQ200680038030
公開(kāi)日2008年10月15日 申請(qǐng)日期2006年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月13日
發(fā)明者前田將宏, 山本武士, 江渕智昭 申請(qǐng)人:日本精工株式會(huì)社