JPH09123929A

JPH09123929A - 電動式パワーステアリング装置

Info

Publication number: JPH09123929A
Application number: JP30516995A
Authority: JP
Inventors: Minoru Takahashi; 稔高橋; Toshiyuki Onizuka; 利行鬼塚
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1995-10-31
Filing date: 1995-10-31
Publication date: 1997-05-13

Abstract

(57)【要約】【課題】高出力が可能で且つ信頼性に優れた電動式パワ
ーステアリング装置を提供する。【解決手段】円筒部９Ｂ内周面を基板１８側が大径のテ
ーパ面３５とし、そのテーパ面３５を周方向に等間隔に
１２個の領域に分割し、それら１２個の領域のうち一つ
置きの計６個の領域を平面３６Ａ〜３６Ｆとする。各平
面３６Ａ〜３６Ｆ上には、パワー素子としての電界効果
型トランジスタを収容したケース２１Ａを、ビス２１Ｂ
によって固定する。一方、モータ駆動回路のうち、ＦＥ
Ｔ回路以外の回路は、基板１８上に固定する。つまり、
モータ駆動回路のうち比較的熱に弱い電界効果型トラン
ジスタから構成されたＦＥＴ回路は、体積が大きいため
ヒートシンクとして利用できる放熱性の良い円筒部９Ｂ
の斜めの平面３６Ａ〜３６Ｆ上に固定し、他の回路は基
板１８上に固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電動モータの回
転力を利用して操舵系に操舵補助トルクを付与する電動
式パワーステアリング装置に関し、特に、高出力が可能
で且つ信頼性も向上するようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電動式パワーステアリング装置と
しては、例えば、特開平７−１６５０８９号公報に開示
されたものがある。即ち、この従来の電動式パワーステ
アリング装置は、ラックアンドピニオン式ステアリング
装置のラック軸に、電動モータの回転力をボールナット
機構を介して伝達するように構成されていて、電動モー
タは、ラック軸の外側に同軸状に配設されている。ま
た、電動モータは筒状のロータを有し、そのロータの両
端部が軸受を介してハウジング内に回転自在に支持さ
れ、そのロータにボールナット機構が一体的に設けられ
ていて、そのボールナット機構とピニオン背面側に設け
られるガイドとによって、ラック軸は軸方向に摺動自在
となっている。そして、このような構成であれば、ラッ
ク軸の支持箇所が２か所となるから、ボールナット機構
やラックピニオン機構等の抉りやフリクションの発生が
少なくなって操舵感覚が向上する、というものであっ
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に開示された従来の電動式パワーステアリング装置に
あっては、電動モータを駆動するための駆動回路等がモ
ータ外部に設けられていたため、電動モータの励磁コイ
ルと駆動回路とを接続するためにハーネスやコネクタ等
が必要となるが、電動モータの励磁コイルに電流Ｉ₁が
流れると、ハーネスやコネクタ等の抵抗Ｒ₁によって電
圧降下Ｉ₁×Ｒ₁が生じてしまい、それだけ励磁コイル
への印加電圧が低下して電動モータの回転出力が低下す
ることになる。つまり、モータケース外部に駆動回路を
配設する従来の構成では、ハーネスを短くすることがで
きないし、コネクタも省略できないから、回転出力の低
下を容易に回避できないという欠点があった。

【０００４】また、上記従来の電動式パワーステアリン
グ装置では、給電用のブラシを有する形式の電動モータ
を利用しているため、ブラシの磨耗等が問題となる。な
お、ブラシの磨耗問題をなくすために、給電用のブラシ
を有しないブラシレスモータを電動式パワーステアリン
グ装置に用いることが考えられるが、その場合でも、従
来のブラシレスモータは、電動モータの駆動回路等がモ
ータ外部に設けられていたため、励磁コイルへの印加電
圧が低下して電動モータの回転出力が低下するという欠
点がある。しかも、ブラシレスモータは、ロータの回転
位置を検出するためにホール素子等からなる位置検出セ
ンサを電動モータ内に設ける必要があるから、駆動回路
がモータ外部にあると、位置検出センサの出力信号をモ
ータ外部の駆動回路に送ることになるが、これでは、通
常は微小電力であるため外乱に弱い位置検出センサの出
力信号を、比較的長い信号線を介して駆動回路に供給し
なければならず、信頼性の点で問題となる。

【０００５】本発明は、このような従来の電動式パワー
ステアリング装置における未解決の課題に着目してなさ
れたものであって、高出力が可能で且つ信頼性に優れた
電動式パワーステアリング装置を提供することを目的と
している。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、操舵系に発生する操舵トルクを検出する
トルクセンサと、前記操舵系に操舵補助トルクを付与可
能な電動モータと、前記操舵トルクが低減するように前
記トルクセンサの検出結果に応じて前記電動モータを駆
動させる制御手段と、を備えた電動式パワーステアリン
グ装置において、前記電動モータとして、外周面にＳ極
及びＮ極が周方向に交互に且つ等間隔に着磁された回転
自在のロータと、このロータを包囲する複数相の励磁コ
イルを有するステータと、前記ロータの回転位置を検出
する位置検出センサと、これらロータ，ステータ及び位
置検出センサを収容するモータケースと、前記位置検出
センサの出力に応じて前記励磁コイルに電流を供給する
モータ駆動回路と、を備えたブラシレスモータを用いる
とともに、前記ロータを中空の円筒状とし且つ前記操舵
系の進退軸と同軸に配設し、前記モータケースを前記進
退軸用のハウジングと兼用とし、前記ロータの回転力を
軸方向の進退力に変換して前記進退軸に伝達するボール
ナット機構を設け、さらに、前記モータ駆動回路のうち
パワー素子を除いた他の回路を、前記ハウジング内に設
けた基板上に配設し、前記パワー素子を収容したケース
を、前記ハウジング内面のうち前記軸方向に対して斜め
の面上に固定した。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１乃至図４は本発明の一実施の
形態を示す図であり、図１は本発明に係る電動式パワー
ステアリング装置１の全体構成を表した断面図である。
即ち、本実施の形態における電動式パワーステアリング
装置１は、ステアリングホイール２の回転力が、アッパ
ステアリングシャフト３Ａ及び自在継手３Ｂを介してロ
アステアリングシャフト３Ｃに伝達されるようになって
いて、このロアステアリングシャフト３Ｃの下端側は、
ステアリングギアボックス４内に挿入され、そのステア
リングギアボックス４内に挿入されたロアステアリング
シャフト３Ｃには図示しないピニオンが形成されてい
る。

【０００８】そして、ステアリングギアボックス４を、
車幅方向に延びるラック軸５が左右に貫通していて、ロ
アステアリングシャフト３Ｃのピニオンとラック軸５の
ラックとが噛み合っている。また、ラック軸５の左右に
延びる両端部には、ボールジョイント６Ａ，６Ｂを介し
てタイロッド７Ａ，７Ｂが連結され、タイロッド７Ａ，
７Ｂの図示しない外端側は、図示しない転舵輪を回転自
在に支持するナックルに、転舵力伝達可能に結合されて
いる。なお、ラック軸５の両端部とタイロッド７Ａ，７
Ｂとの間には、それぞれダストブーツ５Ａ，５Ｂが外嵌
していて、これにより、ステアリングギアボックス４内
やハウジング９内にゴミ等が入り込むことを防止してい
る。

【０００９】ラック軸５は、図示しない車体にブラケッ
ト８Ａ，８Ｂを介して固定された円筒状のハウジング９
内を挿通している。具体的には、ハウジング９は、ステ
アリングギアボックス４に近い側から、そのステアリン
グギアボックス４に結合した連結部９Ａと、比較的肉厚
の円筒部９Ｂと、この円筒部９Ｂの外周面にかしめ止め
された比較的肉薄の円筒部９Ｃと、この円筒部９Ｃの端
部に螺合して固定される予圧部材９Ｄとから構成されて
いて、連結部９Ａ，予圧部材９Ｄのそれぞれがブラケッ
ト８Ａ，８Ｂを介して車体に固定されている。

【００１０】これらのうち、比較的肉薄の円筒部９Ｃ
は、円筒部９Ｂに固定されて比較的長く軸方向に延びる
大径部９ａと、予圧部材９Ｄが螺合される小径部９ｂ
と、大径部９ａ及び小径部９ｂ間を連結するテーパ部９
ｃとから構成されている。そして、ハウジング９の内側
には、ラック軸５を非接触に且つ同軸に包囲するように
円筒状の回転軸１０Ａが配設され、この回転軸１０Ａ外
周面には円筒状の永久磁石１０Ｂが固定されている。こ
の永久磁石１０Ｂは、Ｓ極及びＮ極が周方向に交互に且
つ等間隔に着磁された磁石であって、これら回転軸１０
Ａ及び永久磁石１０Ｂによって回転自在のロータ１０が
構成されている。

【００１１】回転軸１０Ａの予圧部材９Ｄ側端部には、
ボールナット１１が回転方向に一体に固定され、ラック
軸５のラックが形成されている部分以外の部分にはボー
ルネジ１２が形成され、それらボールナット１１及びボ
ールネジ１２間には複数のボール１３が介在していて、
これにより、ボールナット機構が構成されている。そし
て、回転軸１０Ａの連結部９Ａ側端部外周面と円筒部９
Ｂ内周面との間に軸受１４Ａが配設され、ボールナット
１１の外周面と小径部９ｂ内周面との間に軸受１４Ｂが
配設されていて、これによりロータ１０及びボールナッ
ト１１がハウジング９内に回転自在に支持されている。
なお、回転軸１０Ａには、軸受１４Ａ内輪の軸受１４Ｂ
側を向く端面に当接するリング状の凸部１０ａが形成さ
れるとともに、軸受１４Ａ外輪の連結部９Ａ側を向く端
面は円筒部９Ｂの段差部に当接するようになっている。
これに対し、ボールナット１１には、軸受１４Ｂ内輪の
軸受１４Ａ側を向く端面が当接する段差部が形成され、
軸受１４Ｂ外輪のボールジョイント６Ｂ側を向く端面に
は、予圧部材９Ｄの端面が当接するようになっている。
従って、予圧部材９Ｄを小径部９ｂに螺合させることに
より発生する軸方向の力は、軸受１４Ｂ外輪，軸受１４
Ｂ転動体，軸受１４Ｂ内輪，ボールナット１１，回転軸
１０Ａ，凸部１０ａ，軸受１４Ａ内輪，軸受１４Ａ転動
体及び軸受１４Ａ外輪を介して円筒部９Ｂに伝達するよ
うになっており、これにより軸受１４Ａ，１４Ｂに適宜
予圧を付与することができる。なお、小径部９ｂには、
予圧部材９Ｄに続けてリング状の固定ネジ１５が螺合す
るようになっていて、これにより予圧部材９Ｄが緩むこ
とが防止されている。

【００１２】また、ボールナット１１は、回転は自在で
あるが、予圧部材９Ｄによって付与される軸受１４Ａ，
１４Ｂ間の予圧により軸方向には変位不可能となってい
るため、ボールナット１１に生じた回転力は、ボール１
３及びボールネジ１２によって進退力に変換されてラッ
ク軸５に伝達するようになっている。一方、大径部９ａ
の内周面にはコア１６Ａが固定され、このコア１６Ａに
は永久磁石１０Ｂを包囲するように３相の励磁コイル１
６Ｂが巻き付けられていて、これらコア１６Ａ及び励磁
コイル１６Ｂによって、ステータ１６が構成されてい
る。また、回転軸１０Ａの永久磁石１０Ｂが固定された
部分よりも軸受１４Ａ側の部位には、永久磁石１０Ｂと
同様にＳ極及びＮ極が周方向に交互に且つ等間隔に着磁
されたリング状の位相検出用の永久磁石１７が固定され
ている。

【００１３】さらに、ハウジング９内には、永久磁石１
７の軸受１４Ａ側の面に近接するように円形の基板１８
が固定されている。具体的には、図１の要部拡大図であ
る図２に示すように、基板１８は、円筒部９Ｂに螺合す
るネジ１８ａによってその円筒部９Ｂに固定されてい
る。ネジ１８ａは実際には周方向に複数設けられるとと
もに、各ネジ１８ａはカラー１８ｂで包囲されていて、
カラー１８ｂが基板１８及び円筒部９Ｂ間に挟まれるこ
とにより、基板１８の軸受１４Ａ側に空間が形成される
ようにしている。そして、基板１８には、例えばホール
素子等からなる位相検出用の検出素子１９が固定されて
いる。なお、実際には検出素子１９は、励磁コイル１６
Ｂの相数に対応して周方向に等間隔に３個設けられてい
るが、図２は断面図であるため、その内の一つのみを示
している。

【００１４】図３は、励磁コイル１６Ｂをａ相，ｂ相及
びｃ相の３相とした場合における回路図であって、この
例では、スター結線されている励磁コイル１６Ｂのａ〜
ｃ相のそれぞれの外端側が、モータ駆動回路２０に接続
されている。また、励磁コイル１６Ｂの相数に対応し
て、位置検出センサとしての三つの位相検出用の検出素
子１９が設けられていて、各検出素子１９の出力もモー
タ駆動回路２０に供給されるようになっている。

【００１５】モータ駆動回路２０は、大電力用素子であ
るパワー素子としての六つの電界効果型トランジスタＴ
a1〜Ｔc2で構成されたＦＥＴ回路２１を有し、このＦＥ
Ｔ回路２１は、電源供給側とＧＮＤ側との間を三つの並
列ラインを介して接続していて、各ラインには、電界効
果型トランジスタが二つずつ（Ｔa1とＴa2，Ｔb1とＴb
2，Ｔc1とＴc2 直列に配設されている。そして、電界
効果型トランジスタＴa1及びＴa2間が励磁コイル１６Ｂ
のａ相の外端側に接続され、電界効果型トランジスタＴ
b1及びＴb2間が励磁コイル１６Ｂのｂ相の外端側に接続
され、電界効果型トランジスタＴc1及びＴc2間が励磁コ
イル１６Ｂのｃ相の外端側に接続されている。つまり、
各電界効果型トランジスタＴa1〜Ｔc2のオン・オフ状態
によって、励磁コイル１６Ｂのａ〜ｃ相のそれぞれに所
定の方向の電流が適宜流れるようになっている。

【００１６】また、モータ駆動回路２０は、電界効果型
トランジスタＴa1〜Ｔc2のゲートに適宜電圧を印加して
それらのオン・オフ状態を制御するＦＥＴゲート駆動回
路２２と、検出素子１９の出力を受けてロータ１０の回
転位置を検出しその検出結果をＦＥＴゲート駆動回路２
２に供給するロータ位置検出回路２３と、ＦＥＴ回路２
１及びＧＮＤ間に介在してこのＦＥＴ回路２１を流れる
励磁コイル１６Ｂを流れる電流を検出する電流検出回路
２４と、を有している。

【００１７】さらに、モータ駆動回路２０とは別に、電
動式パワーステアリング装置における操舵補助トルク制
御を実行するコントローラ３０が備えられ、このコント
ローラ３０には、図１に示すように、ロアステアリング
シャフト３Ｃに設けられたトルクセンサ３１からトルク
検出信号が供給されるようになっており、コントローラ
３０は、そのトルク検出信号に基づいて操舵系に発生し
ている操舵トルクを確認し、その操舵トルクが軽減され
るような操舵補助トルクが操舵系に発生するように、モ
ータ駆動回路２０のＦＥＴゲート駆動回路２２に対して
制御信号を出力するようになっている。

【００１８】つまり、コントローラ３０は、ＦＥＴゲー
ト駆動回路２２に対し、必要な操舵補助トルクの回転方
向及び大きさに応じて制御信号を出力するようになって
いて、ＦＥＴゲート駆動回路２２は、コントローラ３０
から供給される制御信号に応じた操舵補助トルクが操舵
系に発生するように、ＦＥＴ回路２１の電界効果型トラ
ンジスタＴa1〜Ｔc2のゲートに適宜電圧を印加するよう
になっている。この場合、ＦＥＴゲート駆動回路２２
は、ロータ位置検出回路２３の検出結果からロータ１０
の回転位置を確認し、その回転位置に見合った励磁コイ
ル１６Ｂのａ〜ｃ相に適宜電流が流れるように、ＦＥＴ
回路２１の電界効果型トランジスタＴa1〜Ｔc2のゲート
に電圧を印加するようになっている。なお、コントロー
ラ３０は、電流検出回路２４の検出結果に基づいて操舵
補助トルクの発生状態を確認するようになっている。

【００１９】そして、モータ駆動回路２０を構成するＦ
ＥＴ回路２１，ＦＥＴゲート駆動回路２２，ロータ位置
検出回路２３及び電流検出回路２４を、ハウジング９内
に配設している。具体的には、図２及び基板１８を省略
した状態で図２をＡ方向から見た図である図４に示すよ
うに、円筒部９Ｂ内周面は基板１８側が大径のテーパ面
３５となっていて、そのテーパ面３５は、周方向に等間
隔に１２個の領域に分割されており、それら１２個の領
域のうち、一つ置きの計６個の領域は平面３６Ａ〜３６
Ｆに仕上げられている。つまり、円筒部９内周面には、
ラック軸５の軸方向に対して傾斜した６個の平面３６Ａ
〜３６Ｆが、そのラック軸５を包囲するように放射状に
形成されているのである。

【００２０】そして、各平面３６Ａ〜３６Ｆ上には、パ
ワー素子としての電界効果型トランジスタＴa1〜Ｔc2を
一つずつ収容したケース２１Ａが、ビス２１Ｂによって
固定されている。この場合、ビス２１Ｂの軸線は、図２
に二点鎖線で示すように基板１８の中央の孔を通過する
ようになっている。また、平面３６Ａ〜３６Ｆに挟まれ
た６個の領域のうち対角線の位置にある二つの領域は、
基板１８側を向く面を形成する棚部３７Ａ，３７Ｂとな
っていて、これら棚部３７Ａ，３７Ｂに、ネジ１８ａ締
結用のネジ孔３２が形成されている。

【００２１】一方、モータ駆動回路２０のうち、ＦＥＴ
ゲート駆動回路２２，ロータ位置検出回路２３及び電流
検出回路２４のそれぞれは、基板１８上に固定されてい
る。つまり、モータ駆動回路２０のうち比較的熱に弱い
電界効果型トランジスタＴa1〜Ｔc2から構成されたＦＥ
Ｔ回路２１は、体積が大きいためヒートシンクとして利
用できる放熱性の良い円筒部９Ｂ上に固定し、他の回路
２２〜２４は、基板１８上に固定しているのである。

【００２２】そして、平面３６Ａ〜３６Ｆ上に固定され
たケース２１Ａの基板１８に近い側の端面からは、その
ケース２１Ａ内の電界効果型トランジスタＴa1〜Ｔc2の
ゲート，ソース，ドレインを外部回路に接続するための
端子２１Ｃが引き出されていて、各端子２１Ｃは基板１
８上に半田付け等により接続され、そこから基板１８上
のＦＥＴゲート駆動回路２２や励磁コイル１６Ｂに接続
されている。

【００２３】ここで、本実施の形態では、ステアリング
ホイール２，アッパステアリングシャフト３Ａ，自在継
手３Ｂ，ロアステアリングシャフト３Ｃ，ラック軸５，
ボールジョイント６Ａ，６Ｂ，タイロッド７Ａ，７Ｂ及
び図示しないナックルによって操舵系が構成され、ラッ
ク軸５が進退軸に対応し、コントローラ３０が制御手段
に対応し、ロータ１０，ステータ１６，検出素子１９，
モータ駆動回路２０及びハウジング９によってブラシレ
スモータ１Ａが構成されている。従って、本実施の形態
では、ラック軸５のハウジング９は、ブラシレスモータ
１Ａのモータケースと兼用されている。

【００２４】そして、上記のような構成であると、運転
者がステアリングホイール２を操舵することにより発生
した操舵力は、アッパステアリングシャフト３Ａ，自在
継手３Ｂ及びロアステアリングシャフト３Ｃを介してラ
ック軸５に伝達され、ここでラックピニオン機構により
進退力に変換され、ラック軸５の両端に連結されたタイ
ロッド７Ａ，７Ｂが左右に進退してナックルに転舵力が
発生し、転舵輪が転舵される。

【００２５】また、このような操舵の際にステアリング
ホイール２を操舵してロアステアリングシャフト３Ｃに
回転力が生じると、トルクセンサ３１を構成する例えば
トーションバー４に、転舵輪及び路面間の摩擦力やラッ
クピニオン機構のギアの噛み合い等の摩擦力に応じた捩
じれが生じるため、それが操舵トルクとして検出されト
ルク検出信号としてコントローラ３０に供給される。

【００２６】すると、コントローラ３０は、供給された
トルク検出信号に応じて、操舵系の操舵トルクが低減す
るようにモータ駆動回路２０に指令信号を出力するか
ら、ブラシレスモータ１Ａのボールナット１１に、操舵
系に発生している操舵トルクの方向及び大きさに応じた
回転力が発生する。さらに、ボールナット１１に発生し
た回転力は、ボール１３及びボールネジ１２によってラ
ック軸５の進退力に変換されるから、ラック軸５に操舵
補助トルクが付与されたことになり、操舵トルクが減少
し、操縦者の負担が軽減される。

【００２７】一方、操舵補助トルクが発生している際の
励磁コイル１６Ｂからは、これに流れる電流とその抵抗
とに比例した発熱があり、その発熱は励磁コイル１６Ｂ
から周囲の各部材に伝わり、最終的にはハウジング９表
面から外部に放射されるが、本実施の形態のように電動
式パワーステアリング装置の動力源として用いられてい
るブラシレスモータ１Ａにあっては、その励磁コイル１
６Ｂには操舵補助トルクが必要な時にのみ電流が流れる
ため、常時励磁コイルに電流が流れるブラシレスモータ
とは異なり、励磁コイル１６Ｂからの発熱は散発的に発
生する。従って、モータ駆動回路２０をハウジング９内
に設けても、ヒートシンクとして機能する体積の大きな
円筒部９ＢにＦＥＴ回路２１を固定するような工夫をす
るだけでモータ駆動回路２０の温度上昇を効果的に抑制
することができ、モータ駆動回路２０の温度上昇による
故障等は防止できる。

【００２８】特に、本実施の形態にあっては、円筒部９
Ｂ内面にラック軸５の軸方向に対して斜めの平面３６Ａ
〜３６Ｆを形成し、それら各平面３６Ａ〜３６Ｆ上に電
界効果型トランジスタＴa1〜Ｔc2を収容したケース２１
Ａを固定しているため、各ケース２１Ａの裏面側全体
を、大きな不具合なく、ヒートシンクとしての円筒部９
Ｂ内面に接触させることができ、良好な放熱性が確保で
き、それだけ高い信頼性が得られるという利点がある。
即ち、ケース２１Ａを例えば棚部３７Ａ，３７Ｂのよう
な基板１８に対して平行な面に固定しようとすると、軸
受１４Ａを挿入する必要性から、そのケース２１Ａ固定
用の棚部を内径側に大きく張り出させることができず、
ケース２１Ａ裏面側の一部は円筒部９Ｂに非接触になっ
てしまい、放熱性が低下してしまうのである。

【００２９】なお、平面３６Ａ〜３６Ｆをラック軸５に
対して平行としても（つまり、テーパ面３５をラック軸
５に平行な円筒面としても）、ケース２１Ａ裏面側全体
を円筒部９に接触させることができるが、これでは、ケ
ース２１Ａを円筒部９に固定する作業が面倒になるとい
う不具合を招いてしまう。つまり、本実施の形態のよう
に、平面３６Ａ〜３６Ｆがラック軸５に対して基板１８
側が外側に広がるように斜め方向を向いていれば、基板
１８の中央部にはラック軸５が貫通するための貫通孔が
形成されているから、その貫通孔を利用して（つまり、
図２の二点鎖線に沿って）ビス２１締結用のドライバを
差し込むことができるが、平面３６Ａ〜３６Ｆがラック
軸５に対して平行であると、ドライバのような簡単な治
具ではビス止めが行えなくなってしまうのである。従っ
て、平面３６Ａ〜３６Ｆの傾斜角度は、ドライバの差し
込みが可能になる範囲で選定する必要があるが、実際に
は基板１８中央部に貫通孔の径の影響等も受けるため具
体的には特定できない。しかし、凡そ、５〜８０°の範
囲であれば、大きな不具合はないと考えられる。

【００３０】さらに、モータ駆動回路２０がハウジング
９内に設けられていれば、励磁コイル１６Ｂとモータ駆
動回路２０との間の接続するためのハーネスが極短くて
済むようになるし、コネクタも不要になるから、励磁コ
イル１６Ｂ以外での電圧降下を僅かに抑えることができ
る。このため、電源側の電力を効率よく励磁コイル１６
Ｂに供給することができるから、ブラシレスモータ１Ａ
の回転出力を向上させて電動式パワーステアリング装置
１の高出力が達成させるのである。

【００３１】また、検出素子１９とモータ駆動回路２０
との間の距離も短くなるから、基板１８上の配線だけで
両者間の信号の送信が可能となり、外乱に強くなるし、
しかもコネクタの接触不良や信号線の断線の可能性も極
めて小さくなるので、電動式パワーステアリング装置１
の信頼性も向上するのである。なお、上述したように電
動式パワーステアリング装置１におけるブラシレスモー
タ１Ａの励磁コイル１６Ｂからの発熱は散発的に発生す
ることから、特に図示はしないが、励磁コイル１６Ｂと
モータ駆動回路との間を遮るように、伝熱性の良い鉄製
の遮熱板をハウジング９内に固定すれば、励磁コイル１
６Ｂで発生した熱の一部がモータ駆動回路側に伝わる前
に遮熱板を介してハウジング９外面から放熱されるか
ら、ヒートシンクとして機能する円筒部９Ｂによる放熱
効果と相まって、ＦＥＴ回路２１等のモータ駆動回路の
温度上昇をより効果的に抑制できるようになる。

【００３２】また、回転軸１０とボールナット１１とは
別部材でなくてもよく、例えば回転軸１０の端部にボー
ルナットを形成するようにしてもよい。さらに、モータ
駆動回路２０の構成部品が多いような場合には、基板１
８を複数枚設け、各基板１８に回路部品を分けて配設す
るようにしてもよいし、基板１８を複数枚とした場合で
も、各基板１８を重ね合わせた状態でハウジング９に固
定すれば、特に組み付け性の悪化や、装置の大型化等を
招くこともない。

【００３３】そして、上記実施の形態では、励磁コイル
１６Ｂを３相としているが、これに限定されるものでは
なく、例えば４相や５相であってもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る電動
式パワーステアリング装置によれば、電動モータとして
ブラシレスモータを用いるとともに、モータ駆動回路
を、モータケースと兼用の進退軸用のハウジング内に配
設し、しかも、モータ駆動回路のうちパワー素子を除い
た他の回路をハウジング内に設けた基板上に配設し、パ
ワー素子を収容したケースをハウジング内面のうち軸方
向に対して斜めの面上に固定したため、高出力が可能で
且つ信頼性も向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の全体構成を示す断面図
である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】ブラシレスモータの回路図である。

【図４】電界効果型トランジスタを収容したケースの配
置関係を示す図である。

【符号の説明】

１電動式パワーステアリング装置１Ａブラシレスモータ２ステアリングホイール３Ａアッパステアリングシャフト３Ｂ自在継手３Ｃロアステアリングシャフト５ラック軸（進退軸）６Ａ，６Ｂボールジョイント７Ａ，７Ｂタイロッド９ハウジング１０ロータ１０Ａ回転軸１０Ｂ永久磁石１１ボールナット１２ネジ軸１３ボール１４Ａ，１４Ｂ軸受１６ステータ１６Ａコア１６Ｂ励磁コイル１８基板１９検出素子（位置検出センサ）２０モータ駆動回路２１ＦＥＴ回路２１Ａケース２１Ｂビス２１Ｃ端子３０コントローラ（制御手段）３１トルクセンサ３５テーパ面３６Ａ〜３６Ｆ平面Ｔa1〜Ｔc2 電界効果型トランジスタ（パワー素
子）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】操舵系に発生する操舵トルクを検出する
トルクセンサと、前記操舵系に操舵補助トルクを付与可
能な電動モータと、前記操舵トルクが低減するように前
記トルクセンサの検出結果に応じて前記電動モータを駆
動させる制御手段と、を備えた電動式パワーステアリン
グ装置において、前記電動モータとして、外周面にＳ極及びＮ極が周方向
に交互に且つ等間隔に着磁された回転自在のロータと、
このロータを包囲する複数相の励磁コイルを有するステ
ータと、前記ロータの回転位置を検出する位置検出セン
サと、これらロータ，ステータ及び位置検出センサを収
容するモータケースと、前記位置検出センサの出力に応
じて前記励磁コイルに電流を供給するモータ駆動回路
と、を備えたブラシレスモータを用いるとともに、前記
ロータを中空の円筒状とし且つ前記操舵系の進退軸と同
軸に配設し、前記モータケースを前記進退軸用のハウジ
ングと兼用とし、前記ロータの回転力を軸方向の進退力
に変換して前記進退軸に伝達するボールナット機構を設
け、さらに、前記モータ駆動回路のうちパワー素子を除
いた他の回路を、前記ハウジング内に設けた基板上に配
設し、前記パワー素子を収容したケースを、前記ハウジ
ング内面のうち前記軸方向に対して斜めの面上に固定し
たことを特徴とする電動式パワーステアリング装置。