JP2003246272A

JP2003246272A - 電動パワーステアリング装置

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Publication number: JP2003246272A
Application number: JP2002278589A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiko Uryu; 信彦瓜生; Hideyuki Hayakawa; 早川　　秀幸; Kenji Morikawa; 森川　　賢二
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2002-09-25
Publication date: 2003-09-02
Anticipated expiration: 2022-09-25
Also published as: JP3951873B2; DE10260261B4; DE10260261A1; FR2833917A1; US20030116376A1; FR2833917B1; US6729433B2

Abstract

(57)【要約】【課題】組み付け性に優れ、且つ制御基板２３と各タ
ーミナルとの電気接続を容易に行うことができる電動パ
ワーステアリング装置１を提供すること。【解決手段】制御基板２３は、ステアリング軸４と直
交して外側ケーシング５の内部に組み込まれる。この制
御基板２３に対し、モータターミナル２０は、モータを
外側ケーシング５に組み付けた後、外側ケーシング５の
内部でステアリング軸方向に直角に折り曲げられて制御
基板２３に接続され、磁気センサ２９のターミナル３０
は、センサ部ケーシング１１の側面から取り出されてス
テアリング軸方向に直角に折り曲げられて制御基板２３
に接続される。また、駆動素子３１は、外側ケーシング
５に固定されて、駆動素子３１の側方に取り出されたタ
ーミナル３２がステアリング軸方向に直角に折り曲げら
れて制御基板２３に接続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ユニット式の電動
パワーステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術として、特開平8-164861号公報
に記載された電動パワーステアリング装置が公知であ
る。この電動パワーステアリング装置は、動力伝達部を
介してステアリング軸に連結されるモータと、ステアリ
ング軸に加えられるステアリング操舵力を検出するトル
ク検出部と、このトルク検出部の検出トルクに基づいて
モータの出力を制御する制御部とを備え、これらが一体
的に配置されてステアリングコラムに取り付けられてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の電動
パワーステアリング装置は、モータ、トルク検出部、及
び制御部をステアリング軸の周囲に配置しているだけ
で、それぞれの組み付け方向が異なるため、組み付け性
の点で問題がある。特に、制御部の制御基板に対する各
ターミナルの接続方向が統一されないため、制御基板と
ターミナルとの電気接続を行う作業工程が複雑化し、コ
ストアップの要因となっている。本発明は、上記事情に
基づいて成されたもので、その目的は、組み付け性に優
れ、且つ制御基板と各ターミナルとの電気接続を容易に
行うことができる電動パワーステアリング装置を提供す
ることにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】（請求項１の発明）本発
明は、モータ、動力伝達部、トルク検出部、及び制御部
が一体的に配置されてユニット化された電動パワーステ
アリング装置であって、制御部は、モータの通電電流を
制御する駆動素子と、この駆動素子のターミナルが接続
される制御基板とを備え、この制御基板の少なくとも一
部をステアリング軸が貫通して組み付けられ、且つモー
タの通電用ターミナルとトルク検出部のターミナル及び
駆動素子のターミナルがそれぞれステアリング軸方向に
取り出され、制御基板に対して同一側から接続されてい
ることを特徴とする。

【０００５】この構成によれば、制御部の制御基板をス
テアリング軸と直交して組み付けることにより、その制
御基板に対してステアリング軸方向の同一側から各ター
ミナルを電気接続することができるので、制御基板と各
ターミナルとの電気接続を容易に行うことができる。

【０００６】（請求項２の発明）請求項１に記載した電
動パワーステアリング装置において、モータ、動力伝達
部、トルク検出部、及び制御部は、ステアリング軸を中
心として、それぞれ同心状に構成されている。この構成
によれば、全体形状をコンパクトにできるので、車両へ
の搭載性が向上する。

【０００７】（請求項３の発明）請求項１に記載した電
動パワーステアリング装置において、動力伝達部は、ウ
ォームギヤを用いた減速歯車装置、またはハイポイドギ
ヤを用いた減速歯車装置により構成されている。この場
合、減速歯車装置によりモータの回転を減速して回転ト
ルクを増大できるので、モータを小型化できる。

【０００８】（請求項４の発明）請求項２に記載した電
動パワーステアリング装置において、動力伝達部は、遊
星歯車減速装置、または波動歯車減速装置により構成さ
れている。この場合、遊星歯車減速装置、または波動歯
車減速装置を使用することにより、ステアリング軸を中
心として動力伝達部を同心状に構成できる。また、減速
装置によりモータの回転を減速して回転トルクを増大で
きるので、モータを小型化できる。

【０００９】（請求項５の発明）請求項１〜４に記載し
た何れかの電動パワーステアリング装置において、トル
ク検出部は、磁石と磁気センサとを用いて構成されてい
る。磁気センサとして、例えばホールＩＣを使用するこ
とができる。

【００１０】（請求項６の発明）請求項５に記載した電
動パワーステアリング装置において、トルク検出部は、
ステアリング軸の周囲に近接して配置されている。この
場合、トルク検出部を外部磁界から距離を持たせて配置
できるので、外部磁界の影響による誤作動を防止でき
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。（第１実施例）図１は電動パワーステアリング装置１の
軸方向断面図、図２は電動パワーステアリング装置１の
径方向断面図である。本実施例の電動パワーステアリン
グ装置１は、図３に示す様に、ステアリング２の操舵力
を補助するための操舵補助力を出力するモータ３、この
モータ３の操舵補助力をステアリング軸４に伝達する動
力伝達部（下述する）、ステアリング軸４に加えられる
操舵力を検出するトルク検出部（下述する）、及び検出
トルクに基づいてモータ３の出力を制御する制御部（下
述する）等より構成され、動力伝達部とトルク検出部及
び制御部が共通の外側ケーシング５に収納されて、モー
タ３と共に一体的にステアリングコラム６に取り付けら
れている。

【００１２】ステアリング軸４は、ステアリング２（図
３参照）に連結される入力シャフト４ａと、図示しない
ユニバーサルジョイントを介して操舵機構（ラック＆ピ
ニオン機構）に連結される出力シャフト４ｂ、及び両シ
ャフト４ａ、４ｂを連結するトーションバー７とで構成
される。入力シャフト４ａは、外管を形成するステアリ
ングコラム６の内部に挿通され、そのステアリングコラ
ム６から取り出された反ステアリング側の先端部が外径
を細く形成されて、出力シャフト４ｂの内周に軸受８を
介して相対回転可能に挿入されている。

【００１３】出力シャフト４ｂは、入力シャフト４ａと
同軸上に配置され、トーションバー７を介して入力シャ
フト４ａと相対回転可能に連結されている。トーション
バー７は、入力シャフト４ａと出力シャフト４ｂの中空
部に挿入されて、両端部がそれぞれピン９、１０を介し
て入力シャフト４ａと出力シャフト４ｂに連結され、ス
テアリング２の操作により入力シャフト４ａに回転力
（操舵力）が付与されると、自身に捩じれを生じること
で、入力シャフト４ａと出力シャフト４ｂとが相対回転
する。

【００１４】外側ケーシング５は、例えばアルミニウム
製で、ステアリング軸４に対し軸方向から組み付けら
れ、外側ケーシング５の内部に配設されるセンサ部ケー
シング１１を介してステアリングコラム６の端部に連結
されている。センサ部ケーシング１１は、外側ケーシン
グ５と共にトルク検出部を外部磁界の影響から保護する
もので、図１に示す様に、ステアリング軸４の周囲に配
置されるトルク検出部の外周を環状に囲っている。な
お、入力シャフト４ａは、軸受１２を介してセンサ部ケ
ーシング１１に回転自在に支持され、出力シャフト４ｂ
は、軸受１３、１４を介してセンサ部ケーシング１１と
外側ケーシング５とに回転自在に支持されている。

【００１５】モータ３は、ヨーク１５の内周に固定磁極
（図示しない）を有する界磁と、この界磁の内周に回転
自在に支持されたアーマチャ１６、及びこのアーマチャ
１６に設けられた整流子１７に摺接するブラシ１８等よ
り構成される直流モータであり、図２に示す様に、ヨー
ク１５の開口端面が外側ケーシング５の側面に当接して
組み付けられ、図示しないボルト等により外側ケーシン
グ５に締結されている。

【００１６】このモータ３は、ピグテール１９を介して
ブラシ１８と電気接続される金属製のモータターミナル
２０を具備し、このモータターミナル２０が、例えば樹
脂製のホルダプレート２１にインサート成形されてい
る。ホルダプレート２１は、ブラシ１８を摺動自在に保
持するブラシホルダ２２を固定するもので、図２に示す
様に、ヨーク１５の開口端部に組み付けられ、モータ３
を外側ケーシング５に組み付ける際に、外側ケーシング
５の側面に形成された開口部より外側ケーシング５の内
部へ挿入される。

【００１７】また、モータターミナル２０は、モータ３
を外側ケーシング５に組み付けた後、外側ケーシング５
の内部でステアリング軸方向のステアリング２側に直角
に折り曲げられて、制御部の制御基板２３に接続されて
いる（図１参照）。動力伝達部は、アーマチャ１６の回
転を減速することにより、モータ３の駆動力を増大して
出力シャフト４ｂに伝達するもので、図１に示す様に、
モータ回転軸（アーマチャシャフト：図示しない）に固
定されたウォームギヤ２４と、出力シャフト４ｂに固定
されてウォームギヤ２４に噛み合うウォームホィール２
５とで構成される。

【００１８】トルク検出部は、入力シャフト４ａに固定
される磁石２６と、出力シャフト４ｂに固定される軟磁
性体の磁気ヨーク２７、この磁気ヨーク２７から磁束を
集める集磁リング２８、及び集磁リング２８に集められ
た磁束密度を検出する磁気センサ２９等より構成され
る。磁石２６は、入力シャフト４ａと同心を有するリン
グ状に設けられて、周方向にＳ極とＮ極とが交互に着磁
されている。

【００１９】磁気ヨーク２７は、磁石２６の極数（Ｎ極
またはＳ極）と同数の磁極爪（図示しない）が全周に等
間隔に設けられた環状体で、２個１組で構成され、磁石
２６の外周に一定のエアギャップを有して同心に配置さ
れている。但し、１組の磁気ヨーク２７は、互いの磁極
爪が周方向にずれて交互に配置される様に位置決めされ
ている。集磁リング２８は、磁気ヨーク２７と同じく２
個１組で構成され、磁気ヨーク２７の外周に近接して配
置される。この集磁リング２８には、周方向の一部に平
板状の集磁部（図示しない）が設けられ、互いの集磁部
が軸方向に対向して配置されている。

【００２０】磁気センサ２９は、軸方向に対向する集磁
部同士の間に配されて、両集磁部間に発生する磁束密度
を検出し、その検出した磁束密度を電気信号（例えば電
圧信号）に変換して出力する。この磁気センサ２９は、
例えばホールＩＣであり、センサ部ケーシング１１に固
定されて、そのセンサ部ケーシング１１の側面から取り
出されたターミナル３０がステアリング軸方向のステア
リング２側に直角に折り曲げられ、制御部の制御基板２
３に接続されている（図１参照）。

【００２１】制御部は、前述の制御基板２３と、この制
御基板２３に実装されるマイクロコンピュータや電解コ
ンデンサ（図示しない）、及びモータ３の通電電流を制
御する駆動素子３１等より構成される。制御基板２３
は、図２に示す様に、その平面形状が長方形と半円形と
を組み合わせた形状を有し、半円形側の中央部に入力シ
ャフト４ａを通すための丸孔２３ａが開けられている。
また、制御基板２３には、電気接続用の貫通孔２３ｂが
複数個設けられている。

【００２２】駆動素子３１（例えばMOSFET）は、放熱性
を考慮して、熱伝導性の良い絶縁材または絶縁体で表面
処理した金属基板等を介して外側ケーシング５に直接ネ
ジ止め等により固定されている。この駆動素子３１は、
図１に示す様に、駆動素子３１の側方に取り出されたタ
ーミナル３２がステアリング軸方向のステアリング２側
に直角に折り曲げられて、制御基板２３に接続されてい
る。

【００２３】制御基板２３には、マイクロコンピュータ
の他に、モータ３への通電を遮断可能な電源リレー３
３、バッテリとの接続用コネクタ３４、及び車速信号や
エンジン回転数信号等を入力する通信用コネクタ３５
（図２参照）等が直接基板上に組み付けられている。こ
の制御基板２３は、入力シャフト４ａのステアリング２
側から制御基板２３の丸孔２３ａに入力シャフト４ａを
通して組み付けられ、螺子等により外側ケーシング５の
内部に固定されている。

【００２４】次に、本装置の組み付け手順について説明
する。先ず、ステアリング軸４に対して外側ケーシング
５をステアリング軸方向から組み付ける。なお、トルク
検出部の磁石２６と磁気ヨーク２７は、既に入力シャフ
ト４ａと出力シャフト４ｂに固定されている。また、外
側ケーシング５には、予め駆動素子３１がネジ止めされ
て、ターミナル３２が直角に折り曲げられている。

【００２５】続いて、モータ３を外側ケーシング５に組
み付けてボルト等により固定する。ここで、ホルダプレ
ート２１から外側ケーシング５の内部に取り出されたモ
ータターミナル２０を直角に折り曲げる。続いて、集磁
リング２８と磁気センサ２９が固定されているセンサ部
ケーシング１１を外側ケーシング５の内部に組み入れ
て、磁気センサ２９のターミナル３０を直角に折り曲げ
る（予め折り曲げてあっても良い）。なお、モータ３と
センサ部ケーシング１１の組み付け手順は逆でも良い。

【００２６】続いて、制御基板２３をステアリング軸方
向のステアリング２側から組み付ける。具体的には、入
力シャフト４ａのステアリング２側から制御基板２３の
丸孔２３ａに入力シャフト４ａを通して組み付けられ、
更にセンサ部ケーシング１１のボス部１１ａ（図１参
照）を丸孔２３ａに通して外側ケーシング５の内部に組
み込まれる。この時、モータターミナル２０、磁気セン
サ２９のターミナル３０、駆動素子３１のターミナル３
２は、それぞれ制御基板２３に設けられた貫通孔２３ｂ
を通って制御基板２３のステアリング２側に取り出され
る。

【００２７】外側ケーシング５の内部に組み込まれた制
御基板２３は、センサ部ケーシング１１に設けられた段
差部１１ｂに位置決めされ、螺子等により外側ケーシン
グ５に固定される。続いて、制御基板２３のステアリン
グ２側に取り出された各ターミナル２０、３０、３２の
端部をはんだ付け等により制御基板２３に電気接続す
る。最後に、外側ケーシング５の開口面にカバー３６を
組み付けて、かしめ固定またはボルト等により締め付け
固定する。なお、バッテリとの接続用コネクタ３４、及
び通信用コネクタ３５は、カバー３６に設けられている
開口部よりカバー３６の外側に取り出されている。

【００２８】（第１実施例の効果）本実施例の電動パワ
ーステアリング装置１は、制御基板２３をステアリング
軸４が貫通して組み付けられることにより、その制御基
板２３に対してステアリング軸方向の同一側から各ター
ミナル２０、３０、３２を電気接続することができるの
で、制御基板２３と各ターミナル２０、３０、３２との
電気接続を容易に行うことができる。この結果、安価で
生産性の高い電動パワーステアリング装置１を提供でき
る。

【００２９】また、トルク検出部は、ステアリング軸４
の周囲に近接して配置され、そのトルク検出部の周囲を
センサ部ケーシング１１と外側ケーシング５とで二重に
囲っているので、外部磁界の影響を受け難く、誤作動を
防止できる。なお、本実施例では、動力伝達部としてウ
ォームギヤ２４と、このウォームギヤ２４に噛み合うウ
ォームホィール２５とを用いているが、これに限定され
るものではなく、例えばハイポイドギヤを用いた減速歯
車装置を使用しても良い。

【００３０】（第２実施例）図４は電動パワーステアリ
ング装置１の軸方向断面図、図５はステアリングコラム
６に取り付けられた電動パワーステアリング装置１の全
体図である。本実施例の電動パワーステアリング装置１
は、ステアリング軸４を中心として、モータ３、動力伝
達部、トルク検出部、及び制御部をそれぞれ同心状に構
成した場合の一例である。なお、本実施例の構成におい
て、第１実施例と基本的に機能が同一の部品については
同一番号を付して説明する。

【００３１】ステアリング軸４は、第１実施例と同様
に、入力シャフト４ａ、出力シャフト４ｂ、及び両シャ
フト４ａ、４ｂを連結するトーションバー７で構成され
る。入力シャフト４ａは、センサ部ケーシング１１（後
述する）に軸受３７を介して回転自在に支持され、出力
シャフト４ｂは、アウトプットカバー３８に軸受３９を
介して回転自在に支持されている。また、入力シャフト
４ａと出力シャフト４ｂは、両者の端部同士が軸受８を
介して同心状に配されている。

【００３２】モータ３は、アーマチャシャフト４０が中
空状に設けられて、その内部に挿通される出力シャフト
４ｂと同心に配設され、且つ出力シャフト４ｂに対し一
組の軸受４１を介して回転自在に支持されている。アー
マチャシャフト４０には、複数枚の薄鋼板を積層したア
ーマチャコア４２が圧入固定されて、そのアーマチャコ
ア４２にコイル４３が巻線され、更にコイル４３と電気
接続された整流子１７がアーマチャシャフト４０の外周
に設けられている。このアーマチャシャフト４０は、自
身の一端側（ステアリング２側）が、軸受４４を介して
センサ部ケーシング１１に設けられた軸受部１１ｃに回
転自在に支持されている。

【００３３】アーマチャコア４２の外周には、ヨーク１
５の内周面に複数の永久磁石４５が固定され、周方向に
Ｎ極とＳ極とが交互に配置されている。ヨーク１５は、
ステアリング軸方向（図４の上下方向）に延長されて、
動力伝達部、トルク検出部、及び制御部を収納する外側
ケーシングを兼ねている。ヨーク１５の一方の開口部に
は、金属製（例えばアルミニウム製）のインプットカバ
ー４６が印籠嵌合にて組み付けられ、ヨーク１５の他方
の開口部には、アウトプットカバー３８が印籠嵌合にて
組み付けられている。

【００３４】ブラシ１８は、整流子１７の外径面に当接
して配置され、ホルダプレート２１に固定されたブラシ
ホルダ２２により径方向に摺動可能に保持され、図示し
ないブラシスプリングに付勢されて整流子１７面に押圧
されている。ホルダプレート２１は、センサ部ケーシン
グ１１と一体に設けられた隔壁４７のモータ３側端面
（図４の下側面）に隣接して軸受部１１ｃの外周に嵌合
する円環状を有し、周方向の複数箇所に凸部２１ａが設
けられて、この凸部２１ａが隔壁４７に設けられた開口
部を通って図示上方へ突き出ている。

【００３５】このホルダプレート２１には、ピグテール
１９を介してブラシ１８に電気接続された金属製のモー
タターミナル２０がインサート成形されている。そのモ
ータターミナル２０は、ホルダプレート２１の凸部２１
ａからステアリング軸方向に沿って取り出され、後述す
る制御部の制御基板２３に接続されている。

【００３６】動力伝達部は、アーマチャシャフト４０の
他方の端部に形成されたサンギヤ４８と、このサンギヤ
４８と径方向に対向してヨーク１５の内周面に固定され
るインターナルギヤ４９、及びサンギヤ４８とインター
ナルギヤ４９とに噛み合う遊星ギヤ５０を備える遊星歯
車減速機構であり、遊星ギヤ５０と一体に設けられた中
心軸５１が、出力シャフト４ｂと一体に設けられた大径
部５２に軸受５３を介して回転自在に支持されている。
この遊星歯車減速機構は、アーマチャ１６が回転する
と、遊星ギヤ５０がサンギヤ４８とインターナルギヤ４
９とに噛み合いながら、アーマチャ１６の回転を減速し
てサンギヤ４８の周囲を公転運動し、その公転運動が出
力シャフト４ｂに伝達される。

【００３７】トルク検出部は、第１実施例と同様に、出
力シャフト４ｂに固定される磁石２６、入力シャフト４
ａに固定される軟磁性体の磁気ヨーク２７、この磁気ヨ
ーク２７から磁束を集める集磁リング２８、及び集磁リ
ング２８に集められた磁束密度を検出する磁気センサ２
９（ホールＩＣ）等より構成される。磁気センサ２９
は、センサ部ケーシング１１に固定されて、そのセンサ
部ケーシング１１から径方向に取り出されたターミナル
３０がステアリング軸方向のステアリング２側に直角に
折り曲げられて、制御部の制御基板２３に接続されてい
る（図１参照）。

【００３８】制御部は、２枚の制御基板２３（第１の制
御基板２３Ａと第２の制御基板２３Ｂ）を有し、この２
枚の制御基板２３が、ステアリング軸４と直交して、セ
ンサ部ケーシング１１の外周に嵌合して組み付けられ、
且つ両基板２３Ａ、２３Ｂがステアリング軸方向に所定
の間隔を保って配置されている。第１の制御基板２３Ａ
には、磁気センサ２９のターミナル３０がはんだ付け等
により電気接続されている。また、第１の制御基板２３
Ａと第２の制御基板２３Ｂは、両者間に設けられるター
ミナル５４によって電気接続されている。

【００３９】第２の制御基板２３Ｂには、モータターミ
ナル２０がはんだ付け等により電気接続され、且つ駆動
素子３１（MOSFET）が基板上に直接組み付けられて電気
接続されている。また、第２の制御基板２３Ｂには、外
部との電気接続を行うコネクタ（図示しない）が直接組
み付けられて電気接続されている。なお、第２の制御基
板２３Ｂは、絶縁体で表面処理された金属板が使用さ
れ、駆動素子３１が組み付けられている面と反対側の面
が金属製のインプットカバー４６に接触して取り付けら
れている。

【００４０】（第２実施例の効果）本実施例の電動パワ
ーステアリング装置１は、制御基板２３（第１の制御基
板２３Ａ及び第２の制御基板２３Ｂ）をステアリング軸
４と直交して組み付けることにより、その制御基板２３
に対してステアリング軸方向の同一側から各ターミナル
２０、３０、３２を電気接続することができるので、制
御基板２３と各ターミナル２０、３０、３２との電気接
続を容易に行うことができる。この結果、安価で生産性
の高い電動パワーステアリング装置１を提供できる。ま
た、第１実施例と同様に、トルク検出部は、ステアリン
グ軸４の周囲に近接して配置され、そのトルク検出部の
周囲をセンサ部ケーシング１１とモータヨーク１５（外
側ケーシング）とで二重に囲っているので、外部磁界の
影響を受け難く、誤作動を防止できる。

【００４１】更に、ステアリング軸４を中心として、モ
ータ３、動力伝達部、トルク検出部、及び制御部をそれ
ぞれ同心状に構成したことにより、ステアリング軸４に
対してモータ３が径方向に飛び出ることがなく、全体形
状をコンパクトにできる（図５参照）ので、車両への搭
載性が向上する。また、全体をステアリング軸４と同心
状に構成したことにより、ステアリング軸４に対して装
置全体を周方向に回転させて任意の周方向位置で車両側
に取り付けることが可能である。これにより、インプッ
トカバー４６より外部に取り出されるコネクタの位置を
車両側の要求に応じて任意に設定できるメリットがあ
る。

【００４２】（第３実施例）図６は電動パワーステアリ
ング装置１の軸方向断面図である。本実施例の電動パワ
ーステアリング装置１は、第２実施例と同様に、ステア
リング軸４を中心として、モータ３、動力伝達部、トル
ク検出部、及び制御部を、それぞれ同心状に構成したも
ので、且つブラシレスモータを採用した一例である。

【００４３】以下、本実施例の構成において、第２実施
例と異なる点を重点的に説明する。モータ３は、界磁を
回転子として構成し、電機子を固定子として構成した回
転界磁形モータである。具体的には、回転軸５５の外周
に、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に配設されたロータマ
グネット５６を固定して界磁を形成し、ヨーク１５の内
周に積層コア５７を固定すると共に、この積層コア５７
にコイル５８を巻線して電機子を形成し、そのコイル５
８の引き出し線５８ａがステアリグ軸方向に引き出され
て制御部の制御基板２３に電気接続されている。

【００４４】回転軸５５は、第２実施例のアーマチャシ
ャフト４０と同様に中空状に設けられて、その内部に挿
通される出力シャフト４ｂと同心に配設され、且つ出力
シャフト４ｂに対し一組の軸受４１を介して回転自在に
支持されている。このモータ３は、コイル５８に通電し
て回転磁界を発生させ、その磁力に吸引されてロータマ
グネット５６が回転軸５５と一体に回転するもので、整
流子及びブラシを持たないブラシレスモータである。

【００４５】回転軸５５には、径方向に拡大するフラン
ジ部５９が一体に設けられ、そのフランジ部５９の外径
部にＮ極とＳ極とが周方向に交互に着磁されたマグネッ
ト６０が固定されている。また、ヨーク１５の内周に
は、マグネット６０の外周を囲う様に樹脂製の円筒ブッ
シュ６１が固定され、この円筒ブッシュ６１にホールＩ
Ｃ６２が固定されている。このマグネット６０とホール
ＩＣ６２は、回転軸５５の回転位置を検出する位置セン
サを構成している。なお、ホールＩＣ６２のモータ３側
には、ホールＩＣ６２に対するロータマグネット５６の
磁界の影響を最小限に抑えるために、ヨーク１５の内周
に非磁性体のリング６３が配設されている。

【００４６】動力伝達部は、第２実施例と同様に、サン
ギヤ４８、インターナルギヤ４９、及び遊星ギヤ５０に
よって遊星歯車減速機構を構成するもので、回転軸５５
の回転を減速して出力シャフト４ｂに伝達する。トルク
検出部は、第２実施例と同様に、出力シャフト４ｂに固
定される磁石２６、入力シャフト４ａに固定される軟磁
性体の磁気ヨーク２７、この磁気ヨーク２７から磁束を
集める集磁リング２８、及び集磁リング２８に集められ
た磁束密度を検出する磁気センサ２９（ホールＩＣ）等
より構成される。

【００４７】集磁リング２８と磁気センサ２９は、例え
ば樹脂製のブッシュ６４にインサート成形されて、ヨー
ク１５の内周に圧入等により固定されている。また、ブ
ッシュ６４のモータ３側には、磁気センサ２９に対する
ロータマグネット５６の磁界の影響を最小限に抑えるた
めに、ヨーク１５の内周に非磁性体のリング６５が配設
されている。

【００４８】制御部は、第２実施例と同様に、２枚の制
御基板２３（第１の制御基板２３Ａと第２の制御基板２
３Ｂ）を有し、この２枚の制御基板２３が、ステアリン
グ軸４と直交してヨーク１５の内周に組み付けられ、且
つ両基板２３Ａ、２３Ｂがステアリング軸方向に所定の
間隔を保って配置されている。第１の制御基板２３Ａに
は、磁気センサ２９のターミナル３０がはんだ付け等に
より電気接続され、且つホールＩＣ６２からステアリン
グ軸方向に沿って引き出された電気線６６が電気接続さ
れている。また、第１の制御基板２３Ａには、モータ３
の積層コア５７に巻線されたコイル５８の引き出し線５
８ａが電気接続されている。

【００４９】第２の制御基板２３Ｂには、第２実施例と
同様に駆動素子３１（MOSFET）が基板上に直接組み付け
られて電気接続されている。更に、第２の制御基板２３
Ｂには、外部との電気接続を行うコネクタ６７（バッテ
リとの接続用コネクタまたは通信用コネクタ等）が直接
組み付けられて電気接続されている。また、第１の制御
基板２３Ａと第２の制御基板２３Ｂは、両者間に設けら
れるターミナル５４によって電気接続されている。

【００５０】（第３実施例の効果）本実施例の構成にお
いても、第２実施例と同じく、制御基板２３（第１の制
御基板２３Ａ及び第２の制御基板２３Ｂ）をステアリン
グ軸４と直交して組み付けることにより、制御基板２３
と各ターミナルとの電気接続を容易に行うことができ、
安価で生産性の高い電動パワーステアリング装置１を提
供できる。また、トルク検出部は、その外周をブッシュ
６４で囲い、更にブッシュ６４の外側をヨーク１５で囲
っているので、外部磁界の影響を受けにくく、誤作動を
防止できる。

【００５１】更に、本実施例では、電機子の両側に非磁
性体のリング６３、６５を配置して、ホールＩＣ６２及
び磁気センサ２９に対するロータマグネット５６の磁界
の影響を最小限に抑えているので、ホールＩＣ６２及び
磁気センサ２９の検出誤差を防止できる。また、全体を
ステアリング軸４と同心状に構成したことにより、全体
形状をコンパクトにでき、且つコネクタ６７の位置を車
両側の要求に応じて任意に設定できる効果は第２実施例
と同じである。なお、第２実施例及び第３実施例では、
動力伝達部として遊星歯車減速機構を説明したが、これ
に限定されるものではなく、例えば波動歯車減速装置を
用いることも可能である。

【００５２】（第４実施例）図７は電動パワーステアリ
ング装置１の径方向断面図である。本実施例は、制御基
板２３の表面積を小さくした一例である。例えば、第１
実施例に示す電動パワーステアリング装置１において、
制御基板２３上に配置される電子部品等の小型化によ
り、制御基板２３の表面積を小さくできる場合には、図
７に示す様に、制御基板２３を長方形状とすることも可
能である。この場合、図２に示した制御基板２３の形状
（長方形と半円形とを組み合わせた形状）と比較して、
基板形状を単純な長方形状とすることで、制御基板２３
の歩留りが良くなるというメリットがある。

【００５３】なお、第１実施例では、制御基板２３にス
テアリング軸４を通すための丸孔２３ａ（図２参照）が
形成されているが、本実施例では、制御基板２３の表面
積を小さくして基板形状を長方形状としたことにより、
制御基板２３の長手方向の一辺に半円形の凹部２３ｃが
形成され、この凹部２３ｃにステアリング軸４の径方向
半分が貫通して組み付けられている。

【００５４】（第５実施例）図８は制御基板２３に対す
るモータターミナル２０の接続構造を示す断面図であ
る。第１実施例では、制御基板２３に対し各ターミナル
（モータターミナル２０、磁気センサ２９のターミナル
３０、駆動素子３１のターミナル３２）が直接はんだ付
けされる例を示したが、本実施例では、コネクタ接続に
ついて説明する。

【００５５】本実施例は、図８に示す様に、２個（プラ
スとマイナス）のメス端子７０が一体成形された樹脂製
の端子保持部６９を制御基板２３に螺子６８で固定し、
メス端子７０に対しステアリング軸方向からオス端子で
あるモータターミナル２０を嵌合して制御基板２３との
電気的接続が行われる。なお、メス端子７０は、四角形
状のターミナル挿入部を有し、このターミナル挿入部の
内側に弾力を持たせた折曲片７０ａが設けられており、
この折曲片７０ａとターミナル挿入部の接触片７０ｂと
の間にモータターミナル２０が挿入され、折曲片７０ａ
の弾力によりモータターミナル２０を接触片７０ｂに押
圧して電気的接続が成される。

【００５６】（第６実施例）図９は制御基板２３に対す
るモータターミナル２０の接続構造を示す断面図であ
る。本実施例は、第５実施例の変形例であり、メス端子
７０に対しモータターミナル２０をモータ軸方向（図９
の左右方向）から接続するものである。なお、メス端子
７０を保持する端子保持部６９は、図示しない螺子等で
ハウジング７１に固定することができる。

【００５７】第５及び第６実施例では、オス端子として
モータターミナル２０を示しているが、磁気センサ２９
のターミナル３０、及び駆動素子３１のターミナル３２
についても同様のコネクタ接続を採用することができ
る。また、第５及び第６実施例では、モータターミナル
２０をオス端子とし、制御基板２３に接続される端子を
メス端子７０として図示しているが、その逆でも良い。
即ち、モータターミナル２０をメス端子７０として構成
し、制御基板２３に接続される端子をオス端子としても
良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】電動パワーステアリング装置の軸方向断面図で
ある（第１実施例）。

【図２】電動パワーステアリング装置の径方向断面図で
ある（第１実施例）。

【図３】ステアリングコラムに取り付けられた電動パワ
ーステアリング装置の全体図である（第１実施例）。

【図４】電動パワーステアリング装置の軸方向断面図で
ある（第２実施例）。

【図５】ステアリングコラムに取り付けられた電動パワ
ーステアリング装置の全体図である（第２実施例）。

【図６】電動パワーステアリング装置の軸方向断面図で
ある（第３実施例）。

【図７】電動パワーステアリング装置の軸方向断面図で
ある（第４実施例）。

【図８】制御基板に対するモータターミナルの接続構造
を示す断面図である（第５実施例）。

【図９】制御基板に対するモータターミナルの接続構造
を示す断面図である（第６実施例）。

【符号の説明】

１電動パワーステアリング装置２ステアリング３モータ４ステアリング軸２０モータターミナル（モータの通電用ターミナル）２３制御基板（制御部）２４ウォームギヤ（動力伝達部）２５ウォームホィール（動力伝達部）２６磁石２９磁気センサ（トルク検出部）３０磁気センサのターミナル（トルク検出部のターミ
ナル）３１駆動素子（制御部）３２駆動素子のターミナル４８サンギヤ（動力伝達部）４９インターナルギヤ（動力伝達部）５０遊星ギヤ（動力伝達部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者森川賢二愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内Ｆターム(参考） 3D033 CA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ステアリングの操舵力を補助するための操
舵補助力を出力するモータと、このモータの操舵補助力をステアリング軸に伝達する動
力伝達部と、前記ステアリング軸に加えられる操舵力を検出するトル
ク検出部と、このトルク検出部の検出トルクに基づいて前記モータの
出力を制御する制御部とを備え、前記モータ、前記動力伝達部、前記トルク検出部、及び
前記制御部が一体的に配置されてユニット化された電動
パワーステアリング装置であって、前記制御部は、前記モータの通電電流を制御する駆動素
子と、この駆動素子のターミナルが接続される制御基板
とを備え、この制御基板の少なくとも一部を前記ステア
リング軸が貫通して組み付けられ、且つ前記モータの通
電用ターミナルと前記トルク検出部のターミナル及び前
記駆動素子のターミナルがそれぞれ前記ステアリング軸
方向に取り出され、前記制御基板に対して同一側から接
続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】請求項１に記載した電動パワーステアリン
グ装置において、前記モータ、前記動力伝達部、前記トルク検出部、及び
前記制御部は、前記ステアリング軸を中心として、それ
ぞれ同心状に構成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３】請求項１に記載した電動パワーステアリン
グ装置において、前記動力伝達部は、ウォームギヤを用いた減速歯車装
置、またはハイポイドギヤを用いた減速歯車装置により
構成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４】請求項２に記載した電動パワーステアリン
グ装置において、前記動力伝達部は、遊星歯車減速装置、または波動歯車
減速装置により構成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５】請求項１〜４に記載した何れかの電動パワ
ーステアリング装置において、前記トルク検出部は、磁石と磁気センサとを用いて構成
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６】請求項５に記載した電動パワーステアリン
グ装置において、前記トルク検出部は、前記ステアリング軸の周囲に近接
し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。