JP2005247220A - スパイラルケーブル装置及び、これを用いた可変伝達比ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】電気的な信頼性と、車両搭載性とを両立した優れたスパイラルケーブル装置及び、これを用いて構成した制御性に優れる可変伝達比ユニットを提供すること。
【解決手段】可変伝達比ユニット１は，入力軸と一体回転するブラシレスモータと、ブラシレスモータのモータ回転角を検出する回転角センサと、少なくともブラシレスモータに駆動電流を供給するモータリード線１１ａ〜ｃ及び回転角センサと電気的に接続したセンサリード線１８ａ〜ｄを含むリード線群を、２群にグループ分けして並列配置した２本のフレキシブルフラットケーブル２１、２２を径方向に２重に巻回したスパイラルケーブル装置とを有してなる。スパイラルケーブル装置では、信号リード線１８ｂ、ｃが、モータリード線１１ａ〜ｃと径方向に隣り合う位置を避けて配置されるように、２本のフレキシブルフラットケーブル２１、２２を巻回してある。
【選択図】図８

Description

本発明は，車両搭載性に優れ、かつ、電気的な信頼性が高いスパイラルケーブル装置及び、該スパイラルケーブル装置を用いた可変伝達比ユニットに関する。

従来、例えば、可変伝達比ユニットを備え、該可変伝達比ユニットの作用によりステアリングギア比を可変に構成したギア比可変パワーステアリング装置がある。その可変伝達比ユニットは、該可変伝達比ユニットと一体回転する駆動モータを内蔵すると共に、該駆動モータの回転に応じて、入力軸から出力軸に向けて回転運動を伝達する際の回転伝達比を変更するように構成される。

この可変伝達比ユニットでは、例えば、フレキシブルフラットケーブルを巻回したスパイラルケーブル装置を用いて、外部機器等から駆動モータに向けてその駆動電流を供給している（例えば、特許文献１参照。）。そして、上記スパイラルケーブル装置としては、例えば、複数のフレキシブルフラットケーブルを径方向に多重に巻回することにより、幅方向の寸法を短縮して小型化したものがある（例えば、特許文献２参照。）

特開２００３−３２４８３６号公報 特開２００３−３２４８３５号公報

しかしながら、上記従来のスパイラルケーブル装置及び、これを利用した可変伝達比ユニットでは、次のような問題がある。すなわち、リード線として、大電流である駆動電流を通電する電力線や、微弱信号を伝送する信号リード線等を並列配置した複数の上記フレキシブルフラットケーブルを、径方向に多重に巻回したスパイラルケーブル装置では、電力線の近傍に信号リード線が位置するおそれがある。たとえ、電力線と信号リード線とを別々のフレキシブルフラットケーブルに配置したとしても、電力線と信号リード線とが径方向に隣り合って位置するおそれがある。そして、このような場合には、電力線から信号リード線に電気的なノイズ等が混入するおそれがある。

そして、上記従来のスパイラルケーブル装置を用いて構成した可変伝達比ユニットでは、例えば、モータ回転角を検出するために内蔵した回転角センサの出力信号に、駆動モータに駆動電流を供給する電力線から電気的なノイズ等が混入するおそれがある。このモータ回転角は、可変伝達比ユニットの駆動モータを回転制御するのに必要な制御入力値であるため、モータ回転角の検知精度が十分でないと可変伝達比ユニットの制御性が良好でなくなるおそれがある。

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、電気的な信頼性と、車両搭載性とを両立した優れたスパイラルケーブル装置及び、これを用いて構成した制御性が良好な可変伝達比ユニットを提供しようとするものである。

第１の発明は、筒状のカバーと、該カバーと相対的に回転可能な状態で、その内周側に配設されたスリーブと、少なくとも電動モータに駆動電流を供給するモータリード線及び通電する電流の大きさが０．１Ａ以下である信号リード線を含むリード線群を、２群にグループ分けして並列配置した２本のフレキシブルフラットケーブルとを有してなり、上記各フレキシブルフラットケーブルの一方の端部を上記カバーに固定すると共に、他方の端部を上記スリーブに固定した状態で、上記２本のフレキシブルフラットケーブルを径方向に２重に巻回したスパイラルケーブル装置において、
上記２本のフレキシブルフラットケーブルは、上記信号リード線が、上記モータリード線と径方向に隣り合う位置を避けて配置されるように径方向に２重に巻回してあることを特徴とするスパイラルケーブル装置にある（請求項１）。

上記第１の発明のスパイラルケーブル装置では、２群にグループ分けした各リード線を、それぞれ並列配置した上記２本のフレキシブルフラットケーブルを、径方向に２重に巻回してある。
そして、上記スパイラルケーブル装置では、上記信号リード線が、上記モータリード線と径方向に隣り合う位置を避けて配置されるように、上記２本のフレキシブルフラットケーブルを２重に巻回してある。

上記のごとく、上記第１の発明のスパイラルケーブル装置では、上記信号リード線が、上記モータリード線と径方向に隣り合わないように配置される。
そのため、上記モータリード線から生じるおそれがある電気的なノイズ等が、上記信号リード線に混入するおそれが少ない。特に、上記カバーとスリーブとの相対回転により、上記各フレキシブルフラットケーブルが巻き締められて縮径し、上記２本のフレキシブルフラットケーブルの径方向の隙間が小さくなった場合にも、上記モータリード線から生じる電気的ノイズ等が上記信号リード線に混入するおそれが少ない。あるいは、上記カバーとスリーブとの相対回転により、上記各フレキシブルフラットケーブルが巻き緩められて拡径し、例えば、上記カバーの内周面に押し付けられて、上記２本のフレキシブルフラットケーブルが径方向に接近した場合にも、上記モータリード線から生じる電気的ノイズ等が上記信号リード線に混入するおそれが少ない。

特に、上記のごとく伝送する電流値が小さい上記信号リード線に対して電気的なノイズ等が混入すると、その影響により伝送する電流値や電圧値等が変動し易い。そのため、上記信号リード線を、上記モータリード線と径方向に隣り合う位置を避けて配置することで、上記信号リード線への電気的なノイズの混入を抑制することが非常に有効である。

以上のように上記第１の発明のスパイラルケーブル装置では、上記２本のフレキシブルフラットケーブルを径方向に重合することにより、並列配置方向の寸法を小型化して車両搭載性を高めてある。さらに、上記２本のフレキシブルフラットケーブルを径方向に２重に巻回するに当たっては、上記モータリード線と径方向に隣り合う位置を避けて上記信号リード線を配置することで、上記信号リード線への電気的なノイズ等の混入を抑制して電気的な信頼性を向上してある。

なお、上記リード線群を、２群にグループ分けする方法としては、上記モータリード線と上記信号線とを別々のグループに分ける方法のみならず、例えば、上記モータリード線あるいは上記信号線が複数本ある場合に、上記モータリード線あるいは上記信号線が両方のグループに含まれるようにグループ分けする方法もある。

第２の発明は、入力軸と一体回転する電動モータと、該電動モータのモータ回転角を検出する回転角センサと、少なくとも上記電動モータに駆動電流を供給するモータリード線及び上記回転角センサと電気的に接続したセンサリード線を含むリード線群を、２群にグループ分けして並列配置した２本のフレキシブルフラットケーブルを径方向に２重に巻回したスパイラルケーブル装置とを有してなり、上記電動モータのモータ軸の回転に応じて、上記入力軸から出力軸に向けて回転運動を伝達する際の回転伝達比を変更するように構成した可変伝達比ユニットにおいて、
上記センサリード線としては、少なくも上記回転角センサの出力電流を伝送する信号リード線があり、
上記スパイラルケーブル装置における上記２本のフレキシブルフラットケーブルは、上記信号リード線が、上記モータリード線と径方向に隣り合う位置を避けて配置されるように径方向に２重に巻回してあることを特徴とする可変伝達比ユニットにある（請求項２）。

上記第２の発明の可変伝達比ユニットでは、上記スパイラルケーブル装置は、上記２本のフレキシブルフラットケーブルを、径方向に２重に巻回してなる。
そのため、上記スパイラルケーブル装置は、上記各フレキシブルフラットケーブルの並列配置方向の幅を短縮することにより、並列配置方向の寸法を短縮できる。それ故、このスパイラルケーブル装置を備えた上記可変伝達比ユニットは、車両搭載性に優れたものとなる。

また、上記スパイラルケーブル装置では、上記信号リード線と上記モータリード線とが径方向に隣り合わないように、上記２本のフレキシブルフラットケーブルを径方向に２重に巻回してある。
そのため、上記モータリード線から生じるおそれがある電気的なノイズ等が、上記信号リード線に混入するおそれが少ない。

以上のように上記第２の発明の可変伝達比ユニットは、上記２本のフレキシブルフラットケーブルを径方向に２重に巻回することで上記並列配置方向の寸法を短縮してあると共に、上記信号リード線に電気的なノイズ等が混入するおそれを抑制した上記スパイラルケーブル装置を用いて構成したものである。
それ故、上記可変伝達比ユニットは、車両搭載性が良好であると共に、上記回転角センサにより上記モータ回転角を精度良く計測し得る優れた特性を有するものとなる。

なお、上記リード線群を、２群にグループ分けする方法としては、上記モータリード線と上記信号線とを別々のグループに分ける方法のみならず、例えば、上記モータリード線あるいは上記信号線が複数本ある場合に、上記モータリード線あるいは上記信号線が両方のグループに含まれるようにグループ分けする方法もある。

上記第１及び上記第２の発明において、上記モータリード線と径方向に隣り合う位置を避けて上記信号リード線を配置する例としては、例えば、上記信号線と径方向に隣りあって上記モータリード線以外のリード線を配置するものや、上記信号線と径方向に隣り合う位置に、他方のフレキシブルフラットケーブルにおいて電気的に使用しないリード線を配置するものや、上記信号線と径方向に隣り合う位置に、他方のフレキシブルフラットケーブルにおける、例えば、被覆に用いる被服材料のみからなる部分を配置するものや、上記信号線と径方向に隣り合う位置には、他方のフレキシブルフラットケーブルが径方向に重合しないように上記２本のフレキシブルフラットケーブルを巻回するもの等がある。

上記第２の発明においては、上記電動モータは、ブラシレスモータであることが好ましい（請求項３）。
この場合には、上記ブラシレスモータを構成する各モータ相毎に、上記モータリード線が必要となり、その本数が多いため、上記第２の発明が特に有効となる。

また、上記可変伝達比ユニットは、複数のロックリード線を介して制御され、上記電動モータの回転を規制或いは規制を解除するよう構成したロック機構を有してなり、上記各ロックリード線は、上記２本のフレキシブルフラットケーブルのうちの同一のフレキシブルフラットケーブル、又は、異なるフレキシブルフラットケーブルに配置してあることが好ましい（請求項４）。
この場合には、上記ロック機構の動作により、上記可変伝達比ユニットを介して連結された上記入力軸と上記出力軸との相対回転を規制することができる。そのため、例えば、上記入力軸と上記出力軸とを直結したい場合には、上記ロック機構の作用により、上記可変伝達比ユニットによる上記回転伝達比を１に固定することができる。

また、上記回転角センサは、レゾルバであり、上記センサリード線として、２本の上記信号リード線と、上記レゾルバに励磁電圧を印加する励磁リード線と、グランド側に電気的に接続されたグランド線とを有してなり、
上記２本の信号リード線は、それぞれ、異なる上記フレキシブルフラットケーブルに配置してあり、かつ、他方の上記信号リード線と径方向に隣り合うようにしてあることが好ましい（請求項５）。
この場合には、一般に、精度が良く、動作信頼性の高い上記レゾルバを用いて上記モータ回転角を精度良く検出することができる。このレゾルバは、複数の上記信号リード線を有するため、上記各信号リード線への電気的なノイズ等の混入を抑制するという上記第２の発明の作用効果が特に有効となる。
さらに、上記レゾルバは、上記各信号リード線を介して伝送する出力電流が、特に微弱であるため、上記第２の発明の作用効果がさらに有効である。

また，上記各信号リード線は、上記各フレキシブルフラットケーブルの並列配置方向の端部に配置してあることが好ましい（請求項６）。
この場合には、上記各信号リード線を、上記各フレキシブルフラットケーブルの並列配置方向の端部に配置することで、上記各信号リード線に混入するおそれがある電気的なノイズ等を低減できる。

また、上記各信号リード線は、上記モータリード線以外のリード線を挟んで、並列配置方向に上記モータリード線と隣り合っていることが好ましい（請求項７）。
この場合には、上記モータリード線以外の上記リード線を挟んで、上記モータリード線と上記信号リード線とを並列配置することで、上記モータリード線から生じるおそれがある電気的なノイズ等が、上記信号リード線に混入するおそれをさらに抑制することができる。

（実施例１）
本例の可変伝達比ユニット１について，図１〜図１１を用いて説明する。
本例の可変伝達比ユニット１は，図１〜図３に示すごとく、入力軸（本例では、第１ステアリングシャフト３２１。）と一体回転するブラシレスモータ１１と、該ブラシレスモータ１１のモータ回転角を検出するレゾルバ１８と、少なくともブラシレスモータ１１に駆動電流を供給するモータリード線１１ａ〜ｃ及びレゾルバ１８と電気的に接続したセンサリード線１８ａ〜ｄを含むリード線群を、２群にグループ分けして並列配置した２本のフレキシブルフラットケーブル２１、２２を径方向に２重に巻回したスパイラルケーブル装置２とを有してなるものである。
この可変伝達比ユニット１は、ブラシレスモータ１１のモータ軸１１５の回転に応じて、第１ステアリングシャフト３２１から出力軸（本例では、第２ステアリングシャフト３２２。）に向けて回転運動を伝達する際の回転伝達比を変更するように構成してある。

ここで、上記センサリード線１８ａ〜ｄとしては、少なくもレゾルバ１８の０．１Ａ以下の出力電流を伝送する信号リード線１８ａ、ｃがあり、上記スパイラルケーブル装置２では、各信号リード線１８ａ、ｃが、モータリード線１１ａ〜ｃと径方向に隣り合う位置を避けて配置されるように、２本のフレキシブルフラットケーブル２１、２２を巻回してある。
以下に、この内容について詳しく説明する。

本例の可変伝達比ユニット１は、図４に示すごとく，図示しないパワーシリンダを内蔵したステアリングギアボックス３５と共に、ギア比可変パワーステアリング装置３を構成するものである。
このようなギア比可変パワーステアリング装置３では、操向ハンドル３２と一体回転する第１ステアリングシャフト３２１と、ステアリングギアボックス３５に嵌挿された第２ステアリングシャフト３２２とを連結するように可変伝達比ユニット１を配設してある。

本例のステアリングギアボックス３５は、ラック・アンド・ピニオン形式のものである。そして，同図に示すごとく、このステアリングギアボックス３５には，ラックバー３５１を貫通させて収容してあると共に，該ラックバー３５１と略直交する方向から第２ステアリングシャフト３２２を挿入し、両者をギア係合させてある。すなわち、このステアリングギアボックス３５は，第２ステアリングシャフト３２２の回転運動を，ラックバー３５１の軸線方向の直線運動に変換するように構成してある。

なお、本例のギア比可変パワーステアリング装置３は、ステアリングギアボックス３５に、油圧を動力源としたパワーシリンダを組み込んだ油圧式のパワーステアリング装置をベースとしたものである。上記パワーシリンダに代えて電動モータを内蔵した電動アクチュエータを組み込み、電動パワーステアリング装置をベースとしたギア比可変パワーステアリング装置を構成することもできる。

可変伝達比ユニット１は、図３に示すごとく、波動歯車減速機１９とブラシレスモータ１１とスパイラルケーブル装置２とを有してなる。そして、スパイラルケーブル装置２を用いて駆動電流を供給してブラシレスモータ１１を回転させ、その回転動作を波動歯車減速機１９に入力することにより、第１のステアリングシャフト３２１から第２のステアリングシャフト３２２へ回転動作を伝達する際の回転伝達比を変更できるように構成してある。

上記波動歯車減速機１９は，同図に示すごとく，歯数が異なる一対のサーキュラスプライン１９１ａ、１９１ｂと、各サーキュラスプライン１９１ａ、１９１ｂの内周側に噛合するフレクスプライン１９３と，該フレクスプライン１９３の内周側に嵌合するウェーブジェネレータ１９２とを有するものである。

本例の可変伝達比ユニット１では，図３及び図５に示すごとく，第１のステアリングシャフト３２１は、ハウジング１２を介設してサーキュラスプライン１９１ａと一体回転するように構成される。また、第２のステアリングシャフト３２２はサーキュラスプライン１９１ｂと一体回転するように構成される。さらに、第１のステアリングシャフト３２１と一体回転するハウジング１２内部に固定したブラシレスモータ１１のモータ軸１１５は，打ち込みキー１９５を介設してウェーブジェネレータ１９２を構成するカム１９６に圧入してある。

上記可変伝達比ユニット１は、同図に示すごとく、ブラシレスモータ１１の回転軸１１５の回転により、ウェーブジェネレータ１９２を回転させることで、その回転を減速してサーキュラスプライン１９１ｂに伝達するように構成されている。
なお、本例では、後述する伝達比制御コントローラ６０（図９）を用いて、ブラシレスモータ１１を制御し、可変伝達比ユニット１で実現される回転伝達比を調節している。

さらに、可変伝達比ユニット１は、図３に示すごとく、その内部に、ブラシレスモータ１１と隣り合って、ロータ１１１の回転角、すなわちモータ回転角を検出するためのレゾルバ１８を有している。このレゾルバ１８は、ロータ１１１と一体回転する回転子１８１と、該回転子１８１の外周側に位置するよう、ハウジング１２の内周に固定したコイル１８２とを含む。そして、レゾルバ１８は、回転子１８１の回転に応じて変化するコイル１８２の誘起電圧を、伝達比制御コントローラ６０に向けて出力するように構成してある。

このレゾルバ１８は、２本のフレキシブルフラットケーブル２１、２２に配置した４本のセンサリード線１８ａ〜ｄ（図１及び図２参照。）を介して、伝達比制御コントローラ６０と電気的に接続してある。本例では、レゾルバ１８に励磁電圧を印加する励磁リード線１８ｄと、グランドに電気的に接続されるグランド線１８ｂと、センサ信号としてレゾルバ１８の誘起電圧を伝送する第１の信号リード線１８ａと第２の信号リード線１８ｃとがある。ここで、本例のレゾルバ１８では、第１の信号リード線１８ａと第２の信号リード線１８ｃとには、位相が９０度ずれた正弦波状の誘起電圧が伝送される。そして、後述する伝達比制御コントローラ６０では、各信号リード線１８ａ、１８ｃを伝送される２位相の誘起電圧を信号処理することで、モータ回転角を算出している。

ここで、第１の信号リード線１８ａ及び第２の信号リード線１８ｃに伝送される上記誘起電圧の変化は非常に微弱かつ微小であり、その電流値も非常に小さい。そのため、電気的なノイズ等の影響により、各信号リード線１８ａ、１８ｃに伝送される電流値や電圧値等が変動し易い。それ故、上記各信号リード線１８ａ、１８ｃに混入する電気的なノイズ等のレベルを低減できる本例のスパイラルケーブル装置２が有効となる。
なお、上記のごとく、本例では、回転角センサとしてレゾルバ１８を用いたが、これに代えて、ホール素子を利用した回転角センサを用いることも良い。

また、本例の可変伝達比ユニット１は、図３及び図６に示すごとく、内部に、ロータ１１１とステータ１１２との相対回転をロック（規制）又はアンロック（規制解除）するロック機構１５を有してなる。このロック機構１５では、ブラシレスモータ１１のステータ１１２側に、ピン軸１５１を中心にして回転するロックレバー１５０と、プランジャ１５４を吸引するロックソレノイド１５５とを配設してある。また、ロータ１１１側には、該ロータ１１１と一体回転するようロックプレート１５７を配設してある。ロックレバー１５０は、ピン軸１５１を挟んで位置する両端に、プランジャ１５４の先端部に係合する作用部１５３と、上記ロックプレート１５７の外周に係合する係合部１５２とを有している。また、ロックプレート１５７は、その外周部に、上記係合部１５２が係合する凹部１５８を形成してなる。

上記のロック機構１５では、図６に示すごとく、ロックレバー１５０に対しては、図示しないスプリングによる付勢力が矢印Ｄ方向に作用している。そのため、ロックソレノイド１５５が吸引力を生じないとき（非動作時）には、ロックレバー１５０に対してピン軸１５１を中心とした時計方向（図中、矢印Ｄの方向。）の回転力が作用する。それ故、ロックレバー１５０の係合部１５２がロックプレート１５７の凹部１５８に係合し、ロータ１１１とステータ１１２（図３）との相対回転がロックされる。そして、ブラシレスモータ１１の回転がロックされると、第１ステアリングシャフト３２１と第２ステアリングシャフト３２２とが直結され、可変伝達比ユニット１による回転伝達比が１となる。

一方、ロックソレノイド１５５に吸引力を生じさせ（動作時）、プランジャ１５４を吸引すると、ロックレバー１５０がピン軸１５１を中心にして反時計回り（図中、矢印Ｄと反対方向。）に回転し、係合部１５２がロックプレート１５７の外周部から離れる。そのため、本例のロック機構１５では、ロックソレノイド１５５の動作時には、ロータ１１１とステータ１１２（図３）との相対回転が可能になる。

ロック機構１５は、図２に示すごとく、二本一組のロックリード線１５ａ、１５ｂを介して、伝達比制御コントローラ６０と電気的に接続してある。そのうちの１本は、バッテリ電圧１２Ｖとグランド０Ｖとの間でチョッパー制御され、時間的に変動するチョッパー電圧を印加するロックリード線１５ａであり、他方の１本は、略一定に維持されるバッテリ電圧１２Ｖを印加するロックリード線１５ｂである。

そして、本例の可変伝達比ユニット１は、図３に示すごとく、車両側に固定される筒状のカバー２５と、該カバー２５と相対的に回転可能な状態で、第１ステアリングシャフト３２１の外周側に固定したスリーブ２６とを有してなり、カバー２５とスリーブ２６との間に形成された空隙に、径方向に２重に巻回した第１のフレキシブルフラットケーブル２１と第２のフレキシブルフラットケーブル２２とを配置したスパイラルケーブル装置２を有している。
このスパイラルケーブル装置２では、各フレキシブルフラットケーブル２１、２２の一方の端部をスリーブ２６に固定すると共に、それぞれの他方の端部をカバー２５に固定してある。

なお、本例のカバー２５は、その外周側に、車両に固定するための固定部２５１を有しており、該固定部２５１を介して車両側に固定してある。
また、上記可変伝達比ユニット１のハウジング１２では、図３に示すごとく、第１ステアリングシャフト３２１側の端部側に、ブラシレスモータ１１を収容する部分よりも小径であって、第１ステアリングシャフト３２１を嵌合する嵌合部１２５を形成してある。本例では、この嵌合部１２５に対して、スリーブ２６を外挿して固定してある。

上記第１のフレキシブルフラットケーブル２１は、図１に示すごとく、ブラシレスモータ１１のＵ相、Ｖ相に接続されたモータリード線１１ａ、ｂ、センサリード線のうちの励磁リード線１８ｄ及び第１の信号リード線１８ａを並列配置したものである。また、上記第２のフレキシブルフラットケーブル２２は、図２に示すごとく、ブラシレスモータ１１のＷ相に接続されたモータリード線１１ｃ、センサリード線のうちのグランド線１８ｂ、第２の信号リード線１８ｃ及びロック機構１５に接続されたロックリード線１５ａ、ｂを並列配置したものである。

なお、ここで、ブラシレスモータ１１の駆動電流を通電する各モータリード線１１ａ〜ｃは、センサリード線１８ａ〜ｄ及び、ロックリード線１５ａ、ｂよりも幅広に形成してある。本例では、センサリード線１８ａ〜ｄ及びロックリード線１５ａ、ｂの幅ｗ、厚さｔなる断面形状に対して、各モータリード線１１ａ〜ｃの断面形状は、同一の厚さｔと、略３倍の幅３ｗとしてある。

第１のフレキシブルフラットケーブル２１は、図１に示すごとく、並列配置方向の一方の端部である基準端部２１９側から、モータリード線１１ａ、モータリード線１１ｂ、励磁リード線１８ｄ、第１の信号リード線１８ａを、この順番で並列配置してある。そして、本例の第１のフレキシブルフラットケーブル２１は、１層に並列配置した各リード線を、可撓性のあるＰＥＴフィルム２１０により絶縁被覆したものである。

なお、本例の第１のフレキシブルフラットケーブル２１では、同図に示すごとく、並列配置方向の上記各リード線の間隔を、上記センサリード線１８ａ〜ｄ及びロックリード線１５ａ、ｂの幅と同じｗとしてある。それ故、本例の第１のフレキシブルフラットケーブル２１では、各モータリード線１１ａ〜ｃの幅が、隣り合う２本の上記センサリード線１８ａ〜ｄ或いはロックリード線１５ａ、ｂの並列配置幅と略一致する。

また、第２のフレキシブルフラットケーブル２２は、図２に示すごとく、並列配置方向の一方の端部である基準端部２２９（第１のフレキシブルフラットケーブル２１の基準端部と同じ側の端部。）側から、モータリード線１１ｃ、ロックリード線１５ａ、ｂ、グランド線１８ｂ及び第２の信号リード線１８ｃを、この順番で並列配置してある。本例の第２のフレキシブルフラットケーブル２２は、１層に並列配置した各リード線を、可撓性のあるＰＥＴフィルム２２０により絶縁被覆したものである。
なお、本例の第２のフレキシブルフラットケーブル２２では、並列配置方向の上記各リード線の間隔を、上記センサリード線及びロックリード線の幅と同じｗとしてある。

このスパイラルケーブル装置２では、図７に示すごとく、各フレキシブルフラットケーブル２１、２２は、それぞれの一方の端部をターミナル２１８、２２８を介してスリーブ２６に固定してあり、それぞれの他方の端部をターミナル２１９、２２９を介してカバー２５に固定してある。
そして、第１のフレキシブルフラットケーブル２１を構成する各モータリード線１１ａ、ｂ、励磁リード線１８ｄ及び第１の信号リード線１８ａは、スリーブ２６側のターミナル２１８を介して、ブラシレスモータ１１のステータ１１２及び回転角センサと電気的に接続してあり、カバー２５側のターミナル２１９を介して、伝達比制御コントローラ６０と電気的に接続してある。

第２のフレキシブルフラットケーブル２２を構成するモータリード線１１ｃ、グランド線１８ｂ、第２の信号リード線１８ｃ及び一対のロックリード線１５ａ、ｂは、スリーブ２６側のターミナル２２８を介して、ブラシレスモータ１１のステータ１１２、回転角センサ１８及びロック機構１５と電気的に接続してあり、カバー２５側のターミナル２２９を介して、伝達比制御コントローラ６０と電気的に接続してある。

そして、上記スパイラルケーブル装置２では、図８に示すごとく、各フレキシブルフラットケーブル２１、２２の各基準端部２１９、２２９の並列配置方向の位置が略一致するように、第１のフレキシブルフラットケーブル２１と第２のフレキシブルフラットケーブル２２とを径方向に重合して巻回してある。

したがって、本例のスパイラルケーブル装置２では、Ｕ相のモータリード線１１ａとＷ相のモータリード線１１ｃとが径方向に隣り合い、Ｖ相のモータリード線１１ｂは、２本１組のロックリード線１５ａ、ｂと径方向に隣り合う。
また、第１のフレキシブルフラットケーブル２１において隣り合う励磁リード線１８ｄ及び第１の信号リード線１８ａの組み合わせは、第２のフレキシブルフラットケーブル２２において隣り合うグランド線１８ｂ及び第２の信号リード線１８ｃの組み合わせに対して、径方向に隣り合って配置される。

そして、可変伝達比ユニット１に組み付けたスパイラルケーブル装置２では、運転者が操向ハンドル３２（図４）を操作すると第１ステアリングシャフト３２１が一体回転し、それに伴って、ハウジング１２が回転する。そして、ハウジング１２が回転すると、これと一体回転するスリーブ２６と、車体側に固定したカバー２５との間に相対回転が生じる。
カバー２５に対してスリーブ２６が相対的に左回転すると、スリーブ２６の外周側に右巻きに巻回された各フレキシブルフラットケーブル２１、２２が巻き締められる。一方、カバー２５に対してスリーブ２６が相対的に右回転すると、スリーブ２６の外周側に右巻きに巻回された各フレキシブルフラットケーブル２１、２２が巻き拡げられる。

本例のスパイラルケーブル装置２では、スリーブ２６とカバー２５とが相対回転する角度範囲が、各フレキシブルフラットケーブル２１、２２の巻回範囲に設定されている。そのため、上記のごとく、スリーブ２６とカバー２５との間に相対回転を生じても、伝達比制御コントローラ６０と、ブラシレスモータ１１、回転角センサ１８及びロック機構１５との間の電気的接続を確保できる。

次に、本例の可変伝達比ユニット１を制御する伝達比制御コントローラ６０について説明する。
この伝達比制御コントローラ６０は、図９に示すごとく、各種の演算を実施するＣＰＵ６１と、演算プログラム等を格納するＲＯＭ６２と、演算エリア等として機能するＲＡＭ６３と、外部センサ等とのインターフェースとしての入力インターフェース部６４と、ブラシレスモータ１１の各モータ相に供給する駆動電流を生成する駆動回路６５とを有してなる。

この伝達比制御コントローラ６０は、入力インターフェース部６４を介して、車速値を検出する車速センサ６０１、操向ハンドル３２（図４参照。）の操舵角を検出する操舵角センサ６０２及び、可変伝達比ユニット１が内蔵する回転角センサ１８（図３参照。）と電気的に接続してある。ここで、この回転角センサ１８は、上記のごとく、励磁リード線１８ｄ、第１及び第２の信号リード線１８ａ、１８ｃ、グランド線１８ｂを介して伝達比制御コントローラ６０と電気的に接続してある。

伝達比制御コントローラ６０は、車速値、操舵角を取り込むと共に、上記第１及び第２の信号リード線１８ａ、１８ｃを介して伝送されてきた２つのセンサ信号を取り込み、この２つのセンサ信号を信号処理することで、ブラシレスモータ１１の回転角であるモータ回転角を算出するように構成してある。
そして、伝達比制御コントローラ６０は、取り込んだ車速値、操舵角に基づいて、制御目標値としての目標モータ回転角を演算し、回転角センサ１８で検出したモータ回転角が目標モータ回転角と略一致するようにブラシレスモータ１１を制御する。本例では、駆動回路６５の外部端子６５１に接続された各３本のモータリード線１１ａ、１１ｂ、１１ｃを介して、ブラシレスモータ１１の各モータ相に駆動電流を供給して、ブラシレスモータ１１の回転を制御するように構成してある。

以上のように、本例の可変伝達比ユニット１のスパイラルケーブル装置２では、上記第１のフレキシブルフラットケーブル２１と、上記第２のフレキシブルフラットケーブル２２とを、径方向に２重に巻回してある。
そのため、上記スパイラルケーブル装置２では、並列配置方向（軸方向）の寸法を短縮でき、このスパイラルケーブル装置２を備えた可変伝達比ユニット１は、車両搭載性に優れたものとなる。

上記第１のフレキシブルフラットケーブル２１では、モータリード線１１ｂと第１の信号リード線１８ａとの間に励磁リード線１８ｄを配置することで、モータリード線１１ｂから離れた端部に、第１の信号線１８ａを配置してある。また、上記第２のフレキシブルフラットケーブル２２では、モータリード線１１ｃを基準端部２２９側の端部に配置すると共に、該モータリード線１１ｃとの間に、２本１組のロックリード線１５ａ、ｂ及びグランド線１８ｂを配置して、反対側の端部に第２の信号リード線１８ｃを配置してある。

つまり、本例のスパイラルケーブル装置２では、第１のフレキシブルフラットケーブル２１の第１の信号リード線１８ａと、第２のフレキシブルフラットケーブル２２の第２の信号リード線１８ｃとは、共に、各フレキシブルフラットケーブル２１、２２における基準端部２１９、２２９とは反対側の端部に配置されている。そしてさらに、第１の信号線１８ａと第２の信号線１８ｃとは、径方向に隣り合って配置されている。

以上のごとく、上記各フレキシブルフラットケーブル２１、２２では、上記各信号リード線１８ａ、ｃを、並列配置方向の端部に配置してある。さらに、上記各信号リード線１８ａ、ｃは、少なくとも１本のモータリード線１１ａ〜ｃ以外のリード線を挟んで、並列配置方向にモータリード線１１ａ〜ｃと隣り合っている。
ここで、モータリード線１１ａ〜ｃの周囲に生じるおそれがある磁場の磁界強度は、距離の２乗に反比例する。そのため、信号リード線１８ａ、ｃとモータリード線１１ａ〜ｃとを離して配置した上記各フレキシブルフラットケーブル２１、２２では、各信号リード線１８ａ、ｃに対して、該信号リード線と並列配置されたモータリード線１１ａ〜ｃから電気的なノイズが混入するおそれが少ない。

さらに、上記スパイラルケーブル装置２では、第１のフレキシブルフラットケーブル２１と第２のフレキシブルフラットケーブル２２とを径方向に重合して巻回する際、上記各信号リード線１８ａ、ｃが径方向に隣り合うようにしてある。すなわち、各信号リード線１８ａ、ｃを、モータリード線１１ａ〜ｃ等の電力線と径方向に隣り合わないように配置することで、モータリード線１１ａ〜ｃ等から各信号リード線１８ａ、ｃに電気的なノイズ等が混入するおそれを少なくできる。
したがって、このスパイラルケーブル装置２を備えた可変伝達比ユニット１では、内蔵する回転角センサ１８による検出信号を正確に出力できる。そして、この正確な検出信号に基づいてブラシレスモータ１１を制御すれば、上記可変伝達比ユニット１を精度良く制御できる。

以上のように、本例の可変伝達比ユニット１は、小型化したスパイラルケーブル装置２を有する車両搭載性に優れたものである。そのうえ、このスパイラルケーブル装置２は、電気的な信頼性が高く、可変伝達比ユニット１の回転角センサ１８による検出信号を正確に出力できる優れた品質を有するものである。

なお、本例では、第１のフレキシブルフラットケーブル２１と第２のフレキシブルフラットケーブル２２とを独立して構成したが、これに代えて、図１０及び図１１に示すごとく、あたかも両フレキシブルフラットケーブルを重ね合わせたごとく２層構造を呈するように各リード線を配置し、相互の電気的な絶縁性を確保しながら可撓性のあるＰＥＴフィルム２３０により絶縁被覆してフレキシブルフラットケーブル２３を構成することもできる。

（実施例２）
本例は、実施例１に基づいて、各フレキシブルフラットケーブルの構成を変更した例である。この内容について、図１２〜図１４を用いて説明する。
本例の第１のフレキシブルフラットケーブル２１は、図１２に示すごとく、３本のモータリード線１１ａ〜ｃ、一方のロックリード線１５ａ、励磁リード線１８ｄ及び第１の信号リード線１８ａを、この順番で並列配置したものである。ここで、本例の各モータリード線１１ａ〜ｃは、センサリード線１８ａ〜ｄ及びロックリード線１５ａ、ｂ（幅ｗ、厚さｔ）と相似形状を呈し、かつ、大型の幅ｗ１，厚さｔ１の断面形状を呈している。

そして、３本のモータリード線１１ａ〜ｃ、一方のロックリード線１５ａ、励磁リード線１８ｄ及び第１の信号リード線１８ａを並列配置するに当たっては、各リード線の片側の側面を同一面内に配置した状態でＰＥＴフィルム２１０により被覆してある。それ故、本例の第１のフレキシブルフラットケーブル２１では、モータリード線１１ａ〜ｃよりも薄く形成したロックリード線１５ａ及びセンサリード線１８ｄ、１８ａを配置した部分に、凹み２２８が形成される。

第２のフレキシブルフラットケーブル２２は、図１３に示すごとく、一方のロックリード線１５ｄ、グランド線１８ｂ及び第２の信号リード線１８ｃを、一層に並列配置したものである。本例の第２のフレキシブルフラットケーブル２２に配置したリード線の本数は、上記第１のフレキシブルフラットケーブル２１におけるモータリード線１１ａ〜ｃ以外のリード線の配置本数と一致してある。それ故、上記第２のフレキシブルフラットケーブル２２は、その並列配置方向の幅が、上記第１のフレキシブルフラットケーブル２１の凹み２１８（図１２）の形成幅と略一致することになる。

したがって、本例のスパイラルケーブル装置２では、図１４に示すごとく、第１のフレキシブルフラットケーブル２１の凹み２１８を有効に活用して、配置効率良く、第２のフレキシブルフラットケーブル２２を径方向に重合して配置することができる。
なお、その他の構成及び作用効果については、実施例１と同様である。

なお、本例では、第１のフレキシブルフラットケーブル２１と第２のフレキシブルフラットケーブル２２とを独立して構成したが、これに代えて、図１５に示すごとく、あたかも両フレキシブルフラットケーブルを重ね合わせたごとく２層構造を呈するように各リード線を配置し、相互の電気的な絶縁性を確保しながら可撓性のあるＰＥＴフィルム２３０により絶縁被覆してフレキシブルフラットケーブル２３を構成することもできる。

実施例１における、第１のフレキシブルフラットケーブルの断面構造を示す断面図。 実施例１における、第２のフレキシブルフラットケーブルの断面構造を示す断面図。 実施例１における、可変伝達比ユニットの断面構造を示す断面図。 実施例１における、ギア比可変パワーステアリング装置を説明する説明図。 実施例１における、波動歯車減速機の構造を示す断面図（図３におけるＡ−Ａ線矢視断面図。） 実施例１における、ロック機構を説明する説明図（図３におけるＢ−Ｂ線矢視断面図。） 実施例１における、スパイラルケーブル装置の断面構造を示す断面図（図３におけるＣ−Ｃ線矢視断面図。）。 実施例１における、径方向に多重に巻回した第１のフレキシブルフラットケーブルと第２のフレキシブルフラットケーブルとの隣接関係を説明する説明図。 実施例１における、伝達比制御コントローラの構成を示すブロック図。 実施例１における、その他のフレキシブルフラットケーブルの断面構造を示す断面図。 実施例１における、図１０に示すフレキシブルフラットケーブルを巻回して収容したスパイラルケーブル装置の断面構造を示す断面図。 実施例２における、第１のフレキシブルフラットケーブルの断面構造を示す断面図。 実施例２における、第２のフレキシブルフラットケーブルの断面構造を示す断面図。 実施例２における、径方向に多重に巻回した第１のフレキシブルフラットケーブルと第２のフレキシブルフラットケーブルとの隣接関係を説明する説明図。 実施例２における、その他のフレキシブルフラットケーブルの断面構造を示す断面図。

符号の説明

１ 可変伝達比ユニット
１１ ブラシレスモータ
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ モータリード線
１１１ ロータ
１１２ ステータ
１５ ロック機構
１５ａ、１５ｂ ロックリード線
１８ レゾルバ
１８ａ〜ｄ センサリード線
１８ａ、１８ｃ 信号リード線
１８ｂ グランド線
１８ｄ 励磁リード線
１９ 波動歯車減速機
２ スパイラルケーブル装置
２１、２２、２３ フレキシブルフラットケーブル

Claims (7)

1. 筒状のカバーと、該カバーと相対的に回転可能な状態で、その内周側に配設されたスリーブと、少なくとも電動モータに駆動電流を供給するモータリード線及び通電する電流の大きさが０．１Ａ以下である信号リード線を含むリード線群を、２群にグループ分けして並列配置した２本のフレキシブルフラットケーブルとを有してなり、上記各フレキシブルフラットケーブルの一方の端部を上記カバーに固定すると共に、他方の端部を上記スリーブに固定した状態で、上記２本のフレキシブルフラットケーブルを径方向に２重に巻回したスパイラルケーブル装置において、
   上記２本のフレキシブルフラットケーブルは、上記信号リード線が、上記モータリード線と径方向に隣り合う位置を避けて配置されるように径方向に２重に巻回してあることを特徴とするスパイラルケーブル装置。
2. 入力軸と一体回転する電動モータと、該電動モータのモータ回転角を検出する回転角センサと、少なくとも上記電動モータに駆動電流を供給するモータリード線及び上記回転角センサと電気的に接続したセンサリード線を含むリード線群を、２群にグループ分けして並列配置した２本のフレキシブルフラットケーブルを径方向に２重に巻回したスパイラルケーブル装置とを有してなり、上記電動モータのモータ軸の回転に応じて、上記入力軸から出力軸に向けて回転運動を伝達する際の回転伝達比を変更するように構成した可変伝達比ユニットにおいて、
   上記センサリード線としては、少なくも上記回転角センサの出力電流を伝送する信号リード線があり、
   上記スパイラルケーブル装置における上記２本のフレキシブルフラットケーブルは、上記信号リード線が、上記モータリード線と径方向に隣り合う位置を避けて配置されるように径方向に２重に巻回してあることを特徴とする可変伝達比ユニット。
3. 請求項２において、上記電動モータは、ブラシレスモータであることを特徴とする可変伝達比ユニット
4. 請求項２又は３において、上記可変伝達比ユニットは、複数のロックリード線を介して制御され、上記電動モータの回転を規制或いは規制を解除するよう構成したロック機構を有してなり、上記各ロックリード線は、上記２本のフレキシブルフラットケーブルのうちの同一のフレキシブルフラットケーブル、又は、異なるフレキシブルフラットケーブルに配置してあることを特徴とする可変伝達比ユニット。
5. 請求項２〜４のいずれか１項において，上記回転角センサは、レゾルバであり、上記センサリード線として、２本の上記信号リード線と、上記レゾルバに励磁電圧を印加する励磁リード線と、グランド側に電気的に接続されたグランド線とを有してなり、
   上記２本の信号リード線は、それぞれ、異なる上記フレキシブルフラットケーブルに配置してあり、かつ、他方の上記信号リード線と径方向に隣り合うようにしてあることを特徴とする可変伝達比ユニット。
6. 請求項５において，上記各信号リード線は、上記各フレキシブルフラットケーブルの並列配置方向の端部に配置してあることを特徴とする可変伝達比ユニット。
7. 請求項５又は６において、上記各信号リード線は、上記モータリード線以外のリード線を挟んで、並列配置方向に上記モータリード線と隣り合っていることを特徴とする可変伝達比ユニット。

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