JP2007106284A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動モータと該電動モータの駆動を制御する駆動制御装置（ＥＣＵ）とを接続する際の組み付け構造を改良し、省スペース化および低コスト化を図った電動パワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】電動モータの駆動を駆動制御装置によって制御し、電動モータの回転をギアハウジング内に収納された減速機構を介して操舵機構に伝達する電動パワーステアリング装置において、駆動制御装置を固定するために電動モータの一要素として構成された固定台と、電動モータの各モータコイルにモータ駆動電流を伝達するために固定台の一端から突出して配設されたバスバー端子と、該バスバー端子と電気的に接続するために駆動制御装置の底面に配設された端子台と、電動モータおよび駆動制御装置がギアハウジングに組み付けられた際に、接続部であるバスバー端子および端子台を被覆するカバー部材とを備え、カバー部材をギアハウジングに一体に形成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、操舵補助トルクの発生源として電動モータを用いた電動パワーステアリング装置に関し、より詳細には、電動モータおよび該電動モータの駆動を制御するコントロールユニット（駆動制御装置）の取付構造を改良した電動パワーステアリング装置に関する。

車両などに搭載される電動パワーステアリング装置では、ステアリングホイールを介して付与された操舵トルクをトルクセンサが検出し、この検出されたトルク値に応じてコントロールユニットが操舵補助用の電動モータを駆動する。そして、この電動モータの回転が減速機構を介して操舵機構に伝達されることにより、車両の操舵を補助するようになっている。

一般に、この種の電動パワーステアリング装置に備えられるコントロールユニットとして、ＣＰＵなどの各種電気回路を備えた電子制御ユニット（ＥＣＵ）が適用される。従来より、このＥＣＵと電動モータとを接続する際に、ハーネスを用いる構成が採用されているが、このような接続構成では、車両のレイアウト上、ハーネスの取り回しが困難な場合があり、また、配線が長くなることによる電力ロスおよびラジオノイズの増大が懸念されていた。

かかる課題を解決するものとして、例えば特許文献１に、電動モータとコントローラ（ＥＣＵ）とを一体化したものが提案されている。

しかし、この特許文献１に開示されている電動モータとコントローラの接続構造では、コントローラのハウジング内に収納されたパワー基板からバスバーを外部に突出させ、このバスバーを電動モータのハウジング内に挿入し、電動モータのハウジング内でねじ止めするようになっているため、ギアボックス（ギアハウジング）に取り付け後、コントローラ単体での脱着が困難であるとともに、組み付ける際の労力およびコストの軽減を図ることができない、という問題があった。

また、この電動モータは、バスバー挿入口が開口になっているため、コントローラが組みつけられるまでの間に、この開口からごみ等が進入してしまう、という問題もあった。

そこで、本出願人は、このような問題を解決するものとして、特願２００５−２５４１６２の中で、図７に示すような電動モータとコントローラの組み付け構造を提案している。

図７において、電動パワーステアリング装置１００は、操舵補助用の電動モータ１０１と、該電動モータ１０１の駆動を制御するためのコントローラ（ＥＣＵ）１０２と、電動モータ１０１の構成部品、例えばモータフランジまたはモータケースの一部を延長して形成された固定台１０３とを備え、コントローラ１０２がねじ１０４，１０４を介して固定台１０３上に固定されるている。この固定台１０４の一端（図７右側）には、電動モータの駆動電流を伝達するためのバスバー端子１０５が設けられており、該バスバー端子１０５は、ねじ１０６を介してコントローラ１０２の底面に備えられた端子台（接続ターミナル）１０７に連結されている。すなわち、バスバー端子１０５は、ねじ１０６を介して端子台１０７に電気的に接続されている。

そして、固定台１０３の一端側には、このバスバー端子１０５と端子台１０７の接続部を覆う保護カバー１０８が備えられている。この保護カバー１０８は、導電体と、該導電体を被覆する絶縁体とから形成され、導電体とコントローラの筐体１０９とが電気的に接続されるように、筐体１０９にねじで締結されている。これにより、外部からのノイズを遮断したり、外部への放射ノイズを遮断したりすることができ、シールド性の向上を図っている。また、他の部品とバスバー端子１０５との接触によるショートを防止できるとともに、バスバー端子１０５にごみ等の異物が付着するのを防止するようになっている。

特開２００３−２６７２３３号公報

しかしながら、図７に示した従来の組み付け構造では、バスバー端子１０５の接続部を覆う保護カバー１０８の設置スペースを確保するために、接続部付近における筐体１０９の寸法を大きくする必要があり、これにより、他の部品との干渉が生じる可能性があった。

また、従来の組み付け構造では、筐体１０９に保護カバー１０８をねじで固定するため、その固定手段として、ねじとそのねじが締結されるねじ穴を備える必要がある。したがって、従来の組み付け構造では、部品点数および組み立て工数が増大してしまうため、より少ない部品点数で容易に組み付けることができるバスバー端子１０５の接続部を保護する構造が求められていた。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電動モータと該電動モータの駆動を制御する駆動制御装置（ＥＣＵ）とを接続する際の組み付け構造を改良し、省スペース化および低コスト化を図った電動パワーステアリング装置を提供することにある。

本発明の上記目的は、操舵補助用の電動モータの駆動を駆動制御装置によって制御し、前記電動モータの回転を、ギアハウジング内に収納された減速機構を介して操舵機構に伝達することにより、車両の操舵を補助する電動パワーステアリング装置において、前記駆動制御装置を固定するために前記電動モータの一要素として構成された固定台と、前記電動モータの各モータコイルにモータ駆動電流を伝達するために前記固定台の一端から突出して配設されたバスバー端子と、
該バスバー端子と電気的に接続するために前記駆動制御装置の底面に配設された端子台と、前記電動モータおよび前記駆動制御装置が前記ギアハウジングに組み付けられた際に、接続部である前記バスバー端子および前記端子台を被覆するカバー部材とを備え、前記カバー部材を前記ギアハウジングに一体に形成したことにより、達成される。

また、上記目的は、前記カバー部材の内側に、絶縁体素材から形成されたケース部材を内側に備えたことにより、効果的に達成される。

また、上記目的は、前記ケース部材を、該ケース部材と前記カバー部材との間に配された接着手段によって、前記カバー部材に固定したことにより、効果的に達成される。

さらに、上記目的は、前記ケース部材を、該ケース部材および前記カバー部材に備えられた係合手段によって、前記カバー部材に固定したことにより、効果的に達成される。

本発明に係る電動パワーステアリング装置によると、固定台を介して固定された電動モータおよび駆動制御装置がギアハウジングに組み付けられると同時に、接続部であるバスバー端子および端子台が被覆されるように、カバー部材をギアハウジングに一体に設けた。これにより、従来のカバー部材のように固定用のねじやねじ穴などを設ける必要がないため、接続部付近の省スペース化を図ることができるとともに、部品点数の削減による低コスト化を図ることができる。

また、電動モータおよび駆動制御装置をギアハウジングに組み付けると同時に、バスバー端子および端子台を被覆できることにより、組み付け性を向上することができる。

以下、図面を参照にしながら本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置を示す要部側面図である。同図において、ステアリングホイールの操作に基づいて回転する操舵機構であるステアリングシャフト１は、円筒状のステアリングコラム２内で回転自在に支持されている。このステアリングコラム２には、ステアリングシャフト１に連結されている減速機構を収納したギアハウジング３が固定されている。

図２は、ギアハウジング３を図１中のブロック矢印Ａ方向から見た矢視図である。同図に示すように、ギアハウジング３のモータ取付部３ａには、操舵補助用の電動モータ４が取り付けられている。この電動モータ４は、該電動モータ４の構成部品の一要素であるモータフランジまたはモータケースを延長した固定台５を備えている。また、この固定台５には、電動モータ４の駆動電流を制御する駆動制御装置（ＥＣＵ）６が、ねじ７，７（図１参照）を介して固定されている。

電動モータ４は、例えば、三相ブラシレスモータなどで構成されており、円筒状のモータケース４ａ内には、ギアハウジングの減速機構と連結する出力軸が回転自在に支持されている。本実施形態に係る電動パワーステアリング装置では、この電動モータ４の出力軸の回転が、ギアハウジング３内の減速機構を介して、操舵機構であるステアリングシャフト２に伝達されることにより、車両の操舵を補助するようになっている。

また、このモータケース４ａ内には、磁極を構成する永久磁石が固定されたロータ（回転子）と、該ロータの周囲に配されてモータケース４ａの内側に固定されたステータ（固定子）とが収納されている。このステータは、例えばＵ相，Ｖ相，Ｗ相の三相で構成されたモータコイルを備えており、各モータコイルは、モータ駆動電流を伝達するために固定台５の一端から突出して配設されたバスバー端子８（図１参照）に、電気的に接続されている。

図３は、電動モータ４および駆動制御装置６を組み付ける前のギアハウジング３を示す要部斜視図であり、図４は、電動モータ４と駆動制御装置６との接続部を示す要部断面図である。各バスバー端子８の先端部には、ねじ挿入用の長穴８ａ（図１参照）が形成されていて、各バスバー端子８は、図４に示すように、この長穴８ａに挿入されたねじ９によって、駆動制御装置６の底面に配設された端子台１０に連結されている。このバスバー端子８と端子台１０との接続により、電動モータ４と駆動制御装置６とが電気的に接続され、駆動制御装置６内に備えられたモータ駆動回路が出力するモータ駆動電流を、電動モータ６内の各モータコイルに伝達するようになっている。

図３に示すように、駆動制御装置６が組みつけられるギアハウジング３の上面には、カバー部材１１がギアハウジング３と一体に形成されている。このカバー部材１１は、電動モータ４と駆動制御装置６との接続部であるバスバー端子８および端子台１０を保護するためのものであり、バスバー端子８が進入する面、および端子台１０が進入する面が開口になっている。

また、このカバー部材１１は、ギアハウジング３と一体に形成された導電性素材からなるため、電動モータ４および駆動制御装置６をギアハウジング３に組み付けた際に、バスバー端子８および端子台１０がカバー部材１１の内側（ギヤハウジング３の上面）に接しないように、十分な内部スペースを有している。

次に、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置の組み付け工程について説明する。

まず、駆動制御装置６を電動モータ４の一要素として構成された固定台５上にねじ７，７を介して固定する。これにより、各バスバー端子８，８は、端子台１０と相対向して配される。

次に、バスバー端子８の長穴８ａにそれぞれねじ９を挿入し、バスバー端子８と端子台１０とを連結する。これにより、各バスバー端子８は、駆動制御装置６の各パワーライン用バスバーに電気的に接続される。

その後、駆動制御装置６が固定台５を介して固定されている電動モータ４を、ギアハウジング３のモータ取付部３ａに組み付ける。この組み付けと同時に、電動モータ４と駆動制御装置６との接続部であるバスバー端子８および端子台１０は、この接続部が配される位置に予め形成されていたカバー部材１１によって、隙間なく被覆される。

以上のように、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置によると、駆動制御装置６が固定台５を介して固定されている電動モータ４を、ギアハウジング３に組み付けると同時に、接続部であるバスバー端子８および端子台１０が被覆されるように、カバー部材１１をギアハウジング３に一体に形成した。これにより、接続部付近の省スペース化を図ることができるとともに、部品点数の削減による低コスト化を図ることができる。

また、本実施形態によれば、電動モータ４をギアハウジング３に組み付けると同時に、バスバー端子８および端子台１０を被覆できるようにしたため、組み付け工数を削減することができ、作業効率を向上することができる。

次に、本発明の実施形態に係るカバー部材の変形例について、図５および図６を参照にしながら説明する。なお、これらの図において、上述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。

図５は、本発明の実施形態の変形例に係る電動モータ４と駆動制御装置６との接続部を示す要部断面図である。同図において、カバー部材１１´は、レイアウトなどの関係で、図４のカバー部材１１よりも内部スペースが狭くなっている。そのため、このカバー部材１１´は、バスバー端子８および端子台１０が導電性のカバー部材の内側およびギアハウジング３の上面に接触するのを防止するために、絶縁性素材からなるケース部材１２を内側に備えている。

図６は、図７に示したカバー部材１１´の展開図である。同図に示すように、ケース部材１２の側壁には、側面から外側に突出した爪１３，１３が備えられている。また、このカバー部材１１´の内側の側壁には、ケース部材１２の爪１３，１３と係合する凹部１４，１４が形成されている。本実施形態の変形例に係るケース部材１２は、爪１３，１３と凹部１４，１４とからなる係合手段により、カバー部材１１´に固定されるようになっている。

なお、ケース部材１２をカバー部材１１´に固定するための係合手段は、上述したものに限定されるものではなく、例えば、爪１３，１３をカバー部材１１´の内側に備え、かつ、凹部１４，１４をケース部材１２の側壁の外側に備えるようにしてもよい。また、ケース部材１２が、該ケース部材１２とカバー部材１１´との間に配された接着剤などの接着手段によって、カバー部材１１´に接着固定されるようにしてもよい。

以上のように、本実施形態の変形例によると、レイアウトなどの関係上、バスバー端子８，端子台１０の接続部とカバー部材１１´の内側（ギアハウジング３の上面）との間に、十分なクリアランスを確保できない場合に、絶縁性素材から形成されたケース部材１２をカバー部材１１´の内側に備えるようにした。これにより、バスバー端子８，端子台１０の接続部とカバー部材１１´の内側（ギアハウジング３の上面）との接触によるショートを防止することができる。

また、ケース部材１２に外側に突出した爪１３，１３を備えるとともに、カバー部材１１´に爪１３，１３と係合する凹部１４，１４を備え、爪１３，１３と凹部１４，１４とを係合させることにより、ケース部材１２をカバー部材１１´に固定するようにした。これにより、ねじなどの固定用部品などの用いることなく、容易にケース部材１２をカバー部材１１´に装着することができる。

なお、本実施形態では、コラムアシストタイプの電動パワーステアリング装置としたが、これに限定されず、例えば、ピニオンアシストタイプの電動パワーステアリング装置のギアハウジングに、カバー部材１１またはカバー部材１１´を一体に形成するようにしても、本実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

以上、本発明の実施形態について具体的に説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置を示す要部側面図である。 電動パワーステアリング装置のギアハウジングを図１中のブロック矢印Ａ方向から見た矢視図である。 電動モータおよび駆動制御装置を組み付ける前のギアハウジングを示す要部斜視図である。 電動モータと駆動制御装置との接続部を示す要部断面図である。 本発明の実施形態の変形例に係る電動モータと駆動制御装置との接続部を示す要部断面図である。 本発明の実施形態の変形例に係るカバー部材の展開図である。 従来の電動パワーステアリング装置における、電動モータとコントローラの組み付け構造を概略的に示す側面図である。

符号の説明

１ ステアリングシャフト
３ ギアハウジング
４ 電動モータ
５ 固定台
６ 駆動制御装置（ＥＣＵ）
８ バスバー端子
１０ 端子台
１１ カバー部材
１２ ケース部材
１３ 爪
１４ 凹部

Claims (4)

1. 操舵補助用の電動モータの駆動を駆動制御装置によって制御し、前記電動モータの回転を、ギアハウジング内に収納された減速機構を介して操舵機構に伝達することにより、車両の操舵を補助する電動パワーステアリング装置であって、
   前記駆動制御装置を固定するために前記電動モータの一要素として構成された固定台と、
   前記電動モータの各モータコイルにモータ駆動電流を伝達するために前記固定台の一端から突出して配設されたバスバー端子と、
   該バスバー端子と電気的に接続するために前記駆動制御装置の底面に配設された端子台と、
   前記電動モータおよび前記駆動制御装置が前記ギアハウジングに組み付けられた際に、接続部である前記バスバー端子および前記端子台を被覆するカバー部材とを備え、
   前記カバー部材は、前記ギアハウジングに一体に形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。
2. 前記カバー部材は、絶縁体素材から形成されたケース部材を内側に備えている請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
3. 前記ケース部材は、該ケース部材と前記カバー部材との間に配された接着手段によって、前記カバー部材に固定される請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
4. 前記ケース部材は、該ケース部材および前記カバー部材に備えられた係合手段によって、前記カバー部材に固定される請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
   

Images