JP2009023454A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】減速ギヤボックスの外周から突出したトルクセンサの複数の外部接続端子と制御基板に設けた複数のスルーホールとの接続作業を短時間で簡単に行なう。
【解決手段】減速ギヤボックス４の外周に制御ユニット１９を装着する場合、トルクセンサ１５からユニット載置面２０ｂの開口部２０ｄを通過して上方に突出している外部接続端子１５ｃ〜１５ｆに、フレキシブル基板２８の長手方向一端の第１基板接続端子２９ｃ〜２９ｆを半田付けするとともに、合成樹脂製フレーム２４に固定した制御基板２５のスルーホール２５ａ〜２５ｄに対して、可撓性を有する基板本体２８ａを変形させながらフレキシブル基板２８の第２基板接続端子３０ｃ〜３０ｆを対応させて挿通してから半田付け作業を行なう。
【選択図】図９

Description

本発明は、操舵トルクが伝達されるステアリングシャフトを内装するステアリングコラムと、ステアリングシャフトに減速ギヤボックス内の減速機構を介して操舵補助力を伝達する電動モータと、電動モータを駆動制御する制御回路を実装した制御基板を含む制御ユニットとを備えた電動パワーステアリング装置に関する。

従来の電動パワーステアリング装置として、例えばラック軸が摺動自在に収容あるいは装着されるラックケース又は減速ギヤボックスの一部に電動モータが収容され、この電動モータを駆動制御する制御基板が収容されるハウジングがラックケース又は減速ギヤボックスに形成され、ハウジングの開口に対向する底部に形成された取付ボスに前記開口から挿入された制御基板が当接されると、モータからハウジング内に突設されたモータ側接続端子に制御基板に設けられた基板接続端子が互いに接触して電気的に接続される電動パワーステアリング装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。

この特許文献１に記載の従来例にあっては、モータと制御基板との間に電気的接続線を介挿することなく直付けすることにより、モータと制御基板との間で配線長を最短として電気ノイズが乗ることを防止することができるとともに、配線抵抗を少なくして電気的損失を低減することができる。
しかし、モータを制御する制御基板にはステアリングシャフトに伝達されるトルクを検出するトルクセンサのトルク検出値を入力する必要があり、このトルクセンサは、通常ラックケース又はステアリングギヤボックスより離れたステアリングホイール側に設置されており、このトルクセンサと制御基板との間に長い接続ケーブルを設ける必要があり、この接続ケーブルに電気ノイズが乗るとともに、電気抵抗が大きくなることで電気的損失が大きくなる。

そこで、減速ギヤボックスの外周に取付け面を形成し、この取付け面に制御基板を組込んだ制御ユニットを装着する構造とし、減速ギヤボックスに内装したトルクセンサに接続されている複数の外部接続端子を取付け面から突出させ、取付け面に装着する制御ユニットの制御基板に設けた複数のスルーホールに挿通し、両者を半田付けすることで電気的に直接接続する構造とし、制御基板とトルクセンサとの間の接続距離を最短として両者間の電気ノイズ、電気的損失を防止する電動パワーステアリング装置も開発されている。
特開２００５−３２９８６６号公報

しかし、上述した電動パワーステアリング装置は、減速ギヤボックスに制御ユニットを装着する際に、減速ギヤボックスの取付け面から突出している複数の外部接続端子と制御基板の複数のスルーホールとを正確に位置合せする作業や、外部接続端子をスルーホールに挿通してから半田付けする作業が必要であり、外部接続端子と制御基板との接続に多くの手間と時間が必要となるので、制御ユニット装着の容易さの面で問題がある。

そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、減速ギヤボックスの外周から突出したトルクセンサの複数の外部接続端子と制御基板の複数の基板側端子（スルーホールや電極パッド）との接続作業が短時間で簡単に行えることで、減速ギヤボックスへの制御ユニットの装着を容易に行な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を目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１に係る電動パワーステアリング装置は、操舵トルクが伝達されるステアリングシャフトを内装するステアリングコラムと、前記ステアリングシャフトに減速ギヤボックス内の減速機構を介して操舵補助力を伝達する電動モータと、前記減速ギヤボックスの外周に装着され、前記電動モータを駆動制御する制御回路を実装した制御基板を含む制御ユニットとを備え、前記減速ギヤボックスに内装されているトルクセンサに接続されている複数の外部接続端子を前記減速ギヤボックスの外周から突出させ、これら複数の外部接続端子の夫々に前記制御基板に設けた複数のスルーホールを電気的に接続してなる電動パワーステアリング装置において、可撓性を有する基板本体と、この基板本体内部に互いに平行に形成されている複数の接続パターンと、これら複数の接続パターンの一方の端部に接続されている複数の第１基板接続端子と、前記複数の接続パターンの他方の端部に接続されている複数の第２基板接続端子とを備えたフレキシブル基板を、前記減速ギヤボックスの外周から突出している前記複数の外部接続端子に複数の第１基板接続端子を夫々半田付けにより電気的に接続し、前記複数のスルーホールに前記複数の第２基板接続端子を夫々挿通してから半田付けにより電気的に接続した。

また、請求項２記載の発明は、操舵トルクが伝達されるステアリングシャフトを内装するステアリングコラムと、前記ステアリングシャフトに減速ギヤボックス内の減速機構を介して操舵補助力を伝達する電動モータと、前記減速ギヤボックスの外周に装着され、前記電動モータを駆動制御する制御回路を実装した制御基板を含む制御ユニットとを備え、前記減速ギヤボックスに内装されているトルクセンサに接続されている複数の外部接続端子を前記減速ギヤボックスの外周から突出させ、これら複数の外部接続端子の夫々に前記制御基板に設けた複数の電極パッドを電気的に接続してなる電動パワーステアリング装置において、前記複数の外部接続端子との接続位置に前記制御基板を配置したときに、前記複数の外部接続端子が弾性変形しつつ、それらの一部が弾性変形の反力により前記複数の電極パッドを押圧して前記複数の外部接続端子及び前記複数の電極パッドが電気的に接続するようにした。

また、請求項３記載の発明は、操舵トルクが伝達されるステアリングシャフトを内装するステアリングコラムと、前記ステアリングシャフトに減速ギヤボックス内の減速機構を介して操舵補助力を伝達する電動モータと、前記減速ギヤボックスの外周に装着され、前記電動モータを駆動制御する制御回路を実装した制御基板を含む制御ユニットとを備え、前記減速ギヤボックスに内装されているトルクセンサに接続されている複数の外部接続端子を前記減速ギヤボックスの外周から突出させ、これら複数の外部接続端子の夫々に前記制御基板に設けた複数のスルーホールを電気的に接続してなる電動パワーステアリング装置において、前記複数の外部接続端子の先端側に、前記複数のスルーホールの直径より大きな外径を有する拡径係合部を形成し、前記複数の外部接続端子との接続位置に前記制御基板を配置したときに、複数の外部接続端子の前記拡径係合部が前記複数のスルーホールに縮径変形しながら嵌まり込んで電気的に接続するようにした。

さらに、請求項４記載の発明は、請求項３記載の電動パワーステアリング装置において、前記拡径係合部に、当該拡径係合部が前記複数のスルーホールの内周面に密着しながら縮径変形するのを促す所定空間の空洞部を設けた。

本発明に係る請求項１記載の電動パワーステアリング装置によると、フレキシブル基板を介して複数の外部接続端子及び複数のスルーホールを電気的に接続すると、フレキシブル基板の可撓性を有する基板本体が簡単に変形するので、外部接続端子及びスルーホールの正確な位置合せ作業が不要となり、端子の接続に費やす手間と時間が削減されて減速ギヤボックスの外周に制御ユニットを容易に装着することができる。

また、請求項２記載の電動パワーステアリング装置によると、複数の外部接続端子との接続位置に制御基板を配置したときに、複数の外部接続端子が弾性変形しつつ、それらの一部が弾性変形の反力により複数の電極パッドを押圧して複数の外部接続端子及び複数の電極パッドが電気的に接続するようにしたことから外部接続端子及び電極パッドの正確な位置合せ作業が不要となり、しかも半田付けによる電気的接続作業も不要となるので、端子の接続に費やす手間と時間が大幅削減されて減速ギヤボックスの外周に制御ユニットを容易に装着することができる。

また、請求項３記載の電動パワーステアリング装置によると、複数の外部接続端子の先端側形成したスルーホールの直径より大きな外径を有する拡径係合部が、複数の外部接続端子との接続位置に制御基板を配置したときに、複数のスルーホールに縮径変形しながら嵌まり込んで電気的に接続するようにしたことから、外部接続端子とスルーホールの半田付けによる電気的接続作業が不要となるので、端子の接続に費やす手間と時間が削減されて減速ギヤボックスの外周に制御ユニットを容易に装着することができる。

さらに、請求項４記載の電動パワーステアリング装置によると、拡径係合部がスルーホールの内周面に密着しながら縮径変形する動作が可能となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という。）を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の一実施形態を右ハンドル車に適用した場合の右方向から示した斜視図、図２は、本実施形態を左方向から示した斜視図、図３は、本実施形態の正面図、図４は、減速ギヤボックスの要部を示す縦断面図、図５は、第１実施形態のトルクセンサの外部接続端子を備えた減速ギヤボックスの外観を示す斜視図、図６は、電動モータと制御ユニットとの接続関係を示す斜視図、図７は、電動モータの内部構造を示す正面図、図８は、第１実施形態の制御基板の基板側端子を備えた制御ユニットの分解斜視図、図９は、第１実施形態のトルクセンサの外部接続端子と制御基板の基板側端子との接続構造を示す図、図１０は、第１実施形態のトルクセンサの外部接続端子と制御基板の基板側端子との接続で使用するフレキシブル基板の構造を示す斜視図である。

図１において、符号１はコラム型の電動パワーステアリング装置であり、ステアリングホイール（図示せず）に連結されたステアリングシャフト２を回転自在に内装するステアリングコラム３に、減速ギヤボックス４が連結され、この減速ギヤボックス４に、軸方向がステアリングコラム３の軸方向と直交する方向に延長された電動モータ５が配設されている。

ステアリングコラム３は、内管３ａ及び外管３ｂの２重管構造となっている。そして、ステアリングコラム３の外管３ｂ及び減速ギヤボックス４が、アッパ取付ブラケット６及びロア取付ブラケット７によって車体側に取付けられている。ロア取付ブラケット７は、車体側部材（不図示）に取付けられる取付板部７ａと、この取付板部７ａの下面から左右方向に所定間隔を保って平行に延長する一対の支持板部７ｂとで形成されている。そして、支持板部７ｂの下端が、減速ギヤボックス４の車両前方側に一体形成された支持部４ｂに枢軸７ｃを介して回動自在に連結されている。

アッパ取付ブラケット６は、車体側部材（不図示）に取付けられる取付板部６ａと、この取付板部６ａの下端に固定されて左右（車幅）方向に離間している１対の支持板部６ｂと、これら一対の支持板部６ｂに形成されたステアリングコラム３の外管３ｂを支持するチルト機構６ｃとを備えている。そして、チルト機構６ｃのチルトレバー６ｇを回動させ、外管３ｂの支持状態を解除することにより、ステアリングコラム３をロア取付ブラケット７の枢軸７ｃを中心として上下にチルト位置調整可能とされている。

ステアリングシャフト２は、図４に示すように、上端がステアリングホイール（図示せず）に連結される入力軸２ａと、この入力軸２ａの下端にトーションバー２ｂを介して連結されたトーションバー２ｂを覆う出力軸２ｃとで構成されている。
減速ギヤボックス４は、高熱伝導性を有する材料例えばアルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム及びマグネシウム合金の何れか１つを例えばダイキャスト成型することにより形成されている。この減速ギヤボックス４は、図４及び図５に示すように、電動モータ５の出力軸（不図示）に連接されたウォーム１１を収納するウォーム収納部１２と、このウォーム収納部１２の下側にその中心軸と直交する中心軸を有しウォーム１１に噛合するウォームホイール１３を収納するウォームホイール収納部１４と、このウォームホイール収納部１４の車両後方側に一体に同軸的に連結されたトルクセンサ１５を収納するトルクセンサ収納部１６と、ウォーム収納部１２の開放端面に形成された電動モータ５を取付けるモータ取付部１７と、トルクセンサ収納部１６の車両後端に形成された筒状のコラム取付部１８と、ウォーム収納部１２とウォームホイール収納部１４の一部に跨がって形成された制御ユニット１９を装着する制御ユニット装着部２０とを備えている。そして、減速ギヤボックス４のコラム取付部１８に、ステアリングコラム３の車両前端部が外嵌されて連結されている。

ここで、トルクセンサ１５は、図４に示すように、ステアリングシャフト２の入力軸２ａ及び出力軸２ｃ間の捩じれ状態を磁気的に検出してステアリングシャフトに伝達された操舵トルクを一対の検出コイル１５ａ及び１５ｂで検出するように構成され、これら一対の検出コイル１５ａ，１５ｂの巻き始め及び巻き終わりに夫々ステアリングコラム３の中心軸と直交する上方に突出する外部接続端子１５ｃ，１５ｄ及び１５ｅ，１５ｆが接続されている。

外部接続端子１５ｃ〜１５ｆには、図９に示すように、回路接続用のフレキシブル基板２８の一方の基板接続端子２９ｃ〜２９ｆが半田付けされている。
回路接続用のフレキシブル基板２８は、図１０に示すように、可撓性を有する薄肉で長方形状の基板本体２８ａの長手方向に、互いに平行に複数の接続パターン２８ｃ〜２８ｆが形成されており、これら接続パターン２８ｃ〜２８ｆの長手方向の一端にピン形状の基板接続端子２９ｃ〜２９ｆが予め接続されているとともに、接続パターン２８ｃ〜２８ｆの長手方向の他端にもピン形状の基板接続端子３０ｃ〜３０ｆが予め接続されている部材である。このフレキシブル基板２８の基板接続端子３０ｃ〜３０ｆは、後述する制御基板２５のスルーホール２５ａ〜２５ｄに挿通された後に半田付けされるようになっている。

一方、電動モータ５は、図６に示すように、その取付フランジ５ｂに近い位置における制御ユニット装着部２０に装着された制御ユニット１９に近接対向する位置に接続端子５ｃ，５ｄが形成されている。接続端子５ｃ及び５ｄの夫々は、図７に示すように、底部中央にアーマチュア挿通孔を有する合成樹脂製のブラシ支持体５ｆ内に互いに絶縁されて配設され、２組のブラシ５ｇ，５ｈに個別に接続された円弧状の接続端子５ｉ及び５ｊの互いに対向する一端に一体に形成されている。

減速ギヤボックス４に形成された制御ユニット装着部２０は、図５に示すように、ウォーム収納部１２とその下側のウォームホイール収納部１４の上部側とで車体後方側を向いて形成されている平坦取付面２０ａと、この平坦取付面２０ａ及びトルクセンサ収納部１６の上面に形成した平坦取付面２０ａに対して直交し、水平方向に延在する矩形状のユニット載置面２０ｂとで左右方向から見てＬ字状に形成されている。

ここで、制御ユニット装着部２０のユニット載置面２０ｂの左右方向の中央部には、トルクセンサ１５を収納しているトルクセンサ収納部１６の内部空間に連通する開口部２０ｄが形成されており、この開口部２０ｄを通過してトルクセンサ１５の外部接続端子１５ｃ〜１５ｆがユニット載置面２０ｂの上方に突出して設けられている。
また、モータ取付部１７の車体後端面にも、平坦取付面２０ａと平行でこの平坦取付面２０ａより車体後方側の位置に幅狭のフレーム取付面２０ｃが形成されている。

制御ユニット装着部２０に装着される制御ユニット１９は、図８に示すように、熱伝動率の高い金属製の放熱プレート２１と、パワー基板２３と、長方形枠状の合成樹脂製フレーム２４と、制御基板２５と、カバー２６とを備えている。
放熱プレート２１は、制御ユニット装着部２０の平坦取付面２０ａに放熱グリースを介して直接固定される。パワー基板２３は、電動モータ５を駆動制御する電界効果トランジスタ等のパワースイッチング素子で構成されるＨブリッジ回路やこのＨブリッジ回路のパワースイッチング素子を駆動するパルス幅変調回路等のディスクリート部品２３ａ，２３ｂが実装される。合成樹脂製フレーム２４はパワー基板２３を囲繞する。

制御基板２５は、合成樹脂製フレーム２４の正面に取付けられ、前述した回路接続用のフレキシブル基板２８の基板接続端子３０ｃ〜３０ｆが挿通するスルーホール２５ａ〜２５ｄが穿設され、トルクセンサ１５からのトルク検出値や図示しない車速センサからの車速検出値に基づいて操舵補助電流指令値を算出し、この操舵補助電流指令値と電動モータ５に出力するモータ電流の検出値とに基づいて電流フィードバック制御を行ってパワー基板２３のパルス幅変調回路への電圧指令値を算出することにより、電動モータ５で発生させる操舵補助力を制御するマイクロコントロールユニット（ＭＣＵ）やその周辺機器等のディスクリート部品２５ｅが実装される。

カバー２６は、パワー基板２３、合成樹脂製フレーム２４及び制御基板２５を覆う。
合成樹脂製フレーム２４は、長方形枠状のフレーム本体２４ａと、このフレーム本体２４ａの左端に形成され、減速ギヤボックス４のフレーム取付面２０ｃに固定される取付板部２４ｂと、この取付板部２４ｂ上に固定され電動モータ５の接続端子５ｃ，５ｄに電気的に接続する端子台２４ｃと、フレーム本体２４ａの右端に固定された雌型コネクタ４５とを備えている。雌型コネクタ４５は、バッテリ（図示せず）に電源用雄型コネクタ４６を介して接続される電源コネクタ４５ａと、車体の各部の制御機器とのデータの授受を行うＣＡＮなどのネットワークに接続する信号コネクタ４５ｂとを備えている。パワー基板２３及び制御基板２５は、接続端子２２ａを介して接続されている。

そして、上記構成の制御ユニット１９は、減速ギヤボックス４の制御ユニット装着部２０に装着され、図６に示すように、合成樹脂製フレーム２４の取付板部２４ｂに固定されている端子台２４ｃと、電動モータ５の接続端子５ｃ，５ｄとが電気的に接続される。なお、図１から図３に示すように、電気的に接続された端子台２４ｃ及び接続端子５ｃ，５ｄは、符号２７で示す合成樹脂製の端子カバーで覆われている。

次に、上記実施形態の動作を説明する。
車両の図示しないイグニッションスイッチをオン状態としてパワー基板２３及び制御基板２５にバッテリから電力を供給すると、マイクロコントロールユニット（ＭＣＵ）によって操舵補助制御処理が実行されて、トルクセンサ１５及び図示しない車速センサの検出値に基づいて操舵補助電流指令値が算出される。この操舵補助電流指令値とモータ電流検出部で検出したモータ電流とに基づいて電流フィードバック処理を実行して、電圧指令値を算出する。この電圧指令値をパワー基板２３のゲート駆動回路に供給してＨブリッジ回路を制御することにより、電動モータ５にモータ駆動電流が流れて電動モータ５を正転又は逆転方向に必要とする操舵補助力を発生するように駆動する。

このため、電動モータ５からステアリングホイールの操舵トルクに応じた操舵補助力が発生し、この操舵補助力がウォーム１１及びウォームホイール１３を介してステアリングシャフト２の出力に伝達されることにより、ステアリングホイールを軽い操舵力で操舵することができる。
ここで、本実施形態は、減速ギヤボックス４の制御ユニット装着部２０に制御ユニット１９を装着する場合、図９に示すように、トルクセンサ収納部１６内のトルクセンサ１５からユニット載置面２０ｂの開口部２０ｄを通過して上方に突出している外部接続端子１５ｃ〜１５ｆに、フレキシブル基板２８の長手方向一端の基板接続端子２９ｃ〜２９ｆを半田付けするとともに、合成樹脂製フレーム２４に固定した制御基板２５のスルーホール２５ａ〜２５ｄに対して、可撓性を有する基板本体２８ａを変形させながらフレキシブル基板２８の基板接続端子３０ｃ〜３０ｆを対応させて挿通してから半田付け作業を行なうようにしている。

したがって、本実施形態は、フレキシブル基板２８を備えたことで、トルクセンサ１５の外部接続端子１５ｃ〜１５ｆと制御基板２５のスルーホール２５ａ〜２５ｄとの正確な位置合せ作業が不要となり、端子の接続に費やす手間と時間が削減されるので、減速ギヤボックス４の制御ユニット装着部２０に制御ユニット１９を容易に装着することができる。

次に、図１１から図１３に示すものは、本発明に係る第２実施形態のトルクセンサの外部接続端子と制御基板の基板側端子との接続構造を示す図である。
図１１及び図１２に示すように、本実施形態のトルクセンサ１５の外部接続端子４７ｃ〜４７ｆは、夫々ステアリングコラム３の中心軸と直交する方向（上方）にユニット載置面２０ｂの開口部２０ｄから突出し、その突出した部位からステアリングコラム３の中心軸と平行に折り曲げられてＬ字状に形成されており、それらの先端には半球形状の接点３１ｃ〜３１ｆが形成されている。Ｌ字状の外部接続端子４７ｃ〜４７ｆは、接点３１ｃ〜３１ｆに他の部材が当接すると、自身が弾性変形しながら他の部材に対して押圧力を発生するようになっている。ここで、外部接続端子４７ｃ〜４７ｆのテアリングコラム３の中心軸と平行に延在している部位及び接点３１ｃ〜３１ｆまでの長さはＬ１に設定されている。

また、図１１及び図１３に示すように、制御基板２５には、外部接続端子４７ｃ〜４７ｆに対応する位置（図８でスルーホール２５ａ〜２５ｄを形成した同一位置）に、電極パッド３２ｃ〜３２ｆが設けられており、これら電極パッド３２ｃ〜３２ｆは制御基板２５に設けた所定の回路に接続されている。
本実施形態は、図１３に示すように、ユニット載置面２０ｂの開口部２０ｄから突出しているトルクセンサ１５の外部接続端子４７ｃ〜４７ｆに対して、制御基板２５を押し込むように配置すると（図１３の左方向に移動させると）、外部接続端子４７ｃ〜４７ｆのステアリングコラム３の中心軸と直交する方向に突出している部位から制御基板２５の電極パッド３２ｃ〜３２ｆまでの距離Ｌ２が、前述した外部接続端子４７ｃ〜４７ｆのテアリングコラム３の中心軸と平行に延在している部位及び接点３１ｃ〜３１ｆまでの長さＬ１より短く設定される（Ｌ１＞Ｌ２）。このため、外部接続端子４７ｃ〜４７ｆの全体が弾性変形し、ステアリングコラム３の中心軸と直交する方向に突出している部位が上方に撓み、その反力で外部接続端子４７ｃ〜４７ｆの接点３１ｃ〜３１ｆが制御基板２５の電極パッド３２ｃ〜３２ｆを押圧して電気的に接続されるので、電気的接触抵抗が確保される。

したがって、本実施形態は、制御基板２５に設けた電極パッド３２ｃ〜３２ｆと、これら電極パッド３２ｃ〜３２ｆに対して弾性変形しながら押圧力を発生して電気的に接続するＬ字状の外部接続端子４７ｃ〜４７ｆとを備えたことで、トルクセンサ１５の外部接続端子１５ｃ〜１５ｆと制御基板２５の電極パッド３２ｃ〜３２ｆとの正確な位置合せ作業が不要となり、しかも半田付けによる電気的接続作業も不要となるので、端子の接続に費やす手間と時間が大幅削減され、減速ギヤボックス４の制御ユニット装着部２０に制御ユニット１９を容易に装着することができる。

次に、図１４から図１６に示すものは、本発明に係る第３実施形態のトルクセンサの外部接続端子と制御基板の基板側端子との接続構造を示す図である。
本実施形態の制御基板２５は、第１実施形態と同様の位置にスルーホール４８ａ〜４８ｄが形成されている。
そして、本実施形態のトルクセンサ１５の外部接続端子４９ｃ〜４９ｆの先端部には、図１５に示すように、スルーホール４８ａ〜４８ｄの直径ｄ１より大きな直径ｄ２の外形に形成され、且つ空洞部３３ａ１が形成されている拡径係合部３３ａと、この拡径係合部３３ａより先端に形成されてスルーホール４８ａ〜４８ｄより直径が小さい縮径先端部３３ｂとを備えた挿通部３３ｃ〜３３ｆが一体に形成されている。

本実施形態は、トルクセンサ１５の外部接続端子４９ｃ〜４９ｆの挿通部３３ｃ〜３３ｆを制御基板２５のスルーホール４８ａ〜４８ｄに対応させた後、制御基板２５を外部接続端子４９ｃ〜４９ｆ側に押し込むと、挿通部３３ｃ〜３３ｆの縮径先端部３３ｂがスルーホール４８ａ〜４８ｄに挿通し、次いで、拡径係合部３３ａが、空洞部３３ａ１の形状が変化するように収縮変形しながらスルーホール４８ａ〜４８ｄ内に嵌まり込んでいく。これにより、外部接続端子４９ｃ〜４９ｆ及びスルーホール４８ａ〜４８ｄが電気的に接続される。

したがって、本実施形態は、トルクセンサ１５の外部接続端子４９ｃ〜４９ｆの先端部に、制御基板２５のスルーホール４８ａ〜４８ｄに対して縮径変形しながら嵌まり込むことで電気的に接続する挿通部３３ｃ〜３３ｆの拡径係合部３３ａを設けたことで、トルクセンサ１５の外部接続端子４９ｃ〜４９ｆとスルーホール４８ａ〜４８ｄの半田付けによる電気的接続作業が不要となるので、端子の接続に費やす手間と時間が削減され、減速ギヤボックス４の制御ユニット装着部２０に制御ユニット１９を容易に装着することができる。

また、拡径係合部３３ａに空洞部３３ａ１を設けたことで、制御基板２５を外部接続端子４９ｃ〜４９ｆ側に押し込んだ際に、夫々の拡径係合部３３ａがスルーホール４８ａ〜４８ｄの内周面に密着しながら縮径変形する動作を可能とすることができる。
なお、上記実施形態においては、電動モータ５、制御ユニット１９及び雌型コネクタ４５がステアリングコラム３の中心軸と直交する線に沿って一直線に配置されている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ステアリングコラム３の中心軸と交差する線に沿って一直線に配置するようにしてもよい。

また、上記実施形態においては、電動モータ５としてブラシモータを適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ブラシレスモータを適用するようにしてもよく、この場合には、接続端子５ｃ，５ｄを各相の励磁コイルの給電側に接続すると共に、パワー基板２３にブラシレスモータを駆動する例えば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を有するインバータ回路及びインバータ回路の電界効果トランジスタのゲートをパルス幅変調信号で駆動するゲート駆動回路とを実装すればよい。

さらに、上記実施形態においては、本発明を右ハンドル車に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、左ハンドル車に適用する場合には、減速ギヤボックス４、電動モータ５及び制御ユニット１９の配置をステアリングコラム３の中心軸を通る垂直面を挟んで面対称に即ち制御ユニット１９の右側に電動モータ５を配置し、制御ユニット１９の雌型コネクタ４５及び端子台２４ｃを左側に配置すればよく、さらには電動モータ５を車両外側に、雌型コネクタ４５及び端子台２４ｃを車両内側に配置するようにしてもよい。

本発明に係る電動パワーステアリング装置の一実施形態を右ハンドル車に適用した場合の右方向から示した斜視図である。 図１の装置を左方向から示した斜視図である。 図１の装置の正面図である。 電動パワーステアリング装置を構成する減速ギヤボックスの要部を示す縦断面図である。 電動パワーステアリング装置を構成する減速ギヤボックスの外観を示す斜視図である。 電動パワーステアリング装置を構成する電動モータと制御ユニットとの接続関係を示す斜視図である。 電動パワーステアリング装置を構成する電動モータの内部構造を示す正面図である。 制御ユニットの分解斜視図である。 本発明に係る第１実施形態のトルクセンサの外部接続端子と制御基板に設けたスルーホールとの接続構造を示す図である。 第１実施形態で使用されるフレキシブル基板の構造を示す斜視図である。 本発明に係る第２実施形態のトルクセンサの外部接続端子と制御基板に設けた電極パッドとの接続構造を示す図である。 第２実施形態のトルクセンサの外部接続端子の形状を示す図である。 第２実施形態のトルクセンサの外部接続端子と制御基板の電極パッドとの接続構造を詳細に示した図である。 本発明に係る第３実施形態のトルクセンサの外部接続端子と制御基板に設けたスルーホールとの接続構造を示す図である。 第３実施形態のトルクセンサの外部接続端子の形状を示す図である。 第３実施形態のトルクセンサの外部接続端子と制御基板のスルーホールとの接続構造を詳細に示した図である。

符号の説明

２…ステアリングシャフト、２ａ…入力軸、２ｂ…トーションバー、２ｃ…出力軸、３…ステアリングコラム、３ａ…内管、３ｂ…外管、４…減速ギヤボックス、４ｂ…支持部、５…電動モータ、５ｂ…取付フランジ、５ｃ，５ｄ…接続端子、５ｆ…ブラシ支持体、５ｇ，５ｈ…ブラシ、５ｉ，５ｊ…接続端子、６…アッパ取付ブラケット、６ａ…取付板部、６ｂ…支持板部、６ｃ…チルト機構、６ｇ…チルトレバー、７…ロア取付ブラケット、７ａ…取付板部、７ｂ…支持板部、７ｃ…枢軸、１１…ウォーム、１２…ウォーム収納部、１３…ウォームホイール、１４…ウォームホイール収納部、１５…トルクセンサ、１５ａ，１５ｂ…検出コイル、１５ｃ〜１５ｆ…外部接続端子、１６…トルクセンサ収納部、１７…モータ取付部、１８…コラム取付部、１９…制御ユニット、２０…制御ユニット装着部、２０ａ…平坦取付面、２０ｂ…ユニット載置面、２０ｃ…フレーム取付面、２０ｄ…開口部、２１…放熱プレート、２２ａ…接続端子、２３…パワー基板、２３ａ，２３ｂ…ディスクリート部品、２４…合成樹脂製フレーム、２４ａ…フレーム本体、２４ｂ…取付板部、２４ｃ…端子台、２５…制御基板、２５ａ〜２５ｄ…スルーホール、２５ｅ…ディスクリート部品、２６…カバー、２６ａ…カバーの側板、２７…端子カバー、２８…フレキシブル基板、２８ａ…基板本体、２８ｃ〜２８ｆ…接続パターン、２９ｃ〜２９ｆ…基板接続端子（第１基板接続端子）、３０ｃ〜３０ｆ…基板接続端子（第２基板接続端子）、３１ｃ〜３１ｆ…接点、３２ｃ〜３２ｆ…電極パッド、３３ｃ〜３３ｆ…挿通部、３３ａ…拡径係合部、３３ａ１…空洞部、３３ｂ…縮径先端部、４５…雌型コネクタ、４５ａ…電源コネクタ、４５ｂ…信号コネクタ、４６…電源用雄型コネクタ、４７ｃ〜４７ｆ…外部接続端子、４８ａ〜４８ｄ…スルーホール、４９ｃ〜４９ｆ…外部接続端子

Claims (4)

1. 操舵トルクが伝達されるステアリングシャフトを内装するステアリングコラムと、前記ステアリングシャフトに減速ギヤボックス内の減速機構を介して操舵補助力を伝達する電動モータと、前記減速ギヤボックスの外周に装着され、前記電動モータを駆動制御する制御回路を実装した制御基板を含む制御ユニットとを備え、前記減速ギヤボックスに内装されているトルクセンサに接続されている複数の外部接続端子を前記減速ギヤボックスの外周から突出させ、これら複数の外部接続端子の夫々に前記制御基板に設けた複数のスルーホールを電気的に接続してなる電動パワーステアリング装置において、
   可撓性を有する基板本体と、この基板本体内部に互いに平行に形成されている複数の接続パターンと、これら複数の接続パターンの一方の端部に接続されている複数の第１基板接続端子と、前記複数の接続パターンの他方の端部に接続されている複数の第２基板接続端子とを備えたフレキシブル基板を、前記減速ギヤボックスの外周から突出している前記複数の外部接続端子に複数の第１基板接続端子を夫々半田付けにより電気的に接続し、前記複数のスルーホールに前記複数の第２基板接続端子を夫々挿通してから半田付けにより電気的に接続したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 操舵トルクが伝達されるステアリングシャフトを内装するステアリングコラムと、前記ステアリングシャフトに減速ギヤボックス内の減速機構を介して操舵補助力を伝達する電動モータと、前記減速ギヤボックスの外周に装着され、前記電動モータを駆動制御する制御回路を実装した制御基板を含む制御ユニットとを備え、前記減速ギヤボックスに内装されているトルクセンサに接続されている複数の外部接続端子を前記減速ギヤボックスの外周から突出させ、これら複数の外部接続端子の夫々に前記制御基板に設けた複数の電極パッドを電気的に接続してなる電動パワーステアリング装置において、
   前記複数の外部接続端子との接続位置に前記制御基板を配置したときに、前記複数の外部接続端子が弾性変形しつつ、それらの一部が弾性変形の反力により前記複数の電極パッドを押圧して前記複数の外部接続端子及び前記複数の電極パッドが電気的に接続するようにしたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
3. 操舵トルクが伝達されるステアリングシャフトを内装するステアリングコラムと、前記ステアリングシャフトに減速ギヤボックス内の減速機構を介して操舵補助力を伝達する電動モータと、前記減速ギヤボックスの外周に装着され、前記電動モータを駆動制御する制御回路を実装した制御基板を含む制御ユニットとを備え、前記減速ギヤボックスに内装されているトルクセンサに接続されている複数の外部接続端子を前記減速ギヤボックスの外周から突出させ、これら複数の外部接続端子の夫々に前記制御基板に設けた複数のスルーホールを電気的に接続してなる電動パワーステアリング装置において、
   前記複数の外部接続端子の先端側に、前記複数のスルーホールの直径より大きな外径を有する拡径係合部を形成し、前記複数の外部接続端子との接続位置に前記制御基板を配置したときに、複数の外部接続端子の前記拡径係合部が前記複数のスルーホールに縮径変形しながら嵌まり込んで電気的に接続するようにしたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
4. 前記拡径係合部に、当該拡径係合部が前記複数のスルーホールの内周面に密着しながら縮径変形するのを促す所定空間の空洞部を設けたことを特徴とする請求項３記載の電動パワーステアリング装置。

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