JP2009184492A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で確実な防水効果を発揮することができ、電動モータの電気的接続部の組付け作業も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。
【解決手段】減速ギヤハウジングに、モータ装着部１７及び制御ユニット装着部２０が並設されている。電動モータの電気的接続部５ｄは、装着面１７ｂに形成された制御ユニット装着部に連通する連通孔１７ｄを通過して制御ユニットの電気的接続部１９ａ，１９ｂに直接接続される構造である。モータ装着部及び電動モータに、電動モータの電気的接続部及び連通孔に対向するように電動モータ及び制御ユニット装着部の位相を合わせる位相合わせ手段５ｂ，１７ｆを設けている。そして、電動モータ及びモータ装着部の装着面の間に電動モータの電気的接続部の外側を通る環状シール部材１７ｇが介在している。
【選択図】図８

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、前記ステアリングシャフトに減速ギヤハウジング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を備えた種々の車両に適用可能な電動パワーステアリング装置に関する。

この種の電動パワーステアリング装置としては、例えばパワーアシストモータの回転軸をハウジング内に収容されたウォームギヤ対を介してアウトプットシャフトに連系し、パワーアシストモータの駆動力が減速されてアウトプットシャフトに伝達し、インプットシャフトとアウトプットシャフトとがトーションバーを介して連結され、トーションバーの捩れをトルクセンサで操舵トルクとして検出し、検出した操舵トルクをアンプ回路で処理してアンプ用ハーネスを介して上方に配設したパワーアシストモータを駆動する制御ユニットに伝送するようにした不整地走行車両に適用可能なパワーステアリングシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−２３２０５８号公報（段落番号「００５０」〜「００５６」、図５）

しかしながら、上記特許文献１に記載の従来例にあっては、パワーアシストモータが連結されるハウジングに対して、パワーアシストモータを駆動制御する制御ユニットを上方に配置することにより、防水や塵埃に対する対策を緩和することができるが、トルクセンサの信号を処理するアンプ回路と制御ユニットとの電気的接続がアンプ用ハーネスを通じ行うと共に、制御ユニットとパワーアシストモータとの電気的接続を電力供給ハーネスで行うようにしており、各ハーネスでの電力損失やノイズの混入等を回避することができないという未解決の課題がある。

この未解決の課題を解決するために、少なくとも乗用車を含む車両で、ステアリングホイールに連結された減速ギヤ機構を内装する減速ギヤハウジングに電動モータを連結すると共に、制御ユニットを配設することにより、機電一体型の電動パワーステアリング装置が提案されている。
この機電一体型の電動パワーステアリング装置では、制御ユニットが減速ギヤハウジングに配設されることから、制御ユニットと電動モータ及びトルクセンサとを直接電気的に接続することができる利点がある反面、電動モータと制御ユニットとの電気的接続部を外部に露出させざるを得ない、車両の使用用途、ＥＰＳ（電動式パワーステアリング装置）の車両取り付け部によっては電気接続部、電動モータと減速ギヤハウジングとの間には防水・防塵処理が必要な場合があり、両者個別に防水・防塵処理を施すと構成が複雑になるという課題が発生する。

また、通常、電動モータの電気的接続部は薄肉の突起部として形成されており、制御ユニットの電気的接続部に対向するように位相を正確に合わせてから接続作業を行わないと、電動モータの電気的接続部が他の部位に衝突して損傷するおそれがあり、電動モータ電気的接続部の接続作業を容易に行うことができない。
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、簡易な構成で確実な防水・防塵効果を発揮することができるとともに、電動モータの組付け作業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ハウジング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を備えた電動パワーステアリング装置において、前記減速ギヤハウジングに、前記電動モータを装着するモータ装着部及び当該電動モータを駆動制御する制御ユニットを装着する制御ユニット装着部が並設され、前記電動モータの電気的接続部が、前記制御ユニット装着部の装着面に形成されて前記制御ユニット装着部に連通する連通孔を通過して前記制御ユニットの電気的接続部に直接接続される構造とし、前記モータ装着部及び前記電動モータに、前記電動モータの電気的接続部及び前記連通孔に対向するように前記電動モータ及び前記制御ユニット装着部の位相を合わせる位相合わせ手段を設け、前記電動モータを前記モータ装着部に装着する際に、前記電動モータ及び前記モータ装着部の装着面の間に前記電動モータの電気的接続部の外側を通る環状シール部材を介在させたことを特徴とする。

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の電動パワーステアリング装置において、前記位相合わせ手段が、前記電動モータ及び前記モータ装着部の互いに対向する装着面の一方の装着面に設けたインロー凸部と、他方の装着面の外縁に設けて前記インロー凸部が嵌まり込むインロー凹部であるとともに、前記インロー凸部の外周面形状及び前記インロー凹部の内周面形状を、前記電動モータの電気的接続部及び前記連通孔が対向したときのみに前記インロー凸部及び前記インロー凹部が嵌まり合う形状とした。

また、請求項３記載の発明は、請求項２記載の電動パワーステアリング装置において、前記インロー凸部の外周面形状は、前記モータ軸又は前記入力軸の軸心に対して回転非対称面として形成され、前記インロー凹部の内周面形状は、前記モータ軸又は前記入力軸の軸心に対して回転非対称面とし、前記インロー凸部の外周面形状と同一形状に形成した。
また、請求項４記載の発明は、請求項２又は３に記載の電動パワーステアリング装置において、前記電動モータのモータ軸を、前記モータ装着部の前記装着面に設けた軸挿通孔に突出している前記減速機構の入力軸にトルク伝達可能に同軸に嵌合する構造とし、前記モータ軸及び前記入力軸の軸方向に沿って立ち上がる前記インロー凸部及び前記インロー凹部の高さ寸法を、前記モータ軸及び前記入力軸の先端部同士が嵌合し、且つ、前記電動モータの電気的接続部が前記連通孔内に入り込まない状態において、前記インロー凸部及び前記インロー凹部が嵌まり合うように設定した。

さらに、請求項５記載の発明は、請求項１乃至４の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置において、前記電動モータ及び前記モータ装着部の一方の装着面に、前記環状シール部材を配設する環状溝を形成した。

本発明によれば、減速ギヤハウジングのモータ装着部に電動モータを装着すると、電動モータの電気的接続部がモータ装着部に形成した端子連通孔を通過して制御ユニット装着部の内部に突出し、制御ユニットの電気的接続部に接続されるので、両者の電気的接続をモータハーネスを使用することなく最短距離で容易に行うことができる。
また、減速ギヤハウジングのモータ装着部に電動モータを装着すると、それらの装着面の間に介在した環状シール部材が端子連通孔を外側から囲みながら押しつぶされて密閉するので、液体及び塵埃の侵入を確実に防止する防水効果を発揮することができる。

また、モータ装着部及び電動モータに、電動モータの電気的接続部及び連通孔が対向するように位相を合わせる位相合わせ手段を設けたので、電動モータの組付作業を容易に行うことができる。

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は、本発明を乗用車の電動パワーステアリング装置に適用した場合の一実施形態を示す斜視図、図２は図１の要部の分解斜視図、図３は減速ギヤハウジングの一部を拡大して示す縦断面図、図４は電動モータのバスバー構造を示す正面図、図５は減速ギヤハウジングのモータ装着部に電動モータを装着した状態を示す図、図６は減速ギヤハウジングのモータ装着部から電動モータを取り外した状態を図、図７は減速ギヤハウジングの制御ユニット装着部に制御ユニットを装着した図、図８は互いにインロー結合する電動モータのモータ取付部、モータ装着部の周壁及び接続端子の軸方向寸法の関係を示す図、図９は図５のＡ−Ａ線矢視図であってモータ装着部に電動モータを装着する直前の図、図１０は図５のＡ−Ａ線矢視図であってモータ装着部の周壁に電動モータのモータ取付部がインロー嵌合した状態を示す図、図１１は図５のＡ−Ａ線矢視図であってモータ装着部に電動モータのモータ取付部がインロー結合した状態を示す図である。

図１において、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、減速ギヤハウジング４が連結され、この減速ギヤハウジング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ブラシ付きモータで構成される電動モータ５が配設されている。なお、ステアリングコラム３及び減速ギヤハウジング４は、アッパ取付ブラケット６及びロア取付ブラケット７によって車体側部材（（不図示））に取付けられている。

ステアリングシャフト２は、図３に示すように、右端がステアリングホイールに連結される入力軸２ａと、この入力軸２ａの左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。
さらに、減速ギヤハウジング４は、高熱伝導性を有する材料例えばアルミニューム、アルミニューム合金、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。この減速ギヤハウジング４は、図２及び図３に示すように、電動モータ５の後述するモータ軸５ｐに同軸に結合するウォーム１１を形成したウォーム軸１１ａを回転自在に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を取付けるモータ装着部１７と、トルクセンサ収納部１６の後端面に形成されたステアリングコラム３の前端部を外嵌するコラム取付部１８と、ウォーム収納部１２とウォームホイール収納部１４の一部とに跨がる車両後方側に、ウォームホイール収納部１４及びトルクセンサ収納部１６の中心軸線と直交して形成された後述する制御ユニット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、減速ギヤハウジング４は、コラム取付部１８にステアリングコラム３を外嵌し、ステアリングコラム３の端面をトルクセンサ収納部１６の端面に当接させた状態でステアリングコラム３に固定されている。
トルクセンサ１５は、図３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及び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方向に平行に外部に突出する外部接続端子１５ｃ，１５ｄ及び１５ｅ，１５ｆが接続され、これら外部接続端子１５ｃ〜１５ｆの突出部が中央部で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字状に形成されている。

電動モータ５は、図２及び図８に示すように、円筒形状のモータ本体５ａと、モータ本体５ａの一端側の端面中央から突出しているモータ軸５ｐと、モータ本体５ａの一端側の外周に一体に形成されて減速ギヤハウジング４に取付けられるモータ取付部５ｂとで構成されている。

図２に示すように、モータ取付部５ｂは、モータ本体５ａに対して径方向外方に突出している２箇所の取付フランジ５ｂ１及び端子カバー５ｂ２を備えており、これら取付フランジ５ｂ１及び端子カバー５ｂ２の外周面を含むモータ取付部５ｂの外周面形状は、モータ軸５ｐの軸心に対して回転非対称面として形成されている。

電動モータ５の構造を、さらに図４を参照して説明すると、モータ本体５ａの底部中央に、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、２組のブラシ５ｇ，５ｈに個別に接続された状態で円弧状のバスバー５ｉ，５ｊが配置されており、これらバスバー５ｉ，５ｊの互いに対向する一端から中間端子５ｎ，５ｍが、電動モータ５の軸心方向に対して直交して前述した端子カバー５ｂ２内に延在し、前記中間端子５ｎ，５ｍからそれぞれ折曲された接続端子５ｃ及び５ｄが、図２に示すように、端子カバー５ｂ２から突出して電動モータ５の軸心方向に延在している。そして、接続端子５ｃ及び５ｄの先端部側には、固定ねじが螺合するねじ孔５ｅが穿設されている。

減速ギヤハウジング４に形成されて制御ユニット１９が装着する制御ユニット装着部２０は、図２及び図３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の上部側とに跨がって形成されたウォーム収納部１２の軸方向を長辺とする長方形状の取付面２０ａと、この取付面２０ａを囲繞する長方形枠部２０ｂとで構成されている。
そして、図２において長方形枠部２０ｂの左側壁が、電動モータ５を取付けるモータ装着部１７と兼用されている。

モータ装着部１７は、図６に示すように、ウォーム収納部１２に連接してウォーム軸１１ａが挿通されている軸挿通孔１７ａと、この軸挿通孔１７ａの最も径方向外周に形成され、電動モータ５のモータ取付部５ｂが当接する平坦な（軸挿通孔１７ａの軸に対して直交する平面として形成された）モータ装着面１７ｂと、このモータ装着面１７ｂに形成され、モータ取付部５ｂの取付フランジ５ｂ１に設けたボルト貫通孔が対応するボルト孔１７ｃと、モータ装着面１７ｂに形成され、モータ取付部５ｂの端子カバー５ｂ２から突出した接続端子５ｃ，５ｄが挿通する２箇所のスリット形状の端子連通孔１７ｄと、軸挿通孔１７ａ及び端子連通孔１７ｄの周囲を囲みながらモータ装着面１７ｂに形成されている環状溝１７ｅと、モータ装着面１７ｂの外縁から立上がり、電動モータ５のモータ取付部５ｂがモータ装着面１７ｂに当接したときにモータ取付部５ｂの外周面を囲みながらインロー嵌合する周壁１７ｆとを備えている。

周壁１７ｆは、電動モータ５のモータ取付部５ｂの外周面形状と同一形状の内周面形状であり、ウォーム軸１１ａの軸心に対して回転非対称面としてモータ装着面１７ｂの外縁から立上がる環状の壁部である。
モータ装着面１７ｂに形成した環状溝１７ｅには、例えばＯリングで構成される環状シール部材１７ｇが、その全周に亘って一部を環状溝１７ｅから突出させた状態で配置されている。

また、図２に示すように、制御ユニット装着部２０の右側壁には、制御ユニット１９の電源コネクタ１９ｄ及び信号コネクタ１９ｅを外部に臨ませる挿通孔２０ｈが形成され、挿通孔２０ｈを閉塞するように電源コネクタ１９ｄ及び信号コネクタ１９ｅに接続する電源コネクタ２０ｉ及び信号コネクタ２０ｊを装着したカバー２０ｋが例えばねじ留めによって固定されている。

ここで、図２の右側壁の外表面には、挿通孔２０ｈの周囲のカバー２０ｋで覆われる部位に長方形の環状溝（不図示）が形成され、この環状溝に例えばＯリングで構成される環状シール部材２０ｎがその全周に亘って一部を環状溝から突出させて配設されており、カバー２０ｋを挿通孔２０ｈの周囲に固定すると、環状シール部材２０ｎが押しつぶされて長方形枠部２０ｂの内部が密閉される。

また、制御ユニット装着部２０の内部には、パッケージ化された制御ユニット１９が取付面２０ａに例えばねじ留めなどの固着手段で固定されている。この制御ユニット１９は、トルクセンサ１５の外部接続端子１５ｃ〜１５ｆが接続されると共に、図示しないが、車速センサからの車速検出値が入力され、これら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制御ユニット（ＭＣＵ）やその周辺機器を実装している制御基板と、この制御基板から出力される電圧指令値に基づいてパルス幅変調を行って形成したパルス幅変調信号によって駆動される電界効果トランジスタなどの４つのスイッチング素子を有し、電動モータ５の駆動電流を形成するＨブリッジ回路を備えたパワー基板とを備えている。そして、発熱を伴うパワー基板が取付面２０ａに放熱グリースを介して直接取付けられている。

制御ユニット１９は、図２に示すように、電動モータ５の接続端子５ｃ及び５ｄと直接接触する端子板１９ａ，１９ｂを有する端子台１９ｃを備えており、端子板１９ａ，１９ｂはねじ孔２２が形成されている。そして、図７に示すように、制御ユニット装着部２０の長方形枠部２０ｂ内に制御ユニット１９を配置すると、モータ装着部１７に装着した電動モータ５の接続端子５ｃ，５ｄが端子板１９ａ，１９ｂに重なり合い、接続端子５ｃ，５ｄのねじ孔５ｅ及び端子板１９ａ，１９ｂのねじ孔２２が対応するように設計されている。

そして、制御ユニット１９を内部に装着した長方形枠部２０ｂの開放端面には、制御ユニット１９を覆うように、カバー２０ｏが例えばねじ留め等の固定手段によって固定されている。ここで、長方形枠部２０ｂの開放端面には環状溝２０ｐが形成され、この環状溝２０ｐ内に例えばＯリングで構成される環状シール部材２０ｑがその全周に亘って一部を環状溝２０ｐから突出させるように配設されている。長方形枠部２０ｂの開放端面にカバー２０ｏを固定すると、環状シール部材２０ｑが押しつぶされて長方形枠部２０ｂの内部が密閉される。

そして、図１１に示すように、ウォーム１１のウォーム軸１１ａに電動モータ５のモータ軸５ｐをセレーション結合又はスプライン結合し、モータ装着部１７のモータ装着面１７ｂに、電動モータ５のモータ取付部５ｂを当接し、同時に、端子カバー５ｂ２から突出している接続端子５ｃ，５ｄをモータ装着面１７ｂに形成した端子連通孔１７ｄに挿通して制御ユニット１９の端子台１９ｃの端子板１９ａ，１９ｂに接触し、互いのねじ孔５ｅ及びねじ孔２２を対応させた状態で、図５に示すように、連結ボルト２１を、モータ取付部５ｂの取付フランジ５ｂ１に設けたボルト貫通孔に貫通してから取付フランジ５ｂ１に設けたボルト孔１７ｃに螺合することで、電動モータ５がモータ装着部１７に装着される。

ここで、互いにインロー結合する電動モータ５のモータ取付部５ｂ（端子カバー５ｂ２）及びモータ装着部１７の周壁１７ｆと、端子カバー５ｂ２から突出している接続端子５ｃ，５ｄ（図８では接続端子５ｄのみを示している）の軸方向寸法（同軸に延在している電動モータ５のモータ軸５ｐ及びウォーム軸１１ａの軸方向の寸法）は、図８に示すように設定されている。

すなわち、図８に示すように、ウォーム軸１１ａの先端面とモータ軸５ｐの先端面との軸方向位置が一致している場合（図８の符号Ｂで示す円内の状態であるとき）に、モータ装着面１７ｂと接続端子５ｄの先端との間に存在する隙間の軸方向寸法をａとし、モータ装着面１７ｂに当接する端子カバー５ｂ２の当接面５ｂ２１と周壁１７ｆの端面との間に存在する隙間の軸方向寸法をｂとすると、
ａ ＞ ｂ ……（１）
の関係となるように、端子カバー５ｂ２、周壁１７ｆ及び接続端子５ｃ，５ｄの軸方向寸法が設定されている。

なお、本発明のインロー凸部がモータ取付部５ｂに対応し、本発明の電動モータの電気的接続部が接続端子５ｃ，５ｄに対応し、本発明の減速機構の入力軸がウォーム軸１１ａに対応し、本発明のモータ装着部の装着面がモータ装着面１７ｂに対応し、本発明の連通孔が端子連通孔１７ｄに対応し、本発明の環溝が環状溝１７ｅに対応し、本発明のインロー凹部が周壁１７ｆに対応し、本発明の環状シール部材が環状シール部材１７ｇに対応し、本発明の制御ユニットの電気的接続部が端子板１９ａ，１９ｂに対応し、本発明の電動モータの装着面が、当接面５ｂ２１を含むモータ取付部５ｂのモータ装着面１７ｂに対向する面に対応している。

次に、上記実施形態の動作を説明する。
先ず、電動パワーステアリング装置1を組み立てるには、減速ギヤハウジング４のトルクセンサ収納部１６内に、トルクセンサ１５をその外部接続端子１５ｃ〜１５ｆの先端が制御ユニット装着部２０における下側壁（不図示）に形成された開口（不図示）を通じて、取付面２０ａと直交して車体後方に延長するように固定配置する。

次いで、図３に示すように、減速ギヤハウジング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。この制御ユニット１９の装着は、取付面２０ａ側に露出されたパワー基板（図示せず）を取付面２０ａに放熱グリースを介して接触させると共に、トルクセンサ１５の外部接続端子１５ｃ〜１５ｆを制御基板（図示せず）に形成した接続部に接続させ、且つ電源コネクタ１９ｄ及び信号コネクタ１９ｅを挿通孔２０ｈに対向させた状態で、制御ユニット１９をねじ留めなどの固着手段によって取付面２０ａに固定する。

また、制御ユニット装着部２０の長方形枠部２０ｂの図２において右側壁に形成した環状溝内に環状シール部材２０ｎをその全周に亘って一部が環状溝より突出するように配設してからカバー２０ｋをその背面に取付けられた電源コネクタ２０ｉ及び信号コネクタ２０ｊを制御ユニット１９の電源コネクタ１９ｄ及び信号コネクタ１９ｅに結合するように装着して環状シール部材２０ｎを押圧しながらねじ留めなどの固着手段によって固定する。

次いで、減速ギヤハウジング４にステアリングシャフト２、ステアリングコラム３、ウォーム１１及びウォームホイール１３等を装着してから最後に、電動モータ５を減速ギヤハウジング４のモータ装着部１７に取付ける。
この電動モータ５の装着は、先ず、モータ装着部１７のモータ装着面１７ｂに形成した環状溝１７ｅに環状シール部材１７ｇを装着し、環状シール部材１７ｇの全周に亘って一部がモータ装着面１７ｂから突出するようにする。

次いで、図９に示すように、電動モータ５のモータ軸５ｐの先端部と、減速ギヤハウジング４のウォーム収納部１２に収納されているウォーム１１のウォーム軸１１ａの先端部とを、浅くスプライン結合又はセレーション結合する（図９の符号Ｃの状態）。
次いで、モータ本体５ａを円周方向に微小に回転してモータ取付部５ｂの周方向位置を変更し、同一形状であるモータ装着部１７の周壁１７ｆの内周面形状とモータ取付部５ｂの外周面形状の位相が一致した時点で、図１０の符号Ｄの円内で示すように、モータ取付部５ｂを周壁１７ｆ内にインロー状態で嵌め込んでいき、それと同時に、モータ軸５ｐ及びウォーム軸１１ａのスプライン結合又はセレーション結合を深くしていく。このとき、モータ取付部５ｂ及び周壁１７ｆがインロー状態で嵌め込まれると、接続端子５ｃ，５ｄとモータ装着面１７ｂに形成した端子連通孔１７ｄとの周方向の位相が一致する。

ここで、ウォーム軸１１ａの先端面とモータ軸５ｐの先端面との軸方向位置が一致するときに、モータ装着面１７ｂ及び接続端子５ｃ，５ｄの先端の隙間の軸方向寸法ａと、端子カバー５ｂ２の当接面５ｂ２１及び周壁１７ｆの端面の隙間の軸方向寸法ｂとの関係を、ａ ＞ ｂ としているので（図８参照）、図１０に示すように、端子連通孔１７ｄを通過する直前の接続端子５ｃ，５ｄは、インロー状態で互いに摺動するモータ取付部５ｂの外周面及び周壁１７ｆの内周面にガイドされて、周方向の位相のずれが確実に規制される。

モータ軸５ｐ及びウォーム軸１１ａのスプライン結合又はセレーション結合をさらに深くしていくと、接続端子５ｃ，５ｄは、モータ取付部５ｂの外周面及び周壁１７ｆの内周面の摺動によるガイドによって周方向の位相のずれが確実に規制されながら端子連通孔１７ｄを通過していく。
そして、図１１に示すように、端子カバー５ｂ２の当接面５ｂ２１が環状シール部材１７ｇを押しつぶしながらモータ装着面１７ｂに当接し、取付フランジ５ｂ１の端面がモータ装着面１７ｂに当接するまで、モータ軸５ｐ及びウォーム軸１１ａをさらにスプライン結合又はセレーション結合していく。

次いで、取付フランジ５ｂ１のボルト貫通孔に連結ボルト２１を貫通し、このボルト貫通孔に対応しているモータ装着面１７ｂに形成したボルト孔１７ｃに連結ボルト２１を螺合することで、周壁１７ｆ及びモータ取付部５ｂがインロー結合した状態で電動モータ５をモータ装着部１７に装着する。
そして、モータ装着面１７ｂ及びモータ取付部５ｂの間で環状シール部材１７ｇが押しつぶされることで、この環状シール部材１７ｇの内側、すなわち端子連通孔１７ｄ、軸挿通孔１７ａが密閉される。

次いで、図１１に示すように、端子連通孔１７ｄを通過して制御ユニット装着部２０の長方形枠部２０ｂ内に突出した接続端子５ｃ，５ｄは、制御ユニット１９の端子板１９ａ，１９ｂに重なった状態で接触するので、互いに対応したねじ孔２２及びねじ孔５ｅに接続ねじ２３をねじ留めすることで、接続端子５ｃ，５ｄ及び端子板１９ａ，１９ｂをそれぞれ電気的に接続する。

最後に、図２に示したように、制御ユニット装着部２０の長方形枠部２０ｂの開放された端面に形成された環状溝２０ｐ内に環状シール部材２０ｑをその全周に亘って一部が環状溝２０ｐより突出するように配設してからカバー２０ｏを環状シール部材２０ｑを押圧しながらねじ留めで固定し、長方形枠部２０ｂの内部を密閉する。
このように、上記実施形態によると、制御ユニット１９を減速ギヤハウジング４の制御ユニット装着部２０に装着し、電動モータ５を減速ギヤハウジング４のモータ装着部１７に装着すると、電動モータ５の接続端子５ｃ，５ｄがモータ装着部１７に形成した端子連通孔１７ｄを通過して制御ユニット装着部２０の内部に突出し、制御ユニット１９の端子板１９ａ，１９ｂに重なり合って接触するので、両者の電気的接続をモータハーネスを使用することなく最短距離で容易に行うことができる。このため、配線抵抗を最小とすることができ、電力損失を抑制することができると共に、電気ノイズが乗ることも低減することができる。

また、電動モータ５及び制御ユニット１９間にモータハーネスを設ける必要がないので、モータハーネスから放射されるノイズが少なくなり、ラジオノイズに対する影響を軽減させることができる。
また、モータ装着部１７の周壁１７ｆ及び電動モータ５のモータ取付部５ｂがインロー結合した状態で電動モータ５がモータ装着部１７に装着されると、モータ装着面１７ｂ及びモータ取付部５ｂの間で環状シール部材１７ｇが押しつぶされて端子連通孔１７ｄ及び軸挿通孔１７ａが密閉されて、液体及び塵埃の侵入を確実に防止する防水効果を発揮することができる。

また、モータ軸５ｐ，ウォーム軸１１ａの軸心に対して回転非対称面として同一形状であるモータ装着部１７の周壁１７ｆの内周面形状とモータ取付部５ｂの外周面形状の位相が一致したときにモータ軸５ｐ及びウォーム軸１１ａのスプライン結合又はセレーション結合を深くしていくと、接続端子５ｃ，５ｄとモータ装着面１７ｂに形成した端子連通孔１７ｄとの周方向の位相が一致する（接続端子５ｃ，５ｄが端子連通孔１７ｄに臨む）ので、接続端子５ｃ，５ｄが端子連通孔１７ｄの位相合わせ、端子連通孔１７ｄを通過した接続端子５ｃ，５ｄを制御ユニット１９の端子板１９ａ，１９ｂに接続する作業が容易となり、これにより、減速ギヤハウジング４と電動モータ５との組付作業を容易に行うことができる。

また、端子連通孔１７ｄを通過する直前の接続端子５ｃ，５ｄは、モータ取付部５ｂの外周面及び周壁１７ｆの内周面の摺動によるガイドによって周方向の位相のずれが確実に規制されながら端子連通孔１７ｄに向かって移動していくので、接続端子５ｃ，５ｄが端子連通孔１７ｄの周縁に接触するおそれがなく、接続作業における接続端子５ｃ，５ｄの損傷を確実に防止することができる。

また、制御ユニット１９を構成する発熱を伴うパワー基板（図示せず）がアルミニューム、アルミニューム合金、マグネシウム及びマグネシウム合金の何れか１つで形成された減速ギヤハウジング４の制御ユニット装着部２０における取付面２０ａに放熱グリースを介して直接接触されるので、パワー基板の発熱を熱容量の大きいヒートマスとなる減速ギヤハウジング４に放散することができ、パワー基板が過熱状態となることを確実に防
止することができる。

さらに、減速ギヤハウジング４のトルクセンサ収納部１６の上部に制御ユニット１９を配置することにより、減速ギヤハウジング４全体の軸方向長さを短縮して小型化を図ることができる。
なお、上記実施形態においては、モータ装着部１７のモータ装着面１７ｂに環状溝１７ｅを形成して、これに環状シール部材１７ｇを配設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、モータ装着面１７ｂの環状溝１７ｅを省略し、これに代えてモータ装着面１７ｂに当接するモータ取付部５ｂの装着面に環状溝を形成し、この環状溝に環状シール部材１７ｇを配設するようにしてもよい。

カバー２０ｋ及び２０ｏについても、これらカバー２０ｋ及び２０ｏに環状溝を形成してこれらに環状シール部材２０ｎ及び２０ｑを配設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のモータ取付部５ｂが、モータ装着部１７の周壁１７ｆの内部に嵌まり込んでインロー結合するとして説明したが、これに限定されるものではなく、電動モータ５のモータ取付部５ｂの外縁に周壁を設け、この周壁の内部にモータ装着部が嵌まり込んでインロー結合する構造としてもよい。

また、モータ装着部１７の周壁１７ｆの内周面形状及びモータ取付部５ｂの外周面形状は、上記実施形態の形状に限るものではなく、モータ軸５ｐ，ウォーム軸１１ａの軸心に対して回転非対称面の形状であればよい。
また、上記実施形態においては、電動モータ５に接続端子５ｃ及び５ｄを設け、制御ユニット１９に端子台１９ｃを設け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、電動モータ５に端子台を設け、制御ユニット１９に接続端子を設けるようにしてもよい。さらには、電動モータ５のモータ側接続部及び制御ユニット１９のユニット側接続部の双方を接続端子とすることもでき、この場合には両接続端子を半田付け、溶接、リベット、ねじ及びナット等の任意の固着手段で固着すればよい。

また、上記実施形態においては、減速ギヤハウジング４の制御ユニット装着部２０の取付面２０ａがステアリングコラム３の中心軸と直交する平面であ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、取付面２０ａをステアリングコラム３の中心軸に対して直交する面に対して傾斜する面とするようにしてもよい。
さらにまた、上記実施形態においては、減速機構としてウォームギヤ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、傘歯車、平歯車等の任意の歯車を組み合わせた減速機構やベルト式等の任意の構成の減速機構を適用することができる。

また、上記実施形態においては、トルクセンサ１５としてコイル方式のトルクセンサ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、他の手法、例えばホールＩＣ、レゾルバ等でトーションバー２ｂの捩れ角を検出するトルクセンサを適用することもできる。
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、制御ユニット１９のパワー基板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、本発明を乗用車の電動パワーステアリング装置に適用した場合について説明したが、バギー車、ワゴン、トラック、フォークリフト、電動カート、運搬車等の他の任意の車両にも適用することができる。

本発明を乗用車の電動パワーステアリング装置に適用した場合の一実施形態を示す斜視図である。 図１の要部の分解斜視図である。 減速ギヤハウジングの一部を拡大して示す縦断面図である。 電動モータのバスバー構造を示す正面図である。 減速ギヤハウジングのモータ装着部に装着した電動モータを示す図である。 減速ギヤハウジングのモータ装着部から電動モータを取り外した状態を図である。 減速ギヤハウジングの制御ユニット装着部に制御ユニットを装着した図である。 互いにインロー結合する電動モータのモータ取付部、モータ装着部の周壁及び接続端子の軸方向寸法の関係を示す図である。 図５のＡ−Ａ線矢視図であってモータ装着部に電動モータを装着する直前の図である。 図５のＡ−Ａ線矢視図であってモータ装着部の周壁に電動モータのモータ取付部がインロー嵌合した状態を示す図である。 図５のＡ−Ａ線矢視図であってモータ装着部に電動モータのモータ取付部がインロー結合した状態を示す図である。

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、４…減速ギヤハウジング、５…電動モータ、５ａ…モータ本体、５ｂ…モータ取付部、５ｂ１…取付フランジ、５ｂ２…端子カバー、５ｂ２１…当接面、５ｃ，５ｄ…接続端子、５ｅ…ねじ孔、５ｆ…ブラシ支持体、５ｇ，５ｈ…ブラシ、５ｉ，５ｊ…バスバー、５ｎ，５ｍ…中間端子、５ｐ…モータ軸、６…アッパ取付ブラケット、７…ロア取付ブラケット、１１…ウォーム、１１ａ…ウォーム軸、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…モータ装着部、１７ａ…軸挿通孔、１７ｂ…モータ装着面、１７ｃ…ボルト孔、１７ｄ…端子連通孔、１７ｅ…環状溝、１７ｆ…周壁、１７ｇ…環状シール部材、１８…コラム取付部、１９…制御ユニット、１９ａ，１９ｂ…端子板、１９ｃ…端子台、１９ｄ…電源コネクタ、１９ｅ…信号コネクタ、２０…制御ユニット装着部、２０ａ…取付面、２０ｂ…長方形枠部、２０ｈ…挿通孔、２０ｉ…電源コネクタ、２０ｊ…信号コネクタ、２０ｋ…カバー、２０ｎ…環状シール部材、２０ｏ…カバー、２０ｐ…環状溝、２０ｑ…環状シール部材、２１…連結ボルト、２２…ねじ孔、２３…接続ねじ

Claims (5)

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ハウジング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を備えた電動パワーステアリング装置において、
   前記減速ギヤハウジングに、前記電動モータを装着するモータ装着部及び当該電動モータを駆動制御する制御ユニットを装着する制御ユニット装着部が並設され、前記電動モータの電気的接続部が、前記制御ユニット装着部の装着面に形成されて前記制御ユニット装着部に連通する連通孔を通過して前記制御ユニットの電気的接続部に直接接続される構造とし、
   前記モータ装着部及び前記電動モータに、前記電動モータの電気的接続部及び前記連通孔に対向するように前記電動モータ及び前記制御ユニット装着部の位相を合わせる位相合わせ手段を設け、
   前記電動モータを前記モータ装着部に装着する際に、前記電動モータ及び前記モータ装着部の装着面の間に前記電動モータの電気的接続部の外側を通る環状シール部材を介在させたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 前記位相合わせ手段は、前記電動モータ及び前記モータ装着部の互いに対向する装着面の一方の装着面に設けたインロー凸部と、他方の装着面の外縁に設けて前記インロー凸部が嵌まり込むインロー凹部であるとともに、前記インロー凸部の外周面形状及び前記インロー凹部の内周面形状を、前記電動モータの電気的接続部及び前記連通孔が対向したときのみに前記インロー凸部及び前記インロー凹部が嵌まり合う形状としたことを特徴とする請求項１記載の電動パワーステアリング装置。
3. 前記インロー凸部の外周面形状は、前記モータ軸又は前記入力軸の軸心に対して回転非対称面として形成され、前記インロー凹部の内周面形状は、前記モータ軸又は前記入力軸の軸心に対して回転非対称面とし、前記インロー凸部の外周面形状と同一形状に形成したことを特徴とする請求項２記載の電動パワーステアリング装置。
4. 前記電動モータのモータ軸を、前記モータ装着部の前記装着面に設けた軸挿通孔に突出している前記減速機構の入力軸にトルク伝達可能に同軸に嵌合する構造とし、
   前記モータ軸及び前記入力軸の軸方向に沿って立ち上がる前記インロー凸部及び前記インロー凹部の高さ寸法を、前記モータ軸及び前記入力軸の先端部同士が嵌合し、且つ、前記電動モータの電気的接続部が前記連通孔内に入り込まない状態において、前記インロー凸部及び前記インロー凹部が嵌まり合うように設定したことを特徴とする請求項２又は３に記載の電動パワーステアリング装置。
5. 前記電動モータ及び前記モータ装着部の一方の装着面に、前記環状シール部材を配設する環状溝が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置。

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