JP2012136214A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】制御ユニットの汎用性を確保する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】制御ユニット１９は、制御基板２５を保持するフレーム２４と、フレームに対して着脱自在なカートリッジ形式のセンサ端子保持部２９とを備えている。センサ端子保持部２９は、センサ端子１５ｃ〜１５ｆと制御基板２５に設けたスルーホール２５ａ〜２５ｄとを電気的に接続する接続端子２８ａ〜２８ｄと、センサ端子１５ｃ〜１５ｆを、制御基板のスルーホール２５ａ〜２５ｄに導くガイド穴３０を設けている。
【選択図】図５

Description

本発明は、入力軸及び出力軸の間の捩れにより操舵トルクを検出するトルクセンサと、トルクセンサの検出値を制御情報として電動モータを駆動制御する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。

電動パワーステアリング装置として、減速ギヤボックスに制御ユニットを装着し、トルクセンサで検出した操舵トルクの情報に基づいて制御ユニットが電動モータを駆動制御し、電動モータで発生した操舵補助力をステアリング系にウォーム減速機構を介して伝達する機電一体型の電動パワーステアリング装置が知られている。
例えば特許文献１の機電一体型の電動パワーステアリング装置は、減速ギヤボックスの外周にユニット取付け面を形成し、このユニット取付け面に、制御基板を組込んだ制御ユニットを装着し、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センサ端子をユニット取付け面から突出させている。そして、ユニット取付け面から突出した複数のセンサ端子を、ユニット取付け面に装着した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、両者を直接半田付けすることで電気的に接続する構造としている。

特開２００７−２３２６０２号公報

ところで、トルクセンサのセンサ端子と制御ユニットの制御基板とを直接半田付けで接続する構造にすると、車種変更のために、トルクセンサの共通化を図りながら変速ギヤボックスのギヤ比を変更する場合、トルクセンサのセンサ端子の位置は変化せず、減速ギヤボックスのユニット取付け面の位置及び電動モータの電源端子の位置が変化する。このため、車種が変更する毎に、制御基板の大きさや給電端子の位置が異なった制御ユニット全体の構造を再設計しなくてはならず、制御ユニットの汎用性を確保することができないという未解決の課題がある。

また、トルクセンサのセンサ端子と制御ユニットの制御基板とを直接半田付けで接続する構造は、半田の飛散による制御ユニットの構成部品への熱影響、外観不良の防止として飛散防止カバーを設ける必要があり、制御ユニットの部品点数が増大することで組み込みに多くの手間と時間が必要となる。
また、制御基板は信号、ＧＮＤライン等でパターンの太さや長さが異なり、センサ端子と制御基板を接続する半田の熱容量が不均一となりやすく、半田溶着の信頼性を確保するために工程管理が複雑となるおそれがある。

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、制御ユニットの汎用性を確保することができるとともに、制御ユニットの構成部品への半田の飛散による不具合を防止して制御ユニットを容易に組み込む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、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は、操舵トルクが伝達されるステアリングシャフトと、この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、この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、前記減速ギヤボックスの外周に設けられ、前記制御ユニットを装着する制御ユニット装着部と、前記減速ギヤボックスに内装されたトルクセンサに接続され、前記減速ギヤボックスの外周から突出した複数のセンサ端子と、前記制御基板に設けた複数のスルーホールと、前記複数のセンサ端子と複数のスルーホールとを電気的に接続する複数の接続端子と、を備え、前記制御ユニットは、前記制御基板を保持するフレームと、このフレームに対して着脱自在なカートリッジ形式のセンサ端子保持部とを備え、当該センサ端子保持部は、一端部が前記複数のスルーホールに接続した前記複数の接続端子の一部を埋め込み、該複数の接続端子の他端部を前記フレームの外部に突出させているとともに、前記複数のセンサ端子の開放端部に対向する位置にガイド穴を設けた構造とし、前記制御ユニットは、前記ガイド穴に前記複数のセンサ端子の開放端部を挿通しながら前記制御ユニット装着部に装着され、対応する前記複数の接続端子の他端部及び前記複数のセンサ端子の開放端部を夫々半田付けにより接続してなる。

この発明によると、車種変更などのために変速ギヤボックスのギヤ比を変更する場合には、変速ギヤボックスの大きさの変化に対応したカートリッジ形式のセンサ端子保持部をフレームに装着することで、制御ユニットの共通化を図ることができる。
また、フレームの外側で接続端子の他端部とセンサ端子を半田付けで接続すればよく、フレーム内に収容した制御基板等の構成部品に対する半田の飛散による熱影響を与えないので、制御ユニットを容易に組み込むことができる。

本発明に係る請求項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、前記センサ端子保持部は、前記制御ユニット装着部に当接して前記フレームに装着されている。
この発明によると、センサ端子保持部は、フレームに対する係合力が減少しても制御ユニット装着部から押し付けられているので、脱落を確実に防止することができる。

本発明に係る請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の電動パワーステアリング装置において、前記制御ユニットは、前記制御基板と電動モータのモータ端子とを電気的に接続する端子台を備えており、当該端子台は、前記制御ユニットの前記フレームに対して着脱自在なカートリッジ形式とされている。
この発明によると、車種変更などのために電動モータの直径寸法が変更しても、電動モータのモータ端子に対応した端子台端子を備えたカートリッジ形式の端子台をフレームに装着することで、制御ユニットの共通化を図ることができる。

本発明に係る請求項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、前記端子台は、前記制御ユニット装着部に当接して前記フレームに装着されている。
この発明によると、端子台は、フレームに対する係合力が減少しても制御ユニット装着部から押し付けられているので、脱落を確実に防止することができる。

本発明に係る請求項５記載の発明は、請求項１〜４記載の電動パワーステアリング装置において、前記接続端子の他端部は、貫通穴を設けた板形状のランドを有する形状とし、前記センサ端子保持部を通過した前記センサ端子の先端側が前記貫通穴を貫通した状態で、前記先端側及び前記ランドが半田付けで接続されている。
この発明によると、接続端子の他端部とセンサ端子の半田付け作業を容易に行なうことができる。

本発明に係る請求項６記載の発明は、請求項１〜５記載の電動パワーステアリング装置において、前記接続端子の他端部は、対向している前記センタ端子保持部との間に一定の隙間を設けた状態で前記接続端子の他端の変形を防止する変形防止部材を備えている。
この発明によると、接続端子の他端部が、変形防止部材により対向しているセンタ端子保持部との間に一定の隙間を設けていることから、センサ端子との半田付けの際に、接続端子の他端部の熱がセンサ端子保持部側に逃げず、効率的に半田付けを行なうことができる。

本発明に係る請求項７記載の発明は、請求項１〜６記載の電動パワーステアリング装置において、前記センタ端子保持部は、接続している各対の前記接続端子の他端及び前記センサ端子の間を仕切る仕切り壁を設けている。
この発明によると、隣接するランド及びセンサ端子の接続部への半田の飛散を防止することができる。

本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、車種変更などのために変速ギヤボックスのギヤ比を変更する場合には、変速ギヤボックスの大きさの変化に対応したカートリッジ形式のセンサ端子保持部をフレームに装着することで、制御ユニットの共通化を図ることができ、制御ユニットの汎用性を高めることができる。また、フレームの外側で接続端子の他端部とセンサ端子を半田付けで接続すればよく、フレーム内に収容した制御基板等の構成部品に対する半田の飛散による熱影響を与えないので、制御ユニットを容易に組み込むことができる。

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左方向から示した斜視図である。 電動パワーステアリング装置の要部を示す縦断面図である。 減速ギヤボックスに装着される制御ユニットの構造を示す斜視図である。 制御ユニットの構成部材を詳細に説明した図である。 トルクセンサのセンサ端子と制御ユニットの接続状態を模式的に示した図である。 制御ユニットの端子台の構造を模式的に示した図である。 センサ端子保持部の形状を示す図である。 センサ端子と接続端子の他端部の接続状態を示す図である。 減速ギヤボックスの大きさが変更された場合の本実施形態の作用を示す図である。 電動モータの大きさが変更された場合の本実施形態の作用を示す図である。

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、本発明に係る第１実施形態の電動パワーステアリング装置を運転席側から見た斜視図であり、図２は、電動パワーステアリング装置の要部を示す縦断面図である。
図１の符号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ブラシモータで構成される電動モータ５と制御ユニット１９が配設されている。

ステアリングシャフト２には、ユニバーサルジョイント６０を介してロアシャフト６１の一端が連結され、このロアシャフト６１の他端にはユニバーサルジョイント６２を介してピニオンシャフト（不図示）が連結されている。
ステアリングコラム３及び減速ギヤボックス４は、アッパ取付けブラケット６及びロア取付けブラケット７によって車体側に取付けられている。

ロア取付けブラケット７は、取付け板部７ａと、この取付け板部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（不図示）に枢軸７ｃを介して回動自在に連結されている。また、取付け板部７ａにはスリット７ｄが形成されており、このスリット７ｄに離脱用カプセル７ｅが嵌め込まれている。この離脱用カプセル７ｅにはボルト貫通孔７ｆが形成されており、離脱用カプセル７ｅの下方からボルト貫通孔７ｆに貫通した固定ボルト（図示せず）を車体側部材（図示せず）にねじ込むことで、取付け板部７ａが車体側部材に取付けられている。

アッパ取付けブラケット６は、一対の取付け板部６ａと、これら一対の取付け板部６ａを結合する結合板６ａ１と、一対の取付け板部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、ステアリングコラム３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をロア取付けブラケット７の枢軸７ｃを中心として上下にチルト位置調整可能にしている。また、一対の取付け板部６ａにはスリット６ｄが形成されており、このスリット６ｄに離脱用カプセル６ｅが嵌め込まれている。この離脱用カプセル６ｅにはボルト貫通孔６ｆが形成されており、離脱用カプセル６ｅの下方からボルト貫通孔６ｆに貫通した固定ボルト（図示せず）を車体側部材（図示せず）にねじ込むことで、取付け板部６ａが車体側部材に取付けられている。

ステアリングシャフト２は、図２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２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減速機のウォーム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、図３にも示すように、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け部１７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の中心軸線と直交する平面内に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。

トルクセンサ１５は、図２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、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、図３に示すように、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センサ端子１５ｃ〜１５ｆが接続されている。センサ端子１５ｃ〜１５ｆは、長手方向中央部でＬ字状に折り曲げられ、ステアリングコラム３の中心軸と平行に車両後方に向けて延在している。

減速ギヤボックス４の制御ユニット装着部２０に装着される制御ユニット１９は、図３及び図４に示すように、放熱プレート２１と、パワー基板２２と、フレーム２４と、制御基板２５と、インナーカバー２６と、アウターカバー２７と、４本の接続端子２８ａ〜２８ｄ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の平坦取付け面２０ａに放熱グリースを介して直接固定される。

パワー基板２２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（不図示）が実装されている。
制御基板２５には、４本の接続端子２８ａ〜２８ｄの一端部がそれぞれ挿通するスルーホール２５ａ〜２５ｄが穿設されており、接続端子２８ａ〜２８ｄの一端部及びスルーホール２５ａ〜２５ｄは半田付けで接続されている。そして、制御基板２５は、トルクセンサ１５のセンサ端子１５ｃ〜１５ｆと接続端子２８ａ〜２８ｄを介して接続し、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が実装される。

フレーム２４は、四角枠形状の金属製部材であり、図３の左端に電動モータ５の接続端子に接続する端子台２３が一体に設けられ、図３の上部にセンサ端子保持部２９が一体に設けられ、図３の右端に雌型コネクタ４５が設けられている。
雌型コネクタ４５は、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。

インナーカバー２６は、合成樹脂製カバーである。
アウターカバー２７は、インナーカバー２６を覆い、センサ端子１５ｃ〜１５ｆと、後述する接続端子２８ａ〜２８ｄとの接続位置を囲っており、電磁波の遮断、内装部品の保護を行なう金属製カバーである。
センサ端子保持部２９は、図５に示すように、センサ端子１５ｃ〜１５ｆを挿入する側の入側開口部３０ａを出側開口部３０ｂより大きな開口部としたテーパ形状の４箇所の挿通穴３０が形成されている。

４本の接続端子２８ａ〜２８ｄは、一端部が制御基板２５のスルーホール２５ａ〜２５ｄと半田付けされ、他端部が、センサ端子保持部２９の出側開口部３０ｂ側に向けて延在するように折曲されているとともに、それら接続端子２８ａ〜２８ｄの一部が、合成樹脂材からなるセンサ端子保持部２９の内部にインサートモールドされている。
接続端子２８ａ〜２８ｄの他端部は、センサ端子保持部２９の４箇所の挿通穴３０の出側開口部３０ｂに対向する位置まで延在し、４箇所の挿通穴３０から車両後方に向けて突出したセンサ端子１５ｃ〜１５ｆの先端は接続端子２８ａ〜２８ｄの他端と半田付けされている。

接続端子２８ａ〜２８ｄの他端は、図７に示すように、センサ端子保持部２９の挿通穴３０に対向する貫通穴３１を中央部に形成した円板形状のランド３２ａ〜３２ｄと、各ランド３２ａ〜３２ｄの外周からセンサ端子保持部２９の挿通穴３０が開口している壁に向けて延在している脚部３３ａ〜３３ｄとを備えた形状とされている。
図８に示すように、接続端子２８ｃの先端に形成したランド３２ｃは、このランド３２ｃの外周に形成した脚部３３ｃが、挿通穴３０が開口している壁２９ａに当接することで、壁２９ａとの間に一定の隙間ｔを設けた状態で配置される。そして、挿通穴３０から車両後方に向けて突出したセンサ端子１５ｅがランド３２ｃの貫通穴３１を貫通した状態で、センサ端子１５ｅとランド３２ｃとが半田付けされる。なお、図示しないが、他の接続端子２８ａ、２８ｂ，２８ｄの先端に形成したランド３２ａ、３２ｂ，３２ｄも、外周に形成した脚部３３ａ、３３ｂ，３３ｄが、挿通穴３０が開口している壁に当接することで、壁との間に一定の隙間ｔを設けた状態で配置され、挿通穴３０から車両後方に向けて突出したセンサ端子１５ｃ、１５ｄ，１５ｆがランド３２ａ、３２ｂ，３２ｄの貫通穴３１を貫通した状態とし、それらが半田付けされる。

また、センサ端子保持部２９の挿通穴３０を形成した壁には、接続端子２８ａ〜２８ｄのランド３２ａ〜３２ｄの間を仕切る仕切り壁３４ａ〜３４ｃが突出して形成されている。
ここで、図４に示すように、本実施形態のセンサ端子保持部２９及び端子台２３は、フレーム２４に着脱自在に一体化されるカートリッジ形式である。

すなわち、図４及び図５に示すように、フレーム２４の上部に、センサ端子保持部２９が嵌まり込む第１凹部３５が形成されており、この第１凹部３５の車両後方側の端部に、立上がり当接部３５ａが形成されている。そして、第１凹部３５に対して車幅方向に離間した位置に、パワー基板２２に対面する側からインナーカバー２６に対面する側に向けて（車両前後方向に）連通する一対の第１係合爪通過穴３６が形成されている。

また、図４に示すように、センサ端子保持部２９には、フレーム２４の一対の係合爪通過穴３６を通過する一対の係合杆２９ｂと、これら係合杆２９ｂの先端に設けた係合爪２９ｃとが形成されている。
そして、一対の係合杆２９ｂを一対の第１係合爪通過穴３６のパワー基板２２に対面する側から挿通しながらセンサ端子保持部２９を第１凹部３５に嵌め込んでいき、一対の係合杆２９ｂの先端の係合爪２９ｃが一対の第１係合爪通過穴３６のインナーカバー２６側の開口周縁で係合したときに、立上がり当接部３５ａに当接したセンサ端子保持部２９がフレーム２４に装着される。

また、図４及び図６に示すように、フレーム２４の左側の側部に、端子台２３が嵌まり込む第２凹部３７が形成されており、この第１凹部３５の車両後方側の端部に、立上がり当接部３７ａが形成されている。そして、第２凹部３７に対して車両上下方向に離間した位置に、パワー基板２２に対面する側からインナーカバー２６に対面する側に向けて（車両前後方向に）連通する一対の第２係合爪通過穴３８が形成されている。

また、端子台２３は、制御基板２５の給電用スルーホール２５ｅに挿通する一対の給電用接続端子２３ａの一部をインサートモールドした部材であり、フレーム２４の一対の係合爪通過穴３６を通過する一対の係合杆２３ｂと、これら係合杆２３ｂの先端に設けた係合爪２３ｃとが形成されている。
そして、一対の係合杆２３ｂを一対の第２係合爪通過穴３８のパワー基板２２に対面する側から挿通しながら端子台２３を第２凹部３７に嵌め込んでいき、一対の係合杆２３ｂの先端の係合爪２３ｃが一対の第２係合爪通過穴３８のインナーカバー２６側の開口周縁で係合したときに、立上がり当接部３７ａに当接した端子台２３がフレーム２４に装着される。そして、フレーム２４に装着された端子台２３の給電用接続端子２３ａは、図６に示すように、電動モータ５のモータグロメット３９から突出するモータ端子４０に、連結ボルト４１を介して接続される。

ここで、本発明の変形防止部材が脚部３３ａ〜３３ｄに対応し、本発明のガイド穴が挿通穴３０に対応している。
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制御ユニット１９のパワー基板２２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２２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され、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、車種変更などのために、変速ギヤボックス４のギヤ比を変更する場合、電動モータ５の出力を変更する場合について説明する。

先ず、変速ギヤボックス４のギヤ比を変更する場合には、図９に示すように、変速ギヤボックス４内の内部部品の大きさが変化することで、変速ギヤボックス４の軸中心と制御ユニット１９との間の距離Ａが変化する。そして、変速ギヤボックス４内にはトルクセンサ１５が内蔵されているが、車種が変更されてもトルクセンサ１５の共通化を図るものとすると、トルクセンサ１５のセンサ端子１５ｃ〜１５ｆと、制御ユニット１９のセンサ端子保持部２９に設けた接続端子２８ａ〜２８ｄとの距離も変化する。

そこで、本実施形態では、変速ギヤボックス４のギヤ比が変更されて変速ギヤボックス４の軸中心と制御ユニット１９との間の距離Ａが変化しても、トルクセンサ１５のセンサ端子１５ｃ〜１５ｆの位置に、挿通穴３０、ランド３２ａ〜３２ｄが対応する形状のセンサ端子保持部２９をフレーム２４に装着する。これにより、変速ギヤボックス４のギヤ比を変更しても、電動パワーステアリング装置１の制御ユニット１９の共通化を図っている。

また、電動モータ５の出力を変更する場合には、図１０に示すように、電動モータ５の径寸法Ｂが変化すると、電動モータ５のモータグロメット３９に設けたモータ端子４０と、制御ユニット１９の給電用接続端子２３ａとが対応しない場合がある。本実施形態では、径寸法Ｂが変化することで、電動モータ５のモータグロメット３９に設けたモータ端子４０が変化しても、このモータ端子４０に対応する給電用接続端子２３ａを備えた形状の端子台２３をフレーム２４に装着する。これにより、電動モータ５の出力を変更しても、電動パワーステアリング装置１の制御ユニット１９の共通化を図っている。

次に、本実施形態に係る機電一体型の電動パワーステアリング装置１の作用効果について説明する。
本実施形態の電動パワーステアリング装置１は、車種変更などのために変速ギヤボックス４のギヤ比を変更する場合には、変速ギヤボックス４の大きさの変化に対応したカートリッジ形式のセンサ端子保持部２９をフレーム２４に装着することで、制御ユニット１９の共通化を図ることができるので、制御ユニット１９の汎用性を確保することができる。

また、電動モータ５の出力を変更する場合であっても、電動モータ５の径方向寸法に伴うモータグロメット３９に対応したカートリッジ形式の端子台２３をフレーム２４に装着することで、制御ユニット１９の共通化を図ることができ、さらに制御ユニット１９の汎用性を確保することができる。
また、放熱プレート２１側からフレーム２４に装着されているセンサ端子保持部２９及び端子台２３は、放熱プレート２１を介して制御ユニット装着部２０により抜け方向を既成しながら制御ユニット装着部２０とフレーム２４に挟まれて固定されているので、振動、衝撃による係合杆２３ｂ，２９ｂの破損によりフレーム２４から脱落するのを確実に防止することができる。更に、センサ端子保持部２９及び端子台２３がアウターカバー２７にも覆われていることから、より確実に脱落を防止することができる。

ここで、制御ユニット装着部２０とセンサ端子保持部２９及び端子台２３、又は、センサ端子保持部２９及び端子台２３とフレーム２４の立上がり当接部３５ａ，３７ａは、当接しているのが良いが、０．１〜０．５mm程度の微小スキマがあっても良い。
また、トルクセンサ１５のセンサ端子１５ｃ〜１５ｆと制御ユニット１９のスルーホール２５ａ〜２５ｄとを接続する際には、フレーム２４の外側で接続端子２８ａ〜２８ｄのランド３２ａ〜３２ｄとセンサ端子１５ｃ〜１５ｆを半田付けで接続すればよく、フレーム２４内に収容した制御基板２５、パワー基板等の構成部品に対する半田の飛散による熱影響を与えないので、制御ユニット１９を容易に組み込むことができる。

また、接続した各組みランド３２ａ〜３２ｄとセンサ端子１５ｃ〜１５ｆの間には、仕切り壁３４ａ〜３４ｃを設けているので、隣接するランド及びセンサ端子の接続部への半田の飛散も防止することができる。
また、制御基板２５から離間した接続端子２８ａ〜２８ｄのランド３２ａ〜３２ｄとセンサ端子１５ｃ〜１５ｆとの半田付けの接続とすることで、トルクセンサ１５から得られるセンサ信号の信頼性を確保することができる。

また、挿通穴３０から車両後方に向けて突出したセンサ端子１５ｅ〜１５ｆを、センサ端子保持部２９の挿通穴３０に挿通すると、センサ端子１５ｅ〜１５ｆの先端部が、接続端子２８ａ〜２８ｄのランド３２ａ〜３２ｄの貫通穴３１を通過するので、ランド３２ａ〜３２ｄとセンサ端子１５ｃ〜１５ｆの半田付け作業を容易に行なうことができる。
また、接続端子２８ａ〜２８ｄのランド３２ａ〜３２ｄは、センサ端子保持部２９の挿通穴３０が開口している壁との間に一定の隙間ｔを設けているので、センサ端子１５ｃ〜１５ｆとの半田付けの際にランド３２ａ〜３２ｄの熱がセンサ端子保持部２９側に逃げず、効率的に半田付けを行なうことができる。

また、ランド３２ａ〜３２ｄに一体に設けた脚部３３ａ〜３３ｄがセンサ端子保持部２９の壁に当接しているので、ランド３２ａ〜３２ｄの変形を防止することができる。そして、脚部３３ａ〜３３ｄがランド３２ａ〜３２ｄの基準位置を設定しているので、機械による自動化した接続端子２８ａ〜２８ｄ及びセンサ端子１５ｃ〜１５ｆの接続作業を行なうことができる。

なお、本実施形態では、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、モータケース内にロータが内蔵されている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。

また、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の右側に配置すればよい。

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…減速ギヤボックス、５…電動モータ、６…アッパ取付けブラケット、７…ロア取付けブラケット、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…センサ端子、１６…トルクセンサ収納部、１７…モータ取付け部、１９…制御ユニット、２０…制御ユニット装着部、２１…放熱プレート、２２…パワー基板、２３…端子台、２３ａ…給電用接続端子、２３ｂ…係合杆、２３ｃ…係合爪、２４…フレーム、２５…制御基板、２５ａ〜２５ｄ…スルーホール、２６…インナーカバー、２７…アウターカバー、２８ａ〜２８ｄ…接続端子、２９…センサ端子保持部、２９ａ…壁、２９ｂ…係合杆、２９…係合爪、３０…挿通穴、３０ａ…入側開口部、３０ｂ…出側開口部、３１…貫通穴、３２ａ〜３２ｄ…ランド、３３ａ〜３３ｄ…脚部、３４ａ〜３４ｃ…仕切り壁、３５…第１凹部、３５ａ…立上がり当接部、３６…第１係合爪通過穴、３７…第２凹部、３７ａ…立上がり当接部、３８…第２係合爪通過穴、３９…モータグロメット、４０…モータ端子、４５…雌型コネクタ、４５ａ…電源コネクタ、４５ｂ…信号コネクタ、６０…ユニバーサルジョイント、６１…ロアシャフト、６２…ユニバーサルジョイント、ｔ…隙間

Claims (7)

1. 操舵トルクが伝達されるステアリングシャフトと、この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、この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、前記減速ギヤボックスの外周に設けられ、前記制御ユニットを装着する制御ユニット装着部と、前記減速ギヤボックスに内装されたトルクセンサに接続され、前記減速ギヤボックスの外周から突出した複数のセンサ端子と、前記制御基板に設けた複数のスルーホールと、前記複数のセンサ端子と複数のスルーホールとを電気的に接続する複数の接続端子と、を備え、
   前記制御ユニットは、前記制御基板を保持するフレームと、このフレームに対して着脱自在なカートリッジ形式のセンサ端子保持部とを備え、
   当該センサ端子保持部は、一端部が前記複数のスルーホールに接続した前記複数の接続端子の一部を埋め込み、該複数の接続端子の他端部を前記フレームの外部に突出させているとともに、前記複数のセンサ端子の開放端部に対向する位置にガイド穴を設けた構造とし、
   前記制御ユニットは、前記ガイド穴に前記複数のセンサ端子の開放端部を挿通しながら前記制御ユニット装着部に装着され、対応する前記複数の接続端子の他端部及び前記複数のセンサ端子の開放端部を夫々半田付けにより接続してなることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 前記センサ端子保持部は、前記制御ユニット装着部に当接して前記フレームに装着されている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. 前記制御ユニットは、前記制御基板と電動モータのモータ端子とを電気的に接続する端子台を備えており、当該端子台は、前記制御ユニットの前記フレームに対して着脱自在なカートリッジ形式とされていることを特徴とする請求項１又は２記載の電動パワーステアリング装置。
4. 前記端子台は、前記制御ユニット装着部に当接して前記フレームに装着されている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。
5. 前記接続端子の他端部は、貫通穴を設けた板形状のランドを有する形状とし、前記センサ端子保持部を通過した前記センサ端子の先端側が前記貫通穴を貫通した状態で、前記先端側及び前記ランドが半田付けで接続され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。
6. 前記接続端子の他端部は、対向している前記センタ端子保持部との間に一定の隙間を設けた状態で前記接続端子の他端の変形を防止する変形防止部材を備えていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置。
7. 前記センタ端子保持部は、接続している各対の前記接続端子の他端及び前記センサ端子の間を仕切る仕切り壁を設けていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置。

Images