JP2012239294A

JP2012239294A - 駆動装置

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Publication number: JP2012239294A
Application number: JP2011106362A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Abe; 達也安部; Hiroshi Imai; 博史今井
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2011-05-11
Filing date: 2011-05-11
Publication date: 2012-12-06
Anticipated expiration: 2031-05-11
Also published as: US9071113B2; US20120286604A1; JP5725343B2; CN102780322A; CN102780322B

Abstract

【課題】モータと制御ユニットとを容易に結合または分離可能な駆動装置を提供する。
【解決手段】モータ３０は、モータケース２０の筒部２１の内側に収容され巻線３４が巻回されたステータ３１、ロータ３２、シャフト３３、および、モータケース２０の底部２２の第１開口部２５、２６を通る巻線３４の端部３９に一端が電気的に接続する第１ターミナル３０１を有している。制御ユニットケース４０は、底部２２に着脱可能に設けられている。制御ユニット１００は、制御ユニットケース４０の内側に収容され、一端がパワーモジュール５３、５４に電気的に接続し他端が第１ターミナル３０１の他端に係合により電気的に接続する第２ターミナル７０１を有している。ターミナルホルダ８１は、モータケース２０に取り付けられ、第１ターミナル３０１の他端と第２ターミナル７０１の他端とが係合可能なよう第１ターミナル３０１を保持している。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータと当該モータの回転を制御する制御ユニットとを一体にした駆動装置に関する。

従来、モータと制御ユニットとが一体の駆動装置を用いた電動パワーステアリング装置が知られている。特許文献１に開示された電動パワーステアリング装置の駆動装置では、モータと制御ユニットとは１つのケースに収容され、かつ、モータ側の端子と制御ユニット側の端子とは導電部材（ピグテール）を介し溶接により接続されている。このような構成の駆動装置では、モータと制御ユニットとを結合または分離するのは容易ではない。そのため、例えば制御ユニットのみに故障が発生した場合、制御ユニットのみを取り換えることは困難である。その結果、やむを得ず駆動装置全体を取り換えるといった事態を招くおそれがある。

特許第３５３８９４４号公報

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、モータと制御ユニットとを容易に結合または分離可能な駆動装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、モータケース、モータ、制御ユニットケース、制御ユニットおよびターミナルホルダを備えている。モータケースは、筒部、および、第１開口部を有し前記筒部の軸方向の一方の端部を塞ぐ底部を有している。モータは、モータケースの筒部の内側に収容され巻線が巻回されたステータ、当該ステータの内側に回転可能に設けられるロータ、当該ロータの回転軸に設けられるシャフト、および、モータケースの第１開口部を通る巻線の端部に一端が電気的に接続する第１ターミナルを有している。制御ユニットケースは、筒状に形成され、軸がモータケースの筒部の軸に対し略平行となるようモータケースの底部の筒部とは反対側に着脱可能に設けられている。制御ユニットは、制御ユニットケースの内側に収容され、モータの巻線への通電を切り替えるスイッチング素子、当該スイッチング素子のオンオフを制御することでモータの回転を制御する制御部、および、一端がスイッチング素子に電気的に接続し他端が第１ターミナルの他端に係合により電気的に接続する第２ターミナルを有している。ターミナルホルダは、モータケースまたは制御ユニットケースのいずれか一方に取り付けられ、第１ターミナルの他端と第２ターミナルの他端とが係合可能なよう第１ターミナルまたは第２ターミナルのいずれか一方を保持している。

このように、本発明では、モータケースと制御ユニットケースとは、互いに着脱可能に構成されている。また、モータ側の端子である第１ターミナルと、制御ユニット側の端子である第２ターミナルとの電気的な接続状態は、互いが係合することにより維持される。そのため、第１ターミナルおよび第２ターミナルに対し、互いが結合または分離する方向の所定の力を加えれば、両者を結合または分離させるのは容易である。したがって、モータを収容するモータケースと、制御ユニットを収容する制御ユニットケースとを容易に結合または分離することができる。これにより、制御ユニットまたはモータのいずれか一方に故障が生じた場合、故障が生じた側のみを交換するといった対応が容易になる。

また、駆動装置が例えば車両の電動パワーステアリング装置の駆動部として用いられる場合、制御ユニットのみに故障が生じたとき、モータ（モータケース）を車両に取り付けたまま、制御ユニットのみを交換するといった対応が容易になる。そのため、車両を工場に持ち込むことなく、ディーラーでの交換作業が可能となるため、ユーザーを待たせる時間を短縮することができる。

また、本発明では、モータ側の端子である第１ターミナルと、制御ユニット側の端子である第２ターミナルとの電気的な接続は、両者を互いに係合させることのみで実現できる。そのため、モータと制御ユニットとを別々に組み立て、最終工程で両者を一体に組み付けるといったことが容易に実現できる。したがって、駆動装置の製造に関する作業性を向上することができる。

請求項２に記載の発明では、ターミナルホルダは、モータケースの第１開口部に取り付けられ、第１ターミナルの他端が第２ターミナルの他端に係合可能なよう第１ターミナルを保持する。すなわち、本発明は、ターミナルホルダがモータケースに取り付けられる構成を例示するものである。

請求項３に記載の発明では、ターミナルホルダは、モータケースの第１開口部を塞ぐようにして設けられている。これにより、モータの巻線の端部を制御ユニット側へ引き出すための第１開口部を経由して、モータケースの内側に異物が混入するのを防止することができる。

請求項４に記載の発明では、ターミナルホルダは、モータケースの第１開口部の内縁部に嵌合する第１嵌合部を有している。これにより、ターミナルホルダがモータケースの軸方向に脱落するのを抑制することができる。

請求項５に記載の発明では、ターミナルホルダは、第１嵌合部とは反対側へ延びるよう形成される延伸部を有している。また、本発明は、モータケースの底部との間に延伸部を挟み込むようにして設けられることでターミナルホルダを係止する係止部材をさらに備えている。本発明では、ターミナルホルダは、第１嵌合部が第１開口部の内縁部に嵌合するとともに、第１嵌合部とは反対側の延伸部が係止部材により係止されている。そのため、ターミナルホルダがモータケースの軸方向に脱落するのをより効果的に抑制することができる。

請求項６に記載の発明では、モータケースの底部には、第１開口部とは異なる第２開口部が形成されている。ターミナルホルダは、第２開口部の内縁部に嵌合する第２嵌合部を有している。本発明では、ターミナルホルダは、第１嵌合部が第１開口部の内縁部に嵌合するとともに、第２嵌合部が第２開口部の内縁部に嵌合している。そのため、ターミナルホルダがモータケースの軸方向に脱落するのをさらに効果的に抑制することができる。

本発明の第１実施形態による駆動装置を示す断面図。図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。本発明の第１実施形態による駆動装置の回路構成および適用例を示す図。本発明の第１実施形態による駆動装置の一部を示す分解斜視図であって、モータケースと制御ユニットケースとを分離した状態を示す図。本発明の第１実施形態による駆動装置のモータケースおよびターミナルホルダの一部を示す斜視図。本発明の第２実施形態による駆動装置の一部を示す分解斜視図。（Ａ）は本発明の第２実施形態による駆動装置のモータケース、ターミナルホルダおよび係止部材の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図。本発明の第３実施形態による駆動装置の一部を示す分解斜視図。本発明の第３実施形態による駆動装置のターミナルホルダのモータケースへの取り付けの手順を説明するための図であって、（Ａ）〜（Ｃ）はターミナルホルダのモータケースへの取り付け前の状態を示す斜視図。本発明の第３実施形態による駆動装置のターミナルホルダのモータケースへの取り付けの手順を説明するための図であって、（Ａ）〜（Ｃ）はターミナルホルダのモータケースへの取り付け後の状態を示す斜視図。（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の第３実施形態による駆動装置の第１ターミナルの一端と巻線の端部との接合および溶接の手順を説明するための図。

以下、本発明の複数の実施形態を図に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において、実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による駆動装置およびその一部を図１〜５に示す。駆動装置１０は、図３に示すように、車両に搭載される電動パワーステアリング装置１の駆動部として用いられる。駆動装置１０は、後述するモータ３０のシャフト３３の端部（出力端３８）が、コラム軸２に設けられたギアボックスのギア３に噛み合うようにして取り付けられている。駆動装置１０は、ステアリング４の操舵トルクを検出するトルクセンサ５から出力されるトルク信号、および、図示しないＣＡＮ（Controller Area Network）から取得する車速信号等に基づきモータ３０を正逆回転させることにより、操舵に関するアシスト力を発生する。

図１および２に示すように、駆動装置１０は、モータケース２０、モータ３０、制御ユニットケース４０、制御ユニット１００およびターミナルホルダ８１等を備えている。

モータケース２０は、例えば金属により形成され、筒部２１および底部２２を有している。筒部２１は、略円筒状に形成されている。底部２２は、筒部２１の軸方向の一方の端部を塞ぐよう筒部２１と一体に形成されている。底部２２の中央には、底部２２を板厚方向に貫くシャフト穴部２４が形成されている。また、底部２２には、シャフト穴部２４を間に挟む２箇所に、板厚方向に貫く第１開口部（第１開口部２５および第１開口部２６）が形成されている。
筒部２１の底部２２とは反対側の端部には、当該端部を塞ぐようにしてフレームエンド２３が設けられている。フレームエンド２３の中央には、フレームエンド２３を板厚方向に貫くシャフト穴部２９が形成されている。

モータ３０は、ステータ３１、ロータ３２、シャフト３３および第１ターミナル３０１等を有している。
ステータ３１は、磁性材料からなる薄板を積層することにより略円環状に形成されている。ステータ３１は、モータケース２０の筒部２１の内側に収容され、外壁が筒部２１の内壁に固定されている。ここで、ステータ３１は筒部２１と同軸に設けられている。また、ステータ３１には、複数の巻線３４が巻回されている。なお、複数の巻線３４の端部３９は、それぞれモータケース２０の底部２２の第１開口部２５および第１開口部２６を通り、先端が底部２２の筒部２１とは反対側に位置している。本実施形態では、第１開口部２５および第１開口部２６のそれぞれに、３つの端部３９が通されている。なお、３つの端部３９は、それぞれ、巻線３４の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に対応している。

ロータ３２は、磁性材料からなる薄板を積層し略円柱状に形成されている。ロータ３２は、ステータ３１の内側に、ステータ３１に対し同軸かつ相対回転可能に設けられている。ロータ３２には、回転軸を貫く軸穴部３５が形成されている。ロータ３２の外壁には、周方向に所定の間隔を空けて、Ｎ極とＳ極とが交互になるようにして複数の磁石３６が設けられている。

シャフト３３は、金属により棒状に形成され、ロータ３２の軸穴部３５に固定されている。シャフト３３は、モータケース２０の底部２２のシャフト穴部２４の径外側に形成された筒部２７の内側に設けられた軸受２４１、および、フレームエンド２３のシャフト穴部２９に設けられた軸受２９１によって回転可能に支持されている。これにより、シャフト３３は、ロータ３２とともにステータ３１に対し相対回転可能に設けられている。シャフト３３の一方の端部には、マグネット３７が取り付けられている。シャフト３３の他方の端部には、出力端３８が設けられている。当該出力端３８は、電動パワーステアリング装置１のギア３に噛み合い可能である。

第１ターミナル３０１は、例えば銅等の金属により長い矩形の板状に形成されている（図４参照）。第１ターミナル３０１は、モータケース２０の底部２２の第１開口部２５および第１開口部２６を通る巻線３４のそれぞれの端部３９に一端が電気的に接続するよう設けられている。すなわち、本実施形態では、第１ターミナル３０１は６つ設けられている（第１開口部２５側に３つ、第１開口部２６側に３つ）。ここで、巻線３４の端部３９と第１ターミナル３０１の一端とは、例えば溶接により電気的に接続されている。また、第１ターミナル３０１の他端は、オス形状に形成されている。

制御ユニットケース４０は、本体４１、第１コネクタ４２、第２コネクタ４３、蓋部４４およびカバー４５等を有している。図１、２および４に示すように、本体４１は、例えば樹脂により略円筒状に形成されている。第１コネクタ４２および第２コネクタ４３は、本体４１から径外方向へ突出するよう設けられている。第１コネクタ４２は、電源用コネクタ４２１および信号用コネクタ４２２を有している（図４参照）。蓋部４４は、例えば樹脂により形成され、本体４１の一方の端部を塞ぐようにして設けられている。カバー４５は、例えば金属により形成され、本体４１の他方の端部を塞ぐようにして設けられている。

制御ユニットケース４０は、本体４１がモータケース２０の筒部２１と略同軸となるよう、かつ、蓋部４４がモータケース２０の底部２２に当接するようにして設けられている。すなわち、制御ユニットケース４０（本体４１）とモータケース２０（筒部２１）とは、互いの軸が略平行となるようにして設けられている。制御ユニットケース４０の蓋部４４の中央には、筒部４４１が形成されている。当該筒部４４１は、内壁がモータケース２０の底部２２の筒部２７の外壁に当接している。また、蓋部４４の、モータケース２０の底部２２の第１開口部２５および第１開口部２６に対応する位置には、開口部４４２および開口部４４３が形成されている。開口部４４２および開口部４４３のそれぞれに、巻線３４の３つの端部３９が通されている。

制御ユニット１００は、パワー部５０と制御部６０とからなる。図３に、制御ユニット１００の回路構成を示す。
パワー部５０は、第１コンデンサ５１、チョークコイル５２、インバータ回路１としてのパワーモジュール５３、インバータ回路２としてのパワーモジュール５４、および、第２コンデンサ５５等を有している。

パワー部５０には、第１コネクタ４２の電源用コネクタ４２１を経由して電源６から電力が供給される。第１コンデンサ５１とチョークコイル５２とは、フィルタ回路を構成し、電源６を共有する他の装置から駆動装置１０に伝わるノイズを低減するとともに、駆動装置１０から電源６を共有する他の装置へ伝わるノイズを低減する。また、チョークコイル５２は、電源６とパワーモジュール５３およびパワーモジュール５４との間に直列接続され、電源変動を減衰する。

パワーモジュール５３は、スイッチング素子５０１〜５０６、電源リレー５０７、５０８、および、シャント抵抗５０９等を樹脂等の封止体により覆うことで一体に形成した半導体モジュールである。
本実施形態では、スイッチング素子５０１〜５０６は、電界効果トランジスタの一種であるＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）である。スイッチング素子５０１〜５０６は、ゲート電圧により、ソース−ドレイン間がオンオフ制御される。

上アーム側のスイッチング素子５０１〜５０３は、ドレインが電源６側に接続され、ソースが対応する下アーム側のスイッチング素子５０４〜５０６のドレインに接続されている。下アーム側のスイッチング素子５０４〜５０６のソースは、グランド側に接続されている。上アーム側のスイッチング素子５０１〜５０３と対応する下アーム側のスイッチング素子５０４〜５０６との接続点は、モータ３０に電気的に接続されている。

電源リレー５０７、５０８は、スイッチング素子５０１〜５０６と同様、ＭＯＳＦＥＴにより構成されている。電源リレー５０７、５０８は、スイッチング素子５０１〜５０６とチョークコイル５２との間に設けられ、異常時にスイッチング素子５０１〜５０６を経由してモータ３０側へ電流が流れるのを遮断可能である。

シャント抵抗５０９は、スイッチング素子５０４〜５０６とグランドとの間に電気的に接続されている。シャント抵抗５０９に印加される電圧または電流を検出することにより、モータ３０に流れる電流を検出可能である。
パワーモジュール５４は、上述のパワーモジュール５３と同様の構成のため、説明を省略する。

第２コンデンサ５５は、上アーム側のスイッチング素子５０１〜５０３の電源６側の配線とグランドとに接続されている。つまり、第２コンデンサ５５は、スイッチング素子５０１〜５０６と並列接続されている。第２コンデンサ５５は、電荷を蓄えることで、スイッチング素子５０１〜５０６への電力供給を補助し、また、電流の切り替えにより生じるリップル電流を吸収する。

制御部６０は、カスタムＩＣ６１、回転角センサ６２および制御ＩＣ６３等を有している。
カスタムＩＣ６１は、レギュレータ６４、回転角センサ信号増幅部６５および検出電圧増幅部６６等を含む半導体集積回路である。

レギュレータ６４は、電源６からの電力を安定化する安定化回路である。レギュレータ６４は、各部へ供給される電力の安定化を行う。例えば後述するマイコン６７は、このレギュレータ６４により、安定した所定の電圧（例えば５Ｖ）で動作する。

回転角センサ信号増幅部６５には、回転角センサ６２からの信号が入力される。回転角センサ６２は、モータ３０のシャフト３３のマグネット３７側の端部近傍に設けられ（図１および２参照）、周囲の磁界の変化を検出し、当該検出値をモータ３０の回転角度に関する信号として回転角センサ信号増幅部６５に伝送する。回転角センサ信号増幅部６５は、回転角センサ６２から伝送されたモータ３０の回転角度に関する信号を増幅して、後述のマイコン６７へ出力する。
検出電圧増幅部６６は、シャント抵抗５０９の両端電圧を検出し、当該検出した検出値を増幅して後述のマイコン６７へ出力する。

制御ＩＣ６３は、マイコン６７、プリドライバ６８およびプリドライバ６９等を含む半導体集積回路である。
マイコン６７は、演算手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのＲＯＭおよびＲＡＭ等を有する小型のコンピュータである。マイコン６７は、ＲＯＭに格納された各種プログラムに従い、ＣＰＵによって種々の処理が実行される。

マイコン６７には、回転角センサ信号増幅部６５からモータ３０の回転角度に関する信号、検出電圧増幅部６６からシャント抵抗５０９の両端電圧、トルクセンサ５から第２コネクタ４３を経由して操舵トルク信号、および、ＣＡＮから第１コネクタ４２の信号用コネクタ４２２を経由して車速情報等が入力される。マイコン６７は、これらの信号が入力されると、モータ３０の回転角度に基づきプリドライバ６８を介してパワーモジュール５３を制御する。より具体的には、マイコン６７は、プリドライバ６８によりスイッチング素子５０１〜５０６のゲート電圧を変化させ、スイッチング素子５０１〜５０６のオンオフを切り替えることで、パワーモジュール５３を制御する。
また、マイコン６７は、検出電圧増幅部６６から入力されるシャント抵抗５０９の両端電圧に基づき、モータ３０へ供給する電流を正弦波に近づけるようパワーモジュール５３を制御する。なお、マイコン６７は、プリドライバ６８によりパワーモジュール５３を制御するのと同様、プリドライバ６９によりパワーモジュール５４を制御する。

マイコン６７は、回転角センサ６２、トルクセンサ５、シャント抵抗５０９、ＣＡＮからの車速情報等に基づき、車速に応じてステアリング４の操舵をアシストするように、プリドライバ６８およびプリドライバ６９を介してＰＷＭ制御により作出されたパルス信号を生成する。このパルス信号は、パワーモジュール５３およびパワーモジュール５４により構成される２系統のインバータ回路に出力され、パワーモジュール５３およびパワーモジュール５４のスイッチング素子５０１〜５０６のオンオフの切り替え動作を制御する。これにより、モータ３０の巻線３４の各相には、位相の異なる正弦波電流が流れ、回転磁界が生じる。この回転磁界を受けてロータ３２およびシャフト３３が一体となって回転する。そして、シャフト３３の回転により、出力端３８からコラム軸２のギア３に駆動力が出力され、運転者のステアリング４による操舵がアシストされる。

次に、制御ユニット１００の各部の物理的な配置等について説明する。
図１および２に示すように、制御ユニット１００は、制御ユニットケース４０（本体４１）の内側に収容されている。すなわち、制御ユニット１００は、制御ユニットケース４０の本体４１と蓋部４４とカバー４５とに囲まれることで形成される収容空間に収容されている。制御ユニット１００は、上述のパワー部５０および制御部６０の他に、ヒートシンク７０、パワー基板７６、制御基板７７および第２ターミナル７０１等を有している。

ヒートシンク７０は、例えばアルミ等の金属により形成されている。ヒートシンク７０は、第１放熱部７１、第２放熱部７２および支柱７３等を有している。第１放熱部７１および第２放熱部７２は、ブロック状に形成され、間に所定の距離を空けて対向するよう設けられている。支柱７３は、略円筒状に形成され、第１放熱部７１の一方の端部と、第２放熱部７２の両端部とに、計３本設けられている。

ヒートシンク７０の支柱７３の内側には、ボルト７４が通される（図４参照）。ボルト７４は、頭部７５とは反対側の端部が、モータケース２０の底部２２に設けられたカラム２８に螺合されている。これにより、ヒートシンク７０は、制御ユニットケース４０に収容された状態で、制御ユニットケース４０とともにモータケース２０の底部２２に取り付けられている。

パワー基板７６は、例えばガラスエポキシ基板により形成される基板であって、ヒートシンク７０の第１放熱部７１および第２放熱部７２のモータ３０とは反対側、すなわち、第１放熱部７１および第２放熱部７２とカバー４５との間に設けられている。当該パワー基板７６のモータ３０側に、上述の第１コンデンサ５１、チョークコイル５２および第２コンデンサ５５等が実装されている。ここで、第１コンデンサ５１、チョークコイル５２および第２コンデンサ５５は、第１放熱部７１と第２放熱部７２との間に形成される空間に並ぶようにして設けられている。

制御基板７７は、例えばガラスエポキシ基板により形成される基板であって、第１放熱部７１および第２放熱部７２のモータ３０側、すなわち、第１放熱部７１および第２放熱部７２と蓋部４４との間に設けられている。当該制御基板７７のモータ３０側に、上述のカスタムＩＣ６１および回転角センサ６２等が実装されている。ここで、回転角センサ６２は、シャフト３３の軸線上に設けられている。また、制御基板７７のモータ３０とは反対側に、上述の制御ＩＣ６３等が実装されている。

上述のパワーモジュール５３は、第１放熱部７１の第２コンデンサ５５とは反対側の面に当接するよう、ねじにより取り付けられている。また、パワーモジュール５４は、第２放熱部７２の第２コンデンサ５５とは反対側の面に当接するよう、ねじにより取り付けられている（図１参照）。

パワーモジュール５３は、スイッチング素子５０１〜５０３とスイッチング素子５０４〜５０６とのそれぞれの接続点に接続するとともに封止体から突出するよう設けられるパワー側端子５１０（３つ）を有している。パワー側端子５１０の封止体とは反対側の端部は、パワー基板７６に形成されたプリント配線にはんだ付けされている。また、パワーモジュール５３は、スイッチング素子５０１〜５０６のそれぞれのゲートに接続するとともに封止体から突出するよう設けられる制御側端子５１１を有している。制御側端子５１１の封止体とは反対側の端部は、制御基板７７に形成されたプリント配線にはんだ付けされている。これにより、パワーモジュール５３と制御ＩＣ６３（マイコン６７）とは、プリント配線を介して電気的に接続されている。
パワーモジュール５４は、パワーモジュール５３と同様、パワー基板７６上のプリント配線にはんだ付けされたパワー側端子５１０を有し、制御基板７７上のプリント配線にはんだ付けされて制御ＩＣ６３に電気的に接続された制御側端子５１１を有している。

第２ターミナル７０１は、例えば銅等の金属により形成され、制御ユニットケース４０の本体４１により保持されている。本実施形態では、第２ターミナル７０１は、パワーモジュール５３のパワー側端子５１０（３つ）およびパワーモジュール５４のパワー側端子５１０（３つ）の数に対応して、計６つ設けられている（図４参照）。

各第２ターミナル７０１の一端は、それぞれ、パワー基板７６上のプリント配線にはんだ付けされることにより、パワーモジュール５３およびパワーモジュール５４のパワー側端子５１０に電気的に接続している。すなわち、第２ターミナル７０１は、一端がスイッチング素子５０１〜５０６に電気的に接続している。
各第２ターミナル７０１の他端は、それぞれ、メス形状に形成されている。各第２ターミナル７０１の他端には、モータ３０の各第１ターミナル３０１の他端（オス形状）が嵌め込まれている。すなわち、各第２ターミナル７０１の他端と各第１ターミナル３０１の他端とは、係合により電気的に接続している。

ターミナルホルダ８１は、例えば樹脂により形成されている。本実施形態では、ターミナルホルダ８１は、２つ設けられ、それぞれ、モータケース２０の底部２２に形成された第１開口部２５または第１開口部２６に取り付けられている。なお、２つのターミナルホルダ８１は、それぞれ、第１開口部２５または第１開口部２６を塞ぐようにして設けられている。各ターミナルホルダ８１は、それぞれ、第１開口部２５または第１開口部２６を通る巻線３４の端部３９に接続された第１ターミナル３０１を保持している。

次に、ターミナルホルダ８１の構成について、図４および５に基づき詳細に説明する。
本実施形態では、図４に示すように、ターミナルホルダ８１は、略矩形の板状に形成され、一方の面８１１が曲面状に、他方の面８１２が平面状に形成されている。２つのターミナルホルダ８１は、それぞれ、面８１１がモータケース２０の径外方向を向くよう、面８１２がモータケース２０の径内方向を向くようにして、第１開口部２５または第１開口部２６に取り付けられている。

図５に示すように、ターミナルホルダ８１は、モータケース２０側の端部の面８１１側に、第１開口部２５（または第１開口部２６）の内縁部に嵌合する第１嵌合部８１３を有している。この構成では、ターミナルホルダ８１の第１嵌合部８１３側の端部を第１開口部２５に挿入した後、モータケース２０の径外方向へずらすことにより、第１嵌合部８１３を第１開口部２５の内縁部に嵌合させることができる。また、ターミナルホルダ８１の第１嵌合部８１３側の端部を第１開口部２６に挿入した後、モータケース２０の径外方向へずらすことにより、第１嵌合部８１３を第１開口部２６の内縁部に嵌合させることができる。

また、各ターミナルホルダ８１は、面８１２から第１嵌合部８１３とは反対側へ延びるよう形成される延伸部８１４を有している。当該延伸部８１４は、第１嵌合部８１３が第１開口部２５または第１開口部２６の内縁部に嵌合した状態において、モータケース２０の底部２２の筒部２１とは反対側に位置している。なお、ターミナルホルダ８１は、延伸部８１４が底部２２と蓋部４４とに挟まれることにより、その位置が安定している（図１参照）。
また、ターミナルホルダ８１には、面８１１と面８１２とを接続するよう形成される開口部８１５が形成されている。

本実施形態では、ターミナルホルダ８１は、長い矩形の板状に形成された第１ターミナル３０１を、一方の面が面８１２と略平行になるようにして保持している。これにより、第１ターミナル３０１は、ターミナルホルダ８１から長手方向に抜け出ることが抑制されている。
また、第１ターミナル３０１の一端と巻線３４の端部３９とは、溶接により電気的に接続されている。ターミナルホルダ８１の開口部８１５は、第１ターミナル３０１の一端と巻線３４の端部３９とを溶接するための作用穴として形成されている。

このように、ターミナルホルダ８１は、第１ターミナル３０１の他端（オス形状）と第２ターミナル７０１の他端（メス形状）とが係合可能なよう、第１ターミナル３０１を保持している。各ターミナルホルダ８１は、それぞれ、３つの第１ターミナル３０１を保持している。

上述の構成により、制御ユニットケース４０は、ボルト７４の螺合を解除することのみで、制御ユニット１００を内側に収容した状態でモータケース２０の底部２２から取り外すことができる（図４参照）。すなわち、制御ユニットケース４０は、モータケース２０の底部２２の筒部２１とは反対側に、制御ユニット１００とともに着脱可能に設けられている。

以上説明したように、本実施形態では、モータケース２０と制御ユニットケース４０とは、互いに着脱可能に構成されている。また、モータ３０側の端子である第１ターミナル３０１と、制御ユニット１００側の端子である第２ターミナル７０１との電気的な接続状態は、互いが係合することにより維持される。そのため、第１ターミナル３０１および第２ターミナル７０１に対し、互いが結合または分離する方向の所定の力を加えれば、両者を結合または分離させるのは容易である。したがって、モータ３０を収容するモータケース２０と、制御ユニット１００を収容する制御ユニットケース４０とを容易に結合または分離することができる。これにより、制御ユニット１００またはモータ３０のいずれか一方に故障が生じた場合、故障が生じた側のみを交換するといった対応が容易になる。

なお、第１ターミナル３０１と第２ターミナル７０１とが強固に係合している場合、モータ３０を収容するモータケース２０と、制御ユニット１００を収容する制御ユニットケース４０とを分離するとき、第１ターミナル３０１が第２ターミナル７０１に係合したまま、制御ユニットケース４０側に引っ張られることが懸念される。しかしながら、本実施形態では、第１ターミナル３０１は、モータケース２０に取り付けられたターミナルホルダ８１により保持されている。そのため、モータケース２０と制御ユニットケース４０とを分離するとき、第１ターミナル３０１は制御ユニットケース４０側に引っ張られることなく、モータ３０の巻線３４の端部３９と第１ターミナル３０１との接続状態が悪化するのを防ぐことができる。

また、本実施形態では、例えば制御ユニット１００のみに故障が生じたとき、モータ３０（モータケース２０）を車両の電動パワーステアリング装置１に取り付けたまま、制御ユニット１００のみを交換するといった対応が容易になる。そのため、車両を工場に持ち込むことなく、ディーラーでの交換作業が可能となるため、ユーザーを待たせる時間を短縮することができる。

また、本実施形態では、モータ３０側の端子である第１ターミナル３０１と、制御ユニット１００側の端子である第２ターミナル７０１との電気的な接続は、両者を互いに係合させることのみで実現できる。そのため、モータ３０と制御ユニット１００とを別々に組み立て、最終工程で両者を一体に組み付けるといったことが容易に実現できる。したがって、駆動装置１０の製造に関する作業性を向上することができる。

また、本実施形態では、２つのターミナルホルダ８１は、それぞれ、モータケース２０の第１開口部２５または第１開口部２６を塞ぐようにして設けられている。これにより、モータ３０の巻線３４の端部３９を制御ユニット１００側へ引き出すための第１開口部２５および第１開口部２６を経由して、モータケース２０の内側に異物が混入するのを防止することができる。

また、本実施形態では、２つのターミナルホルダ８１は、それぞれ、モータケース２０の第１開口部２５または第１開口部２６の内縁部に嵌合する第１嵌合部８１３を有している。これにより、ターミナルホルダ８１がモータケース２０の軸方向に脱落するのを抑制することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による駆動装置およびその一部を図６および７に示す。第２実施形態は、ターミナルホルダ、第１ターミナルおよび第２ターミナルの形状等が第１実施形態と異なる。

第２実施形態では、図６に示すように、ターミナルホルダ８２は、略矩形の板状に形成され、一方の面８２１が曲面状に、他方の面８２２が平面状に形成されている。２つのターミナルホルダ８２は、それぞれ、面８２１がモータケース２０の径外方向を向くよう、面８２２がモータケース２０の径内方向を向くようにして、第１開口部２５または第１開口部２６に取り付けられている。なお、各ターミナルホルダ８２は、端部で第１開口部２５または第１開口部２６を塞ぐようにして設けられている。

図７（Ｂ）に示すように、各ターミナルホルダ８２は、それぞれ、モータケース２０側の端部の面８２１側に、第１開口部２５または第１開口部２６の内縁部に嵌合する第１嵌合部８２３を有している。この構成では、ターミナルホルダ８２の第１嵌合部８２３側の端部を第１開口部２５に挿入した後、モータケース２０の径外方向へずらすことにより、第１嵌合部８２３を第１開口部２５の内縁部に嵌合させることができる。また、ターミナルホルダ８２の第１嵌合部８２３側の端部を第１開口部２６に挿入した後、モータケース２０の径外方向へずらすことにより、第１嵌合部８２３を第１開口部２６の内縁部に嵌合させることができる。

また、ターミナルホルダ８２は、面８２２から第１嵌合部８２３とは反対側へ延びるよう形成される延伸部８２４を有している。当該延伸部８２４は、第１嵌合部８２３が第１開口部２５または第１開口部２６に嵌合した状態において、モータケース２０の底部２２の筒部２１とは反対側に位置している。
また、ターミナルホルダ８２には、面８２１と面８２２とを接続するよう形成される開口部８２５が形成されている。

本実施形態では、ターミナルホルダ８２は、長い矩形の板状に形成された第１ターミナル３０２を、一方の面が面８２２と略平行になるようにして保持している。これにより、第１ターミナル３０２は、ターミナルホルダ８２から長手方向に抜け出ることが抑制されている。

また、第１ターミナル３０２の一端と巻線３４の端部３９とは、溶接により電気的に接続されている。より具体的には、第１ターミナル３０２の一端を、端部３９を挟み込むようにして折り曲げ、端部３９に溶接する。ターミナルホルダ８２の開口部８２５は、第１ターミナル３０２の一端と巻線３４の端部３９とを溶接するための作用穴として形成されている。なお、本実施形態では、第１ターミナル３０２の他端は、メス形状に形成されている。これに伴い、制御ユニット１００の第２ターミナル７０２の他端は、オス形状に形成されている（図６参照）。これにより、第１ターミナル３０２の他端と第２ターミナル７０２の他端とは、係合可能であり、係合することにより電気的に接続される。

本実施形態では、係止部材９０をさらに備えている。係止部材９０は、例えば金属により略円板状に形成されている。係止部材９０には、中央に圧入穴部９１が形成され、外縁部の２箇所に係止部９２が形成されている。係止部材９０は、モータケース２０の底部２２のシャフト穴部２４の径外側に形成された筒部２７に圧入穴部９１が圧入されるようにして設けられている（図７（Ａ）および（Ｂ）参照）。この状態で、係止部材９０の各係止部９２は、モータケース２０の底部２２との間に、ターミナルホルダ８２の延伸部８２４を挟み込んで係止している（図７（Ｂ）参照）。これにより、ターミナルホルダ８２は、係止部材９０によって係止される。そのため、ターミナルホルダ８２は、モータケース２０の径外側へ倒れるのが抑制される。

以上説明したように、本実施形態では、ターミナルホルダ８２は、第１嵌合部８２３とは反対側へ延びるよう形成される延伸部８２４を有している。また、本実施形態は、モータケース２０の底部２２との間に延伸部８２４を挟み込むようにして設けられることでターミナルホルダ８２を係止する係止部材９０をさらに備えている。本実施形態では、２つのターミナルホルダ８２は、それぞれ、第１嵌合部８２３が第１開口部２５または第１開口部２６の内縁部に嵌合するとともに、第１嵌合部８２３とは反対側の延伸部８２４が係止部材９０により係止されている。そのため、ターミナルホルダ８２がモータケース２０の軸方向に脱落するのをより効果的に抑制することができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による駆動装置およびその一部を図８〜１１に示す。第３実施形態は、ターミナルホルダの形状等が第２実施形態と異なる。

第３実施形態では、図８に示すように、ターミナルホルダ８３は、略矩形の板状に形成され、一方の面８３１および他方の面８３２が曲面状に形成されている。２つのターミナルホルダ８３は、それぞれ、面８３１がモータケース２０の径外方向を向くよう、面８３２がモータケース２０の径内方向を向くようにして、第１開口部２５または第１開口部２６に取り付けられている。なお、各ターミナルホルダ８３は、端部で第１開口部２５または第１開口部２６を塞ぐようにして設けられている。

図９に示すように、本実施形態では、モータケース２０の底部２２には、略円弧状に形成された第１開口部２５および第１開口部２６から円弧の延びる方向、すなわち、モータケース２０の周方向に所定の距離離れた箇所に、底部２２を板厚方向に貫く第２開口部（第２開口部２５１および第２開口部２６１）が形成されている。

図９（Ｂ）に示すように、ターミナルホルダ８３は、モータケース２０側の端面に、略円弧状の第１突起８３３を有している。当該第１突起８３３の一方の端部には、第１開口部２５または第１開口部２６の内縁部に嵌合可能な第１嵌合部８３６が形成されている。また、ターミナルホルダ８３は、モータケース２０側の端面の第１突起８３３の第１嵌合部８３６とは反対側の端部から円弧の延びる方向に所定の距離離れた箇所に、第２突起８３４を有している。当該第２突起８３４の第１突起８３３側には、第２開口部２５１または第２開口部２６１の内縁部に嵌合可能な第２嵌合部８３７が形成されている。

本実施形態では、２つのターミナルホルダ８３を、それぞれ、第１突起８３３が第１開口部２５または第１開口部２６に対応するよう、第２突起８３４が第２開口部２５１または第２開口部２６１に対応するよう嵌め込み（図９（Ａ）〜（Ｃ）参照）、その後、ターミナルホルダ８３とモータケース２０とをモータケース２０の周方向に相対回転させることにより、第１嵌合部８３６を第１開口部２５または第１開口部２６の内縁部に嵌合させ、第２嵌合部８３７を第２開口部２５１または第２開口部２６１の内縁部に嵌合させることができる（図１０（Ａ）〜（Ｃ）参照）。
また、ターミナルホルダ８３には、面８３１と面８３２とを接続するよう形成される開口部８３５が形成されている。

本実施形態では、ターミナルホルダ８３は、長い矩形の板状に形成された第１ターミナル３０３を、一方の面が面８３２と略平行になるようにして保持している。これにより、第１ターミナル３０３は、ターミナルホルダ８３から長手方向に抜け出ることが抑制されている。
また、第１ターミナル３０３の一端と巻線３４の端部３９とは、溶接により電気的に接続されている。以下、第１ターミナル３０３の一端と巻線３４の端部３９との接合および溶接の手順に関し図１１に基づき説明する。

図１１（Ａ）は、ターミナルホルダ８３を第１突起８３３が第１開口部２５に対応するよう、第２突起８３４が第２開口部２５１に対応するよう嵌め込んだときの第１ターミナル３０３の一端と巻線３４の端部３９との状態を模式的に示している。なお、１つのターミナルホルダ８３は、３つの第１ターミナル３０３を保持しているが、ここでは、便宜上、１つの第１ターミナル３０３のみ示している。図１１（Ａ）に示すように、第１ターミナル３０３の一端は、折り曲げ加工により断面が略コ字状となるよう形成されている。この状態でターミナルホルダ８３とモータケース２０とをモータケース２０の周方向に相対回転させると、第１ターミナル３０３の一端と巻線３４の端部３９とは、図１１（Ｂ）に示す状態になる。すなわち、端部３９は、断面が略コ字状となるよう折り曲げられた第１ターミナル３０３の一端の内側に位置した状態となる。ここで、ターミナルホルダ８３の開口部８３５に治具７および治具８を通し、治具７と治具８とにより、端部３９とともに第１ターミナル３０３の一端を挟み、所定の力で押圧することで第１ターミナル３０３の一端と端部３９とを接合させる（図１１（Ｃ）および（Ｄ）参照）。図１１（Ｄ）に示す状態で、治具７と治具８とにより、第１ターミナル３０３の一端と端部３９とを溶接する。これにより、第１ターミナル３０３の一端と端部３９とは、電気的に接続された状態となる。第１開口部２６側の第１ターミナル３０３の一端と端部３９とについても、上記と同じようにして接合および溶接されている。

このように、ターミナルホルダ８３の開口部８３５は、第１ターミナル３０３の一端と巻線３４の端部３９とを接合および溶接するための作用穴として形成されている。なお、本実施形態では、第１ターミナル３０３の他端は、メス形状に形成されている。これに伴い、制御ユニット１００の第２ターミナル７０３の他端は、オス形状に形成されている（図８参照）。これにより、第１ターミナル３０３の他端と第２ターミナル７０３の他端とは、係合可能であり、係合することにより電気的に接続される。

以上説明したように、本実施形態では、モータケース２０の底部２２には、第１開口部２５および第１開口部２６とは異なる第２開口部２５１および第２開口部２６１が形成されている。２つのターミナルホルダ８３は、それぞれ、第２開口部２５１または第２開口部２６１の内縁部に嵌合する第２嵌合部８３７を有している。本実施形態では、ターミナルホルダ８３は、第１嵌合部８３６が第１開口部２５または第１開口部２６の内縁部に嵌合するとともに、第２嵌合部８３７が第２開口部２５１または第２開口部２６１の内縁部に嵌合している。そのため、ターミナルホルダ８３がモータケース２０の軸方向に脱落するのをさらに効果的に抑制することができる。

（他の実施形態）
上述の実施形態では、ターミナルホルダが、モータケースに取り付けられ、第１ターミナルの他端と第２ターミナルの他端とが係合可能なよう、第１ターミナルを保持する構成を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、ターミナルホルダは、制御ユニットケースに取り付けられ、第１ターミナルの他端と第２ターミナルの他端とが係合可能なよう、第２ターミナルを保持するよう構成されていてもよい。

また、本発明の他の実施形態では、ターミナルホルダは、モータケースの第１開口部を完全に塞いでいなくてもよい。また、ターミナルホルダは、モータケースの第１開口部とは別の箇所に取り付けられていてもよい。

また、上述の第１実施形態および第２実施形態では、ターミナルホルダの端部を第１開口部に挿入した後、ターミナルホルダをモータケースの径外方向へずらすことにより、第１嵌合部を第１開口部の内縁部に嵌合させる構成を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、第１嵌合部を形成する箇所を変更することで、ターミナルホルダの端部を第１開口部に挿入した後、ターミナルホルダをモータケースの径内方向へずらすことにより、第１嵌合部を第１開口部の内縁部に嵌合させることとしてもよい。あるいは、ターミナルホルダの端部を第１開口部に挿入した後、ターミナルホルダをモータケースの周方向へずらすことにより、第１嵌合部を第１開口部の内縁部に嵌合させることとしてもよい。このように、本発明では、ターミナルホルダの端部を第１開口部に挿入した後、ターミナルホルダをモータケースの軸に直交する仮想平面の面方向にずらすことにより、第１嵌合部を第１開口部の内縁部に嵌合させることができる。

また、上述の第３実施形態では、ターミナルホルダを、第１突起が第１開口部に対応するよう、第２突起が第２開口部に対応するよう嵌め込み、その後、ターミナルホルダとモータケースとをモータケースの周方向に相対回転させることにより、第１嵌合部を第１開口部の内縁部に嵌合させ、第２嵌合部を第２嵌合部の内縁部に嵌合させる構成を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、第１嵌合部および第２嵌合部を形成する箇所を変更することで、ターミナルホルダを、第１突起が第１開口部に対応するよう、第２突起が第２開口部に対応するよう嵌め込み、その後、ターミナルホルダ自体をモータケースに対して捻るようにして回転させることにより、第１嵌合部を第１開口部の内縁部に嵌合させ、第２嵌合部を第２嵌合部の内縁部に嵌合させることとしてもよい。

また、本発明の他の実施形態では、ターミナルホルダが第１嵌合部、第２嵌合部および延伸部を有し、当該延伸部が係止部材により係止される構成としてもよい。すなわち、当該構成は、上述の第２実施形態と第３実施形態とを組み合わせた構成である。
また、本発明の他の実施形態では、ターミナルホルダは、第１嵌合部および第２嵌合部を有さず、上記実施形態とは別の手段によってモータケースあるいは制御ユニットケースに取り付けられていてもよい。

また、本発明の他の実施形態では、電動パワーステアリング装置の駆動装置に限らず、例えばハイブリッド車両の駆動輪を駆動するための駆動装置や、車両以外に搭載されるその他機器類の駆動装置として用いてもよい。
このように、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で他の種々の実施形態に適用可能である。

１０・・・・駆動装置
２０・・・・モータケース
２１・・・・筒部
２２・・・・底部
２５、２６・・・第１開口部
３０・・・・モータ
３１・・・・ステータ
３２・・・・ロータ
３３・・・・シャフト
３０１、３０２、３０３・・・第１ターミナル
４０・・・・制御ユニットケース
１００・・・制御ユニット
５０１、５０２、５０３、５０４、５０６・・・スイッチング素子
６０・・・・制御部
７０１、７０２、７０３・・・第２ターミナル
８１、８２、８３・・・ターミナルホルダ

Claims

筒部、および、第１開口部を有し前記筒部の軸方向の一方の端部を塞ぐ底部を有するモータケースと、
前記筒部の内側に収容され巻線が巻回されたステータ、当該ステータの内側に回転可能に設けられるロータ、当該ロータの回転軸に設けられるシャフト、および、前記第１開口部を通る前記巻線の端部に一端が電気的に接続する第１ターミナルを有するモータと、
軸が前記筒部の軸に対し略平行となるよう前記底部の前記筒部とは反対側に着脱可能に設けられる筒状の制御ユニットケースと、
前記制御ユニットケースの内側に収容され、前記巻線への通電を切り替えるスイッチング素子、当該スイッチング素子のオンオフを制御することで前記モータの回転を制御する制御部、および、一端が前記スイッチング素子に電気的に接続し他端が前記第１ターミナルの他端に係合により電気的に接続する第２ターミナルを有する制御ユニットと、
前記モータケースまたは前記制御ユニットケースのいずれか一方に取り付けられ、前記第１ターミナルの他端と前記第２ターミナルの他端とが係合可能なよう前記第１ターミナルまたは前記第２ターミナルのいずれか一方を保持するターミナルホルダと、
を備えることを特徴とする駆動装置。
前記ターミナルホルダは、前記モータケースの前記第１開口部に取り付けられ、前記第１ターミナルの他端が前記第２ターミナルの他端に係合可能なよう前記第１ターミナルを保持することを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
前記ターミナルホルダは、前記第１開口部を塞ぐようにして設けられていることを特徴とする請求項２に記載の駆動装置。
前記ターミナルホルダは、前記第１開口部の内縁部に嵌合する第１嵌合部を有することを特徴とする請求項２または３に記載の駆動装置。
前記ターミナルホルダは、前記第１嵌合部とは反対側へ延びるよう形成される延伸部を有し、
前記底部との間に前記延伸部を挟み込むようにして設けられることで前記ターミナルホルダを係止する係止部材をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の駆動装置。
前記底部には、前記第１開口部とは異なる第２開口部が形成され、
前記ターミナルホルダは、前記第２開口部の内縁部に嵌合する第２嵌合部を有することを特徴とする請求項４または５に記載の駆動装置。