JP5071728B2 - モータ制御装置およびこれを備える車両用操舵装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータ制御装置およびこれを備える車両用操舵装置に関する。

例えば、電動パワーステアリング装置には、ブラシレスモータ等の電動モータを制御するための制御装置が備えられている（例えば、特許文献１〜３参照）。
国際公開第ＷＯ９９／１６６５４号パンフレット 特開２００２−１２０７３９号公報 特開２００２−３４５２１１号公報

モータ制御装置は、例えば、スイッチング素子が実装されたパワー基板と、このパワー基板と電源とを接続するための金属製のバスバーと、このバスバーに接続されたコンデンサ等の電子部品とを備える。
モータ制御装置に関して、製造コストの低減と、品質の更なる向上が要請されている。本発明は、これらの課題を解決することを目的とする。

モータ制御装置において、製造面の理由やコスト面の理由から、バスバーに接続される部品によって、バスバーとの接続方法を異ならせることが考えられる。例えば、バスバーとパワー基板とを、ワイヤボンディングを用いて接続する一方、バスバーとコンデンサとを、抵抗溶接を用いて接続することが考えられる。この場合、バスバーのうちワイヤボンディングを施す部分にはニッケルめっきを施し、その一方、抵抗溶接を施す部分にはすずめっきを施すことが考えられる。しかしながら、このように、１つのバスバーに部分的に異なる種類のめっき処理を施すのは、手間がかかって製造コストが高くついてしまう。また、ニッケルめっき層とすずめっき層とを完全に区分けするのは難しく、めっき品質を向上し難い。

このような知見に基づいて本願発明者がなした本発明は、ニッケルめっきが施された第１のバスバー（１３３，１５１）と、すずめっきが施された第２のバスバー（１３４，１５２）と、を備え、上記第１のバスバーにモータ（１８）を制御するための第１の部品（７８）がワイヤボンディングを用いて接続され、上記第２のバスバーに第２の部品（８５）が抵抗溶接を用いて接続され、上記第１および第２のバスバーの所定部（１４６，１４７）同士がＴＩＧ溶接を用いて互いに接続されていることを特徴とするモータ制御装置（１２）である（請求項１）。

本発明によれば、第１および第２のバスバーを互いに別体に形成しているので、これら第１および第２のバスバーを個別に表面処理できる。１つのバスバーの互いに異なる部分に互いに異なる表面処理を施す場合と異なり、第１および第２のバスバーの表面を部分的に表面処理する必要がなく、手間がかからない。手間がかからない分、製造コストを低減することができる。また、各バスバーの表面全体に同じ処理を均一に施すことができるので、各バスバーの表面処理の品質を安定することができる。よって、第１および第２のバスバーの表面処理の品質を高くできる。

また、この場合、第１のバスバーのうちワイヤボンディングされる部分を、ワイヤボンディングに一般的に適用されるニッケルめっき層で構成でき、コスト安価に、且つ、高品質に、ワイヤボンディングを施すことができる。

また、この場合、第２のバスバーのうち抵抗溶接される部分を、抵抗溶接に一般的に適用されるすずめっき層で構成でき、コスト安価に、且つ、高品質に、抵抗溶接を施すことができる。
また、本発明において、上記第１の部品が、モータ駆動回路の端子であり、上記第２の部品が、モータ電流のリップルを除去するためのコンデンサである（請求項２）。
また、本発明は、上記のモータ制御装置と、上記モータ制御装置によって制御されるモータと、を備える車両用操舵装置（１）を提供するものである（請求項３）。この場合、コスト安価に、高品質の車両用操舵装置を実現することができる。

なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施の形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。

以下には、図面を参照して、本発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置１の概略構成を示す模式図である。
図１を参照して、電動パワーステアリング装置１は、操舵部材としてのステアリングホイール２と、ステアリングホイール２の回転に連動して転舵輪３を転舵する転舵機構４と、運転者の操舵を補助するための操舵補助機構５とを備えている。ステアリングホイール２と転舵機構４とは、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して機械的に連結されている。

本実施の形態では、操舵補助機構５がステアリングシャフト３にアシスト力（操舵補助力）を与える例に則して説明するが、本発明を、操舵補助機構５が後述するピニオン軸にアシスト力を与える構造や、操舵補助機構５が後述するラック軸にアシスト力を与える構造に適用することが可能である。
ステアリングシャフト６は、直線状に延びている。また、ステアリングシャフト６は、ステアリングホイール２に連結された入力軸８と、中間軸７に連結された出力軸９とを含む。入力軸８と出力軸９とは、トーションバー１０を介して同一軸線上で相対回転可能に連結されている。すなわち、ステアリングホイール２に一定値以上の操舵トルクが入力されると、入力軸８および出力軸９は、互いに相対回転しつつ同一方向に回転するようになっている。

ステアリングシャフト６の周囲に配置されたトルクセンサ１１は、入力軸８および出力軸９の相対回転変位量に基づいて、ステアリングホイール２に入力された操舵トルクを検出する。トルクセンサ１１のトルク検出結果は、制御装置としてのＥＣＵ１２（Electronic Control Unit ：電子制御ユニット）に入力される。また、車速センサ９０からの車速検出結果がＥＣＵ１２に入力される。中間軸７は、ステアリングシャフト６と転舵機構４とを連結している。

転舵機構４は、ピニオン軸１３と、転舵軸としてのラック軸１４とを含むラックアンドピニオン機構からなる。ラック軸１４の各端部には、タイロッド１５およびナックルアーム（図示せず）を介して転舵輪３が連結されている。
ピニオン軸１３は、中間軸７に連結されている。ピニオン軸１３は、ステアリングホイール２の操舵に連動して回転するようになっている。ピニオン軸１３の先端（図１では下端）には、ピニオン１６が連結されている。

ラック軸１４は、自動車の左右方向に沿って直線状に延びている。ラック軸１４の軸方向の途中部には、上記ピニオン１６に噛み合うラック１７が形成されている。このピニオン１６およびラック１７によって、ピニオン軸１３の回転がラック軸１４の軸方向移動に変換される。ラック軸１４を軸方向に移動させることで、転舵輪３を転舵することができる。

ステアリングホイール２が操舵（回転）されると、この回転が、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して、ピニオン軸１３に伝達される。そして、ピニオン軸１３の回転は、ピニオン１６およびラック１７によって、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。
操舵補助機構５は、操舵補助用の電動モータ１８と、電動モータ１８の出力トルクを転舵機構４に伝達するための伝達機構としての減速機構１９とを含む。減速機構１９としては、例えばウォームギヤ機構などの食い違い軸歯車機構や、平行軸歯車機構などを用いることができる。本実施形態では、減速機構１９として、ウォームギヤ機構が用いられている。すなわち、減速機構１９は、駆動ギヤ（伝達機構の駆動側部材）としてのウォーム軸２０と、このウォーム軸２０と噛み合う従動ギヤ（伝達機構の従動側部材）としてのウォームホイール２１とを含む。減速機構１９は、伝達ハウジングとしてのギヤハウジング２２内に収容されている。

ウォーム軸２０は、図示しない継手を介して電動モータ１８の回転軸（図示せず）に連結されている。ウォーム軸２０は、電動モータ１８によって回転駆動される。また、ウォームホイール２１は、ステアリングシャフト６とは同行回転可能に連結されている。ウォームホイール２１は、ウォーム軸２０によって回転駆動される。
電動モータ１８がウォーム軸２０を回転駆動すると、ウォーム軸２０によってウォームホイール２１が回転駆動され、ウォームホイール２１およびステアリングシャフト６が同行回転する。そして、ステアリングシャフト６の回転は、中間軸７を介してピニオン軸１３に伝達される。ピニオン軸１３の回転は、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。すなわち、電動モータ１８によってウォーム軸２０を回転駆動することで、転舵輪３が転舵されるようになっている。

電動モータ１８は、ＥＣＵ１２によって制御される。ＥＣＵ１２は、トルクセンサ１１からのトルク検出結果、車速センサ９０からの車速検出結果等に基づいて電動モータ１８を制御する。具体的には、ＥＣＵ１２では、トルクと目標アシスト量との関係を車速毎に記憶したマップを用いて目標アシスト量を決定し、電動モータ１８の発生するアシスト力を目標アシスト量に近づけるように制御する。

図２および図３は、それぞれ操舵補助機構５の概略斜視図であり、互いに別角度から操舵補助機構５を見た図である。本実施の形態の主に特徴とするところは、上記の制御装置としてのＥＣＵ１２を収容するためのハウジングＨを、図２および図３に示すように、互いに接触する（例えば互いの端面を突き合わせた状態、或いは互いの端部を嵌合させた状態である）第１のハウジング２３および第２のハウジング２４によって構成した点にある。

すなわち、ＥＣＵ１２を収容するためのハウジングＨを構成する第１のハウジング２３および第２のハウジング２４は互いに接触しており（直接に係合しており）、両ハウジング２３，２４の間に、別のハウジングが介在していない。これにより、格段の小型化が図られている。
第１のハウジング２３および第２のハウジング２４は、一端が開放した概ね四角箱形に形成されている。第１および第２のハウジング２３，２４の互いの端部は、突き合わされ固定ねじ９１により互いに締結されている。

一方、電動モータのモータハウジング２５は、筒状のモータハウジング本体２６と、上記の第１のハウジング２３とにより構成されている。具体的には、ＥＣＵ１２を収容するためのハウジングＨの一部である第１のハウジング２３が、電動モータ１２のモータハウジング２５の少なくとも一部とは単一の材料で一体に形成されている。換言すると、モータハウジング２５の少なくとも一部と、ＥＣＵ１２を収容するためのハウジングＨの一部とが兼用されている。

また、ギヤハウジング２２は、ウォーム軸２０が収容された筒状の駆動ギヤ収容ハウジング２７と、ウォームホイール２１が収容された筒状の従動ギヤ収容ハウジング２８と、上記の第２のハウジング２４とにより構成されている。具体的には、ＥＣＵ１２を収容するためのハウジングＨの一部である第２のハウジング２４が、ギヤハウジング２２の駆動ギヤ収容ハウジング２７および従動ギヤ収容ハウジング２８とは単一の材料で一体に形成されている。換言すると、ギヤハウジング２２の一部と、ＥＣＵ１２を収容するためのハウジングＨの一部とが兼用されている。

第１のハウジング２３の側壁としての外周壁９２の外周９２ａには、筒状突起９３が突出形成されており、その筒状突起９３内には、第１のハウジング２３の外部に臨む電気コネクタ９４が配置されている。図示していないが、電気コネクタ９４には、バッテリーからＥＣＵ１２に電源供給するための端子や、外部からの信号の入、出力用の端子が設けられている。

電動パワーステアリング装置の要部の断面図である図４を参照して、減速機構１９（伝達機構）の従動側部材としてのウォームホイール２１、および電気コネクタ９４は、減速機構１９（伝達機構）の駆動側部材としてのウォーム軸２０の中心軸線Ｃ３を含み且つウォームホイール２１の中心軸線２１ａとは平行な平面Ｑ１に対して、同側に配置されている。

この場合、電動モータ１８の回転軸３７の軸方向Ｘ１に沿って見たときに、突出部となる電気コネクタ９４および従動ギヤ収容ハウジング２８が同側に突出することになる。その結果、実質的な小型化および省スペース化を図ることができ、車両への搭載性が向上する。
また、図３を参照して、電動モータ１８の後述する回転軸３７の軸方向Ｘ１に沿って見たときに、電気コネクタ９４および従動ギヤ収容ハウジング２８の互いの少なくとも一部が互いに重なり合うレイアウトとされている。これにより、実質的な小型化および省スペース化を図ることができ、車両への搭載性が向上する。

また、回転軸３７の軸方向Ｘ１に沿って見たときに、電気コネクタ９４およびセンサハウジング３５の互いの少なくとも一部が互いに重なり合うレイアウトとされている。これにより、実質的な小型化および省スペース化を図ることができ、車両への搭載性が向上する。
モータハウジング２５の第１のハウジング２３は、例えばアルミニウム合金（例えば鋳造品、冷間鍛造品）により形成され、操舵補助機構５の軽量化が図られている。また、駆動ギヤ収容ハウジング２７、従動ギヤ収容ハウジング２８および第２のハウジング２４で構成されるギヤハウジング２２は、例えばアルミニウム合金（例えば鋳造品、冷間鍛造品）により形成され、操舵補助機構５の軽量化が図られている。また、モータハウジング２５のモータハウジング本体２６には、例えば非磁性の板金が用いられている。

モータハウジング本体２６は、円筒状の周壁２９と、周壁２９の一端を閉塞する底壁３０と、周壁２９の他端からその径方向外方に張り出した環状のフランジ３１とを含む。
環状のフランジ３１の周方向の一部から径方向外方に張り出したブラケット３２が設けられている。そのブラケット３２のねじ挿通孔３３に挿通された固定ねじ３４が、第１のハウジング２３のねじ孔にねじ込まれることにより、モータハウジング本体２６と第１のハウジング２３とが一体に固定されている。上記のねじ挿通孔３３は、モータハウジング本体２６の周方向に延びる長孔に形成されているので、第１のハウジング２３に対して、モータハウジング本体２６の周方向位置を調整可能となっている。

また、ＥＣＵ１２を収容するためのハウジングＨを構成する第１のハウジング２３および第２のハウジング２４は、固定ねじ９１を用いて互いに固定されている。
ギヤハウジング２２の従動ギヤ収容ハウジング２８には、トルクセンサ１１が収容された筒状のセンサハウジング３５が連結されており、従動ギヤ収容ハウジング２８およびセンサハウジング３５は、固定ねじ３６を用いて互いに固定されている。ステアリングシャフト６が、筒状の従動ギヤ収容ハウジング２８およびセンサハウジング３５内に挿通されている。

図４を参照して、電動モータ１８のモータハウジング２５である第１のハウジング２３とこの第１のハウジング２３に接触する第２のハウジング２４とによって、制御装置としてのＥＣＵ１２を収容する収容室１００が形成されている。第１のハウジング２３および第２のハウジング２４の互いの端面が突き合わされており、両端面間が環状のシール部材９５によって封止されている。

シール部材９５は、図６に示すように、第１および第２のハウジング２３，２４の何れか一方、例えば第２のハウジング２４の端面９８に形成された環状溝９９に収容され、他方の、例えば第１のハウジング２３の端面（フランジ８８の端面８８ａに相当）に接触している。シール部材９５としては、例えばＯリングを用いることができる。
再び図４を参照して、第１のハウジング２３は、収容室１００の一部を区画する第１の内壁面１０１を含み、第２のハウジング２４は収容室１００の一部を区画する第２の内壁面１０２を含み、これら第１の内壁面１０１および第２の内壁面１０２は、電動モータ１８の回転軸３７の軸方向Ｘ１に対向している。

また、第２のハウジング２４の第２の内壁面１０２は、環状平面により構成されており、その環状平面は、電動モータ１８の回転軸３７の中心軸線Ｃ１または上記中心軸線Ｃ１の延長線Ｃ２（通例、ウォーム軸２０の中心軸線Ｃ３に一致）とは直交し且つ上記中心軸線Ｃ１または上記延長線Ｃ２の回りを取り囲んでいる。
第２の内壁面１０２のなす環状平面の延長面Ｐ１が、ステアリングシャフト６を取り囲む筒状部としての従動ギヤ収容ハウジング２８の外周面２８ａの主要部のなす円筒面Ｐ２と図４のように交差するか、または接する状態にある。具体的には、従動ギヤ収容ハウジング２８は、ステアリングシャフト６が嵌合するウォームホイール２１を取り囲んでいる。

また、制御装置としてのＥＣＵ１２は、回転軸３７の中心軸線Ｃ１または延長線Ｃ２の回りに配置されている。
電動モータ１８の回転軸３７およびウォーム軸２０が同軸上に並べて配置されており、回転軸３７の後述する第３の端部３７ａおよびウォーム軸２０の後述する第２の端部２０ｂは、互いの間に介在する継手３８を介して同軸的に動力伝達可能に連結されている。継手３８は、電動モータ１８の回転軸３７と同行回転する環状の入力部材３９と、ウォーム軸２０と同行回転する環状の出力部材４０と、入力部材３９および出力部材４０の間に介在し入力部材３９および出力部材４０を動力伝達可能に連結する環状の弾性部材４１とを有している。

ウォーム軸２０は、ギヤハウジング２２の駆動ギヤ収容ハウジング２７の駆動ギヤ収容孔４２に収容されている。ウォーム軸２０は第１の端部２０ａおよび第２の端部２０ｂを有しており、ウォーム軸２０の軸方向の中間部にウォーム２０ｃが形成されている。
ウォーム軸２０の第２の端部２０ｂは、駆動ギヤ収容孔４２の一端（電動モータ１８側の端部）の内周の軸受保持部４４に保持された第２の軸受４７によって、回転可能に支持されている。ウォーム軸２０の第１の端部２０ａは、駆動ギヤ収容孔４２の他端の内周の軸受保持部４６に保持された第１の軸受４５によって、回転可能に支持されている。

第１および第２の端部２０ａ，２０ｂは、軸方向Ｘ１に相対向しており、第１の端部２０ａは、反電動モータ側の端部を構成し、第２の端部２０ｂは、電動モータ側の端部を構成している。
第２の軸受４７は、内輪４８と、外輪４９と、内輪４８および外輪４９の間に介在する複数の転動体５０とを有する転がり軸受からなる。内輪４８は、ウォーム軸２０の第２の端部２０ｂに同行回転可能に保持されている。内輪４８の一方の端面は、ウォーム軸２０の外周に設けられた位置決め段部に当接している。ウォーム軸２０の第２の端部２０ｂには、小径の突軸５１が延設されており、その突軸５１には、継手３８の出力部材４０が同行回転可能に且つ軸方向移動不能に嵌合されている。出力部材４０は内輪４８の他方の端面に当接しており、ウォーム軸２０の上記位置決め段部と出力部材４０の間に、内輪４８が挟持されている。これにより、ウォーム軸２０に対する内輪４５の軸方向移動が規制されている。

外輪４９の一方の端面が、駆動ギヤ収容孔４２の軸受保持部４４の一側に隣接する段部に、所定の隙間を隔てて対向している。また、駆動ギヤ収容孔４２の軸受保持部４４の他側に隣接するねじ部に、環状の固定部材５２がねじ込まれており、固定部材５２が外輪４９の他方の端面を押圧している。これにより、外輪４９の軸方向移動が規制されている。 固定部材５２は、外周にねじが形成された筒状の本体５２ａと、本体５２ａの一端から径方向内方に延びる内方フランジ５２ｂと、本体５２ａの他端から径方向外方に延びる外方フランジ５２ｃとを有している。内方フランジ５２ｂが、外輪４９の他方の端面を押圧している。また、外方フランジ５２ｃは、ＥＣＵ１２の収容室を区画する第２のハウジング２４の第２の内壁面１０２に押圧されており、これにより、固定部材５２の緩み止めが達成されている。

固定部材５２の筒状の本体５２ａ内には、継手３８の一部が収容されている。これにより、回転軸３７の軸方向Ｘ１に関しての、電動パワーステアリング装置１の小型化が達成されている。
第１の軸受４５は、内輪５３と、外輪５４と、内輪５３および外輪５４の間に介在する複数の転動体５５とを有する転がり軸受からなる。内輪５３は、ウォーム軸２０の第１の端部２０ａに同行回転可能に保持されている。内輪５３の一方の端面は、ウォーム軸２０の外周に設けられた位置決め段部に当接している。これにより、ウォーム軸２０に対する内輪５３の軸方向移動（第２の軸受４７側への移動）が規制されている。

駆動ギヤ収容孔４２の軸受保持部４６に隣接する、駆動ギヤ収容孔４２の入口部に、ねじ部５６が形成されており、そのねじ部５６に、第１および第２の軸受４５，４７に一括して予圧を付与するための予圧付与部材５７がねじ込まれている。予圧付与部材５７は、円板状の本体５８を有しており、本体５８の外周には、上記ねじ部５６に螺合するねじ部５９が形成されている。また、本体５８の一方の端面に、第１の軸受４５の外輪５４の一方の端面を押圧する環状凸部６０が形成されている。

本体５８の他方の端面には、当該予圧付与部材５７を回動操作するための工具を係合する、例えば断面多角形形状の工具係合孔６１が形成されている。また、本体５８のねじ部５９に螺合されたロックナット６２によって、予圧付与部材５７が止定されるようになっている。
ウォーム軸２０の第１および第２の端部２０ａ，２０ｂを支持する第１および第２の軸受４５，４７は、何れも公知のシール軸受により構成されている。具体的には、転動体の軸方向Ｘ１の両側において、内輪と外輪の間を密封するシール部材６２を備えており、そのシール部材６２は、内輪または外輪の何れか一方に固定される。また、シール部材６２は他方に摺接するリップを有している。

ウォーム軸２０の両端を支持する第１および第２の軸受４５，４７がシール軸受により構成されているので、ギヤハウジング２２内のグリース等の潤滑剤が、ＥＣＵ１２を収容する収容室１００側へ漏れ出ることがない。ただし、収容室１００内の密封性を高めるために、例えば、固定部材５２の本体５２ａの外周のねじ部とこれに螺合するねじ部との間に、液体パッキンを介在させてもよい。

本実施形態では、電動モータ１８としてブラシレスモータが用いられている。電動モータ１８は、上記モータハウジング２５と、このモータハウジング２５内に収容されたロータ６４およびステータ６５を含む。
ロータ６４は、回転軸３７の外周に同行回転可能に取り付けられた環状のロータコア６６と、ロータコア６６の外周に同行回転可能に取り付けられた例えば環状の永久磁石からなるロータマグネット６７とを有している。ロータマグネット６７には、複数の磁極が周方向に並べて配置されている。これらの磁極は、ロータ６４の周方向に関して、Ｎ極およびＳ極が交互に入れ替わるようにされている。

ステータ６５は、モータハウジング２５のモータハウジング本体２６の内周に固定されている。ステータ６５は、モータハウジング本体２６の内周に固定されたステータコア６８と、複数のコイル６９とを含む。ステータコア６８は、ステータコア６８の環状のヨークと、このヨークの内周から径方向内方へ突出する複数のティースとを含む。各コイル６９は対応するティースに巻回されている。

また、モータハウジング２５のモータハウジング本体２６と第１のハウジング２３とにより区画されるモータ室７０内には、環状またはＣ形形状をなすバスバー７１が収容されている。各ティースに巻回されたコイル６９は、バスバー７１と接続されている。バスバー７１は、各コイル６９と電流印加線との接続部に用いられる導電接続材であり、バスバー７１は、各コイル６９に、図示しない電力供給源からの電力を配電するための配電部材として機能する。

また、モータハウジング２５のモータハウジング本体２６と第１のハウジング２３とにより区画されるモータ室７０内には、ロータ６４の回転位置を検出するための回転位置検出装置７２が収容されている。回転位置検出装置７２は、第１のハウジング２３に固定されたステータ７３と、回転軸３７とは同行回転可能に取り付けられたロータ７４とを有している。回転位置検出装置７２としては、例えばレゾルバを用いることができる。また、ホール素子を用いることもできる。

回転位置検出装置７２は、電動モータ１８のロータ６４のロータコア６６と、第２のハウジング２４との間に配置されていればよい。したがって、本実施の形態のように、モータ室７０内に配置されていてもよいし、ＥＣＵ１２の収容室１００を区画する第１のハウジング２３の中央に設けられた後述する筒状部８９内に配置されていてもよい。
また、図４を参照して、回転軸３７は、第１のハウジング２３によって保持された第３の軸受７５およびモータハウジング本体２６によって保持された第４の軸受７６によって、回転可能に支持されている。第３および第４の軸受７５，７６は、第１および第２の軸受４５，４７と同じ構成のシール軸受により構成されている。

回転軸３７は、ウォーム軸２０と実質的に同一の材料を用いて形成されている。この回転軸３７は、第３の軸受７５によって支持されるウォーム軸側端部（一端部）としての第３の端部３７ａと、第４の軸受７６によって支持される反ウォーム軸側端部（他端部）としての第４の端部３７ｂとを含んでいる。第３および第４の端部３７ａ，３７ｂは、軸方向Ｘ１に相対向して配置されている。

第３の軸受７５の外輪は、仕切り壁７７に形成された保持孔１０５に保持されている。この外輪の一端は、環状フランジ１０７に受けられており、軸方向Ｘ１の一方側への移動が規制されている。
一方、第３の軸受７５の内輪は、回転軸３７の外周に形成された環状の位置決め段部と、継手３８の入力部材３９の端面との間に挟持されており、これにより、回転軸３７に対する第３の軸受７５の内輪の軸方向移動が規制されている。

第４の軸受７６の内輪は、回転軸３７の第４の端部３７ｂに同行回転可能に嵌合している。第４の軸受７６の外輪は、モータハウジング本体２６の底壁３０の中央を窪ませてなる環状の軸受保持孔２１４に保持されている。
ウォーム軸２０の第１および第２の端部２０ａ，２０ｂならびに回転軸３７の第３および第４の端部３７ａ，３７ｂは、対応する第１〜第４の軸受４５，４７，７５，７６を介して、対応するギヤハウジング２２、第１のハウジング２３およびモータハウジング本体２６に支持されている。

ＥＣＵ１２の収容室１００を区画するハウジングＨの一部である第１のハウジング２３は、収容室１００とモータ室７０とを仕切る仕切り壁７７を底壁として含んでいる。この仕切り壁７７に、上記第１の内壁面１０１が設けられている。仕切り壁７７の外周の近傍からモータハウジング本体２６側に向かって筒状突起１０４が延びており、その筒状突起１０４の外周に、モータハウジング本体２６の一端が嵌合されている。

また、仕切り壁７７からモータハウジング本体２６側に向けて延びる筒状突起１０６が形成されている。筒状突起１０６は上記保持孔１０５とは同軸的に形成されている。筒状突起１０６は、モータハウジング本体２６に係合する上記の筒状突起１０４よりも小径に形成されている。この筒状突起１０６の内周には、回転位置検出装置７２のステータ７３が固定されている。

また、仕切り壁７７から第２のハウジング２４側に向けて延びる筒状部８９が形成されている。筒状部８９は上記の保持孔１０５とは同軸的に形成されている。筒状部８９内の内周には、上記の第３の軸受７５の外輪が保持されている。筒状部８９の一端には、径方向内方に延びる環状フランジ１０７が延設されており、第３の軸受７５の外輪の一端が環状フランジ１０７に当接することにより、筒状部８９に対する第３の軸受７５の外輪の軸方向移動が規制されている。

収容室１００には、ＥＣＵ１２の一部を構成するパワー基板７８および制御基板７９が収容され保持されている。パワー基板７８には、電動モータ１８を駆動するためのパワー回路の少なくとも一部（例えばＦＥＴなどのスイッチング素子）が実装されている。上記の各コイル６９と接続されたバスバー７１は、第１のハウジング２３の上記仕切り壁７７を挿通して収容室１００内に進入するバスバー端子８０を介して、パワー基板７８に接続されている。

また、回転位置検出装置７２が、第１のハウジング２３の仕切り壁７７を挿通して収容室１００内に進入するバスバー端子８１を介して、制御基板７９に接続されている。
収容室１００内において、パワー回路が実装されたパワー基板７８は、第１の内壁面１０１および第２の内壁面１０２のうち第１の内壁面１０１に相対的に近接して配置されている。すなわち、上記の仕切り壁７７は、電動モータ１８の回転軸３７の軸方向Ｘ１に関しての厚みｔ１が相対的に厚い厚肉部７７ａと相対的に薄い薄肉部７７ｂとを含んでいる。厚肉部７７ａは、収容室１００内に突出するように設けられている。

上記のパワー基板７８は、厚肉部７７ａにおける第１の内壁面１０１に近接して或いは本実施の形態のように接触して配置されている。具体的には、第１の内壁面１０１において、厚肉部７７ａの部分が、パワー基板７８を受ける座部１０３となっている。
本実施の形態では、パワー基板７８は厚肉部７７ａにおける第１の内壁面１０１に対して熱伝導可能に接触しており、上記の厚肉部７７ａは、パワー基板７８の熱を逃がすためのヒートシンクとして機能している。

継手３８の入力部材３９は、電動モータ１８の回転軸３７の端部に同行回転可能に嵌合する筒状部３９ａを有しており、制御基板７９は、入力部材３９の筒状部３９ａの周囲に配置されている。具体的には、制御基板７９の中央の挿通孔７９ａに、筒状部３９ａが挿通されている。
制御基板７９は、電動モータ１８の回転軸３７の軸方向Ｘ１に関して、第２のハウジング２４の第２の内壁面１０２とパワー基板７８との間に配置されている。パワー基板７８および制御基板７９は、電動モータ１８の回転軸３７の軸方向Ｘ１に関して所定の間隔を隔てて配置されている。

収容室１００内において、第１のハウジング２３の仕切り壁７７の薄肉部７７ｂと制御基板７９との間に形成される収容空間Ｓ１は、電動モータ１８の回転軸３７の軸方向Ｘ１に関して、十分な高さを有している。図４では図示していないが、この収容空間Ｓ１には、後述する図５に示すコンデンサ８５やリレー８６等の背の高い部品が収容されており、収容室１００内の空間の有効利用が図られている。

次いで、分解斜視図である図５を参照して、上記のパワー基板７８には、電動モータ１８を駆動するためのパワー回路８２が実装されている。パワー基板７８に実装されるパワー回路８２には、発熱要素としての複数のＦＥＴ８３（電解効果型トランジスタ）が含まれている。パワー基板７８は、片面に回路が実装された多層基板からなり、その多層基板は、ヒートシンクとしての厚肉部７７ａに対して面接触する例えばアルミニウム板からなる高熱伝導板（図示せず）を含んでいる。

また、上記の制御基板７９には、パワー回路８２を制御する制御回路８４が実装されている。その制御回路８４には、パワー回路８２の各ＦＥＴ８３を制御するドライバと、このドライバを制御するＣＰＵとが含まれている。また、ＥＣＵ１２は、電動モータ１８に流れる電流のリップルを除去するための複数のコンデンサ８５や、必要に応じて電動モータ１８に流れる電流を遮断するためのリレー８６、その他の非発熱要素を有している。非発熱要素としてのコンデンサ８５およびリレー８６等は、図示しない環状の合成樹脂製のホルダによって支持されたサブアセンブリを構成しており、第１のハウジング２３に対して一括して取り付け操作が行えるようになっている。

第１のハウジング２３は、一端が開放した概ね四角箱型の部材である。具体的には、第１のハウジング２３は、一端が開放した概ね四角箱型の本体８７を備えている。本体８７は、概ね四角環状をなす外周壁９２と、外周壁９２の一端から径方向外方に向けて張り出した四角環状のフランジ８８と、底壁としての上記仕切り壁７７とを有している。
収容室１００内において、仕切り壁７７の中央部には、本体８７の開放側（第２のハウジング２４側）に向かって延びる筒状部８９が形成されている。外周壁９２は、仕切り壁７７の外周縁から延設されており、筒状部８９を取り囲んでいる。本体８７および筒状部８９は、単一の部材で一体に形成されている。

フランジ８８の端面８８ａ（図５では、上面）は、平面にされている。この端面８８ａに上記のシール部材９５が接触することになる。また、フランジ８８は、径方向外方に向かって突出する複数（本実施の形態では一対）のブラケット状の取付部９６を有している。各取付部９６には、当該取付部９６をその厚み方向に貫通するねじ挿通孔９７が形成されている。各ねじ挿通孔９７には、第１および第２のハウジング２３，２４を締結するための上記の固定ねじ９１が挿通される。

四角環状をなす外周壁９２は、４つの側壁１１１〜１１４を有しており、対向する一対の側壁１１２，１１４の端部に、上記取付部９６が延設されている。また、上記ヒートシンクとして機能する、仕切り壁７７の厚肉部７７ａは、上記取付部９６が延設された１つの側壁１１１の内面に連続して形成されている。
第１の内壁面１０１のうち、厚肉部７７ａにおける部分が、パワー基板７８を受ける座部１０３を構成している。座部１０３は、発熱要素としてのＦＥＴ８３を有するパワー基板７８に、熱伝導可能に接触している。発熱要素の熱は、パワー基板７８から、ヒートシンクを構成する厚肉部７７ａを介して、第２のハウジング２４とは一体のギヤハウジング２２側へ逃がされる。

固定ねじ９１による締結に用いられる取付部９６では、フランジ８８の他の部分と比較して、第２のハウジング２４に対する接触面積が広くなっている。その取付部９６が設けられた側壁１１２に連続して、熱容量の大きいヒートシンクとなる厚肉部７７ａを設けてある。
図７は、第１のハウジング２３を軸方向Ｘ１に沿って見た要部の模式図である。図７を参照して、パワー回路８２と電動モータ１８のコイル６９とを接続する前述のバスバー端子８０は、収容室１００内において、パワー回路８２に接続されたバスバー端子１２１と接続されている。

パワー回路８２と電源としてのバッテリ１２２とは、正極側電線１２３、正極側バスバーユニット１２４、負極側バスバーユニット１２５および負極側電線１２６等を用いて接続されている。
正極側電線１２３は、一端がバッテリ１２２の正極Ｐに接続されており、他端が電気コネクタ９４に接続されている。正極側バスバーユニット１２４は、全体として帯板状に形成されており、一端がパワー回路８２の正極側の端子８２ａに接続されており、他端が電気コネクタ９４に接続されている。正極側バスバーユニット１２４の他端と正極側電線１２３の他端とは、電気コネクタ９４を介して互いに接続されている。

負極側電線１２６の一端は、グランドとしての車体１２７に接続されており、この車体１２７等を介してバッテリ１２２の負極Ｎに接続されている。負極側電線１２６の他端は、電気コネクタ９４に接続されている。負極側バスバーユニット１２５は、全体として帯板状に形成されており、一端がパワー回路８２の負極側の端子８２ｂに接続されており、他端が電気コネクタ９４に接続されている。負極側バスバーユニット１２５の他端と負極側電線１２６の他端とは、電気コネクタ９４を介して互いに接続されている。正極側バスバーユニット１２４および負極側バスバーユニット１２５は、それぞれ、収容室１００内において筒状部８９の周りに湾曲状に配置されている。

バッテリ１２２から供給される直流電流は、パワー回路８２と並列に接続された複数（例えば２つ）のコンデンサ８５，８５によって電圧が平滑にされる。各コンデンサ８５，８５は、例えば円柱状の本体１３０を有しており、この本体１３０が収容室１００内に収容されている。
各本体１３０から、それぞれ線状をなす第１および第２の端子１３１，１３２が突出している。各第１の端子１３１は、正極側バスバーユニット１２４に接続されている。各第２の端子１３２は、負極側バスバーユニット１２５に接続されている。

本実施の形態の特徴の１つは、正極側バスバーユニット１２４のうち、各コンデンサ８５，８５の第１の端子１３１が接続される部分と、パワー回路８２の端子８２ａが接続される部分とを、互いに別体に形成された部材で構成している点にある。
同様に、負極側バスバーユニット１２５のうち、各コンデンサ８５，８５の第２の端子１３２が接続される部分と、パワー回路８２の端子８２ｂが接続される部分とを、互いに別体に形成された部材で構成している。

図８は、図７の要部の拡大図である。図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。図８および図９を参照して、負極側バスバーユニット１２５は、第１のバスバー１３３と、第２のバスバー１３４とを含んでいる。
第１のバスバー１３３は、帯板状に形成されており、導電性の母材１３５の表面全体に、第１の表面処理としてのニッケルめっき処理が施されている。ニッケルめっき処理は、ニッケルイオンを含む電解質に直流又はパルス電流を流すことにより、陰極上に金属ニッケルを析出させる処理である。

これにより、母材１３５の表面全体に、ニッケルめっき層１３６が設けられている。第１のバスバー１３３の表面全体がニッケルめっき層１３６によって構成されている。第１のバスバー１３３の一端部１３７は、パワー基板７８の一端縁に近接して配置されており、このパワー基板７８と概ね平行に並んでいる。
第１のバスバー１３３の一端部１３７は、電動モータ１８を制御するための第１の部品としてのパワー基板７８のパワー回路８２に、ワイヤボンディングを用いて接続されている。具体的には、第１のバスバー１３３の一端部１３７の一側面に、山形形状をなすアルミ製のボンディングワイヤ１３８の一端が接合されており、パワー回路８２の端子８２ｂの表面に、ボンディングワイヤ１３８の他端が接合されている。

第１のバスバー１３３の中間部には屈曲部１３９が形成されており、第１のバスバー１３３の他端部１４０が、当該第１のバスバー１３３の一端部１３７に対して直交状に延びている。
第２のバスバー１３４は、帯板状に形成されており、導電性の母材１４１の表面全体に、第１の表面処理とは異なる第２の表面処理としてのすずめっき処理が施されている。すずめっき処理は、すずイオンやすず錯イオンを含む電解質に直流又はパルス電流を流すことにより、金属すずを析出させる処理である。これにより、母材１４１の表面全体に、すずめっき層１４２が設けられている。第２のバスバー１３４の表面全体がすずめっき層１４２によって構成されている。

第２のバスバー１３４の中間部には屈曲部１４３が形成されており、第２のバスバー１３４の一端部１４４が、当該第２のバスバー１３４のうち屈曲部１４３とは他端側に隣接する隣接部１４５に対して直交している。第２のバスバー１３４の一端部１４４と第１のバスバー１３３の他端部１４０とは、互いに平行に対向している。
第１および第２のバスバー１３３，１３４のうち互いに平行に対向する所定部としての対向面１４６，１４７は、ニッケルめっき層１３６とすずめっき層１４２とを接合可能な接合方法としてのＴＩＧ（Tungsten Inert Gas）溶接を用いて、互いに接合されている。

ＴＩＧ溶接は、非溶極式の不活性ガスアーク溶接であり、タングステンまたはタングステン合金を電極とする溶接である。各上記対向面１４６，１４７には、ＴＩＧ溶接によって得られた溶接金属１４８が溶着している。
第２のバスバー１３４の隣接部１４５には、第２の部品としての各コンデンサ８５，８５の第２の端子１３２がそれぞれ接続されている。具体的には、各第２の端子１３２のうち、第２のバスバー１３４の隣接部１４５の一側面１４９とは平行に延びる先端部が、当該一側面１４９に沿わされている。隣接部１４５の一側面１４９と各第２の端子１３２の先端部とは、抵抗溶接を用いて接続されており、それぞれの一部が互いに溶着している。抵抗溶接は、互いの当接部間に大電流を流し、ここに発生する抵抗熱によって、加熱し、加圧を加えて行う溶接である。

ＥＣＵ１２を第１のハウジング２３内に組み付けるときには、例えば、（１）第１および第２のバスバー１３３，１３４を互いにＴＩＧ溶接で接合した後に、（２）第１のバスバー１３３とパワー回路８２の端子８２ｂとの接続、および第２のバスバー１３４と各コンデンサ８５，８５の第２の端子１３２との接続のそれぞれを行う。なお、上記（１）、（２）の工程を入れ替えてもよい。なお、第１および第２のバスバー１３３，１３４を溶接した後に、コンデンサ８５，８５を、第２のバスバー１３４に抵抗溶接してもよい。また、コンデンサ８５，８５が、第２のバスバー１３４に接続されていない場合もある。

正極側バスバーユニット１２４は、第１のバスバー１５１と、第２のバスバー１５２とを含んでいる。第１のバスバー１５１は、第１のバスバー１３３と同様の材料および表面処理によって形成された部材であり、第２のバスバー１５２は、第２のバスバー１３４と同様の材料および表面処理によって形成された部材である。
第１のバスバー１５１とパワー回路８２の端子８２ａとの接続構造は、上記した、負極側バスバーユニット１２５の第１のバスバー１３３とパワー回路８２の端子８２ｂとの接続構造と同様である。

第１のバスバー１５１と第２のバスバー１５２との接続構造は、上記した、負極側バスバーユニット１２５の第１のバスバー１３３と第２のバスバー１３４との接続構造と同様である。
第２のバスバー１５２と各コンデンサ８５，８５の第１の端子１３１との接続構造は、上記した、負極側バスバーユニット１２５の第２のバスバー１３４と各コンデンサ８５，８５の第２の端子１３２との接続構造と同様である。

以上説明したように、本実施の形態によれば、正極側バスバーユニット１２４と負極側バスバーユニット１２５のそれぞれにおいて、第１および第２のバスバー１３３，１３４；１５１，１５２を互いに別体に形成しているので、これら第１および第２のバスバー１３３，１３４；１５１，１５２を個別に表面処理できる。
１つのバスバーの互いに異なる部分に異なる表面処理を施す場合と異なり、各第１および第２のバスバー１３３，１３４；１５１，１５２の表面を部分的に表面処理する必要がなく、手間がかからない。手間がかからない分、製造コストを低減することができる。また、各第１および第２のバスバー１３３，１３４；１５１，１５２の表面全体に同じ処理を均一に施すことができるので、各バスバー１３３，１３４；１５１，１５２の表面処理の品質を安定することができる。よって、第１および第２のバスバー１３３，１３４；１５１，１５２の表面処理の品質を高くできる。

さらに、各第１のバスバー１３３，１５１のうち、ワイヤボンディングされる部分を、ワイヤボンディングに一般的に適用されるニッケルめっき層で構成でき、コスト安価に、且つ、高品質に、ワイヤボンディングを施すことができる。
また、各第２のバスバー１３４，１５２のうち、抵抗溶接される部分を、抵抗溶接に一般的に適用されるすずめっき層で構成でき、コスト安価に、且つ、高品質に、抵抗溶接を施すことができる。

以上より、コスト安価に、高品質の車両用操舵装置１を実現することができる。
本発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、第１および第２のバスバー１３３，１３４の接合方法としてＴＩＧ溶接を用いたが、これに限らず、第１および第２のバスバー１３３，１３４のそれぞれの表面層に影響しない接合方法を用いることができる。

例えば、図１０に示すように、第１のバスバー１３３と第２のバスバー１３４の互いの対向面１４６，１４７を、半田接合してもよい。この場合、各対向面１４６，１４７のそれぞれに半田１５３が溶着する。
また、図１１に示すように、第１および第２のバスバー１３３，１３４を、ねじ１５４およびナット１５５を用いるねじ止めによって締結してもよい。この場合、第１のバスバー１３３の他端部１４０および第２のバスバー１３４の一端部１４４のそれぞれにねじ挿通孔１５６，１５７が形成される。これらのねじ挿通孔１５６，１５７には、ねじ１５４のねじ軸１５８が挿通されている。このねじ軸１５８は、ナット１５５のねじ孔１５９に螺合している。これにより、ナット１５５とねじ１５４の頭部１６０とで、第１のバスバー１３３の他端部１４０と、第２のバスバー１３４の一端部１４４とが締結されている。

さらに、図１２に示すように、第１のバスバー１３３の他端部１４０および第２のバスバー１３４の一端部１４４を、クリップ部材１６１を用いて挟持することにより、各対向面１４６，１４７を互いに接合してもよい。クリップ部材１６１は、例えば、第１のバスバー１３３の他端部１４０および第２のバスバー１３４の一端部１４４を、挟み込んでいる。

また、例えば、上述の各実施形態では、いわゆるコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置に本発明が適用された例について説明したが、これに限らず、いわゆるピニオンアシスト式の電動パワーステアリング装置や、いわゆるラックアシスト式の電動パワーステアリング装置等、他の形式の電動パワーステアリング装置に、本発明を適用してもよい。

また、上述の実施形態では、電動モータの出力を操舵補助力として出力する電動パワーステアリング装置に本発明が適用された例について説明したが、これに限らない。例えば、操舵部材の操舵角に対する転舵輪の転舵角の比を変更可能な伝達比可変機構を備え、伝達比可変機構を駆動するために電動モータの出力を用いる伝達比可変式の車両用操舵装置や、操舵部材と転舵輪との機械的な連結が解除され、転舵輪を電動モータの出力で操向するステア・バイ・ワイヤ式の車両用操舵装置等に、本発明を適用してもよい。

また、上述の実施形態では、電動モータ１８として、ブラシレスモータを用いる例について説明したが、これに限らず、ブラシレスモータ以外のモータを、電動モータ１８として用いてもよい。
また、車両用操舵装置以外の他の一般の装置に本発明を適用してもよい。

本発明の一実施形態に係る車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。 操舵補助機構の概略斜視図である。 操舵補助機構を図２とは別角度からみた、操舵補助機構の概略斜視図である。 電動モータの軸方向に沿って切断された、操舵補助機構の図解的な断面図である。 第１のハウジングおよびこれに収容されるＥＣＵの部品の分解斜視図である。 図４の要部の拡大図である。 第１のハウジングを軸方向に沿って見た要部の模式図である。 図７の要部の拡大図である。 図８のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。 本発明の別の実施形態の要部の断面図である。 本発明のさらに別の実施形態の要部の断面図である。 本発明のさらに別の実施形態の要部の断面図である。

符号の説明

１…車両用操舵装置、１２…ＥＣＵ（モータ制御装置）、１８…電動モータ、７８…パワー基板（第１の部品）、８５…コンデンサ（第２の部品）、１３３…第１のバスバー、１３４…第２のバスバー、１４６，１４７…対向面（所定部）、１５１…第１のバスバー、１５２…第２のバスバー。

Claims (3)

1. ニッケルめっきが施された第１のバスバーと、
   すずめっきが施された第２のバスバーと、を備え、
   上記第１のバスバーにモータを制御するための第１の部品がワイヤボンディングを用いて接続され、
   上記第２のバスバーに第２の部品が抵抗溶接を用いて接続され、
   上記第１および第２のバスバーの所定部同士がＴＩＧ溶接を用いて互いに接続されていることを特徴とするモータ制御装置。
2. 請求項１において、上記第１の部品が、モータ駆動回路の端子であり、上記第２の部品が、モータ電流のリップルを除去するためのコンデンサであるモータ制御装置。
3. 請求項１または２に記載のモータ制御装置と、
   上記モータ制御装置によって制御されるモータと、を備える車両用操舵装置。

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