JP5194527B2

JP5194527B2 - 電動パワーステアリング装置及び車両

Info

Publication number: JP5194527B2
Application number: JP2007100743A
Authority: JP
Inventors: 孝明関根; 保近江; 淳大島; 康博清水
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2007-04-06
Filing date: 2007-04-06
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2027-04-06
Also published as: JP2008254655A

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ステアリング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ステアリング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）。

ここで、基板側接続端子は、導電性バネ片により雌端子又は比較的長い導電性板片により雄端子が形成され、モータ側接続端子は、比較的長い導電性板片により雄端子又は導電性バネ片により雌端子が構成され、制御基板が取付ボスに当接されると、基板側接続端子又はモータ側接続端子の雌端子にモータ側接続端子又は基板側接続端子の雄端子が挿入され、雌端子の導電性バネ片がそのバネ力により雄端子の導電性板片に圧接されて互いの接触が維持されるように構成されている。
特開２００５−３２９８６６号公報

しかし、前述した特許文献１に記載の従来例にあっては、モータ側接続端子及び基板側接続端子の一方の雄端子及び他方の雌端子の位置を高精度に設定しないと、接続時に、互いに圧接状態で接触する雄端子及び雌端子に残留応力が発生してしまい、基板側接続端子及びモータ側接続端子の長寿命化の面で問題がある。一方、接続時において残留応力が発生しないように雄端子及び雌端子の位置を高精度に設定すると、製造コストの面で問題がある。

また、特許文献１の従来例は、雄端子の長さを比較的長くするので、配線抵抗が増加する上、電気ノイズを拾い易いという未解決の課題もある。
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、基板側接続端子及びモータ側接続端子の長寿命化及び製造コストの低減化を同時に達成することができるとともに、両者間の接続距離を最短として配線抵抗を最小とし、且つ電気ノイズが乗ることを確実に防止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、
前記減速ギヤボックスに、前記電動モータと当該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が並設され、前記電動モータの前記制御ユニットと近接する位置にモータ側接続端子を形成し、前記制御ユニットの前記電動モータに近接する位置に基板側接続端子を形成し、前記モータ側接続端子及び前記基板側接続端子の少なくとも一方を、前記電動モータ及び前記制御ユニットの少なくとも一方に所定の寸法交差を設けて形成することで、前記モータ側接続端子及び前記基板側接続端子はギャップを設けて対向しており、前記基板側接続端子及び前記モータ側接続端子の一方を、前記基板側接続端子及び前記モータ側接続端子の他方に向かう方向に弾性変形することで前記ギャップを吸収して前記他方に接触するフレキシブル構造とし、前記基板側接続端子及び前記モータ側接続端子の他方を、前記基板側接続端子及び前記モータ側接続端子の一方に向けて変形不可能なリジット構造とし、フレキシブル構造とした前記基板側接続端子及び前記モータ側接続端子の一方は、前記基板側接続端子及び前記モータ側接続端子の他方に向けて延在する第１弾性部位と、この第１弾性部位の先端から前記基板側接続端子及び前記モータ側接続端子の他方の接続面に沿う方向に延在する第２弾性部位とからなる側面から見てＬ字状に形成された部材であり、
前記モータ側接続端子は、前記減速ギヤボックスに設けたギヤボックス側フランジに連結される前記電動モータのモータ側フランジの近くに形成され、前記基板側接続端子は、前記減速ギヤボックスに固定した前記制御ユニットに形成されて前記ギヤボックス側フランジの近くに配置され、前記基板側接続端子及び前記モータ側接続端子の一方を構成する前記第１弾性部位は、前記ギヤボックス側フランジのフランジ面、或いは前記モータ側フランジのフランジ面より前方に突出しない長さに設定されている。

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、フレキシブル構造とした前記基板側接続端子及び前記モータ側接続端子の一方の先端部に長孔を形成し、リジット構造とした前記基板側接続端子及び前記モータ側接続端子の他方にネジ孔を形成し、前記基板側接続端子及び前記モータ側接続端子の一方及び他方の前記ネジ孔及び前記長孔を対応させ、固定ネジを前記長孔を通じて前記ネジ孔に螺合させることで前記基板側接続端子及び前記モータ側接続端子の両者を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、請求項１又は２記載の電動パワーステアリング装置を備えた車両である。

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、モータ側接続端子及び基板側接続端子の少なくとも一方をフレキシブル構造とし、他方をリジット構造とし、一方を弾性変形させて両者を電気的に接続するようにしていることから、モータ側接続端子及び基板側接続端子を高精度な位置に配置する必要がなく、モータ側接続端子及び基板側接続端子の両者をフレキシブル構造とする必要もないので、製造コストの低減化を図ることができる。
また、モータ側接続端子及び基板側接続端子との間にギャップが存在していても、基板側接続端子及びモータ側接続端子のＬ字状に形成されている一方を、基板側接続端子及びモータ側接続端子の他方に向かう方向に弾性変形することでギャップを吸収しながら他方に電気的に接続するようにしているので、モータ側接続端子及び基板側接続端子の接続時の残留応力を緩和することができ、モータ側接続端子及び基板側接続端子の長寿命化を図ることができる。
さらに、モータ側接続端子及び基板側接続端子は、それぞれのフランジ面から前方に突出しない構造となっているので、製造時の制御ユニットと電動モータを組み付ける際の、互いの干渉、損傷による破損、機能劣化を未然に防止することができる。

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、固定ネジにより電気的に接続される基板側接続端子及びモータ側接続端子の一方に、固定ネジが通過する長孔が形成されており、この長孔を形成したことで基板側接続端子及びモータ側接続端子の製造時のバラツキを吸収することができるので、さらに製造コストの低減化を図ることができる。

また、本発明に係る請求項３記載の車両によると、接続端子の長寿命化、製造コストの低減化及び電気ノイズに対する影響を低減した電動パワーステアリング装置を備えた車両を提供することができる。

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は接続端子と端子台の接続構造を示す図、図９は制御ユニットの分解斜視図である。

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。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の上部側とで平坦取付面２０ａが形成され、これとトルクセンサ収納部１６の上面に形成した平坦取付面２０ａと直交するユニット載置面２０ｂとで左右方向から見てＬ字状に形成されている。
また、モータ取付部１７の車両後端面にも平坦取付面２０ａと平行でこの平坦取付面２０ａより車両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。そして、ユニット載置面２０ｂの左右方向の中央部からトルクセンサ１５の外部接続端子１５ｃ〜１５ｆが突出している。

こ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９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、トルクセンサ１５の外部接続端子１５ｃ〜１５ｆを直接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。

また、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、この取付け板部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、互いに一体構造とされてフレーム本体２４ａの右端に固定されたバッテリ（図示せず）に接続される電源コネクタ２４ｄ及び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２４ｅとを備えている。電源コネクタ２４ｄ及び信号コネクタ２４ｅの夫々は、これらに接続する外部の接続コネクタの挿入方向が車両の右側面側から行うように右端側に接続コネクタ挿入開口が形成されている。ここで、パワー基板２３及び端子台２４ｃは接続端子２２ａを介して接続され、パワー基板２３及び制御基板２５は接続端子２２ｂ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、放熱プレート２１の内面にパワー基板２３がビス止めされる。そして、減速ギヤボックス４の制御ユニット装着部２０における平坦取付面２０ａに放熱グリースが塗布され、放熱プレート２１が平坦取付面２０ａに載置されてビス止めされる。そして、合成樹脂製フレーム２４は、パワー基板２３の周囲を囲繞するように平坦取付面２０ａ及びフレーム取付面２０ｃに載置される。そして、合成樹脂製フレーム２４の取付板部２４ｂが、減速ギヤボックス４のフレーム取付面２０ｃにビス止めされる。また、合成樹脂製フレーム２４の正面側に、制御基板２５が、そのスルーホール２５ａ〜２５ｄにトルクセンサ１５の外部接続端子１５ｃ〜１５ｆを挿通させてからビス止めされ、外部接続端子１５ｃ〜１５ｆとスルーホール２５ａ〜２５ｄとを半田付けし、カバー２６を制御ユニット装着部２０の平坦取付面２０ａに装着することで、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が装着される。

そして、ステアリングコラム３、ステアリングシャフト２、ウォーム１１、ウォームホイール１３の組立が完了し、図６に示すように、電動モータ５の取付フランジ５ｂをモータ取付部１７に組付けた後に、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に、電動モータ５の接続端子５ｃ，５ｄが電気的に接続される。なお、電気的に接続された端子台２４ｃ及び接続端子５ｃ，５ｄは、図１から図３の符号２７で示す合成樹脂製の端子カバーで覆われている。

ここで、図８（ａ）は、電動モータ５の取付フランジ５ｂ及び減速ギヤボックス４のモータ取付部１７を組付ける前の接続端子５ｃ，５ｄの形状及び端子台２４ｃの位置を示し、図８（ｂ）は、取付フランジ５ｂ及びモータ取付部１７を組付けた後の端子台２４ｃ及び接続端子５ｃ，５ｄの接続状態を示すものである。
図８（ａ）に示すように、各接続端子５ｃ，５ｄは、電動モータ５の軸心方向に延在する第１弾性板部５ｐと、この第１弾性板部５ｐの先端から電動モータ５の軸心に直交する方向に延在する第２弾性板部５ｒとからなるＬ字状に折り曲げられた板状の金属部材であり、電動モータ５の軸心方向に弾性変形可能なフレキシブル構造とされている。また、第２弾性板部５ｒの先端部には、固定ネジを挿通する長孔５ｅが穿設されている。この長孔５ｅは、長軸方向が第２弾性板部５ｒの長手方向に延在するように穿設されている（図７にも図示している）。そして、各接続端子５ｃ，５ｄは、取付フランジ５ｂのフランジ面５ｂ１に対して第１の交差δ１で第２弾性板部５ｒが延在するように形成されている。

また、モータ取付部１７の外周（車両後端面）に設けたフレーム取付面２０ｃに取付板部２４ｂを介して固定されている端子台２４ｃも、モータ取付部１７のフランジ面１７ａに対して第２の交差δ２で端子面（接続端子５ｃ，５ｄに対向する面）が位置するように形成され、接続端子５ｃ，５ｄ側に変形不可能なリジット構造である。ここで、端子面にはネジ孔２４ｃ１が形成されている。

そして、図８（ｂ）に示すように、互いのフランジ面５ｂ１，１７ａを当接させて取付フランジ５ｂ及びモータ取付部１７が組付けられる。この際、接続端子５ｃ，５ｄと端子台２４ｃとの間にはギャップ（第１の交差δ１及び第２の交差δ２を加算した距離）が存在しているが、接続端子５ｃ，５ｄの第２弾性板部５ｒを端子台２４ｃ側に移動し、第１弾性板部５ｐ及び第２弾性板部５ｒを弾性変形させることで前記ギャップを吸収しながら第２弾性板部５ｒの先端側を端子台２４ｃに面接触させる。そして、接続端子５ｃ，５ｄ側から固定ネジ５ｏを長孔５ｅを通じて端子台２４ｃのネジ孔２４ｃ１に螺合することで、接続端子５ｃ，５ｄ及び端子台２４ｃが接続される。

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を組み付けるには、減速ギヤボックス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の先端がステアリングコラム３の外周部に沿って車両後方に延長するように固定配置する。
次いで、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を装着する。この制御ユニット１９の装着は、先ず、放熱プレート２１の内面にパワー基板２３をビス止めするとともに、減速ギヤボックス４の制御ユニット装着部２０における平坦取付面２０ａに放熱グリースを塗布してから、放熱プレート２１を放熱グリースを介して平坦取付面２０ａに載置してビス止めする。次いで、合成樹脂製フレーム２４を、パワー基板２３の周囲を囲繞するように平坦取付面２０ａ及びフレーム取付面２０ｃに載置する。

そして、合成樹脂製フレーム２４の取付板部２４ｂを、減速ギヤボックス４のフレーム取付面２０ｃにビス止めする。その後、又はその前に合成樹脂製フレーム２４の正面側に制御基板２５を、そのスルーホール２５ａ〜２５ｄにトルクセンサ１５の外部接続端子１５ｃ〜１５ｆを挿通させてからビス止めし、次いで外部接続端子１５ｃ〜１５ｆとスルーホール２５ａ〜２５ｄとを半田付けしてから最後にカバー２６を制御ユニット装着部２０の平坦取付面２０ａに装着することにより、制御ユニット１９を構成する。

次いで、減速ギヤボックス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を減速ギヤボックス４のモータ取付部１７に取付ける。
そして、取付フランジ５ｂのフランジ面５ｂ１と、モータ取付部１７のフランジ面１７ａとを当接することで、電動モータ５の接続端子５ｃ，５ｄ及び制御ユニット１９の端子台２４ｃを対向させるとともに、電動モータ５の出力軸をウォーム１１に連結して装着する。

このとき、接続端子５ｃ，５ｄと端子台２４ｃとの間に存在するギャップ（第１の交差δ１及び第２の交差δ２を加算した距離）は、接続端子５ｃ，５ｄの第２弾性板部５ｒを端子台２４ｃ側に移動し、第１弾性板部５ｐ及び第２弾性板部５ｒを弾性変形させることで吸収されていき、第２弾性板部５ｒの先端側を端子台２４ｃに面接触させる。そして、接続端子５ｃ，５ｄ側から固定ネジ５ｏを長孔５ｅを通じて端子台２４ｃに螺合することで、接続端子５ｃ，５ｄ及び端子台２４ｃを接続する。

そして、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。
したがって、本実施形態によると、フレキシブル構造の接続端子５ｃ，５ｄは、取付フランジ５ｂのフランジ面５ｂ１に対して第１の交差δ１で第２弾性板部５ｒが延在するように形成されており、リジット構造の端子台２４ｃも、モータ取付部１７のフランジ面１７ａに対して第２の交差δ２で端子面（接続端子５ｃ，５ｄに対向する面）が位置するように形成されており、接続端子５ｃ，５ｄ及び端子台２４ｃを高精度な位置に配置する必要がなく、接続端子５ｃ，５ｄ及び端子台２４ｃの両者をフレキシブル構造とする必要もないので、製造コストの低減化を図ることができる。

また、接続端子５ｃ，５ｄ及び端子台２４ｃを電気的に接続する際には、接続端子５ｃ，５ｄを弾性変形させて端子台２４ｃに面接触させた後、接続端子５ｃ，５ｄ側から固定ネジ５ｏを、接続端子５ｃ，５ｄに形成した長孔５ｅを通じて端子台２４ｃに螺合することで、接続端子５ｃ，５ｄ及び端子台２４ｃが接続されており、接続端子５ｃ，５ｄに長孔５ｅを形成したことで、接続端子５ｃ，５ｄ及び端子台２４ｃの製造時のバラツキを吸収することができるので、さらに製造コストの低減化を図ることができる。

また、フレキシブル構造の接続端子５ｃ，５ｄは、第２弾性板部５ｒを端子台２４ｃ側に移動させると、第１弾性板部５ｐ及び第２弾性板部５ｒが弾性変形するＬ字形状の構造であり、接続端子５ｃ，５ｄと端子台２４ｃとの間にギャップが存在していても、接続端子５ｃ，５ｄが端子台２４ｃ側に弾性変形してギャップを吸収して面接触して電気的に接続することができるので、接続端子５ｃ，５ｄ及び端子台２４ｃの接続時の残留応力を緩和することができ、接続端子５ｃ，５ｄ及び端子台２４ｃの長寿命化を図ることができる。

また、電動モータ５を減速ギヤボックス４に装着する際には、電動モータ５を円周方向に回しながら装着するが、電動モータ５の接続端子５ｃ，５ｄは、取付フランジ５ｂのフランジ面５ｂ１から前方に突出していないので、この接続端子５ｃ，５ｄで制御ユニット１９の端子台２４ｃやその周辺部を損傷することがなく、電動モータ５の減速ギヤボックス４への組み付けを容易に行うことができる。

そして、合成樹脂製フレーム２４に形成した端子台２４ｃと電動モータ５の接続端子５ｃ，５ｄとが固定ネジ５ｏを介して最短距離で強固に取付けられることから、制御ユニット１９と電動モータ５の間の電気的接続長さを最小として、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。

なお、上記実施形態においては、電動モータ５に接続端子５ｃ，５ｄを設け、制御ユニット１９に端子台２４ｃ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。
また、上記実施形態においては、電動モータ５、制御ユニット１９及び電源コネクタ２４ｄ，信号コネクタ２４ｅ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。

また、上記実施形態の図７及び図８（ａ）においては、電動モータ５の接続端子５ｃ，５ｄに、長軸方向が第２弾性板部５ｒの長手方向に延在する長孔５ｅを形成して説明したが、これに限定されるものではなく、図１０に示すように、接続端子５ｃ，５ｄの第２弾性板部５ｒに、長軸方向が第２弾性板部５ｒの幅方向に延在する長孔５ｅを形成してもよい。

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の電源コネクタ２４ｄ、信号コネクタ２４ｅ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、電源コネクタ２４ｄ、信号コネクタ２４ｅ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。電動モータの接続端子と制御ユニットの端子台の接続構造を示す図である。制御ユニットの分解斜視図である。電動モータから突出している接続端子の他の形状を示す図である。

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、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（モータ側フランジ）、５ｂ１…電動モータのフランジ面、５ｃ，５ｄ…接続端子（モータ側接続端子）、５ｅ…長孔、５ｆ…ブラシ支持体、５ｇ，５ｈ…ブラシ、５ｉ…接続端子、５ｏ…固定ネジ、５ｐ…第１弾性板部（第１弾性部位）、５ｒ…第２弾性板部（第２弾性部位）、６…アッパ取付ブラケット、６ａ…取付板部、６ｂ…支持板部、６ｂ…取付フランジ、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（ギヤボックス側フランジ）、１７ａ…モータ取付部のフランジ面、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、２１…放熱プレート、２２ａ…接続端子、２２ｂ…接続端子、２３…パワー基板、２３ａ…ディスクリート部品、２４…合成樹脂製フレーム、２４ｃ１…ネジ孔、２４ａ…フレーム本体、２４ｂ…取付板部、２４ｃ…端子台（基板側接続端子）、２４ｄ…電源コネクタ、２４ｅ…信号コネクタ、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、２７…端子カバー

Claims

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、
前記減速ギヤボックスに、前記電動モータと当該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が並設され、前記電動モータの前記制御ユニットと近接する位置にモータ側接続端子を形成し、前記制御ユニットの前記電動モータに近接する位置に基板側接続端子を形成し、
前記モータ側接続端子及び前記基板側接続端子の少なくとも一方を、前記電動モータ及び前記制御ユニットの少なくとも一方に所定の寸法交差を設けて形成することで、前記モータ側接続端子及び前記基板側接続端子はギャップを設けて対向しており、
前記基板側接続端子及び前記モータ側接続端子の一方を、前記基板側接続端子及び前記モータ側接続端子の他方に向かう方向に弾性変形することで前記ギャップを吸収して前記他方に接触するフレキシブル構造とし、
前記基板側接続端子及び前記モータ側接続端子の他方を、前記基板側接続端子及び前記モータ側接続端子の一方に向けて変形不可能なリジット構造とし、
フレキシブル構造とした前記基板側接続端子及び前記モータ側接続端子の一方は、前記基板側接続端子及び前記モータ側接続端子の他方に向けて延在する第１弾性部位と、この第１弾性部位の先端から前記基板側接続端子及び前記モータ側接続端子の他方の接続面に沿う方向に延在する第２弾性部位とからなる側面から見てＬ字状に形成された部材であり、
前記モータ側接続端子は、前記減速ギヤボックスに設けたギヤボックス側フランジに連結される前記電動モータのモータ側フランジの近くに形成され、前記基板側接続端子は、前記減速ギヤボックスに固定した前記制御ユニットに形成されて前記ギヤボックス側フランジの近くに配置され、
前記基板側接続端子及び前記モータ側接続端子の一方を構成する前記第１弾性部位は、前記ギヤボックス側フランジのフランジ面、或いは前記モータ側フランジのフランジ面より前方に突出しない長さに設定されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
フレキシブル構造とした前記基板側接続端子及び前記モータ側接続端子の一方の先端部に長孔を形成し、リジット構造とした前記基板側接続端子及び前記モータ側接続端子の他方にネジ孔を形成し、
前記基板側接続端子及び前記モータ側接続端子の一方及び他方の前記ネジ孔及び前記長孔を対応させ、固定ネジを前記長孔を通じて前記ネジ孔に螺合させることで前記基板側接続端子及び前記モータ側接続端子の両者を電気的に接続するように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。
請求項１又は２記載の電動パワーステアリング装置を備えたことを特徴とする車両。