JPWO2012073412A1 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

減速ギヤボックス（４）に、電動モータ（５）と制御ユニット（１９）とが並設されている。電動モータの制御ユニットと近接するフランジ（５ｇ）の外周に端子台（５ｊ）を設け、この端子台の端子台面（５ｊ１），（５ｊ２）を、電動モータの軸線に垂直方向に面方向が向くように形成し、端子台面上でモータ側接続端子が保持されている。そして、制御ユニットの電動モータに近接する位置に設けたユニット側接続端子（２７ａ），（２７ｂ）を、端子台面上のモータ側接続端子に重なり合うように配置して結合部（固定ネジ）で結合する。

Description

本発明は、電動モータとこの電動モータを駆動制御する制御ユニットとを並設した機電一体型の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、例えば特許文献１に示すように、減速ギヤボックスに制御ユニットを装着し、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。また、この特許文献１の電動パワーステアリング装置は、電動モータのモータ側接続端子と、制御ユニットの制御ユニット側接続端子とを接続する際に、制御ユニット側接続端子に対してギャップを設けて対向しているモータ側接続端子を、制御ユニット側接続端子側に弾性変形させてギャップを吸収しながら基板側接続端子に接続するようにしている。

そして、機電一体型の電動パワーステアリング装置に使用する電動モータとして、例えば特許文献２に示すブラシ付き電動モータが知られている。
特許文献２は、フローティング構造のブラシ付き電動モータであり、筒状のヨークと、ヨーク内に対向して配設したマグネットと、ヨークの中心軸線上に回転自在に配設したシャフトと、このシャフトに固定したアーマチュアと、シャフトの一端部に固定した整流子と、この整流子の表面に当接したブラシと、このブラシを保持するブラシホルダと、ヨークに取り付けられたハウジングと、ブラシホルダ及びハウジングの間に介在され、ハウジングにブラシホルダを支持させる弾性体とを備え、アーマチュアが回転した際に発生する振動が、整流子、ブラシ、ブラシホルダ、ハウジングからヨークへ伝達される経路を、ブラシホルダ及びハウジングの間に介在した弾性体が絶つようにしている。

特開２００８−２５４６５５号公報 特許３５５９１９３号

しかしながら、特許文献２のフローティング構造のブラシ付き電動モータを、特許文献１の電動パワーステアリング装置の電動モータとして使用すると、電動モータの作動音が増大してしまうおそれがある。
すなわち、特許文献１のようにモータ側接続端子を制御ユニット側接続端子に向けて弾性変形させると、ブラシ付き電動モータのブラシホルダをフローティングしている弾性体が凹んで傾いた状態となり、それにより整流子とブラシの接触状態が悪化してしまい、ブラシ付き電動モータの作動音が増大してしまうおそれがある。

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、フローティング構造のブラシ付き電動モータを採用しても、モータ作動音を低減させながらモータ側接続端子及び制御ユニット側接続端子を接続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、本発明の一の実施形態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、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、減速ギヤボックスに、電動モータと当該電動モータを駆動制御する制御ユニットとが並設され、電動モータの制御ユニットと近接するフランジの外周に端子台を設け、この端子台の端子台面を、電動モータの軸線に垂直方向に面方向が向くように形成し、端子台面上で、電動モータのモータ側接続端子が保持されており、制御ユニットの電動モータに近接する位置に設けたユニット側接続端子を、端子台面上のモータ側接続端子に重なり合うように配置し、ユニット側接続端子及びモータ側接続端子を結合部で結合してなる。

この一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置によると、電動モータのモータ側接続端子は、制御ユニットのユニット側接続端子との接続の際に電動モータの軸線に垂直方向以外の外力が加わらない。このため、フローティング構造のブラシ付き電動モータを採用しても、ブラシを保持するブラシホルダの傾きを小さくし、ブラシ接触部に起因するモータ作動ノイズを低減することができる。

また、モータ側接続端子及びユニット側接続端子が重なり合って接続されていることから電動モータのフランジから外方に突出する量が小さくなるので、電動パワーステアリング装置のコンパクト化を図ることができる。
また、本発明の一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置は、減速ギヤボックス上に、電動モータ及び制御ユニットが当該電動モータの軸線方向に直列に配置されている。

また、本発明の一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置は、結合部が、ユニット側接続端子及びモータ側接続端子を、ステアリングコラムの軸線方向から結合している。
この一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置によると、ユニット側接続端子及びモータ側接続端子の結合作業を容易に行うことができる。

また、本発明の一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置は、モータ側接続端子が、制御ユニットに近接する側に折曲部を設けて形成されている。
この一の実施形態に係る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ユニット側接続端子の接続後の振動による変位、熱による収縮、膨張に追従しやすくなる。

また、本発明の一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置は、モータ側接続端子が、折曲部から端子先端に向かうに従い、端子台面から離間するように上り傾斜を付けて形成されている。
この一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置によると、端子台の端子台面に向けて制御ユニットのユニット側接続端子が移動してくると、モータ側接続端子は、端子台面側に弾性変形しながらユニット側接続端子に弾性反力を与えていくので、ユニット側接続端子とモータ側接続端子との密着性が高まる。

また、本発明の一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置は、結合部が、電動モータの軸線の垂直方向から、ユニット側接続端子及びモータ側接続端子とともに端子台に螺子締めする固定ネジである。
この一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置によると、固定ネジでユニット側接続端子及びモータ側接続端子を結合しても、電動モータのモータ側接続端子には電動モータの軸線の垂直方向しか外力が加わらないので、フローティング構造のブラシ付き電動モータを採用してもモータ作動ノイズを低減することができる。

また、本発明の一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置は、制御ユニットを減速ギヤボックスに固定するための減速ギヤボックス用固定ネジを有しており、当該減速ギヤボックス用固定ネジは、ユニット側接続端子に螺合する固定ネジと同一方向に延在している。
この一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置によると、制御ユニットの組立作業を効率良く行うことができる。

また、本発明の一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置は、前記結合部が、前記電動モータの軸線の垂直方向から、ユニット側接続端子及びモータ側接続端子を端子台に結合する半田溶接である。
この一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置によると、溶接ツールが電動モータの軸線に沿って延在するように配置しながら作業を行なうことができるので、溶接作業性が良好となる。

また、本発明の一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置は、重なり合ったユニット側接続端子及びモータ側接続端子の組が、複数隣接して配置されており、隣接する組の間に、半田の飛散を防止する半田飛散防止壁を設けた。
この一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置によると、溶接作業の際に、隣接する重なり合ったユニット側接続端子及びモータ側接続端子の組の間に、半田が導通するおそれがない。

また、本発明の一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置は、制御ユニットの電動モータに近接する位置にユニット側接続端子を保持する端子ホルダを設け、この端子ホルダの電動モータ側を向く位置に位置決め用の凹部及び凸部の一方を設け、端子ホルダに近接する電動モータの端子台に、位置決め用の凹部及び凸部の他方を設け、端子ホルダの前記位置決め用の凹部及び凸部の一方と、端子台の位置決め用の凹部及び凸部の他方とが係合したときに、ユニット側接続端子がモータ側接続端子に重なり合う。
この一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置によると、制御ユニット及び電動モータの接続作業を容易に行なうことができる。

また、本発明の一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置は、端子台に、モータ側接続端子の上部に重なる方向にユニット側接続端子を誘導する誘導壁を設けた。
この一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置によると、モータ側接続端子に対するユニット側接続端子の重なり動作を容易に行なうことができる。

また、本発明の一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置は、接続したユニット側接続端子及びモータ側接続端子の周囲を覆う端子カバーを、端子台に着脱自在に設けた。
この一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置によると、周囲に導電性異物が発生しても、電動モータのモータ側接続端子に電気的ショートを発生させるおそれがない。

また、本発明の一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置は、端子カバーは、制御ユニットから離間している電動モータの外周位置からユニット側接続端子及びモータ側接続端子の周囲を覆う位置まで端子台に係合してスライド移動する。
この一の実施形態に係る電動パワーステアリング装置によると、端子カバーの装着を容易に行なうことができる。

本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、制御ユニットの電動モータに近接する位置に設けたユニット側接続端子を、端子台面上のモータ側接続端子に重なり合うように配置して結合した構造としており、モータ側接続端子は、ユニット側接続端子との接続の際に電動モータの軸線に垂直方向以外の外力が加わらない。このため、フローティング構造のブラシ付き電動モータを採用しても、ブラシを保持するブラシホルダの傾きを小さくし、ブラシ接触部に起因するモータ作動ノイズを低減することができる。
また、モータ側接続端子及びユニット側接続端子が重なり合って接続されていることから電動モータのフランジから外方に突出する量が小さくなり、電動パワーステアリング装置のコンパクト化を図ることができる。

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した制御ユニットと電動モータとを切り離して示した図である。 図３のＡ−Ａ線矢視図である。 制御ユニットのユニット側接続端子と電動モータのモータ側接続端子の接続状態を拡大して示した図である。 減速ギヤボックスに装着した制御ユニットと電動モータとの接続状態を示す図である。 ユニット側接続端子及びモータ側接続端子の接続位置を端子カバーで覆った状態を示す図である。 端子カバーとモータ側接続端子の係合状態を示す要部断面図である。 本発明に係る第２実施形態の構造を示す断面図である。 本発明に係る第３実施形態の要部を示す図である。 本発明に係る第４実施形態を示す図である。 本発明に係る第４実施形態の制御ユニットと電動モータとの接続状態を示す図である。

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１，２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４ｂ（図３参照）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（図４のシャフト５ｃ）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、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（図１参照）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け部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のコラム取付け部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。

前記トルクセンサ１５は、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〜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。

減速ギヤボックス４の制御ユニット装着部２０に固定される制御ユニット１９は、図２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。
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を覆いながら、制御ユニット装着部２０に車両後方側から４箇所の固定ネジ５０（図３参照）をねじ込むことで固定されている。

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（不図示）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（不図示）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。

減速ギヤボックス４の制御ユニット装着部２０に装着された制御ユニット１９は、図３に示すように、合成樹脂製フレーム２４の左側に突出して形成された端子ホルダ２４ａと、合成樹脂製フレーム２４の右側に突出して形成された雌型コネクタ４５とを備えている。
端子ホルダ２４ａには、後述する電動モータ５のモータ側接続端子５ｋ，５ｍに接続するユニット側接続端子２７ａ，２７ｂが、図３の左側に向けて略平行に突出しており、これらユニット側接続端子２７ａ，２７ｂには、長穴形状のネジ穴２７ａ１，２７ｂ１が形成されている。

端子ホルダ２４ａの幅方向側面には、後述する端子カバー３５に係合する係合突起２４ａ２が形成されている。
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。パワー基板２３及び制御基板２５は、接続端子２２ａを介して接続されている。

また、図５に示すように、電動モータ５の接続方向を向いている端子ホルダ２４ａの端面には、位置決め凹部２４ａ１が形成されている。
電動モータ５は、図３及び図４に示すように、筒状のヨーク５ａと、ヨーク５ａの内壁に所定間隔をあけて配置した複数のマグネット５ｂと、ヨーク５ａの中心軸線上に回転自在に配設したシャフト５ｃと、このシャフト５ｃに固定したアーマチュア５ｄと、シャフト５ｃの一端部に固定した整流子５ｅと、この整流子５ｅの表面に当接するブラシ５ｆと、ヨーク５ａの開口部に結合したフランジ部材５ｇと、ネジ５ｈを介してフランジ部材５ｇに結合され、ブラシ５ｆを保持する合成樹脂製のブラシホルダ５ｉと、制御ユニット１９の端子ホルダ２４ａが近接対向するフランジ部材５ｇの外周に形成されている端子台５ｊと、端子台５ｊに保持され、制御ユニット１９のユニット側接続端子２７ａ，２７ｂが接続するモータ側接続端子５ｋ，５ｍとを備えたブラシ付き電動モータである。モータ側接続端子５ｋ，５ｍには、真円形状のネジ穴が形成されている。

ブラシホルダ５ｉとフランジ部材５ｇの間には、リング状のゴムシート３２が装着されている。
また、図５に示すように、ブラシホルダ５ｉに形成したネジ５ｈが挿通するネジ挿通穴２８には、ネジ５ｈの外周に配置した金属カラー２９との間に円筒形状のゴムマウント３０が装着されている。このように、ゴムマウント３０と、ブラシホルダ５ｉとフランジ部材５ｇの間に装着したリング状のゴムシート３２が、ブラシ５ｆ側で発生した振動を遮断することでフローティング構造のブラシ付き電動モータ５とされている。
モータ側接続端子５ｋ，５ｍは、ブラシホルダ５ｉ内に互いに絶縁されて配設され、複数組のブラシ５ｆに個別に接続された一対の円弧状導体（不図示）の一端に形成された部位である。

端子台５ｊは、図３に示すように、フランジ部材５ｇの外周の一部から突出する略直方体形状のブロック体であり、このブロック体の上面に、電動モータ５の軸線に垂直方向に面方向を向けて周方向に離間する２つの端子台面５ｊ１，５ｊ２が形成されており、図５に示すように、前述したモータ側接続端子５ｋ，５ｍは、ユニット側接続端子２７ａ，２７ｂと端子台面５ｊ１，５ｊ２の両者に挟まれるように配置され、図４で示したブラシホルダ５ｉに向けて矩形状に折曲し、端子台５ｊにインサートモールド成形されている。

端子台面５ｊ１，５ｊ２の周囲には、制御ユニット１９の接続方向を向く方向のみを除いて壁が立ち上がり、制御ユニット１９の接続方向近くの逃げを設けた壁は、端子台面５ｊ１，５ｊ２に向けて移動してきた制御ユニット１９のユニット側接続端子２７ａ，２７ｂを接触させて端子台面５ｊ１，５ｊ２側に導いていく誘導壁５ｊ３として形成されている。

端子台５ｊには、制御ユニット１９の接続方向を向く方向に突出する位置決め凸部５ｊ４が形成されており、図５に示すように、位置決め凸部５ｊ４が、制御ユニット１９の端子ホルダ２４ａに設けた位置決め凹部２４ａ１に嵌まり込んだときに、制御ユニット１９のユニット側接続端子２７ａ，２７ｂが、端子台５ｊに配置したモータ側接続端子５ｋ，５ｍの上部に重なるようになっている。

そして、重なり合ったユニット側接続端子２７ａ及びモータ側接続端子５ｋ、ユニット側接続端子２７ｂ及びモータ側接続端子５ｍは、図５及び図６に示すように、電動モータ５の軸線に垂直方向から固定ネジ３４を端子台５ｊにネジ込むことで接続される。
図６に示すように、減速ギヤボックス４のモータ取付け部１７に電動モータ５のフランジ部材５ｇが当接し、制御ユニット１９のユニット側接続端子２７ａ，２７ｂ及び電動モータ５のモータ側接続端子５ｋ，５ｍが接続すると、制御ユニット１９の端子ホルダ２４ａ及び電動モータ５の端子台５ｊが対向する。

ここで、図６に示すように、フランジ部材５ｇの周方向側に位置する端子台５ｊの側面には、電動モータ５の軸線に沿って直線状に延在し、端子カバー３５の端部が係合する係合溝５ｊ５が形成されている。
端子カバー３５は、端子台５ｊ全体を覆うことが可能な下部か開口した箱形状の部材であり、図８に示すように、開口部の周縁に、端子台５ｊの係合溝５ｊ５に摺動自在に嵌まり込む係合凸部３５ａ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１９の端子ホルダ２４ａに離間する側から端子台５ｊの係合溝５ｊ５に係合凸部３５ａを係合した端子カバー３５を端子ホルダ２４ａに向けて移動させていくと、端子カバー３５が端子台５ｊで接続されたモータ側接続端子５ｋ，５ｍ及びユニット側接続端子２７ａ，２７ｂを覆う。ここで、端子ホルダ２４ａに向けて移動した端子カバー３５は、端子ホルダ２４ａの幅方向側面に形成した係合突起２４ａ２に係合凸部３５ａの端部が係合することで、端子ホルダ２４ａの一部も覆った状態で装着される。
ここで、本発明の位置決め用の凹部が位置決め凹部２４ａ１に対応し、本発明の位置決め用の凸部が位置決め凸部５ｊ４に対応し、本発明の減速ギヤボックス用固定ネジが固定ネジ５０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。

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。
本実施形態の電動モータ５は、フローティング構造のブラシ付き電動モータ５であり、制御ユニット１９のユニット側接続端子２７ａ，２７ｂと接続するモータ側接続端子５ｋ，５ｍに外力が作用すると、振動を遮断するために配置したゴムマウント３０及びゴムシート３２が変形することでブラシホルダ５ｉが傾き、整流子５ｅとブラシ５ｆの接触状態が悪化して、作動ノイズが増大してしまうおそれがある。

これに対して、本実施形態の電動モータ５は、フランジ部材５ｇの外周の一部に端子台５ｊを設け、この端子台５ｊのモータ側接続端子５ｋ，５ｍを保持する端子台面５ｊ１，５ｊ２を、電動モータ５の軸線に垂直方向に面方向が向くように設け、この端子台面５ｊ１，５ｊ２上のモータ側接続端子５ｋ，５ｍに、制御ユニット１９のユニット側接続端子２７ａ，２７ｂを重ねて配置し、電動モータ５の軸線に垂直方向から固定ネジ３４をネジ込むことで、モータ側接続端子５ｋ，５ｍ及びユニット側接続端子２７ａ，２７ｂが接続されている。このとき、モータ側接続端子５ｋ，５ｍに、制御ユニット１９から延在するユニット側接続端子２７ａ，２７ｂを接続する際に、固定ネジ３４の締付けによる軸方向の押付け力を受けても、ゴムマウント３０とネジ５ｈが垂直に荷重を受けるので、ブラシホルダ５ｉは傾きを生じない。

また、固定ネジ３４で接続されるモータ側接続端子５ｋ，５ｍ及びユニット側接続端子２７ａ，２７ｂにはスラスト力が作用するが、そのスラスト力は減速ギヤボックス４が受けるので、接続作業の際のモータ側接続端子５ｋ，５ｍ及びユニット側接続端子２７ａ，２７ｂの破損を防止することができる。
これにより、モータ側接続端子５ｋ，５ｍ及びユニット側接続端子２７ａ，２７ｂの接続の際に、ブラシホルダ５ｉに傾きが発生しないので、整流子５ｅとブラシ５ｆの接触状態に起因する電動モータ５の作動ノイズを低減することができる。

また、モータ側接続端子５ｋ，５ｍは、ユニット側接続端子２７ａ，２７ｂ方向に矩形状に折曲されて端子台面５ｊ１，５ｊ２及びブラシホルダ５ｉの変位を吸収しやすいので、接続後の両端子の振動による変位、熱による収縮、膨張にも追従しやすくなっている。
また、モータ側接続端子５ｋ，５ｍ及びユニット側接続端子２７ａ，２７ｂは、電動モータ５の軸線に垂直方向から固定ネジ３４による接続を行なえばよいので、接続作業を容易に行なうことができる。

また、固定ネジ３４と固定ネジ５０は、ステアリングコラム３の軸方向に設けられて車両後方側から固定作業を行っており、すべての固定ネジ３４と固定ネジ５０を同じ方向から固定できるので、制御ユニット１９の組立作業を効率良く行うことができる。
また、モータ側接続端子５ｋ，５ｍ及びユニット側接続端子２７ａ，２７ｂが電動モータ５の軸線方向に重なり合って接続されていることから、これら電気的接続部が電動モータ５のフランジ部材５ｇから外方に突出する量が小さく設定されているので、電動パワーステアリング装置１のコンパクト化を促進することができる。

また、減速ギヤボックス４に装着した制御ユニット１９の電動モータ５に近接する端子ホルダ２４ａに位置決め凹部２４ａ１を設け、端子ホルダ２４ａに近接する電動モータ５の端子台５ｊに位置決め凸部５ｊ４を設け、この位置決め凸部５ｊ４が位置決め凹部２４ａ１に嵌まり込んだときに、制御ユニット１９のユニット側接続端子２７ａ，２７ｂが、端子台５ｊ上のモータ側接続端子５ｋ，５ｍの上部に重なるように設定されているので、制御ユニット１９及び電動モータ５の接続作業を容易に行なうことができる。

また、電動モータ５の端子台５ｊには、制御ユニット１９のユニット側接続端子２７ａ，２７ｂに接触してモータ側接続端子５ｋ，５ｍに向かうように導く誘導壁５ｊ３が形成されているので、モータ側接続端子５ｋ，５ｍへのユニット側接続端子２７ａ，２７ｂの重なり動作を容易に行なうことができる。

また、ユニット側接続端子２７ａ，２７ｂには、長穴形状のネジ穴２７ａ１，２７ｂ１が形成されており、これらネジ穴２７ａ１，２７ｂ１の長軸方向の位置を変更してモータ側接続端子５ｋ，５ｍの真円形状のネジ穴に対応させて固定ネジ３４をねじ込むようにしているので、電動モータ５の軸線方向に沿う方向の電動モータ５及び制御ユニット１９の寸法のバラツキを吸収することができる。

さらに、端子カバー３６の開口周縁に設けた係合凸部３５ａを端子台５ｊの側面に設けた係合溝５ｊ５に係合し、端子カバー３６を制御ユニット１９に向けて移動することで、互いに接続している制御ユニット１９のユニット側接続端子２７ａ，２７ｂ及び電動モータ５のモータ側接続端子５ｋ，５ｍを覆うことができるので、周囲に導電性異物が発生したとしても、電動モータ５のモータ側接続端子５ｋ，５ｍに電気的ショートを発生させるおそれがないとともに、端子カバー３６の装着を容易に行なうことができる。

また、図９に示すものは、本発明に係る第２実施形態の電動モータ５を示すものである。なお、図３及び図４で示した構成と同一構成部分には、同一符号を付して説明は省略する。
本実施形態の電動モータ５は、モータ側接続端子５ｋが、電動モータ５の軸線に垂直方向に面方向を向けて形成した端子台５ｊの端子台面５ｊ１に対して所定の角度θで傾斜して配置されている。
モータ側接続端子５ｋは、制御ユニット１９に近接する側の矩形部に折曲部５ｋ１を設け、この折曲部５ｋ１から先端部５ｋ２に向けて上り傾斜を付け、曲がり易いように形成されている。

上記構成のように、端子台５ｊの端子台面５ｊ１に対して傾斜し、制御ユニット１９に近接する側から先端部５ｋ２に向けて上り傾斜を付けたモータ側接続端子５ｋは、端子台面５ｊ１に向けて制御ユニット１９のユニット側接続端子２７ａが移動してくると、端子台面５ｊ１側に弾性変形しながらユニット側接続端子２７ａに弾性反力を与えていき、固定ネジ３４で固定されるので、ユニット側接続端子２７ａとの密着性が高まる。したがって、モータ側接続端子５ｋ及びユニット側接続端子２７ａの電気的接続状態の信頼性を高めることができるとともに、固定ネジ３４の緩みを防止することができる。

なお、図９では、一方のモータ側接続端子５ｋの構造及び制御ユニット１９のユニット側接続端子２７ａとの接続状態について説明したが、他のモータ側接続端子５ｍの構造も同様の構造である。
次に、図１０に示すものは、本発明に係る第３実施形態の制御ユニット１９のユニット側接続端子２７ａを示すものである。

本実施形態は、ユニット側接続端子２７ａのネジ穴２７ａ１を形成している先端部が、端子ホルダ２４ａに埋め込まれている基端側に対して所定の角度αで上り傾斜を付け、曲がり易いように形成されている。
上記構成の上り傾斜を付けたユニット側接続端子２７ａの先端部は、モータ側接続端子５ｋに密着した状態で固定ネジ３４で固定されると、モータ側接続端子５ｋから離間する方向に弾性反力が作用するので、固定ネジ３４の緩みを防止することができる。

なお、図１０では、一方のユニット側接続端子２７ｂの構造について説明したが、他のユニット側接続端子２７ｂの構造も同様の構造である。
また、図９で示したモータ側接続端子５ｋ，５ｍの構造と、図１０で示したユニット側接続端子２７ａ，２７ｂの構造を採用しても、図９及び図１０の一方の構造を採用しても、固定ネジ３４の緩みを防止することができる。

さらに、図１１及び図２は、本発明に係る第４実施形態を示すものである。
図１１に示すように、端子台５ｊの上面には、モータ側接続端子５ｋ，５ｍを仕切る位置に半田飛散防止壁５１ａが上方に突出して形成され、モータ側接続端子５ｋを間に挟んで半田飛散防止壁５１ａの逆側位置に半田飛散防止壁５１ｂが突出して形成され、モータ側接続端子５ｍを間に挟んで半田飛散防止壁５１ａの逆側位置に半田飛散防止壁５１ｃが突出して形成されている。
そして、本実施形態は、図１２に示すように、モータ側接続端子５ｋ及びユニット側接続端子２７ａが半田溶接により接続されている。

すなわち、重なり合ったユニット側接続端子２７ａ及びモータ側接続端子５ｋの貫通穴に、ヘッド５２ａがモータ側接続端子５ｋの下面に当接するように溶接リベット５２の軸部５２ｂを下側から挿通し、ユニット側接続端子２７ａの上面から上方に突出した軸部５２ｂを、電動モータ５の軸線に垂直方向から配置した溶接ツールにより抵抗溶接、或いはスポット溶接により接続される。なお、図示しないが、モータ側接続端子５ｍ及びユニット側接続端子２７ｂも、同様の構造で溶接により接続されている。

本実施形態では、モータ側接続端子５ｋ及びユニット側接続端子２７ａの溶接部分が半田飛散防止壁５１ａ，５１ｂで囲まれており、モータ側接続端子５ｍ及びユニット側接続端子２７ｂの溶接部分も半田飛散防止壁５１ａ，５１ｃで囲まれているので、溶接作業の際に、半田がモータ側接続端子５ｋ，５ｍ間を導通するおそれがなく、さらには、他の部位に半田が飛散するおそれもない。

また、重なり合ったユニット側接続端子２７ａ及びモータ側接続端子５ｋ、ユニット側接続端子２７ｂ及びモータ側接続端子５ｍに対して電動モータ５の軸線に垂直方向から溶接ツールを配置して半田溶接作業を行うので、溶接ツールの干渉になる部材が存在せず十分にルールスペースを確保することができる、溶接作業性を向上させることができる。

また、半田溶接されるユニット側接続端子２７ａ及びモータ側接続端子５ｋ、ユニット側接続端子２７ｂ及びモータ側接続端子５ｍにはスラスト力が作用するが、そのスラスト力は減速ギヤボックス４が受けるので、接続作業の際のモータ側接続端子５ｋ，５ｍ及びユニット側接続端子２７ａ，２７ｂの破損を防止することができる。

なお、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。

以上のように、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、フローティング構造のブラシ付き電動モータを採用しても、モータ作動音を低減させながらモータ側接続端子及び制御ユニット側接続端子を接続するのに有用である。

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、４ｂ…支持部、５…電動モータ、５ａ…ヨーク、５ｂ…マグネット、５ｃ…シャフト、５ｄ…アーマチュア、５ｅ…整流子、５ｆ…ブラシ、５ｇ…フランジ部材、５ｈ…ネジ、５ｉ…ブラシホルダ、５ｊ…端子台、５ｊ１，５ｊ２…端子台面、５ｊ３…誘導壁、５ｊ４…位置決め凸部、５ｊ５…係合溝、５ｋ，５ｍ…モータ側接続端子、５ｋ１…折曲部５ｋ１、５ｋ２…先端部、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…検出コイル、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…モータ取付け部、１８…コラム取付け部、１９…制御ユニット、２０…制御ユニット装着部、２１…放熱プレート、２２ａ…接続端子、２３…パワー基板、２４…合成樹脂製フレーム、２４ａ…端子ホルダ、２４ａ１…位置決め凹部、２４ａ２…係合突起、２５…制御基板、２５ｅ…ディスクリート部品、２６…カバー、２７ａ，２７ｂ…ユニット側接続端子、２７ａ１，２７ｂ１…長穴形状のネジ穴、２８…ネジ挿通穴、２９…金属カラー、３０…ゴムマウント、３２…ゴムシート、３４…固定ネジ、３５…端子カバー、３５ａ…係合凸部、４５…雌型コネクタ、４５ａ…電源コネクタ、４５ｂ…信号コネクタ、５０…固定ネジ、５１ａ，５１ｂ，５１ｃ…半田飛散防止壁、５２ａ…溶接リベット、５２ａ…ヘッド、５２ｂ…軸部５２ｂ、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

上記目的を達成するために、本発明の一の実施態様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、
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フランジの外周に端子台を設け、この端子台の端子台面を、前記電動モータの軸線に垂直方向に面方向が向くように形成し、前記端子台面上で、前記端子台面上で、前記電動モータのモータ側接続端子が保持されており、前記制御ユニットの前記電動モータに近接する位置に設けたユニット側接続端子を、前記端子台面上のモータ側接続端子に重なり合うように配置し、前記ユニット側接続端子及び前記モータ．０側接続端子を結合部で結合してなり、前記モータ側接続端子は、前記制御ユニットに近接する側に折曲部を設けて形成されている。

上記目的を達成するために、本発明の一の実施態様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、
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フランジの外周に端子台を設け、この端子台の端子台面を、前記電動モータの軸線に垂直方向に面方向が向くように形成し、前記端子台面上で、前記端子台面上で、前記電動モータのモータ側接続端子が保持されており、前記制御ユニットの前記電動モータに近接する位置に設けたユニット側接続端子を、前記端子台面上のモータ側接続端子に重なり合うように配置し、前記ユニット側接続端子及び前記モータ側接続端子を結合部で結合してなり、前記モータ側接続端子は、前記制御ユニットに近接する側に折曲部を設けて形成されている。

Claims (13)

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、
   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フランジの外周に端子台を設け、この端子台の端子台面を、前記電動モータの軸線に垂直方向に面方向が向くように形成し、前記端子台面上で、前記電動モータのモータ側接続端子が保持されており、
   前記制御ユニットの前記電動モータに近接する位置に設けたユニット側接続端子を、前記端子台面上のモータ側接続端子に重なり合うように配置し、
   前記ユニット側接続端子及び前記モータ側接続端子を結合部で結合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. 前記減速ギヤボックス上に、前記電動モータ及び前記制御ユニットが当該電動モータの軸線方向に直列に配置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. 前記結合部は、前記ユニット側接続端子及び前記モータ側接続端子を、前記ステアリングコラムの軸線方向から結合し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。
4. 前記モータ側接続端子は、前記制御ユニットに近接する側に折曲部を設けて形成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。
5. 前記モータ側接続端子は、前記折曲部から端子先端に向かうに従い、前記端子台面から離間するように上り傾斜を付けて形成されていることを特徴とする請求項４記載の電動パワーステアリング装置。
6. 前記結合部は、電動モータの軸線の垂直方向から、前記ユニット側接続端子及び前記モータ側接続端子とともに前記端子台に螺子締めする固定ネジであ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。
7. 前記制御ユニットを前記減速ギヤボックスに固定するための減速ギヤボックス用固定ネジを有しており、当該減速ギヤボックス用固定ネジは、前記ユニット側接続端子に螺合する前記固定ネジと同一方向に延在していることを特徴とする請求項６記載の電動パワーステアリング装置。
8. 前記結合部は、前記電動モータの軸線の垂直方向から、前記ユニット側接続端子及び前記モータ側接続端子を前記端子台に結合する半田溶接であ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。
9. 重なり合った前記ユニット側接続端子及び前記モータ側接続端子の組が、複数隣接して配置されており、隣接する前記組の間に、半田の飛散を防止する半田飛散防止壁を設けたことを特徴とする請求項８記載の電動パワーステアリング装置。
10. 前記制御ユニットの前記電動モータに近接する位置に前記ユニット側接続端子を保持する端子ホルダを設け、この端子ホルダの前記電動モータ側を向く位置に位置決め用の凹部及び凸部の一方を設け、
    前記端子ホルダに近接する前記電動モータの前記端子台に、前記位置決め用の凹部及び凸部の他方を設け、
    前記端子ホルダの前記位置決め用の凹部及び凸部の一方と、前記端子台の前記位置決め用の凹部及び凸部の他方とが係合したときに、前記ユニット側接続端子がモータ側接続端子に重なり合う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。
11. 前記端子台に、前記モータ側接続端子の上部に重なる方向に前記ユニット側接続端子を誘導する誘導壁を設け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。
12. 接続した前記ユニット側接続端子及び前記モータ側接続端子の周囲を覆う端子カバーを、前記端子台に着脱自在に設け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。
13. 前記端子カバーは、前記制御ユニットから離間している前記電動モータの外周位置から前記ユニット側接続端子及び前記モータ側接続端子の周囲を覆う位置まで前記端子台に係合してスライド移動することを特徴とする請求項１２記載の電動パワーステアリング装置。

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