モータおよび電気式動力舵取装置
【課題】操舵を補助するアシスト力を発生させるのに好適なモータおよび電気式動力舵取装置を提供する。
【解決手段】モータ４０のブラケット５２には、リード線６４をそれぞれ引き出すための６個の引出穴５３が形成され、バスバー８０には、引出穴５３に挿通した各リード線６４を挿通させるための６個の貫通穴８２とブラケット５２の反コイル側表面５４に固定される各ＦＥＴ３６の３つの接続端子３６ａを挿通させるための１８個の貫通穴８３がそれぞれ形成されている。そして、各リード線６４が引出穴５３および貫通穴８２にそれぞれ挿通されて各接続端子８４に電気的に接続され、ＦＥＴ３６の各接続端子３６ａが貫通穴８３にそれぞれ挿通されて各接続端子８５に電気的に接続される。バスバー８０は、各接続端子８４，８５が対応する外部接続端子８０ｃに電気的に接続するように構成されている。
【解決手段】モータ４０のブラケット５２には、リード線６４をそれぞれ引き出すための６個の引出穴５３が形成され、バスバー８０には、引出穴５３に挿通した各リード線６４を挿通させるための６個の貫通穴８２とブラケット５２の反コイル側表面５４に固定される各ＦＥＴ３６の３つの接続端子３６ａを挿通させるための１８個の貫通穴８３がそれぞれ形成されている。そして、各リード線６４が引出穴５３および貫通穴８２にそれぞれ挿通されて各接続端子８４に電気的に接続され、ＦＥＴ３６の各接続端子３６ａが貫通穴８３にそれぞれ挿通されて各接続端子８５に電気的に接続される。バスバー８０は、各接続端子８４，８５が対応する外部接続端子８０ｃに電気的に接続するように構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータおよびこのモータのアシスト力により操舵を補助する電気式動力舵取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電気式動力舵取装置において操舵を補助するモータとして、例えば、下記特許文献１に示す、モータが知られている。このモータは、パワーケーブルを介して接続される制御装置により制御されて、この制御装置によりバッテリの電力をパワーケーブル、モータバスバーおよび結線リングを介してステータコイルに供給してロータおよびシャフトを目標トルクで回転させることにより、操舵を補助するアシスト力を発生させている。
【０００３】
上述した制御装置は、複数の半導体スイッチング素子を備えたインバータとして機能するパワーモジュールと、このパワーモジュールを制御する制御モジュールと、導体モジュールモータとを備えている。また、上記導体モジュールは、電力線となるバスバー（インバータバスバー）、モータにモータ電流を供給するモータコネクタおよびバッテリから電力が供給される電源コネクタ等をモールドにより一体成形して構成されている。当該制御装置は、モータの出力トルクが目標トルクとなるように、バッテリからの直流電圧をパワーモジュールによって三相交流電圧に変換して導体モジュール等を介してモータのステータコイルに供給する。
【特許文献１】特開２００６−１８７１７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述したモータおよびその制御装置では、モータのステータコイルと制御装置のパワーモジュールとの間に、結線リング、モータバスバー、パワーケーブル、モータコネクタ、インバータバスバー、電源コネクタ等が介在することとなる。
【０００５】
このようにステータコイルとパワーモジュールとの間では複数の接続部材の介在により接続距離が長くなるため、配線抵抗が増加するとともにこの抵抗増加により発熱量が増加するという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、操舵を補助するアシスト力を発生させるのに好適なモータおよび電気式動力舵取装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載の請求項１のモータでは、巻回された複数のコイル（６２）を有するステータ（６０）と、前記複数のコイルを流れる電流の電流方向を切り換える複数のスイッチング素子（３６）と、前記複数のコイルからリード線（６３，６４）を引き出すための引出穴（５３）が形成されるブラケット（５２）であって、前記複数のスイッチング素子が反コイル側表面（５４）に固定されるブラケットと、前記複数のスイッチング素子を制御するとともに前記複数のコイルに電力を供給する外部制御手段（３０）に電気的に接続するための複数の外部接続端子（８０ｃ）を有するバスバー（８０）であって、コイル側と反コイル側とを連結する複数の第１の貫通穴（８２）および第２の貫通穴（８３）が形成され、前記複数の第１の貫通穴に挿通した前記複数のリード線にそれぞれ電気的に接続可能に形成される複数の第１の接続端子（８４）と前記複数の第２の貫通穴に挿通した前記複数のスイッチング素子の複数の接続端子（３６ａ）にそれぞれ電気的に接続可能に形成される複数の第２の接続端子（８５）とが対応する前記外部接続端子にそれぞれ電気的に接続されるバスバーと、を備えることを技術的特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明では、モータのブラケットには、複数のコイルからリード線をそれぞれ引き出すための複数の引出穴が形成されており、そのバスバーには、コイル側と反コイル側とを連結する複数の第１の貫通穴および第２の貫通穴が形成されている。そして、複数のコイルの各リード線が、ブラケットの引出穴およびバスバーの第１の貫通穴にそれぞれ挿通されてバスバーの第１の接続端子にそれぞれ電気的に接続するように構成され、ブラケットの反コイル側表面に固定される複数のスイッチング素子の複数の接続端子が、バスバーの第２の貫通穴にそれぞれ挿通されてバスバーの第２の接続端子にそれぞれ電気的に接続するように構成されている。また、バスバーは、各スイッチング素子を制御するとともに各コイルに電力を供給する外部制御手段に電気的に接続するための複数の外部接続端子を有しており、各第１の接続端子および各第２の接続端子とが対応する外部接続端子にそれぞれ電気的に接続するように構成されている。
【０００９】
このように、コイルと外部制御手段との間にはバスバーのみが介在し、パワーケーブル等の他の接続部材が廃止されるので、コイルと外部制御手段との間の接続距離が短縮される。この接続距離の短縮により、配線抵抗が減少することからモータの効率を向上させることができる。
【００１０】
また、このような配線抵抗の減少による発熱量の減少に加えて、各スイッチング素子をブラケットの放熱作用により冷却するので、冷却部材を廃止もしくは小型化することができる。さらに、コイルと外部制御手段との間におけるバスバー以外の接続部材の廃止や冷却部材の廃止もしくは小型化により、モータの部品点数削減、小型化および重量低減を実現することができる。また、製造コストの低減にも貢献することができる。
したがって、操舵を補助するアシスト力を発生させるのに好適なモータを提供することができる。
【００１１】
請求項２の発明では、バスバーには、反コイル側にロータの回転位置を検出する回転位置検出手段の外周を相対回転不能に支持する支持部が形成されるとともに、この支持部に支持された回転位置検出手段の複数の接続端子にそれぞれ電気的に接続可能であって対応する外部端子に電気的に接続される複数の第３の接続端子が形成される。
【００１２】
このようにロータの回転位置を検出する回転位置検出手段の外周をバスバーの支持部にて相対回転不能に支持した状態において、当該回転位置検出手段の各接続端子が、対応する外部端子に電気的に接続される各第３の接続端子にそれぞれ接続される。これにより、回転位置検出手段と外部制御手段とを他の接続部材等を介在させることなくバスバーのみで電気的に接続するので、モータの部品点数をより削減することができる。
【００１３】
請求項３の発明では、請求項１または２記載のモータにより、操舵状態に応じたアシスト力を発生させて操舵を補助する。これにより、モータの効率向上や小型化、重量低減、製造コスト低減等の、請求項１または２の各発明による作用・効果を享受した電気式動力舵取装置を実現することができる。したがって、このようなモータを採用する電気式動力舵取装置の効率向上や製造コスト低減に加えて、モータの小型化や重量低減による当該電気式動力舵取装置のエンジンルーム内への搭載性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図を参照して説明する。まず、本実施形態に係るモータを採用する電気式動力舵取装置２０の構成を図１(Ａ)(Ｂ)に基づいて説明する。
図１(Ａ)は、本発明の一実施形態に係る電気式動力舵取装置の全体構成例を示す構成図である。電気式動力舵取装置２０は、主に、ステアリングホイール２１、ステアリング軸２２、ピニオン入力軸２３、ステアリングセンサ２４、減速機２７、ラックアンドピニオン２８、ロッド２９、ＥＣＵ３０、モータ４０等から構成されている。
【００１５】
図１(Ａ)に示すように、ステアリングホイール２１には、ステアリング軸２２の一端側が接続されており、このステアリング軸２２の他端側にはステアリングセンサ２４の入力側が接続されている。またこのステアリングセンサ２４の出力側には、ラックアンドピニオン２８のピニオン入力軸２３の一端側が接続されている。ステアリングセンサ２４は、図略のトーションバーとこのトーションバーを挟むようにトーションバーの両端に取り付けられた２つのレゾルバとからなり、トーションバーの一端側を入力、他端側を出力とする入出力間で生じるトーションバーの捻れ量等を当該２つのレゾルバにより検出することで、ステアリングホイール２１による操舵トルクや操舵角を検出し得るように構成されている。
【００１６】
ステアリングセンサ２４の出力側に接続されるピニオン入力軸２３の途中には、減速機２７が連結されており、モータ４０から出力されるアシスト力をこの減速機２７を介してピニオン入力軸２３に伝達し得るように構成されている。
【００１７】
即ち、図面には示されていないが、動力伝達機構としての減速機２７は、モータ４０のモータ軸７３に取り付けられたモータギヤと減速機２７の減速ギヤとが互いに噛合可能に構成されており、モータ軸７３が回転すると所定の減速比で減速機２７の減速ギヤが回転することで、モータ４０による駆動力（アシスト力）をピニオン入力軸２３に伝達可能にしている。
【００１８】
モータ４０には、当該モータ４０の回転角を検出可能な図略のモータ回転角センサが取り付けられており、このモータ回転角やステアリングセンサ２４による操舵トルク、操舵角等に基づいてＥＣＵ３０によるモータ４０の駆動制御が行われている。
【００１９】
一方、このピニオン入力軸２３の他端側には、ラックアンドピニオン２８を構成する図略のラック軸のラック溝に噛合可能なピニオンギヤが形成されている。このラックアンドピニオン２８では、ピニオン入力軸２３の回転運動をラック軸の直線運動に変換可能にしており、またこのラック軸の両端にはロッド２９が連結され、さらにこのロッド２９の端部には図略のナックル等を介して操舵輪ＦＲ、ＦＬが連結されている。これにより、ピニオン入力軸２３が回転すると、ラックアンドピニオン２８、ロッド２９等を介して操舵輪ＦＲ、ＦＬの実舵角を変化させることができるので、ピニオン入力軸２３の回転量および回転方向に従った操舵輪ＦＲ、ＦＬの操舵を可能にしている。
【００２０】
図１(Ｂ)は、ＥＣＵ３０等の構成例を示す回路ブロック図である。ＥＣＵ３０は、主に、Ａ／Ｄ変換器等の周辺ＬＳＩやメモリ等を備えたＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｕｎｉｔ）３１、ステアリングセンサ２４やモータ回転角センサ等による各種センサ情報（操舵トルク信号、操舵角信号、モータ回転角信号）等を入出力可能な入出力インタフェイスＩ／Ｆ３２、およびモータ駆動回路３５等から構成されている。
【００２１】
モータ駆動回路３５は、ＭＰＵ３１から出力されるＰＷＭ信号に基づいて６つのスイッチング素子（以下、ＦＥＴ３６ともいう）をＯＮまたはＯＦＦすることにより得られる三相交流電流をモータ４０に供給する役割を果たす。ここで、各ＦＥＴ３６は、複数のコイルを流れる電流の電流方向を切り換える役割を果たす複数のスイッチング素子であって、後述するようにブラケット５２の反コイル側表面５４に固定されている。なお、図１(Ｂ)に示す符号３７は、モータ４０に実際に流れるモータ電流を検出し得る電流センサ３７であり、この電流センサ３７により検出されたモータ電流に関するセンサ情報は、モータ電流信号として入出力インタフェイスＩ／Ｆ３２を介してＭＰＵ３１に入力され得るように構成されている。
【００２２】
当該ＥＣＵ３０は、後述するようにモータ４０のバスバー８０を介して電気的に接続されるとともにモータ４０のハウジング５１またはブラケット５２に取り付けられることで、当該モータ４０に近接して配置されている。
【００２３】
このように構成することにより、電気式動力舵取装置２０では、ステアリングホイール２１による操舵状態をステアリングセンサ２４により検出し、その操舵状態に応じたモータ指令電流をモータ４０に出力するようにＥＣＵ３０によって制御する。これにより、電気式動力舵取装置２０は、当該操舵状態に応じたアシスト力をモータ４０により発生させて運転者のステアリングホイール２１による操舵をアシスト可能にしている。
【００２４】
ここで、本実施形態に係るモータ４０の構成について、図２〜図４を用いて詳細に説明する。図２は、モータ４０の断面図である。図３および図４は、モータ４０の一部分解斜視図である。なお、図２では説明の便宜上、ブラケット５２の引出穴５３の断面と、ブラケット８０の貫通穴８２の断面および貫通穴８３の断面と、レゾルバ９０の接続端子９１ａの断面とを同一平面上の断面として示している。また、図３および図４では説明の便宜上、回転体であるロータ７１やモータ軸７３（レゾルバロータ９１除く）等を省略している。また、モータ４０には、回転子側に界磁用永久磁石が設けられた３相ブラシレスモータが用いられている。
【００２５】
図２に示すように、モータ４０は、主に、有底筒状に形成されるハウジング５１と、このハウジング５１の開口部５１ａに固定されるブラケット５２と、回転磁界を発生するステータ６０と、この回転磁界に応じて回転するロータ７１と、ステータ６０に所定の電力を供給するバスバー８０と、ロータ７１の回転位置を検出する回転位置検手段であるレゾルバ９０とを備えている。
【００２６】
本実施形態では、ハウジング５１およびブラケット５２は、高熱伝導率の金属材料、例えば、アルミニウム合金により形成されている。
【００２７】
図２および図３に示すように、ブラケット５２は、負荷側軸受７４の外周を固定する軸受支持部５２ｂが形成される略円板状の底部５２ａと、この底部５２ａの外縁に連結する環状壁部５２ｃと、軸受支持部５２ｂとは反対方向（反コイル側方向）が開口するように断面コ字状に形成されて環状壁部５２ｃの内周側に連結する開口部５２ｄとを備えている。
【００２８】
底部５２ａのうち開口部５２ｄから見て右側（図３にて上側）には、各コイル６２のリード線６４を挿通して引き出すための６個の引出穴５３が形成されている。また、底部５２ａのうち開口部５２ｄから見て左側（図３にて下側）の反コイル側表面５４には、モータ駆動回路３５を構成する６個のＦＥＴ３６が図略のねじ等により固定されている。このように、高熱伝導率、すなわち、放熱性の高いブラケット５２に各ＦＥＴ３６を固定することで、ブラケット５２の放熱作用により各ＦＥＴ３６を冷却している。なお、各ＦＥＴ３６の３個の接続端子３６ａは、固定された反コイル側表面５４に対して略垂直に突出するように形成されている。
【００２９】
環状壁部５２ｃの内方には、バスバー８０のモータ側接続部８０ａを支持するための３個の段部５２ｅが形成されている。開口部５２ｄは、各段部５２ｅによりバスバー８０のモータ側接続部８０ａが支持されるとき、バスバー８０のＥＣＵ側接続部８０ｂを支持するように形成されている。
【００３０】
ハウジング５１の内周面には、略円筒状のステータ６０が固定されるとともに、このステータ６０の内側には、モータ軸７３が圧入されたロータ７１が配置されている。ロータ７１は、ブラケット５２の軸受支持部５２ｂに固定された負荷側軸受７４とハウジング５１の中央底部５１ｂに固定された反負荷側軸受７５とにより回転可能に軸支されている。ロータ７１の外周面にはステータ６０と対向するように周方面に複数の磁極（本実施形態では、１０極）を有するリング磁石７２が外嵌されている。
【００３１】
図２に示すように、ステータ６０は、ステータコア６１と、このステータコア６１に導線６３が巻回されて形成される１２個のコイル６２とを複数のインシュレータ等により絶縁して備えている。各コイル６２を構成する導線６３の先端には、リード線６４が接続されている。このように構成されたステータ６０は、焼きばめによりハウジング５１の内周面に固定されている。
【００３２】
図２および図４に示すように、バスバー８０は、略円環状のモータ側接続部８０ａと、ＥＣＵ３０に接続するための複数の外部接続端子８０ｃを有する角状のＥＣＵ側接続部８０ｂとを備えている。モータ側接続部８０ａの中央円形開口部にはレゾルバ９０のレゾルバステータ９１の外周を相対回転不能に支持するレゾルバ支持部８１が形成されている。
【００３３】
そして、モータ側接続部８０ａのうちＥＣＵ側接続部８０ｂから見て右側（図４にて上側）には、ブラケット５２の引出穴５３に挿通した各リード線６４をコイル側から反コイル側へ挿通させるための６個の貫通穴８２が形成されている。また、モータ側接続部８０ａのうちＥＣＵ側接続部８０ｂから見て左側（図４にて下側）には、ブラケット５２の反コイル側表面５４に固定した各ＦＥＴ３６のそれぞれの接続端子３６ａをコイル側から反コイル側へ挿通させるための１８個の貫通穴８３が形成されている。
【００３４】
また、モータ側接続部８０ａの反コイル側表面８０ｄには、６個の接続端子８４が貫通穴８２近傍にて反コイル側へ突出するようにそれぞれ形成されるとともに、１８個の接続端子８５が貫通穴８３近傍にて反コイル側へ突出するようにそれぞれ形成されている。そして、各接続端子８４および各接続端子８５は、対応する外部接続端子８０ｃにそれぞれ電気的に接続されている。
【００３５】
また、モータ側接続部８０ａの反コイル側表面８０ｄには、レゾルバ９０のレゾルバステータ９１をモータ側接続部８０ａのレゾルバ支持部８１にて支持したとき、４個の接続端子８６がレゾルバステータ９１の４個の接続端子９１ａ近傍にて反コイル側へ突出するようにそれぞれ形成されている。そして、各接続端子８６は、対応する外部接続端子８０ｃにそれぞれ電気的に接続されている。
【００３６】
また、モータ側接続部８０ａのコイル側にはブラケット５２の各段部５２ｅに支持される３つの切欠き部８７が形成されている。各切欠き部８７は、ブラケット５２の各段部５２ｅに支持されるとき、モータ側接続部８０ａのコイル側表面とブラケット５２の反コイル側表面５４との間に各ＦＥＴ３６を配置可能に形成されている。
【００３７】
各外部接続端子８０ｃは、ＥＣＵ側接続部８０ｂがブラケット５２の開口部５２ｄにて支持されるとき、当該開口部５２ｄに接触しないようにＥＣＵ側接続部８０ｂのコイル側端面からＬ字状に突出して形成されている。そして、各外部接続端子８０ｃは、ＥＣＵ３０の図略のＥＣＵ側接続端子を介してＭＰＵ３１やモータ駆動回路３５等が配置されている図略の制御基板に電気的に接続されるように構成されている。
【００３８】
図２および図４に示すように、レゾルバ９０は、レゾルバステータ９１とレゾルバロータ９２とを備えている。レゾルバロータ９２は、バスバー８０のレゾルバ支持部８１にて支持されたレゾルバステータ９１に対して空隙を介し対向するようにモータ軸７３に固定される。このように構成されるレゾルバ９０は、ＥＣＵ３０から対応する接続端子９１ａを介して入力される励磁信号に応じて、ロータ７１の回転位置を検出するための検出信号を対応する接続端子９１ａを介してＥＣＵ３０に出力する。
【００３９】
以上のように構成されるモータ４０の組み立てについて、図３および図４を用いて説明する。
まず、６個のＦＥＴ３６を、ブラケット５２の底部５２ａにおける反コイル側表面５４の所定の部位に図略のねじ等により固定する。そして、ステータ６０をハウジング５１に焼きばめした後、上述のように各ＦＥＴ３６を固定したブラケット５２を、コイル６２の各リード線６４を対応する引出穴５３にそれぞれ挿通させた状態でハウジング５１に図略のボルト等により固定する。
【００４０】
次に、各引出穴５３に挿通した各リード線６４を対応するバスバー８０の貫通穴８２にそれぞれ挿入するとともに、各ＦＥＴ３６の接続端子３６ａを対応する貫通穴８３にそれぞれ挿入する。そして、バスバー８０のモータ側接続部８０ａの各切欠き部８７およびＥＣＵ側接続部８０ｂをブラケット５２の各段部５２ｅおよび開口部５２ｄに固定する。
【００４１】
このとき、各リード線６４が貫通穴８２を挿通して対応する接続端子８４の近傍にそれぞれ突出し、各接続端子３６ａが貫通穴８３を挿通して対応する接続端子８５の近傍にそれぞれ突出する。そして、レゾルバ９０のレゾルバステータ９１を、ブラケット５２に固定されたバスバー８０のレゾルバ支持部８１に固定する。
【００４２】
次に、各リード線６４と対応する接続端子８４とを溶接等でそれぞれ電気的に接続することにより、各リード線６４が対応する外部接続端子８０ｃにそれぞれ電気的に接続されることとなる。また、各接続端子３６ａと対応する接続端子８５とを溶接等でそれぞれ電気的に接続することにより、各接続端子３６ａが対応する外部接続端子８０ｃにそれぞれ電気的に接続されることとなる。また、レゾルバステータ９１の各接続端子９１ａと対応する接続端子８６とをそれぞれ溶接等で電気的に接続することにより、各接続端子９１ａが対応する外部接続端子８０ｃにそれぞれ電気的に接続されることとなる。
【００４３】
そして、バスバー８０の各外部接続端子８０ｃをＥＣＵ３０の上記各ＥＣＵ側接続端子にそれぞれ接続することにより、モータ４０とＥＣＵ３０とが電気的に接続される。このとき、モータ４０のコイル６２から引き出される各リード線６４とＥＣＵ３０との間にはバスバー８０のみが介在することとなる。
【００４４】
このように、ステータ６０の各リード線６４、各ＦＥＴ３６の接続端子３６ａおよびレゾルバステータ９１の各接続端子９１ａと、それぞれ対応する外部接続端子８０ｃとを、バスバー８０の反コイル側にて溶接等によりそれぞれ電気的に接続している。このように各接続端子を接続する接続作業をバスバー８０の反コイル側にて一括して実施できるため、接続作業が容易であり、作業性を向上させることができる。
【００４５】
そして、このように構成されるモータ４０は、各外部接続端子８０ｃを介して接続されるＥＣＵ３０のモータ駆動回路３５により各ＦＥＴ３６を所定の駆動周波数でＯＮまたはＯＦＦすることで得られる三相交流電流が各コイル６２に供給されることでリング磁石７２の周囲に回転磁界を形成する。この回転磁界とリング磁石７２により形成される界磁磁束との関係により、ロータ７１がモータ軸７３とともに回転して、操舵を補助するアシスト力が発生することとなる。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態に係るモータ４０のブラケット５２には、各コイル６２からリード線６４をそれぞれ引き出すための６個の引出穴５３が形成されている。また、バスバー８０には、コイル側と反コイル側とを連結する複数の貫通穴であって、引出穴５３に挿通した各リード線６４を挿通させるための６個の貫通穴８２とブラケット５２の反コイル側表面５４に固定される各ＦＥＴ３６の３つの接続端子３６ａを挿通させるための１８個の貫通穴８３がそれぞれ形成されている。そして、複数のコイル６２の各リード線６４が、ブラケット５２の引出穴５３およびバスバー８０の貫通穴８２に挿通されて対応する接続端子８４にそれぞれ電気的に接続するように構成され、ＦＥＴ３６の各接続端子３６ａが、バスバー８０の貫通穴８３に挿通されて対応する接続端子８５にそれぞれ電気的に接続するように構成されている。また、バスバー８０は、各ＦＥＴ３６を制御するとともに各コイル６２に電力を供給する外部制御手段であるＥＣＵ３０に電気的に接続するための複数の外部接続端子８０ｃを有しており、各接続端子８４，８５が対応する外部接続端子８０ｃに電気的に接続するように構成されている。
【００４７】
このように、コイル６２から引き出される各リード線６４とＥＣＵ３０との間にはバスバー８０のみが介在し、パワーケーブル等の個別の接続部材が廃止されるので、コイル６２とＥＣＵ３０との間の接続距離が短縮される。この接続距離の短縮により、配線抵抗が減少することからモータ４０の効率を向上させることができる。
【００４８】
また、このような配線抵抗の減少による発熱量の減少に加えて、各ＦＥＴ３６をブラケット５２の放熱作用により冷却するので、冷却部材を廃止もしくは小型化することができる。さらに、コイル６２のリード線６４とＥＣＵ３０との間におけるバスバー８０以外の接続部材の廃止や冷却部材の廃止もしくは小型化により、モータ４０の部品点数削減、小型化および重量低減を実現することができる。また、製造コストの低減にも貢献することができる。
したがって、操舵を補助するアシスト力を発生させるのに好適なモータ４０を提供することができる。
【００４９】
また、本実施形態に係るモータ４０のバスバー８０には、反コイル側表面８０ｄの中央部にロータ７１の回転位置を検出する回転位置検出手段であるレゾルバ９０のレゾルバステータ９１の外周を相対回転不能に支持するレゾルバ支持部８１が形成されている。そして、このレゾルバ支持部８１に支持されたレゾルバステータ９１の各接続端子９１ａにそれぞれ電気的に接続可能であって対応する外部接続端子８０ｃに電気的に接続される各接続端子８６がバスバー８０の反コイル側表面８０ｄに形成されている。
【００５０】
このようにレゾルバステータ９１をバスバー８０のレゾルバ支持部８１にて支持した状態において、当該レゾルバステータ９１の各接続端子９１ａが、対応する外部接続端子８０ｃに電気的に接続される各接続端子８６にそれぞれ接続される。これにより、レゾルバ９０とＥＣＵ３０とを他の接続部材等を介在させることなくバスバー８０のみで電気的に接続するので、モータ４０の部品点数をより削減することができる。
【００５１】
また、本実施形態に係るモータ４０を採用する電気式動力舵取装置２０では、モータ４０の効率向上や小型化、重量低減、製造コスト低減等の、請求項１または２の各発明による作用・効果を享受した電気式動力舵取装置２０を実現することができる。したがって、このようなモータ４０を採用する電気式動力舵取装置２０の効率向上や製造コスト低減に加えて、モータ４０の小型化や重量低減による当該電気式動力舵取装置２０のエンジンルーム内への搭載性を向上させることができる。
【００５２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよく、その場合でも、上記実施形態と同等の作用・効果が得られる。
（１）ブラケット５２の底部５２ａには、各引出穴５３が開口部５２ｄから見て右側に形成されるとともに各ＦＥＴ３６が開口部５２ｄから見て左側の反コイル側表面５４に固定されることに限らず、各リード線６４の引き出し易さ等の組み立て作業性を考慮して、底部５２ａの適宜の位置に各引出穴５３を形成するとともに各ＦＥＴ３６を固定してもよい。このとき、バスバー８０の各貫通穴８２および各貫通穴８３は、各引出穴５３および各ＦＥＴ３６の位置に応じてモータ側接続部８０ａに形成される。
【００５３】
（２）バスバー８０は、ブラケット５２の各段部５２ｅおよび開口部５２ｄにより支持されることに限らず、例えば、ブラケット５２の反コイル側に配置された状態にてハウジング５１に支持されてもよい。
【００５４】
（３）コイル６２を構成する導線６３の先端にそれぞれリード線６４を接続し、当該各リード線６４をブラケット５２の各引出穴５３およびバスバー８０の各貫通穴８２を介して対応する接続端子８４に電気的に接続することに限らず、コイル６２を構成する導線６３の先端をリード線としてそのまま引き出して各引出穴５３および各貫通穴８２を介して対応する接続端子８４に電気的に接続してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】図１(Ａ)は、本発明の一実施形態に係る電気式動力舵取装置の全体構成例を示す構成図で、図１(Ｂ)は、ＥＣＵ等の構成例を示す回路ブロック図である。
【図２】モータの断面図である。
【図３】モータの一部分解斜視図である。
【図４】モータの一部分解斜視図である。
【符号の説明】
【００５６】
２０…電気式動力舵取装置
３０…ＥＣＵ（外部制御手段）
３５…モータ駆動回路
３６…ＦＥＴ（スイッチング素子）
３６ａ…接続端子
４０…モータ
５２…ブラケット
５３…引出穴
５４…反コイル側表面
６０…ステータ
６２…コイル
６３…導線
６４…リード線
７１…ロータ
８０…バスバー
８０ｃ…外部接続端子
８１…レゾルバ支持部（支持部）
８２…貫通穴（第１の貫通穴）
８３…貫通穴（第２の貫通穴）
８４…接続端子（第１の接続端子）
８５…接続端子（第２の接続端子）
８６…接続端子（第３の接続端子）
９０…レゾルバ（回転位置検出手段）
９１…レゾルバステータ
９１ａ…接続端子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータおよびこのモータのアシスト力により操舵を補助する電気式動力舵取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電気式動力舵取装置において操舵を補助するモータとして、例えば、下記特許文献１に示す、モータが知られている。このモータは、パワーケーブルを介して接続される制御装置により制御されて、この制御装置によりバッテリの電力をパワーケーブル、モータバスバーおよび結線リングを介してステータコイルに供給してロータおよびシャフトを目標トルクで回転させることにより、操舵を補助するアシスト力を発生させている。
【０００３】
上述した制御装置は、複数の半導体スイッチング素子を備えたインバータとして機能するパワーモジュールと、このパワーモジュールを制御する制御モジュールと、導体モジュールモータとを備えている。また、上記導体モジュールは、電力線となるバスバー（インバータバスバー）、モータにモータ電流を供給するモータコネクタおよびバッテリから電力が供給される電源コネクタ等をモールドにより一体成形して構成されている。当該制御装置は、モータの出力トルクが目標トルクとなるように、バッテリからの直流電圧をパワーモジュールによって三相交流電圧に変換して導体モジュール等を介してモータのステータコイルに供給する。
【特許文献１】特開２００６−１８７１７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述したモータおよびその制御装置では、モータのステータコイルと制御装置のパワーモジュールとの間に、結線リング、モータバスバー、パワーケーブル、モータコネクタ、インバータバスバー、電源コネクタ等が介在することとなる。
【０００５】
このようにステータコイルとパワーモジュールとの間では複数の接続部材の介在により接続距離が長くなるため、配線抵抗が増加するとともにこの抵抗増加により発熱量が増加するという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、操舵を補助するアシスト力を発生させるのに好適なモータおよび電気式動力舵取装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載の請求項１のモータでは、巻回された複数のコイル（６２）を有するステータ（６０）と、前記複数のコイルを流れる電流の電流方向を切り換える複数のスイッチング素子（３６）と、前記複数のコイルからリード線（６３，６４）を引き出すための引出穴（５３）が形成されるブラケット（５２）であって、前記複数のスイッチング素子が反コイル側表面（５４）に固定されるブラケットと、前記複数のスイッチング素子を制御するとともに前記複数のコイルに電力を供給する外部制御手段（３０）に電気的に接続するための複数の外部接続端子（８０ｃ）を有するバスバー（８０）であって、コイル側と反コイル側とを連結する複数の第１の貫通穴（８２）および第２の貫通穴（８３）が形成され、前記複数の第１の貫通穴に挿通した前記複数のリード線にそれぞれ電気的に接続可能に形成される複数の第１の接続端子（８４）と前記複数の第２の貫通穴に挿通した前記複数のスイッチング素子の複数の接続端子（３６ａ）にそれぞれ電気的に接続可能に形成される複数の第２の接続端子（８５）とが対応する前記外部接続端子にそれぞれ電気的に接続されるバスバーと、を備えることを技術的特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明では、モータのブラケットには、複数のコイルからリード線をそれぞれ引き出すための複数の引出穴が形成されており、そのバスバーには、コイル側と反コイル側とを連結する複数の第１の貫通穴および第２の貫通穴が形成されている。そして、複数のコイルの各リード線が、ブラケットの引出穴およびバスバーの第１の貫通穴にそれぞれ挿通されてバスバーの第１の接続端子にそれぞれ電気的に接続するように構成され、ブラケットの反コイル側表面に固定される複数のスイッチング素子の複数の接続端子が、バスバーの第２の貫通穴にそれぞれ挿通されてバスバーの第２の接続端子にそれぞれ電気的に接続するように構成されている。また、バスバーは、各スイッチング素子を制御するとともに各コイルに電力を供給する外部制御手段に電気的に接続するための複数の外部接続端子を有しており、各第１の接続端子および各第２の接続端子とが対応する外部接続端子にそれぞれ電気的に接続するように構成されている。
【０００９】
このように、コイルと外部制御手段との間にはバスバーのみが介在し、パワーケーブル等の他の接続部材が廃止されるので、コイルと外部制御手段との間の接続距離が短縮される。この接続距離の短縮により、配線抵抗が減少することからモータの効率を向上させることができる。
【００１０】
また、このような配線抵抗の減少による発熱量の減少に加えて、各スイッチング素子をブラケットの放熱作用により冷却するので、冷却部材を廃止もしくは小型化することができる。さらに、コイルと外部制御手段との間におけるバスバー以外の接続部材の廃止や冷却部材の廃止もしくは小型化により、モータの部品点数削減、小型化および重量低減を実現することができる。また、製造コストの低減にも貢献することができる。
したがって、操舵を補助するアシスト力を発生させるのに好適なモータを提供することができる。
【００１１】
請求項２の発明では、バスバーには、反コイル側にロータの回転位置を検出する回転位置検出手段の外周を相対回転不能に支持する支持部が形成されるとともに、この支持部に支持された回転位置検出手段の複数の接続端子にそれぞれ電気的に接続可能であって対応する外部端子に電気的に接続される複数の第３の接続端子が形成される。
【００１２】
このようにロータの回転位置を検出する回転位置検出手段の外周をバスバーの支持部にて相対回転不能に支持した状態において、当該回転位置検出手段の各接続端子が、対応する外部端子に電気的に接続される各第３の接続端子にそれぞれ接続される。これにより、回転位置検出手段と外部制御手段とを他の接続部材等を介在させることなくバスバーのみで電気的に接続するので、モータの部品点数をより削減することができる。
【００１３】
請求項３の発明では、請求項１または２記載のモータにより、操舵状態に応じたアシスト力を発生させて操舵を補助する。これにより、モータの効率向上や小型化、重量低減、製造コスト低減等の、請求項１または２の各発明による作用・効果を享受した電気式動力舵取装置を実現することができる。したがって、このようなモータを採用する電気式動力舵取装置の効率向上や製造コスト低減に加えて、モータの小型化や重量低減による当該電気式動力舵取装置のエンジンルーム内への搭載性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図を参照して説明する。まず、本実施形態に係るモータを採用する電気式動力舵取装置２０の構成を図１(Ａ)(Ｂ)に基づいて説明する。
図１(Ａ)は、本発明の一実施形態に係る電気式動力舵取装置の全体構成例を示す構成図である。電気式動力舵取装置２０は、主に、ステアリングホイール２１、ステアリング軸２２、ピニオン入力軸２３、ステアリングセンサ２４、減速機２７、ラックアンドピニオン２８、ロッド２９、ＥＣＵ３０、モータ４０等から構成されている。
【００１５】
図１(Ａ)に示すように、ステアリングホイール２１には、ステアリング軸２２の一端側が接続されており、このステアリング軸２２の他端側にはステアリングセンサ２４の入力側が接続されている。またこのステアリングセンサ２４の出力側には、ラックアンドピニオン２８のピニオン入力軸２３の一端側が接続されている。ステアリングセンサ２４は、図略のトーションバーとこのトーションバーを挟むようにトーションバーの両端に取り付けられた２つのレゾルバとからなり、トーションバーの一端側を入力、他端側を出力とする入出力間で生じるトーションバーの捻れ量等を当該２つのレゾルバにより検出することで、ステアリングホイール２１による操舵トルクや操舵角を検出し得るように構成されている。
【００１６】
ステアリングセンサ２４の出力側に接続されるピニオン入力軸２３の途中には、減速機２７が連結されており、モータ４０から出力されるアシスト力をこの減速機２７を介してピニオン入力軸２３に伝達し得るように構成されている。
【００１７】
即ち、図面には示されていないが、動力伝達機構としての減速機２７は、モータ４０のモータ軸７３に取り付けられたモータギヤと減速機２７の減速ギヤとが互いに噛合可能に構成されており、モータ軸７３が回転すると所定の減速比で減速機２７の減速ギヤが回転することで、モータ４０による駆動力（アシスト力）をピニオン入力軸２３に伝達可能にしている。
【００１８】
モータ４０には、当該モータ４０の回転角を検出可能な図略のモータ回転角センサが取り付けられており、このモータ回転角やステアリングセンサ２４による操舵トルク、操舵角等に基づいてＥＣＵ３０によるモータ４０の駆動制御が行われている。
【００１９】
一方、このピニオン入力軸２３の他端側には、ラックアンドピニオン２８を構成する図略のラック軸のラック溝に噛合可能なピニオンギヤが形成されている。このラックアンドピニオン２８では、ピニオン入力軸２３の回転運動をラック軸の直線運動に変換可能にしており、またこのラック軸の両端にはロッド２９が連結され、さらにこのロッド２９の端部には図略のナックル等を介して操舵輪ＦＲ、ＦＬが連結されている。これにより、ピニオン入力軸２３が回転すると、ラックアンドピニオン２８、ロッド２９等を介して操舵輪ＦＲ、ＦＬの実舵角を変化させることができるので、ピニオン入力軸２３の回転量および回転方向に従った操舵輪ＦＲ、ＦＬの操舵を可能にしている。
【００２０】
図１(Ｂ)は、ＥＣＵ３０等の構成例を示す回路ブロック図である。ＥＣＵ３０は、主に、Ａ／Ｄ変換器等の周辺ＬＳＩやメモリ等を備えたＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｕｎｉｔ）３１、ステアリングセンサ２４やモータ回転角センサ等による各種センサ情報（操舵トルク信号、操舵角信号、モータ回転角信号）等を入出力可能な入出力インタフェイスＩ／Ｆ３２、およびモータ駆動回路３５等から構成されている。
【００２１】
モータ駆動回路３５は、ＭＰＵ３１から出力されるＰＷＭ信号に基づいて６つのスイッチング素子（以下、ＦＥＴ３６ともいう）をＯＮまたはＯＦＦすることにより得られる三相交流電流をモータ４０に供給する役割を果たす。ここで、各ＦＥＴ３６は、複数のコイルを流れる電流の電流方向を切り換える役割を果たす複数のスイッチング素子であって、後述するようにブラケット５２の反コイル側表面５４に固定されている。なお、図１(Ｂ)に示す符号３７は、モータ４０に実際に流れるモータ電流を検出し得る電流センサ３７であり、この電流センサ３７により検出されたモータ電流に関するセンサ情報は、モータ電流信号として入出力インタフェイスＩ／Ｆ３２を介してＭＰＵ３１に入力され得るように構成されている。
【００２２】
当該ＥＣＵ３０は、後述するようにモータ４０のバスバー８０を介して電気的に接続されるとともにモータ４０のハウジング５１またはブラケット５２に取り付けられることで、当該モータ４０に近接して配置されている。
【００２３】
このように構成することにより、電気式動力舵取装置２０では、ステアリングホイール２１による操舵状態をステアリングセンサ２４により検出し、その操舵状態に応じたモータ指令電流をモータ４０に出力するようにＥＣＵ３０によって制御する。これにより、電気式動力舵取装置２０は、当該操舵状態に応じたアシスト力をモータ４０により発生させて運転者のステアリングホイール２１による操舵をアシスト可能にしている。
【００２４】
ここで、本実施形態に係るモータ４０の構成について、図２〜図４を用いて詳細に説明する。図２は、モータ４０の断面図である。図３および図４は、モータ４０の一部分解斜視図である。なお、図２では説明の便宜上、ブラケット５２の引出穴５３の断面と、ブラケット８０の貫通穴８２の断面および貫通穴８３の断面と、レゾルバ９０の接続端子９１ａの断面とを同一平面上の断面として示している。また、図３および図４では説明の便宜上、回転体であるロータ７１やモータ軸７３（レゾルバロータ９１除く）等を省略している。また、モータ４０には、回転子側に界磁用永久磁石が設けられた３相ブラシレスモータが用いられている。
【００２５】
図２に示すように、モータ４０は、主に、有底筒状に形成されるハウジング５１と、このハウジング５１の開口部５１ａに固定されるブラケット５２と、回転磁界を発生するステータ６０と、この回転磁界に応じて回転するロータ７１と、ステータ６０に所定の電力を供給するバスバー８０と、ロータ７１の回転位置を検出する回転位置検手段であるレゾルバ９０とを備えている。
【００２６】
本実施形態では、ハウジング５１およびブラケット５２は、高熱伝導率の金属材料、例えば、アルミニウム合金により形成されている。
【００２７】
図２および図３に示すように、ブラケット５２は、負荷側軸受７４の外周を固定する軸受支持部５２ｂが形成される略円板状の底部５２ａと、この底部５２ａの外縁に連結する環状壁部５２ｃと、軸受支持部５２ｂとは反対方向（反コイル側方向）が開口するように断面コ字状に形成されて環状壁部５２ｃの内周側に連結する開口部５２ｄとを備えている。
【００２８】
底部５２ａのうち開口部５２ｄから見て右側（図３にて上側）には、各コイル６２のリード線６４を挿通して引き出すための６個の引出穴５３が形成されている。また、底部５２ａのうち開口部５２ｄから見て左側（図３にて下側）の反コイル側表面５４には、モータ駆動回路３５を構成する６個のＦＥＴ３６が図略のねじ等により固定されている。このように、高熱伝導率、すなわち、放熱性の高いブラケット５２に各ＦＥＴ３６を固定することで、ブラケット５２の放熱作用により各ＦＥＴ３６を冷却している。なお、各ＦＥＴ３６の３個の接続端子３６ａは、固定された反コイル側表面５４に対して略垂直に突出するように形成されている。
【００２９】
環状壁部５２ｃの内方には、バスバー８０のモータ側接続部８０ａを支持するための３個の段部５２ｅが形成されている。開口部５２ｄは、各段部５２ｅによりバスバー８０のモータ側接続部８０ａが支持されるとき、バスバー８０のＥＣＵ側接続部８０ｂを支持するように形成されている。
【００３０】
ハウジング５１の内周面には、略円筒状のステータ６０が固定されるとともに、このステータ６０の内側には、モータ軸７３が圧入されたロータ７１が配置されている。ロータ７１は、ブラケット５２の軸受支持部５２ｂに固定された負荷側軸受７４とハウジング５１の中央底部５１ｂに固定された反負荷側軸受７５とにより回転可能に軸支されている。ロータ７１の外周面にはステータ６０と対向するように周方面に複数の磁極（本実施形態では、１０極）を有するリング磁石７２が外嵌されている。
【００３１】
図２に示すように、ステータ６０は、ステータコア６１と、このステータコア６１に導線６３が巻回されて形成される１２個のコイル６２とを複数のインシュレータ等により絶縁して備えている。各コイル６２を構成する導線６３の先端には、リード線６４が接続されている。このように構成されたステータ６０は、焼きばめによりハウジング５１の内周面に固定されている。
【００３２】
図２および図４に示すように、バスバー８０は、略円環状のモータ側接続部８０ａと、ＥＣＵ３０に接続するための複数の外部接続端子８０ｃを有する角状のＥＣＵ側接続部８０ｂとを備えている。モータ側接続部８０ａの中央円形開口部にはレゾルバ９０のレゾルバステータ９１の外周を相対回転不能に支持するレゾルバ支持部８１が形成されている。
【００３３】
そして、モータ側接続部８０ａのうちＥＣＵ側接続部８０ｂから見て右側（図４にて上側）には、ブラケット５２の引出穴５３に挿通した各リード線６４をコイル側から反コイル側へ挿通させるための６個の貫通穴８２が形成されている。また、モータ側接続部８０ａのうちＥＣＵ側接続部８０ｂから見て左側（図４にて下側）には、ブラケット５２の反コイル側表面５４に固定した各ＦＥＴ３６のそれぞれの接続端子３６ａをコイル側から反コイル側へ挿通させるための１８個の貫通穴８３が形成されている。
【００３４】
また、モータ側接続部８０ａの反コイル側表面８０ｄには、６個の接続端子８４が貫通穴８２近傍にて反コイル側へ突出するようにそれぞれ形成されるとともに、１８個の接続端子８５が貫通穴８３近傍にて反コイル側へ突出するようにそれぞれ形成されている。そして、各接続端子８４および各接続端子８５は、対応する外部接続端子８０ｃにそれぞれ電気的に接続されている。
【００３５】
また、モータ側接続部８０ａの反コイル側表面８０ｄには、レゾルバ９０のレゾルバステータ９１をモータ側接続部８０ａのレゾルバ支持部８１にて支持したとき、４個の接続端子８６がレゾルバステータ９１の４個の接続端子９１ａ近傍にて反コイル側へ突出するようにそれぞれ形成されている。そして、各接続端子８６は、対応する外部接続端子８０ｃにそれぞれ電気的に接続されている。
【００３６】
また、モータ側接続部８０ａのコイル側にはブラケット５２の各段部５２ｅに支持される３つの切欠き部８７が形成されている。各切欠き部８７は、ブラケット５２の各段部５２ｅに支持されるとき、モータ側接続部８０ａのコイル側表面とブラケット５２の反コイル側表面５４との間に各ＦＥＴ３６を配置可能に形成されている。
【００３７】
各外部接続端子８０ｃは、ＥＣＵ側接続部８０ｂがブラケット５２の開口部５２ｄにて支持されるとき、当該開口部５２ｄに接触しないようにＥＣＵ側接続部８０ｂのコイル側端面からＬ字状に突出して形成されている。そして、各外部接続端子８０ｃは、ＥＣＵ３０の図略のＥＣＵ側接続端子を介してＭＰＵ３１やモータ駆動回路３５等が配置されている図略の制御基板に電気的に接続されるように構成されている。
【００３８】
図２および図４に示すように、レゾルバ９０は、レゾルバステータ９１とレゾルバロータ９２とを備えている。レゾルバロータ９２は、バスバー８０のレゾルバ支持部８１にて支持されたレゾルバステータ９１に対して空隙を介し対向するようにモータ軸７３に固定される。このように構成されるレゾルバ９０は、ＥＣＵ３０から対応する接続端子９１ａを介して入力される励磁信号に応じて、ロータ７１の回転位置を検出するための検出信号を対応する接続端子９１ａを介してＥＣＵ３０に出力する。
【００３９】
以上のように構成されるモータ４０の組み立てについて、図３および図４を用いて説明する。
まず、６個のＦＥＴ３６を、ブラケット５２の底部５２ａにおける反コイル側表面５４の所定の部位に図略のねじ等により固定する。そして、ステータ６０をハウジング５１に焼きばめした後、上述のように各ＦＥＴ３６を固定したブラケット５２を、コイル６２の各リード線６４を対応する引出穴５３にそれぞれ挿通させた状態でハウジング５１に図略のボルト等により固定する。
【００４０】
次に、各引出穴５３に挿通した各リード線６４を対応するバスバー８０の貫通穴８２にそれぞれ挿入するとともに、各ＦＥＴ３６の接続端子３６ａを対応する貫通穴８３にそれぞれ挿入する。そして、バスバー８０のモータ側接続部８０ａの各切欠き部８７およびＥＣＵ側接続部８０ｂをブラケット５２の各段部５２ｅおよび開口部５２ｄに固定する。
【００４１】
このとき、各リード線６４が貫通穴８２を挿通して対応する接続端子８４の近傍にそれぞれ突出し、各接続端子３６ａが貫通穴８３を挿通して対応する接続端子８５の近傍にそれぞれ突出する。そして、レゾルバ９０のレゾルバステータ９１を、ブラケット５２に固定されたバスバー８０のレゾルバ支持部８１に固定する。
【００４２】
次に、各リード線６４と対応する接続端子８４とを溶接等でそれぞれ電気的に接続することにより、各リード線６４が対応する外部接続端子８０ｃにそれぞれ電気的に接続されることとなる。また、各接続端子３６ａと対応する接続端子８５とを溶接等でそれぞれ電気的に接続することにより、各接続端子３６ａが対応する外部接続端子８０ｃにそれぞれ電気的に接続されることとなる。また、レゾルバステータ９１の各接続端子９１ａと対応する接続端子８６とをそれぞれ溶接等で電気的に接続することにより、各接続端子９１ａが対応する外部接続端子８０ｃにそれぞれ電気的に接続されることとなる。
【００４３】
そして、バスバー８０の各外部接続端子８０ｃをＥＣＵ３０の上記各ＥＣＵ側接続端子にそれぞれ接続することにより、モータ４０とＥＣＵ３０とが電気的に接続される。このとき、モータ４０のコイル６２から引き出される各リード線６４とＥＣＵ３０との間にはバスバー８０のみが介在することとなる。
【００４４】
このように、ステータ６０の各リード線６４、各ＦＥＴ３６の接続端子３６ａおよびレゾルバステータ９１の各接続端子９１ａと、それぞれ対応する外部接続端子８０ｃとを、バスバー８０の反コイル側にて溶接等によりそれぞれ電気的に接続している。このように各接続端子を接続する接続作業をバスバー８０の反コイル側にて一括して実施できるため、接続作業が容易であり、作業性を向上させることができる。
【００４５】
そして、このように構成されるモータ４０は、各外部接続端子８０ｃを介して接続されるＥＣＵ３０のモータ駆動回路３５により各ＦＥＴ３６を所定の駆動周波数でＯＮまたはＯＦＦすることで得られる三相交流電流が各コイル６２に供給されることでリング磁石７２の周囲に回転磁界を形成する。この回転磁界とリング磁石７２により形成される界磁磁束との関係により、ロータ７１がモータ軸７３とともに回転して、操舵を補助するアシスト力が発生することとなる。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態に係るモータ４０のブラケット５２には、各コイル６２からリード線６４をそれぞれ引き出すための６個の引出穴５３が形成されている。また、バスバー８０には、コイル側と反コイル側とを連結する複数の貫通穴であって、引出穴５３に挿通した各リード線６４を挿通させるための６個の貫通穴８２とブラケット５２の反コイル側表面５４に固定される各ＦＥＴ３６の３つの接続端子３６ａを挿通させるための１８個の貫通穴８３がそれぞれ形成されている。そして、複数のコイル６２の各リード線６４が、ブラケット５２の引出穴５３およびバスバー８０の貫通穴８２に挿通されて対応する接続端子８４にそれぞれ電気的に接続するように構成され、ＦＥＴ３６の各接続端子３６ａが、バスバー８０の貫通穴８３に挿通されて対応する接続端子８５にそれぞれ電気的に接続するように構成されている。また、バスバー８０は、各ＦＥＴ３６を制御するとともに各コイル６２に電力を供給する外部制御手段であるＥＣＵ３０に電気的に接続するための複数の外部接続端子８０ｃを有しており、各接続端子８４，８５が対応する外部接続端子８０ｃに電気的に接続するように構成されている。
【００４７】
このように、コイル６２から引き出される各リード線６４とＥＣＵ３０との間にはバスバー８０のみが介在し、パワーケーブル等の個別の接続部材が廃止されるので、コイル６２とＥＣＵ３０との間の接続距離が短縮される。この接続距離の短縮により、配線抵抗が減少することからモータ４０の効率を向上させることができる。
【００４８】
また、このような配線抵抗の減少による発熱量の減少に加えて、各ＦＥＴ３６をブラケット５２の放熱作用により冷却するので、冷却部材を廃止もしくは小型化することができる。さらに、コイル６２のリード線６４とＥＣＵ３０との間におけるバスバー８０以外の接続部材の廃止や冷却部材の廃止もしくは小型化により、モータ４０の部品点数削減、小型化および重量低減を実現することができる。また、製造コストの低減にも貢献することができる。
したがって、操舵を補助するアシスト力を発生させるのに好適なモータ４０を提供することができる。
【００４９】
また、本実施形態に係るモータ４０のバスバー８０には、反コイル側表面８０ｄの中央部にロータ７１の回転位置を検出する回転位置検出手段であるレゾルバ９０のレゾルバステータ９１の外周を相対回転不能に支持するレゾルバ支持部８１が形成されている。そして、このレゾルバ支持部８１に支持されたレゾルバステータ９１の各接続端子９１ａにそれぞれ電気的に接続可能であって対応する外部接続端子８０ｃに電気的に接続される各接続端子８６がバスバー８０の反コイル側表面８０ｄに形成されている。
【００５０】
このようにレゾルバステータ９１をバスバー８０のレゾルバ支持部８１にて支持した状態において、当該レゾルバステータ９１の各接続端子９１ａが、対応する外部接続端子８０ｃに電気的に接続される各接続端子８６にそれぞれ接続される。これにより、レゾルバ９０とＥＣＵ３０とを他の接続部材等を介在させることなくバスバー８０のみで電気的に接続するので、モータ４０の部品点数をより削減することができる。
【００５１】
また、本実施形態に係るモータ４０を採用する電気式動力舵取装置２０では、モータ４０の効率向上や小型化、重量低減、製造コスト低減等の、請求項１または２の各発明による作用・効果を享受した電気式動力舵取装置２０を実現することができる。したがって、このようなモータ４０を採用する電気式動力舵取装置２０の効率向上や製造コスト低減に加えて、モータ４０の小型化や重量低減による当該電気式動力舵取装置２０のエンジンルーム内への搭載性を向上させることができる。
【００５２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよく、その場合でも、上記実施形態と同等の作用・効果が得られる。
（１）ブラケット５２の底部５２ａには、各引出穴５３が開口部５２ｄから見て右側に形成されるとともに各ＦＥＴ３６が開口部５２ｄから見て左側の反コイル側表面５４に固定されることに限らず、各リード線６４の引き出し易さ等の組み立て作業性を考慮して、底部５２ａの適宜の位置に各引出穴５３を形成するとともに各ＦＥＴ３６を固定してもよい。このとき、バスバー８０の各貫通穴８２および各貫通穴８３は、各引出穴５３および各ＦＥＴ３６の位置に応じてモータ側接続部８０ａに形成される。
【００５３】
（２）バスバー８０は、ブラケット５２の各段部５２ｅおよび開口部５２ｄにより支持されることに限らず、例えば、ブラケット５２の反コイル側に配置された状態にてハウジング５１に支持されてもよい。
【００５４】
（３）コイル６２を構成する導線６３の先端にそれぞれリード線６４を接続し、当該各リード線６４をブラケット５２の各引出穴５３およびバスバー８０の各貫通穴８２を介して対応する接続端子８４に電気的に接続することに限らず、コイル６２を構成する導線６３の先端をリード線としてそのまま引き出して各引出穴５３および各貫通穴８２を介して対応する接続端子８４に電気的に接続してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】図１(Ａ)は、本発明の一実施形態に係る電気式動力舵取装置の全体構成例を示す構成図で、図１(Ｂ)は、ＥＣＵ等の構成例を示す回路ブロック図である。
【図２】モータの断面図である。
【図３】モータの一部分解斜視図である。
【図４】モータの一部分解斜視図である。
【符号の説明】
【００５６】
２０…電気式動力舵取装置
３０…ＥＣＵ（外部制御手段）
３５…モータ駆動回路
３６…ＦＥＴ（スイッチング素子）
３６ａ…接続端子
４０…モータ
５２…ブラケット
５３…引出穴
５４…反コイル側表面
６０…ステータ
６２…コイル
６３…導線
６４…リード線
７１…ロータ
８０…バスバー
８０ｃ…外部接続端子
８１…レゾルバ支持部（支持部）
８２…貫通穴（第１の貫通穴）
８３…貫通穴（第２の貫通穴）
８４…接続端子（第１の接続端子）
８５…接続端子（第２の接続端子）
８６…接続端子（第３の接続端子）
９０…レゾルバ（回転位置検出手段）
９１…レゾルバステータ
９１ａ…接続端子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻回された複数のコイルを有するステータと、
前記複数のコイルを流れる電流の電流方向を切り換える複数のスイッチング素子と、
前記複数のコイルからリード線を引き出すための引出穴が形成されるブラケットであって、前記複数のスイッチング素子が反コイル側表面に固定されるブラケットと、
前記複数のスイッチング素子を制御するとともに前記複数のコイルに電力を供給する外部制御手段に電気的に接続するための複数の外部接続端子を有するバスバーであって、コイル側と反コイル側とを連結する複数の第１の貫通穴および第２の貫通穴が形成され、前記複数の第１の貫通穴に挿通した前記複数のリード線にそれぞれ電気的に接続可能に形成される複数の第１の接続端子と前記複数の第２の貫通穴に挿通した前記複数のスイッチング素子の複数の接続端子にそれぞれ電気的に接続可能に形成される複数の第２の接続端子とが対応する前記外部接続端子にそれぞれ電気的に接続されるバスバーと、
を備えるモータ。
【請求項２】
前記複数のコイルへの通電により発生する回転磁界に応じて回転するロータの回転位置を検出する回転位置検出手段を備え、
前記バスバーには、反コイル側に前記回転位置検出手段の外周を相対回転不能に支持する支持部が形成されるとともに、この支持部に支持された前記回転位置検出手段の複数の接続端子にそれぞれ電気的に接続可能であって対応する前記外部端子に電気的に接続される複数の第３の接続端子が形成されることを特徴とする請求項１記載のモータ。
【請求項３】
操舵状態を検出し、この操舵状態に応じたアシスト力を、請求項１または２記載のモータにより発生させて操舵をアシストすることを特徴とする電気式動力舵取装置。
【請求項１】
巻回された複数のコイルを有するステータと、
前記複数のコイルを流れる電流の電流方向を切り換える複数のスイッチング素子と、
前記複数のコイルからリード線を引き出すための引出穴が形成されるブラケットであって、前記複数のスイッチング素子が反コイル側表面に固定されるブラケットと、
前記複数のスイッチング素子を制御するとともに前記複数のコイルに電力を供給する外部制御手段に電気的に接続するための複数の外部接続端子を有するバスバーであって、コイル側と反コイル側とを連結する複数の第１の貫通穴および第２の貫通穴が形成され、前記複数の第１の貫通穴に挿通した前記複数のリード線にそれぞれ電気的に接続可能に形成される複数の第１の接続端子と前記複数の第２の貫通穴に挿通した前記複数のスイッチング素子の複数の接続端子にそれぞれ電気的に接続可能に形成される複数の第２の接続端子とが対応する前記外部接続端子にそれぞれ電気的に接続されるバスバーと、
を備えるモータ。
【請求項２】
前記複数のコイルへの通電により発生する回転磁界に応じて回転するロータの回転位置を検出する回転位置検出手段を備え、
前記バスバーには、反コイル側に前記回転位置検出手段の外周を相対回転不能に支持する支持部が形成されるとともに、この支持部に支持された前記回転位置検出手段の複数の接続端子にそれぞれ電気的に接続可能であって対応する前記外部端子に電気的に接続される複数の第３の接続端子が形成されることを特徴とする請求項１記載のモータ。
【請求項３】
操舵状態を検出し、この操舵状態に応じたアシスト力を、請求項１または２記載のモータにより発生させて操舵をアシストすることを特徴とする電気式動力舵取装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−１２４７７２（Ｐ２００９−１２４７７２Ａ）
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２９２６９４（Ｐ２００７−２９２６９４）
【出願日】平成１９年１１月１２日（２００７．１１．１２）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月１２日（２００７．１１．１２）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
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