電動パワーステアリング装置
【課題】電動モータ周りの径方向寸法を小型化し得る電動パワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】減速機１１、電動モータ１２、レゾルバ１４、バスバー６３及びＰＣＢ６４を、モータ回転軸３６の軸方向に沿ってそれぞれ直列に配置すると共に、当該配置にあたり、電動モータ１２の軸方向一方側に減速機１１を、他方側にレゾルバ１４等を配置し、さらに電動モータ１２とＰＣＢ６４との間にバスバー６３を、該バスバー６３と電動モータ１２との間にレゾルバ１４を、それぞれ配置するようにした。
【解決手段】減速機１１、電動モータ１２、レゾルバ１４、バスバー６３及びＰＣＢ６４を、モータ回転軸３６の軸方向に沿ってそれぞれ直列に配置すると共に、当該配置にあたり、電動モータ１２の軸方向一方側に減速機１１を、他方側にレゾルバ１４等を配置し、さらに電動モータ１２とＰＣＢ６４との間にバスバー６３を、該バスバー６３と電動モータ１２との間にレゾルバ１４を、それぞれ配置するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車に用いられ、電動モータの駆動力をもって操舵アシストを行う電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電動パワーステアリング装置としては、例えば以下の特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００３】
この電動パワーステアリング装置は、電動モータとこれを駆動制御する制御回路ユニット（ＥＣＵ）とからなるモータ制御装置を備えていて、このモータ制御装置では、ＥＣＵが電動モータの径方向側部に、該電動モータの駆動軸と平行となるように付設されることで、両者の良好な接続性とメンテナンス性が確保されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２０４６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の電動パワーステアリング装置では、ＥＣＵを電動モータの径方向側部に付設する構成となっているため、前記モータ制御装置が径方向に大型化してしまい、特に搭載時における当該モータ制御装置の径方向寸法に多くの制約を有する車両に対しては、搭載が困難となる場合があった。
【０００６】
本発明は、かかる技術的課題に鑑みて案出されたものであって、電動モータ周りの径方向寸法を小型化し得る電動パワーステアリング装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明は、とりわけ、減速機、電動モータ、回転センサ、パワー系基板及び制御系基板を、電動モータの回転軸方向にそれぞれ直列に配置すると共に、当該配置にあたり、前記電動モータの軸方向一方側に前記減速機を、他方側に前記回転センサ及び前記両基板を配置し、さらに前記電動モータと前記制御系基板との間に前記パワー系基板を、該パワー系基板と前記電動モータとの間に前記回転センサを、それぞれ配置したことを特徴としている。
【０００８】
このとき、前記両基板は、ヒートシンクが構成された金属製のハウジングに収容することとして、前記回転センサを、前記電動モータの回転軸の径方向において前記ヒートシンクから離間する位置に配置することが望ましい。
【０００９】
さらに、前記電源基板は、バッテリからの電力供給に供する金属配線と、該金属配線を被覆するようにインサート成型される樹脂ハウジングとから構成し、該樹脂ハウジングに、前記回転センサの出力端子の外周を包囲するセンサ挿通部を設けることが望ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本願発明によれば、装置の構成要素を軸方向に直列配置することで、装置の径方向寸法の小型化が図れ、車両搭載状態における径方向範囲の制約が厳しい車両にも搭載可能となる。そして、回転センサを電動モータとパワー系基板の間に配置したことにより、当該回転センサの電気的接続も容易となり、装置の組立作業性の向上にも供される。さらには、パワー系基板を制御系基板よりも電動モータ側に配置したことにより、パワー系基板と電動モータの間の距離も短縮でき、前記中継端子についても、接続作業性の向上や電力供給ロスの低減といったメリットが得られる。
【００１１】
また、前記両基板をヒートシンク部が設けられた金属製のハウジングに収容し、回転センサをヒートシンク部から径方向に離間させるように構成することで、当該ヒートシンク部によって中継端子から発せられる電磁波ノイズを遮ることが可能となり、かかる電磁波ノイズによるセンサ出力端子への悪影響の抑制が図れる。
【００１２】
さらには、電源基板を構成する樹脂ハウジングにセンサ端子挿通部を設けることとして、当該センサ端子挿通部によってセンサ出力端子の外周を包囲する構成とすることで、当該センサ出力端子と金属配線との接触を防止でき、電力供給回路のショートの回避にも供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る電動パワーステアリング装置の構成を表した概略図である。
【図２】図１に示すモータユニットの具体的な構成を表した縦断面図である。
【図３】図２に示すモータユニット単体を表した部分拡大断面図である。
【図４】図３に示すモータユニットについてカバー部材及びＥＣＵを外してＡ方向から見た矢視図である。
【図５】図３に示すモータユニットについてカバー部材を外してＡ方向から見た矢視図である。
【図６】電動モータ−ＥＣＵ間の検査等に際しモータ出力端子とモータ接続部とを離間させた状態を表した図３に相当する断面図である。
【図７】本発明に係る第１実施形態の変形例を示した図３に相当する断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る電動パワーステアリング装置を示した図３に相当する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る電動パワーステアリング装置の各実施形態を図面に基づいて詳述する。なお、以下に示す実施形態では、この電動パワーステアリング装置を、従来と同様、自動車の操舵装置に適用したものを示している。
【００１５】
図１〜図６は本発明の第１実施形態を示しており、この電動パワーステアリング装置は、図１に示すように、その一端側がステアリングホイール１と一体回転可能に連係される入力軸２と、その一端側が図外のトーションバーを介し入力軸２の他端側に相対回転可能に連結され、その他端側がラック・ピニオン機構４を介し転舵輪５Ｌ，５Ｒに連係される出力軸３と、入力軸２の外周側に配置され、該入力軸２と出力軸３の相対回転変位量に基づいて操舵入力トルクを検出するトルクセンサ６と、該トルクセンサ６の検出結果や車速信号等に基づいて運転者の操舵トルクに応じた操舵アシストトルクを出力軸３に付与するモータユニット１０と、から主として構成されている。
【００１６】
前記ラック・ピニオン機構４は、出力軸３の一端部の外周に形成された図外のピニオン歯と当該出力軸３の一端部にほぼ直交するように配置されるラック軸７の軸方向所定範囲に形成される図外のラック歯とが噛合してなるもので、出力軸３の回転方向に応じてラック軸７が軸方向へと移動するようになっている。そして、ラック軸７の各端部はそれぞれタイロッド８，８及びナックル９，９を介し転舵輪５Ｒ，５Ｌに連係されており、ラック軸７が軸方向へと移動して各タイロッド８，８を介して各ナックル９，９が引っ張られることで、転舵輪５Ｒ，５Ｌの向きが変更されるようになっている。
【００１７】
前記モータユニット１０は、図２に示すように、前記操舵アシストトルクを発生させる電動モータ１２と、該電動モータ１２の回転数を減速して出力軸３に伝達する減速機１１と、車両の運転状態に応じて電動モータ１２を駆動制御するＥＣＵ１３と、モータ回転軸３６の位置を検出することによりＥＣＵ１３のモータ制御に供するレゾルバ１４（本発明に係る回転センサに相当）と、を備えていて、電動モータ１２の一端側（Ｚ軸負方向端側）に減速機１１、他端側にＥＣＵ１３が配置され、電動モータ１２とＥＣＵ１３の間にレゾルバ１４が配置されている。
【００１８】
前記減速機１１は、出力軸３を収容する筐体と共通化されたギヤハウジング２０の内部に収容されるウォーム歯車によって構成され、このウォーム歯車は、その一端部（Ｚ軸正方向端部）がモータ回転軸３６の一端部（Ｚ軸負方向端部）に所定の軸継手１５を介して接続され、その軸方向のほぼ中間部に歯部２１ａを有するウォームシャフト２１（本発明に係る駆動側減速機に相当）と、出力軸３の外周に固定され、その外周部に前記歯部２１ａに噛合する歯部２２ａを有するウォームホイール２２（本発明に係る従動側減速機に相当）と、から構成されている。
【００１９】
ここで、前記ウォームシャフト２１は、ギヤハウジング２０の内部においてモータ回転軸３６の軸線上に貫通形成されたシャフト収容部２３内に収容され、前記ウォームホイール２２は、ギヤハウジング２０の内部において、シャフト収容部２３と直交し、かつ、所定範囲がシャフト収容部２３に臨むように形成されたホイール収容部２４内に収容されている。
【００２０】
また、前記ウォームシャフト２１は、その一端部が、シャフト収容部２３の一端側（Ｚ軸正方向端側）に拡径形成された大径部２３ａ内に収容保持される第１ギヤ用軸受ＧＢ１によって、また、その他端部が、シャフト収容部２３の他端部に収容保持される第２ギヤ用軸受ＧＢ２によって、それぞれ回転自在に支持されている。
【００２１】
前記電動モータ１２は、いわゆる３相交流式の表面磁石型同期モータであり、図２、図３に示すように、ＥＣＵ１３と共通の筐体を構成するハウジング３０のうち、ギヤハウジング２０の一端開口部に接続される後記の第１ハウジング３１の内周面に圧入固定されたほぼ円筒状のステータ３４と、該ステータ３４の内周側に微小隙間を隔てて配置されたほぼ円筒状のロータ３５と、該ロータ３５の内周に一体回転可能に固定されたモータ回転軸３６と、を備え、図１に示すように、入力軸２の外周に配設され当該入力軸２に入力された操舵トルクを検出するトルクセンサ６の検出結果や車両走行速度を検出する車速信号等に基づいてＥＣＵ１３により駆動制御される。
【００２２】
ここで、前記ハウジング３０は、図２、図３に示すように、いわゆるアルミダイキャストにより３分割に構成されたものであって、その一端部がギヤハウジング２０の一端開口部に接続固定され、その内部に電動モータ１２の一端側を収容する円筒状の第１ハウジング３１と、ほぼ円筒状に構成されたその一端側が第１ハウジング３１の他端側に接続固定されて内部に電動モータ１２の他端側を収容する一方、ほぼ角筒状に構成されたその他端側内部にＥＣＵ１３の一方側（主として後記のバスバー６３）を収容する第２ハウジング３２と、該第２ハウジング３２の他端側開口部を閉塞するように配置され、内部にＥＣＵ１３の他方側（主として後記のＰＣＢ６４）を収容する有蓋角筒状の第３ハウジング３３と、から構成されている。
【００２３】
前記第１ハウジング３１は、図２に示すように、ほぼ有底円筒状に構成されていて、その底壁である一端壁３７の中心部内側には円筒状の第１軸受保持部３７ａが突設され、該第１軸受保持部３７ａ内には、モータ回転軸３６一端側の軸受に供する第１モータ用軸受ＭＢ１が収容保持されている。そして、前記一端壁３７の中心部には、モータ回転軸３６の一端部が挿通する軸挿通部３７ｂが貫通形成され、この軸挿通部３７ｂを介してモータ回転軸３６の一端側がシャフト収容部２３内へ臨むことでウォームシャフト２１と連結されるようになっている。さらに、前記一端壁３７の外周側には、ギヤハウジング２０との固定に供する複数の取付部３８がそれぞれ径方向外側へ突設されていて、該各取付部３８を介してギヤハウジング２０と第１ハウジング３１が複数のボルト４０により締結されるようになっている。
【００２４】
なお、この固定に際し、前記一端壁３７の外側部には、ギヤハウジング２０の一端開口部に嵌合可能なほぼ円筒状に構成された第１嵌合突部３９が軸方向に沿って突設されていて、この第１嵌合突部３９がギヤハウジング２０の一端開口部に嵌合することによってギヤハウジング２０と第１ハウジング３１とが相対的に位置決められ、これによって、ウォームシャフト２１とモータ回転軸３６との同軸度の向上に供されている。
【００２５】
また、前記第１ハウジング３１の他端側内周には、ステータ３４の外径よりも若干小さい内径をもってほぼ寸胴に形成され、当該ステータ３４を圧入等により収容固定する第１モータ収容部４１が設けられている。そして、この第１モータ収容部４１の先端開口部にも、前記一端側と同様、その外周側に、第２ハウジング３２との固定に供する複数の取付部４２が径方向外側へと突設され、該各取付部４２を介して第１ハウジング３１と第２ハウジング３２とが複数のボルト４０により締結されるようになっている。
【００２６】
なお、当該固定に際しても、前記第１モータ収容部４１の先端部には、前記一端側と同様、第２ハウジング３２の一端開口部に嵌合可能に構成されたほぼ円筒状の第２嵌合突部４３が軸方向に沿って突設されていて、該第２嵌合突部４３が第２ハウジング３２の一端開口部に嵌合することにより第１、第２ハウジング３１，３２の相対的な位置決めが行われて、これによって、第１ハウジング３１内に収容保持される第１モータ用軸受ＭＢ１と、第２ハウジング３２内に収容保持される後記の第２モータ用軸受ＭＢ２と、の同軸度の向上に供されている。
【００２７】
前記第２ハウジング３２は、図３に示すように、その一端側に、電動モータ１２の他端側を収容する第２モータ収容部４４が形成される一方、その他端側に、ＥＣＵ１３の一方側（Ｚ軸負方向側）に配置される後記のバスバー６３を収容するバスバー収容部４５が形成され、これら両収容部４４，４５は、当該ハウジング３２の円筒状部と角筒状部の境界近傍に設けられた隔壁４６によって隔成されている。そして、この隔壁４６には、モータ回転軸３６の他端側を受容する軸受容部４７がＺ軸正方向側へ向かって段差縮径状に貫通形成されていて、この軸受容部４７には、第２モータ収容部４４内へ臨むように設けられ、レゾルバ１４の一部を成す後記のレゾルバロータ７１を保持するレゾルバ保持部４７ａと、該レゾルバ保持部４７ａに隣設され、モータ回転軸３６の他端側の軸受に供する第２モータ用軸受ＭＢ２を収容保持する第２軸受保持部４７ｂと、が設けられている。
【００２８】
また、前記隔壁４６には、その一部の領域が厚肉に形成されることによって後記のＦＥＴ６１の放熱に供するヒートシンク部４８が構成されていて、このヒートシンク部４８には、電動モータ１２から並列に（例えば図４参照）Ｚ軸正方向側へと延出する後記の各モータ出力端子５４が貫通する長孔状の一連のモータ端子貫通孔４９が当該軸方向に沿って貫通形成されている。なお、このモータ端子貫通孔４９は、そのＸ軸方向中心が前記各モータ出力端子５４に対しＸ軸負方向側へオフセットするように、かつ、そのＸ軸方向幅Ｗ１が比較的大きく確保されていて、図６に示すように、各モータ出力端子５４の先端側をＸ軸負方向側へ傾倒させることによって当該各モータ出力端子５４の先端側を後記の各モータ接続部６７から十分に離間させることが可能となっている。
【００２９】
さらに、前記隔壁４６には、図３に示すように、前記モータ端子貫通孔４９に対しモータ回転軸３６の軸線Ｍを挟んだ反対側であって、後記の各レゾルバ出力端子７５に対応する位置に、これら各レゾルバ出力端子７５を貫通させることにより当該各レゾルバ出力端子７５と後記のＰＣＢ６４との接続に供する、前記モータ端子貫通孔４９と同様の長孔状に構成された一連のレゾルバ端子貫通孔５０がＺ軸方向に沿って貫通形成されている。ここで、後記のモータ出力端子５４とレゾルバ出力端子７５とは、必ずしも前記軸線Ｍを挟んでちょうど反対側に位置するように構成される必要はなく、モータ出力端子５４とモータ回転軸３６とを結ぶ第１仮想線Ｌ１（図４参照）に対し直角であって、かつ、モータ回転軸３６を通る第２仮想線Ｌ２を引いたときにレゾルバ出力端子７５が第２仮想線Ｌ２に対してモータ出力端子５４の反対側に位置するように構成されていればよい。換言すれば、このような関係となるように前記両端子５４，７５を配置することで、後述する電磁波ノイズによる悪影響の低減効果を得るのに必要な当該両端子５４，７５間距離が確保されることとなる。
【００３０】
また、前記第２ハウジング３２の一端側には、その一部の領域に第２モータ収容部４４が突出形成されていることによって、この第２モータ収容部４４の側部には、当該第２モータ収容部４４の突出量分だけ凹状に窪んだ段差状凹部５１が構成されている。そして、かかる段差状凹部５１には、Ｘ軸正方向端部の近傍に、後記のコネクタ５５が挿通する長孔状のコネクタ挿通部５２がＺ軸方向に沿って貫通形成されている。
【００３１】
前記第３ハウジング３３は、後記のＰＣＢ６４を収容するための基板収容部５３がＺ軸負方向側へと向かって開口形成されていて、この開口部をバスバー収容部４５の開口部と突き合わせるように第２ハウジング３２上に載置されることで、その内部に、後記のバスバー６３上部に重合配置されることによってバスバー収容部４５の開口から突出する後記のＰＣＢ６４を収容する。なお、この第３ハウジング３３の固定についても、その四隅（各隅部）に設けられた図外の取付部を介して複数のボルト（図示外）によって第２ハウジング３２に締結されるようになっている。
【００３２】
前記ステータ３４は、第１ハウジング３１の内周に圧入固定されるステータコア３４ａと、該ステータコア３４ａに装着されるステータコイル３４ｂと、からなり、結線処理されたステータコイル３４ｂの端部がほぼ直線状に構成されたモータ出力端子５４（本発明に係る中継端子に相当）を介して後記のバスバー６３に接続されている。すなわち、Ｚ軸方向に沿って延出する各相（ｕ相、ｖ相、ｗ相）に係るモータ出力端子５４の先端部が、モータ端子貫通孔４９を介してバスバー収容部４５へと臨み、バスバー６３の長手方向の一端部（図５中のＸ軸負方向側端部）に設けられた切欠部６６ａを通じ、当該バスバー６３の裏面側（Ｚ軸正方向側）に突設される後記の金属配線６５の一部を構成する各モータ接続部６７とそれぞれ溶接されることにより、電動モータ１２とバスバー６３とが電気的に接続されることとなる。
【００３３】
ここで、前記モータ出力端子５４は、電動モータ１２とＥＣＵ１３との間で所定の検査を行った後に、後記のバスバー６３に接続されることとなる。すなわち、前記モータ出力端子５４は、弾性的に傾倒可能な程度の可撓性を備えていて、前記モータ接続部６７との溶接前に、図６に示すように傾倒されることによって先端側がモータ接続部６７から離間され、これら両者５４，６７間にプローブなど所定の検査器具（図示外）が介装されることによって電動モータ１２の電流センサ（図示外）に係るキャリブレーションなど前記所定の検査が行われた後に、モータ接続部６７に溶接されることとなる。換言すれば、当該実施形態では、モータ出力端子５４に前述のような可撓性を持たせることで、例えば後述する第２実施形態で記載されるような他の中継部材等を用いることなく前記両者５４，６７を直接接続可能としつつ前記所定の検査等を行うことができるようになっており、これによって、モータユニット１０の良好な組立作業性が確保されている。
【００３４】
前記ＥＣＵ１３は、図３に示すように、そのＺ軸負方向側に設けられ、電動モータ１２への通電を制御するＭＯＳ−ＦＥＴ（以下、単に「ＦＥＴ」と略す。）６１と当該ＦＥＴ６１への電力供給に供する図外の電力供給回路を有する電源基板６２とから構成されるバスバー６３（本発明に係るパワー系基板に相当）と、該バスバー６３に対して反減速機１１側となるＺ軸正方向側に設けられ、レゾルバ１４からの出力信号に基づいて前記ＦＥＴ６１を駆動制御する図外のマイクロコンピュータ等が搭載されたプリント回路基板であるＰＣＢ６４（本発明に係る制御系基板に相当）と、から主として構成されている。
【００３５】
前記バスバー６３において、当該バスバー６３に搭載されるＦＥＴ６１は、モータ接続部６７の近傍にて当該バスバー６３の表面側に配置されると共に、当該搭載状態においてその外側面６１ａが放熱シート等を介してヒートシンク部４８に当接するように構成されている。かかる構成により、当該ＦＥＴ６１にて発生した熱がヒートシンク部４８に吸収され、該ヒートシンク部４８から第２ハウジング３２の全体を通じて外部へと放散することが可能となっている。
【００３６】
また、前記電源基板６２は、図外のバッテリからの電力をＦＥＴ６１に供給する前記図外の電力供給回路を構成する導電性材料からなる金属配線６５と、該金属配線６５を被覆するよう所定の樹脂材料によってインサート成型されてなる樹脂ハウジング６６と、から主として構成されている。そして、前記樹脂ハウジング６６には、図５に示すように、その長手方向の一端縁（Ｘ軸負方向端縁）に前記各モータ出力端子５４との干渉を回避する凹状の切欠部６６ａが設けられていて、この切欠部６６ａによって、前記各モータ出力端子５４を、曲折等させることなくそのまま裏面側において前記各モータ接続部６７と接続させることが可能となっている。また、同様に、樹脂ハウジング６６の中央部近傍にも、図３に示すように、後記の各レゾルバ出力端子７５との干渉を回避する長孔状の貫通孔６６ｂが設けられていて、この貫通孔６６ｂによって、後記の各レゾルバ出力端子７５を、曲折等させることなくそのままＰＣＢ６４側へと臨ませて、当該ＰＣＢ６４と接続させることが可能となっている。
【００３７】
前記ＰＣＢ６４は、図５に示すように、バスバー６３に対し長手方向の他端側へと偏倚するように配置されていて、その搭載状態において、同図平面視である第２ハウジング３２他端開口側から見て、モータ出力端子５４とモータ接続部６７との接続部分が、当該ＰＣＢ６４により覆われることなく、前記他端開口から外部へと臨むような構成となっている。
【００３８】
前記レゾルバ１４は、図３に示すように、モータ回転軸３６の他端側外周に一体回転可能となるように固定され、ロータ３５の磁極の極対数に応じた複数の回転磁極を備えたレゾルバロータ７１と、前記レゾルバ保持部４７ａに圧入状態に設けられて前記レゾルバロータ７１外周側に所定の径方向隙間を介して非接触状態に配置され、その複数設けられた磁極にそれぞれセンサコイル７３が巻回されてなるレゾルバステータ７２と、から主として構成され、結線処理された各センサコイル７３の端子がレゾルバ保持部４７ａに隣設された端子台７４を介してほぼ直線状に立設された各レゾルバ出力端子７５（本発明に係るセンサ出力端子に相当）を介しＰＣＢ６４に接続されている。すなわち、同図中のＺ軸方向に沿って延出する各磁極に係るレゾルバ出力端子７５の先端部が、レゾルバ端子貫通孔５０を通じてバスバー収容部４５へと臨んで、さらにバスバー６３（樹脂ハウジング６６）が貫通孔６６ｂを通じてＰＣＢ６４へと半田付けされることで、レゾルバ１４とＰＣＢ６４とが電気的に接続されることとなる。
【００３９】
前記コネクタ５５は、前記コネクタ挿通部５２を通じて、電動モータ１２の径方向外側に膨出するバスバー６３の所定領域に接続される構成となっていて、当該コネクタ５５を介して、外部に設けられる図外の電源やセンサ類（例えばトルクセンサ６等）とバスバー６３とが電気的に接続されることとなる。すなわち、当該コネクタ５５は、第２モータ収容部４４に対して径方向（Ｘ軸方向）にオーバーラップするような直線状に（図３参照）、かつ、段差状凹部５１のＺ軸方向の投影面積に収まるような扁平状に構成されていて（図５参照）、その先端側に延設されたコネクタ接続部５５ａを介して図外の相手側コネクタと接続される一方、その基端側に延設されたバスバー接続部５５ｂを介してバスバー６３の前記所定領域に表面側から直接接続される。
【００４０】
以上のように、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置では、当該装置の構成要素である減速機１１と電動モータ１２とＥＣＵ１３とをそれぞれ軸方向に直列に配置することにより、当該装置の径方向寸法の小型化を図ることができる。これにより、車両搭載状態における当該装置、特にモータユニット１０の径方向寸法（範囲）の制約が厳しい車両にも搭載可能となる。
【００４１】
また、この際、前記レゾルバ１４を電動モータ１２とバスバー６３との間に配置したことから、当該レゾルバ１４の電気的な接続も容易となって、装置の組立作業性の向上にも寄与することができる。
【００４２】
さらに、上記直列配置に際して、前記バスバー６３をＰＣＢ６４よりも電動モータ１２側に配置するようにしたことから、バスバー６３と電動モータ１２の間の距離も短縮することが可能となり、当該両者１２，６３間の接続作業性の向上や電力供給ロスの低減といったメリットを得ることができる。
【００４３】
しかも、前記ＰＣＢ６４はモータ出力端子５４とモータ接続部６７との接続部分近傍に被らないよう、バスバー６３に対しオフセット配置されていることから、電動モータ１２とＥＣＵ１３との間の前記所定の検査等を行うに際し、前記検査器具等とＰＣＢ６４との干渉を回避することが可能となり、当該検査等の作業の容易化にも供される。
【００４４】
また、上記直列配置に伴い、前記モータ出力端子５４及びレゾルバ出力端子７５について、ほぼ曲折等させることなくモータ回転軸３６の軸方向に沿って延出させる構成としたことから、バスバー６３及びＰＣＢ６４との間で軸方向接続が可能となり、これによって、当該接続作業の容易化も図れる。
【００４５】
さらには、前記コネクタ５５を、前記段差状凹部５１にて電動モータ１２と両軸（図３中のＸ軸、Ｚ軸）方向でオーバーラップするよう設けたことにより、当該コネクタ５５を設けることによるモータユニット１０の軸・径の両方向に係る大型化を抑制することが可能となって、装置のコンパクト化の実効を図ることができる。
【００４６】
また、前記ヒートシンク部４８が設けられた第２ハウジング３２にバスバー６３を収容しつつ、各レゾルバ出力端子７５を、ヒートシンク部４８を隔てて各モータ出力端子５４に対し径方向へ離間させるような構成としたことから、各モータ出力端子５４を包囲するヒートシンク部４８が遮蔽壁として機能し、当該ヒートシンク部４８によって各モータ出力端子５４から発せられる電磁波ノイズを遮ることが可能となる。その結果、当該電磁波ノイズによるレゾルバ出力端子７５への悪影響を抑制することに供される。
【００４７】
さらに、かかる構成とするにあたって、モータ出力端子５４とレゾルバ出力端子７５の配置についても、当該両者５４，７５をモータ回転軸３６に対して互いに反対側となるように設定したことから、当該両者５４，７５間の距離が十分に確保されることとなり、前記ヒートシンク部４８による遮蔽効果と相俟ってモータ出力端子５４からの電磁波ノイズによる悪影響をより効果的に抑制することが可能となっている。
【００４８】
図７は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の第１実施形態の変形例を表したものである。
【００４９】
すなわち、この変形例では、前記樹脂ハウジング６６の表面側に、前記バスバー収容部４５内へと臨む各レゾルバ出力端子７５を包囲する端子包囲部６８（本発明に係るセンサ端子挿通部に相当）が一体に設けられている。この端子包囲部６８は、樹脂ハウジング６６の表面における貫通孔６６ｂの孔縁に筒状の包囲壁６８ａが立設されることによって構成され、バスバー収容部４５内へと臨むレゾルバ出力端子７５が軸方向範囲において広く覆われるようになっている。そして、この包囲壁６８ａの先端開口部内周縁には、内方（基端側）へ向かって当該開口を漸次縮小させるテーパ部６８ｂが設けられていて、かかるテーパ部６８ｂによって、レゾルバ出力端子７５の端子包囲部６８への挿入が案内（ガイド）され、当該挿入作業を良好に行えるようになっている。
【００５０】
このように、本変形例では、前記樹脂ハウジング６６表面に端子包囲部６８を設けることとして、当該端子包囲部６８によりレゾルバ出力端子７５の外周を包囲する構成としたことから、ＥＣＵ１３とレゾルバ１４の配線作業を行う際の各レゾルバ出力端子７５と金属配線６５との接触を防止することが可能となり、これによって、前記電力供給回路のショートを回避することができる。
【００５１】
図８は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の第２実施形態を示しており、前記第１実施形態を基本として、前記モータ出力端子５４とモータ接続部６７（金属配線６５）との接続形態を変更したものである。
【００５２】
すなわち、この実施形態では、前記各モータ接続部６７に対し前記各モータ出力端子５４が所定量だけ離間するように予めオフセット配置され、当該両者５４，６７が断面Ｕ字状の各中継部材５６を介して間接的に接続されるようになっている。そして、かかる構成とすることで、本実施形態に係るモータ端子貫通孔４９のＸ軸方向幅Ｗ２は、前記第１実施形態より小さい、前記各モータ出力端子５４の挿通作業に必要十分な大きさに設定されている。
【００５３】
したがって、本実施形態によっても、前記減速機１１、電動モータ１２及びＥＣＵ１３を直列配置したことによる特異な作用効果が得られるのは前記第１実施形態と同様であり、とりわけ本実施形態の場合には、前記モータ出力端子５４とモータ接続部６７とがオフセット配置されて中継部材５６を介して接続される構成となっていることから、前記所定の検査等を行う際、前記第１実施形態のようにわざわざ両者５４，６７を離間させる必要がなくなる。この結果、当該検査等の作業をより効率的かつ容易に行うことが可能となって、生産性の向上やこれに伴う製造コストの低廉化にさらに寄与することができる。
【００５４】
また、かかる構成とすることで、前記第１実施形態のようにモータ端子貫通孔４９についてモータ出力端子５４を傾倒させるために要するＸ軸方向幅Ｗｘ（＝Ｗ１−Ｗ２）を省略できる分（図６中の仮想線参照）、当該幅Ｗｘに基づくヒートシンク部４８の体積をより増大させることが可能となって、当該ヒートシンク部４８による吸熱性の向上にも供される。
【００５５】
以下、前記各実施形態から把握される特許請求の範囲に記載した以外の技術的思想について説明する。
【００５６】
（ａ）請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記中継端子と前記センサ出力端子とを、前記電動モータの回転軸に対して互いに反対側となる領域に配置したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【００５７】
このように両端子間距離を比較的大きく確保することによって、中継端子から発せられる電磁波ノイズによるセンサ出力端子への悪影響を抑制することができる。
【００５８】
（ｂ）請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記中継端子及び前記センサ出力端子を、それぞれ前記電動モータの軸方向に沿って延出するように設けたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【００５９】
かかる構成とすることで、両端子についての軸方向組み付けが可能となり、当該組み付け作業性の向上に供される。
【００６０】
（ｃ）前記（ｂ）に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記中継端子は、その先端側が前記電力供給回路の側部にて該電力供給回路と接続可能となるように、かつ、前記電力供給回路との接続前の状態において前記先端側が前記電動モータの回転軸に対し径方向へ撓み変形可能となるように設けら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。
【００６１】
このように中継端子に可撓性をもたせる構成としたことで、当該中継端子の先端部と電力供給回路とを離間させることが可能となる。これにより、当該両者間をバイパスさせるように電流センサや調整器具、検査器具等を接続することが可能となり、校正等の作業性の向上に供される。
【００６２】
（ｄ）前記（ｂ）に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記中継端子は、その先端部が、前記電力供給回路の側部まで延出し、かつ、当該電力供給回路の側方にオフセット配置され、中継部材を介して前記電力供給回路と接続可能に設けら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。
【００６３】
このように中継端子の先端部を電力供給回路の側端部から離間するかたちで配置して、別途中継部材を介装し接続する構成としたことから、当該接続前において中継端子の先端部と電力供給回路とを予め離間させることが可能となる。これにより、当該両者間をバイパスさせるように電流センサや調整器具、検査器具等を接続することが可能となり、キャリブレーション等の作業性の向上に供される。
【００６４】
（ｅ）請求項３に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記センサ端子挿通孔の前記回転センサ側の端部に、内方へ向かって内径が漸次減少するように構成されるテーパ部を設けたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【００６５】
かかる構成としたことで、テーパ部によりセンサ端子挿通孔に対するセンサ出力端子の挿入が案内（ガイド）され、当該センサ出力端子の良好な挿通作業性を確保することができる。
【００６６】
（ｆ）請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記パワー系基板を前記電動モータの外形よりも径方向外側に突出させ、
当該パワー系基板の突出部の前記電動モータ側の面に、前記バッテリからの電力を供給する配線と前記電力供給回路との接続に供するコネクタを直接接続させると共に、該コネクタを、前記突出部から前記電動モータ側へ延出させるように配設したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【００６７】
かかる構成としたことで、コネクタを設けることによって生ずる装置の大型化を最小限に抑えることが可能となり、装置小型化の実効を図ることができる。
【符号の説明】
【００６８】
１…ステアリングホイール
４…操舵機構
５Ｌ，５Ｒ…転舵輪
１１…減速機
１２…電動モータ
１３…ＥＣＵ
１４…レゾルバ（回転センサ）
２１…ウォームシャフト（駆動側減速機）
２２…ウォームホイール（従動側減速機）
３４…ステータ
３５…ロータ
３６…モータ回転軸
５４…モータ出力端子（中継端子）
６１…ＦＥＴ（トランジスタ）
６２…電源基板
６３…バスバー（パワー系基板）
６４…ＰＣＢ（制御系基板）
７５…レゾルバ出力端子（センサ出力端子）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車に用いられ、電動モータの駆動力をもって操舵アシストを行う電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電動パワーステアリング装置としては、例えば以下の特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００３】
この電動パワーステアリング装置は、電動モータとこれを駆動制御する制御回路ユニット（ＥＣＵ）とからなるモータ制御装置を備えていて、このモータ制御装置では、ＥＣＵが電動モータの径方向側部に、該電動モータの駆動軸と平行となるように付設されることで、両者の良好な接続性とメンテナンス性が確保されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２０４６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の電動パワーステアリング装置では、ＥＣＵを電動モータの径方向側部に付設する構成となっているため、前記モータ制御装置が径方向に大型化してしまい、特に搭載時における当該モータ制御装置の径方向寸法に多くの制約を有する車両に対しては、搭載が困難となる場合があった。
【０００６】
本発明は、かかる技術的課題に鑑みて案出されたものであって、電動モータ周りの径方向寸法を小型化し得る電動パワーステアリング装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明は、とりわけ、減速機、電動モータ、回転センサ、パワー系基板及び制御系基板を、電動モータの回転軸方向にそれぞれ直列に配置すると共に、当該配置にあたり、前記電動モータの軸方向一方側に前記減速機を、他方側に前記回転センサ及び前記両基板を配置し、さらに前記電動モータと前記制御系基板との間に前記パワー系基板を、該パワー系基板と前記電動モータとの間に前記回転センサを、それぞれ配置したことを特徴としている。
【０００８】
このとき、前記両基板は、ヒートシンクが構成された金属製のハウジングに収容することとして、前記回転センサを、前記電動モータの回転軸の径方向において前記ヒートシンクから離間する位置に配置することが望ましい。
【０００９】
さらに、前記電源基板は、バッテリからの電力供給に供する金属配線と、該金属配線を被覆するようにインサート成型される樹脂ハウジングとから構成し、該樹脂ハウジングに、前記回転センサの出力端子の外周を包囲するセンサ挿通部を設けることが望ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本願発明によれば、装置の構成要素を軸方向に直列配置することで、装置の径方向寸法の小型化が図れ、車両搭載状態における径方向範囲の制約が厳しい車両にも搭載可能となる。そして、回転センサを電動モータとパワー系基板の間に配置したことにより、当該回転センサの電気的接続も容易となり、装置の組立作業性の向上にも供される。さらには、パワー系基板を制御系基板よりも電動モータ側に配置したことにより、パワー系基板と電動モータの間の距離も短縮でき、前記中継端子についても、接続作業性の向上や電力供給ロスの低減といったメリットが得られる。
【００１１】
また、前記両基板をヒートシンク部が設けられた金属製のハウジングに収容し、回転センサをヒートシンク部から径方向に離間させるように構成することで、当該ヒートシンク部によって中継端子から発せられる電磁波ノイズを遮ることが可能となり、かかる電磁波ノイズによるセンサ出力端子への悪影響の抑制が図れる。
【００１２】
さらには、電源基板を構成する樹脂ハウジングにセンサ端子挿通部を設けることとして、当該センサ端子挿通部によってセンサ出力端子の外周を包囲する構成とすることで、当該センサ出力端子と金属配線との接触を防止でき、電力供給回路のショートの回避にも供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る電動パワーステアリング装置の構成を表した概略図である。
【図２】図１に示すモータユニットの具体的な構成を表した縦断面図である。
【図３】図２に示すモータユニット単体を表した部分拡大断面図である。
【図４】図３に示すモータユニットについてカバー部材及びＥＣＵを外してＡ方向から見た矢視図である。
【図５】図３に示すモータユニットについてカバー部材を外してＡ方向から見た矢視図である。
【図６】電動モータ−ＥＣＵ間の検査等に際しモータ出力端子とモータ接続部とを離間させた状態を表した図３に相当する断面図である。
【図７】本発明に係る第１実施形態の変形例を示した図３に相当する断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る電動パワーステアリング装置を示した図３に相当する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る電動パワーステアリング装置の各実施形態を図面に基づいて詳述する。なお、以下に示す実施形態では、この電動パワーステアリング装置を、従来と同様、自動車の操舵装置に適用したものを示している。
【００１５】
図１〜図６は本発明の第１実施形態を示しており、この電動パワーステアリング装置は、図１に示すように、その一端側がステアリングホイール１と一体回転可能に連係される入力軸２と、その一端側が図外のトーションバーを介し入力軸２の他端側に相対回転可能に連結され、その他端側がラック・ピニオン機構４を介し転舵輪５Ｌ，５Ｒに連係される出力軸３と、入力軸２の外周側に配置され、該入力軸２と出力軸３の相対回転変位量に基づいて操舵入力トルクを検出するトルクセンサ６と、該トルクセンサ６の検出結果や車速信号等に基づいて運転者の操舵トルクに応じた操舵アシストトルクを出力軸３に付与するモータユニット１０と、から主として構成されている。
【００１６】
前記ラック・ピニオン機構４は、出力軸３の一端部の外周に形成された図外のピニオン歯と当該出力軸３の一端部にほぼ直交するように配置されるラック軸７の軸方向所定範囲に形成される図外のラック歯とが噛合してなるもので、出力軸３の回転方向に応じてラック軸７が軸方向へと移動するようになっている。そして、ラック軸７の各端部はそれぞれタイロッド８，８及びナックル９，９を介し転舵輪５Ｒ，５Ｌに連係されており、ラック軸７が軸方向へと移動して各タイロッド８，８を介して各ナックル９，９が引っ張られることで、転舵輪５Ｒ，５Ｌの向きが変更されるようになっている。
【００１７】
前記モータユニット１０は、図２に示すように、前記操舵アシストトルクを発生させる電動モータ１２と、該電動モータ１２の回転数を減速して出力軸３に伝達する減速機１１と、車両の運転状態に応じて電動モータ１２を駆動制御するＥＣＵ１３と、モータ回転軸３６の位置を検出することによりＥＣＵ１３のモータ制御に供するレゾルバ１４（本発明に係る回転センサに相当）と、を備えていて、電動モータ１２の一端側（Ｚ軸負方向端側）に減速機１１、他端側にＥＣＵ１３が配置され、電動モータ１２とＥＣＵ１３の間にレゾルバ１４が配置されている。
【００１８】
前記減速機１１は、出力軸３を収容する筐体と共通化されたギヤハウジング２０の内部に収容されるウォーム歯車によって構成され、このウォーム歯車は、その一端部（Ｚ軸正方向端部）がモータ回転軸３６の一端部（Ｚ軸負方向端部）に所定の軸継手１５を介して接続され、その軸方向のほぼ中間部に歯部２１ａを有するウォームシャフト２１（本発明に係る駆動側減速機に相当）と、出力軸３の外周に固定され、その外周部に前記歯部２１ａに噛合する歯部２２ａを有するウォームホイール２２（本発明に係る従動側減速機に相当）と、から構成されている。
【００１９】
ここで、前記ウォームシャフト２１は、ギヤハウジング２０の内部においてモータ回転軸３６の軸線上に貫通形成されたシャフト収容部２３内に収容され、前記ウォームホイール２２は、ギヤハウジング２０の内部において、シャフト収容部２３と直交し、かつ、所定範囲がシャフト収容部２３に臨むように形成されたホイール収容部２４内に収容されている。
【００２０】
また、前記ウォームシャフト２１は、その一端部が、シャフト収容部２３の一端側（Ｚ軸正方向端側）に拡径形成された大径部２３ａ内に収容保持される第１ギヤ用軸受ＧＢ１によって、また、その他端部が、シャフト収容部２３の他端部に収容保持される第２ギヤ用軸受ＧＢ２によって、それぞれ回転自在に支持されている。
【００２１】
前記電動モータ１２は、いわゆる３相交流式の表面磁石型同期モータであり、図２、図３に示すように、ＥＣＵ１３と共通の筐体を構成するハウジング３０のうち、ギヤハウジング２０の一端開口部に接続される後記の第１ハウジング３１の内周面に圧入固定されたほぼ円筒状のステータ３４と、該ステータ３４の内周側に微小隙間を隔てて配置されたほぼ円筒状のロータ３５と、該ロータ３５の内周に一体回転可能に固定されたモータ回転軸３６と、を備え、図１に示すように、入力軸２の外周に配設され当該入力軸２に入力された操舵トルクを検出するトルクセンサ６の検出結果や車両走行速度を検出する車速信号等に基づいてＥＣＵ１３により駆動制御される。
【００２２】
ここで、前記ハウジング３０は、図２、図３に示すように、いわゆるアルミダイキャストにより３分割に構成されたものであって、その一端部がギヤハウジング２０の一端開口部に接続固定され、その内部に電動モータ１２の一端側を収容する円筒状の第１ハウジング３１と、ほぼ円筒状に構成されたその一端側が第１ハウジング３１の他端側に接続固定されて内部に電動モータ１２の他端側を収容する一方、ほぼ角筒状に構成されたその他端側内部にＥＣＵ１３の一方側（主として後記のバスバー６３）を収容する第２ハウジング３２と、該第２ハウジング３２の他端側開口部を閉塞するように配置され、内部にＥＣＵ１３の他方側（主として後記のＰＣＢ６４）を収容する有蓋角筒状の第３ハウジング３３と、から構成されている。
【００２３】
前記第１ハウジング３１は、図２に示すように、ほぼ有底円筒状に構成されていて、その底壁である一端壁３７の中心部内側には円筒状の第１軸受保持部３７ａが突設され、該第１軸受保持部３７ａ内には、モータ回転軸３６一端側の軸受に供する第１モータ用軸受ＭＢ１が収容保持されている。そして、前記一端壁３７の中心部には、モータ回転軸３６の一端部が挿通する軸挿通部３７ｂが貫通形成され、この軸挿通部３７ｂを介してモータ回転軸３６の一端側がシャフト収容部２３内へ臨むことでウォームシャフト２１と連結されるようになっている。さらに、前記一端壁３７の外周側には、ギヤハウジング２０との固定に供する複数の取付部３８がそれぞれ径方向外側へ突設されていて、該各取付部３８を介してギヤハウジング２０と第１ハウジング３１が複数のボルト４０により締結されるようになっている。
【００２４】
なお、この固定に際し、前記一端壁３７の外側部には、ギヤハウジング２０の一端開口部に嵌合可能なほぼ円筒状に構成された第１嵌合突部３９が軸方向に沿って突設されていて、この第１嵌合突部３９がギヤハウジング２０の一端開口部に嵌合することによってギヤハウジング２０と第１ハウジング３１とが相対的に位置決められ、これによって、ウォームシャフト２１とモータ回転軸３６との同軸度の向上に供されている。
【００２５】
また、前記第１ハウジング３１の他端側内周には、ステータ３４の外径よりも若干小さい内径をもってほぼ寸胴に形成され、当該ステータ３４を圧入等により収容固定する第１モータ収容部４１が設けられている。そして、この第１モータ収容部４１の先端開口部にも、前記一端側と同様、その外周側に、第２ハウジング３２との固定に供する複数の取付部４２が径方向外側へと突設され、該各取付部４２を介して第１ハウジング３１と第２ハウジング３２とが複数のボルト４０により締結されるようになっている。
【００２６】
なお、当該固定に際しても、前記第１モータ収容部４１の先端部には、前記一端側と同様、第２ハウジング３２の一端開口部に嵌合可能に構成されたほぼ円筒状の第２嵌合突部４３が軸方向に沿って突設されていて、該第２嵌合突部４３が第２ハウジング３２の一端開口部に嵌合することにより第１、第２ハウジング３１，３２の相対的な位置決めが行われて、これによって、第１ハウジング３１内に収容保持される第１モータ用軸受ＭＢ１と、第２ハウジング３２内に収容保持される後記の第２モータ用軸受ＭＢ２と、の同軸度の向上に供されている。
【００２７】
前記第２ハウジング３２は、図３に示すように、その一端側に、電動モータ１２の他端側を収容する第２モータ収容部４４が形成される一方、その他端側に、ＥＣＵ１３の一方側（Ｚ軸負方向側）に配置される後記のバスバー６３を収容するバスバー収容部４５が形成され、これら両収容部４４，４５は、当該ハウジング３２の円筒状部と角筒状部の境界近傍に設けられた隔壁４６によって隔成されている。そして、この隔壁４６には、モータ回転軸３６の他端側を受容する軸受容部４７がＺ軸正方向側へ向かって段差縮径状に貫通形成されていて、この軸受容部４７には、第２モータ収容部４４内へ臨むように設けられ、レゾルバ１４の一部を成す後記のレゾルバロータ７１を保持するレゾルバ保持部４７ａと、該レゾルバ保持部４７ａに隣設され、モータ回転軸３６の他端側の軸受に供する第２モータ用軸受ＭＢ２を収容保持する第２軸受保持部４７ｂと、が設けられている。
【００２８】
また、前記隔壁４６には、その一部の領域が厚肉に形成されることによって後記のＦＥＴ６１の放熱に供するヒートシンク部４８が構成されていて、このヒートシンク部４８には、電動モータ１２から並列に（例えば図４参照）Ｚ軸正方向側へと延出する後記の各モータ出力端子５４が貫通する長孔状の一連のモータ端子貫通孔４９が当該軸方向に沿って貫通形成されている。なお、このモータ端子貫通孔４９は、そのＸ軸方向中心が前記各モータ出力端子５４に対しＸ軸負方向側へオフセットするように、かつ、そのＸ軸方向幅Ｗ１が比較的大きく確保されていて、図６に示すように、各モータ出力端子５４の先端側をＸ軸負方向側へ傾倒させることによって当該各モータ出力端子５４の先端側を後記の各モータ接続部６７から十分に離間させることが可能となっている。
【００２９】
さらに、前記隔壁４６には、図３に示すように、前記モータ端子貫通孔４９に対しモータ回転軸３６の軸線Ｍを挟んだ反対側であって、後記の各レゾルバ出力端子７５に対応する位置に、これら各レゾルバ出力端子７５を貫通させることにより当該各レゾルバ出力端子７５と後記のＰＣＢ６４との接続に供する、前記モータ端子貫通孔４９と同様の長孔状に構成された一連のレゾルバ端子貫通孔５０がＺ軸方向に沿って貫通形成されている。ここで、後記のモータ出力端子５４とレゾルバ出力端子７５とは、必ずしも前記軸線Ｍを挟んでちょうど反対側に位置するように構成される必要はなく、モータ出力端子５４とモータ回転軸３６とを結ぶ第１仮想線Ｌ１（図４参照）に対し直角であって、かつ、モータ回転軸３６を通る第２仮想線Ｌ２を引いたときにレゾルバ出力端子７５が第２仮想線Ｌ２に対してモータ出力端子５４の反対側に位置するように構成されていればよい。換言すれば、このような関係となるように前記両端子５４，７５を配置することで、後述する電磁波ノイズによる悪影響の低減効果を得るのに必要な当該両端子５４，７５間距離が確保されることとなる。
【００３０】
また、前記第２ハウジング３２の一端側には、その一部の領域に第２モータ収容部４４が突出形成されていることによって、この第２モータ収容部４４の側部には、当該第２モータ収容部４４の突出量分だけ凹状に窪んだ段差状凹部５１が構成されている。そして、かかる段差状凹部５１には、Ｘ軸正方向端部の近傍に、後記のコネクタ５５が挿通する長孔状のコネクタ挿通部５２がＺ軸方向に沿って貫通形成されている。
【００３１】
前記第３ハウジング３３は、後記のＰＣＢ６４を収容するための基板収容部５３がＺ軸負方向側へと向かって開口形成されていて、この開口部をバスバー収容部４５の開口部と突き合わせるように第２ハウジング３２上に載置されることで、その内部に、後記のバスバー６３上部に重合配置されることによってバスバー収容部４５の開口から突出する後記のＰＣＢ６４を収容する。なお、この第３ハウジング３３の固定についても、その四隅（各隅部）に設けられた図外の取付部を介して複数のボルト（図示外）によって第２ハウジング３２に締結されるようになっている。
【００３２】
前記ステータ３４は、第１ハウジング３１の内周に圧入固定されるステータコア３４ａと、該ステータコア３４ａに装着されるステータコイル３４ｂと、からなり、結線処理されたステータコイル３４ｂの端部がほぼ直線状に構成されたモータ出力端子５４（本発明に係る中継端子に相当）を介して後記のバスバー６３に接続されている。すなわち、Ｚ軸方向に沿って延出する各相（ｕ相、ｖ相、ｗ相）に係るモータ出力端子５４の先端部が、モータ端子貫通孔４９を介してバスバー収容部４５へと臨み、バスバー６３の長手方向の一端部（図５中のＸ軸負方向側端部）に設けられた切欠部６６ａを通じ、当該バスバー６３の裏面側（Ｚ軸正方向側）に突設される後記の金属配線６５の一部を構成する各モータ接続部６７とそれぞれ溶接されることにより、電動モータ１２とバスバー６３とが電気的に接続されることとなる。
【００３３】
ここで、前記モータ出力端子５４は、電動モータ１２とＥＣＵ１３との間で所定の検査を行った後に、後記のバスバー６３に接続されることとなる。すなわち、前記モータ出力端子５４は、弾性的に傾倒可能な程度の可撓性を備えていて、前記モータ接続部６７との溶接前に、図６に示すように傾倒されることによって先端側がモータ接続部６７から離間され、これら両者５４，６７間にプローブなど所定の検査器具（図示外）が介装されることによって電動モータ１２の電流センサ（図示外）に係るキャリブレーションなど前記所定の検査が行われた後に、モータ接続部６７に溶接されることとなる。換言すれば、当該実施形態では、モータ出力端子５４に前述のような可撓性を持たせることで、例えば後述する第２実施形態で記載されるような他の中継部材等を用いることなく前記両者５４，６７を直接接続可能としつつ前記所定の検査等を行うことができるようになっており、これによって、モータユニット１０の良好な組立作業性が確保されている。
【００３４】
前記ＥＣＵ１３は、図３に示すように、そのＺ軸負方向側に設けられ、電動モータ１２への通電を制御するＭＯＳ−ＦＥＴ（以下、単に「ＦＥＴ」と略す。）６１と当該ＦＥＴ６１への電力供給に供する図外の電力供給回路を有する電源基板６２とから構成されるバスバー６３（本発明に係るパワー系基板に相当）と、該バスバー６３に対して反減速機１１側となるＺ軸正方向側に設けられ、レゾルバ１４からの出力信号に基づいて前記ＦＥＴ６１を駆動制御する図外のマイクロコンピュータ等が搭載されたプリント回路基板であるＰＣＢ６４（本発明に係る制御系基板に相当）と、から主として構成されている。
【００３５】
前記バスバー６３において、当該バスバー６３に搭載されるＦＥＴ６１は、モータ接続部６７の近傍にて当該バスバー６３の表面側に配置されると共に、当該搭載状態においてその外側面６１ａが放熱シート等を介してヒートシンク部４８に当接するように構成されている。かかる構成により、当該ＦＥＴ６１にて発生した熱がヒートシンク部４８に吸収され、該ヒートシンク部４８から第２ハウジング３２の全体を通じて外部へと放散することが可能となっている。
【００３６】
また、前記電源基板６２は、図外のバッテリからの電力をＦＥＴ６１に供給する前記図外の電力供給回路を構成する導電性材料からなる金属配線６５と、該金属配線６５を被覆するよう所定の樹脂材料によってインサート成型されてなる樹脂ハウジング６６と、から主として構成されている。そして、前記樹脂ハウジング６６には、図５に示すように、その長手方向の一端縁（Ｘ軸負方向端縁）に前記各モータ出力端子５４との干渉を回避する凹状の切欠部６６ａが設けられていて、この切欠部６６ａによって、前記各モータ出力端子５４を、曲折等させることなくそのまま裏面側において前記各モータ接続部６７と接続させることが可能となっている。また、同様に、樹脂ハウジング６６の中央部近傍にも、図３に示すように、後記の各レゾルバ出力端子７５との干渉を回避する長孔状の貫通孔６６ｂが設けられていて、この貫通孔６６ｂによって、後記の各レゾルバ出力端子７５を、曲折等させることなくそのままＰＣＢ６４側へと臨ませて、当該ＰＣＢ６４と接続させることが可能となっている。
【００３７】
前記ＰＣＢ６４は、図５に示すように、バスバー６３に対し長手方向の他端側へと偏倚するように配置されていて、その搭載状態において、同図平面視である第２ハウジング３２他端開口側から見て、モータ出力端子５４とモータ接続部６７との接続部分が、当該ＰＣＢ６４により覆われることなく、前記他端開口から外部へと臨むような構成となっている。
【００３８】
前記レゾルバ１４は、図３に示すように、モータ回転軸３６の他端側外周に一体回転可能となるように固定され、ロータ３５の磁極の極対数に応じた複数の回転磁極を備えたレゾルバロータ７１と、前記レゾルバ保持部４７ａに圧入状態に設けられて前記レゾルバロータ７１外周側に所定の径方向隙間を介して非接触状態に配置され、その複数設けられた磁極にそれぞれセンサコイル７３が巻回されてなるレゾルバステータ７２と、から主として構成され、結線処理された各センサコイル７３の端子がレゾルバ保持部４７ａに隣設された端子台７４を介してほぼ直線状に立設された各レゾルバ出力端子７５（本発明に係るセンサ出力端子に相当）を介しＰＣＢ６４に接続されている。すなわち、同図中のＺ軸方向に沿って延出する各磁極に係るレゾルバ出力端子７５の先端部が、レゾルバ端子貫通孔５０を通じてバスバー収容部４５へと臨んで、さらにバスバー６３（樹脂ハウジング６６）が貫通孔６６ｂを通じてＰＣＢ６４へと半田付けされることで、レゾルバ１４とＰＣＢ６４とが電気的に接続されることとなる。
【００３９】
前記コネクタ５５は、前記コネクタ挿通部５２を通じて、電動モータ１２の径方向外側に膨出するバスバー６３の所定領域に接続される構成となっていて、当該コネクタ５５を介して、外部に設けられる図外の電源やセンサ類（例えばトルクセンサ６等）とバスバー６３とが電気的に接続されることとなる。すなわち、当該コネクタ５５は、第２モータ収容部４４に対して径方向（Ｘ軸方向）にオーバーラップするような直線状に（図３参照）、かつ、段差状凹部５１のＺ軸方向の投影面積に収まるような扁平状に構成されていて（図５参照）、その先端側に延設されたコネクタ接続部５５ａを介して図外の相手側コネクタと接続される一方、その基端側に延設されたバスバー接続部５５ｂを介してバスバー６３の前記所定領域に表面側から直接接続される。
【００４０】
以上のように、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置では、当該装置の構成要素である減速機１１と電動モータ１２とＥＣＵ１３とをそれぞれ軸方向に直列に配置することにより、当該装置の径方向寸法の小型化を図ることができる。これにより、車両搭載状態における当該装置、特にモータユニット１０の径方向寸法（範囲）の制約が厳しい車両にも搭載可能となる。
【００４１】
また、この際、前記レゾルバ１４を電動モータ１２とバスバー６３との間に配置したことから、当該レゾルバ１４の電気的な接続も容易となって、装置の組立作業性の向上にも寄与することができる。
【００４２】
さらに、上記直列配置に際して、前記バスバー６３をＰＣＢ６４よりも電動モータ１２側に配置するようにしたことから、バスバー６３と電動モータ１２の間の距離も短縮することが可能となり、当該両者１２，６３間の接続作業性の向上や電力供給ロスの低減といったメリットを得ることができる。
【００４３】
しかも、前記ＰＣＢ６４はモータ出力端子５４とモータ接続部６７との接続部分近傍に被らないよう、バスバー６３に対しオフセット配置されていることから、電動モータ１２とＥＣＵ１３との間の前記所定の検査等を行うに際し、前記検査器具等とＰＣＢ６４との干渉を回避することが可能となり、当該検査等の作業の容易化にも供される。
【００４４】
また、上記直列配置に伴い、前記モータ出力端子５４及びレゾルバ出力端子７５について、ほぼ曲折等させることなくモータ回転軸３６の軸方向に沿って延出させる構成としたことから、バスバー６３及びＰＣＢ６４との間で軸方向接続が可能となり、これによって、当該接続作業の容易化も図れる。
【００４５】
さらには、前記コネクタ５５を、前記段差状凹部５１にて電動モータ１２と両軸（図３中のＸ軸、Ｚ軸）方向でオーバーラップするよう設けたことにより、当該コネクタ５５を設けることによるモータユニット１０の軸・径の両方向に係る大型化を抑制することが可能となって、装置のコンパクト化の実効を図ることができる。
【００４６】
また、前記ヒートシンク部４８が設けられた第２ハウジング３２にバスバー６３を収容しつつ、各レゾルバ出力端子７５を、ヒートシンク部４８を隔てて各モータ出力端子５４に対し径方向へ離間させるような構成としたことから、各モータ出力端子５４を包囲するヒートシンク部４８が遮蔽壁として機能し、当該ヒートシンク部４８によって各モータ出力端子５４から発せられる電磁波ノイズを遮ることが可能となる。その結果、当該電磁波ノイズによるレゾルバ出力端子７５への悪影響を抑制することに供される。
【００４７】
さらに、かかる構成とするにあたって、モータ出力端子５４とレゾルバ出力端子７５の配置についても、当該両者５４，７５をモータ回転軸３６に対して互いに反対側となるように設定したことから、当該両者５４，７５間の距離が十分に確保されることとなり、前記ヒートシンク部４８による遮蔽効果と相俟ってモータ出力端子５４からの電磁波ノイズによる悪影響をより効果的に抑制することが可能となっている。
【００４８】
図７は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の第１実施形態の変形例を表したものである。
【００４９】
すなわち、この変形例では、前記樹脂ハウジング６６の表面側に、前記バスバー収容部４５内へと臨む各レゾルバ出力端子７５を包囲する端子包囲部６８（本発明に係るセンサ端子挿通部に相当）が一体に設けられている。この端子包囲部６８は、樹脂ハウジング６６の表面における貫通孔６６ｂの孔縁に筒状の包囲壁６８ａが立設されることによって構成され、バスバー収容部４５内へと臨むレゾルバ出力端子７５が軸方向範囲において広く覆われるようになっている。そして、この包囲壁６８ａの先端開口部内周縁には、内方（基端側）へ向かって当該開口を漸次縮小させるテーパ部６８ｂが設けられていて、かかるテーパ部６８ｂによって、レゾルバ出力端子７５の端子包囲部６８への挿入が案内（ガイド）され、当該挿入作業を良好に行えるようになっている。
【００５０】
このように、本変形例では、前記樹脂ハウジング６６表面に端子包囲部６８を設けることとして、当該端子包囲部６８によりレゾルバ出力端子７５の外周を包囲する構成としたことから、ＥＣＵ１３とレゾルバ１４の配線作業を行う際の各レゾルバ出力端子７５と金属配線６５との接触を防止することが可能となり、これによって、前記電力供給回路のショートを回避することができる。
【００５１】
図８は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の第２実施形態を示しており、前記第１実施形態を基本として、前記モータ出力端子５４とモータ接続部６７（金属配線６５）との接続形態を変更したものである。
【００５２】
すなわち、この実施形態では、前記各モータ接続部６７に対し前記各モータ出力端子５４が所定量だけ離間するように予めオフセット配置され、当該両者５４，６７が断面Ｕ字状の各中継部材５６を介して間接的に接続されるようになっている。そして、かかる構成とすることで、本実施形態に係るモータ端子貫通孔４９のＸ軸方向幅Ｗ２は、前記第１実施形態より小さい、前記各モータ出力端子５４の挿通作業に必要十分な大きさに設定されている。
【００５３】
したがって、本実施形態によっても、前記減速機１１、電動モータ１２及びＥＣＵ１３を直列配置したことによる特異な作用効果が得られるのは前記第１実施形態と同様であり、とりわけ本実施形態の場合には、前記モータ出力端子５４とモータ接続部６７とがオフセット配置されて中継部材５６を介して接続される構成となっていることから、前記所定の検査等を行う際、前記第１実施形態のようにわざわざ両者５４，６７を離間させる必要がなくなる。この結果、当該検査等の作業をより効率的かつ容易に行うことが可能となって、生産性の向上やこれに伴う製造コストの低廉化にさらに寄与することができる。
【００５４】
また、かかる構成とすることで、前記第１実施形態のようにモータ端子貫通孔４９についてモータ出力端子５４を傾倒させるために要するＸ軸方向幅Ｗｘ（＝Ｗ１−Ｗ２）を省略できる分（図６中の仮想線参照）、当該幅Ｗｘに基づくヒートシンク部４８の体積をより増大させることが可能となって、当該ヒートシンク部４８による吸熱性の向上にも供される。
【００５５】
以下、前記各実施形態から把握される特許請求の範囲に記載した以外の技術的思想について説明する。
【００５６】
（ａ）請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記中継端子と前記センサ出力端子とを、前記電動モータの回転軸に対して互いに反対側となる領域に配置したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【００５７】
このように両端子間距離を比較的大きく確保することによって、中継端子から発せられる電磁波ノイズによるセンサ出力端子への悪影響を抑制することができる。
【００５８】
（ｂ）請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記中継端子及び前記センサ出力端子を、それぞれ前記電動モータの軸方向に沿って延出するように設けたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【００５９】
かかる構成とすることで、両端子についての軸方向組み付けが可能となり、当該組み付け作業性の向上に供される。
【００６０】
（ｃ）前記（ｂ）に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記中継端子は、その先端側が前記電力供給回路の側部にて該電力供給回路と接続可能となるように、かつ、前記電力供給回路との接続前の状態において前記先端側が前記電動モータの回転軸に対し径方向へ撓み変形可能となるように設けら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。
【００６１】
このように中継端子に可撓性をもたせる構成としたことで、当該中継端子の先端部と電力供給回路とを離間させることが可能となる。これにより、当該両者間をバイパスさせるように電流センサや調整器具、検査器具等を接続することが可能となり、校正等の作業性の向上に供される。
【００６２】
（ｄ）前記（ｂ）に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記中継端子は、その先端部が、前記電力供給回路の側部まで延出し、かつ、当該電力供給回路の側方にオフセット配置され、中継部材を介して前記電力供給回路と接続可能に設けら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。
【００６３】
このように中継端子の先端部を電力供給回路の側端部から離間するかたちで配置して、別途中継部材を介装し接続する構成としたことから、当該接続前において中継端子の先端部と電力供給回路とを予め離間させることが可能となる。これにより、当該両者間をバイパスさせるように電流センサや調整器具、検査器具等を接続することが可能となり、キャリブレーション等の作業性の向上に供される。
【００６４】
（ｅ）請求項３に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記センサ端子挿通孔の前記回転センサ側の端部に、内方へ向かって内径が漸次減少するように構成されるテーパ部を設けたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【００６５】
かかる構成としたことで、テーパ部によりセンサ端子挿通孔に対するセンサ出力端子の挿入が案内（ガイド）され、当該センサ出力端子の良好な挿通作業性を確保することができる。
【００６６】
（ｆ）請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記パワー系基板を前記電動モータの外形よりも径方向外側に突出させ、
当該パワー系基板の突出部の前記電動モータ側の面に、前記バッテリからの電力を供給する配線と前記電力供給回路との接続に供するコネクタを直接接続させると共に、該コネクタを、前記突出部から前記電動モータ側へ延出させるように配設したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【００６７】
かかる構成としたことで、コネクタを設けることによって生ずる装置の大型化を最小限に抑えることが可能となり、装置小型化の実効を図ることができる。
【符号の説明】
【００６８】
１…ステアリングホイール
４…操舵機構
５Ｌ，５Ｒ…転舵輪
１１…減速機
１２…電動モータ
１３…ＥＣＵ
１４…レゾルバ（回転センサ）
２１…ウォームシャフト（駆動側減速機）
２２…ウォームホイール（従動側減速機）
３４…ステータ
３５…ロータ
３６…モータ回転軸
５４…モータ出力端子（中継端子）
６１…ＦＥＴ（トランジスタ）
６２…電源基板
６３…バスバー（パワー系基板）
６４…ＰＣＢ（制御系基板）
７５…レゾルバ出力端子（センサ出力端子）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールの操舵操作を転舵輪に伝達する操舵機構に設けられた従動側減速機と、該従動側減速機と噛合する駆動側減速機とから構成される減速機と、
前記駆動側減速機と同軸状に配置され、該駆動側減速機と一体に回転するロータと該ロータの外周側に配置されるステータとから構成されて、前記駆動側減速機を回転駆動する電動モータと、
前記電動モータの回転軸方向において該電動モータに対し前記減速機の反対側に配置され、前記電動モータへの通電を制御するトランジスタと、該トランジスタへのバッテリの電力供給に供する電力供給回路が搭載された電源基板とから構成されるパワー系基板と、
前記電力供給回路と前記電動モータとを電気的に接続し、前記電力供給回路から前記電動モータへ電力を供給する中継端子と、
前記電動モータと前記パワー系基板の間に配置され、前記ロータの回転位置を検出する回転センサと、
前記電動モータの回転軸方向において前記パワー系基板に対し前記減速機の反対側に配置され、前記回転センサの出力信号に基づいて前記トランジスタを駆動制御する制御系基板と、
前記制御系基板と前記回転センサとを電気的に接続し、該回転センサの出力信号を前記制御系基板へと伝達するセンサ出力端子と、を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記パワー系基板及び前記制御系基板を金属製のハウジング内に収容するよう構成すると共に、該ハウジングの内部に、前記トランジスタの放熱に供するヒートシンク部を設け、
前記中継端子を、前記ヒートシンク部を貫通するように配置し、
前記センサ出力端子を、前記ヒートシンク部を隔てて前記中継端子から離間配置したことを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記電源基板を、前記バッテリからの電力を前記トランジスタに供給する導電性材料からなる金属配線と、該金属配線を被覆するようにインサート成型された樹脂材料からなる樹脂ハウジングとによって構成し、
前記樹脂ハウジングに、前記センサ出力端子が挿通することで該センサ出力端子の外周を包囲するセンサ端子包囲部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１】
ステアリングホイールの操舵操作を転舵輪に伝達する操舵機構に設けられた従動側減速機と、該従動側減速機と噛合する駆動側減速機とから構成される減速機と、
前記駆動側減速機と同軸状に配置され、該駆動側減速機と一体に回転するロータと該ロータの外周側に配置されるステータとから構成されて、前記駆動側減速機を回転駆動する電動モータと、
前記電動モータの回転軸方向において該電動モータに対し前記減速機の反対側に配置され、前記電動モータへの通電を制御するトランジスタと、該トランジスタへのバッテリの電力供給に供する電力供給回路が搭載された電源基板とから構成されるパワー系基板と、
前記電力供給回路と前記電動モータとを電気的に接続し、前記電力供給回路から前記電動モータへ電力を供給する中継端子と、
前記電動モータと前記パワー系基板の間に配置され、前記ロータの回転位置を検出する回転センサと、
前記電動モータの回転軸方向において前記パワー系基板に対し前記減速機の反対側に配置され、前記回転センサの出力信号に基づいて前記トランジスタを駆動制御する制御系基板と、
前記制御系基板と前記回転センサとを電気的に接続し、該回転センサの出力信号を前記制御系基板へと伝達するセンサ出力端子と、を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記パワー系基板及び前記制御系基板を金属製のハウジング内に収容するよう構成すると共に、該ハウジングの内部に、前記トランジスタの放熱に供するヒートシンク部を設け、
前記中継端子を、前記ヒートシンク部を貫通するように配置し、
前記センサ出力端子を、前記ヒートシンク部を隔てて前記中継端子から離間配置したことを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記電源基板を、前記バッテリからの電力を前記トランジスタに供給する導電性材料からなる金属配線と、該金属配線を被覆するようにインサート成型された樹脂材料からなる樹脂ハウジングとによって構成し、
前記樹脂ハウジングに、前記センサ出力端子が挿通することで該センサ出力端子の外周を包囲するセンサ端子包囲部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１９７０５１（Ｐ２０１２−１９７０５１Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６３４９８（Ｐ２０１１−６３４９８）
【出願日】平成２３年３月２３日（２０１１．３．２３）
【出願人】（３０１０４１４４９）日立オートモティブシステムズステアリング株式会社 (44)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２３日（２０１１．３．２３）
【出願人】（３０１０４１４４９）日立オートモティブシステムズステアリング株式会社 (44)
【Ｆターム（参考）】
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