JP2009126350A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動モータと該電動モータの駆動電流を制御するコントロールユニットとを接続する組付構造を改良し、部品点数の削減および組付作業性の向上を図った電動パワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】操舵補助用の電動モータと、該電動モータのフランジ部を延長して形成された固定台に取り付けられるコントロールユニットとを備えた電動パワーステアリング装置において、電動モータのフランジ部から径方向外側に突出し、電動モータの各モータコイルに駆動電流を伝達する複数のバスバー端子と、コントロールユニットに配され、複数のバスバー端子と電気的に接続される端子台とを設け、複数のバスバー端子をねじを介して端子台に締結する箇所を、バスバー端子の数より少なくとも１点以上少なくした。
【選択図】図３

Description

本発明は、操舵補助トルクの発生源として電動モータを用いた電動パワーステアリング装置に関し、より詳細には、電動モータと該電動モータの駆動を制御するコントロールユニット（ＥＣＵ）との接続構造を改良した電動パワーステアリング装置に関する。

近年の車両の多くには、電動モータの駆動力をステアリングシャフトに伝達することにより、運転者による操舵を補助する電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）が装備されている。この電動パワーステアリング装置では、トルクセンサによって検出された操舵トルク信号がコントロールユニット（ＥＣＵ）に入力され、該コントロールユニットが操舵トルク信号に基づいて電動モータに供給される駆動電流を制御することにより、電動モータの駆動を制御している。

この電動モータとコントロールユニットとは、それぞれ、エンジンルーム内とエンジンルーム外という離れた位置関係で別々に車両に搭載されることが多く、互いを長いハーネスによって電気的に接続する構成が一般的であった。ところが、このハーネスによる接続構成では、車両のエンジンルームのレイアウトによってはハーネスの取り回しが困難な場合があり、また、ハーネスの配線抵抗により電力が損失する、ラジオノイズが増大する、あるいは部品点数が増大するなど、様々な問題が懸念されていた。

かかる課題を解決するものとして、例えば特許文献１に、電動モータとコントローラユニットとを一体化したものが提案され、以下、図５および図６を参照にしながら、電動モータとコントローラユニットとが近接配置された従来の電動パワーステアリング装置について説明する。

図５は、従来の電動パワーステアリング装置のコラム部を概略的に示す上面図である。同図において、電動パワーステアリング装置１００は、円筒状のステアリングコラム１０１内で回転自在に支持されたステアリングシャフト１０２を備え、該ステアリングシャフト１０２の先端にはステアリングホイール（図示せず）が連結されている。一方、ステアリングコラム１０１の基端側のギヤハウジング１０３には、操舵補助用の電動モータ１０４が配設され、この電動モータ１０４の回転軸に連結されたウォームと、該ウォームに噛合するとともにステアリングシャフト１０２に連結されたウォームホイールとからなる減速機構がギヤハウジング１０３内に収納されている。

また、電動モータ１０４のフランジ部を延長して形成された固定台１０５には、電動モータ１０４の駆動電流を制御するコントロールユニット（ＥＣＵ）１０６がボルト１０７，１０７を介して取り付けられている。そして、このコントロールユニット１０６には端子台１０８が設けられ、該端子台１０８には電動モータ１０４の駆動電流を伝達する３本のバスバー端子１０９が電気的に接続されている。

図６は、図５の電動パワーステアリング装置における電動モータとコントロールユニットとの接続構造を示す要部断面図である。同図に示すように、３本のバスバー端子１０９は、それぞれの表面に穿設されたねじ挿通孔１１０（図５参照）に挿通されるねじ１１１によって、端子台１０８に接続固定されている。

特開２００７−１０６２８４号公報

しかしながら、図５および図６に示した従来の接続構造では、コントロールユニット１０６に設けられている端子台１０８と電動モータ１０４のバスバー端子１０９とを接続するために、電動モータ１０４のモータ相の分（ロータコイルの数であり、ここでは３つ）のねじ１１１が用いられているため、ねじ１１１の締結作業に工数を要するとともに部品点数が多くなってしまう、という問題があった。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電動モータと該電動モータの駆動電流を制御するコントロールユニットとを接続する組付構造を改良し、部品点数の削減および組付作業性の向上を図った電動パワーステアリング装置を提供することにある。

本発明の上記目的は、ステアリングシャフトに対して操舵補助力を付与する電動モータと、該電動モータのフランジ部を延長して形成された固定台に固定されるとともに前記電動モータに電気的に接続されたコントロールユニットとを備え、該コントロールユニットよって前記電動モータの駆動電流が制御される電動パワーステアリング装置において、前記電動モータのフランジ部から径方向外側に突出し、前記電動モータの各モータコイルに前記駆動電流を伝達する複数のバスバー端子と、前記コントロールユニットに配設され、前記複数のバスバー端子と電気的に接続される端子台とを備え、前記複数のバスバー端子がねじによって前記端子台に締結され、かつ、前記ねじによる締結箇所が前記バスバー端子の数より少なくとも１点以上少ないことにより、達成される。

また、上記目的は、前記ねじによる締結箇所が１点であることにより、効果的に達成される。

また、上記目的は、前記複数のバスバー端子が前記ねじを介して同時に締結される付勢部材によって前記端子台に押さえ付けられることにより、効果的に達成される。

また、上記目的は、前記付勢部材が、前記各バスバー端子を前記端子台に押接する複数の押接部材と、該複数の押接部材を連結するとともに前記端子台に付勢する弾性部材とを備えていることにより、効果的に達成される。

また、上記目的は、前記複数の押接部材が非導電性素材で形成されたことにより、効果的に達成される。

また、上記目的は、前記複数の押接部材が前記弾性部材を両側から把持する爪を有することにより、効果的に達成される。

また、上記目的は、前記付勢部材が、前記各バスバー端子を前記端子台に押接する複数の押接部が形成された押接構造体と、該押接構造体を前記端子台に付勢する弾性部材とを備えていることにより、効果的に達成される。

また、上記目的は、前記押接構造体が非導電性素材で形成されたことにより、効果的に達成される。

さらに、上記目的は、前記押接構造体が前記弾性部材を両側から把持する爪を有することにより、効果的に達成される。

本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、電動モータとコントロールユニットとの接続構造において、複数のバスバー端子をねじを介して端子台に締結する箇所を、バスバー端子の数より少なくとも１点以上少なくしたことにより、複数のバスバー端子と端子台との接続に要する部品点数を削減することができ、かつ、組付作業性の向上を図ることができる。特に、この締結箇所を１点とすることで、１本のねじで複数のバスバー端子と端子台との接続を実現することができ、接続作業の軽減を図ることができる。

以下、図面を参照にしながら本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置のコラム部を示す概略上面図である。同図において、電動パワーステアリング装置１は、円筒状のステアリングコラム２内で回転自在に支持されたステアリングシャフト３を備え、該ステアリングシャフト３の先端にはステアリングホイール（図示せず）が連結されている。一方、ステアリングコラム２の基端側（図１下側）にはギヤハウジング４が形成され、該ギヤハウジング４には、操舵補助用の電動モータ５がボルト６，６を介して取り付けられている。ギヤハウジング４内には、電動モータ５の回転軸に連結されたウォームと、該ウォームに噛合するとともにステアリングシャフト３に連結されたウォームホイールとからなる減速機構が収納されている。

図２は、図１の電動パワーステアリング装置１のギヤハウジング４を矢印II方向から見た一部破断正面図である。同図において、電動モータ５は、フランジ部７を延長して形成された固定台８，８を有し、該固定台８，８には、ボルト９，９（図１参照）を介してコントロールユニット１０が締結固定されている。

電動モータ５は、例えば、三相ブラシレスモータなどで構成されており、円筒状のモータケース１１内にはステータ（固定子）が固設されるとともに、該ステータに対向するように配設されたロータ（回転子）および該ロータに連結された回転軸が回転自在に支持されている。電動モータ５の回転軸の回転は、ギヤハウジング４内の減速機構を介して、操舵機構であるステアリングシャフト３に伝達され、これにより、操舵補助が行われる。

また、電動モータ５のステータは、例えばＵ相，Ｖ相，Ｗ相の三相から構成されたモータコイルを備えており、各モータコイルは、モータ駆動電流を伝達するバスバー端子１２に電気的に接続されている。このバスバー端子１２は、電動モータ５のフランジ部７から径方向外側に突出するように設けられている。

一方、コントロールユニット１０には、電動モータ５の３本のバスバー端子１２と電気的に接続される端子台１３が配設されている。電動モータ５の駆動電流は、この端子台１３に接続されたバスバー端子１２を介して供給される。コントロールユニット１０は、ステアリングシャフト３に入力された操舵トルクなどに応じて、電動モータ５に供給される駆動電流を制御することにより、電動モータ５の駆動を制御する。

図３は、本発明の実施形態に係るの電動モータとコントロールユニットとの接続構造を概略的に示す分解斜視図である。同図において、各バスバー端子１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、コントロールユニット１０に配設された端子台１３の接合面１３ａ，１３ｂ，１３ｃに接合するように配され、付勢部材１４によって、端子台１３に押さえ付けられる。複数のバスバー端子１２のうちの中央に配されたバスバー端子１２ｂおよび付勢部材１４の中央部には、それぞれねじ挿通孔１５，１６が穿設されている。一方、バスバー端子１２ｂと接合する端子台１３の接合面１３ｂには、ねじ締結用のねじ穴１７が形成されている。各バスバー端子１２ａ，１２ｂ，１２ｃおよび付勢部材１４は、ねじ挿通孔１５，１６に挿通された１本のねじ１８がねじ穴１７に締結されることにより、端子台１３に固定される。

また、付勢部材１４は、各バスバー端子１２ａ，１２ｂ，１２ｃを端子台１３の接合面１３ａ，１３ｂ，１３ｃに押接する３つの押接部材１９ａ，１９ｂ，１９ｃと、該押接部材１９ａ，１９ｂ，１９ｃを連結するとともに端子台１３に付勢する弾性部材２０とを備えている。弾性部材２０は、一枚の板バネを屈曲させて、ねじ締結箇所である中央部がねじ締結箇所ではない両側部より反端子台側（端子台１３の反対側）に隆起するように形成されたものである。一方、各押接部材１９ａ，１９ｂ，１９ｃは、合成樹脂などの非導電性素材からなり、上面（反端子台側の面）の両側部に形成された爪２１によって弾性部材２０を両側から把持することにより、弾性部材２０に連結固定される。このような構成により、押接部材１９ｂは、ねじ１８の締結によってバスバー端子１２ｂを端子台１３の接合面１３ｂに押接することができ、かつ、ねじ締結されない押接部材１９ａ，１９ｃは、弾性部材２０の弾性力によってバスバー端子１２ａ，１２ｃを端子台１３の接合面１３ａ，１３ｃに押接することができる。

また、端子台１３の接合面１３ａ，１３ｂ，１３ｃ以外を形成するコネクタ部は、付勢部材１４の各押接部材２０ａ，２０ｂ，２０ｃと同様に、合成樹脂などの非導電性素材からなり、一極ごとの絶縁性を保てるようになっている。

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１では、電動モータ５の３本のバスバー端子１２ａ，１２ｂ，１２ｃをコントロールユニット１１の端子台１３にねじ締結する箇所が１点になっている。この接続構造により、バスバー端子１２と端子台１３との接続に要する部品点数を削減することができるとともに、組付作業性の向上を図ることができる。

また、本実施形態に係る電動モータとコントロールユニットとの接続構造では、３つの押接部材１９ａ，１９ｂ，１９ｃと、該押接部材１９ａ，１９ｂ，１９ｃを連結するとともに端子台１３に付勢する弾性部材２０とからなる付勢部材１４が、ねじ１８を介してバスバー端子１２ａ，１２ｂ，１２ｃとともに端子台１３に締結され、各バスバー端子１２ａ，１２ｂ，１２ｃを端子台１３に付勢するようになっている。これにより、１本のねじ１８によるバスバー端子１２ａ，１２ｂ，１２ｃと端子台１３の十分な接続を実現することができる。

次に、本発明の実施形態に係る電動モータとコントロールユニットとの接続構造の変形例について、図４を参照にしながら説明する。なお、同図において、上述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。

図４に示すように、本変形例における付勢部材１４Ａは、各バスバー端子１２ａ，１２ｂ，１２ｃを端子台１３の接合面１３ａ，１３ｂ，１３ｃに押接する押接部２２ａ，２２ｂ，２２ｃが上面（反端子台側の面）に形成された押接構造体２３と、該押接構造体２３を端子台１３に付勢する弾性部材２０とを備え、弾性部材２０は、押接構造体２３の上面（反端子台側の面）の両側部に形成された爪２１を介して押接構造体２３に取り付けられている。この押接構造体２３は、上述した実施形態の押接部材２１と同様、合成樹脂などの非導電性素材で形成されている。

また、付勢部材１４Ａの中央部には、ねじ挿通孔１６Ａが穿設されている。そして、このねじ挿通孔１６Ａおよびバスバー端子１２ｂのねじ挿通孔１５に挿通された１本のねじ１８が端子台１３の接合面１３ｂに形成されたねじ穴１７に締結されることにより、付勢部材１４Ａおよび各バスバー端子１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、端子台１３に固定される。

以上のように、本変形例に係る電動モータとコントロールユニットとの接続構造では、各バスバー端子１２ａ，１２ｂ，１２ｃを端子台１３に押接する部材として、上記実施形態においては別体に設けられていた付勢部材１４の各押接部材１９ａ，１９ｂ，１９ｃの代わりに、各バスバー端子１２ａ，１２ｂ，１２ｃを端子台１３に押接する部位（押接部２２ａ，２２ｂ，２２ｃ）を一体に形成した押接構造体２３が適用されているが、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。

以上、本発明の実施形態について具体的に説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置のコラム部を概略的に示す上面図である。 図１の電動パワーステアリング装置のギヤハウジングを矢印II方向から見た一部破断正面図である。 本発明の実施形態に係る電動モータとコントロールユニットとの接続構造を概略的に示す分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る電動モータとコントロールユニットとの接続構造の変形例を概略的に示す分解斜視図である。 従来の電動パワーステアリング装置のコラム部を概略的に示す上面図である 図５の電動パワーステアリング装置における電動モータとコントロールユニットとの接続構造を示す要部断面図である。

符号の説明

１ 電動パワーステアリング装置
５ 電動モータ
６ フランジ部
１０ コントロールユニット（ＥＣＵ）
１２ バスバー端子
１３ 端子台
１４ 付勢部材
１８ ねじ
１９ 押接部材
２０ 弾性部材（板バネ）
２１ 爪
２２ 押接部
２３ 押接構造体

Claims (9)

1. ステアリングシャフトに対して操舵補助力を付与する電動モータと、該電動モータのフランジ部を延長して形成された固定台に固定されるとともに前記電動モータに電気的に接続されたコントロールユニットとを備え、該コントロールユニットよって前記電動モータの駆動電流が制御される電動パワーステアリング装置であって、
   前記電動モータのフランジ部から径方向外側に突出し、前記電動モータの各モータコイルに前記駆動電流を伝達する複数のバスバー端子と、
   前記コントロールユニットに配設され、前記複数のバスバー端子と電気的に接続される端子台とを備え、
   前記複数のバスバー端子は、ねじによって前記端子台に締結され、かつ、前記ねじによる締結箇所は、前記バスバー端子の数より少なくとも１点以上少ないことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 前記ねじによる締結箇所は、１点である請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
3. 前記複数のバスバー端子は、前記ねじを介して同時に締結される付勢部材によって、前記端子台に押さえ付けられる請求項１または２に記載の電動パワーステアリング装置。
4. 前記付勢部材は、前記各バスバー端子を前記端子台に押接する複数の押接部材と、該複数の押接部材を連結するとともに前記端子台に付勢する弾性部材とを備えている請求項３に記載の電動パワーステアリング装置。
5. 前記複数の押接部材は、非導電性素材で形成された請求項４に記載の電動パワーステアリング装置。
6. 前記複数の押接部材は、前記弾性部材を両側から把持する爪を有する請求項４または５に記載の電動パワーステアリング装置。
7. 前記付勢部材は、前記各バスバー端子を前記端子台に押接する複数の押接部が形成された押接構造体と、該押接構造体を前記端子台に付勢する弾性部材とを備えている請求項３に記載の電動パワーステアリング装置。
8. 前記押接構造体は、非導電性素材で形成された請求項７に記載の電動パワーステアリング装置。
9. 前記押接構造体は、前記弾性部材を両側から把持する爪を有する請求項７または８に記載の電動パワーステアリング装置。

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