(57)【要約】      （修正有）【課題】交流モータの回転軸方向への突出を従来よりも小さくすることが可能な電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】本発明の電動パワーステアリング装置では、インバータ回路基板２２及び制御回路基板２１を制御ケースに収容してなるモータ駆動制御装置が、ステアリングシャフト１１の軸方向の一端部に形成された制御ケース固定面５１に重ねて設けられているので、モータ３０の軸方向への突出を従来よりも小さく抑えることができる。また、インバータ回路基板２２をメタル基板にすると共に、制御ケース固定面５１に面当接した状態で固定したので、インバータ回路基板２２が発する熱を効率的にギヤハウジング及び固定補助プレートに逃がすことができる。【選択図】図４
2010100217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のハンドルと一体回転する回転シャフトと、
前記回転シャフトの途中に一体回転可能に設けられたウォームホイールとそのウォームホイールに噛合したウォームギヤとからなるウォーム減速機構と、
前記ウォームホイールを覆う扁平円筒部の側部に前記ウォームギヤを覆う細長筒部を一体形成して備えた金属製の機構ハウジングと、
前記ウォームギヤの同軸上に配置されて前記細長筒部の一端部に固定され、前記ウォームギヤを駆動可能な交流モータと、
前記交流モータの動力線に接続されたスイッチングインバータ回路を含み、前記交流モータを駆動制御するモータ駆動制御回路と、
前記モータ駆動制御回路を収容した制御ケースとを備え、運転状況に応じて前記交流モータを駆動して前記ハンドルの操舵を補助する電動パワーステアリング装置において、
前記回転シャフトの軸方向から見た前記機構ハウジングの平面図に重ねて設定可能な四角形のうち、前記ウォームギヤの回転軸と平行な１対の縦辺と、それら縦辺と直交する１対の横辺とからなる４辺を有し、それら４辺に前記扁平円筒部又は前記細長筒部にそれぞれ内接する最小の四角形に収まる大きさの制御ケース固定面を、前記機構ハウジングにおける前記回転シャフトの軸方向の一端部に形成し、
前記制御ケースは、前記制御ケース固定面から起立しかつ閉じた環状構造の環状側壁と、前記環状側壁のうち前記制御ケース固定面から離れた側の端部開口を閉塞した天井壁とを備えてなり、
前記スイッチングインバータ回路を実装したインバータ回路基板が、前記制御ケース固定面に重ねた状態に固定され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】
前記制御ケース固定面から起立した複数の支柱を設け、
前記スイッチングインバータ回路のスイッチ素子をオンオフ制御するための制御回路を実装した制御回路基板を、前記複数の支柱の先端部に固定して前記制御ケース固定面から浮かせた状態に保持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】
前記制御回路基板には、マイクロコンピュータが実装され、
そのマイクロコンピュータと前記インバータ回路基板における前記スイッチ素子とが、前記制御回路基板と前記インバータ回路基板との対向方向でずらして配置されたことを特徴とする請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記環状側壁には、前記制御ケース固定面における前記細長筒部側領域のうち前記細長筒部の長手方向に延びた外縁部に沿って延びた第１側壁部と、
前記第１側壁部のうち前記交流モータ側の端部から直角曲げされた第２側壁部と、
前記第１側壁部のうち前記交流モータから離れた側の端部から直角曲げされた第３側壁部と、
前記第２側壁部と前記第３側壁部の端部間を連絡しかつ前記制御ケース固定面における前記扁平円筒部側領域に少なくとも一部が配置された第４側壁部とを備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記インバータ回路基板の一角部を、前記環状側壁のうち前記第１側壁部と前記第２側壁部との交差する角部内側に整合させて配置し、
前記第２側壁部には、前記交流モータと前記インバータ回路基板との間を接続する電路を通すための電路挿通孔が形成され、
前記電路挿通孔の開口縁から前記交流モータ側に延びて前記電路を覆う電路カバー壁とを備えたことを特徴とする請求項４に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
前記第２側壁部は、前記第１側壁部から直角曲げされて、前記扁平円筒部側領域における前記回転シャフトを超えた位置まで延び、
前記第４側壁部は、前記第１側壁部を挟んで前記回転シャフトと反対側を通過して前記第２側壁部と前記第３側壁部との間を連絡した構造とされ、
前記制御回路基板又は前記インバータ回路基板を、前記第１側壁部と第２側壁部とに沿って延びたＬ字形状にしたことを特徴とする請求項４又は５に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項７】
前記制御ケース固定面から突出して前記回転シャフトの中間部を側方から覆うシャフト中間包囲壁が、前記環状側壁の内側に配置され、前記天井壁には、前記回転シャフトが貫通したシャフト貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項４乃至５の何れかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項８】
前記環状側壁は、樹脂の成形品であり、前記機構ハウジングに固定されていることを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項９】
前記環状側壁は、バスバーが内外に貫通した樹脂のインサート成形品であって、前記環状側壁の外面から突出して前記バスバーの周りを囲むコネクタ筒壁を備え、
前記バスバーは、前記環状側壁の内側で前記モータ駆動制御回路に接続されたことを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１０】
前記機構ハウジングと前記制御ケースとを共に導電性部材で構成して前記制御ケースの内部と外部との間でノイズを遮断したことを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１１】
前記インバータ回路基板は、メタル基板であることを特徴とする請求項１乃至１０の何れかに記載の電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流モータによるアシスト力をウォーム減速機構を介してステアリングシャフトに付与する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は、交流モータを駆動制御する駆動制御装置を交流モータから離れた位置（例えば、車両の車室内）に配置して、それらの間をケーブルにて接続していた。ところが、この電動パワーステアリング装置では、ケーブルの分の重量増加や、ケーブルがノイズを拾って駆動制御装置に悪影響を及ぼすといった問題があった。これに対し、近年、交流モータに駆動制御装置を一体的に設けることで、従来のケーブルを短縮又は廃止した、所謂「機電一体形」と呼ばれる電動パワーステアリング装置が開発されている。具体的には、駆動制御装置を交流モータにおけるステータの後端部に配置したものや、ステータとウォーム減速機構との間に配置したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１２０７３９号公報（段落［００１９］、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した従来の電動パワーステアリング装置では、交流モータの回転軸と同軸線上に、ステータと駆動制御装置とが並んで配置されているため、交流モータの回転軸方向への突出が大きくなるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、交流モータの回転軸方向への突出を従来よりも小さくすることが可能な電動パワーステアリング装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係る電動パワーステアリング装置（１０）は、車両（８１）のハンドル（８８）と一体回転する回転シャフト（１１）と、回転シャフト（１１）の途中に一体回転可能に設けられたウォームホイール（１８）とそのウォームホイール（１８）に噛合したウォームギヤ（１９）とからなるウォーム減速機構（１５）と、ウォームホイール（１８）を覆う扁平円筒部（４２）の側部にウォームギヤ（１９）を覆う細長筒部（４１）を一体形成して備えた金属製の機構ハウジング（４０）と、ウォームギヤ（１９）の同軸上に配置されて細長筒部（４１）の一端部に固定され、ウォームギヤ（１９）を駆動可能な交流モータ（３０）と、交流モータ（３０）の動力線に接続されたスイッチングインバータ回路（２２Ｃ）を含み、交流モータ（３０）を駆動制御するモータ駆動制御回路（２１Ｃ，２２Ｃ）と、モータ駆動制御回路（２１Ｃ，２２Ｃ）を収容した制御ケース（６０）とを備え、運転状況に応じて交流モータ（３０）を駆動してハンドル（８８）の操舵を補助する電動パワーステアリング装置（１０）において、回転シャフト（１１）の軸方向から見た機構ハウジング（４０）の平面図に重ねて設定可能な四角形のうち、ウォームギヤ（１９）の回転軸と平行な１対の縦辺（ＳＹ１，ＳＹ２）と、それら縦辺（ＳＹ１，ＳＹ２）と直交する１対の横辺（ＳＸ１，ＳＸ２）とからなる４辺を有し、それら４辺（ＳＹ１，ＳＹ２，ＳＸ１，ＳＸ２）に扁平円筒部（４２）又は細長筒部（４１）にそれぞれ内接する最小の四角形（ＳＱ１）に収まる大きさの制御ケース固定面（５１）を、機構ハウジング（４０）における回転シャフト（１１）の軸方向の一端部に形成し、制御ケース（６０）は、制御ケース固定面（５１）から起立しかつ閉じた環状構造の環状側壁（６１）と、環状側壁（６１）のうち制御ケース固定面（５１）から離れた側の端部開口（６１Ａ）を閉塞した天井壁（７１）とを備えてなり、スイッチングインバータ回路（２２Ｃ）を実装したインバータ回路基板（２２）が、制御ケース固定面（５１）に重ねた状態に固定されたところに特徴を有する。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置（１０）において、制御ケース固定面（５１）から起立した複数の支柱（４８）を設け、スイッチングインバータ回路（２２Ｃ）のスイッチ素子（ＵＨ，ＶＨ，ＷＨ，ＵＬ，ＶＬ，ＷＬ）をオンオフ制御するための制御回路（２１Ｃ）を実装した制御回路基板（２１）を、複数の支柱（４８）の先端部に固定して制御ケース固定面（５１）から浮かせた状態に保持したところに特徴を有する。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項２に記載の電動パワーステアリング装置（１０）において、制御回路基板（２１）には、マイクロコンピュータ（２４）が実装され、そのマイクロコンピュータ（２４）とインバータ回路基板（２２）におけるスイッチ素子（ＵＨ，ＶＨ，ＷＨ，ＵＬ，ＶＬ，ＷＬ）とが、制御回路基板（２１）とインバータ回路基板（２２）との対向方向でずらして配置されたところに特徴を有する。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の電動パワーステアリング装置（１０）において、環状側壁（６１）には、制御ケース固定面（５１）における細長筒部（４１）側領域のうち細長筒部（４１）の長手方向に延びた外縁部に沿って延びた第１側壁部（６１１）と、第１側壁部（６１１）のうち交流モータ（３０）側の端部から直角曲げされた第２側壁部（６１２）と、第１側壁部（６１１）のうち交流モータ（３０）から離れた側の端部から直角曲げされた第３側壁部（６１３）と、第２側壁部（６１２）と第３側壁部（６１３）の端部間を連絡しかつ制御ケース固定面（５１）における扁平円筒部（４２）側領域に少なくとも一部が配置された第４側壁部（６１４）とを備えたところに特徴を有する。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項４に記載の電動パワーステアリング装置（１０）において、インバータ回路基板（２２）の一角部を、環状側壁（６１）のうち第１側壁部（６１１）と第２側壁部（６１２）との交差する角部内側に整合させて配置し、第２側壁部（６１２）には、交流モータ（３０）とインバータ回路基板（２２）との間を接続する電路（２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗ）を通すための電路挿通孔（６２）が形成され、電路挿通孔（６２）の開口縁から交流モータ（３０）側に延びて電路（２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗ）を覆う電路カバー壁（６３）とを備えたところに特徴を有する。
【００１０】
請求項６の発明は、請求項４又は５に記載の電動パワーステアリング装置（１０）において、第２側壁部（６１２）は、第１側壁部（６１１）から直角曲げされて、扁平円筒部（４２）側領域における回転シャフト（１１）を超えた位置まで延び、第４側壁部（６１４）は、第１側壁部（６１１）を挟んで回転シャフト（１１）と反対側を通過して第２側壁部（６１２）と第３側壁部（６１３）との間を連絡した構造とされ、制御回路基板（２１）又はインバータ回路基板（２２）を、第１側壁部（６１１）と第２側壁部（６１２）とに沿って延びたＬ字形状にしたところに特徴を有する。
【００１１】
請求項７の発明は、請求項４乃至５の何れかに記載の電動パワーステアリング装置（１０）において、制御ケース固定面（５１）から突出して回転シャフト（１１）の中間部を側方から覆うシャフト中間包囲壁（４６）が、環状側壁（６１）の内側に配置され、天井壁（７１）には、回転シャフト（１１）が貫通したシャフト貫通孔（７１Ａ）が形成されているところに特徴を有する。
【００１２】
請求項８の発明は、請求項１乃至７の何れかに記載の電動パワーステアリング装置（１０）において、環状側壁（６１）は、樹脂の成形品であり、機構ハウジング（４０）に固定されているところに特徴を有する。
【００１３】
請求項９の発明は、請求項１乃至８の何れかに記載の電動パワーステアリング装置（１０）において、環状側壁（６１）は、バスバー（６４）が内外に貫通した樹脂のインサート成形品であって、環状側壁（６１）の外面から突出してバスバー（６４）の周りを囲むコネクタ筒壁（６７）を備え、バスバー（６４）は、環状側壁（６１）の内側でモータ駆動制御回路（２１Ｃ，２２Ｃ）に接続されたところに特徴を有する。
【００１４】
請求項１０の発明は、請求項１乃至９の何れかに記載の電動パワーステアリング装置（１０）において、機構ハウジング（４０）と制御ケース（６０）とを共に導電性部材で構成して制御ケース（６０）の内部と外部との間でノイズを遮断したところに特徴を有する。
【００１５】
請求項１１の発明は、請求項１乃至１０の何れかに記載の電動パワーステアリング装置（１０）において、インバータ回路基板（２２）は、メタル基板であるところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１６】
［請求項１の発明］
請求項１の発明によれば、モータ駆動制御回路を収容した制御ケースが、機構ハウジングにおける回転シャフトの軸方向の一端部に形成された制御ケース固定面に重ねて設けられているので、交流モータの回転軸方向への突出を従来より小さく抑えることができる。
【００１７】
ここで、制御ケースを制御ケース固定面に重ねて設けた構成にしても、その制御ケース固定面の大きさが、従来の機構ハウジングを回転シャフトの軸方向から見たときの大きさと比べて極端に大きくなったのでは、車両への搭載性の点で不利となり得る。
【００１８】
これに対し、本発明の制御ケース固定面は、回転シャフトの軸方向から見た機構ハウジングの平面図に重ねて設定可能な四角形のうち、ウォームギヤの回転軸と平行な１対の縦辺と、それら縦辺と直交する１対の横辺とからなる４辺を有し、それら４辺に扁平円筒部又は細長筒部にそれぞれ内接する最小の四角形に収まる大きさになっているので、従来の機構ハウジングを回転シャフトの軸方向から見たときの大きさと比べて、制御ケース固定面が極端に大きくなることはない。
【００１９】
さらに、スイッチングインバータ回路を実装したインバータ回路基板が、制御ケース固定面に重ねた状態で固定されたので、インバータ回路基板の熱を金属製の機構ハウジングに効率的に逃がすことができる。
【００２０】
［請求項２の発明］
請求項２の発明によれば、インバータ回路基板とは別に、スイッチ素子をオンオフ制御するための制御回路を実装した制御回路基板を設け、制御回路基板を制御ケース固定面から浮かせた状態に保持することで、インバータ回路基板と制御回路基板とを重ねて配置することが可能になる。
【００２１】
［請求項３の発明］
請求項３の発明によれば、マイクロコンピュータとスイッチ素子とを、制御回路基板とインバータ回路基板との対向方向でずらして配置することで、スイッチ素子の発熱がマイクロコンピュータに伝わり難くすることができる。
【００２２】
［請求項４及び６の発明］
請求項４の発明によれば、制御ケース固定面における細長筒部側領域と、扁平円筒部側領域とに跨って制御ケースを設けることができる。ここで、制御回路基板及びインバータ回路基板は、制御ケース内に収容されていれば、制御ケース固定面における細長筒部側領域又は扁平円筒部側領域の何れか一方の領域だけに偏在するように配置してもよいし、請求項６の発明のように、制御回路基板及びインバータ回路基板を環状側壁の第１側壁部と第２側壁部とに沿って延びたＬ字形状にして、細長筒部側領域と扁平円筒部側領域とを跨ぐように配置してもよい。
【００２３】
［請求項５の発明］
請求項５の発明によれば、交流モータとインバータ回路基板との間を接続する電路を電路カバー壁によって保護することができる。
【００２４】
［請求項７の発明］
請求項７の発明によれば、制御ケースの内側を回転シャフトが貫通するが、制御ケース固定面から突出したシャフト中間包囲壁が回転シャフトを側方から覆っており、モータ駆動制御回路は、シャフト中間包囲壁の外側に配置することができる。これにより、例えば、回転シャフトやウォーム減速機構に塗布されたグリスが、制御ケース内で飛散してモータ駆動制御回路に付着するという事態を防ぐことができる。
【００２５】
［請求項８の発明］
請求項８の発明によれば、環状側壁を樹脂の成形品にすることで金属で構成されたものより軽量化することができる。
【００２６】
［請求項９の発明］
請求項９の発明によれば、環状側壁をバスバーが内外に貫通した樹脂のインサート成形品としたので、バスバーを別途組み付ける手間が省けると共に、部品点数が削減される。
【００２７】
［請求項１０の発明］
請求項１０の発明によれば、制御ケースの外部へのノイズの放出や、外部ノイズによるモータ駆動制御回路の誤作動を防止することができる。
【００２８】
［請求項１１の発明］
請求項１１の発明によれば、インバータ回路基板を、熱伝導性に優れたメタル基板にすることで、非金属部材で構成された通常の基板を用いた場合に比べて、インバータ回路から機構ハウジングへの排熱を効率よく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図１１に基づいて説明する。図１には、本発明に係る電動パワーステアリング装置１０を搭載した車両８１が示されている。この車両８１における１対の転舵輪８２，８２の間には、ラック８３が差し渡され、そのラック８３は、筒形のラックケース８５の内部に挿通されている。ラック８３の両端は、タイロッド８３Ｔ，８３Ｔを介して各転舵輪８２，８２に連結され、ラックケース８５は、車両８１の本体に固定されている。また、転舵輪８２の近傍には、転舵輪８２の回転に基づいて車速を検出するための車速センサ８４が設けられている。
【００３０】
ラック８３には、ラックケース８５の中間部を側方から貫通したピニオン８６が噛合している。ピニオン８６とハンドル８８との間には、複数のステアリングシャフト１１，１１０，１１１が一列に並べられて図示しないユニバーサルジョイント（自在継手）で互いに連結されている。そして、それらステアリングシャフト１１，１１０，１１１がハンドル８８の回転をピニオン８６へと伝達する。
【００３１】
図１に示すように、本実施形態の電動パワーステアリング装置１０は、複数のステアリングシャフト１１，１１０，１１１のうちハンドル８８側のステアリングシャフト１１（本発明の「回転シャフト」に相当する）に対し、交流モータ３０（以下、「モータ３０」という）からアシストトルクを付与する構成になっている。
【００３２】
詳細には、ステアリングシャフト１１には、電動パワーステアリング装置１０が有するウォーム減速機構１５が組み付けられている。また、ウォーム減速機構１５は、車両８１に固定されたギヤハウジング４０（図２及び図１０参照、本発明の「機構ハウジング」に相当する）によって全体が覆われている。
【００３３】
ギヤハウジング４０は、例えば、アルミ鋳物であって、図２及び図１０に示すように、ステアリングシャフト１１を中心とした扁平円筒形のウォームホイール収容部４２（本発明の「扁平円筒部」に相当する）と、その側部に配置された細長円筒形のウォームギヤ収容部４１（本発明の「細長筒部」に相当する）とを一体に備えている。そして、ステアリングシャフト１１がウォームホイール収容部４２の中心部を貫通し、そのステアリングシャフト１１に一体回転可能に固定されたウォームホイール１８（図１及び図４参照）がウォームホイール収容部４２に収容されている。また、ウォームホイール１８に噛合したウォームギヤ１９（図１及び図５参照）が、ウォームギヤ収容部４１の内部に収容されかつその両端部が回転可能に軸支されている。
【００３４】
ウォームギヤ収容部４１は軸方向の一端部に形成されたモータ固定筒部４１Ａに向かって円錐筒状に拡径しており、モータ固定筒部４１Ａの開口を塞ぐようにモータ３０が取り付けられている。図５に示すように、モータ３０は、円柱状のステータ３０Ａの一端面の中心から回転出力軸３０Ｂを突出して備えている。図２，図３及び図１０，図１１に示すように、ステータ３０Ａの外周面におけるウォームギヤ収容部４１側の端部からは、１対のモータ固定部３４，３４（図２，図３及び図１０，図１１では、一方のモータ固定部３４のみが示されている）が相反する方向に張り出されている。これに対し、ウォームギヤ収容部４１におけるモータ固定筒部４１Ａの外周面からも、１対のモータ固定部４７，４７が相反する方向に張り出されている。そして、ステータ３０Ａにおけるモータ固定部３４，３４を貫通した螺子（図示せず）を、ウォームギヤ収容部４１におけるモータ固定部４７，４７に形成された雌螺旋孔（図示せず）に締め付けることで、モータ３０（ステータ３０Ａ）がギヤハウジング４０（ウォームギヤ収容部４１）に固定されている。
【００３５】
ステータ３０Ａは、Ｕ，Ｖ，Ｗの三相の巻線３２を内蔵しており、それら各相巻線３２の端末が端子金具３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗにそれぞれ接続されている。端子金具３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗは、ステータ３０Ａの外側に露出して設けられている（図８参照）。また、図５に示すように、ステータ３０Ａのうち、ウォームギヤ収容部４１側の端部に、回転出力軸３０Ｂの回転位置θ２を検出するための回転位置センサ２９（レゾルバ）を備えている。
【００３６】
回転出力軸３０Ｂは、モータ固定筒部４１Ａの開口からウォームギヤ収容部４１の内側に延びており、カップリング１７によってウォームギヤ１９と一体回転可能に連結されている。これにより、モータ３０の回転出力軸３０Ｂからウォームギヤ１９にモータ３０のトルクが伝達される。
【００３７】
図２，図３及び図１０，図１１に示すように、ウォームギヤ収容部４１のうちモータ固定筒部４１Ａの外周面からは、モータ３０の回転軸と直交した平板状のプレート９０が張り出しており、ウォームホイール収容部４２を側方から覆っている。但し、プレート９０は無くてもよいので、図４〜図８及び図１０，図１１では図示していない。
【００３８】
ギヤハウジング４０のうち、ウォームホイール収容部４２は、内部にウォームホイール１８を挿入組み付けするために、その扁平方向（ステアリングシャフト１１の軸方向）の中間位置で、第１の収容部構成体４３と第２の収容部構成体４４とに分割可能となっている。第１の収容部構成体４３の外周面からは、相反する方向に１対の固定突部４３Ｔ，４３Ｔが突出して設けられている（図２，図３及び図１０，図１１には一方の固定突部４３Ｔのみが示されている）。これら固定突部４３Ｔには雌螺旋孔４３Ｎが貫通形成されている。
【００３９】
一方、図４に示すように、第２の収容部構成体４４の外周面からも、相反する方向に１対の固定突部４４Ｔ，４４Ｔが突出して設けられている（図２，図３及び図１０，図１１には一方の固定突部４４Ｔのみが示されている）。これら固定突部４４Ｔには螺子挿通孔４４Ｎ（図４参照）が貫通形成されている。
【００４０】
そして、第２の収容部構成体４４における螺子挿通孔４４Ｎを貫通した螺子（図示せず）を、第１の収容部構成体４３における雌螺旋孔４３Ｎに締め付けることで、第１と第２の収容部構成体４３，４４が互いに固定され、ウォームホイール収容部４２が構成されている。
【００４１】
第２の収容部構成体４４には、ステアリングシャフト１１が貫通した円形のシャフト貫通孔４５が形成されており、その開口縁部からはステアリングシャフト１１の上端側に向かってセンサ収容筒部４６（本発明の「シャフト中間包囲壁」に相当する）が突出して設けられている。センサ収容筒部４６は、上下方向に扁平な筒形構造をなし、その内部には、ハンドル８８の操舵角及びステアリングシャフト１１の操舵トルクを検出する操舵角・トルクセンサ８７（図９参照）が収容されている。また、センサ収容筒部４６の外側には、操舵角・トルクセンサ８７による検出結果を出力するための端子ピン群４６Ｐが設けられている。
【００４２】
ところで、本実施形態の電動パワーステアリング装置１０は、モータ３０とモータ駆動制御装置２０との間を接続するケーブルを短縮又は廃止するために、モータ駆動制御装置２０をステアリングシャフト１１の軸方向でギヤハウジング４０に重ねて配置し、それらを一体に組み付けてある。そのために、上述したギヤハウジング４０には固定補助プレート５０が一体形成されている。
【００４３】
固定補助プレート５０は、ウォームホイール収容部４２における第２の収容部構成体４４の側面からウォームギヤ収容部４１側に張り出している。固定補助プレート５０は、ステアリングシャフト１１と直交しかつウォームギヤ収容部４１と平行な平板状をなし、ウォームギヤ収容部４１の全体を上方（ハンドル８８側）から覆っている（図２，図８，図１０参照）。また、固定補助プレート５０のうち、ハンドル８８側を向いた上面５０Ｆは、ウォームホイール収容部４２においてハンドル８８側を向いた上面４２Ｆと面一の平坦面となっている。そして、固定補助プレート５０の上面５０Ｆと、ウォームホイール収容部４２の上面４２Ｆとで、本発明に係る制御ケース固定面５１が構成されている。
【００４４】
ここで、図８に示すように、制御ケース固定面５１は、ステアリングシャフト１１の軸方向から見た平面図において、ウォームギヤ収容部４１及びウォームホイール収容部４２の外輪郭線から一部がはみ出しているが、そのはみ出し量が極端に大きいと、電動パワーステアリング装置１０の車両８１への搭載性の点で不利となり得る。この問題を回避するために、本実施形態の制御ケース固定面５１は、ステアリングシャフト１１の軸方向から見たギヤハウジング４０の平面図（例えば図８）に重ねて設定可能な四角形のうち、ウォームギヤ１９の回転軸と平行な１対の縦辺ＳＹ１，ＳＹ２と、それら縦辺ＳＹ１，ＳＹ２と直交する１対の横辺ＳＸ１，ＳＸ２とからなる４辺を有し、それら４辺ＳＹ１，ＳＹ２，ＳＸ１，ＳＸ２にウォームギヤ収容部４１及びウォームホイール収容部４２がそれぞれ内接する最小の四角形ＳＱ１に収まる大きさになっている。
【００４５】
より詳細には、ウォームギヤ収容部４１におけるモータ固定筒部４１Ａの側面が内接する縦辺ＳＹ１と、ウォームホイール収容部４２の側面が内接する縦辺ＳＹ２と、モータ固定筒部４１Ａの開口端面が内接する横辺ＳＸ１と、ウォームホイール収容部４２における固定突部４３Ｔ，４４Ｔが内接する横辺ＳＸ２とを４辺とする四角形ＳＱ１に、制御ケース固定面５１が収まっている。
【００４６】
モータ駆動制御装置２０は、制御回路基板２１とインバータ回路基板２２とを上述した制御ケース固定面５１に取り付けて、それら全体を制御ケース６０で覆った構造になっている。
【００４７】
図６に示すように、制御回路基板２１は、制御ケース固定面５１のうちウォームギヤ収容部４１側の領域と、ウォームホイール収容部４２側の領域とに跨って設けられている。詳細には、制御回路基板２１は、制御ケース固定面５１のうちモータ３０寄りの位置からウォームギヤ１９の回転軸と平行な方向と、ウォームギヤ１９の回転軸と直交する方向とに延びた略Ｌ字形状をなしている。また、制御回路基板２１は、制御ケース固定面５１から起立した複数の支柱４８（図８参照）の先端部に載置されており、制御回路基板２１を貫通した螺子を支柱４８に設けられた雌螺旋孔４８Ｎに締め付けることで、図５に示すように、制御ケース固定面５１から浮かせた状態に固定されている。
【００４８】
制御回路基板２１のうち、ウォームホイール収容部４２側の領域には、ＣＰＵ２４Ａ，メモリ２４Ｂ，カスタムＩＣ２４Ｃ等からなるマイクロコンピュータ２４が実装されており、それらが、図９に示した制御回路２１Ｃを構成している。一方、制御回路基板２１のうち、ウォームギヤ収容部４１側の領域には、マイクロコンピュータ２４と後述するスイッチングインバータ回路２２Ｃ（以下、「インバータ回路２２Ｃ」という）との間を中継する中継回路（図示せず）が実装されている。
【００４９】
そして、制御回路２１Ｃが運転状況に応じてモータ駆動電流の目標値を決定する。具体的には、ＣＰＵ２４Ａが、車速センサ８４、回転位置センサ２９、操舵角・トルクセンサ８７の各検出結果に基づいてＵ，Ｖ，Ｗ相の電流指令値を決定する。なお、制御回路基板２１の所定の位置にはピンホールが形成されている。ウォームホイール収容部４２側の領域に形成されたピンホールには、操舵角・トルクセンサ８７の端子ピン群４６Ｐが挿入され、制御回路基板２１と操舵角・トルクセンサ８７とが電気的に接続されている。
【００５０】
一方、インバータ回路基板２２は、図７に示すように制御ケース固定面５１のうち、ウォームギヤ収容部４１側の領域だけに偏在して設けられ、図５に示すように制御ケース固定面５１に面当接した状態で固定されている。インバータ回路基板２２は、ウォームギヤ１９の回転軸方向に長くなった略長方形をなしており、インバータ回路基板２２の角部を貫通した図示しない螺子を制御ケース固定面５１に形成された雌螺旋孔５３に締め付けることで固定されている。
【００５１】
インバータ回路基板２２は、図９に示したインバータ回路２２Ｃを、例えば、メタル基板に実装してなり、制御回路基板２１で決定された電流指令値に応じたモータ駆動電流を生成する。具体的には、インバータ回路基板２２には、インバータ回路２２Ｃを構成するスイッチ素子ＵＨ，ＶＨ，ＷＨ，ＵＬ，ＶＬ，ＷＬ、リレーＳＷ１，ＳＷ２，シャント抵抗ＳＲ１，ＳＲ２，ＳＲ３、電解コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３（図４，図５参照）が実装されている。また、インバータ回路基板２２と制御回路基板２１との間を電気的に接続するために、制御ケース固定面５１と直交する方向に複数の端子ピン群２８が起立している。なお、制御回路２１Ｃとインバータ回路２２Ｃとで、本発明の「モータ駆動制御回路」が構成されている。
【００５２】
スイッチ素子ＵＨ，ＶＨ，ＷＨ，ＵＬ，ＶＬ，ＷＬは、例えば、Ｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴであって、それらＭＯＳＦＥＴのゲートが、端子ピン群２８Ｐを介して制御回路基板２１のＣＰＵ２４Ａに接続されている。
【００５３】
図９に示すように、インバータ回路２２Ｃは、バッテリーＢＴの正極と、ＧＮＤと同電位の負極との間に、Ｕ，Ｖ，Ｗの相回路２５Ｕ，２５Ｖ，２５Ｗを並列接続して備えた３相ブリッジ回路になっている。そして、各相回路２５Ｕ，２５Ｖ，２５Ｗの各上位側に、スイッチ素子ＵＨ，ＶＨ，ＷＨが配置される一方、各相回路２５Ｕ，２５Ｖ，２５Ｗの各下位側にスイッチ素子ＵＬ，ＶＬ，ＷＬが備えられている。また、Ｕ，Ｖ，Ｗの相回路２５Ｕ，２５Ｖ，２５Ｗのうち上位と下位のスイッチ素子の間から延びた３つの出力線２６Ｕ，２６Ｖ，２６Ｗの末端には、図７に示すバスバー２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗ（本発明の「電路」に相当する）が接続されている。これらバスバー２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗは、インバータ回路基板２２と平行にモータ３０側に延びており、その先端部がモータ３０のうちステータ３０Ａの外側に露出して設けられた端子金具３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗに螺旋止めされている。
【００５４】
そして、インバータ回路２２Ｃのスイッチ素子ＵＨ，ＶＨ，ＷＨ，ＵＬ，ＶＬ，ＷＬは、メータ電流指令値に応じたＵ，Ｖ，Ｗ相の電流がモータ３０の各相巻線に通電されるように、ＣＰＵ２４Ａによって所定の組み合わせでオンオフ制御され、バッテリーＢＴの直流出力を３相交流にして出力する。
【００５５】
ここで、リレーＳＷ１，ＳＷ２は、インバータ回路２２Ｃの３つの出力線２６Ｕ，２６Ｖ，２６Ｗのうち、例えば、Ｕ，Ｖ相の出力線２６Ｕ，２６Ｖの途中にそれぞれ設けられており、車両８１がイグニッションオフされた場合又は異常時に、ターンオフしてインバータ回路２２Ｃからモータ３０への通電を遮断する。また、シャント抵抗ＳＲ１，ＳＲ２，ＳＲ３は、各相回路２５Ｕ，２５Ｖ，２５Ｗのうち、下段側のスイッチ素子ＵＬ，ＶＬ，ＷＬとバッテリーＢＴの負極との間にそれぞれ設けられており、モータ３０の各相巻線に流れる電流を検出する。
【００５６】
電解コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、インバータ回路基板２２と制御回路基板２１との間に横置きされており（図４，図５参照）、スイッチ素子群ＵＨ，ＶＨ，ＷＨ，・・・のオンオフ動作に伴う電流のリップル成分を吸収し平滑化する。
【００５７】
制御ケース固定面５１におけるウォームギヤ収容部４１側の領域であって、インバータ回路基板２２で覆われていない空きスペースには、ノイズ対策用のトロイダルコイルＴＣ１が設けられ、スイッチ素子群ＵＨ，ＶＨ，ＷＨ，・・・のオンオフ動作に伴うノイズが制御ケース６０の外部に漏れ出すことを防いでいる。
【００５８】
なお、電解コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３を横置きにしたことで、インバータ回路基板２２と制御回路基板２１との対向方向におけるコンパクト化を図ることができる。
【００５９】
さらに、図４に示すように、制御回路基板２１に備えたマイクロコンピュータ２４（ＣＰＵ２４Ａ，メモリ２４Ｂ，カスタムＩＣ２３等）と、インバータ回路基板２２に備えたスイッチ素子群ＵＨ，ＶＨ，ＷＨ，・・・とは、制御回路基板２１とインバータ回路基板２２との対向方向でずらした位置（重ならない位置）に配置されている。詳細には、マイクロコンピュータ２４は、制御ケース固定面５１のうちウォームホイール収容部４２側の領域に配置され、スイッチ素子群ＵＨ，ＶＨ，ＷＨ，・・・は、制御ケース固定面５１のうちウォームギヤ収容部４１側の領域に配置されている。これにより、スイッチ素子群ＵＨ，ＶＨ，ＷＨ，・・・のスイッチング動作により発生した熱が、マイクロコンピュータ２４に伝わり難くなっており、マイクロコンピュータ２４の誤作動を防止することができる。
【００６０】
上述した制御回路基板２１及びインバータ回路基板２２は制御ケース６０に収容されている。制御ケース６０は、図２，図３及び図１０，図１１に示すように扁平の箱形構造をなし、ギヤハウジング４０の制御ケース固定面５１に重ねて取り付けられている。制御ケース６０は扁平方向の一端が開放しており、その開口が制御ケース固定面５１によって塞がれている。また、制御ケース６０は、制御ケース固定面５１のうち、ウォームギヤ収容部４１側の領域全体と、ウォームホイール収容部４２側の領域の一部とを覆っており、ウォームホイール収容部４２側の領域を覆った部分をステアリングシャフト１１が貫通している。
【００６１】
ここで、制御ケース固定面５１から突出したセンサ収容筒部４６が、ステアリングシャフト１１のうち、制御ケース６０内に位置する部分を側方から覆っており、制御回路基板２１やインバータ回路基板２２は、センサ収容筒部４６の外側に配置されているので、例えば、ステアリングシャフト１１やウォーム減速機構１５に塗布されたグリスが、制御ケース６０内で飛散して制御回路基板２１やインバータ回路基板２２に付着するという事態を防ぐことができる。また、センサ収容筒部４６はギヤハウジング４０に一体形成されたアルミニウム製であるからノイズを遮断する効果を有する。
【００６２】
図５に示すように、制御ケース６０は、樹脂製の環状側壁６１にアルミ板金製のカバー体７０を組み付けてなる。環状側壁６１は、制御ケース固定面５１から上方（ハンドル８８側）に起立しかつ閉じた環状構造をなしている。一方、カバー体７０は、環状側壁６１のうち制御ケース固定面５１から離れた側の上端開口６１Ａを閉塞して制御ケース固定面５１と対向した天井壁７１と、天井壁７１の縁部を制御ケース固定面５１に向けて直角曲げして環状側壁６１の外側を覆った外郭側壁７２とから構成されている。また、カバー体７０の天井壁７１のうち、ステアリングシャフト１１が貫通したシャフト貫通孔７１Ａの周囲からは、略菱形の段付突部７３がハンドル８８側に突出して設けられている。そして、環状側壁６１とカバー体７０とは、例えば接着剤にて固着されている。なお、制御ケース６０の一部を樹脂で構成したので、制御ケース６０の全体を金属で構成したものに比べて、軽量化を図ることができる。また、環状側壁６１をアルミ板金製の外郭側壁７２で覆うことで、制御ケース６０の内部と外部との間でノイズを遮断することができる。
【００６３】
環状側壁６１は、制御ケース固定面５１の外縁部に沿って延びた第１〜第３側壁部６１１〜６１３と、制御ケース固定面５１の外縁部より内側に配置された第４側壁部６１４とから構成されている。詳細には、制御ケース固定面５１のうちウォームギヤ１９の軸方向と略平行な外縁部に沿って真っ直ぐに延びた第１側壁部６１１と、第１側壁部６１１のうち、モータ３０側の端部からウォームホイール収容部４２側の領域に向かって直角曲げされて、ステアリングシャフト１１を越えた位置まで真っ直ぐに延びた第２側壁部６１２と、第１側壁部６１１のうちモータ３０から離れた側の端部からウォームホイール収容部４２側の領域に向かって直角曲げされかつ第２側壁部６１２より短い第３側壁部６１３と、第２側壁部６１２と第３側壁部６１３との間を連絡しかつ、ステアリングシャフト１１を挟んで第１側壁部６１１とは反対側を通過した第４側壁部６１４とを備えている。
【００６４】
より詳細には、第４側壁部６１４は、第２側壁部６１２から直角曲げされた直線部と、第３側壁部６１３から直角曲げされた直線部との間を、センサ収容筒部４６の外側を迂回して延びた円弧部で繋いだ構成となっている。
【００６５】
第２側壁部６１２のうち、ウォームギヤ収容部４１側の領域には、インバータ回路基板２２とモータ３０との間を接続したバスバー２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗを通すためのバスバー挿通孔６２（図５参照、本発明の「電路挿通孔」に相当する））が形成され、バスバー挿通孔６２の開口縁からモータ３０側にバスバーカバー壁６３（本発明の「電路カバー壁」に相当する）が突出形成されている。バスバーカバー壁６３により、バスバー２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗが上方及び側方から覆われ保護されている。
【００６６】
環状側壁６１は、図５に示すように第３側壁部６１３をバスバー６４が内外に貫通した樹脂のインサート成形品であり、第３側壁部６１３の外面からは、バスバー６４のうち、環状側壁６１の外側に突出した部分の周りを囲む角筒状のコネクタ筒壁６７が突出形成されている。なお、バスバー６４のうち、環状側壁６１（第３側壁部６１３）の内側に突出した端部は、モータ駆動制御装置２０に接続されている。そして、バスバー６４には、バッテリーＢＴから延びた図示しない電力ケーブルがコネクタ接続される。
【００６７】
環状側壁６１を構成する各側壁部６１１，６１２，６１３，６１４同士の交差部分には、それぞれ固定孔６６が貫通形成されており、これら固定孔６６を貫通した螺子（図示せず）を、制御ケース固定面５１に形成された雌螺旋孔５２（図８参照）に締め付けることで、環状側壁６１が制御ケース固定面５１（ギヤハウジング４０及び固定補助プレート５０）に固定されている。
【００６８】
本実施形態の電動パワーステアリング装置１０の構成に関する説明は以上であり、次に、モータ駆動制御装置２０をギヤハウジング４０に組み付ける手順について説明する。まず、図８に示した状態で、制御ケース固定面５１にインバータ回路基板２２を螺旋止めすると共に、トロイダルコイルＴＣ１を取り付ける。
【００６９】
次いで、インバータ回路基板２２から突出したバスバー２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗをそれぞれ、モータ３０の端子金具３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗに螺旋止めする。この時点ではバスバー２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗが、外部に露出している。
【００７０】
次いで、制御ケース６０のうち環状側壁６１を制御ケース固定面５１に宛がい螺旋止めする。すると環状側壁６１に一体形成されたバスバーカバー壁６３によってバスバー２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗが上方及び側方から覆われる（図７の状態）。
【００７１】
次いで、制御回路基板２１をインバータ回路基板２２に重ねて取り付ける。即ち、制御ケース固定面５１から起立した複数の支柱４８の先端部に制御回路基板２１を載置して螺旋止めする。このとき端子ピン群４６Ｐ，２８Ｐが制御回路基板２１のピンホールに挿入され電気的に接続される。
【００７２】
最後に、カバー体７０を取り付けて環状側壁６１の上端開口６１Ａを閉塞する。以上が、ギヤハウジング４０に対するモータ駆動制御装置２０の取り付け手順である。
【００７３】
以上のように構成された本実施形態の電動パワーステアリング装置１０によれば、インバータ回路基板２２及び制御回路基板２１を制御ケース６０に収容してなるモータ駆動制御装置２０が、ステアリングシャフト１１の軸方向の一端部に形成された制御ケース固定面５１に重ねて設けられているので、モータ３０の軸方向への突出を従来よりも小さく抑えることができる。
【００７４】
また、制御ケース固定面５１を、ステアリングシャフト１１の軸方向から見たギヤハウジング４０の平面図（例えば図８）に重ねて設定可能な四角形のうち、ウォームギヤ１９の回転軸と平行な１対の縦辺ＳＹ１，ＳＹ２と、それら縦辺ＳＹ１，ＳＹ２と直交する１対の横辺ＳＸ１，ＳＸ２とからなる４辺を有し、それら４辺ＳＹ１，ＳＹ２，ＳＸ１，ＳＸ２にウォームギヤ収容部４１及びウォームホイール収容部４２がそれぞれ内接する最小の四角形ＳＱ１に収まる大きさにしたので、従来のギヤハウジングをステアリングシャフト１１の軸方向から見たときの大きさと比べて、制御ケース固定面５１が極端に大きくなることもない。よって、車両８１への搭載性の点で不利になることもない。
【００７５】
また、インバータ回路基板２２をメタル基板にすると共に、制御ケース固定面５１に面当接した状態で固定したので、インバータ回路基板２２の発熱を効率的にギヤハウジング４０及び固定補助プレート５０に逃がすことができる。
【００７６】
［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００７７】
（１）前記実施形態では、アルミ板金製で構成されたカバー体７０の外郭側壁７２で樹脂製の環状側壁６１の外側を覆っていたが、環状側壁６１自体を、ノイズ遮断効果のある樹脂で構成してもよい。このようにすれば、カバー体７０における外郭側壁７２を廃止して天井壁７１だけで構成することが可能になり、軽量化を図ることができる。
【００７８】
（２）前記実施形態では、制御ケース固定面５１を、ギヤハウジング４０のうち、ステアリングシャフト１１の軸方向におけるハンドル８８側に形成していたが、ハンドル８８とは反対側（ピニオン８６側）に制御ケース固定面５１を配置してもよい。
【００７９】
（３）前記実施形態において制御ケース６０は、制御ケース固定面５１のうち、ウォームギヤ収容部４１側の領域全体と、ウォームホイール収容部４２側の領域の一部とを覆った構造であったが、ウォームギヤ収容部４１側の領域だけ、或いは、制御ケース固定面５１の全面を覆った構造にしてもよい。
【００８０】
（４）前記実施形態では、ウォームギヤ収容部４１に平板状のプレート９０が一体形成されていたが、このプレート９０を廃止して軽量化してもよい（図１０及び図１１参照）。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置を搭載した車両の概念図
【図２】電動パワーステアリング装置の斜視図
【図３】電動パワーステアリング装置の斜視図
【図４】電動パワーステアリング装置の断面図
【図５】図４におけるＡ−Ａ線断面図
【図６】制御ケースのうちカバー体を取り外した状態の電動パワーステアリング装置の部分断面図
【図７】カバー体及び制御回路基板を取り外した状態の電動パワーステアリング装置の部分断面図
【図８】制御ケース、制御回路基板及びインバータ回路基板を取り外した状態の電動パワーステアリング装置の部分断面図
【図９】モータ駆動制御装置が有する回路の回路図
【図１０】電動パワーステアリング装置の斜視図
【図１１】電動パワーステアリング装置の斜視図
【符号の説明】
【００８２】
１０    電動パワーステアリング装置
１１    ステアリングシャフト（回転シャフト）
１５    ウォーム減速機構
１８    ウォームホイール
１９    ウォームギヤ
２０    モータ駆動制御装置
２１    制御回路基板
２１Ｃ    制御回路
２２    インバータ回路基板
２２Ｃ    スイッチングインバータ回路
２４    マイクロコンピュータ
２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗ    バスバー（電路）
３０    交流モータ
４０    ギヤハウジング（機構ハウジング）
４１    ウォームギヤ収容部（細長筒部）
４２    ウォームホイール収容部（扁平円筒部）
４６    センサ収容筒部（シャフト中間包囲壁）
４８    支柱
５０    固定補助プレート
５１    制御ケース固定面
６０    制御ケース
６１    環状側壁
６１Ａ    上端開口（端部開口）
６２    バスバー挿通孔（電路挿通孔）
６３    バスバーカバー壁（電路カバー壁）
６４    バスバー
６７    コネクタ筒壁
７０    カバー体
７１    天井壁
７１Ａ    シャフト貫通孔
８１    車両
８８    ハンドル
６１１    第１側壁部
６１２    第２側壁部
６１３    第３側壁部
６１４    第４側壁部
ＳＱ１    四角形
ＳＸ１，ＳＸ２    横辺
ＳＹ１，ＳＹ２    縦辺
ＵＨ，ＶＨ，ＷＨ，ＵＬ，ＶＬ，ＷＬ    スイッチ素子
【図１】
2010100217.tif 000003
【図４】
2010100217.tif 000004
【図５】
2010100217.tif 000005
【図６】
2010100217.tif 000006
【図７】
2010100217.tif 000007
【図８】
2010100217.tif 000008
【図９】
2010100217.tif 000009
【図１０】
2010100217.tif 000010
【図１１】
2010100217.tif 000011
【図２】
2010100217.tif 000012
【図３】
2010100217.tif 000013