(57)【要約】  【課題】異なる仕様間でトルクセンサ用のセンサハウジング等の部品を共通化でき、しかも組立が容易な電動パワーステアリング装置を提供する。  【解決手段】本電動パワーステアリング装置１は、ＥＣＵ１０の回路基板１０ａおよびトルクセンサ７を接続するためのワイヤハーネスアセンブリ１１を備える。ワイヤハーネスアセンブリ１１は、トルクセンサ７を回路基板１０ａに接続する電線束１２を含み、電線束１２の長さ方向の中間部にセンサ用回路基板１３を設けてなる。電線束１２は、第１の電線束１５および第２の電線束１６を含み、これらとセンサ用回路基板１３とを共通の被覆部１４により覆っている。センサ用回路基板１３を予めワイヤハーネスアセンブリ１１に組み込んであるので、従来のようにセンサハウジング９Ｂに組み込まずに済み、組立が容易であり、しかもセンサハウジング９Ｂの共通化が可能となる。  【選択図】  図２
2006027482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵トルクを検出するためのトルクセンサと、トルクセンサからの出力をセンサ用回路基板を介して入力し操舵補助用の電動モータに制御信号を出力するための制御部とを備える電動パワーステアリング装置において、
上記トルクセンサを制御部に接続するための電線束を含み、電線束の長さ方向の中間部に上記センサ用回路基板を設けてなるワイヤハーネスアセンブリを備える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】
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、
上記電線束は、トルクセンサをセンサ用回路基板に接続するための第１の電線束と、センサ用回路基板を制御部に接続するための第２の電線束とを含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電動パワーステアリング装置において、
上記ワイヤハーネスアセンブリは、各電線束の少なくとも一部とセンサ用回路基板とを覆う共通の被覆部を含むことを特徴とする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】
この発明は、自動車等に用いられる電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動パワーステアリング装置には、操舵トルクを検出するためのトルクセンサと、このトルクセンサからの出力信号を受けて出力信号に増幅等の処理を施すセンサ用回路基板と、このセンサ用回路基板に電線を介して接続されるマイクロコンピュータ等を含む制御部とを有するものがある。操舵トルクをトルクセンサにより検出し、このトルクセンサからの出力信号に基づいてマイクロコンピュータが電動モータを制御して操舵補助力を得るようにしている。
【０００３】
トルクセンサは、例えば、コイルを有している。このコイルは、ステアリングコラムの一部をなすセンサハウジングに収容されている。コイルからの電線の端部がセンサ用回路基板に接続されていて、このセンサ用回路基板はセンサハウジングに組み込まれている（例えば、特許文献１，２参照。）
【特許文献１】特開平８−１４５８３０号公報
【特許文献２】特開２００３−１１８３３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、センサ用回路基板の形状や大きさが異なると、この形状や大きさに応じてセンサハウジングも異なっていた。また、車両の仕様が異なると、センサ用回路基板が共通の場合であっても、センサハウジングに対してセンサ用回路基板を組み込む向きや位置が異なる場合がある。このような場合にも、組み込む向きや位置に応じてセンサハウジングが異なっていた。その結果、センサハウジングの種類が多くなっていた。
【０００５】
また、上述のセンサ用回路基板は、例えばセンサハウジングにねじ止め固定され、カバーで覆われており、組立が面倒であった。
そこで、この発明の目的は、異なる仕様間でセンサハウジング等の部品を共通化でき、しかも組立が容易な電動パワーステアリング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電動パワーステアリング装置は、操舵トルクを検出するためのトルクセンサと、トルクセンサからの出力をセンサ用回路基板を介して入力し操舵補助用の電動モータに制御信号を出力するための制御部とを備える電動パワーステアリング装置において、上記トルクセンサを制御部に接続するための電線束を含み、電線束の長さ方向の中間部に上記センサ用回路基板を設けてなるワイヤハーネスアセンブリを備えることを特徴とする。この発明によれば、センサ用回路基板をワイヤハーネスアセンブリに予め組み込んであり、従来のようにセンサ用回路基板をトルクセンサ用のセンサハウジングに組み込まずに済む。その結果、電動パワーステアリング装置を容易に組み立てることができ、しかも、センサハウジングの形状を簡単化でき、ひいてはセンサハウジングを共通化することも可能となる。
【０００７】
上記電線束は、トルクセンサをセンサ用回路基板に接続するための第１の電線束と、センサ用回路基板を制御部に接続するための第２の電線束とを含むことが好ましく、これにより、ワイヤハーネスアセンブリを実用的に構成することができる。
また、この発明において、上記ワイヤハーネスアセンブリは、各電線束の少なくとも一部とセンサ用回路基板とを覆う共通の被覆部を含む場合がある。この場合、被覆の兼用によって構造を簡素化でき、製造コストを安くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下では、この発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態の電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
本電動パワーステアリング装置１は、車輪（図示せず）を操向するためにステアリングホイール２に加えられる操舵トルクを伝達するステアリングシャフト３と、このステアリングシャフト３を内部に通して回転自在に支持するステアリングコラム４とを有する。ステアリングシャフト３の一方の端部にステアリングホイール２が連結され、他方の端部に中間軸５等を介して車輪を操向するための舵取り機構（図示せず）が連結される。ステアリングホイール２が操舵されると、その操舵トルクがステアリングシャフト３等を介して舵取り機構に伝達され、これにより車輪を操向することができる。
【０００９】
本電動パワーステアリング装置１は、ステアリングコラム４に設けられている電動モータ６により、操舵トルクに応じて操舵補助力を得られるようになっている。すなわち、電動パワーステアリング装置１は、ステアリングシャフト３に関連して設けられて操舵トルクを検出するためのトルクセンサ７と、このトルクセンサ７からの出力信号、車速信号等に基づいて操舵補助力を発生させる電動モータ６と、この電動モータ６の出力軸の回転を減速するための減速機８と、減速機８を収容して支持し且つ電動モータ６を支持しステアリングコラム４の一部を形成する減速機ハウジング９Ａと、トルクセンサ７を収容して支持しステアリングコラム４の一部を形成するセンサハウジング９Ｂと、電動モータ６の駆動を制御するための制御部としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit:電子制御ユニッ  ト）１０とを有している。
【００１０】
トルクセンサ７は、センサハウジング９Ｂ内に保持され磁束を発生する一対の検出コイル７ａ（図２参照）を含む。一対の検出コイル７ａはステアリングシャフト３を取り囲んでステアリングシャフト３の軸方向に離隔して並んで配置されている。各検出コイル７ａには、磁気回路を形成する磁気回路形成部材が設けられている。磁気回路形成部材の磁気抵抗がステアリングシャフト３にかかる伝達トルクに応じて変化し、磁気抵抗の変化に応じて検出コイル７ａの出力信号が変化する。また、一対の検出コイル７ａを用いることにより、温度変化の影響を受けずに伝達トルクを検出できるようになっている。
【００１１】
ＥＣＵ１０は、回路基板１０ａを含む。回路基板１０ａは、トルクセンサ７からの出力を入力され操舵補助用の電動モータ６に制御信号を出力するためにマイクロコンピュータ等を含む制御中枢部と、制御中枢部からの信号に応じて電動モータ６を駆動する駆動用回路部とを実装している。
減速機８は、電動モータ６の出力軸と継手を介して一体回転可能に連結された駆動ギヤとしてのウォーム軸と、このウォーム軸により駆動される減速用ギヤとしてのウォームホイールとを有する。ウォームホイールがステアリングシャフト３のロアーシャフト３ａと一体回転可能に連結されている。
【００１２】
ステアリングホイール２が操作されると、操舵トルクがトルクセンサ７により検出され、このトルク検出結果および車速検出結果等に応じて電動モータ６が操舵補助力を発生させる。操舵補助力は、減速機８を介してステアリングシャフト３に伝達され、ステアリングホイール２の動きとともに舵取り機構に伝わり、車輪が操舵される。
本実施形態では、電動パワーステアリング装置１は、トルクセンサ７をＥＣＵ１０に接続するためのワイヤハーネスアセンブリ１１を備えている。
【００１３】
図２および図３を参照して、ワイヤハーネスアセンブリ１１は、トルクセンサ７をＥＣＵ１０に電気的に接続するための電線束１２と、センサ用回路基板１３と、共通の被覆部１４とを含んでいる。
ワイヤハーネスアセンブリ１１は、電線束１２の長さ方向Ｘの中間部に上記センサ用回路基板１３を設けてなる。電線束１２とセンサ用回路基板１３とは被覆部１４により被覆されている。
【００１４】
電線束１２は、第１の電線束１５と、第２の電線束１６とを含んでいる。第１の電線束１５は、トルクセンサ７をセンサ用回路基板１３に接続する。第２の電線束１６は、センサ用回路基板１３をＥＣＵ１０の回路基板１０ａに接続する。電線束１２は、センサ用回路基板１３を介して第１の電線束１５と第２の電線束１６とを接続されてなる。
第１の電線束１５は、複数（例えば４本）の電線１７を含む。第１の電線束１５はトルクセンサ７と接続されている。トルクセンサ７は、複数（例えば４つ）の出力端子７ｂを有している。複数の出力端子７ｂは、一対の検出コイル７ａをそれぞれ構成する一対の電線の両端部にそれぞれ設けられている。第１の電線束１５の各電線１７の第１の端部１７ａが、対応する出力端子７ｂにそれぞれ半田付けにより接続される。
【００１５】
また、第１の電線束１５の各電線１７の第２の端部１７ｂは、センサ用回路基板１３の対応する端子部１８にそれぞれ半田付けにより接続される。
センサ用回路基板１３は、トルクセンサ７への給電の機能と、トルクセンサ７からの出力信号の信号処理の機能とを有する。すなわち、センサ用回路基板１３は、トルクセンサ７の検出コイル７ａに磁束を発生させるための発振器等の回路部品、検出コイル７ａからの出力信号を増幅する増幅回路を構成するための回路部品、これらの回路部品を支持しつつ回路を構成するためのプリント配線板等を有し、これらを組み立ててなる。
【００１６】
センサ用回路基板１３は、ＥＣＵ１０の回路基板１０ａと別体に形成されていて、一方向に長く形成され、この長手方向を電線束１２の長さ方向Ｘに沿わせて配置されている。センサ用回路基板１３の長手方向の一方の端部１３ａは、上述の複数の端子部１８を有している。センサ用回路基板１３の長手方向の他方の端部１３ｂは、第２の電線束１６の複数の電線１９にそれぞれ接続する複数の端子部２０を有している。
【００１７】
第２の電線束１６は、複数の電線１９を含む。各電線１９の第１の端部１９ａはセンサ用回路基板１３の対応する端子部２０にそれぞれ半田付けにより接続されている。センサ用回路基板１３とは反対側にある第２の電線束１６の端部１６ａにコネクタ２１が設けられている。
コネクタ２１は、第２の電線束１６の複数の電線１９の第２の端部１９ｂ（一つのみ図示。）にそれぞれ接続される複数のコネクタコンタクト２２（一つのみ図示。）と、複数のコネクタコンタクト２２を共通に保持するコネクタハウジング２３とを有している。コネクタ２１は、ＥＣＵ１０の回路基板１０ａに設けられた対応するコネクタ２４と着脱自在に接続可能とされている。
【００１８】
コネクタ２４は、複数のコネクタコンタクト２５（一つのみ図示。）と、複数のコネクタコンタクト２５を共通に保持するコネクタハウジング２６とを有している。コネクタ２４の各コネクタコンタクト２５は、コネクタ２１の対応するコネクタコンタクト２２と接続可能とされていて、回路基板１０ａの対応する端子部（図示せず）にそれぞれ接続されている。互いに接続された一対のコネクタ２１，２４を介して、第２の電線束１６とＥＣＵ１０の回路基板１０ａとが機械的に連結され且つ電気的に接続される。
【００１９】
被覆部１４は、単一の筒状の絶縁部材により形成されている。被覆部１４は、第１の電線束１５の一部としてのセンサ用回路基板側部分２７と、第２の電線束１６の一部としてのセンサ用回路基板側部分２８と、センサ用回路基板１３の全体とを共通に取り囲んで覆っている。
ワイヤハーネスアセンブリ１１を、トルクセンサ７およびＥＣＵ１０の回路基板１０ａに接続されただけの状態でステアリングコラム４の外側部分に保持することができる。また、結束部材等の配線用係止部材を用いて、ワイヤハーネスアセンブリ１１を動かないようにステアリングコラム４の外側部分に簡便に取り付けることもできる。
【００２０】
本実施形態では、センサ用回路基板１３をワイヤハーネスアセンブリ１１に予め組み込んであり、従来のようにセンサ用回路基板１３をセンサハウジング９Ｂに組み込まずに済む。その結果、電動パワーステアリング装置１を容易に組み立てることができ、しかも、センサハウジング９Ｂの形状を簡単化でき、ひいてはセンサハウジング９Ｂを異なる仕様間で共通化することも可能となる。
【００２１】
例えば、上述のように、ワイヤハーネスアセンブリ１１を用いることで、センサ用回路基板１３のレイアウトに左右されないセンサハウジング９Ｂを実現でき、さらに、トルクセンサ７の形状を検出コイル７ａを共通化する場合には、センサハウジング９Ｂの共通化の対象をより多くの種類の電動パワーステアリング装置に広げることができる。
電線束１２は、第１および第２の電線束１５，１６を含むことが好ましく、これにより、ワイヤハーネスアセンブリ１１を実用的に構成することができる。
【００２２】
また、各電線束１５，１６の少なくとも一部とセンサ用回路基板１３を覆う共通の被覆部１４を設けている。この場合、被覆の兼用によって構造を簡素化でき、ワイヤハーネスアセンブリ１１ひいては電動パワーステアリング装置１の製造コストを安くすることができる。
また、センサ用回路基板１３がワイヤハーネスアセンブリ１１の中間部に設けられているので、センサ用回路基板１３ひいてはワイヤハーネスアセンブリ１１のレイアウトの自由度を高くできて好ましい。例えば、センサ用回路基板１３をトルクセンサ７およびＥＣＵ１０の回路基板１０ａから離して配置することもできる。
【００２３】
また、上述の実施形態について、以下のような変形例を考えることができる。以下の説明では、上述の実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の構成については説明を省略する。
例えば、第１の電線束１５とトルクセンサ７との接続、第１の電線束１５とセンサ用回路基板１３との接続、第２の電線束１６とセンサ用回路基板１３との接続、および第２の電線束１６とＥＣＵ１０の回路基板１０ａとの接続には、半田付けや一対のコネクタに限らず、ねじ止め、圧着等の公知の接続構造を用いることができる。
【００２４】
また、センサ用回路基板１３の全体と、第１および第２の電線束１５，１６の全体とを共通の被覆部（図示せず）により覆うようにしてもよい。また、センサ用回路基板１３の全体と、第１の電線束１５の一部と、第２の電線束１６の全体とを共通の被覆部（図示せず）により覆うようにしてもよい。また、センサ用回路基板１３の全体と、第１の電線束１５の全体と、第２の電線束１６の一部とを共通の被覆部（図示せず）により覆うようにしてもよい。これらの場合にも、被覆の兼用により構造を簡素化することができる。
【００２５】
また、第１の電線束１５の少なくとも一部と、センサ用回路基板１３の少なくとも一部とを共通の第１の被覆部（図示せず）により覆い、且つ第２の電線束１６の少なくとも一部と、センサ用回路基板１３の少なくとも一部とを共通の第２の被覆部（図示せず）により覆い、互いにオーバーラップさせた第１および第２の被覆部によりセンサ用回路基板１３の全体を覆うようにしてもよい。
【００２６】
また、上述の実施形態において、トルクセンサとしては、検出コイル７ａを含むトルクセンサ７に限らず、伝達トルクに応じて変化する力を検出可能な導電ゴム、圧電素子等の感圧素子を含むトルクセンサを用いることも考えられる。
また、電動モータとしては、ステアリングコラム４に支持されるものに限らず、舵取り機構に設けられるものでもよいし、操舵補助力を発生させるための流体圧を発生させるポンプを駆動するものでもよい。
【００２７】
また、センサハウジング９Ｂは、ステアリングコラム４の他の部分、例えば減速機ハウジング９Ａと別体で形成されていてもよいし一体に形成されていてもよい。その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態の電動パワーステアリング装置の概略構成の模式図である。
【図２】図１に示すワイヤハーネスアセンブリの正面図であり、トルクセンサおよびＥＣＵも模式的に図示されている。
【図３】図２のセンサ用回路基板と第１および第２の電線束との接続を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  電動パワーステアリング装置
６  電動モータ
７  トルクセンサ
９Ｂ  センサハウジング
１０  ＥＣＵ（制御部）
１１  ワイヤハーネスアセンブリ
１２  電線束
１３  センサ用回路基板
１４  被覆部
１５  第１の電線束
１６  第２の電線束
２７，２８  （電線束の）部分（各電線束の一部）
Ｘ  長さ方向
【図１】
2006027482.tif 000003
【図２】
2006027482.tif 000004
【図３】
2006027482.tif 000005