(57)【要約】      （修正有）【課題】振動を適切に抑制できる電動モータを用いた電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】操舵トルクが伝達されるステアリングシャフト２と、前記ステアリングシャフト２に減速ギヤボックス４内の減速機構を介して操舵補助力を付与する電動モータ５とを備えた電動パワーステアリング装置１であって、前記減速ギヤボックス４に、前記電動モータ５を制御するＥＣＵ６が直接装着されており、前記ＥＣＵ６に前記電動モータ５のバスバーを電気的に接続、機械的には柔軟に接続して電動パワーステアリング装置１を構成する。【選択図】図１
0003154393.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
操舵トルクが伝達されるステアリングシャフトと、前記ステアリングシャフトに減速ギヤボックス内の減速機構を介して操舵補助力を付与する電動モータとを備えた電動パワーステアリング装置であって、前記減速ギヤボックスに、前記電動モータを制御するＥＣＵが直接装着されており、前記ＥＣＵに前記電動モータのバスバーが電気的に接続され、機械的には柔軟に接続さ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。
【請求項２】
前記電動モータがブラシ付電動モータである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ＥＣＵに前記電動モータのバスバーが電線で接続されている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ＥＣＵに前記電動モータのバスバーが屈曲部位を介して接続されている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。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、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する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両搭載性の向上、コンパクト化、配線抵抗の削減等の要求により、電動モータのバスバーとＥＣＵ（制御ユニット）とを電気的・機械的に直接結合する方法がとられている。しかし、このような近接配置においては、電動モータの振動がＥＣＵに伝達されやすく、当該ＥＣＵのケースが共鳴体となり共振して異音が発生し、これが運転者に伝わってしまう。
【０００３】
特に電動モータがブラシ付モータの場合、ブラシの部分では、整流子のセグメント間に段差があり、回転によってブラシ摺動振動が起こるのでこの現象はより顕著である。ブラシ付モータは正転逆転の特性差を少なくするため、ブラシホルダはガタが少なくなるように取り付けられている。整流子のセグメントにブラシが当たって摺動するとき、回転数にセグメントの数を乗じただけの振動が起こる。この振動がＥＣＵに伝達され当該ＥＣＵのケースが共鳴体となり共振して異音が発生し、これが運転者に伝わってしまうという問題があった。
【０００４】
この部分の改善の先行技術としては、特許文献１に示されるものがあり、これは、操舵補助用の電動モータの駆動制御を行うためのプリント回路基板を内部に収容した容器本体と、その容器本体に着脱可能な蓋体としての本体カバー及びサイドカバーとを有するＥＣＵにおいて、前記容器本体をコラム組立体に一体的に取り付けると共に、本体カバー及びサイドカバーの低温部分に防振部材を取り付けるというものである。
【０００５】
しかしながら、この先行技術には、ＥＣＵの発熱面と減速ギヤボックスとの取付け方法や電動モータとＥＣＵとの接続関係は明確になっていない。また、ＥＣＵの放熱性を考慮した位置に防振部材を取り付けているだけであるため、最も共振しやすい部位が異なると、振動を適切に抑制することができない場合があるという問題が有った。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３３１９４５号
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
本考案は、上記の通り、振動を適切に抑制することができる電動パワーステアリング装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本考案は、上記課題を解決するために、請求項１に係る電動パワーステアリング装置は、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であって、減速ギヤボックスにＥＣＵと電動モータが直接装着されており、ＥＣＵと電動モータのバスバーは電気的に接続され、機械的には柔軟に接続されていることを特徴とする。
また、請求項２に係る電動パワーステアリング装置は、請求項１に係る考案において、前記電動モータがブラシ付電動モータであることを特徴とする。
また、請求項３に係る電動パワーステアリング装置は、請求項２に係る考案において、前記ＥＣＵに前記電動モータのバスバーが電線で接続されていることを特徴とする。
また、請求項４に係る電動パワーステアリング装置は、請求項２に係る考案において、前記ＥＣＵに前記電動モータのバスバーが屈曲部位を介して接続されていることを特徴とする。
【考案の効果】
【０００９】
本考案によれば、ＥＣＵと電動モータとが近接配置されている場合でも、ＥＣＵと電動モータのバスバーは電気的に接続され、機械的には柔軟に接続されているので、電動モータからＥＣＵに振動が伝達されにくくなり、不快な音を適切に抑制することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本考案の電動パワーステアリング装置を示す外観図である。
【図２】本考案の電動パワーステアリング装置を示す概略構成図である。
【図３】本考案の第１の実施形態による電動モータのバスバーとＥＣＵ間の接続構造を示す図である。
【図４】本考案の第１の実施形態による電動モータのバスバーとＥＣＵ間の接続構造を示す図である。
【図５】本考案の第１の実施形態による電動モータのバスバーとＥＣＵ間の接続構造を示す図である。
【図６】本考案の第２の実施形態による電動モータのバスバーとＥＣＵ間の接続構造を示す図である。
【図７】本考案の第２の実施形態による電動モータのバスバーとＥＣＵ間の接続構造を示す図である。
【考案を実施するための形態】
【００１１】
（第１実施形態）図１は、本考案の電動パワーステアリング装置１の外観を示す斜視図である。ここで、符号１はコラム型の電動パワーステアリング装置であり、ステアリングホイール（図示せず）に連結されたステアリングシャフト２を回転自在に内装するステアリングコラム３に、減速ギヤボックス４が連結され、この減速ギヤボックス４に、軸方向がステアリングシャフト２の軸方向と直交する方向になるように電動モータ５が配設されている。また、この減速ギヤボックス４には、ＥＣＵ６が直接装着されている。また、符号７は、電動モータ５とＥＣＵ６を電気的に接続するための接続部７である。この部分については、後に詳述する。
【００１２】
図２は、本考案の電動パワーステアリング装置１を示す概略構成図である。ステアリングホイール８に連結されたステアリングシャフト２は、運転者の操舵力が作用する入力軸２ａと出力軸２ｂとを有し、入力軸２ａと出力軸２ｂとの間にトルクセンサ（図示せず）及び減速ギヤボックス４が介装されている。ステアリングシャフト２の出力軸２ｂに伝達された操舵力は、ユニバーサルジョイント９を介してロアシャフト１０に伝達され、さらにユニバーサルジョイント１１を介してピニオンシャフト１２に伝達される。ピニオンシャフト１２に伝達された操舵力は、ステアリングギヤ１５を介してタイロッド１６に伝達され、図示しない転舵輪を転舵させる。ステアリングギヤ１５は、ピニオンシャフト１２に連結されたピニオン１３と、ピニオン１３に噛合するラック１４と、を有するラックアンドピニオン形式として構成され、ピニオン１３に伝達された回転運動をラック１４で直進運動に変換している。  
【００１３】
ステアリングシャフト２の出力軸２ｂには、操舵補助力を出力軸２ｂに伝達する操舵補助機構１７が連結されている。操舵補助機構１７は、出力軸２ｂに連結された減速ギヤボックス４と、減速ギヤボックス４に連結されかつ操舵補助力を発生させる電動モータ５と、を備えている。なお、ステアリングシャフト２、トルクセンサ（図示せず）及び減速ギヤボックス４により、車両のステアリング系構成部品であるステアリングコラム３が構成されており、電動モータ５は、ステアリングコラム３の出力軸２ｂに操舵補助トルクを与える。すなわち、本実施形態における電動パワーステアリング装置１は、コラムアシスト式となっている。また、減速ギヤボックス４内には、減速ギヤ機構としてウォーム減速機（図示せず）があり、電動モータ５からの回転を減速して、ステアリングシャフト２の出力軸２ｂに伝達している。さらに、減速ギヤボックス４には、ＥＣＵ６が直接装着されＥＣＵ６で発生した熱が減速ギヤボックス４によって放熱される構造となっている。電動モータ５とＥＣＵ６は、減速ギヤボックス４を介して装着されており、直接接続されるのは電気的に接続される接続部７でのみである。この部分については後に詳述する。
【００１４】
図３は、電動モータ５のバスバー２６の構造を示している。一対のバスバー２６ａ及び２６ｂの夫々は、合成樹脂製のブラシ支持体（図示せず）内に互いに絶縁されて配設されて、２組のブラシ（図示せず）に個別に接続された円弧状導体部１８ａ及び１８ｂと、これら円弧状導体部の互いに対向する一端から外方に平行に延長する突出部１９ａ及び１９ｂとから構成されている。その突出部１９ａ及び１９ｂには電線２７ａ及び２７ｂの一端が溶接されており溶接部２９ａａ及び２９ａｂを形成している。電線２７ａ及び２７ｂの他端は端子２８ａ及び２８ｂの一端に溶接されており溶接部２９ｂａ及び２９ｂｂを形成している。端子２８ａ及び２８ｂの他端には、ＥＣＵ６との接続のための長孔状の孔２０ａ及び２０ｂが穿設されている。
【００１５】
図４は、上記バスバー２６を電動モータ５に装着した際の一部断面図であり、図３におけるＡ−Ａ断面を矢印の方向に見た図である。本図において、電動モータ５は、ブラシ２５を有するブラシ付電動モータである。ブラシ２５はブラシホルダ２４に支持され、ブラシ２５に相対抗してコンミテータ（整流子）３１があり、このコンミテータ３１は、複数個のセグメント３２を備えている。各セグメント３２は、モータ出力軸３３の軸線方向に沿って形成されたスリット３４によって分離されて、モータ出力軸３３の周方向に沿って配置されている。各ブラシ２５はいずれかのセグメント３２と接触するように配置されている。コンミテータ３１の軸心には、モータ出力軸３３が固定されており、モータ出力軸３３は、モータフランジ３５に固定された玉軸受３６によって、回転自在に支持されている。モータフランジ３５の内側には上記バスバー２６ｂが設けられており、バスバー２６ｂと端子２８ｂは、上述のように電線２７ｂを介して接続されている。端子２８ｂの孔２０ｂ（図３参照）には、ねじ２２が挿通され、ＥＣＵ６のターミナル２３と結合されている。以上は、図４をもとに、一方のバスバー２６ｂとＥＣＵ６のターミナル２３との接続について説明したが、他方のバスバー２６ａとＥＣＵ６のターミナル２３との接続についても同様である。
【００１６】
図５は、一方のバスバー２６ａの突出部１９ａと、ＥＣＵ６のターミナル２３とを接続する端子２８ａを電線２７ａで接続した場合の斜視図である。電線２７ａの一端はバスバー２６ａの突出部１９ａに溶接されて接続され溶接部２９ａａを形成している。電線２７ａの他端は端子２８ａと溶接されて接続され溶接部２９ｂａを形成している。ここで、電線２７ａは単線でも、編組線でも、より線でもよく、材質が銅系の金属などの導電体で、機械的に柔軟な導線であればよい。また、電線２７ａは、ある程度緩みをもって接続されるが、形状をコイルばね状として、振動や応力を吸収しやすくしてもよい。また、電線２７ａとバスバー２６ａの突出部１９ａあるいは端子２８ａとの接続であるが、溶接に限らず電線２７ａが確実に接続されればよく、バスバー２６ａの突出部１９ａあるいは端子２８ａの一部をプレスで切り起し、電線２７ａを通す穴を作り、その穴に電線２７ａを通し加締めることで接続してもよい。また、さらにその部分をハンダ付けしてもよい。
【００１７】
端子２８ａの溶接部２９ｂａの他端には、ねじ２２を挿通する孔２０ａ（図３参照）が穿設されている。端子２８ａの孔２０ａとＥＣＵ６のターミナル２３のねじ孔２１は、ねじ２２が挿通可能に合わせられ、ねじ２２にて固定されている。以上は、一方のバスバー２６ａとＥＣＵ６のターミナル２３との接続について説明したが、他方のバスバー２６ｂとＥＣＵ６のターミナル２３との接続についても同様である。
【００１８】
このように、ＥＣＵ６と電動モータ５とが近接配置されている場合でも、ＥＣＵ６と電動モータ５のバスバー２６は、電線２７ａ及び２７ｂを介して、電気的に接続され、機械的には柔軟に接続されているので、電動モータ５からＥＣＵ６に振動が伝達されにくくなり、不快な音を適切に抑制することができる。特に、ブラシ２５付電動モータ５でのセグメント３２の段差を摺動するブラシ２５の振動が伝達されにくくなるので効果的である。
【００１９】
本考案では、特に電動モータ５とＥＣＵ６が夫々減速ギヤボックス４に装着され、直接接続される部位が、電気的に接続される部位のみであることに着目し、この接続部７を機械的に柔軟に接続することとしたものである。これにより、電動モータ５で発生した振動をＥＣＵ６に伝えにくくしている。
【００２０】
また、ブラシ２５は電動アシスト状態のとき、電流や火花で非常に高温になっているため、バスバー２６の部分で温度上昇が生じ、応力が発生する。ここで、バスバー２６がねじ止めによって固定されていると、応力が外部に発散する場所がなくなり、例えば樹脂で構成されたバスバーハウジング部分（図示せず）の欠けや割れの原因となる。バスバー２６を柔軟な接続にし、バスバー２６部分に発生する応力を逃がすことで、欠けや割れを防ぐ効果もある。更にバスバー２６とＥＣＵ６との接続部７に力が加わったときに、バスバー２６の変形を防ぎ、ブラシ２５の位置を安定させるという効果も考えられる。
【００２１】
（第２実施形態）図６及び図７は、本件考案の第２の実施形態である。本実施形態については、前述の第１の実施形態とは、ＥＣＵ６と電動モータ５のバスバー１２６の接続部７のみが異なるため、この部分について詳述する。
【００２２】
図６に示すように、電動モータ５の一対のバスバー１２６ａ及び１２６ｂの夫々は、円弧状導体部１１８ａ及び１１８ｂと、これら円弧状導体部の互いに対向する一端から外方に平行に延長する突出部１１９ａ及び１１９ｂとから構成されている。この突出部１１９ａ及び１１９ｂには、途中に電動モータ５の軸方向に屈曲させた屈曲部位３０ａ及び３０ｂを有しており、曲げの機構を採用することで振動や応力を吸収することができる。突出部１１９ａ及び１１９ｂは、その先端にねじ２２を挿通する長孔状の孔１２０ａ及び１２０ｂが穿設されている。
【００２３】
図７は、上記バスバー１２６を電動モータ５に装着した際の一部断面図であり、図６におけるＢ−Ｂ断面を矢印の方向に見た図である。バスバー１２６ｂの突出部１１９ｂには、途中に屈曲部位３０ｂが設けてあり、その形状は、三角形の形状となっている。これにより、振動や応力を吸収することができ、ＥＣＵ６への伝達を防止することができる。突出部１１９ｂの先端には孔１２０ｂ（図６参照）が設けられ、ＥＣＵ６のターミナル２３のねじ孔２１と、ねじ２２が挿通できるように合わせられ、ねじ２２にて固定されている。ここで、バスバー１２６ｂの突出部１１９ｂにある屈曲部位３０ｂの形状は、三角形の形状となっているが、これに限らず、振動や応力を吸収することができればよく、半円状の形状や蛇腹形状としてもよい。以上は、図７をもとに、一方のバスバー１２６ｂとＥＣＵ６のターミナル２３との接続について説明したが、他方のバスバー１２６ａとＥＣＵ６のターミナル２３との接続についても同様である。
【００２４】
このように、ＥＣＵ６と電動モータ５とが近接配置されている場合でも、ＥＣＵ６と電動モータ５のバスバー２６は、屈曲部位３０ａ及び３０ｂを介して電気的に接続され、機械的には柔軟に接続されているので、電動モータ５からＥＣＵ６に振動が伝達されにくくなり、不快な音を適切に抑制することができる。特に、ブラシ２５付電動モータ５でのセグメント３２の段差を摺動するブラシ２５の振動が伝達されにくくなるので効果的である。
【００２５】
以上のように、本件考案を上記２つの実施形態に基づいて説明したが、各構成要素はこれに限定されるものではなく、効果を奏する範囲で適宜、変更可能である。特に、ＥＣＵ６に電動モータ５のバスバー２６が電気的に接続され、機械的には柔軟に接続される部分は、電動モータ５の内部であっても、外部であってもよい。すなわち図４及び図７に示すように電動モータ５のケース内に接続部７を設けてもよいし、これとは異なり、電動モータのケースの外に接続部７を設けてもよい。但し、電動モータ５の内部に接続部７を設ける場合は、電動モータ５のケースに振動が伝わらないようにするため、ケースと接続部７の間に、材質が電気的に絶縁性があり柔軟性のあるゴムなどでできたカバー等を介在させると好ましい。また、電動モータ５の外部に接続部７を設ける場合は、電動パワーステアリング装置の外部へ電磁波ノイズが漏れないように材質が導電性の遮蔽カバー等を設けると好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本考案は、電動モータを用いた電動パワーステアリング装置に好適に使用できる。
【符号の説明】
【００２７】
1    電動パワーステアリング装置
2    ステアリングシャフト
4    減速ギヤボックス
5    電動モータ
6    ＥＣＵ（制御ユニット）
7    接続部
23   ＥＣＵのターミナル
25   ブラシ
26, 26a, 26b   バスバー
27a, 27b   電線
30a, 30b   屈曲部位
126, 126a, 126b   バスバー
【図１】
0003154393.tif 000003
【図２】
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【図３】
0003154393.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
0003154393.tif 000008
【図７】
0003154393.tif 000009