(57)【要約】【課題】電動パワーステアリング装置の構成部品の取付位置の自由度を高める。【解決手段】電動モータ（１２）と、コントローラ（１４）と、これらを固定する固定台（１６）と、端部（３０）が突出する形で固定台（１６）に配設され、端部（３０）においてコントローラ（１４）と接合されることで、電動モータ（１２）とコントローラ（１４）とを電気的に接続するバスバー（２２）と、を備え、固定台（１６）は、複数の取付点を有する取付部を少なくとも一つ有し、当該複数の取付点  のいずれか一点でコントローラ（１４）と接合され、バスバー（２２）は、少なくとも端部（３０）が導電性の薄板を複数重ねた構造を有している電動パワーステアリング装置（１０）を構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のステアリング系に操舵補助トルクを与える電動モータと、
前記電動モータの駆動を制御するコントローラと、
前記電動モータと前記コントローラとを固定する固定台と、
端部が突出する形で前記固定台に配設され、当該端部において前記コントローラと接合されることで、前記電動モータと前記コントローラとを電気的に接続するバスバーと、を備え、
前記固定台は、複数の取付点を有する取付部を少なくとも一つ有し、当該複数の取付点のいずれか一点で前記コントローラと接合され、
前記バスバーは、少なくとも前記端部が導電性の薄板を複数重ねた構造を有している電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記取付部は、前記薄板の積層方向に長手方向を有する長孔で構成され、当該長孔のいずれか一点に挿通されたねじで前記コントローラに接合される請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記バスバーの端部は、前記複数の薄板の積層方向に孔が穿かれたねじ挿通孔を有し、当該ねじ挿通孔に挿通されたねじで前記コントローラに接合される請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記バスバーの端部に設けられたねじ挿通孔は、前記端部の突出方向に長手方向を有する長孔である請求項３に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記固定台は、前記電動モータを固定する面に対して垂直方向に折れ曲るように形成された折曲部を有し、当該折曲部に配置された前記取付部および当該折曲部から突出した前記バスバー端部それぞれと前記コントローラとが接合されることで、前記コントローラが前記固定台に対して固定される請求項１から請求項４のいずれかに記載の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、車両に搭載する電動パワーステアリング装置に係り、特に、車両のステアリング系に操舵補助トルクを与える電動モータと電動モータの駆動を制御するコントローラとの接続構造の改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の車両の多くには、電動パワーステアリング（ＥＰＳ）装置が装備されている。この電動パワーステアリング装置は、一般に、転舵輪に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、運転者の操作を補助する電動モータと、この電動モータの駆動を制御するコントローラとを備え、トルクセンサで検出された操舵トルクに応じて電動モータを駆動させている。電動モータの回転出力は操舵補助トルクとなり、この回転出力が歯車機構により減速されて操舵機構の出力軸に伝達される。これにより、ステアリングホイールに印加された操舵力が補助されつつ、車両の操舵が行われる。
【０００３】
ここで、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ラとの接続構成に関し、電動モータとコントローラとを一体化したものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
この従来技術においては、電動モータとコントローラとを固定台を用いて取り付ける構成を採用している。固定台には電動モータの各モータコイルに駆動電流を伝達するためのバスバーが配設されている。このバスバーは固定台から突出した端部を有し、この端部がコントローラのパワーライン用バスバーにねじで接合される構成となっている。すなわち、コントローラは、固定台および固定台から突出したバスバー端部それぞれと接合されることで、固定台に固定されている。
【特許文献１】国際公開第２００７／０２６８９４号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような電動パワーステアリング装置では、通常固定台とコントローラとの固定位置は、電動パワーステアリング装置の設計の初期段階で設定され、変更できないようになっている。またバスバーも駆動電流を伝達するのに十分な断面積をもつ一枚の金属板で構成され容易に変形できないため、バスバーとコントローラとの接合位置も大きく変更できないようになっている。そのため、電動パワーステアリング装置の周辺機器の設計が進むに従い、コントローラと周辺機器との位置関係を、例えばクリアランス確保のために変更する必要が生じた場合、電動パワーステアリング装置の型自体をはじめから作り直さなければならなくなる。この場合、新規の型で製造された製品に対して各種信頼性試験を再度行う必要も生じ、多大な時間や費用がかかってしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、前記従来技術の課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、電動パワーステアリング装置の構成部品の取付位置、とりわけコントローラの固定台への取付位置の自由度を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明は、車両のステアリング系に操舵補助トルクを与える電動モータと、前記電動モータの駆動を制御するコントローラと、前記電動モータと前記コントローラとを固定する固定台と、端部が突出する形で前記固定台に配設され、当該端部において前記コントローラと接合されることで、前記電動モータと前記コントローラとを電気的に接続するバスバーと、を備え、前記固定台は、複数の取付点を有する取付部を少なくとも一つ有し、当該複数の取付点のいずれか一点で前記コントローラと接合され、前記バスバーは、少なくとも前記端部が導電性の薄板を複数重ねた構造を有している電動パワーステアリング装置を構成したものである。
【０００８】
上記構成によれば、固定台に設けられた取付部は複数の取付点を有するので、コントローラの固定台への取付位置を、取付の段階で複数から選択することができる。また、バスバーは、端部が複数の導電性の薄板を重ねた構造であるので、同じ断面積を有する一枚の板に比べて曲げ剛性が小さく変形がしやすい。そのため、コントローラの固定台への取付位置が取付の段階で選択されることに従って、バスバーとコントローラとの接合位置に変更が生じたとしても、バスバー端部が変形することにより、この接合位置の変化を吸収することができる。以上より、コントローラの固定台への取付位置の自由度が格段に向上する。
【０００９】
また、前記取付部は、前記薄板の積層方向に長手方向を有する長孔で構成され、当該長孔のいずれか一点に挿通されたねじで前記コントローラに接合されるように構成することもできる。
【００１０】
上記構成によれば、取付部はバスバー端部の薄板の積層方向に長手方向を有する長孔であるので、コントローラの固定台に対する取付位置を薄板の積層方向に変更することができる。そして、バスバー端部は薄板の積層方向に特に変形がしやすいので、コントローラの固定台に対する取付位置の変動方向と固定台から突出したバスバー端部の変形しやすい方向とが一致する。これによりコントローラの取付位置の変動とバスバー端部の変形とが好適に連動することになり、コントローラの固定台への取付位置の自由度がさらに向上する。
【００１１】
また、前記バスバーの端部は、前記複数の薄板の積層方向に孔が穿かれたねじ挿通孔を有し、当該ねじ挿通孔に挿通されたねじで前記コントローラに接合されるように構成することもできる。
【００１２】
上記構成によれば、バスバー端部のねじ挿通孔は、薄板の積層方向に孔が穿かれているので、バスバーをコントローラに対して接合するに際し、ねじの締付け方向が薄板の積層方向と一致する。バスバー端部は薄板の積層方向に特に変形がしやすいので、コントローラへのねじの締め付け方向と、バスバー端部が変形しやすい方向とが一致することになり、バスバー端部とコントローラとの接合がより容易になる。
【００１３】
また、前記バスバーの端部に設けられたねじ挿通孔は、前記端部の突出方向に長手方向を有する長孔であるように構成することもできる。
【００１４】
上記構成によれば、バスバー端部とコントローラとを接合するねじの接合位置が、バスバー端部の変形によって、バスバー端部の突出方向にずれたとしても、このずれを端部の突出方向に長手方向を有する長孔で吸収することができる。
【００１５】
また、前記固定台は、前記電動モータを固定する面に対して垂直方向に折れ曲るように形成された折曲部を有し、当該折曲部に配置された前記取付部および当該折曲部から突出した前記バスバー端部それぞれと前記コントローラとが接合されることで、前記コントローラが前記固定台に対して固定されるように構成することもできる。
【００１６】
上記構成によれば、コントローラは、固定台の折曲部（電動モータと固定台との固定面に対して垂直方向に折れ曲るように形成）に配置された取付部（複数の取付点を有する）において固定台に接合されるので、この接合に際し、電動モータと固定台との固定面に対し垂直方向に取付位置が変更可能になる。このとき、バスバー端部は上記折り曲げ部から突出しており、コントローラの固定台に対する上記垂直方向の取付位置の変更にあわせ変形できる。これにより、コントローラの固定台への取付位置の自由度がさらに向上する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電動パワーステアリング装置の構成部品の取付位置、とりわけコントローラの固定台に対する取付位置の自由度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて以下の順番で説明する。
１．本発明の実施例に係る電動パワーステアリング装置の全体構成：
２．本発明の実施例に係るコントローラの取付に関する構成：
３．本発明の実施例に係る電動パワーステアリング装置の変形例：
なお、各図面において、同一の部品には同一の符号を付している。
【００１９】
１．本発明の実施例に係る電動パワーステアリング装置の全体構成：
以下、本発明の実施例に係る電動パワーステアリング装置の全体構成について、図１から図３を用いて説明する。
【００２０】
ここで、図１は、本発明の実施例に係る電動パワーステアリング装置の側面図、図２は、本発明の実施例に係る電動モータと固定台の斜視図、図３は、本発明の実施例に係るコントローラの斜視図である。
【００２１】
はじめに、本実施例に係る電動パワーステアリング装置の概略を図１を用いて説明する。図１に示すように、電動パワーステアリング（ＥＰＳ）装置１０は、筐体２６、出力軸２８並びに固定台１６を有する電動モータ１２、バスバー２２、筐体３４を有するコントローラ（ＥＣＵ）１４および筐体３４の底部に配設された端子台４０を備えている。
【００２２】
固定台１６は、筐体２６との境界面（電動モータを固定する面）に対して垂直方向に折れ曲がった折曲部１６１を有しており、この折曲部１６１において、コントローラ１４の筐体３４とねじ５８で接合されている。また折曲部１６１からは、バスバー２２の端部３０が突出している。このバスバー２２の端部３０と、コントローラ１４の筐体３４とが、端子台４０を介してねじ６０により接合されている。バスバー２２は、コントローラ１４と電動モータ１２とを電気的に接続しており、コントローラ１４からのモータ駆動電流が電動モータ１２に伝達されるようになっている。
【００２３】
以下、電動パワーステアリング装置１０の各部品の構成についてより具体的に述べる。まず、電動モータ１２、固定台１６およびバスバー２２の構成について図２を用いて説明する。
【００２４】
図２に示すように、電動モータ１２は、車両のステアリング系に操舵補助トルクを与えるモータとして、例えば、三相ブラシレスモータで構成されており、円筒状に形成された筐体２６内に出力軸２８（図１に示す）が回転自在に挿入されている。この出力軸２８は、ステアリング系としてのステアリング機構（図示せず）に連結されるようになっている。筐体２６には、磁極を構成する永久磁石が固定された回転子（図示せず）や、回転子の周囲に配置されて筐体２６に固定された固定子（図示せず）などが収納されている。固定子は、例えば、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の三相で構成されたモータコイル（電機子巻線）を備えている。
【００２５】
固定台１６は、電動モータ１２の構成部品、例えば、モータフランジまたはモータケースを延長して、電動モータ１２と一体的に形成されている。固定台１６には、ギアボックス（図示せず）に電動モータ１２を固定するためのねじ挿通孔１８が筐体２６に対して２個対称配置されている（図２には１個のみ図示）。折曲部１６１には、コントローラ１４を固定するためのねじ挿通孔２０（取付部）が、２個形成されている。
【００２６】
バスバー２２は、固定台１６に３本配置されている。各バスバー２２は、薄板金属板を３層積層して構成されている。固定台１６には、３本のバスバー２２を配設するための溝２４が形成され、この溝２４内には絶縁性樹脂２５が充填されている。これにより、３本のバスバー２２が絶縁性樹脂２５で覆われるとともに、各バスバー２２間が絶縁性樹脂２５で絶縁される。各バスバー２２は、上述したＵ相、Ｖ相、Ｗ相の三相で構成されたモータコイルと、一方の端部にてそれぞれ電気的に接続されている。バスバー２２のもう一方の端部３０は、折曲部１６１の主面から、主面の法線方向に突出している。各バスバー２２の端部３０には、各々同じ方向（本実施例においては、端部３０の突出方向）に長手方向を有するねじ挿通孔３２が形成されている。
【００２７】
次に、コントローラ１４の構成について図３を用いて説明する。図３に示すように、コントローラ１４は、ほぼ直方体形状に形成された筐体３４を備えている。筐体３４の側面には、筐体３４を固定台１６に固定するためのねじ挿通孔３６が、固定台１６のねじ挿通孔２０に対応して２個形成されている。筐体３４の底部には、端子台４０が３個固定されている。それぞれの端子台４０には、各バスバー２２のねじ挿通孔３２に対応して、ねじ挿通孔４２が形成され、各ねじ挿通孔４２の裏面側にはナットが配置されている。各ねじ挿通孔４２は、その長手方向がバスバー２２のねじ挿通孔３２の長手方向と直交するように形成されている。筐体３４内には、操舵力を検出するトルクセンサ（図示せず）からの信号や操舵角や車両速度などの車両の走行状態を表す情報を受けて、モータ駆動電流を生成する駆動回路（図示せず）などが収納されている。この駆動回路は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のパワーライン用バスバー（図示せず）を介して端子台４０にモータ駆動電流を出力するようになっており、各パワーライン用バスバーは端子台４０の各ねじ挿通孔４２に電気的に接続されている。
【００２８】
バスバー２２を端子台４０を介してコントローラ１４に接合することで、３本のバスバーの端部３０それぞれとＵ相、Ｖ相、Ｗ相のパワーライン用バスバーとが電気的に接続される。上述したように３本のバスバー２２のもう一方の端部は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の三相で構成されたモータコイルと、それぞれ電気的に接続されているので、コントローラ１４と電動モータ１２とがバスバー２２を介して電気的に接続される。これにより、コントローラ１４からのモータ駆動電流が電動モータ１２に伝達されるようになっている。
【００２９】
尚、筐体３４は、金属製の材料を用いて構成されているが、端子台４０が筐体３４の底部から突出された状態で配設されているため、筐体３４を固定台１６にねじで固定しても、筐体３４が各バスバー２２と接触してショートするのを防止できるようになっている。
【００３０】
２．本発明の実施例に係るコントローラの取付に関する構成：
コントローラ１４の固定台１６およびバスバー２２への取付に関する構成は、本実施例において特に特徴的な構成であり、以下（１）バスバーの構成（２）取付部の構成（３）コントローラの固定台への取付例の３つに大別し、図４から図６を用いて説明する。
【００３１】
ここで、図４は、本発明の実施例に係る固定台の折曲部とバスバーの上面斜視図、図５は、本発明の実施例に係る固定台にコントローラが取り付けられた状態を示す模式図、図６（ａ）は、本発明の実施例に係るコントローラを固定台のねじ挿通孔の上側に取り付けた場合の側面図、図６（ｂ）は、本発明の実施例に係るコントローラを固定台のねじ挿通孔の下側に取り付けた場合の側面図である。
【００３２】
（１）バスバーの構成
図４に示すように、３本のバスバー２２が、それぞれの端部３０が折曲部１６１の側面から突出して、略同一平面状に配置されるように形成されている。端部３０の断面は、矩形状であり、コントローラ１４から出力された駆動電流を電動モータ１２に伝達するために必要な大きさの断面積を有している。
【００３３】
バスバー２２は、３枚の同形状金属薄板３０１、３０２および３０３が順に積層した構造となっている（以下、金属薄板３０１、３０２および３０３が積層される方向、すなわち図４の矢印Ｘの方向を「積層方向」という）。このように構成することにより、バスバー２２の端部３０の積層方向の剛性が、バスバー２２を、同じ断面積をもつ同材料の金属板一枚で構成する場合に比べて小さくなる。すなわち、バスバー２２は、コントローラ１４から出力された駆動電流を電動モータ１２に伝達するために必要な断面積を有しつつも、積層方向への変形が格段に容易な構造となっている。そのためバスバー２２の端部３０は、積層方向上下に力が作用しても簡単に変形することができる。
【００３４】
端部３０の先端部分には、ねじ挿通孔３２が形成されている。このねじ挿通孔３２は、積層方向に孔が穿かれている。そのため、ねじの締付け方向と積層方向すなわちバスバー２２の変形が容易な方向が略一致し、ねじの締付けに際し端部３０を積層方向に変形させやすくなっている。また、ねじ挿通孔３２は、端部３０の突出方向（図５の矢印Ｙで示す方向であり、以下「突出方向」という）に長手方向を有する長孔となっている。これにより、端部３０の積層方向の上下の変形に連動してコントローラ１４との取付位置が突出方向の前後に変動しても、ねじの締付位置を当該長孔の範囲で移動できるので、当該変動分を吸収することができる。
【００３５】
（２）取付部の構成
図４に示すように、折曲部１６１には、積層方向に長手方向を有する長孔であるねじ挿通孔２０（取付部）が２つ形成されている。このねじ挿通孔２０の長手方向の径は、図５に示すように、ねじ挿通孔２０に挿通されるねじ５８の径より十分大きく形成されている。そのため、コントローラ１４を固定台１６に取付する際、ねじ挿通孔２０（取付部）は、複数の取付点を有することになる。より具体的には、ねじ挿通孔２０へのねじ５８の挿通位置を、ねじ挿通孔２０の長手方向上下に移動させることで所望の取付点を一点選択し、コントローラ１４を固定台１６に取付することができる。
【００３６】
（３）コントローラの固定台への取付例
本実施例においては、ねじ挿通孔２０の長手方向は積層方向と一致している。すなわち、コントローラ１４は、固定台１６への取付に際し、積層方向上下に移動可能である。この移動に伴い、コントローラ１４の筐体３４に固定された端子台４０も積層方向上下に移動する。すると、端子台４０とバスバー２２の端部３０との接合位置も積層方向上下に移動してしまうことになる。しかし、本実施例においては、上記（１）で述べたようにバスバー２２の端部３０は薄板金属板の積層構造であり、積層方向上下に簡単に変形ができるので、端子台４０との接合位置が上下に移動したとしても、バスバー端部３０が同じ方向に変形することで、この位置の変化を吸収することができる。この様子を図６（ａ）および図６（ｂ）に示す。
【００３７】
図６（ａ）は、コントローラ１４の筐体３４を、折曲部１６１のねじ挿通孔２０の長孔の上側で取り付けた場合である。端子台４０は、筐体３４の移動に伴い上方向に移動しているが、バスバー２２の端部３０もこの端子台４０と同じ方向に容易に変形する。従って、コントローラ１４とバスバー２２は、それぞれの構成部品に無理な負荷をかけることなく接合可能となっている。これは、例えば、電動パワーステアリング装置１０の上側に配置された周辺機器ＬとのクリアランスＡを、取付の段階で確保する必要が生じた場合等に特に効果がある。
【００３８】
一方、図６（ｂ）は、コントローラ１４の筐体３４を、折曲部１６１のねじ挿通孔２０の長孔の下側でねじで取り付けた場合である。端子台４０は、筐体３４の移動に伴い下方向に移動しているが、バスバー２２の端部３０もこの端子台４０と同じ方向に容易に変形する。従って、この場合においても、コントローラ１４とバスバー２２は、それぞれの構成部品に無理な負荷をかけることなく接合可能となっている。これは、例えば、電動パワーステアリング装置１０の下側に配置された周辺機器ＭとのクリアランスＢを、取付の段階で確保する必要が生じた場合等に特に効果がある。
【００３９】
以上説明したように、固定台１６へのコントローラ１４の取付位置が、複数点から選択できること、バスバー２２が、コントローラ１４の取付位置の変動にあわせて変形可能な構造であることにより、コントローラ１４の固定台１６に対する取付位置の自由度が向上する。これにより、コントローラ１４の固定台１６への取付の段階になって、この取付位置を、周辺機器とのクリアランス確保のため変更する必要が生じたとしても、最初から電動パワーステアリング装置１０の設計をやり直す必要もなく、またこうした設計のやり直しにより生ずる再度の信頼性試験等の発生も防止することができる。
【００４０】
３．本発明の実施例に係る電動パワーステアリング装置の変形例：
以上、本発明の実施例を示したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において様々な態様での実施が可能である。たとえば、以下のような変形例が可能である。
【００４１】
上記実施例では、固定台１６とコントローラ１４との取付部を、積層方向を長手方向とする長孔で構成し、この長孔の径を当該長孔に挿通するねじの径よりも大きくすることにより、複数の取り付け点を有するように構成している。しかし、例えば、この取付部を、複数のねじ挿通孔（長孔でなくともかまわない）を積層方向に直線状に並べるようにして構成し、全体として複数の取付点を有するようすることもできる。
【００４２】
また、上記実施例では、バスバー２２が３枚の同形状金属薄板３０１、３０２および３０３が順に積層した構造を有している。しかし、バスバー２２は、固定台１６から突出する端部３０が導電性材料を有する複数の薄板で構成されていればよい。例えば、積層させる薄板の枚数を変化さてバスバー２２を構成したり、それぞれ断面形状が異なる薄板を積層させたりしてバスバー２２を構成してもよい。このように構成することで、バスバー２２の断面積を変えずに（すなわち、コントローラ１４から出力された駆動電流を電動モータ１２に伝達するために必要な大きさの断面積を有しながら）、バスバー２２の剛性を所望の方向、大きさに調整することができる。また、バスバー２２に、ねじ挿通孔３２と端部３０の根元部分（折曲部１６１からバスバー２２が突出する部分）との間に、積層方向にＵ字状に折り曲げられたＵ字部を形成してもよい。Ｕ字構造とすることで、ねじ挿通孔３２が積層方向に変形させやすいことにより積層方向に振動が生じやすくなったとしても、振動に応じてＵ字部が変形し、振動に伴うストレスが端部３０の根元部分から絶縁性樹脂２５に集中するのを緩和することができる。
【００４３】
また、上記実施例では、コントローラ１４とバスバー２２とを、コントローラ１４に別部品として形成された端子台４０を介してねじで接合する構成を示したが、端子台４０は、コントローラ１４の例えば筐体３４の一部として構成されていてもよいし、端子台４０を介さずバスバー２２をコントローラ１４に直接接合するようにしてもよい。
【００４４】
また、上記実施例では、固定台１６は、電動モータ１２の構成部品の一部として一体形成される構成を示したが、それぞれを異なる別部品として構成し、電動モータ１２を固定台１６に例えばねじ等で固定するようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施例に係る電動パワーステアリング装置の側面図。
【図２】本発明の実施例に係る電動モータと固定台の斜視図。
【図３】本発明の実施例に係るコントローラの斜視図。
【図４】本発明の実施例に係る固定台の折曲部とバスバーの上面斜視図。
【図５】本発明の実施例に係る固定台にコントローラが取り付けられた状態を示す模式図。
【図６】（ａ）本発明の実施例に係るコントローラを固定台のねじ挿通孔の上側に取り付けた場合の側面図。（ｂ）本発明の実施例に係るコントローラを固定台のねじ挿通孔の下側に取り付けた場合の側面図。
【符号の説明】
【００４６】
１０    電動パワーステアリング装置
１２    電動モータ
１４    コントローラ
１６    固定台
１６１  折曲部
１８、２０、３２、３６、４２  ねじ挿通孔
２２    バスバー
２４    溝
２５    絶縁性樹脂
２６、３４  筐体
２８    出力軸
３０    端部
３０１、３０２、３０３  金属薄板
４０  端子台
５８、６０  ねじ
【図１】
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【図２】
2008302797.tif 000004
【図３】
2008302797.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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