(57)【要約】【課題】  制御ユニットとコネクタの結線作業の間違いをなくし、接続機器の動作不良を防ぐ。【解決手段】  トルクを検出するトルクセンサ部２から引き出されたリード線３と、このリード線３に接続され複数のターミナル７が並設されたコネクタ４と、前記ターミナル７が挿通された状態で接続される複数の接続部８が設けられた制御ユニット５と、が備えられているトルク検出装置１である。前記コネクタ４に、ターミナル７の並設方向で当該コネクタ４の中央部からずれた位置に少なくとも１箇所の切り欠き部１０を形成する。そして、前記各接続部８に対して各ターミナル７が適正に配置されている状態で、前記切り欠き部１０に係合可能な突部１１を前記制御ユニット５に設ける。【選択図】      図１
2005077149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクを検出するトルクセンサ部から引き出されたリード線と、このリード線に接続され複数のターミナルが並設されたコネクタと、前記ターミナルが挿通された状態で接続される複数の接続部が設けられた制御ユニットと、が備えられているトルク検出装置であって、  
前記コネクタには、ターミナルの並設方向で当該コネクタの中央部からずれた位置に少なくとも１箇所の切り欠き部が形成され、
前記各接続部に対して各ターミナルが適正に配置されている状態のときに前記切り欠き部に係合可能な突部が前記制御ユニットに設けられていることを特徴とするトルク検出装置。
【請求項２】
前記コネクタには３つ以上のターミナルが並設され、前記切り欠き部は、隣接する２つの当該ターミナル間に形成され、この２つのターミナルの第一ピッチが、この第一ピッチ以外の第二ピッチよりも広いことを特徴とする請求項１に記載のトルク検出装置。
【請求項３】
前記接続部は、ターミナルが挿通された状態で当該ターミナルがはんだ付けされるスルーホールであり、前記突部と切り欠き部とは、前記ターミナルが当該スルーホールに挿通された状態で、ターミナルの挿通方向の逆方向へのコネクタの移動を防止するように係合することを特徴とする請求項１または２に記載のトルク検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動パワーステアリング装置に取り付けられるトルク検出装置に関し、特に、制御ユニットとトルクセンサ等をコネクタで接続するトルク検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動パワーステアリング装置は、電動モータにより操舵補助力を発生するものであるが、操舵時の負荷に応じた操舵補助力を発生させるのが望ましい。このため、ステアリング装置のトーションバーが操舵時の負荷（トルク）に応じて捻れる性質を利用して、トーションバーの捻れ角を検出し、この捻れ角に応じて電動モータを制御する技術が広く用いられている。かかる捻れ角はトルク検出装置により検出される。
従来のトルク検出装置として、例えば特許文献１のものがある。ここに設けられているトルク検出装置は、電動パワーステアリング装置においてトーションバーを介して接続された入力軸と出力軸の検出ターゲットを囲繞するコイルと、トルクセンサ基板が接続されている。
また、例えば特許文献２のように、ハウジング内に設けられたトルクセンサ部と、制御ユニットに設けられた制御基板とが接続されたものもある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３７２４６９号公報（図１）
【特許文献２】特開２００２−３３１９４５号公報（段落番号００１５、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
トルクセンサ部等と制御基板とを接続する場合、トルクセンサ部等から引き出されたリード線を、別に準備されたコネクタを介して制御基板に接続することが考えられる。しかしながら、コネクタに設けられている複数のターミナルは、当該コネクタに一定ピッチで並んでいるので、制御基板へコネクタを接続する際、作業者にとってコネクタの表裏の区別が判別しづらい。このため、コネクタの表裏を逆にした状態で当該コネクタのターミナルを接続してしまい、誤った結線をしてしまうことがある。このような結線を行った場合、トルクセンサ部からの入力トルクに対するセンサ出力が逆となり、電動モータ等の動作不良を起こすおそれがあった。
【０００５】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであって、コネクタと制御ユニットの結線作業の間違いをなくし、接続機器の動作不良を防止できるトルク検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成すべく、本発明では、次の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明は、トルクを検出するトルクセンサ部から引き出されたリード線と、このリード線に接続され複数のターミナルが並設されたコネクタと、前記ターミナルが挿通された状態で接続される複数の接続部が設けられた制御ユニットと、が備えられているトルク検出装置であって、前記コネクタには、ターミナルの並設方向で当該コネクタの中央部からずれた位置に少なくとも１箇所の切り欠き部が形成され、前記各接続部に対して各ターミナルが適正に配置された状態のときに前記切り欠き部に係合可能な突部が前記制御ユニットに設けられていることを特徴とするトルク検出装置である。
【０００７】
このようなトルク検出装置とすることにより、各接続部に対してターミナルを適正に配置された状態、即ち当該ターミナルが設けられているコネクタの表裏が正しい状態の時にのみ、当該コネクタの切り欠き部と制御ユニットの突部が係合する。このため、作業者は、切り欠き部と突部を係合する位置で、制御ユニットにコネクタを組み付ければよいので、結線作業を間違わない。
また、上記本発明において、前記コネクタには３以上のターミナルが並設され、前記切り欠き部は、隣接する２つの当該ターミナル間に形成され、この２つのターミナルの第一ピッチが、この第一ピッチ以外の第二ピッチよりも広いことが好ましい。
これにより、切り欠き部の両側に設けられたターミナルの第一ピッチが広いので、切り欠き加工がし易く、コネクタを製作する際の作業効率が向上する。例えば５つのターミナルが並設されている既存のコネクタの端から２本目のターミナルを間引き、さらにこのターミナルと正対する箇所を切り欠き加工すればよい。
また、突部に係合できる切り欠き加工がすでに各端子部にされている既存のコネクタの場合には、ターミナルを間引くだけでよい。
【０００８】
さらに、上記本発明において、前記接続部は、ターミナルが挿通された状態で当該ターミナルがはんだ付けされるスルーホールであり、前記突部と切り欠き部とは、前記ターミナルが当該スルーホールに挿通された状態で、ターミナルの挿通方向の逆方向へのコネクタの移動を防止するように係合することが好ましい。これにより、スルーホールへターミナルを挿通した状態で、コネクタを制御ユニットへ仮固定できるので、接続部のはんだ付け作業がし易く作業効率が向上する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、制御ユニットの接続部へコネクタのターミナルを適正に配置して接続することで、制御ユニットとコネクタの結線作業の間違いをなくし、接続機器の動作不良を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明の一実施形態を図面を参照しつつ説明する。
図１に示すように、この電動パワーステアリング装置ＰＳでは、トルク検出装置１と、図示しない一端部がステアリングホイールと連結した入力軸３０と、図示しない他端部が操舵機構と連結した出力軸３１とが、トーションバー３２を介して同軸的に連結しており、これらは、ハウジングｈ内で、複数の軸受３３，３４により回動可能に支持されている。
トーションバー３２、入力軸３０及び出力軸３１は、一体回転可能に連結されており、入力軸３０の他端に取り付けられたステアリングホイール（図示せず）の回転を、出力軸３１の他端が接続された操舵機構（図示せず）に伝達する。この際、ステアリングホイールに作用する操舵トルクに応じてトーションバー３２が捻れ、入力軸３０と出力軸３１との間に相対角変位が発生する。この相対角変位をトルク検出装置１により検出している。
【００１１】
また、出力軸３１には電動モータ（図示せず）の回転を出力軸３１に伝達する伝達機構を介して電動モータが取り付けられており、この電動モータの回転により操舵補助力が発生する。電動モータの回転は、トルク検出装置１により検出された操舵トルクの値により制御されており、これにより、前記操舵トルクの方向及び大きさに対応した操舵補助力が与えられる。
そして、本実施形態のトルク検出装置１は、入力軸３０と出力軸３１との境界部分付近に位置する検知コイル３５及び補償コイル３６を有するトルクセンサ部２と、このトルクセンサ部２から引き出されたリード線３と、コネクタ４を介して当該リード線３に接続された制御ユニット５を備えている。
トルクセンサ部２の前記検知コイル３５と補償コイル３６は、電線がボビン４２に巻回されたものである。この電線の末端部分は樹脂台４３の内部にまで至っており、同樹脂台４３に挿入されたリードピン４１にはんだ付け接続されている。そして、このリードピン４１から、リード線３が引き出されている。
【００１２】
トルク検出装置１が、入力軸３０と出力軸３１との相対角変位を検出する機構を説明する。入力軸３０の中途部及び出力軸３１の端部にはそれぞれ円筒状の入力検知筒３７及び出力検知筒３８が外嵌固定されており、これら入力側検知筒３７及び出力側検知筒３８とは同軸でかつ一定の隙間を介して互いの端面が対向するように設置されている。この対向する端面のそれぞれには、凹部と凸部が周方向に規則的にかつ交互に連続して設けられた入力側歯部３９及び出力側歯部４０が設けられている。そして、検知コイル３５は、これら入力側歯部３９及び出力側歯部４０との対向部分を囲繞しつつハウジングｈに内嵌固定されている。
【００１３】
この検知コイル３５への通電により入力側歯部３９及び出力側歯部４０との対向部分を通る磁気回路が形成され、検出コイル３５のインピーダンス変化として出力される。
その一方、補償コイル３６は、周辺温度によるトルク検出値の測定誤差を補償するために設けられている。入力軸３０には、入力側検知筒３７の他、円筒形の補償用筒４４が設けられている。この補償用筒４４は、入力側検知筒３７に対して前記出力側検知筒３８とは反対側に位置している。入力側検知筒３７と対向する補償用筒４４の対向面には、前記入力側歯部３９と同数の凹凸を有する補償用筒歯部４５が設けられている。補償コイル３６は、これら補償用筒４４の補償用筒歯部４５とこれに対向する入力側検知筒３７の端面との対向部分を囲繞しつつハウジングｈに内嵌固定されている。
【００１４】
補償コイル３６に通電することにより、補償用筒４４の補償用筒歯部４５と、これに対向する入力側検知筒３７の端面との対向部分に磁気回路が形成される。入力側検知筒３７と補償用筒４４とはいずれも入力軸３０に設けられているので、操舵トルクの大小に関わらず両者の相対関係は一定であり、相対角変位はゼロである。よって、補償コイル３６のインピーダンスを基準として、検知コイル３５の前記インピーダンス変化の温度補償を行うことが可能となっている。
ここで、制御ユニット５は、操舵補助用の電動モータ（図示せず）の駆動制御を行う制御手段として、ハウジングｈに取り付けられている。この制御ユニット５は、例えば金属製の有底ケースにより構成された箱体状のユニット容器５ａに、電動モータの駆動制御に必要な所定の電子回路としての制御基板６が取り付けられている。この制御基板６は樹脂製の平板であって、前記検知コイル３５及び補償コイル３６へのコイル電流を供給するための電源回路と、検知コイル３５及び補償コイル３６のインピーダンス（出力）を処理するための処理回路とを構成する回路部品等が実装されている。
【００１５】
そして、図２及び図３（ｂ）に示すように、前記制御基板６の一部がユニット容器５ａから突出されており、この突出した部分に前記リード線３がコネクタ４を介して接続されている。突出した部分にはコネクタ４の各ターミナル７が接続される４つの接続部８が形成されている。これら各接続部８は、制御基板６の表裏を貫通する断面円形状のスルーホール（貫通孔）となっている。図３（ａ）に示すように、各接続部８が並ぶピッチは、コネクタ４に設けられている各ターミナル７が並ぶピッチに揃えられている。このうち、ターミナル７のピッチに合わせて、接続部８の並設方向左側（図３（ａ）左側）から１番目と２番目の接続部８の第一ピッチＰ１だけが広くなっている。
【００１６】
制御基板６の接続部８（スルーホール）には、コネクタ４のターミナル７が挿通されて接続されている。コネクタ４の本体部は樹脂製で、図４に示すように全体として所要長さを有する直方体状に形成されている。図４（ａ）に示すように、コネクタ４の上部４ａには、一部が当該コネクタ４に埋め込まれた４つのターミナル７が当該コネクタ４の長手方向に沿って並設されている。各ターミナル７は、金属製で、コネクタ４の上部４ａから上方（図４上側）に所要長さが突出され、前記接続部８に挿通できる径を有し、先端を若干窄ませて細長く形成されている。なお、ターミナル７の形状は本実施例の形状に限定するものでなく、例えば基端部で２つに分かれたものを湾曲させつつ先端部で接続したものであってもよい。
これら各ターミナル７のピッチに関しては、その並設方向左側（図４左側、以下左側という）から１番目と２番目のターミナル７の第一ピッチＰ１だけが、それ以外の左側から２番目と３番目、３番目と４番目の各ターミナル７の第二ピッチＰ２のほぼ２倍に広げられている。
【００１７】
図４（ｂ）に示すように、コネクタ４のその底部４ｂ（図４（ａ）下側）には、リード線３の接続端子３ａを接続するための端子部１２が４つ設けられている。これら端子部１２は、前記各ターミナル７と、コネクタ４の上下（図４上下）で正対するように設けられている。そして、これら各端子部１２のピッチに関しては、前記ターミナル７が並ぶピッチと同じとされており、左側から１つめの第一ピッチＰ１だけが、それ以外の左側から２つめと３つめの各第二ピッチＰ２のほぼ２倍に広げられている。これら各端子部１２は、コネクタ４の内部で前記各ターミナル７と導線１３で導通されている。そして、各端子部１２に各リード線３の接続端子３ａを嵌挿することで、当該各リード線３と前記各ターミナル７が繋げられる。
【００１８】
以上のように、コネクタ４に設けられた各ターミナル７は、左側から１つめの広い第一ピッチＰ１と、２つめ及び３つめの当該第一ピッチＰ１のほぼ半分の第二ピッチで並べられている。そして、前記接続部８及び、端子部１２も、前記ターミナル７のピッチに合わせて設けられており、左側から１つめの広い第一ピッチＰ１と、これよりも狭い２つめ及び３つめの第二ピッチで並べられている。
また、コネクタ４の底部４ｂの、１番目と２番目の端子部１２の間（即ち、第一ピッチＰ１の部分）の中央部には、切り欠き部１０が形成されている。この切り欠き部１０は、コネクタ４の底部４ｂ側で開口され、当該底部４ｂから上部４ａへ向けて、当該コネクタ４の上下方向（図４（ａ）上下方向）のほぼ中央部まで延び、さらに、コネクタ４の厚み方向（図４（ｂ）上下方向）に貫通されている。そして、この切り欠き部１０は、その上部の上端面１０ａと、この上端面１０ａの左右から下方へ延び、平行に対向する内側面１０ｂ、１０ｂで形成されている。内側面１０ｂ、１０ｂの間隔は、第一ピッチＰ１の半分以下の長さで、後述の突部１１に係合できるようになっている。この切り欠き部１０により、コネクタ４全体としては左右（図４左右方向）非対称となっている。また、切り欠き加工の際、広い第一ピッチＰ１の部分にされるので、作業性が良く、コネクタ４を製作する際の作業効率が向上する。
【００１９】
なお、コネクタ４を製作する場合、例えば５つのターミナル７が並設されている既存のコネクタの端から２本目のターミナル７を間引き、さらにこの間引いたターミナル７と正対する箇所を切り欠き加工すればよい。
ユニット容器５ａ外面には、図３に示すように、前記切り欠き部１０に係合する突部１１が形成されている。この突部１１は、前記各接続部８に対して前記各ターミナル７を適正に配置された状態、即ち当該ターミナル７が設けられているコネクタ４の表裏が正しい状態の時に、当該突部１１と切り欠き部１０とが係合する位置に配置されている。突部１１は、直方体状に形成され、その幅（図３（ａ）左右方向）は、前記切り欠き部１０の平行な内側面１０ｂ、１０ｂ間よりも若干小さくされている。また、その長さ（図３（ｂ）上下方向）は、コネクタ４の上下部４ａ、４ｂ間の半分以下とされている。さらに、ユニット容器５ａにコネクタ４を組み付ける際の作業性を損なわないように、当該コネクタ４の厚みのほぼ三分の一の高さで形成されている。
【００２０】
そして、コネクタ４の各ターミナル７を、制御基板６の下側から上方へ向けて接続部８（スルーホール）へ挿通する。それと同時に、コネクタ４をユニット容器５ａに沿わせるようにして、前記切り欠き部１０と突部１１とを係合し、当該コネクタ４を制御ユニット５へ組み付ける。ここで、切り欠き部１０の上端面１０ａと、突部１１の上端面１１ａが当接することにより、コネクタ４が下方向（図３（ｂ）下方向）へ落ちてしまうのを防止している。即ち、ターミナル７の挿通方向１５と逆方向への、コネクタ４の移動が防止されている。この際、コネクタ４が係合位置から移動（コネクタ４が下方向へ落下）しないので、はんだ付け作業がし易い。コネクタ４を制御ユニット５へ組み付けた後、制御基板６の各接続部８とコネクタ４の各ターミナル７がはんだ付けされて接続される。
このようにして、制御ユニット５に取り付けられた制御基板６と、トルクセンサ部２から引き出されてきたリード線３とが、コネクタ４を介して接続される。
【００２１】
以上のように構成された本実施形態に係るトルク検出装置１では、切り欠き部１０を形成することでコネクタ４を左右非対称とし、各接続部８に対して各ターミナル７が正しく接続された状態でのみ、切り欠き部１０と突部１１が係合する。即ち、ターミナル７が設けられているコネクタ４の表裏が正しい状態の時にのみ、前記切り欠き部１０と突部１１が係合するので、作業者は、この係合する位置で制御ユニット５にコネクタ４を組み付ければよい。したがって、作業者が結線作業を間違うことがなくなる。これにより、コネクタ４の表裏を逆にした誤作業による、接続機器の動作不良を防ぐことができる。
【００２２】
以上説明したように、制御基板６とコネクタ４の結線作業の間違いをなくすことで、各リード線３と制御ユニット５が正しく接続され、トルクセンサ部２からの入力トルクに対するセンサ出力を適正なものとし、ドライバーによる操舵動作に応じた操舵補助力を電動モータや減速機構により発生させることができ、運転者がステアリングホイール（図示せず）を操舵する負荷を軽減できる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えばターミナル７及び端子部１２が７つ構成され、さらに各端子部１２にはすでに突部１１と係合できる切り欠き部１０が形成され、切り欠き部１０と端子部１２が一部で貫通された既存のコネクタ４を利用することもできる。各端子部１２に切り欠き部が形成されているので、例えば一方の端から２本目及び他方の端部から１本目と２本目のターミナル７を間引くだけで本発明に使用できるコネクタ４を製作できる。リード線３の接続端子３ａは、一方の端から１つ目及び他方の端部から３〜５つ目の端子部１２に接続することになる。この場合、切り欠き部１０を形成する後加工をしなくてもよいので低コストで製作できる。このコネクタ４を使用する際、ターミナル７に導通されている端子部１２に形成されている切り欠き部１０に誤って突部１１を係合することもあり得る。そのため、突部１１と切り欠き部１０が係合した際、当該突部１１が切り欠き部１０を貫通するように突部１１の高さ寸法を長くする。これにより、突部１１と接続端子３ａなどが干渉し、ターミナル７が接続部８に挿通できないので誤作業を防止できる。
また、別の実施形態として、切り欠き部１０を形成する数、箇所や形状、これに合わせた突部１１の数や箇所や形状を変更したり、ターミナル７や端子部１２の数を変更してもよい
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態にかかるトルク検出装置を備えた電動パワーステアリング装置の、当該トルク検出装置付近の断面図である。
【図２】同トルク検出装置のリード線と制御ユニットがコネクタを介して接続されている要部斜視図である。
【図３】（ａ）は、制御ユニットにコネクタを組み付けた状態を示す平面図であり、（ｂ）は、同側面図である。
【図４】（ａ）は、コネクタの正面図であり、（ｂ）は同底面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１      トルク検出装置
２      トルクセンサ部
３      リード線
４      コネクタ
５      制御ユニット
６      制御基板
７      ターミナル
８      接続部
１０    切り欠き部
１１    突部
１５    挿通方向
Ｐ１    第一ピッチ
Ｐ２    第二ピッチ
ＰＳ    電動パワーステアリング装置
【図１】
2005077149.tif 000003
【図２】
2005077149.tif 000004
【図３】
2005077149.tif 000005
【図４】
2005077149.tif 000006