(57)【要約】  【課題】  リードピンを有する検出コイルの汎用性を向上させることができるとともに、コスト安価に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。  【解決手段】  この電動パワーステアリング装置ＰＳは、検出コイル６のリードピン１１と制御ユニット１０を構成する制御基板３０とが、ワイヤーハーネス１３を介して接続されている。リードピン１１とワイヤーハーネス１３とは、導通性を有するスリーブ端子１４を介して接続される。このスリーブ端子１４は、リードピン１１に外挿された筒状のスリーブ部４０と、前記ワイヤーハーネス１３が接続されるとともにスリーブ部４０の外周面に立設された接続部４１とを備えている。【選択図】      図４
2005075049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トーションバーを介して同軸心状に連結された入力軸と出力軸とを有する操舵軸と、この操舵軸を回転自在に支持する筒状のハウジングと、前記トーションバーの捻れ角を検出すべく前記操舵軸を囲繞した状態で前記ハウジングに収容された検出コイルと、前記出力軸又はこれに連動連結された操舵機構に操舵補助力を作用させる電動モータと、前記検出コイルに生じたインピーダンスの変化に基づいて前記電動モータによる操舵補助力を制御する制御ユニットと、前記検出コイルの外周部から突設された複数のリードピンとを備え、
前記リードピンと制御ユニットを構成する制御基板とが、ワイヤーハーネスを介して接続された電動パワーステアリング装置であって、
前記リードピンとワイヤーハーネスとは、導通性を有するスリーブ端子を介して接続され、このスリーブ端子は、リードピンに外挿された筒状のスリーブ部と、前記ワイヤーハーネスが接続されるとともにスリーブ部の外周面に立設された接続部とを備え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】
前記接続部は、リードピン先端側の前記スリーブ部の端面から軸方向に離れた状態になるように前記スリーブ部に連結されてい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】
前記スリーブ部の側部には、内方側へ切り起こされた弾性を有する切起部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記リードピンの配置に合致した状態で複数の前記スリーブ端子同士を互いに一体固定する連結体を有していることを特徴とする請求項１〜３のいず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、電動モータの動力を用いて運転者の操舵動作を補助する電動パワーステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、トーションバーを介して同軸心状に連結された入力軸と出力軸とを有する操舵軸と、この操舵軸を回転自在に支持する筒状のハウジングと、前記トーションバーの捻れ角を検出すべく前記操舵軸を囲繞した状態で前記ハウジングに収容された検出コイルと、前記出力軸又はこれに連動連結された操舵機構に操舵補助力を作用させる電動モータと、前記検出コイルに生じたインピーダンスの変化に基づいて前記電動モータによる操舵補助力を制御する制御基板と、前記検出コイルの外周部から突設された複数のリードピンとを備えた電動パワーステアリング装置がある。
かかるリードピンは、制御基板を構成する基板部に設けられたスルーホールに挿通されるとともに、はんだによって導通可能に接続されている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１１８３３号公報（第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電動パワーステアリング装置に用いられる検出コイルには、検出コイルのコイル部からリード線がコイルケースの外部に引き出されたピンレスタイプのものと、コイル部から引き出されたリード線が棒状のリードピンに接続され、リードピンがコイルケースから突設したピンタイプのものとが知られている。ピンレスタイプは、コイルの巻きやコイルとリード線との接続を手作業で行うため、コスト高であり、一方のピンタイプは、コイルの巻きやリード線のリードピンへの接続が自動化されており、コスト安価に製造できる。そのため、現在ではピンタイプの検出コイルが多く採用されるようになっている。
【０００５】
ところが、ピンタイプの検出コイルは、あくまでも制御基板の基板部とスルーホールを介して直接接続することを前提としたものである。そのため、例えば、検出コイルから離れた位置にある制御基板の基板部とをワイヤーハーネスを介して接続する場合においては、上記の接続方法とは異なる方法で接続しなければならなかった。その接続方法として、例えば、リードピンにワイヤーハーネスの被覆が剥がされた裸線部を巻回し、その部分をはんだで接合する方法がある。しかし、この方法は手間が掛かるとともにコストアップを招来する。つまり、ピンタイプの検出コイルは、コスト安価ではあるものの、接続される制御基板との関係において万能ではなく、その汎用性が低いという問題があった。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであって、リードピンを有する検出コイルの汎用性を向上させることができるとともに、コスト安価に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目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、トーションバーを介して同軸心状に連結された入力軸と出力軸とを有する操舵軸と、この操舵軸を回転自在に支持する筒状のハウジングと、前記トーションバーの捻れ角を検出すべく前記操舵軸を囲繞した状態で前記ハウジングに収容された検出コイルと、前記出力軸又はこれに連動連結された操舵機構に操舵補助力を作用させる電動モータと、前記検出コイルに生じたインピーダンスの変化に基づいて前記電動モータによる操舵補助力を制御する制御ユニットと、前記検出コイルの外周部から突設された複数のリードピンとを備え、前記リードピンと制御ユニットを構成する制御基板とが、ワイヤーハーネスを介して接続された電動パワーステアリング装置であって、前記リードピンとワイヤーハーネスとは、導通性を有するスリーブ端子を介して接続され、このスリーブ端子は、リードピンに外挿された筒状のスリーブ部と、前記ワイヤーハーネスが接続されるとともにスリーブ部の外周面に立設された接続部とを備えていることを特徴とする。
本発明によれば、ワイヤーハーネスに接続されたスリーブ端子がリードピンに外挿されることによって接続されるので、容易にリードピンとワイヤーハーネスとを接続することができる。従って、リードピンを有する検出コイルの汎用性を向上させることができる。
【０００７】
また、前記接続部は、リードピン先端側の前記スリーブ部の端面から軸方向に離れた状態になるように前記スリーブ部に連結されているのが好ましい。
この場合には、はんだ槽へ浸けることによってはんだ付けを行う場合において、ワイヤーハーネスがはんだ槽に浸かるのを防止することができる。従って、はんだ槽の熱でワイヤーハーネスを構成する導通線の保護被膜が溶損するのを防止することができる。
【０００８】
また、前記スリーブ部の側部には、内方側へ切り起こされた弾性を有する切起部が形成されているのが好ましい。
この場合には、挿通されたリードピンを切起部が弾性的に押圧するので、リードピンに外挿されたスリーブ端子が、容易に抜けるのを防止することができる。従って、はんだ付け作業を容易に行うことができる。さらに、はんだ付け作業において、装填されるはんだが切起部から若干溢れ出ることで、スリーブ端子とリードピンとの間にはんだが確実に流れ込んでいるか否かを目視確認することができる。また、最悪、はんだ付け不良やはんだ付けがなされなかった場合においても、リードピンと、これを弾性的に押圧する切起部とで導通が確保される。従って、スリーブ端子とリードピンとにおける導通不良を防止することができる。
【０００９】
また、前記リードピンの配置に合致した状態で複数の前記スリーブ端子同士を互いに一体固定する連結体を有しているのが好ましい。
この場合には、複数のスリーブ端子を複数のリードピンに外挿する作業を一度に行うことができる。従って、その作業効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、リードピンを有する検出コイルの汎用性を向上させることができるとともに、電動パワーステアリング装置をコスト安価に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の第一実施形態に係る電動パワーステアリング装置ＰＳを模式的に示している。また、図２，図３は、検出コイル６とワイヤーハーネス１３との接続関係を示し、図４は、リードピン１１とスリーブ端子１４との関係を示している。
図１に示すように、この電動パワーステアリング装置ＰＳは、トーションバー１を介して同軸心状に連結された入力軸２と出力軸３とを有する操舵軸４と、入力軸２の上端に連結された操舵ホイールＳと、操舵軸４を回転自在に支持する筒状のハウジング５と、トーションバー１の捻れ角を検出すべく操舵軸４を囲繞した状態でハウジング５に収容された検出コイル６と、出力軸３に連動連結された操舵機構７と、操舵軸４に操舵補助力を作用させる電動モータ８とを備えている。さらに、電動パワーステアリング装置ＰＳは、制御された電動モータ８からの操舵補助力を操舵軸４に伝達するギヤ部９と、検出コイル６に生じたインピーダンスの変化に基づいて電動モータ８による操舵補助力を制御する制御ユニット１０と、検出コイル６の外周部から突設された４本のリードピン１１と、制御ユニット１０と各リードピン１１とを接続する４本の導通線１２が結束されたワイヤーハーネス１３と、各リードピン１１と各導通線１２との間に介在した４個のスリーブ端子１４とを備えている。
【００１２】
操舵機構７は、出力軸３の下端に結合されたインターミディエイトシャフト１５と、インターミディエイトシャフト１５の下端に設けられ、転舵輪（図示せず）を転舵するラックアンドピニオン軸１６とを有している。
ギヤ部９は、ギヤケース１７内で互いに噛合するウォーム軸１８と、ウォーム軸１８と噛合するウォームホイール１９とを有しており、ウォーム軸１８が電動モータ８の回転軸２０に固定され、ウォームホイール１９が操舵軸４に結合されている。
【００１３】
検出コイル６は、操舵軸４を囲繞する中空ドーナツ状のコイルケース部２１と、コイルケース部２１の内部に収容されたコイル部２２と、コイルケース部２１の外周面から突出する端子台２３とを有しており、端子台２３に４本のリードピン１１が突設されている。
コイル部２２は、トーションバー１の捻れ角を検出する検知コイル２４と、検知コイル２４の周辺温度による検出誤差を補償する温度補償コイル２５とで構成されており、互いのコイル部２４，２５がコイルケース部２１内において同軸心状に配置されている。また、各コイル部２４，２５からそれぞれ２本のリード線２６が引き出され、計４本のリード線２６がそれぞれ４本のリードピン１１に端子台２３の内部で巻回されるとともに、巻回された部分がはんだによって接合されている。
【００１４】
制御ユニット１０は、検出コイル６に生じたインピーダンスの変化に基づいて電動モータ８への電流値を設定・供給する制御回路が組み込まれた制御基板３０と、制御基板３０を収容するボックス３１と、ボックス３１の側面に設けられた接続用基板３２とを有している。接続用基板３２は、ボックス３１内部において制御基板３０と接続されている。また、制御基板３０は、電源となるバッテリー（図示せず）に接続されており、検出コイル６のコイル部２２に電流を供給している。さらに、電動モータ８と制御基板３０とは、ワイヤーハーネス（図示せず）によって結線されており、制御された電流が電動モータ８に供給されるようになっている。
【００１５】
ワイヤーハーネス１３は、導通線１２の外周が保護被膜によって被覆された被覆線部３５と、被覆線部３５の一端の被覆が剥がされた裸線部３６と、被覆線部３５の他端に接続された雄コネクタ３７とを有している。裸線部３６は、スリーブ端子１４と接続されており、雄コネクタ３７は、制御ユニット１０の接続用基板３２のスルーホールに挿通され、はんだによって接続されている。なお、雄コネクタ３７は、接続用基板３２の代わりとして制御ユニット１０に設けられる雌コネクタと接続されてもよい。
【００１６】
スリーブ端子１４は、側面形状がＴ字状のもので、リードピン１１に外挿される円筒状のスリーブ部４０と、ワイヤーハーネス１３を接続すべくスリーブ部４０の外周面に立設された平板状の接続部４１とを有している。また、本実施形態では、リードピン１１の外周面とスリーブ部４０の内周面との間には、はんだ４２が装填されており、導通性が確保されつつ接合されている。
接続部４１は、リードピン１１先端側のスリーブ部４０の端面から軸方向に離れた状態になるようにスリーブ部４０に連結されている。また、その両長辺には、ワイヤーハーネス１３の裸線部３６及び被覆線部３５を接続部４１に圧着する第一折曲片４３と第二折曲片４４とが形成されている。
【００１７】
第一折曲片４３は、ワイヤーハーネス１３の裸線部３６を抱囲するように折り曲げられ、第二折曲片４４も同様に、ワイヤーハーネス１３の被覆線部３５を抱囲するように折り曲げられており、裸線部３６及び被覆線部３５が接続部４１に圧着されている。また、スリーブ部４０の側部には、その内方側へ切り起こされた切起部４５が形成されており、挿通されるリードピン１１を径方向に弾性的に押圧している。この切起部４５によって、リードピン１１とスリーブ端子１４との導通性を確保するとともに、スリーブ端子１４がリードピン１１から容易に抜けるのを防止している。
【００１８】
なお、接続部４１のワイヤーハーネス１３の裸線部３６が圧着される部分には、接続部４１と裸線部３６との圧着性を向上させる突起（図示せず）が形成されており、導通不良を防止するようになっている。また、ワイヤーハーネス１３の裸線部３６が接続された接続部４１には、熱収縮性を有する保護チューブ（図示せず）によって被覆されており、個々のスリーブ端子１４が接触することによる短絡を防止している。
【００１９】
ここで、検出コイル６のリードピン１１とスリーブ端子１４とを接合するはんだ付け作業について説明する。
はんだ付け作業は、リードピン１１にスリーブ端子１４が外挿された状態で行う。この状態において、リードピン１１の先端側を下方に向け、加熱によって流動化したはんだ槽（図示せず）に浸ける。浸ける深さは、リードピン１１の先端側のスリーブ部４０の端部がはんだ槽の液面に触れる程度に浸し、スリーブ端子１４の接続部４１がはんだ槽に触れないように行う。はんだ槽に浸されたスリーブ部４０の内周面とリードピン１１の外周面との間には、はんだが毛細管現象によって吸い上げられて装填される。装填されたはんだは、十分に行き渡ると切起部４５から若干溢れ出るので、それを確認した後、はんだ槽から引き上げる。引き上げられたはんだは空気中で冷却されて硬化し、はんだ付け作業が終了する。
【００２０】
このはんだ付け作業において、接続部４１が、リードピン１１先端側のスリーブ部４０の端面から軸方向に離れた状態になるようにスリーブ部４０に連結されているので、ワイヤーハーネス１３をはんだ槽に浸けることなくはんだ付けを行うことができる。従って、容易にはんだ付け作業を行うことができるとともに、導通線１２の保護被膜がはんだ槽の熱で溶損するのを防止することができる。また、スリーブ端子１４の切起部４５によって、スリーブ端子１４がリードピン１１から容易に抜けるのが防止されているので、はんだ付け作業を容易に行うことができる。さらに、装填されるはんだが切起部４５から若干溢れ出ることで、スリーブ端子１４とリードピン１１との間にはんだが確実に流れ込んでいるか否かを目視確認することができる。従って、スリーブ端子１４とリードピン１１とにおける導通不良を防止することができる。しかも、はんだ付け不良やはんだ付けがなされなかった場合においても、リードピン１１と、これを弾性的に押圧する切起部４５とで導通が確保される。
【００２１】
次に、上記のように構成された電動パワーステアリング装置ＰＳの動作について説明する。運転者が操舵ホイールＳを操舵することによって、操舵軸４に操舵力が発生する。このとき、トーションバー１に捩れが生じ、その捻れ角を検出コイル６によって検出する。検出コイル６から検出信号がリードピン１１、スリーブ端子１４及びワイヤーハーネス１３を介して制御回路が組み込まれた制御基板３０に出力され、制御回路で演算処理されることによって電動モータ８へ供給する電流値が設定される。設定された電流が制御基板３０から電動モータ８に供給される。電流が供給されることによって駆動する電動モータ８の動力が、回転軸２０、ウォーム軸１８及びウォームホイール１９を介して操舵軸４に操舵補助力として付与される。このように、操舵ホイールＳに入力される操舵力の大きさに応じた操舵補助力が操舵軸４に付与され、運転者が操舵ホイールＳを操舵する負荷が軽減される。
【００２２】
このように構成された電動パワーステアリング装置ＰＳは、ワイヤーハーネス１３に接続されたスリーブ端子１４がリードピン１１に外挿され、その両者がはんだによって接続されるので、容易にリードピン１１とワイヤーハーネス１３とを接続することができる。つまり、リードピン１１を有する検出コイル６の汎用性を向上させることができる。さらに、コスト安価な当該検出コイル６を多用することができるので、電動パワーステアリング装置ＰＳをコスト安価に製造することができる。
【００２３】
図５に、本発明の第二実施形態に係る電動パワーステアリング装置ＰＳの検出コイル６に接続されたスリーブ端子１４を示す。
この電動パワーステアリング装置ＰＳは、４個のスリーブ端子１４が、例えば、樹脂からなる連結体４６によって一体的に固定されていることを特徴としている。連結体４６は、スリーブ端子１４の各スリーブ部４０の外周を取り巻くとともに、検出コイル６のリードピン１１の配置に合致した状態でスリーブ端子１４を固定している。この連結体４６が設けられたスリーブ端子１４によれば、複数のスリーブ端子１４を複数のリードピン１１に外挿する作業を一度に行うことができる。従って、その作業効率を向上させることができる。
【００２４】
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い。
例えば、スリーブ端子１４は、リードピン１１が２本の検出コイル６にも適用可能であり、適用されるリードピン１１の本数を限定するものではない。また、スリーブ端子１４の連結体４６は、個々のスリーブ部４０を連結固定することができれば良く、その形状や材質等を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の基本構成を示す模式的構成図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の検出コイルと制御ユニットとの接続関係を示す正面部分断面図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の検出コイルと制御ユニットとの接続関係を示す平面図である。
【図４】本発明の第一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の検出コイルとワイヤーハーネスとの接続関係を示す部分斜視図である。
【図５】本発明の第二実施形態に係る電動パワーステアリング装置の検出コイルとワイヤーハーネスとの接続関係を示す部分斜視図である。
【符号の説明】
【００２６】
ＰＳ  電動パワーステアリング装置
Ｓ    操舵ホイール
１    トーションバー
２    入力軸
３    出力軸
４    操舵軸
５    ハウジング
６    検出コイル
７    操舵機構
８    電動モータ
１０  制御ユニット
１１  リードピン
１３  ワイヤーハーネス
１４  スリーブ端子
３０  制御基板
４０  スリーブ部
４１  接続部
４２  はんだ
４５  切起部
４６  連結体
【図１】
2005075049.tif 000003
【図２】
2005075049.tif 000004
【図３】
2005075049.tif 000005
【図４】
2005075049.tif 000006
【図５】
2005075049.tif 000007