(57)【要約】【課題】リードピンガイドとの干渉による変形や破損がリードピンに生じることを防止することの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】モータ制御ユニットの制御基板１３ｂに形成された貫通孔２０に嵌合してリードピンガイド１７に形成されたリードピン案内孔１８の中心をトルクセンサ１２と電気的に接続されたリードピン１４の中心線と同一直線上に位置決めする位置決めピン１９をハウジング６に設ける。【選択図】図８
2009001218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングシャフトの外周に設けられたステアリングコラムと、このステアリングコラムの下端部に設けられたハウジングと、このハウジング内に設けられたウォームギヤ機構と、このウォームギヤ機構のウォーム軸に連結された電動モータと、この電動モータを前記ハウジング内に設けられたトルクセンサで検出した操舵トルクに基づいて制御するモータ制御ユニットとを具備してなり、前記モータ制御ユニットを前記ハウジングの外表面に装着するとともに、前記トルクセンサと電気的に接続されたリードピンを前記ハウジングの外部に導くためのリードピン導出口を前記ハウジングに形成し、かつ前記リードピンを前記モータ制御ユニットの制御基板に形成されたスルーホールに案内するリードピンガイドを前記モータ制御ユニットに設けた電動パワーステアリング装置において、
前記制御基板に形成された貫通孔に嵌合して前記リードピンガイドに形成されたリードピン案内孔の中心を前記リードピンの中心線と同一直線上に位置決めする位置決め部材を前記ハウジングに設けた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】
本発明は、自動車のステアリング操作を補助する電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のステアリング操作を補助する電動パワーステアリング装置の中でコラム式と称されるものは、ステアリングシャフトの外周に設けられた管状のステアリングコラムと、このステアリングコラムの下端部に設けられたハウジングと、このハウジング内に設けられたウォームギヤ機構と、このウォームギヤ機構のウォーム軸に連結された電動モータと、この電動モータをハウジング内に設けられたトルクセンサで検出した操舵トルクに基づいて制御するモータ制御ユニットとを備えた構成となっている。しかし、下記の特許文献１に示されたものでは、モータ制御ユニットがハウジング内に設けられているため、ハウジングが大型化し、電動パワーステアリング装置を含めた車載装置全体のレイアウト設計に対して自由度が損なわれるなどの問題がある。
【０００３】
そこで、ハウジングの小型化を図ることができるとともに、トルクセンサとモータ制御ユニットとの電気的接続作業を容易に行うことのできる電動パワーステアリング装置を提供するために、モータ制御ユニットをハウジングの外表面に装着するとともに、図１１（ａ）に示すように、トルクセンサ１２と電気的に接続されたリードピン１４をハウジング６の外部に導くためのリードピン導出口をハウジング６に形成し、かつリードピン１４をモータ制御ユニットの制御基板１３ｂに形成されたスルーホール１６に案内するリードピンガイド１７をモータ制御ユニットに設けたものが提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−１０６７０４号公報（段落００１５、図２）
【特許文献２】国際公開ＷＯ２００７／００７８８０明細書（１４頁第１５行〜１５頁１５行、図６、図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献２に示されたものでは、モータ制御ユニットをハウジングに取り付ける際に、図１１（ｂ）に示すように、リードピンガイド１７に形成されたリードピン案内孔１８の中心がリードピン１４の中心線から大きくずれていると、リードピン１４の先端部がリードピンガイド１７と干渉する。このため、リードピンの変形や破損が生じ、制御基板に形成されたスルーホールにリードピンを挿入することが困難となる。
【０００５】
本発明は上述した問題点に着目してなされたものであり、その目的は、リードピンガイドとの干渉による変形や破損がリードピンに生じることを防止することのできる電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、ステアリングシャフトの外周に設けられたステアリングコラムと、このステアリングコラムの下端部に設けられたハウジングと、このハウジング内に設けられたウォームギヤ機構と、このウォームギヤ機構のウォーム軸に連結された電動モータと、この電動モータを前記ハウジング内に設けられたトルクセンサで検出した操舵トルクに基づいて制御するモータ制御ユニットとを具備してなり、前記モータ制御ユニットを前記ハウジングの外表面に装着するとともに、前記トルクセンサと電気的に接続されたリードピンを前記ハウジングの外部に導くためのリードピン導出口を前記ハウジングに形成し、かつ前記リードピンを前記モータ制御ユニットの制御基板に形成されたスルーホールに案内するリードピンガイドを前記モータ制御ユニットに設けた電動パワーステアリング装置において、前記制御基板に形成された貫通孔に嵌合して前記リードピンガイドに形成されたリードピン案内孔の中心を前記リードピンの中心線と同一直線上に位置決めする位置決め部材を前記ハウジングに設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る電動パワーステアリング装置では、制御基板に形成された貫通孔がハウジングに設けた位置決め部材に嵌合すると、リードピンガイドに形成されたリードピン案内孔の中心がリードピンの中心線と同一直線上に位置決めされる。したがって、モータ制御ユニットをハウジングに取り付ける際にリードピンガイドに形成されたリードピン案内孔の中心がリードピンの中心線から大きくずれることがないので、リードピンガイドとの干渉による変形や破損がリードピンに生じることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の斜視図、図２は図１に示す電動パワーステアリング装置の正面図、図３は図２に示す電動パワーステアリング装置の右側面図、図４は図３に示すＡ部の断面図、図５は図２のV−V断面図、図６は本発明の第１の実施形態に係る電動パワーステアリング装置のハウジングと制御基板の斜視図、図７は本発明の第１の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の要部を示す図であり、図１〜図３に示されるように、第１の実施形態に係る電動パワーステアリング装置は、ステアリングシャフト１、ステアリングコラム２、チルト機構３、ハウジング６、電動モータ１０、モータ制御ユニット１３等を備えている。
【０００９】
ステアリングシャフト１は、図４に示すように、不図示のステアリングシャフトに上端部を連結された入力軸１ａと、この入力軸１ａの下端部にトーションバー１ｂを介して連結された出力軸１ｃとからなり、これら入力軸１ａ及び出力軸１ｃの外周にステアリングコラム２が設けられている。
ステアリングコラム２は内管２ａを有しており、この内管２ａの下端部に形成されたハウジング取付フランジ５にハウジング６が装着されている。また、ステアリングコラム２は内管２ａの外側に外管２ｂを有しており、この外管２ｂには、ステアリングコラム２をチルト操作するためのチルト機構３が設けられている。
【００１０】
チルト機構３はスポット溶接等によりステアリングコラム２の外管外周面に固定されたコ字状の可動側ブラケット３ａと、この可動側ブラケット３ａに枢軸３ｂを介して連結されたコ字状の固定側ブラケット３ｃとを有しており、枢軸３ｂにはチルトレバー３ｄが取り付けられている。また、チルト機構３は固定側ブラケット３ｃに固定されたブラケット取付板３ｅを有しており、このブラケット取付板３ｅには、不図示の車体側部材に固定される左右一対の離脱カプセル４が設けられている。
【００１１】
離脱カプセル４はアルミニウムをダイキャスト成形して形成されており、これらの離脱カプセル４には、不図示の取付けボルトにより離脱カプセル４を車体側部材（図示せず）に取り付けるためのカプセル取付孔４ａ（図１参照）が設けられている。また、離脱カプセル４はブラケット取付板３ｅに形成された樹脂インジェクション孔（図示せず）と連通する三つの樹脂インジェクション孔４ｂ（図１参照）を有しており、これらの樹脂インジェクション孔４ｂに注入された樹脂によって離脱カプセル４がブラケット取付板３ｅに固定されている。従って、二次衝突時の衝撃力がステアリングコラム２の外管２ｂに作用すると、離脱カプセル４の樹脂インジェクション孔４ｂに注入された樹脂が剪断力を受けて破断し、ステアリングコラム２の外管２ｂが内管２ａ側に移動するようになっている。
【００１２】
ハウジング６はステアリングコラム２の軸方向に延出する連結部６ａを下端部に有しており、この連結部６ａには、ブラケット取付板７により車体側部材（図示せず）に固定されるコラム支持ブラケット８が連結軸９を介して連結されている。従って、チルト機構３のチルトレバー３ｄを回動操作すると、ステアリングコラム２が連結軸９を中心として傾動するようになっている。
【００１３】
また、ハウジング６は熱伝導性の高い金属材料（例えばアルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金等）をダイキャスト成形して形成されており、このハウジング６の内部には、電動モータ１０の回転トルクをステアリングシャフト１の出力軸１ｃに操舵補助力として伝えるウォームギヤ機構１１（図５参照）が設けられているとともに、ステアリングシャフト１に発生した操舵トルクを電気的に検出するトルクセンサ１２（図４参照）が設けられている。さらに、ハウジング６は制御ユニット取付面６ｃ（図６参照）を有しており、この制御ユニット取付面６ｃには、トルクセンサ１２で検出された操舵トルクに基づいて電動モータ１０を制御するモータ制御ユニット１３が装着されているとともに、トルクセンサ１２と電気的に接続された四本のリードピン１４をハウジング６の外部に導くためのリードピン導出口１５が形成されている。
【００１４】
電動モータ１０はハウジング６のモータ取付フランジ６ｂ（図１参照）に取り付けられており、この電動モータ１０の出力軸１０ａに、ウォームギヤ機構１１のウォーム軸１１ａが連結されている。なお、ウォームギヤ機構１１はウォーム軸１１ａと、このウォーム軸１１ａに形成されたウォーム１１ｂと噛み合うウォームホイール１１ｃとから構成されている。
【００１５】
モータ制御ユニット１３はハウジング６の制御ユニット取付面６ｃに固定されるパワー基板１３ａ（図４参照）を有しており、このパワー基板１３ａには、例えば電界効果トランジスタ等のパワースイッチング素子で構成されるＨブリッジ回路やパワースイッチング素子を駆動するパルス幅変調回路などが実装されている。また、モータ制御ユニット１３はマイクロコントロールユニット（ＭＣＵ）等の電子回路部品が実装された制御基板１３ｂ（図６参照）と、この制御基板１３ｂ及びパワー基板１３ａを覆う基板保護カバー１３ｃとを有しており、制御基板１３ｂには、リードピン１４が挿入される四つのスルーホール１６（図６参照）が形成されているとともに、合成樹脂等の絶縁材からなるリードピンガイド１７（図７参照）が固設されている。
【００１６】
リードピン１４は電気伝導性の良好な金属線材で形成されており、その先端部分はステアリングコラム２の軸方向に沿ってＬ字状に折り曲げられている。
リードピンガイド１７はリードピン１４を制御基板１３ｂのスルーホール１６に案内するリードピン案内孔１８を有しており、このリードピン案内孔１８の入口側（リードピン１４が挿入される側）は円錐状に形成されている。
【００１７】
制御ユニット取付面６ｃはハウジング６の外表面に形成されており、この制御ユニット取付面６ｃには、図６及び図７に示すように、金属あるいは樹脂等からなる二本の位置決めピン１９がリードピンガイド１７に形成されたリードピン案内孔１８の中心をリードピン１４の中心線と同一直線上に位置決めする位置決め部材として設けられている。これらの位置決めピン１９はハウジング６と一体にダイキャスト成形されており、モータ制御ユニット１３の制御基板１３ｂには、位置決めピン１９と嵌合する二つの貫通孔２０（図６参照）が形成されている。
【００１８】
このような構成において、モータ制御ユニット１３の制御基板１３ｂに形成された貫通孔２０がハウジング６の制御ユニット取付面６ｃに設けられた位置決めピン１９に嵌合すると、図８に示すように、リードピンガイド１７に形成されたリードピン案内孔１８の中心がリードピン１４の中心線１４ａと同一直線上に位置決めされる。したがって、モータ制御ユニット１３をハウジング６に取り付ける際にリードピンガイド１７に形成されたリードピン案内孔１８の中心がリードピン１４の中心線１４ａから大きくずれることがないので、リードピンガイド１７との干渉による変形や破損がリードピン１４に生じることを防止でき、モータ制御ユニット１３の制御基板１３ｂに形成されたスルーホール１６にリードピン１４を簡単かつ確実に挿入することができる。
【００１９】
上述した第１の実施形態では、リードピン案内孔１８の中心をリードピン１４の中心線と同一直線上に位置決めする位置決め部材として、ハウジング６と一体にダイキャスト成形された位置決めピン１９を例示したが、たとえば、図９に示す第２の実施形態のように、ハウジング６の制御ユニット取付面６ｃに位置決めピン挿入孔２１を形成し、この位置決めピン挿入孔２１にハウジング６と別体に形成された位置決めピン１９を圧入または着脱可能に挿入してハウジング６に位置決めピン１９を設ける手法を採用してもよい。
【００２０】
また、第１及び第２の実施形態では、リードピン案内孔１８の中心をリードピン１４の中心線と同一直線上に位置決めする位置決め部材として円柱状のものを例示したが、たとえば、図１０に示す第３の実施形態のように、リードピン案内孔１８の中心をリードピン１４の中心線と同一直線上に位置決めする位置決め部材として、断面が非円形形状の位置決めピン１９をハウジング６に設けてもよく、この場合の位置決めピンの本数は１本でもよい。
【００２１】
また、位置決めピン１９の位置出しをハウジング側で行えば、ハウジング側から位置決めピン１９を突出させる必要はなく、制御基板１３ｂに形成された貫通孔２０に位置決めピン１９を予め差し込んでおき、ハウジング６の制御ユニット取付面６ｃに形成された位置決めピン挿入孔２１に位置決めピン１９を差し込んでリードピン案内孔１８の中心をリードピン１４の中心線と同一直線上に位置決めするようにしてもよい。位置決めが終了した後は、制御基板１３ｂに形成された貫通孔２０から位置決めピン１９を抜き取ってもよい。また、位置決めピン１９が脱落などせず、電気的ショート（短絡）等による不具合が生じない場合は、位置決めピン１９をそのまま残しておいてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の斜視図である。
【図２】図１に示す電動パワーステアリング装置の正面図である。
【図３】図２に示す電動パワーステアリング装置の右側面図である。
【図４】図３に示すＡ部の断面図である。
【図５】図２のV−V断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る電動パワーステアリング装置のハウジングと制御基板の斜視図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の要部を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の作用を説明するための図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の要部を示す図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の要部を示す図である。
【図１１】従来の電動パワーステアリング装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  ステアリングシャフト
１ａ  入力軸
１ｂ  トーションバー
１ｃ  出力軸
２  ステアリングコラム
２ａ  内管
２ｂ  外管
３  チルト機構
４  離脱カプセル
６  ハウジング
６ａ  連結部
６ｂ  モータ取付フランジ
６ｃ  制御ユニット取付面
７  ブラケット取付板
８  コラム支持ブラケット
９  連結軸
１０  電動モータ
１１  ウォームギヤ機構
１１ａ  ウォーム軸
１１ｂ  ウォーム
１１ｃ  ウォームホイール
１２  トルクセンサ
１３  モータ制御ユニット
１３ａ  パワー基板
１３ｂ  制御基板
１３ｃ  基板保護カバー
１４  リードピン
１５  リードピン導出口
１６  スルーホール
１７  リードピンガイド
１８  リードピン案内孔
１９  位置決めピン
２０  貫通孔
２１  ピン挿入孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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