JP2017147886A - 電動モータとその制御装置に収納される基板との接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】
電動モータとその制御装置とを組み付け乃至接続するに当たり、上記電動モータと上記制御装置に収納される基板の接続を一括して行うと共に、モータ回転角度検出回路を含む冗長系の採用による配線の増加に対応して、組み付け乃至接続の信頼性を十分に確保しつつ、上記組み付け乃至接続、又は、取り外し作業の利便性を向上させる。
【解決手段】
電動モータ２００とその制御装置３００とを組み付け乃至接続するに当たり、上記電動モータ２００からの冗長系の配線と上記制御装置３００に収納される基板３４０との接続を、中継コネクタボックス４００を介することで一括して行うことを可能にしたと共に、上記中継コネクタボックス４００に収納されるモータ回転角度検出器回路基板４１０Ｂからの冗長系配線も同時に一括して上記制御装置３００に接続することを可能とした。
【選択図】図５

Description

本発明は、電動モータとその制御装置に収納される基板との接続構造に関するものであり、更に詳細には、冗長性を考慮した電動モータからの複数の配線を、モータ回転角度検出回路を備えた中継コネクタボックスを介することにより、溶接やボルト止めによらずに上記電動モータの制御装置に収納される基板へ、一括して確実かつ簡便に接続することを可能とした、電動モータとその制御装置に収納される基板との接続構造に関するものである。

近年、自動ブレーキシステムなどの先進運転支援システム（ＡＤＡＳ：Ａｄｖａｎｃｅ Ｄｒｉｖｅｒ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ）が普及期に入り、また将来の自動車の姿として自動運転が国家レベルで議論されるようになってきている。そして、上記のような先進運転システムでは、例えば、自動ブレーキ（ＡＥＢ：Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ Ｂｒａｋｉｎｇ）、車間距離制御（ＡＣＣ：Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、車線逸脱警報（ＬＤＷ：Ｌａｎｅ Ｄｅｐａｔｕｒｅ Ｗａｒｎｉｎｇ）、車線維持補助（ＬＫＡＳ：Ｌａｎｅ Ｋｅｅｐ Ａｓｓｉｓｔ）などが現在実用化されている。

また、上記のような先進運転支援システムにおいて、電動モータとその制御装置を用いる電動パワーステアリング装置は、自動操舵を行うには、必須かつ益々重要な要素技術となってきている。そして、このような自動操舵や操舵アシストを継続して行うにおいて、上記電動パワーステアリング装置では、各種センサ（トルク検出、舵角検出）の多重化は勿論のこと、駆動系においても電動モータの冗長化が検討されており、具体的にはモータ巻線の２重化やモータ回転検出器（レゾルバや磁気センサ）の２重化が行われ、１系統の故障が発生しても、ある制限内で運転者の負担を軽減できるように操舵アシストの継続が可能なシステムが要求されている。そのため、こうした冗長化に伴い、上記電動モータと制御装置との配線接続本数も従来のものよりも増加し、配線接続の高密度化も進んでいることから、確実な配線接続と組付けの簡便化が求められている。

一方、こうした電動パワーステアリング装置に用いられる電動モータと制御装置の接続構造については、従来、例えば、特開２００８−２２６５３号公報（特許文献１）や特開２００８−２２００６１号公報（特許文献２）、に記載されたような技術が開示されている。

このうち、上記特許文献１に記載された技術は、「電動モータへの組み付け及び電動モータからの取り外しが容易な電動モータの制御装置を提供する」ことを課題とするものである。そして、上記課題を解決するために、「電動モータへの駆動電流の供給を制御する駆動回路が形成された制御用基板と、前記制御用基板を保持すると共に前記電動モータに対して所定位置に取り外し可能に固定される基板保持体と、互いに電気的に接続されて前記制御用基板から前記電動モータへの電流供給経路を形成する基板側導電部材及びモータ側導電部材と、前記基板側導電部材及びモータ側導電部材が一体的に設けられた電気絶縁性樹脂製の基板側支持体及びモータ側支持体とを有し、前記基板側及びモータ側支持体は、互いの嵌合により、前記基板側導電部材及びモータ側導電部材を互いに電気的に接続させると共に前記基板保持体を前記電動モータに対して所定位置に位置決めする基板側嵌合部及びモータ側嵌合部を有する、ことを特徴とする電動モータの制御装置」を開示している。

また、上記特許文献２に記載された技術は、「制御装置の取り付け及び交換が容易であり、コネクタ端子に制御装置の荷重又は取付荷重が加わらないモータ装置を提供すること」を課題としている。そして、上記課題を解決するために、「制御回路と該制御回路を収容するケースと該ケースから外部に露出する回路端子を備えた制御装置を、ステータ又は回転センサを固定するハウジングと該ハウジングから外部に露出するモータ端子を備えたモータに、一体に固定したモータ装置であって、前記ケース及び前記ハウジングには、両者が互いに所定の方向に挿入案内されるとともに当該案内方向以外で係合する案内係合部又は被案内係合部がそれぞれ形成されており、前記ケース及び前記ハウジングが、前記案内係合部及び被案内係合部により案内されて前記回路端子とモータ端子を接合位置に至らしめ、前記回路端子と前記モータ端子を電気接合して前記制御回路と前記モータを一体固定したことを特徴とするモータ装置」を開示している。

特開２００８−２２６５３号公報 特開２００８−２２００６１号公報

上記特許文献１に開示された技術は、電動モータへの組み付け及び上記電動モータからの取り外しを容易とする事を目的とした電動モータの制御装置（ＥＣＵ）等であり、上記電動モータの端子とＥＣＵの接続方法に関して、上記電動モータ側の巻線からのバスバーをＥＣＵ側のコネクタへ嵌合して挿入する方式を採用している。

しかし、上記特許文献１に記載された発明では、上記嵌合に当たり、上記電動モータ側の導電板と基板側導電板とを正確に嵌合させるための機構が設けられておらず、上記導電板が相互に衝突して上記嵌合ができなくなる恐れがある。また、上記電動モータからの巻線の配線は１系統であり、冗長系を考慮して、多系統の配線の接続を考慮したものとはなっていない他、上記電動モータのモータ角度検出器の接続を考慮して構成されておらず、当然ながら、上記モータ角度検出器を多系統設けることも考慮されていない。

したがって上記特許文献１に開示された技術では、上記嵌合による接続に障害が生ずる可能性があり、冗長系を構成する多系統の配線の接続を簡易かつ確実に行うことが困難であるという課題があった。

また、上記特許文献２に開示された技術は、上記特許文献１と同様に、電動モータへの組み付け及び上記電動モータからの取り外しが容易な電動モータの制御装置を提供すること等を目的とするものであり、上記電動モータ端子とＥＣＵの接続方法に関して、上記電動モータ側の巻線からのバスバーをＥＣＵ側へ接続する方式を採用している。

しかし、上記特許文献２に記載された発明では、上記特許文献１に記載されたものと同様に、冗長系を考慮して、多系統の配線の接続を考慮したものとはなっていない。また、上記特許文献２に記載された発明では、上記電動モータからの巻線の接続に上記電動モータの軸方向から配線を行った上で、ネジを螺入することにより各モータ側モータ巻線用端子と各回路側モータ巻線用端子とを接続する構成を採用するため、モータの側面に上記制御装置を組付けることができず、端子ごとにネジによる接続作業も必要となることから、上記電動モータの巻線系統の増加に対応した組付けの簡便化が図れないという課題があり、上記モータ角度検出器に関する配線を多系統設けることも考慮されていなかった。

そこで本発明は上記課題を解決することを目的としたものであり、電動モータとその制御装置とを組み付け乃至接続するに当たり、上記電動モータと上記制御装置に収納される基板の接続を一括して行うと共に、モータ回転角度検出回路を含む冗長系の採用による配線の増加に対応して、組み付け乃至接続の信頼性を十分に確保しつつ、上記組み付け乃至接続、又は、取り外し作業の利便性を向上させると共に、上記組み付け等に要するボルトなどの部品点数の削減（端子台レス、ボルトレス等）と環境保護（半田フリー）をも配慮して、上記制御装置の小型化を図ることも可能な、電動モータとその制御装置に収納される基板との接続構造を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために本発明は、電動モータとその制御装置に収納される基板との接続構造であって、前記電動モータと前記制御装置に収納される基板とは、中継コネクタボックスを介して接続しており、前記電動モータは略円筒形状をしており、前記略円筒形状の一端面側には、前記電動モータの回転軸の出力側が形成されており、前記略円筒形状の他の一端面側には、前記電動モータの回転軸の軸端にモータ回転角度検出用の磁石が備えられると共に、前記他の一端面側から突出するように、前記電動モータの回転軸と平行に前記電動モータの給電端子が形成されており、前記中継コネクタボックスは、前記電動モータの前記他の一端面側に接続可能に構成され、前記中継コネクタボックスには、前記モータ回転角度検出用の磁石の回転による磁界の変動を検出する素子を含むモータ回転角度検出回路の基板が配置されており、前記中継コネクタボックスの外縁には、前記電動モータの回転軸と垂直な方向に突出して形成されるコネクタ接続部が設けられ、前記コネクタ接続部には、前記電動モータの給電端子と電気的に接続される給電コネクタ端子と共に、前記モータ回転角度検出回路の基板からの回転角度検出信号を出力する角度検出信号コネクタ端子が突出して形成されており、前記制御装置は、前記電動モータの側面に配置され、前記制御装置に収納される基板には、前記中継コネクタボックスのコネクタ接続部に形成される給電コネクタ端子及び角度検出信号コネクタ端子に係合するコネクタが設けられていて、前記中継コネクタボックスを前記電動モータの前記他の一端側に接続し、前記中継コネクタボックスの前記コネクタ接続部と前記制御装置のコネクタとを係合して接続することにより、前記電動モータからの給電コネクタ端子及び前記中継コネクタボックスに配置された前記モータ回転角度検出回路の基板からの角度検出信号コネクタ端子と、前記制御装置に収納される基板のコネクタとを電気的に一括して接続することを特徴とする電動モータとその制御装置に収納される基板との接続構造を提供する。

また、上記課題の解決は、前記電動モータの前記他の一端面側から突出するように形成された給電端子は、前記中継コネクタボックス内部に設けられた内部給電コネクタと係合するように構成されており、前記内部給電コネクタと前記コネクタ接続部の給電コネクタ端子とは、電気的に接続されることにより更に効果的に達成される。

また、上記課題の解決は、前記コネクタ接続部は、基底部と、前記給電コネクタ端子が設けられた給電コネクタ端子部と、これに隣接して一体的に構成される前記角度検出信号コネクタ端子が設けられた前記角度検出信号コネクタ端子部と、前記給電コネクタ端子と前記角度検出信号コネクタ端子とを前記中継コネクタボックスの外縁とは反対側の端部寄りで保持する保持体と、からなり、前記基底部は、前記給電コネクタ端子と前記角度検出コネクタ端子が突出して形成される側では、長方形状の面を有し、前記中継コネクタボックスの外縁側では、前記長方形状の面を上面とした各辺から、前記外縁に至る外面を形成する形態を有し、前記給電コネクタ端子が設けられた給電コネクタ端子部は、前記基底部から突出した平面状に形成された複数の端子体からなり、前記端子体を構成する平面が略同一の面を構成するように平行に配列されており、前記端子体のうち前記基底部から前記保持体までは、延伸部として前記制御装置に収納される基板のコネクタとの接続に当たり応力を吸収する応力緩和形状を有し、前記端子体のうち前記保持体から端部側は前記基板のコネクタに嵌合する嵌合部となっており、前記角度検出信号コネクタ端子が設けられた前記角度検出信号コネクタ端子部は、前記基底部から突出して形成された複数の信号端子体からなり、前記信号端子体は、前記給電コネクタ端子の形成する列の延長線上の方向に隣接して配置されており、前記信号端子体のうち前記基底部から前記保持体までは、延伸部として前記制御装置に収納される基板のコネクタとの接続に当たり応力を吸収する応力緩和形状を有し、前記信号端子体のうち前記保持体から端部側は前記基板のコネクタに嵌合する嵌合部となっており、前記保持体と前記コネクタには相互に係合する位置決め機構が設けられていることにより、更に効果的に達成される。

また、上記課題の解決は、前記位置決め機構は、相互に嵌合可能な、位置決めピンと位置決め孔とからなり、前記位置決めピンは前記保持体の両端部寄りに前記端子体及び前記信号端子体の嵌合部と平行に立設され、前記位置決め孔は、前記コネクタの前記コネクタ接続部の前記保持体上の前記位置決めピンと対向する位置に、前記コネクタの内側に向かって設けられた穴であることにより、或いは、前記電動モータの給電端子は、前記電動モータの冗長系を構成する複数の巻線の端子であることにより、或いは、前記モータ回転角度検出回路は冗長回路を構成し、前記角度検出信号コネクタ端子は、前記冗長回路からの冗長系を構成する配線の端子であることにより、或いは、前記電動モータは電動パワーステアリング装置に用いられるブラシレスモータであり、前記制御装置は、前記電動パワーステアリング装置の制御装置であって、前記基板は、前記制御装置に収納される制御基板とパワー基板とを一体化した１枚構成の基板であることにより、或いは、前記ブラシレスモータはＵ、Ｖ、Ｗ相からなる３相ブラシレスモータであり、前記電動モータの冗長系を構成する複数の巻線は、前記３相の各相をそれぞれ構成する２系統の巻線であることにより、更に効果的に達成される。

また、上記課題の解決は、上記電動モータとその制御装置に収納される基板との接続構造を備える電動パワーステアリング装置により、更に効果的に達成される。

本発明による開示では、例えば、冗長系として、電動モータを構成する２系統のブラシレスモータ巻線と、中継コネクタボックスに収納されている２系統を有するモータ回転角度検出器回路の配線とを、前記中継コネクタボックスのコネクタ接続部を介して、１枚構成としたＥＣＵ基板に設けられたコネクタへ、モータ軸の法線方向から位置決めをしながら同時圧入して組み立てることが可能である。

また、上記中継コネクタボックスのコネクタ接続部と上記制御装置に実装される基板のコネクタとの接続のための位置決め機構には、位置決めピンと位置決め孔とを採用し、位置ズレにて発生する端子部の応力は、端子体の延伸部を応力緩和形状とすることで、応力を逃がす構成とする事が可能である。

そのため、本発明によれば、電動モータとその制御装置とを組み付け乃至接続するに当たり、上記電動モータと上記制御装置に収納される基板との接続を上記中継コネクタボックスを介して、一括して行うことが可能であると共に、上記中継コネクタボックスに収納されるモータ回転角度検出器回路からの配線も同時に一括して行うことが可能である。したがって、本発明によれば、冗長系の採用による配線の増加に対応して、組み付け乃至接続の信頼性を十分に確保しつつ、上記組み付け乃至接続、又は、取り外し作業の利便性を向上させると共に、上記組み付け等に要するボルトなどの部品点数の削減（端子台レス、ボルトレス等）と環境保護（半田フリー）をも配慮して、上記制御装置の小型化を図ることも可能な、電動モータとその制御装置に収納される基板との接続構造を提供することが可能である。

電動パワーステアリング装置の一般的な構成を示した構成図である。 電動パワーステアリング装置の制御装置のコントロールユニット（ＥＣＵ）の一般的な構成例を示すブロック図である。 ＰＷＭ制御部の概要とインバータ回路の構成例を示した図である。 インバータ回路とモータ開放スイッチ回路とを冗長化した例を示す回路図である。 本発明による中継コネクタボックスを介した接続構造を含む、電動モータとその制御装置に収納される基板等の各構成要素について、一部を透視して示した斜視図である。 図５に示した各構成要素を制御装置の制御コネクタを除いて組み合わせた例を示す斜視図であり、（Ａ）は、電動モータの出力側から見た斜視図であり、（Ｂ）は中継コネクタボックス側から見た斜視図である。 中継コネクタボックスを電動モータに接続する側とは反対の側から見た斜視図である。 中継コネクタボックスと電動モータとの接続面付近の様子を電動モータの回転軸に垂直な方向から模式的に示した側面図である。 延伸部の応力緩和形状の形態を例示した側面図である。 基板に設けたコネクタの形状を透視して例示した斜視図である。

以下に、本発明の実施形態を、車両に搭載される電動パワーステアリング装置の電動モータとその制御装置に用いた場合を例として説明する。

ここで、上記電動パワーステアリング装置は、車両のステアリング機構に電動モータの回転力で操舵補助力（アシスト力）を付与するものであり、モータの駆動力を減速機構を介してギア又はベルト等の伝達機構により、ステアリングシャフト或いはラック軸に操舵補助力を付与するようになっている。

そして、このような電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）は、操舵補助力のトルクを正確に発生させるため、モータ電流のフィードバック制御を行っている。

かかるフィードバック制御は、操舵補助指令値（電流指令値）と電動モータ電流検出値との差が小さくなるように電動モータ印加電圧を調整するものであり、電動モータ印加電圧の調整は、一般的にＰＷＭ（パルス幅変調）制御のデューティ（Ｄｕｔｙ）の調整で行っている。

上記の電動パワーステアリング装置の一般的な構成を図１に示して説明すると、ハンドル１のコラム軸（ステアリングシャフト、ハンドル軸）２は減速機構３の減速ギア、ユニバーサルジョイント４ａ及び４ｂ、ピニオンラック機構５、タイロッド６ａ，６ｂを経て、更にハブユニット７ａ，７ｂを介して操向車輪８Ｌ，８Ｒに連結されている。

また、コラム軸２には、ハンドル１の操舵トルクを検出するトルクセンサ１０及び操舵角θを検出する舵角センサ１４が設けられており、ハンドル１の操舵力を補助するモータ２００が減速機構３の減速ギア（ギア比ｎ）を介してコラム軸２に連結されている。

そして、上記の電動パワーステアリング装置を制御する制御装置３００であるコントロールユニット（ＥＣＵ）は、マイクロコントロールユニット（ＭＣＵ）を基幹部品として構成され、バッテリ１３から電力が供給されると共に、イグニションキー１１を経てイグニションキー信号が入力される。

このように構成される制御装置３００では、トルクセンサ１０で検出された操舵トルクＴｈと車速センサ１２で検出された車速Ｖｅｌとに基づいてアシスト（操舵補助）指令の電流指令値の演算を行い、電流指令値に補償等を施した電圧制御指令値Ｖｒｅｆによって電動モータ２００に供給する電流を制御する。

なお、舵角センサ１４は必須のものではなく、配設されていなくても良く、電動モータに連結されたレゾルバ等の回転位置センサから操舵角を取得することも可能である。

また、上記制御装置３００には、車両の各種情報を授受するＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）５０が接続されており、車速ＶｅｌはＣＡＮ５０から受信することも可能である。

また、制御装置３００には、ＣＡＮ５０以外の通信、アナログ／ディジタル信号、電波等を授受する非ＣＡＮ５１も接続されている。

そして、上記のような制御装置３００の上記ＭＣＵ内部においてプログラムで実行される一般的な機能を示すと、例えば図２に示されるような構成となっている。

図２を参照して制御装置３００のコントロールユニットの機能及び動作を説明すると、トルクセンサ１０からの操舵トルクＴｈ及び車速センサ１２からの車速Ｖｅｌは電流指令値演算部３１に入力され、当該電流指令値演算部３１は操舵トルクＴｈ及び車速Ｖｅｌに基づいてアシストマップ等を用いて電流指令値Ｉｒｅｆ１を演算する。演算された電流指令値Ｉｒｅｆ１は加算部３２Ａで、特性を改善するための補償部３４からの補償信号ＣＭと加算され、加算された電流指令値Ｉｒｅｆ２が電流制限部３３で最大値を制限され、最大値を制限された電流指令値Ｉｒｅｆｍが減算部３２Ｂに入力され、モータ電流検出値Ｉｍと減算される。

減算部３２Ｂでの減算結果Ｉ（＝Ｉｒｅｆｍ−Ｉｍ）はＰＩ制御部３５でＰＩ（比例積分）制御され、ＰＩ制御された電圧制御値Ｖｒｅｆが変調信号（キャリア）ＣＦと共にＰＷＭ制御部３６に入力されてデューティを演算され、デューティを演算されたＰＷＭ信号でインバータ３７を介してモータ２００をＰＷＭ駆動する。モータ２００のモータ電流値Ｉｍはモータ電流検出手段３８で検出され、減算部３２Ｂに入力されてフィードバックされる。

補償部３４は、検出若しくは推定されたセルフアライニングトルク（ＳＡＴ）３４３を加算部３４４で慣性補償値３４２と加算し、その加算結果に更に加算部３４５で収れん性制御値３４１を加算し、その加算結果を補償信号ＣＭとして加算部３２Ａに入力し、特性改善する。

また、上記モータ２００が３相ブラシレスモータの場合、ＰＷＭ制御部３６及びインバータ３７の詳細は、例えば図３に示すような構成となっており、上記ＰＷＭ制御部３６は、電圧制御値Ｖｒｅｆを所定式に従って３相分のＰＷＭデューティ値Ｄ１〜Ｄ６を演算するデューティ演算部３６Ａと、ＰＷＭデューティ値Ｄ１〜Ｄ６で駆動素子としてのＦＥＴのゲートを駆動すると共に、デッドタイムの補償をしてＯＮ／ＯＦＦするゲート駆動部３６Ｂとで構成されている。デューティ演算部３６Ａには変調信号（キャリア）ＣＦが入力されており、デューティ演算部３６Ａは変調信号ＣＦに同期してＰＷＭデューティ値Ｄ１〜Ｄ６を演算する。

また、インバータ３７は、Ｕ相の上段ＦＥＴ１及び下段ＦＥＴ４で成る上下アームと、Ｖ相の上段ＦＥＴ２及び下段ＦＥＴ５で成る上下アームと、Ｗ相の上段ＦＥＴ３及び下段ＦＥＴ６で成る上下アームとで成る３相ブリッジで構成されており、上記各ＦＥＴがＰＷＭデューティ値Ｄ１〜Ｄ６でＯＮ／ＯＦＦされることによってモータ２００を駆動する。

なお、インバータ３７とモータ２００との間には、アシスト制御停止時等に電流の供給を遮断するためのモータ開放スイッチ２３が介挿されている。そして、上記モータ開放スイッチ２３は、各相に介挿された寄生ダイオード付きのＦＥＴ７〜９で構成されている。

また、上記図３に示したインバータ回路とモータ解放スイッチ回路は、例えば、図４に示すように、冗長回路として形成することも可能である。ここで、上記図４は、図３に示したような電動パワーステアリング装置における３相ブラシレスモータに用いる上記インバータ回路３７とモータ開放スイッチ２３とを冗長化した例の回路図を示したものである。

上記図４に示した回路では、図３に示した回路でＵ，Ｖ，Ｗの各相のそれぞれを構成していた上段ＦＥＴ及び下段ＦＥＴで成る上下アームとこれに接続されるモータ開放スイッチ２３との各相に対応するＦＥＴの組みが、冗長回路として、それぞれ２系統設けられている。そのため、例えば、図３のＵ相を例にとって比較すると、ゲート駆動部３６Ｂからの出力線が図４ではＵ−ＨｉとＵ−Ｌｏとして上記２系統の上下アームのそれぞれに接続されており、また、図３のモータ２００への出力線は、図４では上記２系統の上下アームのそれぞれからＵ―１とＵ―２との２系統が設けられていて、同様の構成がＶ相、Ｗ相についても採用されている。なお、図４中のシャント抵抗Ｓｈは、モータ電流検出手段３８に接続されている。

したがって、本発明の上記実施形態では、このように上記電動パワーステアリング装置の電源とプリドライバとを１系統にまとめた上で、上記のようにインバータのＨブリッジ回路とモータ配線とを２系統として部分的な冗長系を構成している。そのため、通常時には上記２系統に電流を分散して上記電動モータの駆動を行うことが可能であり、一方、故障が発生した場合には、故障事象に応じて、上記２系統を構成する回路のうち故障が生じていない部分を適宜活用することによって、部分的に上記電動パワーステアリング装置のモータによるアシストを継続することが可能である。また、上記のように配線系統を２系統設けることによって、１系統におけるパワーデバイス（ＦＥＴ）の最大電流定格を５０％程度削減できるため、上記パワーデバイスをより小型化することが可能である。

そして、例えば、上記のように構成される電動パワーステアリング装置において、上記電動パワーステアリング装置に用いられる電動モータとその制御装置内に設けられる基板とは、本発明により、図５に示すような接続構造を採用することが可能である。

なお、以下の説明では、同一の構成要素については、他の形態を採り得るものについても同一の記号を用い、重複する説明や構成については、一部省略する場合がある。また、本発明の理解を容易にするために、図面中に記載した各構成要素の大きさ又はその比率や図面の縮尺等は、実際のものとは適宜変更して表現する場合が有る。

上記図５は、本発明による中継コネクタボックスを介した接続構造を含む、電動モータとその制御装置に収納される基板等の構成要素について、一部を透視して示した斜視図である。

本発明の接続構造は、例えば、上記図５に示したように、中継コネクタボックス４００と、電動モータ２００と制御装置３００の制御装置本体３２０に収納される基板３４０とに形成されるが、上記電動モータ２００と制御装置３００及び中継コネクタボックス４００の全体構成は、上記図５に示したようになっている。

そして、上記図５中、上記電動モータ２００は、フランジ２２０と給電端子２５０及び回転軸Ｃの軸端に設けられた磁石２７０を備えており、また、上記制御装置３００は、制御装置本体３２０と基板３４０と蓋体３６０とからなり、上記基板３４０に設けられるコネクタ３５０及び図示しない制御コネクタが接続可能に構成されていて、これらは、図６に記載されたように組み合わせて一体化されるようになっている。なお、上記図６は、図５に示した各構成要素のうち制御装置３００に接続される上記制御コネクタを除いて組み合わせた例を示す斜視図であり、（Ａ）は、電動モータ２００の出力側から見た斜視図であり、（Ｂ）は中継コネクタボックス４００側から見た斜視図である。

次に、上記図５に示した電動モータ２００と中継コネクタボックス４００及び制御装置３００等の各構成要素について、更に説明する。

上記構成要素中、電動モータ２００は、上述したように３相ブラシレスモータであり、モータ巻線配線が２系統の冗長系を含んでいる。そしてその形態は、概ね略円筒形状であり、その中心軸上にある回転軸Ｃは、図６（Ａ）に示したように、上記略円筒形状の一方の端面側（出力軸側）からは、上記一方の端面側に形成されたフランジ２２０から突出して、出力軸を形成している。

また、上記のように略円筒形状を有する電動モータ２００の他の一方の端面側には、図５に示すように、上記電動モータ２００の回転軸Ｃの軸端に上記電動モータの回転角度を検出するための磁石２７０が備えられており、上記磁石は、コア２７０の部分とＳ極２７０Ｓ側とＮ極２７０Ｎ側とから構成されている。そして、上記磁石２７０は、後述する中継コネクタボックス４００に配置される上記磁石２７０の回転による磁界の変動を検出する素子４１５を含むモータ回転角度検出回路により、モータ回転角度の検出に用いられる。

また、上記電動モータ２００の他の一方の端面側には、更に、上記電動モータ２００に給電するための複数の給電端子２５０が、前記電動モータ２００の回転軸Ｃの軸線方向と平行な方向に、前記他の一方の端面側から立設されるように設けられている。そして、上記複数の給電端子２５０は、上述したように、上記３相ブラシレス電動モータ２００の冗長系を構成する２系統の巻線に接続されているため、ここでは上記回転軸Ｃの軸端に形成された磁石２７０を挟んで、３個ずつ、計６個の給電端子２５０が設けられている。また、上記給電端子２５０の３つの組のそれぞれの両脇近くには、同様に誘導ピン２５０Ｐが立設されていて、上記給電端子２５０と共に、後述する図８に示すような、中継コネクタボックス４００に設けられた内部給電コネクタ４３０に係合して接続可能に構成されている。

次に、上記中継コネクタボックス４００は、上記図５乃至図７に示したように、前記略円筒形状の前記電動モータ２００の他の一端面側（出力軸が設けられていない側）を形成する円形状と同様の径を有する、厚みのある略円板形状の板状に構成されているが、上記電動モータ２００の他の一端面側に対向する側の略円形状の面は開放して構成されている。

そして、上記中継コネクタボックス４００の内側には、上記中継コネクタボックス４００を上記電動モータ２００の他の一端面側に接続した場合に、上記電動モータ２００の他の一端面側に対向することになる基板４１０Ｂ等を収容できるようになっている。

また、上記中継コネクタボックス４００の周囲には、ボルト穴４９２を備えた複数の係止部４９０が形成されており、前記電動モータ２００の前記他の一端面側に形成された同様の複数の係止部２９０が備えるボルト穴２９２を使用して、ボルト・ナット等の締結具を用いて、接続可能に構成されている。

なお、上記中継コネクタボックス４００の形態は、必ずしも、上記のように、電動モータ２００の他の一端面側を形成する円形状と同様の径を有する厚みのある略円板形状の構成に限定するものではない。しかし、上記のような形態に形成すると、上記電動モータ２００と組み合わせた場合に、略円筒形状のモータの外周面に対して凹凸が少なくなるため、形態的な一体性が得られ、車両などに組み込む場合の形態適合性が向上する場合がある。

また、上記中継コネクタボックス４００の基板部４１０には、モータ回転角度検出回路の基板４１０Ｂが配置されており、上記基板４１０Ｂには、上述した電動モータ２００の回転軸Ｃの端部に設けられた磁石２７０による、上記回転軸Ｃの回転に伴う磁界の変動を検出するための素子４１５が実装されている。

上記中継コネクタボックス４００に収納される基板４１０Ｂは、図８に示したように、上記電動モータ２００の他の一端面側の回転軸Ｃの端部に設けた磁石２７０に対向するように配置されている。ここで、上記図８は、中継コネクタボックス４００と電動モータ２００との接続面付近の様子を電動モータ２００の回転軸Ｃに垂直な方向から模式的に示した側面図である。そして、上記のように中継コネクタボックス４００と電動モータ２００とを接続する場合には、上記図８中に白抜きの矢印で示したように、両者を相互に接近させて接続し、上記磁石２７０と上記基板４１０Ｂの板面とが僅かな距離を隔てて対向するように組み合わされる。

そして、上記図８に示すように、上記基板４１０Ｂの上記磁石２７０に対向する面の側には、磁気抵抗素子（ＭＲ素子）やホール素子などの磁界の変動を検出するための素子４１５が、上記磁石２７０に対向する面又はその周囲を取り囲むように、複数個実装されている。

そのため、上記基板４１０Ｂに構成される上記モータ回転角度検出回路は、上記のように実装される素子４１５の検出する磁界の変動に基づいて、上記電動モータ２００の回転軸Ｃの回転角度の検出が可能となっており、上記回転角度の検出に基づく回転角度検出信号は、後述するように、コネクタ接続部４５０の角度検出信号コネクタ端子４５０Ｔに接続されている。そして、上記モータ回転角度検出回路は冗長系を構成しても良く、そのような冗長系を構成する場合には、上記コネクタ接続部４５０の角度検出信号コネクタ端子４５０Ｔもこれに対応して増設される。

また、上記中継コネクタボックス４００の内側の基板部４１０には、上記基板４１０Ｂに隣接して、内部コネクタ４３０が設けられている。上記内部コネクタ４３０は、上記電動モータ２００から突出して形成される給電端子２５０と嵌合して接続し、上記給電端子２５０と上記コネクタ接続部４５０の給電コネクタ端子４５０Ｓとを、上記中継コネクタボックス４００内の図示しない導体線を介して接続するものである。そのため、上記機能が達せられれば、上記内部コネクタ４３０の形態は問わないが、本実施形態の場合には、上記内部コネクタ４３０は、後述する本願の位置決め機構と同様に、上記電動モータ２００からの給電端子２５０と係合する内部コネクタ孔部４３０Ｈを有しており、併せて、上記給電端子２５０に隣接して形成されている誘導ピン２５０Ｐを上記内部コネクタ４３０内の正しい位置に誘導する誘導ピン孔部４３０ＰＨを有している。

また、上記中継コネクタボックス４００の外縁には、例えば図７に示したように、前記電動モータ２００の回転軸Ｃの軸線方向と垂直な方向に突出して形成されるコネクタ接続部４５０が設けられている。

上記コネクタ接続部４５０には、前記電動モータ２００の給電端子２５０と電気的に接続される給電コネクタ端子４５０Ｓと共に、前記モータ回転角度検出回路の基板４１０Ｂからの回転角度検出信号を出力する角度検出信号コネクタ端子４５０Ｔが突出して形成されている。

そして、これを更に詳細に説明すると、上記コネクタ接続部４５０は、基底部４５０Ｂと、前記給電コネクタ端子４５０Ｓが設けられた給電コネクタ端子部４５０ＳＡと、これに隣接して一体的に構成される前記角度検出信号コネクタ端子４５０Ｔが設けられた前記角度検出信号コネクタ端子部４５０ＴＡと、前記給電コネクタ端子４５０Ｓと前記角度検出信号コネクタ端子４５０Ｔとを前記中継コネクタボックス４００の外縁とは反対側の端部寄りで保持する保持体４７０と、から構成されている。

上記コネクタ接続部４５０のうち、基底部４５０Ｂは、上記中継コネクタボックス４００から上記各端子（４５０Ｓ、４５０Ｔ）を引き出して固定する部分であり、前記給電コネクタ端子４５０Ｓと前記角度検出コネクタ端子４５０Ｔが突出して形成される側では、略長方形状の面を有している。また、上記基底部４５０Ｂの前記中継コネクタボックス４００の外縁寄りの側では、前記略長方形状の面を上面とした各辺から、前記外縁に至る外面を形成する形態を有していて、上記略長方形状の面から上記中継コネクタボックス４００の外縁までの間の空間を塞ぐボックス状の空間を形成している。

また、上記コネクタ接続部４５０のうち、上記給電コネクタ端子４５０Ｓが設けられた給電コネクタ端子部４５０ＳＡは、前記基底部４５０Ｂから突出した、平面状に形成された金属板による複数の上記給電コネクタ端子４５０Ｓを構成する端子体からなり、本実施形態では、前記端子体を構成する平面が略同一の面を構成するように、言い換えれば、上記面が同一の方向を向くようにして、平行に配列されている。但し、上記給電コネクタ端子４５０Ｓを構成する端子体の形態と配列はこれに限らず、後に詳述するコネクタ３５０との係合の容易性等を考慮して、任意の形状と配列を採ることも可能である。

また、上記給電コネクタ端子４５０Ｓを構成する端子体のうち前記基底部４５０Ｂから後に詳述する保持体４７０までは、延伸部４５０ＳＥとなっており、上記延伸部４５０ＳＥは上記制御装置３００に収納される基板３４０のコネクタ３５０との嵌合等による接続に当たり応力を吸収する応力緩和形状を有している。ここで、上記応力緩和形状については、特に限定を設けるものではないが、機能的には、上記給電コネクタ端子４５０Ｓを構成する端子体に多少の応力が掛かっても上記給電コネクタ端子４５０Ｓの後述する嵌合部４５０Ｃの方向が維持され、位置ずれが生じた場合であっても上記端子体に係る応力を逃がすものであれば良い。また、その形態は、例えば、上記図７に示したように、上記給電コネクタ端子４５０Ｓの上記端子体が立設する方向の途中において、上記延伸部４５０ＳＥを側面視（ここでは上記端子体の平面部分を正面としてその側面側の列に沿った方向から見た方向）で略コの字状に屈曲させたり、或いは、例えば、図９に示したように、側面視でＳ字状に屈曲させたり、又は、Ｚ字状に屈折させたりしたものであっても構わない。

また、上記給電コネクタ端子４５０Ｓを構成する端子体のうち上記保持体４７０から端部側は、上記基板３４０のコネクタ３５０に嵌合する嵌合部４５０ＳＣとなっている。上記嵌合部４５０ＳＣは、後述する基板３４０側に構成される上記コネクタ３５０の嵌合孔部３５０ＳＨに嵌合して圧入され、機械的及び電気的に結合する部分である。そのため、上記嵌合が容易に行われるように、上記嵌合部４５０ＳＣは上記端部側に向けて先細りになるようにテーパを設けても良く、これと併せて上記端部側に向けて上記端子体２５０Ｓの厚みを減少させて形成することも可能である。

また、上記コネクタ接続部４５０のうち、前記角度検出信号コネクタ端子４５０Ｔが設けられた前記角度検出信号コネクタ端子部４５０ＴＡは、本実施形態では、前記基底部４５０Ｂから突出した少なくとも２列に形成された金属導体による複数の板状（又は棒状乃至角柱状）の信号端子体からなり、前記信号端子体の形成する前記２列は、前記給電コネクタ端子４５０Ｓの形成する列の延長方向に隣接して平行に配置されている。すなわち、前記角度検出信号コネクタ端子部４５０ＴＡは、上記給電コネクタ端子４５０Ｓの端子列の延長線上の方向に、上記給電コネクタ端子部４５０ＳＡに隣接して配置されており、上記角度検出信号コネクタ端子４５０Ｔの信号端子体は相互に上記延長線に平行に配列して構成されている。（なお、上記角度検出信号コネクタ端子４５０Ｔを構成する信号端子体の形態と配列は、上記給電コネクタ端子４５０Ｓの場合と同様に、これに限らず、後に詳述するコネクタ３５０との係合の容易性等を考慮して、例えば円筒形状等の任意の形状と配列を採ることも可能である。）
そして、上記角度検出信号コネクタ端子４５０Ｔのうち前記基底部４５０Ｂから前記保持体４７０までは、前記コネクタ端子４５０Ｓの場合と同様に、延伸部４５０ＴＥとなっており、上記延伸部４５０ＴＥは、制御装置３００に収納される基板３４０のコネクタ３５０との嵌合等による接続に当たり応力を吸収する応力緩和形状を有している。そして、上記延伸部４５０ＴＥの機能は上記のように、基板３４０のコネクタ３５０との接続に当たり応力を吸収することにある。そのため、上述した給電コネクタ端子４５０Ｓの延伸部４５０ＳＥの場合と同様に、側面視で略コの字状に屈曲させたり、或いは、上記図９で示したと同様に、側面視でＳ字状に屈曲させたり、Ｚ字状に屈折させたりしたものであっても構わない。

また、上記角度検出信号コネクタ端子４５０Ｔのうち前記保持体４７０から端部側は、前記基板３４０のコネクタ３５０に嵌合する嵌合部４５０ＴＣとなっており、上記嵌合部４５０ＴＣは、上記給電コネクタ端子の嵌合部４５０ＳＣと同様に、基板３４０側に構成される上記コネクタ３５０の嵌合孔部３５０Ｈに嵌合して圧入され、機械的及び電気的に結合するように構成されている。そのため、上記嵌合部４５０ＴＣは上記嵌合が容易に行われるように、上記嵌合部４５０ＳＣの場合と同様に、上記端部側に向けて先細りになるようにテーパを設けて形成することも可能である。

また、上記コネクタ接続部４５０のうち、上記保持体４７０は、上記給電コネクタ端子４５０Ｓの端子体と上記信号コネクタ端子４５０Ｔの信号端子体の、上記中継コネクタボックス４００の外縁側とは反対側の端部寄りに、上記各端子体を等間隔に保持するために設けられている。そして、上記保持体４７０はポリフェノール樹脂等の絶縁性と耐熱性に優れた素材により形成されており、上記各端子体を一定間隔に安定して保持する機能を有する他、上記コネクタ接続部４５０を制御装置３００に収納される基板３４０に接続する際には、後述する基板３４０に設けられるコネクタ３５０と位置決め機構を介して当接される。

次に、図５に戻って説明を続けると、制御装置３００は、上述したように、制御装置本体３２０と基板３４０と蓋体３６０からなり、上記基板３４０に設けられるコネクタ３５０と図示しない制御コネクタを含んでいる。

上記のうち、制御装置本体３２０は、制御装置３００に用いられる基板３４０や制御コネクタ等を収納・保持して、上記電動モータ２００に安定的に保持するものであり、図示しないヒートシンクにより放熱機能も有している。また、上記のうち制御コネクタは、上記基板３４０やこれを介して電動モータ２００に電源を供給したり、ＣＡＮなどの制御系の信号の入出力を行ったりするコネクタである。

そして、上記制御装置本体３２０に基板３４０をネジなどにより固定して収納し、上記制御コネクタやコネクタ３５０を同様にネジなどにより接続固定した後には、蓋体３６０により、上記基板３４０を含む上記制御装置本体３２０の上面側を覆うようにカシメ固定して保護するように構成されている。

また、上記制御装置本体３２０の上記電動モータ２００への取付けは、本実施形態では、上記電動モータ２００のフランジ２２０に設けられた、複数のボルト穴２９２と上記制御装置本体３２０の下面側（電動モータ側）に設けられた複数の係止部３９０に備えられたボルト穴３９２とを使用して、ボルト・ナット等の締結具を用いて行われる。

但し、上記図５及び図６の例で示した本実施形態の構成例では、上記電動モータ２００の出力側に形成したフランジ２２０を介して上記制御装置３００を取付けているが、上記取付けの方法乃至取付位置は必ずしもこれに限られるものではない。

したがって、例えば、上記電動モータ２００の出力側とは異なる他の一端側又はその周縁に、適当なフランジや係止部２９０等を設けて、上記制御装置３００を取付けることも可能である。なお、上記電動モータ２００のフランジ２２０や係止部２９０に設けられた複数のボルト穴２９２は、上記制御装置本体３２０との取り付けの他に、上述の減速機構３等とボルト・ナット等の締結具による接続・取り付けのためにも用いられる。

次に、上記制御装置３００に収納される基板３４０は、上述したように、電動パワーステアリング装置の制御及び駆動を行うためのものであり、ここでは略長方形状の形態を有している。そして、従来、上記電動パワーステアリング装置に用いられる基板は、もっぱら制御系の信号処理を行う制御基板と、上記電動モータを駆動するためのインバータ回路等が形成されたパワー基板とを別々に構成する例が多いが、本実施形態の場合には、上記制御基板とパワー基板とを一体化した一枚化基板を用いている。但し、本発明は、電動モータとその制御装置に収納される基板との接続構造であるため、上記一枚化基板に限らず、従来の２枚構成の基板を上記制御装置に収納する場合であっても、本発明を用いることは当然に可能である。

また、上記基板３４０では、上記基板３４０の下面側（電動モータ２００側）の上記中継コネクタボックス４００のコネクタ接続部４５０に対向する位置には、図１０に示すように、コネクタ３５０が設けられていて、本実施形態では、上記コネクタ３５０は、上記基板３４０上の上記中継コネクタボックス４００側の一辺に沿って設けられている。なお、ここで上記図１０は、上記基板３４０に設けたコネクタ３５０の形状を透視して例示した斜視図である。そして、上記図１０では、図面上の下方側から上方側に向けて、上記コネクタ接続部４５０が嵌合され、上記コネクタ３５０の下方の面で両者が相互に当接されるようになっている。

上記コネクタ３５０は、上記電動モータ２００の給電端子２５０を上記中継コネクタボックス４００の給電コネクタ端子４５０Ｓを介して、上記基板３４０に形成された回路と電気的・機械的に接続し、併せて、上記中継コネクタボックス４００に備えられたモータ回転角度検出回路に接続された角度検出信号コネクタ端子４５０Ｔと、上記基板３４０に形成された回路とを電気的・機械的に接続するものである。

そのため、上記コネクタ３５０は、上記基板３４０を制御装置本体３２０に収納固定して、上記電動モータ２００の側方に配設された際には、上述のように上記中継コネクタボックス４００に設けられたコネクタ接続部４５０に対向するように設けられている。

そして、上記コネクタ３５０には、嵌合孔部３５０ＳＨと３５０ＴＨとが設けられている。

上記のうち、嵌合孔部３５０ＳＨは、上記中継コネクタボックス４００の上記コネクタ接続部４５０に形成された給電コネクタ端子の嵌合部４５０ＳＣの形態と配列に対応して、これと嵌合する部分である。そのため、本実施形態の場合には、上記給電コネクタ端子の嵌合部４５０ＳＣが平板状に構成されているため、上記平板形状をはめ込み可能な長方形状の開口部が上記コネクタ３５０の上記コネクタ接続部４５０との対向面に設けてあり、前記開口部から上記給電コネクタ端子の嵌合部４５０ＳＣの長さに相当する程度の深さの孔が、上記コネクタ３５０内を前記基板３４０の表面方向（上記図１０中の上側方向）に向けて設けられている。

また、上記のうち、嵌合孔部３５０ＴＨは、上記中継コネクタボックス４００の上記コネクタ接続部４５０に形成された角度検出信号コネクタ端子の嵌合部４５０ＴＣの形態と配列に対応して、これと嵌合する部分である。そのため、本実施形態の場合には、上述のように、上記角度検出信号コネクタ端子の嵌合部４５０ＴＣが２列に形成された金属導体による複数の板状（又は棒状乃至角柱状）の信号端子体から構成されているため、上記板状（又は棒状乃至角柱状）の信号端子体をはめ込み可能な略四辺形状の開口部が、２列構成で上記コネクタ３５０の上記コネクタ接続部４５０との対向面に設けてあり、前記開口部から上記給電コネクタ端子の嵌合部４５０ＳＣの長さに相当する程度の深さの孔が、上記コネクタ３５０内を前記基板３４０の表面方向に向けて設けられている。

そして、上記コネクタ３５０は全体としては熱伝導性のある不導体により構成されているが、上記嵌合孔部３５０ＳＨ及び３５０ＴＨの内面は導体によって形成されており、上記導体へは図示しない導線が接続されて、上記基板３４０に形成された回路へ接続されている。

また、上記のように、上記保持体４７０と制御装置３００に収納される基板３４０のコネクタ３５０には、相互に嵌合可能な位置決め機構が設けられている。

上記位置決め機構は、図７等で示した上記中継コネクタボックス４００のコネクタ接続部４５０の上記保持体４７０側に形成された位置決めピン４７０Ｐと、図１０等で示した前記基板３４０のコネクタ３５０側に形成された位置決め孔３５０Ｈと、から構成されている。

このうち、上記保持体４７０側の位置決めピン４７０Ｐは、上記コネクタ接続部４５０の上記保持体４７０両端部寄りに、上記給電コネクタ端子４５０Ｓの端子体の嵌合部４５０ＳＣ及び上記信号コネクタ端子４５０Ｔの信号端子体の嵌合部４５０ＴＣと平行に立設されて設けられている。

そして、上記位置決めピン４７０Ｐは、上記保持体４７０上に底面を有する円筒形状に形成されており、その先端部は幾分先細りになるようにテーパが設けてあって、上記位置決め孔３５０Ｈ内部に上記位置決めピン４７０Ｐを挿入して嵌合させる際に、上記位置決め孔３５０Ｈの開口部と多少の位置ずれがあっても正しい位置に導いて、上記給電コネクタ端子の嵌合部４５０ＳＣ及び角度検出信号コネクタ端子の嵌合部４５０ＴＣが、上記基板３４０のコネクタ３５０と正確に嵌合して接続されるように形成されている。

また、上記位置決めピン４７０Ｐは、上記給電コネクタ端子の嵌合部４５０ＳＣ及び角度検出信号コネクタ端子の嵌合部４５０ＴＣを基板３４０側のコネクタ３５０の正しい位置に導くものであるため、上記保持体４７０から上記コネクタ接続部４５０の端部側に向かって形成される上記給電コネクタ端子の嵌合部４５０ＳＣ及び角度検出信号コネクタ端子の嵌合部４５０ＴＣの端部よりも、上記保持体４７０から上記位置決めピン４７０Ｐの先端までの距離が幾分長く形成されており、その長さは、少なくとも前記位置決めピン４７０Ｐの先端部分に形成されたテーパ部分の軸方向の長さ分よりも長いことが望ましい。

また、上記基板３４０のコネクタ３５０側の位置決め孔３５０Ｈは、前記制御装置３００に収納される前記基板３４０に設けられる前記コネクタ３５０の内側方向、言い換えれば、上記コネクタ接続部４５０との接続面側から基板面への方向、に向かって設けられた孔部として形成されていて、前記コネクタ接続部４５０の前記保持体４７０上に形成された前記位置決めピン４７０Ｐと対向する位置に設けられている。

そして、上記位置決め孔３５０Ｈは、上記保持体４７０から立設される円筒形状の位置決めピン４７０Ｐをはめ込むことが可能なように、円筒形状に形成されている。

また、上記円筒形状の位置決め孔３５０Ｈの孔部の開口部分は上記円筒形状の孔の内径よりも開口部分にかけて拡大して形成することも可能である。そのため、上記のように開口部分を拡大した場合には、上記拡大した開口部分を用いて、上記位置決め孔３５０Ｈ内部に上記位置決めピン４７０Ｐを挿入して嵌合させる際に、上記位置決め孔３５０Ｈの開口部分よりも深部方向の孔と多少の位置ずれがあっても、正しい位置に導いて、上記給電コネクタ端子の嵌合部４５０ＳＣ及び上記角度検出信号コネクタ端子の嵌合部４５０ＴＣを、基板３４０側のコネクタ３５０に、正確に嵌合して接続されるように形成することも可能である。

そのため、上記位置決め機構を以上のように構成することにより、上記中継コネクタボックス４００のコネクタ接続部４５０を上記制御装置３００に収納される基板３４０のコネクタ３５０に接続する場合には、上記中継コネクタボックス４００側の上記位置決めピン４７０Ｐが、上記基板３４０のコネクタ３５０の位置決め孔３５０Ｈの所定位置に嵌合して、圧入されることによって、上記給電コネクタ端子の嵌合部４５０ＳＣ及び角度検出信号コネクタ端子の嵌合部４５０ＴＣが、上記基板３４０のコネクタ３５０にそれぞれ形成されている嵌合孔部３５０ＳＨ及び３５０ＴＨの奥へ誘導され、一括して接続が完了するようになっている。

なお、上記のように位置決め機構を構成する位置決めピン４７０Ｐと位置決め孔３５０Ｈは、本実施形態では、円筒形状を基本に構成されているが、これらの形態は、必ずしもこれに限られるものではない。そのため、上記位置決めピン４７０Ｐと位置決め孔３５０Ｈとが相互に嵌合可能であれば、楕円を底面とする円柱形状の他、角柱形状や板状形状等の、任意の形態を採用することも可能である。

以上のように構成される本発明の電動モータとその制御装置に収納される基板との接続構造によれば、上記電動モータ２００に上記中継コネクタボックス４００を接続し、更にこれらに上記制御装置３００を組み付けることにより、上記電動モータ２００からの複数の給電端子２５０及び上記中継コネクタボックス４００に備えられたモータ回転角度検出回路からの複数の角度検出信号コネクタ端子４５０Ｔを、上記制御装置３００に収納される基板３４０と、一括して確実かつ簡便に電気的に接続することが可能である。

そのため、本発明によれば、電動モータとその制御装置とを組み付け乃至接続するに当たり、上記電動モータと上記制御装置に収納される基板との接続を上記中継コネクタボックスを介して一括して行うと共に、冗長系の採用による配線の増加に対応して、組み付け乃至接続の信頼性を十分に確保しつつ、上記組み付け乃至接続、又は、取り外し作業の利便性を向上させると共に、上記組み付け等に要するボルトなどの部品点数の削減（端子台レス、ボルトレス等）と環境保護（半田フリー）をも配慮し、上記制御装置の小型化を図ることも可能な、電動モータとその制御装置に収納される基板との接続構造を提供することが可能である。

なお、上述した本発明の実施形態は、本発明の一例を示したものであり、本発明の趣旨の範囲で種々の変形例を採用することが可能である。そのため、例えば、上述の冗長系は電動モータやモータ回転角度検出回路等について、２系統のものに限らず更に多系統のものを採用することも可能である。また、上述した位置決め機構も雄型の位置決めピンと雌型の位置決め孔とを組み合わせる嵌合構造とすることに限られず、例えば、上記位置決めピンを制御装置本体に設けた位置決め溝などに沿って移動させて、上記給電コネクタ端子及び角度検出信号コネクタ端子等を基板のコネクタ等に嵌め込むガイドを行う構成を採るものであっても構わない。また、上記電動モータの軸端に備えられる磁石は、上記実施形態に記載したように２極の永久磁石に限らず、多極着磁された磁石でも良く、上述したモータ回転角度検出回路の素子は、これらに代えてセンサチップを実装する構成とするものであっても構わない。

１ ハンドル
２ コラム軸（ステアリングシャフト、ハンドル軸）
３ 減速機構
４ａ ４ｂ ユニバーサルジョイント
５ ピニオンラック機構
６ａ ６ｂ タイロッド
７ａ ７ｂ ハブユニット
８Ｌ ８Ｒ 操向車輪
１０ トルクセンサ
１１ イグニションキー
１２ 車速センサ
１３ バッテリ
１４ 舵角センサ
２０ 電動モータ
２３ モータ解放スイッチ
３０ 制御装置（コントロールユニット、ＥＣＵ）
３１ 電流指令値演算部
３３ 電流制限部
３５ ＰＩ制御部
３６ ＰＷＭ制御部
３７ インバータ
３８ モータ電流検出手段
５０ ＣＡＮ
５１ 非ＣＡＮ
２００ 電動モータ
２２０ フランジ
２９０ ３９０ ４９０ 係止部
２９２ ３９２ ４９２ ボルト穴
２５０ 給電端子
２５０ 誘導ピン
３００ 制御装置
３２０ 制御装置本体
３４０ 基板
３５０ コネクタ
３５０Ｈ 位置決め孔
３５０ＳＨ ３５０ＴＨ 嵌合孔部
３６０ 蓋体
４００ 中継コネクタボックス
４１０ 基板部（モータ回転角度検出基板部）
４１０Ｂ モータ回転角度検出基板
４３０ 内部給電コネクタ
４３０Ｈ 内部給電コネクタ孔部
４３０ＰＨ 誘導ピン孔部
４５０ 基底部
４５０Ｓ 給電コネクタ端子
４５０ＳＡ 給電コネクタ端子部
４５０ＳＥ （給電コネクタ端子）延伸部
４５０ＳＣ （給電コネクタ端子）嵌合部
４５０Ｔ 角度検出信号コネクタ端子
４５０ＴＡ 角度検出信号コネクタ端子部
４５０ＴＥ （角度検出信号コネクタ端子）延伸部
４５０ＴＣ （角度検出信号コネクタ端子）嵌合部
４７０ 保持体
４７０Ｐ 位置決めピン

Claims (9)

1. 電動モータとその制御装置に収納される基板との接続構造であって、
   前記電動モータと前記制御装置に収納される基板とは、中継コネクタボックスを介して接続しており、
   前記電動モータは略円筒形状をしており、
   前記略円筒形状の一端面側には、前記電動モータの回転軸の出力側が形成されており、
   前記略円筒形状の他の一端面側には、前記電動モータの回転軸の軸端にモータ回転角度検出用の磁石が備えられると共に、
   前記他の一端面側から突出するように、前記電動モータの回転軸と平行に前記電動モータの給電端子が形成されており、
   前記中継コネクタボックスは、前記電動モータの前記他の一端面側に接続可能に構成され、
   前記中継コネクタボックスには、前記モータ回転角度検出用の磁石の回転による磁界の変動を検出する素子を含むモータ回転角度検出回路の基板が配置されており、
   前記中継コネクタボックスの外縁には、前記電動モータの回転軸と垂直な方向に突出して形成されるコネクタ接続部が設けられ、
   前記コネクタ接続部には、前記電動モータの給電端子と電気的に接続される給電コネクタ端子と共に、前記モータ回転角度検出回路の基板からの回転角度検出信号を出力する角度検出信号コネクタ端子が突出して形成されており、
   前記制御装置は、前記電動モータの側面に配置され、
   前記制御装置に収納される基板には、前記中継コネクタボックスのコネクタ接続部に形成される給電コネクタ端子及び角度検出信号コネクタ端子に係合するコネクタが設けられていて、
   前記中継コネクタボックスを前記電動モータの前記他の一端側に接続し、前記中継コネクタボックスの前記コネクタ接続部と前記制御装置のコネクタとを係合して接続することにより、前記電動モータからの給電コネクタ端子及び前記中継コネクタボックスに配置された前記モータ回転角度検出回路の基板からの角度検出信号コネクタ端子と、前記制御装置に収納される基板のコネクタとを電気的に一括して接続することを特徴とする電動モータとその制御装置に収納される基板との接続構造。
2. 前記電動モータの前記他の一端面側から突出するように形成された給電端子は、前記中継コネクタボックス内部に設けられた内部給電コネクタと係合するように構成されており、前記内部給電コネクタと前記コネクタ接続部の給電コネクタ端子とは、電気的に接続される請求項１に記載の電動モータとその制御装置に収納される基板との接続構造。
3. 前記コネクタ接続部は、基底部と、前記給電コネクタ端子が設けられた給電コネクタ端子部と、これに隣接して一体的に構成される前記角度検出信号コネクタ端子が設けられた前記角度検出信号コネクタ端子部と、前記給電コネクタ端子と前記角度検出信号コネクタ端子とを前記中継コネクタボックスの外縁とは反対側の端部寄りで保持する保持体と、からなり、
   前記基底部は、前記給電コネクタ端子と前記角度検出コネクタ端子が突出して形成される側では、長方形状の面を有し、前記中継コネクタボックスの外縁側では、前記長方形状の面を上面とした各辺から、前記外縁に至る外面を形成する形態を有し、
   前記給電コネクタ端子が設けられた給電コネクタ端子部は、前記基底部から突出した平面状に形成された複数の端子体からなり、前記端子体を構成する平面が略同一の面を構成するように平行に配列されており、
   前記端子体のうち前記基底部から前記保持体までは、延伸部として前記制御装置に収納される基板のコネクタとの接続に当たり応力を吸収する応力緩和形状を有し、
   前記端子体のうち前記保持体から端部側は前記基板のコネクタに嵌合する嵌合部となっており、
   前記角度検出信号コネクタ端子が設けられた前記角度検出信号コネクタ端子部は、前記基底部から突出して形成された複数の信号端子体からなり、前記信号端子体は、前記給電コネクタ端子の形成する列の延長線上の方向に隣接して配置されており、
   前記信号端子体のうち前記基底部から前記保持体までは、延伸部として前記制御装置に収納される基板のコネクタとの接続に当たり応力を吸収する応力緩和形状を有し、
   前記信号端子体のうち前記保持体から端部側は前記基板のコネクタに嵌合する嵌合部となっており、
   前記保持体と前記コネクタには相互に係合する位置決め機構が設けられている請求項１又は２に記載の電動モータとその制御装置に収納される基板との接続構造。
4. 前記位置決め機構は、相互に嵌合可能な、位置決めピンと位置決め孔とからなり、
   前記位置決めピンは前記保持体の両端部寄りに前記端子体及び前記信号端子体の嵌合部と平行に立設され、
   前記位置決め孔は、前記コネクタの前記コネクタ接続部の前記保持体上の前記位置決めピンと対向する位置に、前記コネクタの内側に向かって設けられた穴である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電動モータとその制御装置に収納される基板との接続構造。
5. 前記電動モータの給電端子は、前記電動モータの冗長系を構成する複数の巻線の端子である請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電動モータとその制御装置に収納される基板との接続構造。
6. 前記モータ回転角度検出回路は冗長回路を構成し、前記角度検出信号コネクタ端子は、前記冗長回路からの冗長系を構成する配線の端子である請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電動モータとその制御装置に収納される基板との接続構造。
7. 前記電動モータは電動パワーステアリング装置に用いられるブラシレスモータであり、前記制御装置は、前記電動パワーステアリング装置の制御装置であって、
   前記基板は、前記制御装置に収納される制御基板とパワー基板とを一体化した１枚構成の基板である請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電動モータとその制御装置に収納される基板との接続構造。
8. 前記ブラシレスモータはＵ、Ｖ、Ｗ相からなる３相ブラシレスモータであり、前記電動モータの冗長系を構成する複数の巻線は、前記３相の各相をそれぞれ構成する２系統の巻線である請求項７に記載の電動モータとその制御装置に収納される基板との接続構造。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載の電動モータとその制御装置に収納される基板との接続構造を備える電動パワーステアリング装置。