JP6351750B2 - 制御ユニットおよびこれを用いた電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

この発明は、モータ出力軸と同軸上にモータと一体化され、モータの駆動を制御する制御ユニットおよびこれを用いた電動パワーステアリング装置に関する。

モータの駆動を制御する制御ユニットは、多数のセンサや電源系に対応して、複数のコネクタを備えている。また、モータ出力軸と同軸上にモータと一体化された制御ユニットにおいて、向きや種類、形状といったコネクタの仕様は、制御ユニットが取り付けられる対象によって変更を余儀なくされるものである。

そこで、コネクタをそれ自体で個別の構成部品とし、このコネクタを制御ユニットのハウジングに取り付けることによって、制御ユニット（制御装置）を構成することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

具体的には、特許文献１に記載の制御ユニットは、径方向に突出したハウジング用突出部にハウジング用穴部を有する有底筒状のハウジングと、このハウジング内に収納されハウジング外からの外部信号を入力する制御部用接続端子および外部信号を演算処理する電子部品を有する制御部と、径方向に突出したヒートシンク用突出部にヒートシンク用穴部を有するとともにハウジングの開口部を塞ぐヒートシンクと、ハウジング用突出部およびヒートシンク用突出部の一方に固定され制御部用接続端子と電気的に接続されるコネクタ用接続端子を有する外部接続コネクタと、ハウジング用突出部およびヒートシンク用突出部の他方に固定されるカバーとを備え、コネクタ用接続端子および制御部用接続端子が、カバーで覆われるハウジング用穴部またはヒートシンク用穴部を貫通してそれぞれの先端部で電気的に接続されている。

特許文献１に記載の制御ユニットでは、上記の構成を有することにより、コネクタの仕様が変更された場合であっても、外部接続コネクタの設計変更のみで対応することができ、ハウジングやその他の部材に影響が及ばないようになっている。

特許第５３７７７１０号公報

しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
すなわち、特許文献１に記載の制御ユニットでは、外部接続コネクタおよびその周辺は、まだ簡素化して小型化するとともに、組み立て性やコストを改善する余地があるという問題がある。また、制御ユニットには、比較的大型の部品を装着しなければならず、この大型部品の配置によっては、小型化が阻害されるという問題もある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、コネクタの仕様が変更された場合であっても、容易に対応することができるとともに、コネクタおよびその周辺を簡素な構造とすることで、組み立て性やコストを改善し、かつ小型化を実現することができる制御ユニットを得ることを目的とする。

この発明に係る制御ユニットは、モータの駆動を制御する制御ユニットであって、制御ユニットは、モータのモータ出力軸と同軸上にモータと一体化されるとともに、制御ユニットの外装をなしてモータの端部に結合されるハウジングと、ハウジングに形成された切り欠き部に配置されたハウジングと結合されるコネクタ構造体とを備え、コネクタ構造体は、コネクタが形成されたコネクタ本体と、電源系および信号系を含むターミナルと、コンデンサおよびコイルの少なくとも一方を含む部品装着部とを有し、部品装着部は、モータ出力軸に平行で、かつモータまたはハウジングの外部に設けられ、部品装着部に含まれるコンデンサおよびコイルの少なくとも一方が、コネクタ本体のコネクタと、ターミナルを介して直接電気的に接続され、切り欠き部には、凹部を備え、部品装着部の蓋の役目を担う延出部が形成され、コネクタ構造体は、延出部の上部に装着されるものである。

この発明に係る制御ユニットによれば、ハウジングと結合されて制御ユニットを構成するコネクタ構造体は、コネクタが形成されたコネクタ本体と、電源系および信号系を含むターミナルと、コンデンサおよびコイルの少なくとも一方を含む部品装着部とを有し、部品装着部は、モータ出力軸に平行で、かつモータまたはハウジングの外部に設けられ、部品装着部に含まれるコンデンサおよびコイルの少なくとも一方が、コネクタ本体のコネクタと、ターミナルを介して直接電気的に接続されている。
そのため、コネクタの仕様が変更された場合であっても、容易に対応することができるとともに、コネクタおよびその周辺を簡素な構造とすることで、組み立て性やコストを改善し、かつ小型化を実現することができる。

この発明の実施の形態１に係る制御ユニットが適用された電動パワーステアリング装置の全体的な回路構成を示す回路図である。 この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置を示す断面図である。 この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置のコネクタ構造体を示す下面図である。 この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置のハウジングを示す平面図である。 この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング装置を示す断面図である。 この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング装置のコネクタ構造体を示す下面図である。 この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング装置のハウジングを示す平面図である。 この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング装置のコイル接続構造を示す説明図である。 この発明の実施の形態３に係る電動パワーステアリング装置のコネクタ構造体を示す下面図である。 この発明の実施の形態３に係る電動パワーステアリング装置のフレームを示す平面図である。 この発明の実施の形態３に係る電動パワーステアリング装置を示す断面図である。

以下、この発明に係る制御ユニットの好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。なお、この発明に係る制御ユニットは、モータ出力軸と同軸上にモータと一体化されている。

また、以下では、制御ユニットが電動パワーステアリング装置に適用される場合を例に挙げて説明するが、これに限定されず、制御ユニットは、モータの駆動を制御するものであれば、電動パワーステアリング装置に適用されるもの以外のものであってもよい。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る制御ユニットが適用された電動パワーステアリング装置の全体的な回路構成を示す回路図である。図１において、この電動パワーステアリング装置は、制御ユニット１とモータ２とから構成されている。

なお、この実施の形態１では、モータ２が３相ブラシレスモータである場合について説明するが、これに限定されず、ブラシ付きまたは３相以上の多相巻線モータであってもよい。

制御ユニット１は、モータ２に電流を供給するインバータ回路３と、主にＣＰＵ１０が搭載された制御基板４とを含んでいる。また、制御ユニット１は、車両に搭載されたバッテリ６、イグニッションスイッチ７およびセンサ類８と、コネクタを介して接続されている。

制御ユニット１内の制御基板４は、車速センサやハンドルの操舵トルクを検出するトルクセンサ等のセンサ類８からの情報に基づいて、モータ２に供給する電力の制御量を演算するＣＰＵ１０、インバータ回路３を駆動する初段の駆動回路１１、およびインバータ回路３内の各部の電圧または電流を検出するモニタ回路１２を有している。

また、制御ユニット１の電源系ライン（＋、−）には、ノイズ放射を抑制するためのコンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３およびコイルＣＬが設けられている。ここで、これらの部品は、比較的大型である。また、電源系ラインには、＋電源ラインを開閉するリレー機能を有する電源用スイッチング素子１４が挿入されている。

この電源用スイッチング素子１４は、例えばＦＥＴであり、寄生ダイオードは、電流供給方向に対して順方向と逆方向との２種類が直列に接続されている。この電源用スイッチング素子１４により、モータ２やインバータ回路３に故障が発生した場合等に、電力供給を強制的に遮断することができる。また、寄生ダイオードにより、バッテリ６の逆接配線を行った場合であっても、電流が流れるラインを遮断することになり、バッテリ逆接保護の機能も実現される。

インバータ回路３は、モータ２の３相巻線（Ｕ、Ｖ、Ｗ）の各相に対して、上下アームのそれぞれに設けられた計６個のスイッチング素子３１Ｕ〜３１Ｗ、３２Ｕ〜３２Ｗと、モータ巻線とスイッチング素子との間を開閉するリレー機能を有するリレー用スイッチング素子３４Ｕ〜３４Ｗとを有している。なお、図１では、Ｕ相のみ符号を記載しているが、他の相もＵ相と同一である。

なお、上下アームのスイッチング素子３１Ｕ〜３１Ｗ、３２Ｕ〜３２Ｗは、ＣＰＵ１０の指令に基づいてＰＷＭ駆動されるので、インバータ回路３には、ノイズ抑制の目的で、コンデンサ３０Ｕ〜３０Ｗも接続されている。また、インバータ回路３には、モータ２に流れる電流を検出するためのシャント抵抗３３Ｕ〜３３Ｗも接続されている。ここで、各相のスイッチング素子３１、３２、３４は、相毎に集積されたパワーモジュール３５Ｕ〜３５Ｗとして、計３個配置されている。

図１に示した電動パワーステアリング装置の概略の動作として、センサ類８からの入力情報に基づいて、ＣＰＵ１０がモータ２の巻線に供給する電流を演算し、駆動回路１１を介してインバータ回路３に出力する。続いて、各相のスイッチング素子３１、３２、３４が駆動され、電流がモータ２の巻線に供給される。

また、モータ２の巻線に供給された電流の電流値をモニタ回路１２で検出し、ＣＰＵ１０の演算値（目標値）と実電流値との偏差に応じて、フィードバック制御が実行される。なお、駆動回路１１は、電源用スイッチング素子１４およびリレー用スイッチング素子３４も併せて制御している。

以上のような回路構成に対して、電動パワーステアリング装置の構造を図２に示す。図２は、この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置を示す断面図である。図２において、図中の上側がモータ２であり、モータ２の下部に制御ユニット１が配置されている。また、モータ２の出力軸２３の出力方向に、かつモータ出力軸２３と同軸上に制御ユニット１が設けられている。

モータ２は、出力軸２３の周囲に図示しない永久磁石が複数極対配置されたロータ２１と、このロータ２１の周りに設けられ、３相巻線２４が巻装されたステータ２２とが、モータケース２７の内部に配置されて構成されている。また、３相巻線２４の下方には、環状リング２５が設けられ、この環状リング２５内で巻線端がデルタ結線され、その後巻線端子２６として制御ユニット１に延出されている。

制御ユニット１は、ハウジング４３の内部に、ＣＰＵ１０、駆動回路１１等が搭載された制御基板４、フレーム４０、パワーモジュール３５Ｕ（３５Ｖ、３５Ｗは図示せず）、電源用スイッチング素子１４がそれぞれ配置されて構成されている。

ここで、ハウジング４３は、ほぼモータケース２７と同径の円筒形状を有しているが、一部がコネクタ（コネクタ本体）４４、４４ｃを装着するために切り欠かれ、切り欠き部に延出部４３ａを形成している。また、この延出部４３ａの上部にコネクタ構造体５０が装着されている。コネクタ構造体５０は、電源系コネクタ４４、図３で詳述するセンサ用コネクタ４４ｃ、部品装着部４４ａ等から構成されている。

また、ハウジング４３は、モータケース２７と、例えば図示しないボルトで結合されている。さらに、ハウジング４３は、図中下方に延びて、モータ出力軸２３の回転を伝達する図示しない減速機構に結合するための結合部４３ｂを有している。また、ハウジング４３は、出力軸２３を自在に回転させるための軸受２８を保持している。このハウジング４３の内部に、制御基板４と、その下方にフレーム４０とが積層されている。

フレーム４０は、中間部材であり、絶縁樹脂製で電源系コネクタ４４のターミナル、電源系の＋、−ラインを構成する導電板等を配設している。また、フレーム４０の下方に、パワーモジュール３５が３個装着され、パワーモジュール３５の下面は、ハウジング４３の表面と密着されている。これにより、パワーモジュール３５の放熱性が向上される。すなわち、ハウジング４３は、上記のような構造となっており、放熱性、組み立て性から、アルミニウムで形成されている。

次に、図３、４を参照しながら、コネクタ構造体５０の周辺について説明する。図３は、この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置のコネクタ構造体を示す下面図である。図３において、コネクタ構造体５０は、電源系コネクタ４４、センサ用コネクタ４４ｃ、部品装着部４４ａ、第１取り付け部４４ｅおよび第２取り付け部４４ｆから構成されている。

センサ用コネクタ４４ｃは、コネクタ構造体５０を貫通したセンサ用ターミナル４４ｄが、図中裏面へ延びている。ここでは、センサ用ターミナル４４ｄは１２本であるが、ユニット毎に応じた本数となる。また、電源系コネクタ４４のターミナル５０ａ、５０ｂ、並びにコンデンサＣ１、Ｃ２およびコイルＣＬの３個の部品を、このコネクタ構造体５０の特に電源系コネクタ４４に直結した構造を有している。

また、部品装着部４４ａには、凹部５０ｆが形成され、この凹部５０ｆに、直方体に近い外観形状を有するコイルＣＬ（一点鎖線）が装着されている。ここで、コイルＣＬは、図１の回路図に示したように、コイルが２個収納されたタイプとなっている。また、このコイルの脚部ＣＬａを４個の丸で示している。

また、図３において、凹部５０ｆ中の長方形は配線基板５１であり、基板上にコンデンサＣ１、Ｃ２を搭載することができるように、配線が形成されたものである。これらコンデンサＣ１、Ｃ２の端子部周囲には、ハンダ付けするための接続パッド５１ａが計４個配置されている。

また、配線基板５１の裏面には、導電板５０ｅ（破線）が４個配置され、それぞれの一方端は、電源系ターミナル５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄと接続されている。また、導電板５０ｅの他方端は、コイルＣＬの脚部ＣＬａと接続されている。また、配線基板５１には、コイルＣＬの脚部ＣＬａが貫通できる４個の穴も開いている。

さらに、図示していないが、接続パッド５１ａおよび導電板５０ｅは、図１の回路図の通りに接続されている。すなわち、導電板５０ｅは、配線基板５１のコイルＣＬの本体側に装着され、接続パッド５１ａは、コンデンサＣ１、Ｃ２側に装着されている。

ここで、コネクタ４４、４４ｃ、およびコネクタ構造体５０は、絶縁性モールド樹脂で形成されており、電源系コネクタ４４のターミナル５０ａ、５０ｂは、電源系コネクタ４４を貫通し、部品装着部４４ａの外周のモールド内を延びて開口側から延出されている。また、この先端部と導電板５０ｅの一方端部とが、溶接されて接続されている。

同様に、他の導電板５０ｅの一方端部とターミナル５０ｃ、５０ｄの端部とも、溶接により接続され、ターミナル５０ｃ、５０ｄは、ハウジング４３の内部を延びて制御ユニット１まで延出され、フレーム４０の導電板と接続される。

なお、コネクタ構造体５０の組み立て順は、まず、ターミナル５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、センサ用コネクタ４４ｃ、およびセンサ用ターミナル４４ｄがインサートモールドされたコネクタ構造体５０が成形される。

続いて、接続パッド５１ａを４カ所配置した配線基板５１が製造され、これに別途製造された導電板５０ｅが４カ所にそれぞれ装着され、その後コンデンサＣ１、Ｃ２がハンダ付けされる。

次に、コイルの脚部ＣＬａが配線基板５１の穴に通されて、コイルの脚部ＣＬａと導電板５０ｅとがまず溶接される。その後、一体となったコイルＣＬと配線基板５１とが、部品装着部４４ａの凹部５０ｆに挿入される。

このとき、コイル本体に接着剤を塗布して凹部５０ｆの底部と接着される。また、ターミナル５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄと導電板５０ｅのそれぞれの一方端部とが溶接される。最後に、このコネクタ構造体５０が、制御ユニット１の各種部品が収納されたハウジング４３に装着される。

図４は、この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置のハウジングを示す平面図である。図４では、ハウジング４３を図２の上方から見ており、ハウジング４３の中央に大径の穴４３ｉが開けられ、この穴に図示しない出力軸２３が挿通される。また、ハウジング４３は、制御ユニット１の制御基板４、パワーモジュール３５、フレーム４０等を搭載し、モータケース２７と装着されるので、半円形の筒状をしている。

具体的には、ハウジング４３には、制御ユニット１をハウジング４３に固定するために、***４３ｈの開いた円筒部が４カ所配置されている。また、ハウジング４３とモータケース２７とを固定するために、***４３ｇが外周部に３カ所設けられている。さらに、コネクタ構造体５０をハウジング４３に固定するための***４３ｅが２カ所設けられ、コネクタ構造体５０の第１取り付け部４４ｅの穴と合致され、ボルト等で締められる。

この***４３ｅの近傍には、溝４３ｆが設けられ、この溝４３ｆに、図３のコネクタ構造体５０の第２取り付け部４４ｆが挿入される。また、***４３ｅを使用した固定によりコネクタ構造体５０を堅固に固定することができるとともに、コネクタの挿抜による応力に耐え得るようになっている。

ここで、溝４３ｆと第２取り付け部４４ｆの嵌め合いにより、***４３ｅと第１取り付け部４４ｅとをボルトで締め付けるまでの仮固定ができるので、組み立て性を向上させることができる。したがって、この溝４３ｆは、コネクタ構造体５０の位置決め部の役目を担っている。さらに、この溝４３ｆにシール材を塗布することで、防水性を持たせることも可能である。なお、ハウジング４３には、突起部４３ｊが４カ所（大が３個、小が１個）設けられ、この突起部４３ｊとパワーモジュール３５、電源用スイッチング素子１４の底部とが密着するようになる。

また、延出部４３ａは、凹部４３ｃを備え、この内側にコイルＣＬ、導電板およびターミナル端部を包含する部品装着部４４ａの蓋の役目を担っている。そのため、周囲に溝４３ｄを設け、溝４３ｄにシール材または接着剤を塗布し、延出部４３ａとコネクタ構造体５０とを装着する。なお、***４３ｅ、第１取り付け部４４ｅを利用した固定により、延出部４３ａにコネクタ挿抜時の応力がかかることはほとんどないので、例えばボルト締めまでの構造は不要であり、組み立て時の部品数を削減することができる。

このように、比較的大型部品で、かつ電源系コネクタ４４のターミナルに接続される部品をコネクタ本体に直結配置し、ターミナルを延ばしてこれらの部品と接続した後に、制御ユニット１内へ延出したことにより、制御ユニット１自体の小型化を図ることができる。また、コネクタ構造体５０として、ハウジング４３と別部材としたので、コネクタの仕様の変更に対応でき、ハウジング４３や制御ユニット１内部までの変更が不要となり共通化を図ることができる。

以上のように、実施の形態１によれば、ハウジングと結合されて制御ユニットを構成するコネクタ構造体は、コネクタが形成されたコネクタ本体と、電源系および信号系を含むターミナルと、コンデンサおよびコイルの少なくとも一方を含む部品装着部とを有し、部品装着部は、モータ出力軸に平行で、かつモータまたはハウジングの外部に設けられ、部品装着部に含まれるコンデンサおよびコイルの少なくとも一方が、コネクタ本体のコネクタと、ターミナルを介して直接電気的に接続されている。
そのため、コネクタの仕様が変更された場合であっても、容易に対応することができるとともに、コネクタおよびその周辺を簡素な構造とすることで、組み立て性やコストを改善し、かつ小型化を実現することができる。

実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング装置を示す断面図である。なお、上述した図１〜４と同等な部位には、同一符号を付している。図５では、コネクタ４４の向きが図２と逆であり、そのため、部品装着部４４ａもコネクタ構造体５０の図中上側に配置されている。

図５において、コネクタ構造体５０の上部の部品装着部４４ａには、蓋５０ｇが装着されている。この蓋５０ｇにより、コンデンサＣ１、Ｃ２およびコイルＣＬ等が保護され、さらに蓋５０ｇとコネクタ構造体５０とをシールすることで、防水構造とすることも容易である。また、コネクタ構造体５０は、絶縁樹脂製であり、蓋５０ｇも同一材料で形成することができるので、接着性、防水性を確保することが容易である。

図６は、この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング装置のコネクタ構造体を示す下面図である。また、図７は、この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング装置のハウジングを示す平面図である。

図６、７において、右側には、コネクタ構造体５００のうち、部品装着部４４ａが開口しており、凹部５１ｆの中には、コンデンサＣ１、Ｃ２およびコイルＣＬ等が収納されている。また、コネクタ４４のターミナル５０ａ、５０ｂは、外装側を通って、開口部まで延出されており、制御ユニット１側のターミナル５０ｃ、５０ｄも、上記実施の形態１の図３と同様に延出されている。なお、コイルＣＬの構造は、実施の形態１と異なる方向に２個のコイルが配置されているものとする。

また、コネクタ構造体５００には、第１取り付け部４４ｅである***が２個開いており、この穴を利用してコネクタ構造体５００をハウジング４３０に取り付ける。また、ハウジング４３０には、図４と同様に***４３ｈが４個開いており、この穴を利用して制御ユニット１のフレーム４０他を固定する。コネクタ構造体５００の固定と、制御基板４またはフレーム４０との固定を同一穴で行うことで、ボルトの数量、***の数を削減することができる。

また、部品装着部４４ａの開口部の周囲には、外周壁４４ｈが設けられ、蓋５０ｇには外周凹部が形成され、この外周壁４４ｈが外周凹部に挿入されることにより、シール剤、接着剤の装着面積が広がることで、接着性、防水性を向上させることができる。

また、ハウジング４３０における実施の形態１の図４との相違は、延出部４３ａの大きさである。図７に示されるように、この発明の実施の形態２では、延出部４３ａには、取り付け用の***もなく、さらに延出部分も小面積となっている。ここで、この延出部４３ａは、単にコネクタ構造体５００の一部と重畳されて、実施の形態１のようにコネクタ構造体の投影部のほとんどと重なり合うことはない。また、コネクタ４４他の挿抜方向に存在するので、延出部４３ａは小面積となっている。

続いて、図８を参照しながら、部品装着部４４ａ内部のコイルＣＬの脚部ＣＬａと、ターミナル５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄと、導電板５１ｂ、５１ｃとの接続、および構造について説明する。図８は、この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング装置のコイル接続構造を示す説明図であり、（ａ）は平面図を示し、（ｂ）は断面図を示している。

図８において、導電板５１ｂ、５１ｃは、絶縁板５１ｄ上に装着されている。ここで、この絶縁板５１ｄは、実施の形態１における配線基板５１とは異なり、単に絶縁性樹脂の板である。また、この絶縁板５１ｄには、導電板５１ｂ、５１ｃが、例えばアウトサートで装着されている。

また、図８において、導電板は、折れ曲がった接続端５１ｇを有する銅製の板であり、各導電板５１ｂ、５１ｃは、図中Ｘ印５１ｅ（４カ所）で組み立て前は繋がっている。この連結され、接続端５１ｇを有する導電板が絶縁板５１ｄの上面に装着される。なお、装着構造は、導電板の形状に沿った凹部に圧入してもよいし、接着剤により貼付けてもよい。また、爪状部位を、絶縁板５１ｄを貫通させて取り付けることも可能である。

さらに、導電板５１ｂ、５１ｃには、接続パッド５１ａが４カ所設けられている。この接続パッド５１ａは、コンデンサＣ１、Ｃ２を装着するためのもので、銅にニッケルメッキをすることで、コンデンサＣ１、Ｃ２とハンダ付けすることができる。

ここで、絶縁板５１ｄに導電板５１ｂ、５１ｃを装着した後、Ｘ印５１ｅの４カ所を切断する。これで、導電板５１ｂ、５１ｃが４個の独立したバスバーとして利用できる。また、４個の***５１ｆに挿通されたコイルＣＬの脚部ＣＬａと接続端５１ｇとを溶接により接続する。

以上のように、コイルＣＬと絶縁板５１ｄ、導電板５１ａ、５１ｂとの組み立て体とした後に、部品装着部４４ａの凹部へ装着する。その後、一方の接続端５１ｇを、ターミナル５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄとそれぞれ溶接により接続することで、電気的に接続が完了する。次に、コネクタ構造体５００全体を、ハウジング４３０に装着する。最後に、蓋５１ｇを部品装着部４４ａの上に装着する。

このように、コネクタ構造体５００において、コネクタ本体の近傍、特にコネクタ挿抜方向と別の位置に部品装着部４４ａを設け、また、部品装着部４４ａをモータの出力軸２３とほぼ平行にモータ２、または制御ユニット１のハウジング４３０に併設して配置し、コネクタのターミナルをこの部品装着部４４ａまで延長し、部品装着部４４ａに収納された部品類と接続し、制御基板４の方向へ別のターミナルと接続することで、電気的接続と構造を小型化することができる。

特に、制御ユニット１内にこのような大型部品を配置しなかったので、制御ユニット１の小型化が可能となり、モータ２の外径とほぼ同一の径を有する制御ユニット１とすることが可能となる。さらに、コネクタ構造体５００を、ハウジング４３０、モータ２と分離独立させたので、コネクタの仕様変更に対して、コネクタ構造体５００の変更のみで対応することができる。また、部品装着部４４ａに収納する部品も仕様によって変更することあるが、この場合も、部品装着部４４ａの設計変更のみで対応でき、その他の部位に変更の影響がなく、標準化を図ることができる。

なお、上記実施の形態１では、ハウジングの延出部４３ａを設けている構造としているが、実施の形態２のように、ハウジングの延出部４３ａを排除し、蓋５０ｇで蓋をしてもよい。

実施の形態３．
図９は、この発明の実施の形態３に係る電動パワーステアリング装置のコネクタ構造体を示す下面図である。また、図１０は、この発明の実施の形態３に係る電動パワーステアリング装置のフレームを示す平面図である。なお、図９は、上記実施の形態１に係る図３に対応している。

まず、図９において、図３との相違点は、支持部４４ｇとその脚部４４ｊのみである。この支持部４４ｇは、図中裏面に延びた脚部４４ｊを有し、その先端部には、突起４４ｉが形成されている。

図１０は、中間部材であるフレーム４０の平面図であり、フレーム４０は、絶縁性樹脂で形成され、中央に出力軸２３が貫通する大径穴４０ｇが開いている。また、フレーム４０には、***４０ｂ、４０ｃ、４０ｄが上側に開いて、これらは、コネクタのターミナル５０ｄ、５０ｃ、およびコネクタ４４ｃのターミナルを通す穴である。さらに、フレーム４０には、４個の穴４０ａが周囲に開けられ、これらは、フレーム４０、および制御基板４を取り付け、固定するための穴である。

また、フレーム４０には、３カ所に穴群４０ｅが開けられている。これらの穴は、パワーモジュール３５の制御端子用であり、四角穴は、パワーモジュール３５の出力端子穴、もう１個の四角穴は、モータ巻線端（図２の巻線端子２６）用の穴である。

さらに、大径穴４０ｇの近傍に３カ所形成されたそれぞれ２個の四角穴は、パワーモジュール３５のための電源（＋：４０ｋ、−：４０ｌ）端子用端部である。これらの穴（４０ｅ、４０ｊ、４０ｋ、４０ｌ）の間にパワーモジュール３５が配置され、端子の電気的接続が行われる。そのため、３個のパワーモジュール用に３カ所分離して配置されている。＋電源用の***４０ｂと端子用端部４０ｋとは、バスバーで接続され、同様に、−電源用の***４０ｃと端子用端部４０ｌとも、バスバーで接続されている。

なお、四角穴４０ｈが２個開いているが、この穴には、コネクタ構造体５０の支持部４４ｇから延びた脚部４４ｊが挿入され、先端の突起４４ｉは、四角穴４０ｈの止め部４０ｉに当接して簡単には抜けないようなっている。

このように、コネクタ構造体５０とフレーム４０を合体させる際、コネクタのターミナルの曲がりを防止するようにフレームの穴がガイドの役目をなしている。また、両者が合体した後に一体物として取り扱いができるように、両者を簡単な嵌め合いの構造で合体させているため、作業性を向上させることができる。

なお、この発明の実施の形態３に係る記載した構成は、図１１に示されるように、コネクタ４４の構成において、コンデンサＣ１、Ｃ２およびコイルＣＬを搭載しない場合の構成にも適用することができる。

Claims (7)

1. モータの駆動を制御する制御ユニットであって、
   前記制御ユニットは、前記モータのモータ出力軸と同軸上に前記モータと一体化されるとともに、前記制御ユニットの外装をなして前記モータの端部に結合されるハウジングと、前記ハウジングに形成された切り欠き部に配置された前記ハウジングと結合されるコネクタ構造体と、を備え、
   前記コネクタ構造体は、
   コネクタが形成されたコネクタ本体と、
   電源系および信号系を含むターミナルと、
   コンデンサおよびコイルの少なくとも一方を含む部品装着部と、を有し、
   前記部品装着部は、前記モータ出力軸に平行で、かつ前記モータまたは前記ハウジングの外部に設けられ、
   前記部品装着部に含まれる前記コンデンサおよびコイルの少なくとも一方が、前記コネクタ本体のコネクタと、前記ターミナルを介して直接電気的に接続され、
   前記切り欠き部には、凹部を備え、前記部品装着部の蓋の役目を担う延出部が形成され、前記コネクタ構造体は、前記延出部の上部に装着される
   制御ユニット。
2. 前記制御ユニットは、前記モータの出力側に配置されている
   請求項１に記載の制御ユニット。
3. 前記ハウジングの前記切り欠き部には、前記モータ出力軸と平行に延びた位置決め部が設けられ、
   前記コネクタ構造体は、少なくとも２種類の取り付け部を有し、一方の取り付け部は、前記ハウジングの一部と固定され、他方の取り付け部は、前記位置決め部と嵌め合う
   請求項１または請求項２に記載の制御ユニット。
4. 前記ハウジング内部には、制御基板とインバータ回路が配置され、
   前記制御ユニットは、前記制御基板と前記インバータ回路との間に設けられた中間部材であるフレームをさらに備え、
   前記コネクタ構造体には、電源系コネクタおよび信号系コネクタの少なくとも２種類が設けられ、
   前記電源系コネクタのターミナルは、前記フレームのバスバーに接続され、
   前記信号系コネクタのターミナルは、前記制御基板と接続されている
   請求項１から請求項３までの何れか１項に記載の制御ユニット。
5. 前記ハウジング内部には、制御基板とインバータ回路が配置され、
   前記制御ユニットは、前記制御基板と前記インバータ回路との間に設けられた中間部材であるフレームをさらに備え、
   前記コネクタ構造体と前記フレームとは、嵌め合い構造により結合される
   請求項１から請求項３までの何れか１項に記載の制御ユニット。
6. 前記コネクタ構造体は、少なくとも２種類の取り付け部を有し、一方の取り付け部は、前記フレームとともに固定される
   請求項４または請求項５に記載の制御ユニット。
7. 請求項１から請求項６までの何れか１項に記載の制御ユニットと前記モータとから構成され、前記モータで操舵補助トルクを発生する電動パワーステアリング制御装置。

Images