JP2017103849A - 電動機及びこれを備えた車載用装置、端子接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】別々に製造された電動機本体と制御ユニットが短い距離で電気的に接続された電動機の接続信頼性を向上する。【解決手段】制御ユニットの中継端子部５１を構成する端子ホルダー５１０は、ヒートシンクの電動機本体側の面に沿った基準面５２１と、基準面５２１に形成された案内凹部５１ｕ〜５１ｗと、基準面とは反対側の反基準面５２２を有する。案内凹部５１ｕ〜５１ｗの底面５２ａに接続端子５５ｕ〜５５ｗの接続板部５５ａが配置され、接続板部５５ａより反基準面５２２側に板状部品５６が配置されている。板状部品５６は、 入力端子３５ｕ〜３５ｗの電動機本体の反出力軸側端面から突出するＵ字状の先端部が挿入され、Ｕ字状の先端部が有する二つの突出片３４ａ，３４ｂの互いに反対側となる外側面の位置を矯正する貫通穴５６ａを有する。【選択図】図１５

Description

この発明は、電動機本体と制御ユニットとが一体化された電動機及びこれを備えた車載用装置と、端子接続構造に関する。

車両に搭載する電動パワーステアリング装置や電動ブレーキ装置等の車載用装置に使用される電動機は、その出力軸に減速ギヤボックスを接続して、この減速ギヤボックスで減速した回転力を電動パワーステアリング装置や電動ブレーキ装置の駆動源として伝達するように構成されている。
このような電動機は、制御回路を実装した回路基板を含む制御ユニットによって駆動制御される。また、この制御ユニットを電動機に一体化して小型化を図った機電一体型の電動機が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、電動パワーステアリング装置に適用する電動機が記載されている。この電動機は、電動機の電力を制御するスイッチング素子などの発熱部品を搭載するパワー基板と、マイクロコンピュータなど小電流部品を搭載する制御基板とが、回路ケースにより積層状態になるように構成されている。また、パワー基板が、三相ブラシレス電動機の反出力側のブラケットを兼ねるヒートシンクに装着されている。
特許文献１に記載された発明では、制御装置と電動機を一体にすることで、ワイヤーハーネスやコネクタを不要とし、製造コストと重量と放射ノイズの低減を可能にしている。また、電力ロスが低減されて高出力化が可能となる。さらに、制御装置を電動機の背面に積層することで、放熱性が良好な構成となり、大型にならずに、ステアリングモジュールに対する良好な装着性が得られる。

特許第３６１４３８０号公報

特許文献１に記載された技術では、電動機とパワー基板がブラケットを兼ねるヒートシンクを介して一体に組み立てられているため、電動機と制御装置を別々に組み立てることができず、パワー基板および制御基板の仕様や調達先を用途に応じて変更することも困難である。
この問題を解決するためには、電動機とパワー基板および制御基板を有する制御ユニットとを別体として、電動機に制御ユニットを装着することが考えられる。
通常、電動機の出力軸とは反対側の端部には、特許文献１に記載されているようなブラケットを兼ねるヒートシンクを備えていない。よって、電動機と制御ユニットを別体にする場合には、電動機の出力軸とは反対側の端部に、ヒートシンクを介して制御ユニットを装着することになる。

この場合には、電動機と制御ユニットが別工程で製造されることから、電動機に制御ユニットを装着する際に、制御ユニットの電力出力端子と電動機の電力入力端子を電気的に接続して電流路を形成する必要がある。また、ヒートシンクにパワー基板を接触させるために、パワー基板の電力出力端子はヒートシンクとは反対側に配置する。そのため、通常は、ワイヤーハーネス等を使用してヒートシンクの外側を迂回させて、電動機とパワー基板を電気的に接続することになる。
このような通常の接続方法では、電流路が長くなるため、電気抵抗が増加するだけでなく、外部ノイズを拾い易くなるとともに、外部へのノイズの放散量も増加する。

この発明の課題は、別々に製造された電動機本体と制御ユニットが短い距離で電気的に接続される電動機の端子接続構造として有用な、接続信頼性に優れた端子接続構造、およびこの端子接続構造を備えた電動機を提供することである。

この発明の第一態様は、下記の構成(1) 〜(8) を備え、下記の構成(9) を満たす電動機である。
(1) 電動機本体。
(2) 上記電動機本体の一端から突出した出力軸。
(3) 上記電動機本体が有する電力入力部。
(4) 上記電力入力部が有する入力端子であって、上記出力軸が突出する方向とは反対側の反出力軸側端面から突出する突出部を有し、上記突出部の先端部は、開口側を先端に向けたＵ字状に形成された入力端子。
(5) 上記電動機本体を駆動制御する制御ユニットであって、上記電動機本体の上記反出力軸側端面に配置されたヒートシンクと、上記ヒートシンクの上記電動機本体とは反対側に配置された回路基板と、上記ヒートシンクの上記電動機本体側の面に形成された収納凹部に配置され、上記回路基板の電力出力部と上記電動機本体の上記電力入力部とを電気的に接続する中継端子部と、を有する制御ユニット。
(6) 上記中継端子部を構成する接続端子であって、二つの貫通穴とこれらの貫通穴の間に存在する柱部とを有する接続板部を備え、上記二つの貫通穴に、上記Ｕ字状の先端部が有する二つの突出片がそれぞれ挿入され、上記二つの突出片の互いに向かい合う対向面が上記柱部の互いに反対側となる端面に接触する接続端子。
(7) 上記中継端子部を構成する端子ホルダーであって、上記ヒートシンクの上記電動機本体側の面に沿った基準面と、上記基準面に形成された上記入力端子の案内凹部と、上記基準面とは反対側の反基準面と、を有し、上記案内凹部の底面に上記接続端子の上記接続板部が配置され、上記底面より上記反基準面側に上記入力端子の上記先端部が配置される空間が形成されている端子ホルダー。
(8) 上記端子ホルダーの上記接続板部より上記反基準面側に配置された板状部品であって、上記入力端子の上記Ｕ字状の先端部が挿入され、上記二つの突出片の互いに反対側となる外側面の位置を矯正する貫通穴を有する板状部品。
(9) 上記接続端子の上記貫通穴および上記板状部品の上記貫通穴に上記入力端子の上記先端部が挿入されて、上記二つの突出片の互いに向かい合う対向面が上記柱部の互いに反対側となる端面に接触し、上記板状部品の上記貫通穴の対向する面に上記二つの突出片の互いに反対側となる外側面が接触することで、上記電力出力部と上記電力入力部とが電気的に接続されている。

この発明の第二態様は、下記の構成(10)(11)を有する端子接続構造である。
(10)開口側を先端に向けたＵ字状に形成された先端部を有する第一端子と、二つの貫通穴とこれらの貫通穴の間に存在する柱部とを有する接続板部を備えた第二端子と、上記第一端子の上記Ｕ字状の先端部が有する二つの突出片の互いに反対側となる外側面の位置を矯正する貫通穴を有する板状部品と、上記第二端子の上記接続板部と上記板状部品が、間隔を開けて重なる位置に配置された端子ホルダーとを備える。
(11)上記接続板部の二つの貫通穴に上記二つの突出片がそれぞれ挿入され、上記二つの突出片の互いに向かい合う対向面が上記柱部の互いに反対側となる端面に接触し、上記板状部品に上記先端部が挿入され、上記板状部品の上記貫通穴の対向する面に上記二つの突出片の互いに反対側となる外側面が接触している。

この発明によれば、接続信頼性に優れた端子接続構造が提供されるとともに、別々に製造された電動機本体と制御ユニットが短い距離で電気的に接続される電動機として接続信頼性に優れたものが提供される。

実施形態の電動機を示す斜視図である。 実施形態の電動機を構成する電動機本体および制御ユニットが分離された状態を示す斜視図である。 実施形態の電動機の分解斜視図である。 実施形態の入力端子を示す斜視図である。 実施形態の電動機における入力端子の取り付け状態を示す斜視図である。 実施形態の中継端子部を示す斜視図であって、端子ホルダーの反基準面が見える図である。 実施形態の中継端子部を示す斜視図であって、端子ホルダーの基準面が見える図である。 実施形態の中継端子部を構成する接続端子を示す斜視図である。 実施形態の端子ホルダー内に固定される板状部品を示す斜視図である。 実施形態の電動機における入力端子のＵ字状先端部と板状部品および接続端子の接続板部との接続状態を示す斜視図である。 実施形態の制御ユニットの組み立て過程で、ヒートシンクに中継端子部を装着する工程を説明する斜視図であって、装着前の状態を示す。 実施形態の制御ユニットの組み立て過程で、ヒートシンクに中継端子部を装着する工程を説明する斜視図であって、装着後の状態を示す。 実施形態において、中継端子部がヒートシンクに取り付けられた状態を示す断面図であって、図１２のＡ−Ａ線に沿った部分断面を示す。 実施形態の中継端子部がヒートシンクに取り付けられた状態を示す図であって、端子ホルダーの基準面側から見た図である。 実施形態の中継端子部を構成する接続端子と電動機本体を構成する入力端子とが接続された状態を示す断面図である。 実施形態の制御ユニットを構成するパワー基板を示す斜視図である。 実施形態の制御ユニットの組み立て過程を説明する図であって、パワー基板上にインサートベースが連結された状態を示す斜視図である。 実施形態の制御ユニットの組み立て過程を説明する図であって、インサートベース上に制御基板が連結された状態を示す斜視図である。 実施形態の制御ユニットの組み立て完了状態を示す斜視図である。 実施形態の電動機を有する電動パワーステアリング装置を備えた車両を示す模式図である。

以下、この発明の実施形態について説明するが、この発明は以下に示す実施形態に限定されない。以下に示す実施形態では、この発明を実施するために技術的に好ましい限定がなされているが、この限定はこの発明の必須要件ではない。

＜電動機の構成＞
図１に示すように、この実施形態の電動機２２は、電動機本体３０と、電動機本体３０を駆動制御する制御ユニット４０を有する。電動機本体３０の一端から出力軸３２が突出している。
図２に示すように、電動機本体３０と制御ユニット４０は、別々に製造されたものである。電動機本体３０の出力軸３２が突出する方向とは反対側の端面（反出力軸側端面）３０ａから、電力入力部３５を構成する三つの入力端子３５ｕ，３５ｖ，３５ｗの一端部（突出部）３５０が突出している。制御ユニット４０の電動機本体３０側の面（後述するヒートシンク４１の第二面）４１ｇに、中継端子部５１が形成されている。中継端子部５１の三つの凹部に入力端子３５ｕ，３５ｖ，３５ｗの先端部がそれぞれ入ることで、電動機本体３０と制御ユニット４０が一体化される。

＜電動機本体＞
電動機本体３０は、例えば３相ブラシレスモータで構成されている。図１および図２に示すように、電動機本体３０は円柱状のモータハウジング３１を有し、モータハウジング３１内に、コイルを巻装した円筒状の固定子と、固定子の内側に回転自在に配置された回転子が配置されている。回転子の表面又は内部の円周方向に永久磁石が配置されている。この回転子に連結された出力軸３２が、モータハウジング３１の軸方向一端部から外部に突出している。

図３に示すように、電動機本体３０の反出力軸側端面３０ａから、入力端子３５ｕ，３５ｖ，３５ｗの一端部（突出部）３５０が突出している。モータハウジング３１は、 ハウジング本体３１ａと蓋部３１ｂとを有する。蓋部３１ｂは、入力端子３５ｕ，３５ｖ，３５ｗを通す貫通孔３３を有する。
図４に示すように、各入力端子３５ｕ，３５ｖ，３５ｗは、Ｌ字板状で、Ｕ字状の先端部３４と、屈曲部３６と、基端部３７とを有する。Ｕ字状の先端部３４は、２つの突出片３４ａ，３４ｂを有する。屈曲部３６は、板幅方向でＵ字の凹部３４ｃの位置に、板面を貫通する穴（スリット）３８を有する。各入力端子３５ｕ〜３５ｗの穴３８より上側の部分が、反出力軸側端面３０ａから突出する突出部３５０である。

図５はハウジング本体３１ａから蓋部３１ｂを外した状態を示す。図５に示すように、入力端子３５ｕ〜３５ｗは、合成樹脂のインサート成形により取付部品３１ｃと一体に形成されている。また、取付部品３１ｃがハウジング本体３１ａの蓋部３１側の面３１ｄに固定され、基端部３７がモータハウジング３１内のモータ内部回路（固定子のコイル接続部）に接続されている。これにより、入力端子３５ｕ〜３５ｗがハウジング本体３１ａに固定されている。
入力端子３５ｕ〜３５ｗを貫通孔３３に入れて、ハウジング本体３１ａに蓋部３１ｂを取り付けることにより、図３に示す状態となる。

＜制御ユニット＞
図２および図３に示すように、制御ユニット４０は、ヒートシンク４１と回路基板４２と中継端子部５１を有する。ヒートシンク４１は、銅、アルミニウム等の熱伝導率が高い金属材料からなる円板状部材であり、図１に示すように、電動機２２に組み立てられた状態で、電動機本体３０の反出力軸側端面３０ａ上に配置されている。
図３に示すように、回路基板４２は、ヒートシンク４１の電動機本体３０とは反対側に配置され、ユニットカバー４３で覆われている。回路基板４２は、パワー基板４４とインサートベース４５と制御基板４６を有する。パワー基板４４は、ヒートシンク４１の電動機本体３０とは反対側の面（第一面）４１ｆに接触配置される。インサートベース４５は、パワー基板４４に対して所定距離を保って配置される。制御基板４６は、インサートベース４５に対して所定距離を保って配置される。

≪ヒートシンクの形状≫
図２、図１１〜図１３に示すように、ヒートシンク４１の電動機本体３０側の面（第二面）４１ｇに、中継端子部５１を収納する収納凹部４１ａが形成されている。図１２に示す収納凹部４１ａの底面４１０ａは、塗装が施されて非光沢面になっている。また、図３に示すように、ヒートシンク４１には、収納凹部４１ａの底面４１０ａから第一面４１ｆまで貫通する貫通孔４１ｕ，４１ｖ，４１ｗが形成されている。
収納凹部４１ａは、図１３および図１４に示すように、幅広の中央凹部４１ｂと、この中央凹部４１ｂの長手方向（ヒートシンク４１をなす円板の弦方向）の両側面から外方に延長する幅狭の結合用凹部４１ｃとを備えている。各結合用凹部４１ｃの第一面４１ｆ側に、中継端子部５１をスナップフィット結合させる係合段部４１ｄが形成されている。また、各係合段部４１ｄの第一面４１ｆ側に、第一面４１ｆに開口する結合解除孔４１ｅが形成されている。

≪中継端子部の構成≫
図６および図７に示すように、中継端子部５１は、合成樹脂製の端子ホルダー５１０と、端子ホルダー５１０に固定された金属製の接続端子５５ｕ，５５ｖ，５５ｗと、三枚の金属製の板状部品５６を有する。端子ホルダー５１０と接続端子５５ｕ，５５ｖ，５５ｗおよび三枚の板状部品５６とは、インサート成形により一体化されている。
端子ホルダー５１０は、直方体状の本体５２とＬ字状板片５３とフック部５４とからなる。本体５２をなす直方体は、ヒートシンク４１の電動機本体３０側の面（第二面）４１ｇ）に沿わせる基準面５２１を有する。
本体５２の基準面５２１に三つの案内凹部５１ｕ〜５１ｗが形成されている。三つの案内凹部５１ｕ〜５１ｗは、本体５２の長手方向に所定間隔を保って形成されている。各案内凹部５１ｕ〜５１ｗの配置間隔は、入力端子３５ｕ，３５ｖ，３５ｗの配置間隔に合わせてある。

各案内凹部５１ｕ〜５１ｗは、基準面５２１を底面とした四角錐の先端部が切り落とされた形状を有する。つまり、各案内凹部５１ｕ〜５１ｗの断面積は、基準面５２１から基準面５２１とは反対側の面（反基準面）５２２に向かうに連れて徐々に小さくなる。
各接続端子５５ｕ，５５ｖ，５５ｗは、図８に示すように、接続板部５５ａと、接続板部５５ａの一端から屈曲して延びる接触板部５５ｂと、を含むＬ字状部品である。接続板部５５ａは、各入力端子３５ｕ，３５ｖ，３５ｗの二つの突出片３４ａ，３４ｂがそれぞれ挿入される二つの貫通穴５５ｃ，５５ｄを有する。接続板部５５ａの二つの貫通穴５５ｃ，５５ｄの間に柱部５５ｅが存在する。

図６に示すように、接続端子５５ｕ及び５５ｗは、本体５２をなす直方体の短手方向一端面における長手方向の両端側に配置され、接続端子５５ｖは、短手方向他端面における接続端子５５ｕ及び５５ｗの中間位置に配置されている。
板状部品５６は、図９に示すように、平面形状が長方形で四隅が面取りされた形状の金属板であり、長方形の面の中心に外形線と相似形の貫通穴５６ａを有する。図７および図１３に示すように、板状部品５６は、端子ホルダー５１０の本体５２内で、各接続端子５５ｕ〜５５ｗの接続板部５５ａより反基準面５２２側に、接続板部５５ａと平行に、接続板部５５ａとの間に間隔を開けて、接続板部５５ａと重なる位置に配置されている。

図１０、図１３に示すように、接続板部５５ａの柱部５５ｅの互いに反対側となる端面５５ｆは、各貫通穴５５ｃ，５５ｄに各入力端子３５ｕ，３５ｖ，３５ｗのＵ字状の先端部３４が有する各突出片３４ａ，３４ｂが挿入された時に、互いに向かい合う対向面３４ｄが接触する面である。板状部品５６の貫通穴５６ａの長方形の短辺をなす面（貫通穴５６ａの対向する面）は、貫通穴５６ａに各入力端子３５ｕ，３５ｖ，３５ｗのＵ字状の先端部３４が有する各突出片３４ａ，３４ｂが挿入された時に、互いに反対側となる外側面３４ｅが接触する面である。

図７および図１３に示すように、本体５２の各案内凹部５１ｕ〜５１ｗの底面５２ａに、接続端子５５ｕ，５５ｖ，５５ｗの接続板部５５ａが配置されている。これにより、端子ホルダー５１０を基準面５２１から見たときに（図１４）、各案内凹部５１ｕ〜５１ｗの底面５２ａに、各接続端子５５ｕ，５５ｖ，５５ｗの貫通穴５５ｃ，５５ｄが存在する。また、接続端子５５ｕ，５５ｖ，５５ｗの接触板部５５ｂは、本体５２の反基準面５２２側に延びている。
図７および図１３に示すように、各案内凹部５１ｕ〜５１ｗの底面５２ａより反基準面５２２側に、入力端子３５ｕ，３５ｖ，３５ｗの先端部が配置される空間５２ｂが形成されている。そして、空間５２ｂの反基準面５２２側が開放されている。つまり、端子ホルダー５１０の本体５２は、空間５２ｂの反基準面５２２に開口部５２ｃを有する。
図６および図７に示すように、端子ホルダー５１０のＬ字状板片５３は、本体５２をなす直方体の長手方向両端に形成されている。Ｌ字状板片５３は、本体５２の基準面５２１と同じ面を基端として、反基準面５２２側に延びている。各Ｌ字状板片５３の先端にフック部５４が形成されている。フック部５４は、本体５２をなす直方体の長手方向外方に突出している。

≪中継端子部のヒートシンクへの取り付け≫
図１１〜１３に示すように、中継端子部５１をヒートシンク４１の収納凹部４１ａに挿入し、端子ホルダー５１０のフック部５４を係合段部４１ｄに係合することにより、中継端子部５１は収納凹部４１ａ内に取り付けられる。接続端子５５ｕ〜５５ｗの長さは、この状態としたときに、ヒートシンク４１の貫通孔４１ｕ，４１ｖ及び４１ｗを通じて上面側に所定長さだけ突出する長さに設定されている。

≪接続端子５５ｕ〜５５ｗの位置検査≫
中継端子部５１をヒートシンク４１に取り付けた後に、接続端子５５ｕ〜５５ｗの位置を検査する。
上述のように、この実施形態では、端子ホルダー５１０の空間５２ｂの反基準面５２２側の面が開放されている。つまり、空間５２ｂが反基準面５２２まで至る開口部５２ｃとなっている。そのため、ヒートシンク４１に取り付けられた中継端子部５１を端子ホルダー５１０の基準面５２１側から見ると、図１４に示すように、各接続端子５５ｕ〜５５ｗの接続板部５５ａの背景が、収納凹部４１ａの底面４１０ａになっている。

この状態で、基準面５２１側から、接続端子５５ｕ〜５５ｗの位置をカメラを用いて検査する。具体的には、各接続端子５５ｕ〜５５ｗにおいて、接続板部５５ａの各貫通穴５５ｃ，５５ｄの互いに近接する端面位置をカメラで検出する。
この実施形態では、収納凹部４１ａの底面４１０ａが塗装されて非光沢面になっているため、収納凹部４１ａの底面４１０ａが光沢面になっている場合と比較して、金属製の接続板部５５ａに対するコントラストが高い。よって、カメラによる位置検出精度が向上する。

≪回路基板の構成の詳細≫
回路基板４２のパワー基板４４は、例えばインバータを構成する６つのＭＯＳＦＥＴなどの発熱量が多い半導体スイッチング素子や、リレー等が上面に配置される金属基板で構成されている。このパワー基板４４には、図１６に示すように、ヒートシンク４１に形成された貫通孔４１ｕ，４１ｖ，４１ｗに対向する位置に、貫通孔４７ｕ，４７ｖ，４７ｗが形成されている。また、パワー基板４４には、各貫通孔４７ｕ，４７ｖ，４７ｗに沿ってバスバー４８ｕ，４８ｖ，４８ｗが、例えば半田付けによって固定されている。

各バスバー４８ｕ〜４８ｗは、図１６に示すように、コ字状部４８ａと、コ字状部４８ａの開放端側の上板部に連接されて上方に延長する接触板部４８ｂとで構成されている。バスバー４８ｕ，４８ｗは、コ字状部４８ａの開放端が貫通孔４７ｕ，４７ｗの外側の側縁に近接して配置され、バスバー４８ｖは、コ字状部４８ａの開放端が貫通孔４７ｖの内側の側縁に近接して配置されている。また、各バスバー４８ｕ〜４８ｗのコ字状部４８ａの下板部が、パワー基板４４に形成された図示しない配線パターンに接続するように、半田付けにより固定されている。

各バスバー４８ｕ〜４８ｗの接触板部４８ｂは、貫通孔４７ｕ〜４７ｗを通じて突出する中継端子部５１の接続端子５５ｕ〜５５ｗと面接触し、バスバー４８ｕ〜４８ｗの接触板部４８ｂと接続端子５５ｕ〜５５ｗとが最終的に溶接、ロー付け、半田付け等の接合手段によって一体化される。
回路基板４２のインサートベース４５は、金属板（図示せず）がモールド又は圧入により保持され、外部接続用のコネクタ（図示せず）が一体に形成された合成樹脂製部材であり、このインサートベース４５に保持された金属板によって、パワー基板４４上の大電流ライン以外の電流ラインが全て構成されている。

また、インサートベース４５には、図１７に示すように、貫通孔４９ｕ，４９ｖ，４９ｗが形成されている。貫通孔４９ｕ，４９ｖ，４９ｗに、中継端子部５１の接続端子５５ｕ，５５ｖ，５５ｗとバスバー４８ｕ，４８ｖ，４８ｗの接触板部４８ｂとの接触部が挿入される。
さらに、インサートベース４５には、電解コンデンサ、抵抗、コイルの他、ノイズ対策用のセラミックコンデンサ等が実装されている。インサートベース４５は、図１７に示すように、下面に固定された絶縁性のスペーサ５０ａを介してパワー基板４４にねじ止めされる。インサートベース４５のパワー基板４４への装着方法は、ねじ止めに限定されるものではなく、任意の固定方法を適用することができる。

回路基板４２の制御基板４６には制御関連部品が実装されている。制御関連部品には、インバータを構成するスイッチング素子を駆動するマイクロプロセッサ等のＩＣチップが含まれる。制御基板４６も、図１８に示すように、インサートベース４５と同様に、絶縁性のスペーサ５０ｂを介してインサートベース４５にねじ止めされる。制御基板４６のインサートベース４５への装着方法は、ねじ止めに限定されるものではなく、任意の固定方法を適用することができる。
回路基板４２を覆うユニットカバー４３は、図１９に示すように、合成樹脂材で一端を開放した有底円筒状に形成されている。

≪制御ユニットの組み立て≫
制御ユニット４０は以下の方法で組み立てられる。
先ず、ヒートシンク４１に中継端子部５１を装着する。この装着の際には、先ず、図１１に示すように、ヒートシンク４１の収納凹部４１ａの中央凹部４１ｂ及び結合用凹部４１ｃに対して、中継端子部５１を構成する端子ホルダー５１０の本体５２及びＬ字状板片５３を下側から対向させる。この状態で、端子ホルダー５１０の本体５２及びＬ字状板片５３を中央凹部４１ｂ及び結合用凹部４１ｃ内に挿入する。このとき、Ｌ字状板片５３のフック部５４が結合用凹部４１ｃの奥側壁面に係合し、Ｌ字状板片５３が本体５２側に撓んだ状態で、結合用凹部４１ｃ内に挿入される。

そして、図１１〜図１３に示すように、フック部５４が、結合用凹部４１ｃに形成された係合段部４１ｄに到達することにより、Ｌ字状板片５３の外側面が結合用凹部４１ｃの奥壁に接触して、スナップフィット結合状態となる。
このスナップフィット結合状態となると、フック部５４が結合用凹部４１ｃの係合段部４１ｄに係合することから、中継端子部５１の収納凹部４１ａから下方への抜け出しが防止されて、中継端子部５１がヒートシンク４１に保持される。
この状態で、図１２および図１３に示すように、中継端子部５１の基準面（端子ホルダー５１０の本体５２の基準面）５２１とヒートシンク４１の第二面４１ｇが同じ面になるとともに、ヒートシンク４１の第一面４１ｆから接続端子５５ｕ〜５５ｗが突出する。

なお、中継端子部５１の基準面５２１とヒートシンク４１の第二面４１ｇは同一面でなくてもよい。中継端子部５１の基準面５２１をヒートシンク４１の第二面４１ｇより凹ませたり、突出させてもよい。
中継端子部５１の基準面５２１をヒートシンク４１の第二面４１ｇから突出させる場合には、電動機本体３０の反出力軸側端面３０ａに、突出した中継端子部５１の基準面５２１を受ける凹部を形成することが好ましい。この場合には、突出した基準面５２１と反出力軸側端面３０ａの凹部とで、電動機本体３０とヒートシンク４１との位置決めを行うことができる。

次いで、ヒートシンク４１の第一面４１ｆ上に、パワー基板４４をその下面を直接接触させて装着する。このとき、パワー基板４４に形成された貫通孔４７ｕ〜４７ｗ（図１６）内に、中継端子部５１の接続端子５５ｕ〜５５ｗを挿通し、パワー基板４４から上方に接続端子５５ｕ〜５５ｗを突出させる。そして、接続端子５５ｕ〜５５ｗのパワー基板４４から上方に突出している部分と、パワー基板４４の上面に形成されているバスバー４８ｕ〜４８ｗの接触板部４８ｂを接触させる。
次いで、図１７に示すように、インサートベース４５をパワー基板４４上に、スペーサ５０ａを介してねじ止めすることにより装着する。この場合も、中継端子部５１の接続端子５５ｕ〜５５ｗとバスバー４８ｕ〜４８ｗの接触板部４８ｂを、インサートベース４５に形成された貫通孔４９ｕ〜４９ｗを通じてインサートベース４５の上方に突出させる。この状態で、接続端子５５ｕ〜５５ｗとバスバー４８ｕ〜４８ｗの接触板部４８ｂとを、溶接、ロー付け、半田付け等の接合手段で接合する。
これにより、接続端子５５ｕ〜５５ｗとバスバー４８ｕ〜４８ｗとの間を電気的且つ機械的に接続して、パワー基板４４と中継端子部５１との間の電流路を確保する。

次いで、インサートベース４５上にスペーサ５０ｂを介して、制御基板４６をねじ止めによって装着する。その後、インサートベース４５に搭載された部品と制御基板４６との信号線接続を行う。その接続方法は、例えばＤＩＰ半田接続としても良いし、プレスフィット端子接続しても良いし、コネクタ接続としてもよい。これにより、回路基板４２が形成される。図１８はこの状態を示す。
次いで、ユニットカバー４３で回路基板４２を覆い、ユニットカバー４３の開口端の内周面をヒートシンク４１の上端側（第一面４１ｆ側）の外周面に嵌合させることにより、制御ユニット４０の組み立てを完了する。図１９はこの状態を示す。

＜電動機の組み立て＞
電動機２２は、以下の方法で組み立てられる。
図２に示すように、電動機本体３０の反出力軸側端面３０ａから突出させた入力端子３５ｕ，３５ｖ，３５ｗを、制御ユニット４０の中継端子部５１に向け、電動機本体３０を上昇させるか、制御ユニット４０を下降させて、両者を相対的に接近させる。
そして、図１５に示すように、入力端子３５ｕ〜３５ｗを中継端子部５１の案内凹部５１ｕ〜５１ｗ内に挿入すると、各入力端子３５ｕ〜３５ｗ（第一端子）が有するＵ字状の先端部３４の二つの突出片３４ａ，３４ｂは、各接続端子５５ｕ〜５５ｗ（第二端子）の接続板部５５ａが有する貫通穴５５ｃ，５５ｄと板状部品５６の貫通穴５６ａに入る。

この状態で、二つの突出片３４ａ，３４ｂの互いに向かい合う対向面３４ｄが、接続板部５５ａの柱部５５ｅの互いに反対側となる端面５５ｆに接触し、互いに反対側となる外側面３４ｅが、板状部品５６の貫通穴５６ａの内面に接触する。これにより、Ｕ字状の先端部３４の突出片３４ａ，３４ｂの外側面３４ｅ間距離が、板状部品５６の貫通穴５６ａで矯正されるため、板状部品５６がない場合と比較して、Ｕ字状の先端部３４が接続板部５５ａの柱部５５ｅを挟み込む力が強くなる。
その結果、入力端子３５ｕ〜３５ｗと接続端子５５ｕ〜５５ｗとが電気的及び機械的に接続される。入力端子３５ｕ〜３５ｗの先端部３４は、端子ホルダー５１０の空間５２ｂ内に配置される。
そして、接続端子５５ｕ〜５５ｗは、パワー基板４４のバスバー（回路基板４２の電力出力部）４８ｕ〜４８ｗに接続されているため、入力端子３５ｕ〜３５ｗと接続端子５５ｕ〜５５ｗとが接続されることにより、電動機本体３０の電力入力部３５と制御ユニット４０の電力出力部とが電気的に接続された状態になる。

＜実施形態の効果＞
この実施形態の電動機２２は以下の効果を有する。
ヒートシンク４１が中継端子部５１を保持することで、電動機本体３０の入力端子３５ｕ〜３５ｗと、制御ユニット４０のパワー基板４４及びインサートベース４５との間の電流路を容易に形成することができる。
しかも、入力端子３５ｕ〜３５ｗと中継端子部５１の接続端子５５ｕ〜５５ｗとは略直線上に接続されるため、電動機本体３０と制御ユニット４０との間の電流路を最短とすることができるとともに、電気抵抗を最小化することができる。また、電流路が外部に露出してないので、外部からのノイズの影響を受けにくいとともに、電流路から外部に放出されるノイズも減少させることができる。

また、中継端子部５１が、角錐面を有する案内凹部５１ｕ〜５１ｗを有するため、電動機本体３０の入力端子３５ｕ〜３５ｗと、中継端子部５１の接続端子５５ｕ〜５５ｗの接続板部５５ａにおける貫通穴５５ｃ，５５ｄとの間に位置ずれが生じている場合でも、案内凹部５１ｕ〜５１ｗで入力端子３５ｕ〜３５ｗが案内されて、入力端子３５ｕ〜３５ｗと接続端子５５ｕ〜５５ｗとの接続を確実に行うことができる。
また、Ｕ字状の先端部３４の突出片３４ａ，３４ｂの外側面３４ｅ間距離（つまり、両外側面３４ｅの位置）を矯正する板状部品５６が、端子ホルダー５１０の接続板部５５ａより反基準面５２２側に固定されていることで、板状部品５６がない場合と比較して、Ｕ字状の先端部３４が接続板部５５ａの柱部５５ｅを挟み込む力が強くなるため、入力端子３５ｕ〜３５ｗと接続端子５５ｕ〜５５ｗとの接続状態の安定性が高い。

これにより、 入力端子３５ｕ〜３５ｗと接続端子５５ｕ〜５５ｗとの接続状態が安定化し、良好な接続状態が継続するため、制御ユニット４０と電動機本体３０との安定的な接続状態が長期に渡って確保でき、接続信頼性が向上する。
また、Ｕ字状の先端部３４を有する板状の入力端子３５ｕ〜３５ｗが、Ｌ字状で屈曲部３６を有するため、屈曲部３６がない場合よりも板厚方向に変形し易い。さらに、入力端子３５ｕ〜３５ｗの屈曲部３６にスリット３８を有するため、スリット３８がない場合よりも板幅方向に変形し易い。よって、接続板部５５ａの貫通穴５５ｃ，５５ｄと、入力端子３５ｕ〜３５ｗの先端部３４の突出片４３ａ，４３ｂとの間に、様々な方向への位置ずれが生じている場合でも、その位置ずれを入力端子３５ｕ〜３５ｗの屈曲部３６の変形により吸収することができる。

さらに、電動機本体３０と制御ユニット４０とを別工程で組み立てることができる。電動機本体３０の組み立て工程と、制御ユニット４０の組み立て構成とは同一工場で行ってもよく、別工場で行ってもよい。
また、端子ホルダー５１０の本体５２は、空間５２ｂの反基準面５２２側の面が開放されている（開口部５２ｃを有する）ため、中継端子部５１をインサート成形で製造する際に使用する金型の作製が容易になる。これに伴い、上述した接続端子５５ｕ〜５５ｗの位置検査時に、接続板部５５ａの背景が収納凹部４１ａの底面４１０ａとなるが、底面４１０ａが非光沢面になっているため、底面４１０ａが光沢面になっている場合と比較して位置検出精度が向上する。
接続端子５５ｕ〜５５ｗの位置検査は製造ライン内で全製品に対して行うため、カメラによる位置検出精度が向上することにより、電動機２２の製造コストが大幅に低減される効果が期待できる。

＜備考＞
なお、上記実施形態では、三枚の板状部品５６が、インサート成形により端子ホルダー５１０および接続端子５５ｕ，５５ｖ，５５ｗと一体化されているが、端子ホルダー５１０に各板状部品５６を取り付ける溝を設けて、各溝に後から三枚の板状部品５６を取り付けてもよい。
また、上記実施形態では、図５に示すように、入力端子３５ｕ〜３５ｗがハウジング本体３１ａに固定されているが、制御ユニット４０との最終的な組み立て工程の前までに、電動機本体３０のコイル接続部に接続すればよい。
電動機本体３０を輸送する場合には、入力端子３５ｕ〜３５ｗを装着しない状態で搬送することにより、搬送過程での入力端子３５ｕ〜３５ｗの曲がりや損傷を防止することができる。

［実施形態の電動機を車両の電動パワーステアリング装置に適用した例］
図２０に示す車両１は、左右の転舵輪となる前輪２ＦＲ，２ＦＬと後輪２ＲＲ，２ＲＬを備えている。前輪２ＦＲ，２ＦＬは、車載用装置としての電動パワーステアリング装置３によって転舵される。
電動パワーステアリング装置３は、ステアリングホイール１１を有し、ステアリングホイール１１に運転者から作用される操舵力が、ステアリングシャフト１２に伝達される。ステアリングシャフト１２は、入力軸１２ａと出力軸１２ｂとを有する。入力軸１２ａの一端はステアリングホイール１１に連結され、他端は操舵トルクセンサ１３を介して出力軸１２ｂの一端に連結されている。

そして、出力軸１２ｂに伝達された操舵力は、ユニバーサルジョイント１４を介してロアシャフト１５に伝達され、さらに、ユニバーサルジョイント１６を介してピニオンシャフト１７に伝達される。ピニオンシャフト１７に伝達された操舵力はステアリングギヤ１８を介してタイロッド１９に伝達され、転舵輪としての前輪２ＦＲ，２ＦＬを転舵させる。ここで、ステアリングギヤ１８は、ピニオンシャフト１７に連結されたピニオン１８ａとこのピニオン１８ａに噛合するラック１８ｂとを有する、ラックアンドピニオン形式に構成されている。そして、ピニオン１８ａに伝達された回転運動が、ラック１８ｂで車幅方向の直進運動に変換される。

ステアリングシャフト１２の出力軸１２ｂには、操舵補助力を出力軸１２ｂに伝達する操舵補助機構２０が連結されている。この操舵補助機構２０は、出力軸１２ｂに連結された減速ギヤ２１と、実施形態の電動機２２とを備えている。減速ギヤ２１は、例えばウォームギヤ機構で構成されている。電動機２２は、上述のように、電動機本体３０とこれを駆動制御する制御ユニット４０とが一体化されたものである。電動機本体３０の出力軸３２が減速ギヤ２１に連結されている。
操舵トルクセンサ１３は、ステアリングホイール１１に付与されて入力軸１２ａに伝達された操舵トルクを検出する。この操舵トルクセンサ１３は、例えば、操舵トルクを、入力軸１２ａ及び出力軸１２ｂ間に介挿した図示しないトーションバーの捩れ角変位に変換し、この捩れ角変位を抵抗変化や磁気変化に変換して検出する構成とされている。

制御ユニット４０には、バッテリ２７から直流電源が供給され、操舵トルクセンサ１３から操舵トルク検出値が入力されるとともに、車速センサ２６から車速検出値が入力される。制御ユニット４０は、操舵トルク検出値及び車速検出値に基づいて操舵補助指令値を算出し、算出した操舵補助指令値に基づいて、電動機本体３０を、必要な操舵補助トルクを発生するように回転駆動する。
なお、各実施形態の電動機２２の用途は電動パワーステアリング装置だけでなく、各実施形態の電動機２２は、電動ブレーキ等の他の任意の車載用装置の電動機として使用することができる。

１ 車両
３ 電動パワーステアリング装置
２０ 操舵補助機構
２１ 減速ギヤ
２２ 電動機
３０ 電動機本体
３０ａ 電動機本体の反出力側端面
３１ モータハウジング
３１ａ ハウジング本体
３１ｂ 蓋部
３２ 出力軸
３４ 入力端子のＵ字状の先端部
３４ａ，３４ｂ Ｕ字状の先端部が有する二つの突出片
３４ｄ 二つの突出片の互いに向かい合う対向面
３４ｅ 二つの突出片の互いに反対側となる外側面
３５ 電力入力部
３５ｕ〜３５ｗ 入力端子（第一端子）
３５０ 入力端子の突出部
３６ 入力端子の屈曲部
３７ 入力端子の基端部
３８ 入力端子のスリット
４０ 制御ユニット
４１ ヒートシンク
４１ａ ヒートシンクの収納凹部
４１０ａ 収納凹部の底面
４２ 回路基板
４８ｕ〜４８ｗ パワー基板のバスバー（回路基板の電力出力部）
５１ 中継端子部
５１０ 端子ホルダー
５１ｕ〜５１ｗ 案内凹部
５２ 端子ホルダーの本体
５２１ 端子ホルダーの基準面
５２２ 端子ホルダーの反基準面
５２ａ 案内凹部の底面
５２ｂ 入力端子の先端部が配置される空間
５２ｃ 端子ホルダーの開口部
５５ｕ〜５５ｗ 接続端子（第二端子）
５５ａ 接続端子の接続板部
５５ｂ 接続端子の接触板部
５５ｃ，５５ｄ 接続板部の貫通穴
５５ｅ 接続板部の柱部
５５ｆ 柱部の互いに反対側となる端面
５６ 板状部品
５６ａ 板状部品の貫通穴

Claims (3)

1. 電動機本体と、
   前記電動機本体の一端から突出した出力軸と、
   前記電動機本体が有する電力入力部と、
   前記電力入力部が有する入力端子であって、前記出力軸が突出する方向とは反対側の反出力軸側端面から突出する突出部を有し、前記突出部の先端部は、開口側を先端に向けたＵ字状に形成された入力端子と、
   前記電動機本体を駆動制御する制御ユニットであって、前記電動機本体の前記反出力軸側端面に配置されたヒートシンクと、前記ヒートシンクの前記電動機本体とは反対側に配置された回路基板と、前記ヒートシンクの前記電動機本体側の面に形成された収納凹部に配置され、前記回路基板の電力出力部と前記電動機本体の前記電力入力部とを電気的に接続する中継端子部と、を有する制御ユニットと、
   前記中継端子部を構成する接続端子であって、二つの貫通穴とこれらの貫通穴の間に存在する柱部とを有する接続板部を備え、前記二つの貫通穴に、前記Ｕ字状の先端部が有する二つの突出片がそれぞれ挿入され、前記二つの突出片の互いに向かい合う対向面が前記柱部の互いに反対側となる端面に接触する接続端子と、
   前記中継端子部を構成する端子ホルダーであって、前記ヒートシンクの前記電動機本体側の面に沿った基準面と、前記基準面に形成された前記入力端子の案内凹部と、前記基準面とは反対側の反基準面と、を有し、前記案内凹部の底面に前記接続端子の前記接続板部が配置され、前記底面より前記反基準面側に前記入力端子の前記先端部が配置される空間が形成されている端子ホルダーと、
   前記端子ホルダーの前記接続板部より前記反基準面側に配置された板状部品であって、前記入力端子の前記Ｕ字状の先端部が挿入され、前記二つの突出片の互いに反対側となる外側面の位置を矯正する貫通穴を有する板状部品と、
   を備え、
   前記接続端子の前記貫通穴および前記板状部品の前記貫通穴に前記入力端子の前記先端部が挿入されて、前記二つの突出片の互いに向かい合う対向面が前記柱部の互いに反対側となる端面に接触し、前記板状部品の前記貫通穴の対向する面に前記二つの突出片の互いに反対側となる外側面が接触することで、前記電力出力部と前記電力入力部とが電気的に接続されている電動機。
2. 請求項１記載の電動機を回転駆動源として有する車載用装置。
3. 開口側を先端に向けたＵ字状に形成された先端部を有する第一端子と、
   二つの貫通穴とこれらの貫通穴の間に存在する柱部とを有する接続板部を備えた第二端子と、
   前記第一端子の前記Ｕ字状の先端部が有する二つの突出片の互いに反対側となる外側面の位置を矯正する貫通穴を有する板状部品と、
   前記第二端子の前記接続板部と前記板状部品が、間隔を開けて重なる位置に配置された端子ホルダーと、
   を備え、
   前記接続板部の二つの貫通穴に前記二つの突出片がそれぞれ挿入され、前記二つの突出片の互いに向かい合う対向面が前記柱部の互いに反対側となる端面に接触し、
   前記板状部品に前記先端部が挿入され、前記板状部品の前記貫通穴の対向する面に前記二つの突出片の互いに反対側となる外側面が接触している端子接続構造。

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