具体实施方式
下面,基于附图对实现本发明的动力转向装置的方式进行说明。
[第一实施例]
第一实施例的动力转向装置(下面,称为装置1。)设于汽车的发动机室内,对转向轮赋予辅助动力(转向助力)。装置1是电动机直接驱动齿轮产生转向助力的电动直接连接式电动动力转向装置,是电动机对小齿轮轴的旋转赋予辅助动力的小齿轮助力式的装置。
图1表示装置1。图1(a)是从车辆前方观察装置1的主视图,图1(b)是从车辆下侧(铅垂下方)观察装置1的仰视图。图2是装置1的局部剖视图,表示用经过小齿轮轴3的平面剖开装置1的截面。图3是装置1的局部剖视图,表示用经过电动机5的输出轴50的平面剖开装置1的截面。下面,为了说明,在电动机5的输出轴50及减速器6的蜗杆轴60延伸的方向上设置x轴,并且相对蜗杆轴60而言将输出轴50的一侧设为正方向。在小齿轮轴3延伸的方向上设置z轴,并将方向盘的一侧设为正方向。在与x轴和z轴正交的方向上设置y轴,并且相对蜗轮61而言将蜗杆轴60的一侧设为正方向。
装置1具有:转向轴2、小齿轮轴3、齿条轴4、电动机5、减速器6、扭矩传感器7、马达控制单元8。转向轴2与转向轮(方向盘)一起构成转向装置的操作机构,转向轴2收容安装于传感器壳体11,传递来自方向盘的旋转力。小齿轮轴3和齿条轴4构成作为转向装置齿轮机构的齿条和行星齿轮,小齿轮轴3和齿条轴4收容安装于作为转向齿轮壳体的齿条壳体12(齿轮收容部12b),将转向轴2的旋转运动转换为转向轮的车轴方向运动。小齿轮轴3设于转向轴2上。小齿轮轴3经由扭杆20与转向轴2连结,小齿轮轴3具有行星齿轮30,传递来自转向轴2的旋转力。齿条轴4是沿轴向可移动地设于齿条壳体12(齿条套管12a)内的齿条,具有与行星齿轮30啮合的齿条传动装置40。在齿条轴4的轴向两端经由作为联杆机构的横拉杆41a、41b连结转向轮。
电动机5是利用由搭载于车辆的电源(蓄电池BATT)供给的电力驱动的电动式马达,其收容于马达壳体14内,经由减速器6对小齿轮轴3赋予转向助力。作为电动机5,可以使用例如三相无刷DC马达,该情况下,利用开关元件控制三个相位。电动机5具备设于马达壳体14内的定子及转子,在电动机5的输出轴50上设有检测输出轴50的旋转角度或旋转位置的分相器等旋转角度传感器。减速器6是作为将电动机5的旋转进行减速的减速齿轮机构的涡轮蜗杆机构,其收容安装于减速器壳体13。减速器6具有:蜗杆轴60,其设于电动机5的输出轴50上,与输出轴50一体地旋转并且具有蜗杆600;蜗轮61,其与蜗杆600啮合,并且和小齿轮轴3设于同轴上且与小齿轮轴3一体地旋转。电动机5被设置为:驱动蜗杆轴60,使蜗轮61旋转,由此对小齿轮轴3的旋转赋予辅助动力。
扭矩传感器7将转向轴2的旋转状态(旋转量),具体而言,将转向轴2和小齿轮轴3之间的相对旋转量(即扭杆20的扭转量)作为随着驾驶员的转向操作而在转向轴2上产生的转向扭矩来检测,并输出到马达控制单元8。马达控制单元(马达控制装置)8是收容于ECU壳体15并与电动机5及扭矩传感器7、电动机5的旋转角度传感器等各传感器连接的电子控制单元ECU。马达控制单元(下面,称为ECU8。)具备基于由扭矩传感器7输出的检测信号(转向扭矩)驱动控制电动机5的电子部件,例如具备:逆变电路(具备:电容器、电阻器、线圈),其将由蓄电池BATT供给的直流电力转换为交流电力并供给到电动机5;多个半导体开关元件(FET等),其控制向电动机5的三相线圈的通电;基板,其搭载有电源继电器等。
驾驶员操纵方向盘时,经由转向轴2输入小齿轮轴3的转向扭矩被扭矩传感器7检测。检测到的转向扭矩信号输出到ECU8。ECU8基于被输入的转向扭矩等信息运算目标转向助力,基于该目标转向助力及被输入的马达旋转位置等信号,向电动机5输出驱动信号,控制电动机5。通过由ECU8控制流经电动机5的电流,对小齿轮轴3的旋转赋予恰当的辅助动力,辅助驾驶员的转向力。
装置1是通过将其各零件收容在壳体单元10内而构成的。壳体单元10由传感器壳体11、齿条壳体12、减速器壳体13、马达壳体14及ECU壳体15构成。
传感器壳体11由铝系金属材料制成,其一体地具有:大致圆筒状的转向轴收容部11a,其收容转向轴2(扭杆20);大致长方体的基板收容部11b,其收容传感器基板72。在转向轴收容部11a的内周侧具有:第一轴承保持部110、线圈保持部111、护圈保持部112、第二轴承保持部113。第一轴承保持部110设于转向轴收容部11a的z轴正方向端。在第一轴承保持部110上设置并保持有作为旋转自如地支承转向轴2的轴承的滚针轴承21。另外,在转向轴收容部11a上,在比第一轴承保持部110靠近z轴正方向侧的开口部设有防尘密封件保持部114。在防尘密封件保持部114上设置防尘用防尘密封件22堵塞开口部。线圈保持部111在比第一轴承保持部110靠近z轴负方向侧被设置为直径比第一轴承保持部110的直径大的大致圆筒状,在线圈保持部111上设置并保持有扭矩传感器7的传感器线圈70。护圈保持部112被设为在比线圈保持部111靠近z轴负方向侧的开口部具有高度差的大致圆筒状,在护圈保持部112上设置并保持有带有高度差的大致圆筒状的护圈73。第二轴承保持部113在比护圈保持部112靠近z轴负方向侧的开口端(凸缘部)的内周被设为大致圆筒状。在第二轴承保持部113上设置并保持有轴承31。基板收容部11b在转向轴收容部11a的外周形成为与转向轴2大致平行地扩展的大致长方体形状,在其内部与转向轴2大致平行地设置并保持有扭矩传感器7的传感器基板72。基板收容部11b的底部115经由贯通线圈保持部111形成的径向孔116与转向轴收容部11a的内周侧连通。电连接传感器线圈70和传感器基板72的导线穿过径向孔116而设置。基板收容部11b的开口通过使盖部件11c用螺栓连接而堵塞。另外,在基板收容部11b的侧面,以连通基板收容部11b的内外的方式设有作为呼吸阀设置部的贯通孔117(参照图4)。另外,在传感器壳体11上设有用于将扭矩传感器7与外部的电子设备连接的连接器118。
扭矩传感器7为所谓磁致伸缩型传感器,其具备:通过通电而产生磁通的传感器线圈70、磁阻可变部件71、传感器基板72,且与ECU8连接。传感器线圈70具有两个线圈单元70a、70b,其在传感器壳体11内被保持于线圈保持部111并以包围转向轴2的外周的方式配置。一对线圈单元70a、70b被圆筒状的保持部件700一体地保持,该保持部件700压入固定于线圈保持部111。保持部件700沿z轴向夹入保持于在线圈保持部111的z轴正方向端部设置的碟形弹簧74和护圈73之间。转向轴2由磁性材料形成,通过传感器线圈70所产生的磁通形成磁场。磁阻可变部件71具有由铝等导电性且非磁性材料形成的内圈711和外圈712。内圈711及外圈712分别是具有多个沿z轴向设置的窗口(中空部分)的圆筒部件。内圈711固定并保持于转向轴2的外周,并与转向轴2一体地旋转。外圈712固定并保持于小齿轮轴3的z轴正方向端部,并与小齿轮轴3一体地旋转。外圈712被设置为被保持于转向轴2和传感器线圈70之间,其外周面与传感器线圈70的内周面相向,内周面与内圈711的外周面相向。随着转向轴2和小齿轮轴3之间的相对旋转量的变化,内圈711和外圈712的窗口的重叠区域发生变化,由此传感器线圈70所产生的磁场的磁阻发生变化。在传感器基板72上设有基于传感器线圈70的阻抗变化运算转向扭矩的电路。需要说明的是,传感器7只要是检测转向轴2的旋转状态(旋转量)的传感器即可,不限于扭矩传感器,例如也可以是转向角传感器。即,也可以使用检测到的转向角确定转向助力量。
齿条壳体12由铝系金属材料制成,其一体地具有:细长的筒状齿条套管12a,其收容齿条轴4;作为齿轮箱的齿轮收容部12b,其收容齿条和行星齿轮。在齿条套管12a的两端形成有设置用于向车身侧安装齿条壳体12的橡胶衬套的安装托架120、121。在齿条套管12a的内部设置横拉杆衬套。如图2所示,齿轮收容部12b具有:中空筒状的小齿轮轴收容部122,其经由两个轴承31、32旋转自如地收容小齿轮轴3;中空筒状的齿条导向件收容部123,其收容齿条导向件126。轴承31、32为球轴承,分别具有内圈311、321和外圈312、322。小齿轮轴收容部122的z轴正方向侧开口端经由密封部件119与传感器壳体11(第二轴承保持部113)的z轴负方向侧开口端接合并螺栓连接。在小齿轮轴收容部122的z轴正方向侧的开口部设有第一轴承保持部124,在z轴负方向侧的开口部设有第二轴承保持部125。在第一轴承保持部124上设置并保持有轴承31。具体而言,在第一轴承保持部124和传感器壳体11的第二轴承保持部113的内周,轴承31的外圈312沿z轴向夹入保持于第一轴承保持部124的z轴负方向端和护圈73的z轴负方向端之间。在第二轴承保持部125上设置并保持有轴承32。具体而言,轴承32的外圈322沿z轴向夹入保持于第二轴承保持部125的z轴正方向端部和大致圆环状的护圈33之间。护圈33与第二轴承保持部125的z轴负方向端螺栓连接。朝向齿条导向件收容部123外部的开口通过螺纹固定盖部件127来被堵塞。在盖部件127上保持有弹簧128。齿条导向件126可滑动地设置于齿条导向件收容部123内,向小齿轮轴收容部122侧被弹簧128施力。齿条导向件126从背面向小齿轮轴收容部122内挤压齿条轴4,由此使齿条轴4的齿面与小齿轮30适当地啮合。齿条导向件126和齿条导向件收容部123之间的间隙利用设置于齿条导向件126外周的密封部件129密封。齿条轴4由小齿轮轴3及齿条导向件126支承,除此之外,还由齿条套管12a内的横拉杆衬套沿轴向可移动地支承。
减速器壳体13一体地具有浅的大致圆筒状的蜗轮收容部13a和大致筒状的蜗杆轴收容部13b。收容部13a、13b的内部彼此可相互连通地设置。蜗轮收容部13a收容有固定设置于小齿轮轴3的z轴负方向端的蜗轮61。蜗轮收容部13a的z轴正方向侧开口端经由密封部件130与齿条壳体12(小齿轮轴收容部122)的z轴负方向侧开口端嵌合并螺栓连接。蜗轮收容部13a的z轴负方向侧开口端经由密封部件132嵌合盖部件131并螺栓连接。如图3所示,蜗杆轴收容部13b经由两个轴承63、64旋转自如地收容蜗杆轴60。轴承63、64为球轴承,分别具有内圈631、641和外圈632、642。在蜗杆轴收容部13b的内周侧,在x轴负方向端设有第一轴承保持部133,而在x轴正方向端设有第二轴承保持部134、护圈保持部135及连接部136。在第一轴承保持部133上经由护圈62设置并保持有轴承63。在第二轴承保持部134上设置并保持有轴承64。护圈保持部135被设为在比第二轴承保持部134靠近x轴正方向侧具有高度差的大致圆筒状,在护圈保持部135上设置并保持有带有高度差的大致圆筒状的护圈65。轴承64的外圈642沿x轴向夹入保持于第二轴承保持部134的x轴负方向端和护圈65的x轴负方向端之间。连接部136设于比护圈保持部135靠近x轴正方向侧,与马达壳体14(马达壳体主体14a)的x轴负方向侧开口端接合并螺栓连接。
在大致圆筒状的马达壳体主体14a上螺栓连接底圆筒状的马达罩14b,由此形成马达壳体14,在马达壳体14的内周侧固定设置电动机5的定子。在定子的内周侧设置与输出轴50一体地旋转的转子。输出轴50经由轴承旋转自如地设置于马达壳体14内。输出轴50的x轴负方向端经由连接部件51固定于蜗杆轴60的x轴正方向端。马达壳体14与减速器壳体13(蜗杆轴收容部13b)连接,由此构成齿轮单元壳体,在该齿轮单元壳体内收容作为促动器的齿轮单元(电动机5和减速器6)。
ECU壳体15收容作为控制机构的ECU8并且与马达壳体14一体地形成。即,电动机5(及旋转角度传感器)和ECU8收容于同一壳体的内部,马达单元和ECU单元作为机电一体型的马达ECU单元构成。如图1所示,ECU壳体15在马达壳体14的外周形成有与电动机5的输出轴50大致平行地扩展的大致长方体形状,在其内部与输出轴50大致平行地设置并保持有ECU8的控制基板。另外,ECU壳体15相对于马达壳体14的配置不限于本第一实施例,例如也可以将控制基板相对于输出轴50大致垂直地设置。ECU壳体15的内部经由连通孔与马达壳体14(马达壳体主体14a)的内周侧连通。电连接ECU8的控制基板和电动机5的定子(线圈)的导线及电连接ECU8的控制基板和电动机5的旋转角度传感器的导线穿过上述连通孔而设置。ECU壳体15的开口由盖部件150堵塞。另外,在ECU壳体15上设有用于将ECU8与外部的电子设备连接的连接器151、152。连接器151为电源连接器,经由线束(电源电缆)与蓄电池BATT连接。ECU8经由从蓄电池BATT被供给电力并设置于ECU壳体15内的上述连通孔的导线向电动机5供给驱动电力。连接器152为信号连接器,经由设为可双方向通信的CAN通信线与车室内的设备连接,并且经由信号线与传感器壳体11(连接器118)连接。
构成壳体单元10的各壳体11~15的内部彼此可相互连通地构成。即,传感器壳体11以其内部空间与齿条壳体12的内部空间彼此连通的方式设置。如图2所示,传感器壳体11的基板收容部11b的内部空间经由径向孔116与转向轴收容部11a内部的转向轴2的外周侧连通。转向轴2外周侧的空间经由护圈73的内周侧及轴承31(内圈311和外圈312之间)与齿条壳体12(齿轮收容部12b)的内部空间连通。齿条壳体12以其内部空间与马达壳体14的内部空间彼此连通的方式设置。小齿轮轴收容部122内的空间经由轴承32(内圈321和外圈322之间)及护圈33的内周侧与减速器壳体13(蜗轮收容部13a)的内部空间连通。如图3所示,减速器壳体13(蜗杆轴收容部13b)的内部空间经由轴承64(内圈641和外圈642之间)及护圈33的内周侧与马达壳体14(马达壳体主体14a)的内部空间连通。马达壳体14以其内部空间与ECU壳体15的内部空间彼此经由上述连通孔连通的方式设置。如上所述,ECU壳体15以其内部空间与传感器壳体11的内部空间彼此经由马达壳体14、减速器壳体13及齿条壳体12连通的方式设置。
如图1(a)所示,在搭载于车辆的状态(车载状态)下,传感器壳体11配置于比齿条壳体12靠近铅垂方向上侧,齿条壳体12配置于比减速器壳体13、马达壳体14及ECU壳体15靠近铅垂方向上侧。这样,在车载状态下,传感器壳体11配置于比其它壳体12~15靠近铅垂方向上侧。另外,在壳体单元10上设有呼吸构造。呼吸构造带有所谓内压调节功能,可双方向通过空气,由此能够抑制水分从壳体单元10的外部浸入内部,并且吸收壳体单元10内的空气的膨胀或收缩的变化,具体而言,呼吸构造是具备通气膜的呼吸阀9。呼吸阀9设于壳体单元10的传感器壳体11上。如图1所示,在车载状态下,呼吸阀9配置于比ECU壳体15的铅垂方向上侧端靠近上侧。
图4为穿过呼吸阀9的轴的剖视图。呼吸阀9设置于贯通传感器壳体11中的基板收容部11b的侧壁形成的贯通孔117。呼吸阀9具有由例如树脂材料形成的呼吸孔形成部件90和作为通气膜的过滤器91。呼吸孔形成部件90为在轴向一端具有凸缘部901的大致圆筒状,在轴向另一端设有卡扣状的卡止部902。在呼吸孔形成部件90的凸缘部901侧的开口部以密合覆盖的方式设置有过滤器91。过滤器91是使空气等气体通过但不能使水等液体通过的防水性过滤器,例如可以使用PTFE等多孔膜。与呼吸孔形成部件90一体地以隔着规定的轴向间隙覆盖过滤器91的方式设有遮檐部92。在基板收容部11b的贯通孔117插入设置呼吸孔形成部件90时,呼吸孔形成部件90的内周侧构成作为呼吸孔的通路,并且,在基板收容部11b上卡止卡止部902,在该状态下,设置于基板收容部11b和凸缘部901之间的密封部件(O型圈)93沿轴向被挤压而发生弹性变形,密封贯通孔117和呼吸孔形成部件90之间的间隙。因此,传感器壳体11的内部和外部之间的通气只利用呼吸孔及过滤器91的通气面来进行。
遮檐部92隔着规定的轴向间隙覆盖过滤器91,由此,即使在传感器壳体11受到高压水流等的环境下,也能够防止上述水流等与过滤器91直接接触,抑制过滤器91的损坏。
[第一实施例的作用]
接着,对装置1的作用进行说明。通常,在电子控制单元ECU的筐体(ECU壳体)内收容电子部件,因通电而发热。在发动机室内搭载ECU的情况下,与设置在车室内的情况相比,被洒水或被淹没的风险高,而且环境的热变动大。即,除了ECU的发热元件产生的热之外,还受到来自发动机的热量,或者因雨水、洗车等注水而被冷却,由此ECU壳体内的温度容易变动。因此,在现有技术中,使用密封部件等,将ECU壳体形成防水构造,并且,将用于排出ECU壳体内部的空气热膨胀或热收缩的影响的呼吸构造设在ECU壳体上,使空气的流通成为可能,由此消除ECU壳体的内部和外部之间的压力差,抑制水等浸入。但是,在将这种呼吸构造设在ECU壳体上的情况下,具有如下问题。即,ECU壳体完全被淹没时,呼吸构造也被淹没,因此,其内压调节功能也被阻碍。在该状态下,例如ECU壳体被周围的水冷却时,ECU壳体内部的空气收缩,产生大的负压。因此,对ECU壳体或防水构造(密封部件)作用的负荷变高,另外,水分可能从连接蓄电池BATT和ECU的线束的蓄电池BATT侧的端部沿上述线束浸入ECU壳体内。因此,ECU的可靠性可能降低。
与之相对,在本第一实施例中,将呼吸阀9配置在比ECU壳体15的铅垂方向上侧靠近上侧。因此,能够降低淹没ECU壳体15和呼吸阀9双方的风险。即,即使ECU壳体15完全(到铅垂方向上侧端)淹没时,也可能不会淹没呼吸阀9。只要呼吸阀9的过滤器91的通气面没有完全被水覆盖,空气就有可能流入壳体单元10内部。在此,构成装置1的壳体单元10的各壳体11~15的内部彼此可相互连通地设置。因此,当ECU壳体15内部的空气膨胀或收缩时,空气经由设于ECU壳体15以外的壳体(具体而言,传感器壳体11)的呼吸阀9通过,由此吸收ECU壳体15内的空气膨胀或收缩变化。因此,抑制作用在ECU壳体15或防水构造(密封部件)上的负荷增大,另外,还可以抑制水分从蓄电池BATT侧的浸入,因此,能够提高ECU8的可靠性。
本第一实施例的呼吸阀9将形成呼吸孔的筒状部位、设置过滤器91的部位(凸缘部901)、挤压密封部件93的部位(凸缘部901)、与传感器壳体11(贯通孔117)卡合的部位(卡止部902)作为呼吸孔形成部件90一体地设置。因此,不仅可以减少零件数量,而且,能够提高呼吸阀9对于传感器壳体11的连接可靠性及组装操作性。需要说明的是,呼吸阀9的构造只要被设置成抑制液体的浸入并且可双向通气即可,不限于图4所示的构造。例如,也可以以直接覆盖贯通孔117的方式设置过滤器91。
需要说明的是,在第一实施例中,使用齿条和小齿轮型作为装置1的齿轮机构,但不限于此,例如也可以是球和螺母型。另外,在第一实施例中,在小齿轮助力式动力转向装置中应用了本发明,但在电动机经由球和螺母机构等减速器对齿条轴赋予辅助动力的齿条助力式装置中也可以应用本发明。另外,不限于电动直接连接式,在用电动机驱动油泵产生作为辅助力的油压力的所谓电动油压式动力转向装置中也可以应用本发明。另外,构成壳体单元10的各壳体11~15的设计不限于本第一实施例的设计。在本第一实施例中,传感器壳体11与齿条壳体12一体地设置,但也可以将它们分体设置,例如用筒状部件(信号线的被覆部件等)连通两者。另外,也可以将传感器壳体11和马达壳体14(减速器壳体13)一体化,并在同一壳体内收容减速器6和扭矩传感器7。另外,也可以从各壳体11~14除去其中一部分例如传感器壳体11构成壳体单元10。总之,在车载状态下,只要在ECU壳体15的铅垂方向上侧端更上侧的壳体11~14上即ECU壳体15和内部彼此连通的部位上配置呼吸阀9即可,限于该条件,可以在任一壳体11~14上设置呼吸阀9。在本第一实施例中,在各壳体11~14中,通常在配置于铅垂方向最上侧的传感器壳体11上设置呼吸阀9,因此,能够进一步降低淹没呼吸阀9的风险。另外,在各壳体11~14中除传感器壳体11以外的其他壳体配置于铅垂方向最上侧的设计的情况下,只要在配置于其最上方的壳体上设置呼吸阀9,就能够得到相同的效果。
另外,在本第一实施例中,在比ECU壳体15更高的位置上设置了呼吸阀9,因此,即使在将例如ECU壳体15(马达ECU单元)设于比齿条壳体12的铅垂方向更下侧的情况下,也能够降低淹没呼吸阀9的风险。因此,能够提高装置1(ECU8或马达ECU单元)的设计自由度。
[第一实施例的效果]
下面,列举由第一实施例的装置1实现的效果。
(1)一种动力转向装置,其设于车辆的发动机室内,对转向轮赋予转向助力,其具有:转向轴2,其被传递来自方向盘的旋转力;小齿轮轴3,其设于转向轴2上;扭矩传感器7,其设于转向轴2上,具备传感器壳体11和收容于传感器壳体11的线圈(传感器线圈70),检测在转向轴2上产生的转向扭矩;齿条壳体12,其以内部空间与传感器壳体11的内部空间彼此连通的方式设置;齿条轴4,其可以沿轴向移动地设置于齿条壳体12内,通过与小齿轮轴3啮合,将转向轴2的旋转运动转换为转向轮的车轴方向运动;马达壳体14,其以内部空间与齿条壳体12的内部空间彼此连通的方式设置;电动机5,其具备设于马达壳体14内的定子及转子,经由减速器6对小齿轮轴3或齿条轴4赋予转向助力;ECU壳体15,其以内部空间与马达壳体14的内部空间彼此连通的方式设置;马达控制单元(ECU)8,其收容于ECU壳体15内,具备基于上述转向扭矩驱动控制电动机5的电子部件;呼吸阀9,其设于传感器壳体11、齿条壳体12及(包含减速器壳体13的)马达壳体14的任一壳体(与之可连通)上,在搭载于车辆的状态下,配置于ECU壳体15的铅垂方向上侧端的更上侧,并且被设置成抑制水分从外部浸入且能够使空气双向通气以吸收ECU壳体15内的空气的膨胀或收缩的变化。
因此,能够降低ECU壳体15和呼吸阀9双方均被淹没的风险,并提高ECU8的可靠性。
(2)传感器壳体11配置于比齿条壳体12、马达壳体14及ECU壳体15靠近铅垂方向上侧,呼吸阀9设于传感器壳体11上。
因此,能够进一步降低呼吸阀9淹没的风险,并提高ECU8的可靠性。
[第二实施例]
在第二实施例的装置1中,传感器壳体11由树脂材料通过模成型而形成,呼吸阀9通过模成型与传感器壳体11一体地成型。图5表示第二实施例的传感器壳体11的轴向截面。下面,对与第一实施例相同的构成标注与第一实施例相同的符号并省略说明。传感器壳体11由树脂材料通过模成型而形成,只具有转向轴收容部11a,而不具有基板收容部11b。传感器基板72为大致圆环状,从转向轴收容部11a的z轴负方向端面在z轴向上隔开一些距离,设置并保持于齿条壳体12的齿轮收容部12b内。传感器基板72以与转向轴2大致正交地扩展的方式被设置成与转向轴2大致同一轴,在传感器基板72的内周贯通而设置有转向轴2。传感器线圈70和传感器基板72通过沿z轴向延伸的端子电连接,连接传感器基板72和连接器118的导线与传感器壳体11一体地模成型。连接器118通过模成型与传感器壳体11一体地形成。
传感器壳体11具备呼吸阀收容部94。呼吸阀收容部94以从转向轴收容部11a的外周突出的方式通过模成型与传感器壳体11一体地形成。在呼吸阀收容部94中形成有向铅垂方向下侧开口的凹部即开口部940。在车载状态下,开口部940以铅垂方向下端成大致水平的方式设置。在呼吸阀收容部94的内部以连通开口部940的内周和转向轴收容部11a的内周的方式大致直线状贯通形成有呼吸孔90。在开口部940内周(铅垂方向上侧的底部)中的呼吸孔90的开口部位设有过滤器设置部941。过滤器设置部941中的呼吸孔90的直径比其它部位的直径更大地设置。过滤器91以覆盖堵塞朝向开口部940的呼吸孔90的开口的方式密合设置于呼吸孔90的开口部位。在车载状态下,呼吸孔90以向大致铅垂方向延伸的方式设置,过滤器91以向大致水平方向扩展的方式设置。呼吸阀9具有呼吸孔90和过滤器91。呼吸阀9设于呼吸阀收容部94内且比开口部940的铅垂方向更上侧。其它的构成与第一实施例一样,因此省略说明。
接着,对装置1的作用进行说明。在本第二实施例中,用树脂材料通过模成型形成传感器壳体11,因此呼吸阀9的设置变得容易。即,在传感器壳体11中,可以将设置呼吸阀9(过滤器91)的部分的形状进行模成型(嵌入成型等),因此,可将呼吸阀9(过滤器91)的设置容易化,提高安装性。需要说明的是,也可以不将呼吸阀9(呼吸孔90)与传感器壳体11一体地成型。在本第二实施例中,呼吸阀9(呼吸孔90)通过模成型与传感器壳体11一体地成型,因此不需要额外形成呼吸阀9(呼吸孔形成部件),并将其组装在传感器壳体11。因此,可以将呼吸阀9的设置进一步容易化。例如,只要呼吸阀9的基本形状(呼吸孔90或过滤器设置部941等)与传感器壳体11一体地成型即可,之后只设置过滤器91即可。另外,在设置过滤器91时,例如只要在呼吸孔90的开口部位配置过滤器91并热熔敷其周围即可,也可以使用粘接剂。另外,在将传感器壳体11和呼吸阀9分体形成的情况下,需要在呼吸阀9的组装部位设置密封部件等作为防水构造,但如本第二实施例,在一体成型的情况下,不需要防水构造(密封部件等),可以减少零件数量并提高密封性。
呼吸阀9(过滤器91)设于呼吸阀收容部94内,用于使呼吸阀9(过滤器91)呼吸的开口部940朝向铅垂方向下侧开口。因此,抑制来自铅垂方向上侧的水分(例如洗车等引起的)的分散而在呼吸阀9(过滤器91)上附着水分的情况。需要说明的是,即使不设置开口部940,只要以过滤器91面向铅垂方向下侧的方式(大致水平)设置,上述情况在一定程度上就可以被抑制。在本第二实施例中,由于在过滤器91的铅垂方向更下侧设置包围过滤器91周围的开口部940,因此可更有效地抑制上述情况。例如,即使在高压水流从横向作用在壳体单元10的环境下,也可抑制水流直接与过滤器91碰撞。另外,假设传感器壳体11淹没到比呼吸阀收容部94的开口部940的铅垂方向更上侧的情况下,由于在开口部940内残留空气,因此至少该空气也可以成为通过过滤器91的空气流通(呼吸)。即,(通过呼吸)在开口部940内的水位上升到遮蔽过滤器91之间,空气可以通过过滤器91而流通(呼吸)。因此,能够提高呼吸阀9的功能并提高ECU8的可靠性。另外,在本第二实施例中,在车载状态下,以开口部940的铅垂方向下端及过滤器91成为大致水平的方式设置,但即使它们相对于水平面稍微倾斜,在一定程度上也可得到上述作用效果。另外,为了提高上述作用效果,优选较大地形成开口部940的铅垂方向尺寸。
[第二实施例的效果]
在第一实施例的效果(1)和(2)的基础上,第二实施例的装置1实现下面的效果。
(1)传感器壳体11由树脂材料通过模成型而形成。
因此,能够将呼吸阀9的设置容易化。
(2)传感器壳体11具备呼吸阀收容部94,该呼吸阀收容部94具有向铅垂方向下侧开口的开口部940,呼吸阀9设于呼吸阀收容部94内且比开口部940的铅垂方向更靠上侧。
因此,可抑制水分附着在呼吸阀9上,提高呼吸阀9的功能。
(3)呼吸阀9通过模成型而与传感器壳体11一体地成型。
因此,可减少零件数量,提高密封性并将呼吸阀9的设置进一步容易化。
[第三实施例]
在第三实施例的装置1中,在比马达壳体14靠近铅垂方向上侧配置ECU壳体15。图6是从车辆前方观察第三实施例的装置1的主视图。如图6所示,在比马达壳体14靠近铅垂方向上侧配置ECU壳体15。具体而言,连通ECU壳体15的内部和马达壳体14的内部彼此的连通路14c(图6中用虚线表示)配置于比马达壳体14的中心轴(输出轴50的旋转中心)A靠近铅垂方向上侧。其它的构成与第一实施例相同,因此省略说明。
接着,说明装置1的作用。通常,马达壳体14内的污染(附着杂质)的管理要求程度比ECU壳体15内更低。在此,在ECU壳体15和马达壳体14以内部连通的方式构成的情况下,马达壳体14内的污染可能进入ECU壳体15内。与之相对,在本第三实施例中,ECU壳体15设于马达壳体14的更上侧,因此,通过重力的作用能够抑制污染从马达壳体14进入ECU壳体15内。需要说明的是,在铅垂方向上,ECU壳体15的一部分也可以位于与马达壳体14重叠的位置。在本第三实施例中,连通ECU壳体15的内部和马达壳体14的内部彼此的连通路14c配置于比马达壳体14的中心轴A靠近铅垂方向更上侧,因此,能够更有效地抑制污染通过连通路14c侵入到ECU壳体15内的情况。另外,连通路14c的朝向马达壳体14的内部开口的一部分也可以位于比马达壳体14的中心轴A靠近铅垂方向下侧,例如只要上述开口面积的一半以上配置于比中心轴A靠近铅垂方向上侧,就能够得到污染进入抑制效果。另外,在连通路14c中,如果存在从马达壳体14向ECU壳体15沿铅垂方向向上侧提升的部分,则通过重力的作用能够提高污染进入抑制效果。
[第三实施例的效果]
在第一实施例的效果(1)和(2)基础上,第三实施例的装置1实现下面的效果。
(1)ECU壳体15配置于比马达壳体14靠近铅垂方向上侧。
因此,能够抑制污染进入ECU壳体15内并提高ECU8的可靠性。
(2)连通ECU壳体15的内部和马达壳体14的内部彼此的连通路14c配置于比马达壳体14的中心轴A靠近铅垂方向上侧。
因此,能够更加有效地抑制污染进入ECU壳体15内。
[第四实施例]
在第四实施例的装置1中,马达壳体14和ECU壳体15的内部彼此利用配管可连通地连接。图7是从车辆的大致前方观察第四实施例的装置1的主视图。如图7所示,装置1的电动机5和ECU8没有收容于同一壳体的内部(非机电一体型),而利用配管即筒状的连接通路81、82、83,马达壳体14和ECU壳体15的内部彼此可连通地连接。在连接通路81~83中收容有将ECU8和电动机5电连接并用于从ECU8向电动机5供给驱动电力的配线(电源电缆)。即,连接通路81~83是分别收容用于向电动机5的三相线圈通电的三条电源电缆的三条电线被覆部件(保护套管),由挠性材料(例如PVC等合成树脂)形成。在车载状态下,ECU壳体15配置于比马达壳体14靠近铅垂方向下侧。另外,呼吸阀9以朝向车宽方向内侧即面向车辆的横向中央的方式设置于传感器壳体11。其它的构成与第一实施例一样,因此省略说明。
接着,说明装置1的作用。由于设有连接马达壳体14和ECU壳体15的挠性连接通路81~83,因此,能够使ECU壳体15和马达壳体14连通并提高ECU壳体15的车载设计的自由度。即,即使受到车载设计的条件的限制,将ECU壳体15配置在例如比马达壳体14靠近下侧的情况下,通过利用连接通路81~83连通马达壳体14和ECU壳体15,也能够确保呼吸阀9的功能并降低ECU壳体15被淹没时呼吸阀9被淹没的风险。在此,连接通路81~83设有三条,因此,与例如设有一条的情况相比,容易确保在ECU壳体15和马达壳体14之间流通的空气流路截面积。因此,容易进行ECU壳体15内外的空气流通(呼吸)。因此,能够减小在例如ECU壳体15内可产生的负压的大小。因此,能够提高ECU8的可靠性。需要说明的是,连接通路的数量不限于三条,也可以是例如四条以上。另外,在本第四实施例中,与连接通路共用电线的保护套管,因此可抑制零件数量的增加,但也可以与电线的保护套管不同地另行设置连接通路。另外,不仅电源电缆,还可以将信号电缆的保护套管与连接通路共用。
另外,装置1中容易从车宽方向外侧即转向轮侧飞进水分或泥。在本第四实施例中,将呼吸阀9以面向车宽方向内侧的方式即在车宽方向上朝向中央侧的方式设置。换言之,在壳体单元10(传感器壳体11)中,相对于最近的转向轮隔着转向轴2的轴线的相反侧设置了呼吸阀9。因此,可抑制水分或泥从车宽方向外侧即转向轮侧附着在呼吸阀9(过滤器91)上。因此,能够提高呼吸阀9的功能。
[第四实施例的效果]
在第一实施例的效果(1)和(2)基础上,第四实施例的装置1实现下面的效果。
(1)通过由挠性材料形成的筒状连接通路81~83,马达壳体14和ECU壳体15的内部彼此可连通地连接。
因此,可以提高ECU壳体15的车载设计自由度。
(2)ECU壳体15配置于比马达壳体14的铅垂方向更下侧。
也就是,即使在这种情况下,也能够连通马达壳体14和ECU壳体15并降低ECU壳体15被淹没时呼吸阀9被淹没的风险。
[第五实施例]
在第五实施例的装置1中,在与壳体单元10可连通地连接的筒状部件95的前端设有呼吸阀9。图8是从车辆前方观察第五实施例的装置1的主视图。如图8所示,装置1具备挠性的筒状部件95。筒状部件95是形成为筒状的中空的连接部件,其一端侧与传感器壳体11可连通地连接,在另一端侧设有呼吸阀9。换言之,呼吸阀9和传感器壳体11利用筒状部件95可连通地连接。在车载状态下,呼吸阀9配置于比筒状部件95的上述一端(与传感器壳体11连接的连接部)侧靠近铅垂方向上侧,具体而言,配置于比传感器壳体11(壳体单元10)靠近铅垂方向上侧。其它的构成与第一实施例一样,因此省略说明。
接着,说明装置1的作用。由于呼吸阀9配置于比ECU壳体15的铅垂方向上侧端靠近上侧,因此,能够降低ECU壳体15和呼吸阀9双方均被淹没的风险。另外,利用筒状部件95,能够提高车载状态下的呼吸阀9的配置性。在本第五实施例中,没有将ECU壳体15配置于比其它的壳体11~14靠近铅垂方向上侧,因此,将筒状部件95的一端侧与其它的壳体11~14的任一壳体可连通地连接,在车载状态下,只要将呼吸阀9(设置有呼吸阀9的筒状部件95的上述另一端侧)配置于比筒状部件95的上述一端侧靠近铅垂方向上侧,就能够使呼吸阀9容易地位于比ECU壳体15的铅垂方向上侧端更靠上侧。在本第五实施例中,将呼吸阀9(设置有呼吸阀9的筒状部件95的上述另一端侧)配置于比传感器壳体11(壳体单元10)靠近铅垂方向上侧。因此,即使在装置1被淹没,如图8的虚线所示,水浸没到传感器壳体11的铅垂方向上端的情况下,也不会淹没呼吸阀9。因此,能够进一步降低淹没呼吸阀9的风险。在此,筒状部件95的除两端以外的中间部位也可以位于传感器壳体11的下侧。
另外,只要筒状部件95的一端侧与各壳体11~15的任一壳体可连通地连接即可。在本第五实施例中,在各壳体11~15中配置于铅垂方向最上侧的传感器壳体11上设有筒状部件95,因此,可缩短筒状部件95(配管)的长度。换言之,能够缩短筒状部件95的长度,也能够将(设于筒状部件95的前端的)呼吸阀9容易地配置于比壳体单元10(传感器壳体11)靠近铅垂方向上侧。因此,通过缩短筒状部件95的长度,能够容易进行在传感器壳体11上组装后的筒状部件95的拆卸,并提高装置1的组装操作性。还能够容易进行将装置1安装在车辆后的筒状部件95的(再)连接,还降低筒状部件95万一脱离传感器壳体11时的风险。
[第五实施例的效果]
在第一实施例的效果(1)基础上,第五实施例的装置1实现下面的效果。
(1)形成为筒状,一端侧与传感器壳体11、齿条壳体12及马达壳体14的任一壳体可连通地连接,在另一端侧还具备供设置呼吸阀9的筒状部件95,在车载状态下,设于筒状部件95的另一端侧的呼吸阀9配置于比筒状部件95的上述一端侧靠近铅垂方向上侧。
因此,能够提高车载状态下的呼吸阀9的配置性。
(2)传感器壳体11配置于比齿条壳体12、马达壳体14及ECU壳体15靠近铅垂方向上侧,筒状部件95设于传感器壳体11上。
因此,能够进一步降低呼吸阀9被淹没的风险。
[第六实施例]
第六实施例的装置1为所谓双小齿轮型。图9是从车辆的大致前方观察第六实施例的装置1的主视图。如图9所示,在齿条轴4上,除了与转向轴2连接的第一小齿轮轴3a之外,与第一小齿轮轴3a分开还设有第二小齿轮轴3b,第一、第二小齿轮轴3a、3b分别以与齿条轴4啮合的方式设置。电动机5旋转驱动第二小齿轮轴3b,经由第二小齿轮轴3b对齿条轴4赋予转向助力。换言之,电动机5以经由作为减速器的第二小齿轮轴3b对齿条轴4赋予转向助力的方式设置。
齿条壳体12具有:齿条套管12a、收容第一小齿轮轴3a的第一齿轮收容部12b、收容第二小齿轮轴3b的第二齿轮收容部12c。第二齿轮收容部12c的内部与齿条套管12a及马达壳体14的内部分别可连通地设置。马达壳体14及ECU壳体15与第一小齿轮轴3a(第一齿轮收容部12b)分开配置,并且它们的内部经由齿条轴4(齿条壳体12)与传感器壳体11的内部彼此可连通地设置。马达ECU单元(马达壳体14及ECU壳体15)设于比齿条壳体12靠近铅垂方向下侧。呼吸阀9设于传感器壳体11上。其它的构成与第一实施例一样,因此省略说明。
本第六实施例的装置1是通过分离转向轴2(第一小齿轮轴3a)和助力机构(电动机5),可以同时实现高输出化和车辆搭载性的提高的双小齿轮型的装置,其中,与第一实施例一样,能够得到可降低淹没ECU壳体15和呼吸阀9双方的风险等作用效果。另外,在本第六实施例中,设置第二小齿轮轴3b作为对齿条轴4赋予转向助力的齿轮(减速器),但在使用滚珠和螺母机构代替第二小齿轮轴3b的齿条助力式装置中也可以应用本发明(呼吸阀的配置构成)。
[第六实施例的效果]
在第一实施例的效果(1)基础上,第六实施例的装置1实现下面的效果。
(1)与电动机5连接的减速器是设于齿条轴4的滚珠螺母机构或者与小齿轮轴(第一小齿轮轴3a)分开并与齿条轴4啮合而设置的第二小齿轮轴3b,电动机5以经由上述减速器(滚珠螺母机构或第二小齿轮轴3b)对齿条轴赋予转向助力的方式设置,马达壳体14及ECU壳体15与小齿轮轴(第一小齿轮轴3a)分开配置,且它们的内部经由齿条轴4(齿条壳体12)与传感器壳体11的内部彼此可连通地设置,并且,呼吸阀9设于传感器壳体11上。
因此,能够同时实现装置1的高输出化和车辆搭载性的提高,且降低淹没ECU壳体15和呼吸阀9双方的风险。
[第七实施例]
第七实施例的装置1是与第六实施例一样的双小齿轮型。图10是从车辆的大致前方观察第七实施例的装置1的主视图。如图10所示,马达ECU单元(马达壳体14及ECU壳体15)设于比齿条壳体12的铅垂方向更上侧。另外,与齿条壳体12(第二齿轮收容部12c)内部连通的ECU壳体15(内部)的开口部配置于比齿条壳体12(齿条套管12a)的铅垂方向下端更靠近铅垂方向上侧,具体而言,配置于比齿条壳体12(齿条套管12a)的中心轴0更靠近铅垂方向上侧。其它的构成与第六实施例一样,因此省略说明。
接着,说明装置1的作用。在本第七实施例中,ECU壳体15与第一小齿轮轴3a(第一齿轮收容部12b)分开配置。另外,与齿条壳体12内部连通的ECU壳体15的开口部配置于比齿条壳体12(齿条套管12a)的铅垂方向下端更靠近铅垂方向上侧。因此,即使在水分万一从呼吸阀9吸入的情况下,该水分首先经过传感器壳体11及第一齿轮收容部12b被积存在齿条壳体12(齿条套管12a)的内部(铅垂方向下端)。该积存的水分要浸入ECU壳体15,其水位需要上升至ECU壳体15的开口部。因此,抑制水分浸入ECU壳体15。在本第七实施例中,由于ECU壳体15的开口部配置于比齿条壳体12的中心轴0更靠近铅垂方向上侧,因此,齿条壳体12内的水位至少在到达中心轴0的期间,可抑制水分浸入ECU壳体15。因此,能够进一步抑制水分浸入ECU壳体15。
[第七实施例的效果]
除了与第六实施例相同的效果外,第七实施例的装置1还可以实现下面的效果。
(1)与齿条壳体12内部连通的ECU壳体15的开口部配置于比齿条壳体12的中心轴0更靠近铅垂方向上侧。
因此,能够抑制水分浸入ECU壳体15,并提高ECU8的可靠性。
[第八实施例]
在第八实施例的装置1中,呼吸阀9设于齿条壳体12上。图11是从车辆的大致前方观察第八实施例的装置1的主视图。如图11所示,与第四实施例一样,马达壳体14和ECU壳体15被设为分体构造,并且,内部彼此利用连接通路81、82、83可连通地连接。在齿条壳体12上,在齿条套管12a的铅垂方向上侧且轴向大致中央位置设有呼吸阀9。ECU壳体15配置于比齿条壳体12更靠近铅垂方向下侧且比马达壳体14更靠近铅垂方向下侧。其它的构成与第一实施例一样,因此省略说明。
接着,说明装置1的作用。呼吸阀9设于齿条壳体12上。另外,ECU壳体15配置于比齿条壳体12更靠近铅垂方向下侧即比呼吸阀9更靠近铅垂方向下侧。因此,能够降低淹没ECU壳体15和呼吸阀9双方的风险。另外,也可以将呼吸阀9设于齿条套管12a的铅垂方向上侧以外的部位,例如铅垂方向下侧。在本第八实施例中,将呼吸阀9设于齿条套管12a的铅垂方向上侧,因此,能够降低淹没呼吸阀9的风险。另外,也可以一体地设置马达壳体14和ECU壳体15。在本第八实施例中,分别设置马达壳体14和ECU壳体15,内部彼此利用连接通路81~83可连通地连接两者,由此,与第四实施例一样,能够提高ECU壳体15的车载配置自由度且降低淹没ECU壳体15时的淹没呼吸阀9的风险。另外,在车宽方向内侧即齿条轴4中距两个转向轮的距离大的轴向大致中央位置设置了呼吸阀9,因此,能够抑制水分或泥从转向轮侧附着在呼吸阀9(过滤器91)上并提高呼吸阀9的功能。
[第八实施例的效果]
在第一实施例的效果(1)基础上,第八实施例的装置1实现下面的效果。
(1)呼吸阀9设于齿条壳体12上。
也就是,即使在这种情况下,也能够降低淹没ECU壳体15时的淹没呼吸阀的风险。
[第九实施例]
第九实施例的装置1在与ECU壳体15可连通地连接的筒状部件95的前端设置呼吸阀9。筒状部件95是与连接至ECU8的电源电缆的保护套管独立的不同部件。图12是从车辆的大致前方观察第九实施例的装置1的主视图。如图12所示,装置1具备与第五实施例一样的筒状部件95。筒状部件95的一端侧与ECU8(ECU壳体15)的内部可连通地与ECU壳体15连接,并且,在另一端侧设有呼吸阀9。换言之,呼吸阀9和ECU壳体15利用筒状部件95可连通地连接。在车载状态下,筒状部件95的上述另一端侧(呼吸阀9)配置于比ECU壳体15的铅垂方向上侧端更靠上侧、且比传感器壳体11靠近铅垂方向上侧。与第四实施例一样,马达壳体14和ECU壳体15在相互分离状态下设置,并且,利用三条电线(连接通路81、82、83)相互连接。ECU壳体15配置于比马达壳体14靠近铅垂方向上侧,且比齿条壳体12靠近铅垂方向上侧。其它的构成与第一实施例一样,因此省略说明。
接着,说明装置1的作用。呼吸阀9配置于比ECU壳体15的铅垂方向上侧端更靠上侧,因此,能够降低淹没ECU壳体15和呼吸阀9双方的风险。另外,与第五实施例一样,利用筒状部件95,能够提高在车载状态下的呼吸阀9的配置性。例如,在比传感器壳体11(壳体单元10)靠近铅垂方向上侧配置呼吸阀9(设置有呼吸阀9的筒状部件95的上述另一端侧),由此能够进一步降低淹没呼吸阀9的风险。与第四实施例一样,通过将马达壳体14和ECU壳体15设为分体构造,能够提高ECU壳体15的车载配置自由度。另外,也可以一体地设置马达壳体14和ECU壳体15。另外,也可以在比马达壳体14靠近铅垂方向下侧配置ECU壳体15。在本第九实施例中,将(设置有筒状部件95)ECU壳体15配置在比马达壳体14靠近铅垂方向上侧。因此,能够降低淹没ECU壳体15的风险。另外,与第五实施例一样,即使缩短了筒状部件95的长度,也能够容易地将呼吸阀9配置在比壳体单元10(传感器壳体11)靠近铅垂方向上侧。另外,可抑制装置1的其它的部件(齿条套管12a等)位于筒状部件95和ECU壳体15的连接部位的铅垂方向上侧。因此,能够容易进行在ECU壳体15上组装后的筒状部件95的拆卸,并提高组装操作性。另外,在车辆安装装置1后,还能够降低筒状部件95万一脱离ECU壳体15时的风险。
[第九实施例的效果]
第九实施例的装置1实现下面的效果。
(1)具有:筒状部件95,其形成为筒状,一端侧与ECU壳体15的内部可连通地与ECU壳体15连接,在搭载于车辆的状态下,另一端侧配置于比ECU壳体15的铅垂方向上侧端更靠上侧;呼吸阀9,其设于筒状部件95的另一端侧,抑制水分从外部浸入,并且能够使空气双向通气以吸收ECU壳体15内的空气的膨胀或收缩的变化。
因此,能够降低淹没ECU壳体15和呼吸阀9双方的风险,提高ECU8的可靠性,并且能够提高呼吸阀9的车载配置性。
(2)马达壳体14和ECU壳体15以相互分离状态设置,并且,利用由挠性材料形成的电信号线(连接通路81、82、83)连接。
因此,能够提高ECU壳体15的车载配置自由度。
(3)ECU壳体15配置于比马达壳体14的铅垂方向更靠上侧。
因此,可降低淹没ECU壳体15的风险,并且,能够提高装置1的组装操作性。
[第十实施例]
第十实施例的装置1是与连接到ECU8的电源电缆的保护套管共用第九实施例的筒状部件95的装置。图13是从车辆前方观察第十实施例的装置1的主视图。如图13所示,筒状部件95的一端侧与ECU壳体15可连通地连接,在另一端侧设有呼吸阀9。换言之,与第五实施例一样,在与壳体单元10可连通地连接的筒状部件95的前端设有呼吸阀9。筒状部件95是以包围从车载蓄电池BATT向ECU8供给电力的电源电缆(的轴向范围的一部分即ECU壳体15侧)的方式设置的保护套管。具体而言,筒状部件95是将分别收容电源电缆的两条电线被覆部件84、85汇总为一条的线束,其由挠性材料形成。在筒状部件95的一端设有连接器151,在另一端设有连接器86a。连接器151与ECU壳体15的内部可连通地与ECU8连接。连接器86a具有雌形状,与相对方连接器86b(雄部)连接构成连接器86,相对方连接器86b设于与蓄电池BATT连接的线束端部。在连接器86a上设有呼吸阀9。换言之,呼吸阀9设于连接蓄电池BATT和ECU8的线束的中间连接器86(连接器86a)。在车载状态下,呼吸阀9配置于比ECU壳体15的铅垂方向上侧端更靠上侧,例如比传感器壳体11靠近铅垂方向上侧。其它的构成与第一实施例一样,因此省略说明。
接着,说明装置1的作用。由于可以与电源供给电线(电源电缆)的保护套管共用筒状部件95,因此,能够抑制零件数量的增加,且降低淹没ECU壳体15时的淹没呼吸阀9的风险。特别是,在连接蓄电池BATT和ECU8的线束的中间连接器86设于发动机室内比较高的位置的情况下,只要在该中间连接器86上设置呼吸阀9,就能够更有效地降低淹没呼吸阀9的风险。例如,如果中间连接器86配置于比传感器壳体11(壳体单元10)靠近铅垂方向上侧,则即使装置1被淹没,如图13的虚线所示,水浸没到传感器壳体11的铅垂方向上端的情况下,呼吸阀9也不会被淹没。
[第十实施例效果]
在第九实施例的效果(1)基础上,第十实施例的装置1还可以实现下面的效果。
(1)筒状部件95以包围从搭载于车辆的蓄电池BATT向ECU壳体15供给电力的电源电缆的轴向范围的一部分即ECU壳体15侧的方式设置。
因此,将筒状部件95与电源电缆的保护套管共用,能够抑制零件数量的增加。
[第十一实施例]
在第十一实施例的装置1中,作为壳体单元10的呼吸构造,代替呼吸阀9具有可连通壳体单元10的内部和车室内并且抑制水分从壳体单元10的外部(发动机室)浸入的密封部件。图14是从车辆的横向观察第十一实施例的装置1的侧视图。如图14所示,在车辆的发动机室和车室内之间,设有分隔发动机室和车室内的隔壁100,具体而言,设有车室的地板面板。在隔壁100上设有贯通孔101。转向轴2以通过贯通孔101并贯通隔壁100的方式设置,在与设于车室内的方向盘连接的壳体单元10(传感器壳体11)和隔壁100之间,以包围转向轴2的方式设有筒状的保护套102。保护套102为橡胶制,其铅垂方向上端设置于隔壁100(贯通孔101的内周),铅垂方向下端设置于传感器壳体11的上端,由此堵塞贯通孔101,隔成发动机室和车室内。另外,在传感器壳体11的上端贯通形成连通传感器壳体11的内部和外部的连通孔103。连通孔103以向收容保护套102的内部即转向轴2的一侧(车室内)开口的方式配置。保护套102是可连通壳体单元10的内部和车室内并以抑制水分从壳体单元10的外部(发动机室)浸入内部的方式形成的密封部件。其它的构成与第一实施例一样,因此省略说明。
接着,说明装置1的作用。利用(连通孔103及)作为密封部件的保护套102,壳体单元10隔成发动机室且与车室内连通。因此,可抑制水分浸入壳体单元10内,并且,即使完全淹没ECU壳体15时,经由连通孔103,空气在壳体单元10的内部和车室内之间进行流通,由此,能够吸收ECU壳体15内的空气的体积变化。例如,即使装置1被淹没,如图14的虚线所示,水浸没到传感器壳体11的铅垂方向上端的情况下,也可以进行壳体单元10内外的呼吸。因此,能够提高ECU8的可靠性。另外,转向轴2与贯通隔壁100并设于车室内的方向盘连接。换言之,在本第十一实施例中,在转向轴2的设置中,共用设于隔壁100的贯通孔101及保护套102和ECU壳体15(壳体单元10)的呼吸用连通路。因此,能够抑制零件数量的增加。另外,密封部件不限于保护套102,只要是在隔成发动机室和车室的隔壁100向车室外(发动机室内)突出的构造,就可作为呼吸用连通路利用。
[第十一实施例的效果]
第十一实施例的装置1实现下面的效果。
(1)具有如下方式形成的密封部件(保护套102),即,在由传感器壳体11、齿条壳体12、马达壳体14及ECU壳体15构成,且内部彼此可相互连通地构成的壳体单元10和隔成车辆的发动机室和车室内的隔壁100之间设置,可连通壳体单元10的内部和车室内并抑制水分从外部浸入。
因此,壳体单元10隔成发动机室且与车室内连通,由此,在淹没ECU壳体15时,也能够吸收ECU壳体15内的空气的体积变化并提高ECU8的可靠性。
(2)密封部件是以包围转向轴2的方式设于传感器壳体11和隔壁100之间的筒状的保护套102。
因此,将转向轴2的设置用的构造和ECU壳体15的呼吸用连通路共用,能够抑制零件数量的增加。
[第十二实施例]
与第十实施例一样,在第十二实施例的装置1中,作为壳体单元10的呼吸构造,代替呼吸阀9具有密封部件,另一方面,不使用保护套102而使用筒状部件95作为密封部件。图15是从车辆的横向观察第十二实施例的装置1的侧视图。如图15所示,装置1由挠性材料形成为筒状,并具有连接壳体单元10和隔壁100的筒状部件(软管)95。筒状部件95的一端侧与传感器壳体11可连通地连接,另一端侧经由连接部件104与隔壁100可连通地连接。换言之,筒状部件95是以可连通壳体单元10的内部和车室内并抑制水分从壳体单元10的外部(电动机室)浸入内部的方式形成的密封部件。其它的构成与第一实施例一样,因此省略说明。
接着,说明装置1的作用。利用作为密封部件的筒状部件95,壳体单元10隔成发动机室且与车室内连通。因此,与第十一实施例一样,例如如图15的虚线所示,即使在水浸没至传感器壳体11的铅垂方向上端的情况下,也可抑制水分浸入壳体单元10内,并且,可进行壳体单元10内外的呼吸,并能够提高ECU8的可靠性。另外,通过将密封部件用筒状部件95形成,能够提高密封部件的车载配置自由度。另外,也可以将筒状部件95与传感器壳体11以外的其它壳体12~15连接。在本第十二实施例中,通过将筒状部件95与传感器壳体11连接,能够得到可将再连接容易化,还可提高装置1的组装操作性等与第五实施例一样的作用效果。另外,也可以将从发动机室内向车室内延伸设置的配线(电缆线束)的被覆部件等作为筒状部件95利用。
[第十二实施例的效果]
在第十一实施例的效果(1)基础上,第十二实施例的装置1还可以实现下面的效果。
(1)密封部件是由挠性材料形成为筒状,并连接壳体单元10和隔壁100的软管(筒状部件95)。
因此,能够提高密封部件的车载配置自由度。
[其它的实施例]
以上,基于第一实施例至第十二实施例对用于实现本发明的方式进行了说明,但本发明的具体的构成不限于第一实施例至第十二实施例,在不脱离发明宗旨的范围内的配置变更等也包含于本发明。例如,也可以适当组合第一实施例至第十二实施例的各构成。
下面,列举从第一实施例至第十二实施例能够掌握的发明。
(A1)一种动力转向装置,设于车辆的发动机室内,对转向轮赋予转向助力,其特征在于,具有:
转向轴,其被传递来自方向盘的旋转力;
小齿轮轴,其设于上述转向轴上;
扭矩传感器,其设于上述转向轴上,具备传感器壳体和收容于上述传感器壳体内的线圈,检测在上述转向轴上产生的转向扭矩;
齿条壳体,其以内部空间与上述传感器壳体的内部空间彼此连通的方式设置;
齿条轴,其在上述齿条壳体内可沿轴向移动地设置并与上述小齿轮轴啮合,由此将上述转向轴的旋转运动转换成转向轮的车轴方向运动;
马达壳体,其以内部空间与上述齿条壳体的内部空间彼此连通的方式设置;
电动机,其具备设于上述马达壳体内的定子及转子,经由减速器对上述小齿轮轴或上述齿条轴赋予转向助力;
马达控制单元,其具备:ECU壳体,其以内部空间与上述马达壳体的内部空间彼此连通的方式设置;电子部件,其收容于上述ECU壳体内并基于上述转向扭矩驱动控制上述电动机;
呼吸阀,其设于上述传感器壳体、上述齿条壳体及上述马达壳体中的任一壳体上,在搭载于车辆的状态下,配置于比上述ECU壳体的铅垂方向上侧端更上侧,抑制水分从外部浸入,并且能够使空气双向通气以吸收上述ECU壳体内的空气的膨胀或收缩的变化。
(A2)如(A1)所述的动力转向装置,其特征在于,
上述传感器壳体配置于比上述齿条壳体、上述马达壳体及上述ECU壳体靠近铅垂方向上侧,
上述呼吸阀设于上述传感器壳体上。
(A3)如(A2)所述的动力转向装置,其特征在于,
上述传感器壳体通过模成型由树脂材料形成。
(A4)如(A3)所述的动力转向装置,其特征在于,
上述传感器壳体具备呼吸阀收容部,该呼吸阀收容部具有朝向铅垂方向下侧开口的开口部,
上述呼吸阀设于上述呼吸阀收容部内且比上述开口部靠近铅垂方向上侧。
(A5)如(A3)所述的动力转向装置,其特征在于,
上述呼吸阀通过模成型与上述传感器壳体一体成型。
(A6)如(A2)所述的动力转向装置,其特征在于,
上述ECU壳体配置于比上述马达壳体靠近铅垂方向上侧。
(A7)如(A2)所述的动力转向装置,其特征在于,
连通上述ECU壳体的内部和上述马达壳体的内部彼此的连通路配置于比上述马达壳体的中心轴靠近铅垂方向上侧。
(A8)如(A2)所述的动力转向装置,其特征在于,
利用由挠性材料形成的筒状的连接通路,上述马达壳体和上述ECU壳体的内部彼此可连通地连接。
(A9)如(A8)所述的动力转向装置,其特征在于,
上述ECU壳体配置于比上述马达壳体靠近铅垂方向下侧。
(A10)如(A1)所述的动力转向装置,其特征在于,
还具备筒状部件,其形成为筒状,一端侧与上述传感器壳体、上述齿条壳体及上述马达壳体中的任一壳体可连通地连接,在另一端侧设置有上述呼吸阀,
在车载状态下,设于上述筒状部件的另一端侧的上述呼吸阀配置于比上述筒状部件的一端侧靠近铅垂方向上侧。
(A11)如(A10)所述的动力转向装置,其特征在于,
上述传感器壳体配置于比上述齿条壳体、上述马达壳体及上述ECU壳体靠近铅垂方向上侧,
上述筒状部件设于上述传感器壳体上。
(A12)如(A1)所述的动力转向装置,其特征在于,
上述减速器是第二小齿轮轴,该第二小齿轮轴被设置为与设置于上述齿条轴的滚珠螺母机构或上述小齿轮轴分开并与上述齿条轴啮合,
上述电动机被设置为经由上述减速器对上述齿条轴赋予转向助力,
上述马达壳体及上述ECU壳体与上述小齿轮轴分开配置,并且它们的内部经由上述齿条轴与上述传感器壳体内部彼此可连通地设置,并且,
上述呼吸阀设于上述传感器壳体,
与上述齿条壳体的内部连通的上述ECU壳体的开口部配置于比上述齿条壳体的中心轴靠近铅垂方向上侧。
(A13)如(A1)所述的动力转向装置,其特征在于,
上述呼吸阀设于上述齿条壳体。
(B1)一种动力转向装置,其设于车辆的发动机室内,对转向轮赋予转向助力,其特征在于,具有:
转向轴,其被传递来自方向盘的旋转力;
小齿轮轴,其设于上述转向轴上;
扭矩传感器,其设于上述转向轴上,具备传感器壳体和收容于上述传感器壳体内的线圈,检测在上述转向轴上产生的转向扭矩;
齿条轴,其通过与上述小齿轮轴啮合,将上述转向轴的旋转运动转换成转向轮的车轴方向运动;
齿条壳体,其沿轴向可移动地收容上述齿条轴;
电动机,其具备马达壳体和设于上述马达壳体内的定子及转子,经由减速器对上述小齿轮轴或上述齿条轴赋予转向助力;
马达控制单元,其具备ECU壳体和收容于上述ECU壳体内并基于上述转向扭矩驱动控制上述电动机的电子部件;
筒状部件,其形成为筒状,一端侧与上述ECU壳体的内部可连通地与上述ECU壳体连接,在搭载于车辆的状态下,另一端侧配置于比上述ECU壳体的铅垂方向上侧端更靠上侧;
呼吸阀,其设于上述筒状部件的另一端侧,抑制水分从外部浸入,并且能够使空气双向通气以吸收上述ECU壳体内的空气的膨胀或收缩的变化。
(B2)如(B1)所述的动力转向装置,其特征在于,
上述马达壳体和上述ECU壳体以相互分离状态设置,并且,利用由挠性材料形成的电信号线连接。
(B3)如(B2)所述的动力转向装置,其特征在于,
上述ECU壳体配置于比上述马达壳体靠近铅垂方向上侧。
(B4)如(B1)所述的动力转向装置,其特征在于,
上述筒状部件被设置成包围由搭载于车辆的蓄电池向上述ECU壳体供给电力的电源电缆的轴向范围的一部分即上述ECU壳体侧。
(C1)一种动力转向装置,其设于车辆的发动机室内,对转向轮赋予转向助力,其特征在于,具有:
转向轴,其被传递来自方向盘的旋转力;
小齿轮轴,其设于上述转向轴上;
扭矩传感器,其设于上述转向轴上,具备传感器壳体和收容于上述传感器壳体内的线圈,检测在上述转向轴上产生的转向扭矩;
齿条壳体,其以内部空间与上述传感器壳体的内部空间彼此连通的方式设置;
齿条轴,其在上述齿条壳体内可沿轴向移动地设置并与上述小齿轮轴啮合,由此将上述转向轴的旋转运动转换成转向轮的车轴方向运动;
马达壳体,其以内部空间与上述齿条壳体的内部空间彼此连通的方式设置;
电动机,其具备设于上述马达壳体内的定子及转子,经由减速器对上述小齿轮轴或上述齿条轴赋予转向助力;
马达控制单元,其具备:ECU壳体,其以内部空间与上述马达壳体的内部空间彼此连通的方式设置;电子部件,其收容于上述ECU壳体内并基于上述转向扭矩驱动控制上述电动机;
密封部件,其设置在由上述传感器壳体、上述齿条壳体、上述马达壳体及上述ECU壳体构成且内部彼此可相互连通地构成的壳体单元和隔成车辆的发动机室和车室内的隔壁之间,可连通上述壳体单元内部和上述车室内,并且抑制水分从外部浸入。
(C2)如(C1)所述的动力转向装置,其特征在于,
上述密封部件是以包围上述转向轴的方式设于上述传感器壳体和上述隔壁之间的筒状的保护套。
(C3)如(C1)所述的动力转向装置,其特征在于,
上述密封部件是由挠性材料形成为筒状,并连接上述壳体单元和上述隔壁的软管。