JP2009286173A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】制御ユニットの振動・高温・泥水対策を解決し、ハーネス短縮化による電気的ロスの削減を図ることができる不整地走行車両に搭載可能な機電一体型の電動パワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】高熱伝導性材料からなる減速ギヤハウジングの外周に設けた制御ユニット装着部２０を、制御ユニット１９の一部を減速ギヤハウジングの外周に面接触させて固定し、制御ユニットの一部から突出しているコネクタ部品１９ｂ，１９ｃ，１９ｄを外部に露出させて制御ユニットの外周を覆うボックス形状とする。そして、制御ユニット装着部の内面と制御ユニットの外周との間に存在した隙間を上方に向けて配置し、上方から液状の合成樹脂をポッティングすることで、制御ユニットに直接接続する外部接続端子１５ｃ〜１５ｆとを埋め込むように、弾性を有したポッティング材を形成する。
【選択図】図４

Description

本発明は、操舵トルクが伝達されるステアリングシャフトに減速ギヤハウジング内の減速機構を介して操舵補助力を伝達する電動モータと、電動モータを制御する制御ユニットとを備えた種々の車両に適用可能な電動パワーステアリング装置に関する。

この種の電動パワーステアリング装置として、例えば電動モータの回転軸を減速ギヤハウジング内に収容されたウォームギヤ対を介してアウトプットシャフトに連系し、電動モータの駆動力が減速されてアウトプットシャフトに伝達され、インプットシャフトとアウトプットシャフトとがトーションバーを介して連結され、トーションバーの捩れをトルクセンサで操舵トルクとして検出し、検出した操舵トルクをアンプ回路で処理してアンプ用ハーネスを介して上方に配設した電動モータを駆動する制御ユニットに伝送するようにした装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１の電動パワーステアリング装置は、電動モータを制御する制御ユニットが減速ギヤハウジングよりも上方に配置されているため、防水や塵埃に対する対策を緩和することができるが、トルクセンサの信号を処理するアンプ回路と制御ユニットとの電気的接続がアンプ用ハーネスを通じ行うと共に、制御ユニットとパワーアシストモータとの電気的接続をハーネスで行うようにしているので、各ハーネスでの電力損失やノイズの混入等を回避することができない。

そこで、減速ギヤハウジングに電動モータ及び制御ユニットを配設し、制御ユニット、電動モータ及びトルクセンサを直接電気的に接続することで、ハーネス短縮化による軽量化、電気的ロス削減、制御ユニットから減速ギヤハウジングへの放熱によるヒートシンクの面で利点がある機電一体型の電動パワーステアリング装置が提案されている（例えば、特許文献２）。
特開２００６−２３２０５８号公報（段落番号「００５０」〜「００５６」、図５） 特開２００７−２７６７４３号公報

しかし、ラリー車のような不整地走行車両に機電一体型の電動パワーステアリング装置を搭載すると、電動パワーステアリング装置は、一般道を走行する車両よりも大きな振動をうけやすく、室外に配置されているので高温・泥水にさらされやすい。
そのため、不整地走行車両の電動パワーステアリング装置は、振動・高温・泥水対策のために樹脂ポッティングを施した制御ユニットを車室と同等の環境に配置し、ギヤハウジング内のトルクセンサとハーネスで接続する構造としなければならず、機電一体型の装置とすることができない。

そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、制御ユニットの振動・高温・泥水対策を解決し、ハーネス短縮化による電気的ロスの削減を図ることができる不整地走行車両に搭載可能な機電一体型の電動パワーステアリング装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１に係る電動パワーステアリング装置は、操舵トルクが伝達されるステアリングシャフトと、このステアリングシャフトに減速ギヤハウジング内の減速機構を介して操舵補助力を伝達する電動モータと、前記電動モータを駆動制御する制御ユニットと、前記減速ギヤハウジングの外周に設けられ、前記制御ユニットを装着する制御ユニット装着部とを備え、前記減速ギヤハウジング内に配置したトルクセンサに接続されている外部接続端子を前記制御ユニット装着部から外部に突出させ、当該外部接続端子を前記制御ユニットに直接接続してなる電動パワーステアリング装置において、前記減速ギヤハウジングを高熱伝導性材料で形成し、当該減速ギヤハウジングの外周に設けた前記制御ユニット装着部を、前記制御ユニットの一部を前記減速ギヤハウジングの外周に面接触させて固定し、前記制御ユニットの一部から突出しているコネクタ部品を外部に露出させて前記制御ユニットの外周を覆うボックス形状とし、前記制御ユニット装着部の内面と前記制御ユニットの外周との間に、それらの間に存在する隙間と、前記制御ユニットに直接接続している前記外部接続端子とを埋め込む、弾性を有したポッティング材を充填し、当該ポッティング材は、前記制御ユニット装着部の前記コネクタ部品を外部に露出させている部位を上方に向けて配置し、前記コネクタ部品と前記制御ユニット装着部との間の隙間に向けて、上方から液状の合成樹脂をポッティングすることで形成される装置である。

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の電動パワーステアリング装置において、前記ボックス形状の制御ユニット装着部は、前記制御ユニットの底面が面接触状態で当接する前記減速ギヤハウジングの外周に形成した取付面と、前記取付面の縁部から立ち上がって形成され、前記コネクタ部品が突出している部位を除いた前記制御ユニットの側面周囲を囲むギヤボックス側壁と、当該ギヤボックス側壁の端面に当接して固定されることで前記制御ユニットの外周を覆う合成樹脂製のカバーとで構成され、前記ギヤボックス側壁と前記カバーとの当接面間にシール部材を介在させている。

また、請求項３記載の発明は、請求項１記載の電動パワーステアリング装置において、前記ボックス形状の制御ユニット装着部は、前記制御ユニットの底面が面接触状態で当接するように前記減速ギヤハウジングの外周に形成した取付面と、合成樹脂製のカバーとを備え、前記カバーは、カバー天板と、このカバー天板の縁部から連続して形成され、前記コネクタ部品が突出している部位を除いた前記制御ユニットの側面周囲を囲むカバー側壁とで構成され、前記カバー側壁の端面と前記取付面とを当接して固定することで前記制御ユニットの外周を覆うとともに、前記カバー側壁と前記取付面との当接面間にシール部材を介在させている。

また、請求項４記載の発明は、請求項１記載の電動パワーステアリング装置において、前記ボックス形状の制御ユニット装着部は、前記制御ユニットの底面が面接触状態で当接する前記減速ギヤハウジングの外周に形成した取付面と、前記取付面の縁部から立ち上がって形成され、前記コネクタ部品が突出している部位を除いた前記制御ユニットの側面周囲を囲むギヤボックス側壁と、合成樹脂製のカバーとを備え、前記カバーは、カバー天板と、このカバー天板の縁部から連続して形成され、前記制御ユニットの側面周囲を囲むように前記ギヤボックス側壁の端面に当接して固定されるカバー側壁とで構成され、前記ギヤボックス側壁とカバー側壁との当接面間にシール部材を介在させている。

また、請求項５記載の発明は、請求項１乃至４の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置において、前記減速ギヤハウジングの前記取付面に、前記外部接続端子を前記減速ギヤハウジング内から外部に向けて突出させる端子挿通孔が形成されており、この端子挿通孔内に、前記外部接続端子以外の隙間を密閉する密閉部材が介在されている。
また、請求項６記載の発明は、請求項１乃至４の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置において、前記減速ギヤハウジングの前記取付面に、前記外部接続端子を前記減速ギヤハウジング内から外部に向けて突出させる端子挿通孔が形成されており、前記減速ギヤハウジング内に配置される前記トルクセンサは、少なくとも前記外部接続端子の先端部のみが突出し、且つその外部接続端子の基端側が樹脂モールドされた、前記端子挿通孔の内面形状と略同一形状の端子モールド部が形成されており、当該端子モールド部を前記端子挿通孔内に嵌め込みながら前記トルクセンサを前記減速ギヤハウジング内に配置するようにした。

さらに、請求項７記載の発明は、請求項６記載の電動パワーステアリング装置において、前記トルクセンサは、前記端子モールド部とともに、前記減速ギヤハウジング内に配置されるセンサ全体が樹脂モールドされている。

本発明によれば、制御ユニットが、制御ユニット装着部内に設けたポッティング材に埋め込まれており、制御ユニットとトルクセンサとの外部接続端子もポッティング材によって外気と遮断されているので、泥水や塵埃が接触するのを防止することができる。
ここで、ポッティング材は弾性を有しており、減速ギヤハウジング側から振動が入力しても、制御ユニットを埋め込んでいるポッティング材が弾性変形しながら振動を吸収するので、制御ユニット内の回路部品に振動による悪影響を与えることがない。また、制御ユニットは、高熱伝導製材料からなる減速ギヤハウジングの制御ユニット装着部に面接触状態で固定されているので、制御ユニットの発熱を、熱容量の大きいヒートマスとなる減速ギヤハウジングに放散することができ、制御ユニットが過熱状態となることを確実に防止することができる。したがって、本発明は、不整地走行の車両に搭載しても、制御ユニットに対する振動・高温・泥水対策を解決した機電一体型の電動パワーステアリング装置を提供することができる。

そして、本発明は、ポッティング材を、制御ユニット装着部のコネクタ部品を外部に露出させている部位を上方に向けて配置し、コネクタ部品と制御ユニット装着部との間の隙間に向けて、上方から液状の合成樹脂をポッティングすることで形成さしており、上方から流れ込んだ合成樹脂が重力により隙間から内部の下方にスムーズに流れていくようにしているので、固化したポッティング材は空気溜まりが存在せずに密に充填され、振動・泥水や塵埃対策をさらに高めることができる。

以下、本発明の実施の形態（以下、実施形態）を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の電動パワーステアリング装置を制御ユニットの信号及び電源コネクタ側から示した斜視図、図２は減速ギヤハウジングの一部を拡大して示す縦断面図、図３は制御ユニット装着部内に埋め込まれた制御ユニットを示す断面図、図４は電動パワーステアリング装置の分解斜視図、図５は制御ユニット装着部内に樹脂をポッティングする方法を示す図である。

図１において、符号１はコラム型の電動パワーステアリング装置であり、ステアリングホイール（図示せず）に連結されたステアリングシャフト２を回転自在に内装する軸受収納部３を備えた減速ギヤハウジング４に、軸方向がステアリングシャフト２の軸方向と直交する方向に延長されたブラシ付きモータで構成される電動モータ５が配設されている。なお、減速ギヤハウジング４は、図示しない取付ブラケットを介して車体側部材に取付けられている。

ステアリングシャフト２は、図２に示すように、左端がステアリングホイールに連結される入力軸２ａと、この入力軸２ａの右端にトーションバー２ｂを介して連結されたトーションバー２ｂを覆う出力軸２ｃとで構成されている。
減速ギヤハウジング４は、高熱伝導性を有する材料例えばアルミニューム、アルミニューム合金、マグネシウム及びマグネシウム合金の何れか１つを例えばダイキャスト成型することにより形成されている。この減速ギヤハウジング４は、図１及び図２に示すように、電動モータ５のモータ軸（不図示）に同軸に結合するウォーム１１を形成したウォーム軸１１ａを回転自在に収納するウォーム収納部１２と、このウォーム収納部１２の下側にその中心軸と直交する中心軸を有しウォーム１１に噛合するウォームホイール１３を収納するウォームホイール収納部１４と、このウォームホイール収納部１４の車両前方側に一体に同軸的に連結されたトルクセンサ１５を収納するトルクセンサ収納部１６と、ウォーム収納部１２の開放端面に形成された電動モータ５を取付けるモータ装着部１７と、入力軸２ａを回転自在に内装した軸受収納部３をトルクセンサ収納部１６の後端面に固定するコラム取付部１８と、トルクセンサ収納部１６の上面に形成された後述する制御ユニット１９を装着する制御ユニット装着部２０とを備えている。

モータ装着部１７に取付けられた電動モータ５には、モータ装着部１７に近接する位置に接続端子（不図示）が設けられている。
トルクセンサ１５は、図２及び図３に示すように、ステアリングシャフト２の入力軸２ａ及び出力軸２ｃ間の捩じれ状態を磁気的に検出してステアリングシャフトに伝達された操舵トルクを一対の検出コイル１５ａ及び１５ｂで検出するように構成され、これら一対の検出コイル１５ａ及び１５ｂの巻き始め及び巻き終わりに夫々ステアリングシャフト２の中心軸と直交する方向に平行に外部に突出する外部接続端子１５ｃ〜１５ｆが接続されている。

減速ギヤハウジング４に形成された制御ユニット装着部２０は、図３及び図４に示すように、トルクセンサ収納部１６の上面に形成され、ステアリングシャフト２の軸方向（不図示）に直交して電動モータ５のモータ軸が延在する方向を長辺とする長方形状の取付面２０ａと、ステアリングシャフト２の軸方向に離間している（図４の左右方向に離間している）取付面２０ａの長辺側の縁部から互いに平行に立ち上がっている一対の長辺側壁２０ｂ，２０ｃと、取付面２０ａの一方の短辺側の縁部から立ち上がって一対の長辺側壁２０ｂ，２０ｃの長手方向の一方の端部間を繋ぐ短辺側壁２０ｄとで構成されており、取付面２０ａの他方の短辺側の縁部は、壁を形成せずに開口した状態となっている。

ここで、取付面２０ａの一方の長辺側壁２０ｃ近傍には、トルクセンサ収納部１６に収納したトルクセンサ１５の外部接続端子１５ｃ〜１５ｆが通過して取付面２０ａの上方に突出する端子挿通孔２０ｅが形成されている。
制御ユニット装着部２０内には、略直方体形状の制御ユニット１９が取付面２０ａに面接触状態で当接し、例えばねじ留めなどの固着手段で固定されている。制御ユニット１９は、図示しないが、車速センサからの車速検出値が入力され、これらに基づいて操舵補助電流指令値を算出し、この操舵補助電流指令値と電動モータ５に出力するモータ電流の検出値とに基づいて電流フィードバック制御を行って電圧指令値を算出することにより、電動モータ５で発生させる操舵補助力を制御するマイクロ制御ユニット（ＭＣＵ）やその周辺機器を実装している制御基板と、この制御基板から出力される電圧指令値に基づいてパルス幅変調を行って形成したパルス幅変調信号によって駆動される電界効果トランジスタなどの４つのスイッチング素子を有し、電動モータ５の駆動電流を形成するＨブリッジ回路を備えたパワー基板とを備えている。そして、この制御ユニット１９の最上部には、電磁リレー、電界コンデンサ等の異形部品１９ａが上方に突出した状態で実装されている。

制御ユニット１９の制御基板には、電動モータ５の接続端子に電気的に接続する端子台（不図示）が設けられているとともに、トルクセンサ１５の外部接続端子１５ｃ〜１５ｆが下側から通過し、外部接続端子１５ｃ〜１５ｆとともに半田付けされる複数のスルーホール（不図示）が形成されている。また、制御基板及びパワー基板に、電気的に接続する信号コネクタ１９ｂ、電源コネクタ１９ｃ，１９ｄが実装されている。

これらコネクタ１９ｂ〜１９ｄは、図４に示すように、外観が略直方体をなす制御ユニット１９の長手方向の端部から突出した状態で配置されている。そして、制御ユニット１９の底面を、放熱グリースを塗布した制御ユニット装着部２０の取付面２０ａに当接し、信号コネクタ１９ｂ及び電源コネクタ１９ｃ，１９ｄが、制御ユニット装着部２０の壁が形成されていない開口部から外方に突出するように配置される。

取付面２０ａの端子挿通孔２０ｅから上方に突出したトルクセンサ１５の外部接続端子１５ｃ〜１５ｆは、制御ユニット１９の制御基板に形成した複数のスルーホールを通過し、両者を半田付けすることで電気的に接続されている。端子挿通孔２０ｅ内には、外部接続端子１５ｃ〜１５ｆ以外の空間を閉塞する密閉部材２２が配置されている。
そして、制御ユニット装着部２０の一対の長辺側壁２０ｂ，２０ｃ及び短辺側壁２０ｄの上方を向く端面に、カバー２０ｆが例えばねじ留め等の固定手段により固定されることで、制御ユニット装着部２０内に制御ユニット１９が配置される。

カバー２０ｆは、プラスチック等の合成樹脂材で形成されており、異形部品１９ａの全域を覆う第１突出カバー部２０ｆ１と、信号コネクタ１９ｂの上部側面を囲む第２突出カバー部２０ｆ２とを備えている。この際、図３及び図４に示すように、一対の長辺側壁２０ｂ，２０ｃ及び短辺側壁２０ｄの開放端面と、カバー２０ｆとの間には略コ字形状のガスケット２０ｇが配置され、一対の長辺側壁２０ｂ，２０ｃ、短辺側壁２０ｄと、カバー２０ｆとの間の接合部が密接にシールされている。

なお、モータ装着部１７に取付けられた電動モータ５の接続端子と、制御ユニット装着部２０内に配置された制御ユニット１９の端子台は電気的に接続されるが、これら接続端子及び端子台は、図１の符号２３で示す合成樹脂製の端子カバーで覆われている。
ここで、図１から図３に示すように、制御ユニット１９は、信号コネクタ１９ｂ及び電源コネクタ１９ｃ，１９ｄのみを外部に露出しながら、制御ユニット装着部２０内に設けたポッティング部２１に埋め込まれている。

制御ユニット装着部２０内にポッティング部２１を設ける手順は、図５に示すように、先ず、電動モータ５の電動モータ５のモータ軸が上下方向を向き、制御ユニット１９の開口部が上方を向くように電動パワーステアリング装置１を配置する。

次いで、制御ユニット装着部２０の一対の長辺側壁２０ｂ，２０ｃ及びカバー２０ｆ（第２突出カバー部２０ｆ２側）と、制御ユニット１９の信号コネクタ１９ｂ及び電源コネクタ１９ｃ，１９ｄとの間に存在する上部隙間に向けて、上方から液状のウレタン樹脂をポッティングしていく。

上部隙間から制御ユニット装着部２０内にポッティングされたウレタン樹脂は、制御ユニット装着部２０の平坦な一対の長辺側壁２０ｂ，２０ｃ及びカバー２０ｆの内面と、平坦な制御ユニット１９の外面とに接触しながら重力により下方にスムーズに流れていき、底面とされた制御ユニット装着部２０の短辺側壁２０ｄ側から徐々に制御ユニット１９を包み込むように充填されていく。そして、制御ユニット１９の開口部の高さまでウレタン樹脂が充填され、信号コネクタ１９ｂ及び電源コネクタ１９ｃ，１９ｄだけが外部に露出したときにポッティング動作を終了する。

そして、ポッティングされたウレタン樹脂が固化すると、制御ユニット装着部２０内に、制御ユニット１９の略全体を埋め込み、層内部に空気溜まりが存在しないポッティング部２１が密に設けられる。
なお、本発明のコネクタ部品が信号コネクタ１９ｂ，電源コネクタ１９ｃ，１９ｄに対応し、本発明のギヤボックス側壁が長辺側壁２０ｂ，２０ｃ及び短辺側壁２０ｄに対応し、本発明のシール部材がガスケット２０ｇに対応し、本発明のポッティング材がポッティング部２１に対応している。

次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態の機電一体型の電動パワーステアリング装置１は、制御ユニット１９が制御ユニット装着部２０内に設けたポッティング部２１に埋め込まれており、制御ユニット１９とトルクセンサ１５との電気的接続部（外部接続端子１５ｃ〜１５ｆ）はポッティング部２１によって外気と遮断されているので、泥水や塵埃が接触するのを防止することができる。

また、ウレタン樹脂からなるポッティング部２１は弾性を有する部位なので、減速ギヤハウジング４側から振動が入力しても、制御ユニット１９を埋め込んでいるポッティング部２１が弾性変形しながら振動を吸収するので、制御ユニット１９内の回路部品に振動による悪影響を与えることがない。
また、制御ユニット１９は、アルミニューム、アルミニューム合金、マグネシウム及びマグネシウム合金の何れか１つで形成された減速ギヤハウジング４の制御ユニット装着部２０における取付面２０ａに放熱グリースを介して面接触した状態で固定されているので、制御ユニット１９の発熱を、熱容量の大きいヒートマスとなる減速ギヤハウジング４に放散することができ、制御ユニット１９が過熱状態となることを確実に防止することができる。

したがって、不整地走行の車両に搭載しても、制御ユニット１９に対する振動・高温・泥水対策を解決した機電一体型の電動パワーステアリング装置１を提供することができる。
また、制御ユニット１９を減速ギヤハウジング４の制御ユニット装着部２０に装着すると、制御ユニット１９及びトルクセンサ１５の外部接続端子１５ｃ〜１５ｆが直接接続され、両者の電気的接続がハーネスを使用することなく最短距離で容易に行われるので、配線抵抗を最小とすることができ、電力損失を抑制することができるとともに、電気ノイズが乗ることも低減することができる。

また、制御ユニット装着部２０の取付面２０ａに形成され、トルクセンサ１５の外部接続端子１５ｃ〜１５ｆが通過する端子挿通孔２０ｅ内に密閉部材２２が配置されていることから、長期使用によりポッティング部２１が劣化しても、外部接続端子１５ｃ〜１５ｆの防水機能を確実に維持することができる。

また、本実施形態では、制御ユニット装着部２０内にポッティング部２１を設ける方法として、制御ユニット１９の開口部が上方を向くように電動パワーステアリング装置１を配置し、制御ユニット装着部２０と信号コネクタ１９ｂ及び電源コネクタ１９ｃ，１９ｄとの間に存在する上部隙間に向けて上方から流れ込んだウレタン樹脂が重力により上部隙間から内部の下方にスムーズに流れていくようにしているので、固化したポッティング部２１は空気溜まりが存在せずに密に充填され、振動・泥水や塵埃対策をさらに高めることができる。

さらに、制御ユニット装着部２０の一対の長辺側壁２０ｂ，２０ｃ及び短辺側壁２０ｄとカバー２０ｆの接合部にはガスケット２０ｇが介装されているので、制御ユニット装着部２０内への泥水や塵埃の侵入を防止することができるとともに、ウレタン樹脂をポッティングする際に、接合部からウレタン樹脂が漏れるのを防止することができる。

（第２実施形態）
次に、図６及び図７は、第２実施形態の電動パワーステアリング装置１を示すものであり、図６は本実施形態の電動パワーステアリング装置の分解斜視図、図６は本実施形態の装置を図６のＢ−Ｂ線矢視方向から示した要部断面図である。なお、図１から図５で示した構成と同一構成部分には、同一符号を付してその説明を省略する。

本実施形態の制御ユニット装着部２４は、トルクセンサ収納部１６の上部に平坦な長方形状の取付面２４ａのみが形成されている。この取付面２４ａに、トルクセンサ収納部１６に収納したトルクセンサ１５の外部接続端子１５ｃ〜１５ｆが通過して上方に突出する端子挿通孔２４ｅが形成されている。
この端子挿通孔２４ｅから上方に突出したトルクセンサ１５の外部接続端子１５ｃ〜１５ｆは、取付面２４ａに固定された制御ユニット１９の制御基板に形成した複数のスルーホールを通過し、両者を半田付けすることで電気的に接続されている。

ここで、端子挿通孔２４ｅ内には、外部接続端子１５ｃ〜１５ｆ以外の空間を閉塞する弾性変形自在な密閉部材２５が配置されている。この密閉部材２５は、取付面２４ａより上方に突出して配置されており、上方から押圧されることで弾性圧縮しながら肉厚が減少する。
制御ユニット装着部２４の取付面２４ａに固定されるカバー２６は、プラスチック等の合成樹脂材で形成されている。このカバー２６は、異形部品１９ａの全域を覆う第１突出カバー部２６ａ１及び信号コネクタ１９ｂの上部側面を囲む第２突出カバー部２６ａ２を設けた長方形状の天板２６ａと、この天板２６ａの長辺側の縁部から互いに平行に立ち上がっている一対の長辺側壁２６ｂ，２６ｃと、天板２６ａの一方の短辺側の縁部（第１突出カバー部２６ａ１側）から下がって一対の長辺側壁２６ｂ，２６ｃの長手方向の一方の端部間を繋ぐ短辺側壁（不図示）とで構成されており、天板２６ａの他方の短辺側の縁部（第２突出カバー部２６ａ２側）が、壁を形成せずに開口した状態となっている。

そして、制御ユニット装着部２４の取付面２４ａに、カバー２６の一対の長辺側壁２６ｂ，２６ｃ及び短辺側壁の下端面を当接し、例えばねじ留め等の固定手段により固定されることで、制御ユニット装着部２４内に制御ユニット１９が配置される。なお、端子挿通孔２４ｅ近くの壁から突出している符号２８の部位は、カバー２６の一方の長辺側壁２６ｃを外側から支持する支持突起部である。

ここで、制御ユニット装着部２４及びカバー２６を固定する際には、一対の長辺側壁２６ｂ，２６ｃ及び短辺側壁の下端面と取付面２４ａとの接合部間に略コ字形状のガスケット２７を介在することで接合部がシールされている。
また、一方の長辺側壁２６ｃの下端面と取付面２４ａとの間に介在しているガスケット２７の帯状シール部２７ａは、外部接続端子１５ｃ〜１５ｆが突出している端子挿通孔２４ｅを閉塞するように横切り、端子挿通孔２４ｅ内に配置されている密閉部材２５を下方に押圧して弾性圧縮させている。

そして、制御ユニット１９は、信号コネクタ１９ｂ及び電源コネクタ１９ｃ，１９ｄのみを外部に露出しながら、制御ユニット装着部２４内に設けたポッティング部２１に埋め込まれている。
なお、本発明のカバー側壁が長辺側壁２６ｂ，２６ｃに対応し、本発明のシール部材がガスケット２７に対応している。

次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態の機電一体型の電動パワーステアリング装置１は、制御ユニット装着部２４が平坦な長方形状の取付面２４ａのみであり、第１実施形態の装置のような一対の長辺側壁２０ｂ，２０ｃ及び短辺側壁２０ｄが存在しない分だけ減速ギヤハウジング４の軽量化が図られる。また、本実施形態のカバー２６は、第１実施形態の装置と比較して一対の長辺側壁２６ｂ，２６ｃ及び短辺側壁の部位が増加するが、プラスチック等の合成樹脂材からなるカバー２６はさほど重量が増大しない。

したがって、本実施形態の電動パワーステアリング装置１は、制御ユニット装着部２４を簡便な構造（平坦な取付面２４ａのみ）として減速ギヤハウジング４のダイカスト量を減少させているので、軽量化を図ることができる。
また、制御ユニット装着部２４の取付面２４ａに形成され、トルクセンサ１５の外部接続端子１５ｃ〜１５ｆが通過する端子挿通孔２０ｅ内に密閉部材２２が配置されているとともに、一方の長辺側壁２６ｃの下端面と取付面２４ａとの間に介在しているガスケット２７の帯状シール部２７ａが、端子挿通孔２４ｅを閉塞するように横切って端子挿通孔２４ｅ内に配置されている密閉部材２５を下方に押圧して弾性圧縮させていることから、外部接続端子１５ｃ〜１５ｆに対する防水機能をさらに高めることができる。

（第３実施形態）
次に、図８は、第３実施形態の電動パワーステアリング装置１を示す分解斜視図である。
本実施形態の制御ユニット装着部２９は、トルクセンサ収納部１６の上面に形成され、ステアリングシャフト２の軸方向に直交して電動モータ５のモータ軸が延在する方向を長辺とする長方形状の取付面２９ａと、ステアリングシャフト２の軸方向に離間して取付面２９ａの長辺側の縁部から互いに平行に立ち上がっている一対の長辺側壁２９ｂ，２９ｃと、取付面２９ａの一方の短辺側の縁部から立ち上がって一対の長辺側壁２９ｂ，２９ｃの長手方向の一方の端部間を繋ぐ短辺側壁２９ｄとで構成され、取付面２９ａの他方の短辺側の縁部は、壁を形成せずに開口した状態となっている。これら一対の長辺側壁２９ｂ，２９ｃ及び短辺側壁２９ｄは、第１実施形態の一対の長辺側壁２０ｂ，２０ｃ及び短辺側壁２０ｄより高さが低い壁として形成されている。

また、取付面２９ａに、トルクセンサ収納部１６に収納したトルクセンサ１５の外部接続端子１５ｃ〜１５ｆが通過して上方に突出する端子挿通孔２９ｅが形成されている。
制御ユニット装着部２９に固定されるカバー３０はプラスチック等の合成樹脂材で形成されており、異形部品１９ａの全域を覆う第１突出カバー部３０ａ１及び信号コネクタ１９ｂの上部側面を囲む第２突出カバー部３０ａ２を設けた長方形状の天板３０ａと、この天板３０ａの長辺側の縁部から互いに平行に立ち上がっている一対の長辺側壁３０ｂ，３０ｃと、天板３０ａの一方の短辺側の縁部（第１突出カバー部３０ａ１側）から下がって一対の長辺側壁３０ｂ，３０ｃの長手方向の一方の端部間を繋ぐ短辺側壁（不図示）とで構成されており、天板３０ａの他方の短辺側の縁部（第２突出カバー部３０ａ２側）が、壁を形成せずに開口した状態となっている。そして、一対の長辺側壁３０ｂ，３０ｃ及び短辺側壁は、第２実施形態の一対の長辺側壁２６ｂ，２６ｃ及び短辺側壁より高さが低い壁として形成されている。

そして、制御ユニット装着部２９の一対の長辺側壁２９ｂ，２９ｃ及び短辺側壁２９ｄの上部端面に、カバー３０の一対の長辺側壁３０ｂ，３０ｃ及び短辺側壁の下端面を当接し、例えばねじ留め等の固定手段により固定される。また、制御ユニット装着部２９及びカバー３０を固定する際には、略コ字形状のガスケット３１を介在することで接合部がシールされている。

そして、カバー３０に囲まれながら制御ユニット装着部２９に固定された制御ユニット１９は、信号コネクタ１９ｂ及び電源コネクタ１９ｃ，１９ｄのみを外部に露出しながら、制御ユニット装着部２９内に設けたポッティング部２１に埋め込まれている。
なお、本発明のギヤボックス側壁が長辺側壁２９ｂ，２９ｃ、短辺側壁２９ｄに対応し、本発明のカバー側壁が長辺側壁３０ｂ，３０ｃに対応し、本発明のシール部材がガスケット３１に対応している。

本実施形態によると、制御ユニット装着部２９が、第１実施形態の一対の長辺側壁２０ｂ，２０ｃ及び短辺側壁２０ｄより高さが低い壁として一対の長辺側壁２９ｂ，２９ｃ及び短辺側壁２９ｄを形成しており、カバー３０が、第２実施形態の一対の長辺側壁２６ｂ，２６ｃ及び短辺側壁より高さが低い壁として一対の長辺側壁３０ｂ，３０ｃ及び短辺側壁を形成しており、制御ユニット装着部２４を簡便な構造として減速ギヤハウジング４のダイカスト量を減少させ、同時にカバー３０の樹脂成形量も減少させているので、電動パワーステアリング装置１の軽量化を図ることができる。

（第４実施形態）
次に、図９から図１１は、第４実施形態の電動パワーステアリング装置１を示すものである。
図９は通常使用されているトルクセンサの形状を示すものであり、図１０はトルクセンサを樹脂モールドしてなるセンサモールド体を示すものであり、図１１は、電動パワーステアリング装置のトルクセンサ収納部にセンサモールド体を装着する方法を示したものである。
トルクセンサ１５は、図９に示すように、前述した一対の検出コイル１５ａ、１５ｂを内蔵した円環本体部１５ｇの外周から、径方向外方に平行に外部接続端子１５ｃ〜１５ｆが突出した部材である。

このトルクセンサ１５を樹脂モールドしてなるセンサモールド体３２は、図１０に示すように、円環本体部１５ｇの外周全域に円環モールド部３３を設け、外部接続端子１５ｃ〜１５ｆの先端部のみを露出させ、基端側を埋め込んだ端子モールド部３４を設けた部品である。そして、端子モールド部３４の外周形状は、図１１に示す制御ユニット装着部２０の取付面２０ａに形成されている端子挿通孔２０ｅの内面形状と同一形状に形成されている。

上記構成のセンサモールド体３２をトルクセンサ収納部１６内に装着するには、図１１に示すように、ウォームホイール収納部１４で開口している開口部から端子モールド部３４が端子挿通孔２０ｅに対応するようにウォームホイール収納部１４内に挿入し、さらにトルクセンサ収納部１６内に向けて移動する。そして、端子モールド部３４を端子挿通孔２０ｅ内に嵌め込みながら、センサモールド体３２をトルクセンサ収納部１６内に装着する。

本実施形態によると、センサモールド体３２をトルクセンサ収納部１６内に装着することで、端子モールド部３４が端子挿通孔２０ｅに嵌まり込んで外部接続端子１５ｃ〜１５ｆを防水する機能が発揮される。したがって、他の実施形態のように端子挿通孔２０ｅを密閉する作業が不要となり、電動パワーステアリング装置１の組付け作業の効率化を図ることができる。

なお、各実施形態においては、制御ユニット装着部の取付面を、ステアリングシャフト２の軸及び電動モータ５のモータ軸を含む面方向に延在するように形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ステアリングシャフト２の軸と直交する面、或いは、ステアリングシャフト２の軸に対して直交する面に対して傾斜する面としてもよい。ここで、制御ユニット装着部の取付面をステアリングシャフト２の軸と直交する面として形成する場合には、第１〜第３実施形態で示したトルクセンサ１５の外部接続端子１５ｃ〜１５ｆは、中央部でステアリングシャフト２の軸と平行に折り曲げられてＬ字状に形成する。また、第４実施形態で示したセンサモールド体３２では、図１２に示すように、端子モールド部３４から露出する外部接続端子１５ｃ〜１５ｆの先端部が、円環モールド部３３の軸と平行に延在するようにすればよい。

また、各実施形態においては、減速機構としてウォームギヤを適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、傘歯車、平歯車等の任意の歯車を組み合わせた減速機構やベルト式等の任意の構成の減速機構を適用することができる。
さらに、各実施形態においては、制御ユニット装着部とカバーとの接合部にガスケットを介在しているが、本発明の要旨がこれに限定されるものではなく、例えば、接合部の一方に線状溝を形成し、その線状溝内にＯリング等のシール部材を介在させてもよい。

そして、上記実施形態の電動パワーステアリング装置は、ラリー車、バギー車、ワゴン、トラック、フォークリフト、電動カート、運搬車等の他の任意の車両にも適用することができる。

本発明に係る第１実施形態の電動パワーステアリング装置を制御ユニットの信号コネクタ及び電源コネクタ側から示した斜視図である。 減速ギヤハウジングの一部を拡大して示した縦断面図である。 制御ユニット装着部内に埋め込まれた制御ユニットを示す断面図である。 第１実施形態の電動パワーステアリング装置の分解斜視図である。 電動パワーステアリング装置の制御ユニット装着部内に樹脂をポッティングする手順を示す図である。 本発明に係る第２実施形態の電動パワーステアリング装置の分解斜視図である。 図６のＢ−Ｂ線方向から制御ユニット装着部内に埋め込まれた制御ユニットを示した図である。 本発明に係る第３実施形態の電動パワーステアリング装置の分解斜視図である。 本発明に係るトルクセンサの構造を示す図である。 トルクセンサを樹脂モールドして形成されたセンサモールド体を示す図である。 減速ギヤハウジングのトルクセンサ収納部にセンサモールド体を装着する手順を示す図である。 図１０と異なるセンサモールド体の形状を示す図である。

符号の説明

１…電動パワーステアリング装置、２…ステアリングシャフト、２ａ…入力軸、２ｂ…トーションバー、２ｃ…出力軸、３…軸受収納部、４…減速ギヤハウジング、５…電動モータ、１１…ウォーム、１１ａ…ウォーム軸、１２…ウォーム収納部、１３…ウォームホイール、１４…ウォームホイール収納部、１５…トルクセンサ、１５ａ，１５ｂ…検出コイル、１５ｃ〜１５ｆ…外部接続端子、１５ｇ…円環本体部、１６…トルクセンサ収納部、１７…モータ装着部、１８…コラム取付部、１９…制御ユニット、１９ａ…異形部品、１９ｂ…信号コネクタ、１９ｃ…第１電源コネクタ、１９ｄ…第２電源コネクタ、２０…制御ユニット装着部、２０ａ…取付面、２０ｂ，２０ｃ…長辺側壁、２０ｄ…短辺側壁、２０ｅ…端子挿通孔、２０ｆ…カバー、２０ｆ１…第１突出カバー部、２０ｆ２…第２突出カバー部、２０ｇ…ガスケット、２１…ポッティング部、２２…密閉部材、２３…端子カバー、２４…制御ユニット装着部、２４ａ…取付面、２４ｅ…端子挿通孔、２５…密閉部材、２６…カバー、２６ａ…天板、２６ａ１…第１突出カバー部、２６ａ２…第２突出カバー部、２６ｂ，２６ｃ…長辺側壁、２７…ガスケット、２７ａ…帯状シール部、２９…制御ユニット装着部、２９ａ…取付面、２９ｂ，２９ｃ…長辺側壁、２９ｄ…短辺側壁、２９ｅ…端子挿通孔、３０…カバー、３０ａ…天板、３０ａ１…第１突出カバー部、３０ａ２…第２突出カバー部、３０ｂ，３０ｃ…長辺側壁、３１…ガスケット、３２…センサモールド体、３３…円環モールド部、３４…端子モールド部

Claims (7)

1. 操舵トルクが伝達されるステアリングシャフトと、このステアリングシャフトに減速ギヤハウジング内の減速機構を介して操舵補助力を伝達する電動モータと、前記電動モータを駆動制御する制御ユニットと、前記減速ギヤハウジングの外周に設けられ、前記制御ユニットを装着する制御ユニット装着部とを備え、前記減速ギヤハウジング内に配置したトルクセンサに接続されている外部接続端子を前記制御ユニット装着部から外部に突出させ、当該外部接続端子を前記制御ユニットに直接接続してなる電動パワーステアリング装置において、
   前記減速ギヤハウジングを高熱伝導性材料で形成し、当該減速ギヤハウジングの外周に設けた前記制御ユニット装着部を、前記制御ユニットの一部を前記減速ギヤハウジングの外周に面接触させて固定し、前記制御ユニットの一部から突出しているコネクタ部品を外部に露出させて前記制御ユニットの外周を覆うボックス形状とし、前記制御ユニット装着部の内面と前記制御ユニットの外周との間に、それらの間に存在する隙間と、前記制御ユニットに直接接続している前記外部接続端子とを埋め込む、弾性を有したポッティング材を充填し、
   当該ポッティング材は、前記制御ユニット装着部の前記コネクタ部品を外部に露出させている部位を上方に向けて配置し、前記コネクタ部品と前記制御ユニット装着部との間の隙間に向けて、上方から液状の合成樹脂をポッティングすることで形成されることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 前記ボックス形状の制御ユニット装着部は、前記制御ユニットの底面が面接触状態で当接する前記減速ギヤハウジングの外周に形成した取付面と、前記取付面の縁部から立ち上がって形成され、前記コネクタ部品が突出している部位を除いた前記制御ユニットの側面周囲を囲むギヤボックス側壁と、当該ギヤボックス側壁の端面に当接して固定されることで前記制御ユニットの外周を覆う合成樹脂製のカバーとで構成され、
   前記ギヤボックス側壁と前記カバーとの当接面間にシール部材を介在させたことを特徴とする請求項１記載の電動パワーステアリング装置。
3. 前記ボックス形状の制御ユニット装着部は、前記制御ユニットの底面が面接触状態で当接するように前記減速ギヤハウジングの外周に形成した取付面と、合成樹脂製のカバーとを備え、
   前記カバーは、カバー天板と、このカバー天板の縁部から連続して形成され、前記コネクタ部品が突出している部位を除いた前記制御ユニットの側面周囲を囲むカバー側壁とで構成され、
   前記カバー側壁の端面と前記取付面とを当接して固定することで前記制御ユニットの外周を覆うとともに、前記カバー側壁と前記取付面との当接面間にシール部材を介在させたことを特徴とする特徴とする請求項１記載の電動パワーステアリング装置。
4. 前記ボックス形状の制御ユニット装着部は、前記制御ユニットの底面が面接触状態で当接する前記減速ギヤハウジングの外周に形成した取付面と、前記取付面の縁部から立ち上がって形成され、前記コネクタ部品が突出している部位を除いた前記制御ユニットの側面周囲を囲むギヤボックス側壁と、合成樹脂製のカバーとを備え、
   前記カバーは、カバー天板と、このカバー天板の縁部から連続して形成され、前記制御ユニットの側面周囲を囲むように前記ギヤボックス側壁の端面に当接して固定されるカバー側壁とで構成され、
   前記ギヤボックス側壁とカバー側壁との当接面間にシール部材を介在させたことを特徴とする特徴とする請求項１記載の電動パワーステアリング装置。
5. 前記減速ギヤハウジングの前記取付面に、前記外部接続端子を前記減速ギヤハウジング内から外部に向けて突出させる端子挿通孔が形成されており、この端子挿通孔内に、前記外部接続端子以外の隙間を密閉する密閉部材が介在されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置。
6. 前記減速ギヤハウジングの前記取付面に、前記外部接続端子を前記減速ギヤハウジング内から外部に向けて突出させる端子挿通孔が形成されており、
   前記減速ギヤハウジング内に配置される前記トルクセンサは、少なくとも前記外部接続端子の先端部のみが突出し、且つその外部接続端子の基端側が樹脂モールドされた、前記端子挿通孔の内面形状と略同一形状の端子モールド部が形成されており、
   当該端子モールド部を前記端子挿通孔内に嵌め込みながら前記トルクセンサを前記減速ギヤハウジング内に配置することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置。
7. 前記トルクセンサは、前記端子モールド部とともに、前記減速ギヤハウジング内に配置されるセンサ全体が樹脂モールドされていることを特徴とする請求項６記載の電動パワーステアリング装置。

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