JP2012153163A - 車両用操舵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構造が簡単で小型化を図ることができ、しかも回転角センサの性能劣化を防止できる車両用操舵装置を提供する。
【解決手段】電動モータ１８と減速機構１９との間にＥＣＵ１２が配置される。ＥＣＵ１２は、電動モータ１８の回転角を検出する回転角センサ５５を含む。回転角センサ５５は、電動モータ１８の回転に伴って回転する検出マグネット５６と、ＥＣＵ１２の制御基板６７に実装された磁電変換素子５７とを含む。第１ハウジングによって保持されたカバー６８によって、検出マグネット５６および磁電変換素子５７の対向面５６ａ，５７ａ間の空間Ｓ１が減速機構１９側に連通することを防止する。
【選択図】図３

Description

本発明は車両用操舵装置に関する。

車両用操舵装置として、電動モータと、電動モータの出力軸の回転を減速する減速装置との間に、電動モータの制御装置が配置された構成を採用する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１，２参照）。
特許文献１では、電動モータの回転角を検出する回転角センサが、電動モータの底部に配置されている。また、特許文献２では、電動モータの回転角を検出する回転角センサが、電動モータのモータ室内において、電動モータのロータよりも減速機構側に配置されている。

特開２００６−２４０４６５号公報 特開２００９−１９０４８１号公報

特許文献１では、電動モータの回転角を検出する回転角センサが、電動モータの底部に配置されているため、電動モータのモータハウジングを筒状部と底部との２ピース構造を採用しており、構造が複雑になっている。また、底部に回転センサを収容するための筒状部を延設しており、電動パワーステアリング装置が大型になっている。
特許文献１，２では、回転角センサと回転角センサからの信号を入力する制御基板との間を電気的に接続するための経路が長くなるため、電動パワーステアリング装置が大型化し、また、構造が複雑になる。

そこで、回転角センサを減速機構側に、より近づけて配置することが考えられる。しかしながら、その場合、下記の新たな問題の発生が懸念される。すなわち、回転センサに含まれる検出マグネットに減速機構側からの油や金属摩耗粉が付着すると、回転角センサの検出性能が劣化するという問題である。
本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、構造が簡単で小型化を図ることができ、しかも回転角センサの性能劣化を防止することができる車両用操舵装置を提供することである。

前記目的を達成するため、請求項１の発明は、電動モータ（１８）と、前記電動モータの回転を減速する減速機構（１９）と、前記電動モータと前記減速機構との間に配置され前記電動モータを制御する制御装置（１２）と、前記電動モータの回転角を検出する回転角センサ（５５）と、を備え、前記回転角センサは、前記電動モータの回転に伴って回転する検出マグネット（５６）と、前記検出マグネットの回転による磁束変化に応じた出力を発生する磁電変換素子（５７）と、を含み、前記制御装置は、前記磁電変換素子を実装した基板（６７）と、この基板を保持する保持部材（２８）と、この保持部材に直接または間接的に保持され、前記磁電変換素子に対する前記検出マグネットの対向面（５６ａ）に隣接する空間（Ｓ１；Ｓ２）が前記減速機構側に連通することを防止するカバー（６８；１６８）と、を含む車両用操舵装置（１）を提供する。

本発明によれば、電動モータと減速機構との間に配置された制御基板に、回転角センサの磁電変換素子を実装するので、構造を簡素化し、小型化を図ることができる。また、減速機構側からの油や金属摩耗粉等が、検出マグネットに付着することをカバーによって確実に防止することができるので、回転角センサの検出性能が劣化することがない。
また、請求項２のように、前記電動モータの出力軸と前記減速機構の入力軸とを同軸に連結する連結軸（５０）をさらに備え、前記カバーは、前記検出マグネットと前記減速機構との間に配置された隔壁部（９６；１９６）と、第１封止部（７７；１７７）と、を含み、前記隔壁部は、前記連結軸が挿通された挿通孔（９６ａ，１９６ａ）を有し、前記第１封止部は、前記隔壁部の前記挿通孔の内周と前記連結軸の外周との間、または、前記隔壁部の前記挿通孔の前記内周と前記検出マグネットを前記連結軸に同伴回転可能に支持する支持部材（６１）の外周（６１ｄ，６１ｅ）との間の少なくとも一方を封止するように構成されている場合がある。

この場合、第１封止部によって、隔壁部の挿通孔の内周と連結軸の外周との間を封止する構成や、または、隔壁部の挿通孔の内周と支持部材の外周との間を封止する構成を採用することによって、金属摩耗粉等の、検出マグネットへの付着を確実に防止することができる。第１封止部は、可動部である連結軸や支持部材に摺接するように構成されていてもよいし、また、第１封止部は、可動部である連結軸や支持部材に摺接せずにラビリンスを用いて非接触で封止するように構成されていてもよい。後者の場合にも、減速機構側への前記空間の実質的な連通を防止することができる。

また、隔壁部と第１封止部とが単一の材料で一体に形成されていてもよいし、別部材で構成された隔壁部と第１封止部とが一体に取り付けられていてもよい。隔壁部と第１封止部とを単一の材料で一体に形成する場合、例えば、ゴム等の弾性部材やその他の制振材料を用いることができる。また、隔壁部と第１封止部とを別部材として一体に取り付ける場合には、例えば隔壁部として、アルミニウム合金等の金属や合成樹脂を用い、第１封止部として、ゴム等の弾性部材やその他の制振材料を用いることができる。

また、請求項３のように、前記隔壁部は、前記検出マグネットの前記対向面およびこれに対向する前記磁電変換素子の対向面（５７ａ）の間を横切って配置されている場合がある。もともと、回転角センサの磁電変換素子と検出マグネットとの間には、所定の隙間を設けることが必要である。その隙間にカバーの隔壁部を配置するので、空きスペースを有効に利用して小型化に寄与することができる。

また、請求項４のように、前記カバーは、前記空間の側方を覆う第２封止部（１７８，１７９；２７８，２７９；３７８，３７９）を含む場合がある。この場合、カバーの隔壁部が、磁電変換素子および検出マグネットの対向面間を横切って配置されているものの、検出マグネットの対向面に隣接する空間の側方を第２封止部で覆っているので、金属摩耗粉等の、検出マグネットへの付着を確実に防止することができる。

また、請求項５のように、前記第２封止部は、前記検出マグネットに対向する前記隔壁部の対向面（９６ｂ；１９６ｂ）と前記検出マグネットとの間、または、前記隔壁部の前記対向面と前記支持部材との間の少なくとも一方を封止するように構成されている場合がある。この場合、第２封止部によって、隔壁部の対向面と検出マグネットとの間を封止する構成や、または、隔壁部の対向面と支持部材との間を封止する構成を採用することによって、金属摩耗粉等の、検出マグネットへの付着を確実に防止することができる。第２封止部は、可動部である検出マグネットや支持部材に摺接するように構成されていてもよいし、また、可動部である検出マグネットや支持部材に摺接せずにラビリンスを用いて非接触で封止するように構成されていてもよい。後者の場合にも、減速機構側への前記空間の実質的な連通を防止することができる。

また、隔壁部と第２封止部とが単一の材料で一体に形成されていてもよいし、別部材で構成された隔壁部と第２封止部とが一体に取り付けられていてもよい。隔壁部と第２封止部とを単一の材料で一体に形成する場合、例えば、ゴム等の弾性部材やその他の制振材料を用いることができる。また、隔壁部と第２封止部とを別部材として一体に取り付ける場合には、例えば隔壁部として、アルミニウム合金等の金属や合成樹脂を用い、第２封止部としてゴム等の弾性部材やその他の制振材料を用いることができる。

また、請求項６のように、前記第２封止部は、前記検出マグネットの側方を覆う場合がある。この場合、検出マグネットの側部に金属磨耗粉等が付着することを防止することができる。したがって、検出マグネットの側部に付着した金属摩耗粉の影響で、磁電変換素子側への磁束密度が弱まることを防止することができる。その結果、回転角センサの性能劣化を確実に防止することができる。

なお、前記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。

本発明の一実施形態に係る車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。 電動パワーステアリング装置の主要部の断面図である。 図２のＥＣＵ周辺の拡大図である。 図３の要部の拡大図である。 制御基板、第１ハウジングおよびモータハウジングの斜視図であり、一部を断面で示している。 本発明の別の実施の形態に係る車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置の主要部の断面図である。 図６のＥＣＵ周辺の拡大図である。 図７の要部の拡大図である。 本発明のさらに別の実施の形態に係る第１封止部の周辺の拡大概略図である。 本発明のさらに別の実施の形態に係る第２封止部の周辺の拡大概略図である。 本発明のさらに別の実施の形態に係る第２封止部の周辺の拡大概略図である。 本発明のさらに別の実施の形態に係るカバーの保持構造の概略断面図である。

以下には、図面を参照して、本発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置１の概略構成を示す模式図である。
図１を参照して、電動パワーステアリング装置１は、操舵部材としてのステアリングホイール２と、ステアリングホイール２の回転に連動して転舵輪３を転舵する転舵機構４と、運転者の操舵を補助するための操舵補助機構５とを備えている。ステアリングホイール２と転舵機構４とは、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して機械的に連結されている。

本実施の形態では、操舵補助機構５がステアリングシャフト６にアシスト力（操舵補助力）を与える例に則して説明する。しかしながら、本発明を、操舵補助機構５が後述するピニオン軸にアシスト力を与える構造や、操舵補助機構５が後述するラック軸にアシスト力を与える構造に適用することも可能である。
ステアリングシャフト６は、ステアリングホイール２に連結された入力軸８と、中間軸７に連結された出力軸９とを含む。入力軸８と出力軸９とは、トーションバー１０を介して同一軸線上で相対回転可能に連結されている。

ステアリングシャフト６の周囲に配置されたトルクセンサ１１は、入力軸８および出力軸９の相対回転変位量に基づいて、ステアリングホイール２に入力された操舵トルクを検出する。トルクセンサ１１のトルク検出結果は、制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit ：電子制御ユニット）１２に入力される。また、車速センサ９０からの車速検出結果がＥＣＵ１２に入力される。中間軸７は、ステアリングシャフト６と転舵機構４とを連結している。

転舵機構４は、ピニオン軸１３と、転舵軸としてのラック軸１４とを含むラックアンドピニオン機構からなる。ラック軸１４の各端部には、タイロッド１５およびナックルアーム（図示せず）を介して転舵輪３が連結されている。
ピニオン軸１３は、中間軸７に連結されている。ピニオン軸１３は、ステアリングホイール２の操舵に連動して回転するようになっている。ピニオン軸１３の先端（図１では下端）には、ピニオン１６が設けられている。

ラック軸１４は、自動車の左右方向に沿って直線状に延びている。ラック軸１４の軸方向の途中部には、前記ピニオン１６に噛み合うラック１７が形成されている。このピニオン１６およびラック１７によって、ピニオン軸１３の回転がラック軸１４の軸方向移動に変換される。ラック軸１４を軸方向に移動させることで、転舵輪３を転舵することができる。

ステアリングホイール２が操舵（回転）されると、この回転が、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して、ピニオン軸１３に伝達される。そして、ピニオン軸１３の回転は、ピニオン１６およびラック１７によって、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。
操舵補助機構５は、操舵補助用の電動モータ１８と、電動モータ１８の出力トルクを転舵機構４に伝達するための減速機構１９とを含む。減速機構１９は、電動モータ１８の駆動力が入力される駆動ギヤ（入力軸）としてのウォーム軸２０と、このウォーム軸２０と噛み合う従動ギヤとしてのウォームホイール２１とを含む。減速機構１９は、ギヤハウジング２３内に収容されている。

ウォーム軸２０は、図示しない継手を介して電動モータ１８の出力軸（図示せず）に連結されている。ウォーム軸２０は、電動モータ１８によって回転駆動される。また、ウォームホイール２１は、ステアリングシャフト６とは一体回転可能に連結されている。
電動モータ１８がウォーム軸２０を回転駆動すると、ウォーム軸２０によってウォームホイール２１が回転駆動され、ウォームホイール２１およびステアリングシャフト６が一体回転する。これにより、操舵補助力がステアリングシャフト６に伝達される。

電動モータ１８は、ＥＣＵ１２によって制御される。ＥＣＵ１２は、トルクセンサ１１からのトルク検出結果、および車速センサ９０からの車速検出結果等に基づいて電動モータ１８を制御する。具体的には、ＥＣＵ１２では、トルクと目標アシスト量との関係を車速毎に記憶したマップを用いて目標アシスト量を決定し、電動モータ１８の発生するアシスト力を目標アシスト量に近づけるように制御する。

図２は、電動パワーステアリング装置１の主要部の断面図である。図２を参照して、電動パワーステアリング装置１は、ハウジング２２を備えている。ハウジング２２は、ギヤハウジング２３と、ＥＣＵハウジング２４と、モータハウジング２５とを含んでいる。
ギヤハウジング２３は、アルミニウム合金等を用いて形成された一体成形品である。このギヤハウジング２３は、駆動ギヤとしてのウォーム軸２０を収容する筒状の駆動ギヤ収容部２６と、従動ギヤとしてのウォームホイール２１を収容する従動ギヤ収容部２７とを含んでいる。

ＥＣＵハウジング２４は、ギヤハウジング２３と電動モータ１８のモータハウジング２５との間に配置されている。ＥＣＵハウジング２４は、保持部材としての第１ハウジング２８と、ギヤハウジング２３とは単一の材料を用いて形成された第２ハウジング２９とを含んでいる。第１ハウジング２８は、モータハウジング２５に隣接して配置されている。第１ハウジング２８は、一体成形品であり、中央に孔が形成された板状の底壁３０と、底壁３０の外周から延びる周壁３１と、周壁３１の内周から延びる筒状部３２とを含んでいる。

底壁３０は、薄肉部３０ａと、薄肉部３０ａよりも厚みの大きい厚肉部３０ｂとを含んでいる。厚肉部３０ｂは、後述するパワー基板６５が設置される放熱部として設けられている。周壁３１は、例えば、四角環状に形成されており、底壁３０から第２ハウジング２９に向けて延びている。筒状部３２は、円筒状に形成されており、底壁３０から第２ハウジング２９に向けて延びている。底壁３０（薄肉部３０ａ）からの筒状部３２の高さは、底壁３０からの周壁３１の高さよりも高い。

第２ハウジング２９は、ギヤハウジング２３の一端部２３ａに配置されている。この第２ハウジング２９は、中央に孔３４ａが形成された底面３４と、底面３４の外周から延びる周壁３５とを含んでいる。周壁３５は、周壁３１と同様の形状（本実施形態において、四角環状）に形成されている。周壁３５の先端と、周壁３１の先端とは、固定ねじ３６，３７および固定ナット３８，３９を用いて互いに締結されている。

第１ハウジング２８と第２ハウジング２９とが互いに締結されていることにより、制御装置としてのＥＣＵ１２を収容する収容室４０が形成されている。
電動モータ１８のモータハウジング２５は、一端が閉じられた円筒状に形成されている。モータハウジング２５の他端は、ＥＣＵハウジング２４の第１ハウジング２８に形成された環状の凸部２８ｃに嵌め込まれており、第１ハウジング２８の環状の段部２８ａに受けられている。モータハウジング２５の他端は、図示しない固定ねじを用いて第１ハウジング２８に固定されている。

電動モータ１８は、ブラシレスモータである。この電動モータ１８は、モータハウジング２５内に収容されたロータ４４およびステータ４５とを含んでいる。
ステータ４５は、モータハウジング２５の内周に固定されている。ステータ４５は、モータハウジング２５の内周に固定されたステータコア４６と、複数のコイル４７とを含む。ステータコア４６は、ステータコア４６の環状のヨークと、このヨークの内周から径方向内方へ突出する複数のティースとを含む。各コイル４７は対応するティースに巻回されている。

また、モータハウジング２５内には、環状またはＣ形形状をなすバスバー４８が収容されている。各ティースに巻回されたコイル４７は、バスバー４８と接続されている。バスバー４８は、各コイル４７と後述するパワー基板６５との接続部に用いられる導電接続材である。
ロータ４４は、ロータマグネットを含む環状の部材であり、電動モータ１８の出力軸４９と一体回転可能に連結されている。出力軸４９は、連結軸５０と単一の材料を用いて一体に形成されている。連結軸５０は、出力軸４９とウォーム軸２０とを同軸に連結するために設けられている。

連結軸５０の一部は、第１ハウジング２８の筒状部３２に収容されており、残りの一部は、筒状部３２から突出して、収容室４０に配置されている。連結軸５０と出力軸４９とを含む軸ユニット５１の一端は、第３軸受５３を介して筒状部３２に回転可能に支持されている。軸ユニット５１の他端は、第４軸受５４を介してモータハウジング２５に回転可能に支持されている。

減速機構１９のウォーム軸２０は、第１軸受５８および第２軸受５９を介して、駆動ギヤ収容ハウジング２６に両端支持されている。ウォーム軸２０と連結軸５０とは、継手６０を介して同軸に連結されている。継手６０の大部分は、ＥＣＵハウジング２４の収容室４０に配置されており、残りの一部は、駆動ギヤ収容部２６に配置されている。
収容室４０には、電動モータ１８の回転角を検出するための回転角センサ５５が配置されている。回転角センサ５５は、連結軸５０と一体回転する継手６０の入力部材６１に一体回転可能に連結された例えば環状の検出マグネット５６と、検出マグネット５６の回転による磁束変化に応じた出力を発生する磁電変換素子５７とを含んでいる。

継手６０の入力部材６１は、検出マグネット５６を連結軸５０に支持する支持部材として機能している。磁電変換素子５７は、例えばホールＩＣであり、ＥＣＵ１２に含まれる制御基板（基板）６７に実装されている。
図３は、図２のＥＣＵ１２周辺の拡大図である。図３に示すように、ＥＣＵ１２は、制御基板６７を保持する保持部材としての第１ハウジング２８によって保持されたカバー６８を含んでいる。カバー６８は、検出マグネット５６および磁電変換素子５７の対向面５６ａ，５７ａ間の空間Ｓ１（磁電変換素子５７に対する検出マグネット５６の対向面５６ａに隣接する空間に相当）が、減速機構１９側へ連通することを防止する機能を果たしている。

継手６０は、連結軸５０に固定される環状の前記入力部材６１と、ウォーム軸２０に固定される環状の出力部材６２と、入力部材６１および出力部材６２の間に介在し、入力部材６１および出力部材６２を動力伝達可能に連結する環状の弾性部材６３とを有している。
入力部材６１は、金属製の一体成形品であり、収容室４０に収容されている。入力部材６１は、連結軸５０に固定される第１部分６１ａと、第１部分６１ａから延びる第２部分６１ｂとを含んでいる。第１部分６１ａは、筒状に形成されており、連結軸５０のうち筒状部３２から突出する先端部５０ａに圧入等により固定されている。第２部分６１ｂは、第１部分６１ａから径方向外方に拡がっている。第２部分６１ｂには、入力部材６１の周方向に等間隔に並ぶ爪部６１ｃが形成されている。

出力部材６２は、金属製の一体成形品である。出力部材６２は、ウォーム軸２０の一端部２０ａに圧入等により固定される第１部分６２ａと、第１部分６２ａから延びる第２部分６２ｂとを含んでいる。第１部分６２ａは、筒状に形成されており、駆動ギヤ収容部２６および収容室４０に配置されている。第２部分６２ｂは、第１部分６２ａから径方向外方に拡がっている。第２部分６２ｂには、出力部材６２の周方向に等間隔に並ぶ爪部６２ｃが形成されている。爪部６２ｃと爪部６１ｃとは、ウォーム軸２０の軸方向Ｘ１の位置が揃えられており、出力部材６２の周方向に関して交互に配置されている。

弾性部材６３は、爪部６１ｃと爪部６２ｃとの間に配置されるようになっている。これにより、連結軸５０から入力部材６１に伝わったトルクは、弾性部材６３を介して出力部材６２に伝わり、さらに、ウォーム軸２０に伝わる。
ＥＣＵ１２は、前記ＥＣＵハウジング２４と、パワー基板６５と、電源モジュール６６と、前記制御基板（基板）６７と、検出マグネット５６および磁電変換素子５７の対向面間５６ａ，５７ａの空間Ｓ１が減速機構１９側に連通することを防止する前記カバー６８とを含んでいる。パワー基板６５と、電源モジュール６６と、制御基板６７と、カバー６８とは、収容室４０に配置されている。

カバー６８は、ＥＣＵハウジング２４の第２ハウジング２９の周壁３５の内周に沿って配置された例えば四角環状をなす周壁部９５と、検出マグネット５６と減速機構１９との間に配置された隔壁部９６と、隔壁部９６と継手６０の支持部材６１との間を封止する第１封止部７７と、周壁部９５から延設された固定部９７，９８とを備えている。
周壁部９５は、製造工程において制御基板６７の裏面６７ｂの半田付けの状態を目視検査するために第１ハウジング２８に設けられた窓部９２，９３を、検査後に閉塞する閉塞部としても機能する。

隔壁部９６は、例えば矩形板に形成されており、周壁部９５の一端を塞ぐように周壁部９５に接続されている。隔壁部９６には、挿通孔９６ａが形成されている。この挿通孔９６ａには、継手６０の入力部材６１の第１部分６１ａと、連結軸５０とが挿通されている。
図４に示すように、第１封止部７７は、隔壁部９６の挿通孔９６ａの内周と、検出マグネット５６を連結軸５０に同伴回転可能に支持する支持部材としての入力部材６１の外周（具体的には、第２部分６１ｂの外周６１ｄ）との間を封止している。

図３に示すように、カバー６８は、第１封止部７７を例えばゴム等の弾性部材で形成し、残りの部分である隔壁部９６、周壁部９５および固定部９７，９８を例えばアルミニウム合金等の金属や合成樹脂で構成している。第１封止部７７は、隔壁部９６の挿通孔９６ａの内周に固定される外周縁７７ａと、入力部材６１の外周（第２部分６１ｂの外周６１ｄ）に摺接する内周縁７７ｂとを有している。残りの部分である隔壁部９６、周壁部９５および固定部９７，９８は、例えば制振材（金属、合成樹脂、セラミックス）で形成されていてもよい。

図示していないが、カバー６８の全体（周壁部９５、隔壁部９６、第１封止部７７および固定部９７，９８）を単一の材料で一体に形成していてもよい。その場合、例えば、カバー６８の全体をゴム等の弾性部材やその他の制振材（金属、合成樹脂、セラミックス）で形成するようにしてもよい。
カバー６８によって、収容室４０は、第１収容室４１と第２収容室４２とに分けられている。第１収容室４１には、制御基板６７、パワー基板６５および電源モジュール６６が収容されている。第２収容室４２は、駆動ギヤ収容部２６と連通している。

第１ハウジング２８および第２ハウジング２９の対向端部には、径方向外方に突出する二対の取付フランジ３１ｄ，３５ｄ；３１ｅ，３５ｅが設けられている。取付フランジ３１ｄ，３５ｄ間に、カバー６８の対応する固定部９７が挟持されている。具体的には、両取付フランジ３１ｄ，３５ｄおよび固定部９７を貫通する固定ねじ３６が固定ナット３８にねじ込まれることにより、カバー６８の固定部９７が、両取付フランジ３１ｄ，３５ｄに共締めされている。

また、取付フランジ３１ｅ，３５ｅ間に、カバー６８の対応する固定部９８が挟持されている。具体的には、両取付フランジ３１ｅ，３５ｅおよび固定部９８を貫通する固定ねじ３７が固定ナット３９にねじ込まれることにより、カバー６８の固定部９８が、両取付フランジ３１ｅ，３５ｅに共締めされている。
パワー基板６５は、底壁３０の厚肉部３０ｂ上に配置されている。パワー基板６５には、スイッチング素子としてのＦＥＴ（Field Effect Transistor ）６９が例えば６個実装されている（図３において、１つのＦＥＴ６９を例示）。これらのＦＥＴ６９等により、電動モータ１８を駆動するためのパワー回路７０が形成されている。パワー基板６５のパワー回路７０と、前述のバスバー４８とは、バスバー端子７１等を介して電気的に接続されている。パワー基板６５のＦＥＴ６９の熱は、厚肉部３０ｂを介してＥＣＵハウジング２４の外部に放出されるようになっている。

電源モジュール６６は、ＥＣＵハウジング２４の外部に配置された車両のバッテリ（図示せず）からの電力をパワー基板６５に伝達するために設けられている。この電源モジュール６６は、合成樹脂製の主体部７２と、電源バスバー７３と、接続部材としての複数の接続端子７４と、を含んでいる。
主体部７２は、筒状部３２を取り囲む環状（枠状）に形成されており、周壁３１に沿わされている。また、主体部７２は、第１ハウジング２８の底壁３０に沿わされており、この底壁３０に固定されている。主体部７２は、底壁３０の厚肉部３０ｂに隣接する第１部分７２ａと、底壁３０の薄肉部３０ａに隣接する第２部分７２ｂとを含んでいる。

第１部分７２ａは、厚肉部３０ｂと協働してパワー基板６５を挟んでいる。第２部分７２ａは、底壁３０の薄肉部３０ａに受けられている。
電源バスバー７３は、主体部７２に保持された導電部材である。電源バスバー７３は、パワー基板６５に接続されているとともに、主体部７２に設けられたコネクタ（図示せず）に接続されている。コネクタは、車両のバッテリに電気的に接続されるようになっている。これにより、バッテリとパワー基板６５のパワー回路７０とは電気的に接続され、パワー回路７０に電力が供給される。電源バスバー７３には、図示しないコイルやコンデンサ等の電気素子が接続されており、これらの電気素子は主体部７２に保持されている。

接続端子７４は、パワー基板６５と制御基板６７とを電気的に接続するために複数設けられている。各接続端子７４は、主体部７２の第１部分７２ａに保持されており、第１ハウジング２８の周壁３１に隣接している。各接続端子７４は、主体部７２を介して底壁３０に支持されており、周壁３１に取り囲まれている。各接続端子７４の一端は、パワー回路７０に電気的に接続されている。各接続端子７４の他端は、制御回路６７に形成された挿通孔（スルーホール）に挿通されている。各接続端子７４の他端は、半田部材７６を用いて制御基板６７の制御回路７５に電気的に接続されている。

制御基板６７は、電源モジュール６６と軸方向Ｘ１に並んで配置されている。制御基板６７は、軸方向Ｘ１に関して、筒状部３２と、第２ハウジング２９の底面３４との間に配置されている。制御基板６７は、例えば、矩形の板状に形成されており、中央に挿通孔６７ｃが形成されている。この挿通孔６７ｃには、継手６０の入力部材６１の第１部分６１ａおよび軸ユニット５０の先端部５０ａが挿通されている。

制御基板６７には、パワー回路７０を制御する制御回路７５が実装されている。制御回路７５は、パワー回路７０の各ＦＥＴ６９を制御するドライバと、このドライバを制御するＣＰＵとを含む。
制御回路７５とパワー回路７０とは、接続端子７４を介して電気的に接続されている。各半田部材７６は、制御基板６７の裏面６７ｂに配置されている。このように、各半田部材７６の形状（バックフィレット形状）は、制御基板６７の表面６７ａからは実質的に視認できないようになっている。本実施形態では、各半田部材７６の形状を制御基板６７の外側方（制御基板６７の裏面６７ｂと平行な方向）から視認できるようになっている。

図５は、磁電変換素子５７が実装された制御基板６７、第１ハウジング２８およびモータハウジング２５の斜視図であり、一部を断面で示している。図３および図５に示すように、第１ハウジング２８は、底壁３０から収容室４０内に向けて突出する複数の支柱８１，８２，８３を含んでいる。各支柱８１，８２，８３は、制御基板６７を支持するために設けられている。各支柱８１，８２，８３は、第１ハウジング２８の周壁３１に沿わされており、筒状部３２と略平行に延びている。

支柱８１，８２は、底壁３０の厚肉部３０ｂから延設されており、周壁３１の２つの隅部に配置されている。支柱８３は、底壁３０の薄肉部３０ａから延設されている。軸方向Ｘ１に沿って見たとき、支柱８１，８２，８３は、三角形の頂点を形成するように配置されている。
これらの支柱８１，８２，８３上に、制御基板６７が載置されている。制御基板６７は、固定ねじ８４，８５，８６を用いて対応する支柱８１，８２，８３に固定されている。

制御基板６７の一側縁には、コネクタ８７が設けられている。コネクタ８７は、周壁３１に形成された切欠部３１ａを通して第１ハウジング２８の内側から外側に延びている。このコネクタには、トルクセンサ１１（図１参照）等に電気的に接続されるようになっており、これらのトルクセンサ等からの出力がコネクタ８７を介して制御回路７５に入力されるようになっている。

本実施の形態によれば、電動モータ１８と減速機構１９との間に配置された制御基板６７に、回転角センサ５５の磁電変換素子５７を実装するので、構造を簡素化し、小型化を図ることができる。
また、検出マグネット５６および磁電変換素子５７の対向面５６ａ，５７ａ間の空間Ｓ１（磁電変換素子５７に対する検出マグネット５６の対向面５６ａに隣接する空間に相当）が、減速機構１９側に連通することをカバー６８によって防止している。したがって、減速機構１９側からの油や金属摩耗粉等が、回転角センサ５５の検出マグネット５６の対向面５６ａに付着することをカバー６８によって確実に防止することができるので、回転角センサ５５の検出性能が劣化することがない。

また、カバー６８によって、検出マグネット５６の側部に金属摩耗粉等が付着することも防止することができる。したがって、検出マグネット５６の側部に付着した金属摩耗粉等の影響で、磁電変換素子５７側への磁束が弱まるようなことがなく、この点からも、回転角センサ５５の検出性能の劣化を防止することができる。
また、制御基板６７を含むＥＣＵ１２の他の電子部品に、油や金属摩耗粉が付着することを防止し、ＥＣＵ１２の信頼性を向上することができる。

また、電動モータ１８の出力軸４９と減速機構１９の入力軸（ウォーム軸２０）とを同軸に連結する連結軸５０を備えており、その連結軸５０と一体回転する、継手６０の入力部材６１が、回転角センサ５５の検出マグネット５６を連結軸５０に同伴回転可能に支持する支持部材として機能している。そして、カバー６８の第１封止部７７によって、カバー６８の隔壁部９６の挿通孔９６ａの内周と支持部材としての継手６０の入力部材６１の外周との間を封止する構成を採用することによって、金属摩耗粉等の、検出マグネット５６への付着を確実に防止することができる。

なお、第１封止部７７が、検出マグネット５６を支持する支持部材（例えば継手６０の入力部材６１）と同伴回転可能に連結されていてもよい。その場合、第１封止部７７は、隔壁部９６と摺接する。
次いで、図６，図７および図８は本発明の別の実施の形態を示している。本実施の形態が図３〜図５の実施の形態と主に異なるのは、下記である。図６〜図８の構成要素において、図３〜図５の構成要素と同じ構成要素には、図３〜図５の構成要素と同じ参照符号を付してある。図６および、主に図７を参照して、カバー１６８が、周壁部９５と、隔壁部１９６と、第１封止部１７７と、一対の第２封止部１７８，１７９と、固定部９７，９８とを備えている。図８に示すように、カバー１６８の隔壁部１９６が、回転角センサ５５の検出マグネット５６および磁電変換素子５７の対向面５６ａ，５７ａ間を横切って配置されている。

また、第１封止部１７７は、隔壁部１９６の挿通孔１９６ａの内周に固定された外周縁１７７ａと、検出マグネット５６を支持する支持部材としての入力部材６１の第１部分６１ａの外周６１ｅに摺接する内周縁１７７ｂとを有している。
一対の第２封止部１７８，１７９は、回転角センサ５５の検出マグネット５６の対向面５６ａとこれに対向する隔壁部１９６の対向面１９６ｂとの間の空間Ｓ２（検出マグネット５６の対向面５６ａに隣接する空間に相当）の側方を覆っている。具体的には、第２封止部１７８は、環状をなす検出マグネット５６の周囲を取り囲む環状をなしており、空間Ｓ２の径方向外方を閉塞している。第２封止部１７９は、環状をなす入力部材６１の第１部分６１ａと環状をなす検出マグネット５６との間に配置されて、環状をなしており、空間Ｓ２の径方向内方を閉塞している。

第２封止部１７８は、カバー１６８の隔壁部１９６の対向面１９６ｂに固定された第１端部１７８ａと、支持部材６０の第１部分６１ａの外周６１ｅに摺接する第２端部１７８ｂとを有している。また、第２封止部１７９は、カバー１６８の隔壁部１９６の対向面１９６ｂに固定された第１端部１７９ａと、支持部材６０の第２部分６１ｂの端面６１ｆに摺接する第２端部１７９ｂとを有している。

本実施の形態によれば、電動モータ１８と減速機構１９との間に配置された制御基板６７に、回転角センサ５５の磁電変換素子５７を実装するので、構造を簡素化し、小型化を図ることができる。
カバー１６８の隔壁部１９６が、検出マグネット５６および磁電変換素子５７の対向面５６ａ，５７ａの間を横切って配置されている。もともと、回転角センサ５５の磁電変換素子５７と検出マグネット５６との間には、所定の隙間を設けることが必要である。その隙間にカバー１６８の隔壁部１９６を配置するので、空きスペースを有効に利用して小型化に寄与することができる。

また、隔壁部１９６を有するカバー１６８によって、検出マグネット５６の対向面５６ａとカバー１６８の隔壁部１９６の対向面１９６ｂとの間の空間Ｓ２（磁電変換素子５７に対する検出マグネット５６の対向面５６ａに隣接する空間に相当）が、減速機構１９側に連通することを防止している。したがって、減速機構１９側からの油や金属摩耗粉等が、回転角センサ５５の検出マグネット５６の対向面５６ａに付着することをカバー１６８によって確実に防止することができるので、回転角センサ５５の検出性能が劣化することがない。

また、カバー１６８の第２封止部１７８，１７９によって、検出マグネット５６の側方を覆っているので、検出マグネット５６の側部に金属摩耗粉等が付着することも防止することができる。したがって、検出マグネット５６の側部に付着した金属摩耗粉等の影響で、磁電変換素子５７側への磁束が弱まるようなことがなく、この点からも、回転角センサ５５の検出性能の劣化を防止することができる。

また、第１封止部１７７によって、隔壁部１９６の挿通孔１９６ａの内周と入力部材６１の第１部分６１ａの外周６１ｅとの間が封止されている。したがって、制御基板６７を含むＥＣＵ１２の他の電子部品に、油や金属摩耗粉が付着することを防止し、ＥＣＵ１２の信頼性を向上することができる。
なお、第１封止部１７７が、検出マグネット５６を支持する支持部材（例えば継手６０の入力部材６１）と同伴回転可能に連結されていてもよい。その場合、第１封止部１７７は、隔壁部１９６と摺接することになる。

また、第２封止部１７８，１７９が、検出マグネット５６を支持する支持部材（例えば継手６０の入力部材６１）と同伴回転可能に連結されていてもよい。その場合、第２封止か部１７８，１７９が、隔壁部１９６の対向面１９６ｂと摺接することになる。
本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、例えば、図示していないが、第１封止部７７，１７７や第２封止部１７８，１７９が、当該第２封止部１７８，１７９に対して相対回転する部材に対して摺接せずに、ラビリンスを用いて非接触で封止するように構成されていてもよい。その場合にも、検出マグネット５６の対向面５６ａに隣接する空間が減速機構１９側へ実質的に連通することを防止することができる。

また、図９に示すように、第１封止部７７（１７７）が、隔壁部９６（１９６）の挿通孔９６ａ（１９６ａ）の内周と連結軸５０の外周との間を封止するものであってもよい。 また、図１０に示すように、第２封止部２７８，２７９が、隔壁部１９６の対向面１９６ｂと検出マグネット５６の側部との間を封止するものであってもよい。また、図１１に示すように、第２封止部３７８，３７９が、隔壁部１９６の対向面１９６ｂと検出マグネット５６の対向面５６ａとの間を封止するものであってもよい。

また、上記各実施形態では、カバー６８；１６８を保持部材としての第１ハウジング２８によって保持したが、これに代えて、図１２に示すように、カバー６８（１６８）を、電源モジュール６６によって保持するようにしてもよい。具体的には、カバー６８（１６８）に設けられた突起等の係合部３００が、電源モジュール６６に設けられた凹部等の係合部３０１に係合される。これにより、保持部材としての第１ハウジング２８によって保持された電源モジュール６６を介して、カバー６８（１６８）が、第１ハウジング２８によって間接的に保持される。

また、図示していないが、複数の検出マグネットを環状に配置して用いる場合、各検出マグネットにそれぞれ対応する複数の第２封止部を設け、各第２封止部が、それぞれ対応する検出マグネットに隣接する空間をそれぞれ覆うものであってもよい。
また、図示していないが、各封止部が摺接部を有している場合、その摺接部に公知のリップ構造を採用してもよい。その他、本発明は、請求項記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。

１…車両用操舵装置、１２…ＥＣＵ（制御装置）、１８…電動モータ、１９…減速機構、２２…ハウジング、２３…ギヤハウジング、２４…ＥＣＵハウジング、２５…モータハウジング、２８…第１ハウジング（保持部材）、２９…第２ハウジング、４９…出力軸、５０…連結軸、５５…回転角センサ、５６…検出マグネット、５６ａ…対向面、５７…磁電変換素子、５７ａ…対向面、６０…継手、６１…入力部材、６１ａ…第１部分、６１ｂ…第２部分、６１ｄ…（第２部分６１ｂの）外周、６１ｅ…（第１部分６１ａの）外周、６７…制御基板（基板）、６８；１６８…カバー、７７；１７７…第１封止部、９５…周壁部、９６；１９６…隔壁部、９６ａ；１９６ａ…挿通孔、９７，９８…固定部、１７８，１７９；２７８，２７９；３７８，３７９…第２封止部、１９６ｂ…対向面、Ｓ１…空間（検出マグネット５６および磁電変換素子５７の対向面５６ａ，５７ａ間の空間。磁電変換素子５７に対する検出マグネット５６の対向面５６ａに隣接する空間）、Ｓ２…空間（検出マグネット５６の対向面５６ａとこれに対向する隔壁部１９６の対向面１９６ｂとの間の空間Ｓ２。検出マグネット５６の対向面５６ａに隣接する空間）

Claims (6)

1. 電動モータと、
   前記電動モータの回転を減速する減速機構と、
   前記電動モータと前記減速機構との間に配置され前記電動モータを制御する制御装置と、
   前記電動モータの回転角を検出する回転角センサと、を備え、
   前記回転角センサは、前記電動モータの回転に伴って回転する検出マグネットと、前記検出マグネットの回転による磁束変化に応じた出力を発生する磁電変換素子と、を含み、 前記制御装置は、前記磁電変換素子を実装した基板と、この基板を保持する保持部材と、この保持部材に直接または間接的に保持され、前記磁電変換素子に対する前記検出マグネットの対向面に隣接する空間が前記減速機構側に連通することを防止するカバーと、を含む車両用操舵装置を提供する。
2. 請求項１において、前記電動モータの出力軸と前記減速機構の入力軸とを同軸に連結する連結軸をさらに備え、
   前記カバーは、前記検出マグネットと前記減速機構との間に配置された隔壁部と、第１封止部と、を含み、
   前記隔壁部は、前記連結軸が挿通された挿通孔を有し、
   前記第１封止部は、前記隔壁部の前記挿通孔の内周と前記連結軸の外周との間、または、前記隔壁部の前記挿通孔の前記内周と前記検出マグネットを前記連結軸に同伴回転可能に支持する支持部材の外周との間の少なくとも一方を封止するように構成されている車両用操舵装置。
3. 請求項２において、前記隔壁部は、前記検出マグネットの前記対向面およびこれに対向する前記磁電変換素子の対向面の間を横切って配置されている車両用操舵装置。
4. 請求項３において、前記カバーは、前記空間の側方を覆う第２封止部を含む車両用操舵装置。
5. 請求項４において、前記第２封止部は、前記検出マグネットに対向する前記隔壁部の対向面と前記検出マグネットとの間、または、前記隔壁部の前記対向面と前記支持部材との間の少なくとも一方を封止するように構成されている車両用操舵装置。
6. 請求項４または５において、前記第２封止部は、前記検出マグネットの側方を覆う車両用操舵装置。

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