JP2016072996A - 駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータ部及び制御部を備え、取付対象物に固定される駆動装置において、シール手段を適用する箇所の数を低減する駆動装置を提供する。【解決手段】駆動装置１は、カップ状のモータケース１０１の筒部１１の内側にモータ部３０が収容され、底板部１２１が取付対象物としてのギアボックス８０１に固定される。蓋体２０１は、モータケース１０１の開口縁部１３１の内側で筒部１１の内壁１１５に嵌合する。制御部カバー７０は、モータケース１０１のギアボックス８０１と反対側の端部に固定され、制御部５０を覆う。第１シール手段としてのＯリング４１は、モータケース１０１とギアボックス８０１との間を液密にシールし、第２シール手段としての接着剤４０は、制御部カバー７０とモータケース１０１との間を液密にシールする。これにより、シール手段を適用する箇所の数を二箇所に低減することができる。【選択図】図３

Description

本発明は、モータ部及び制御部を備え、取付対象物に固定される駆動装置に関する。

従来、モータ部を内蔵した駆動装置（アクチュエータ）において、モータ部や、モータ部へ電力を供給するインバータ等への浸水を防止するためのシール技術が知られている。例えば特許文献１に開示されたインバータ一体型電動圧縮機は、インバータ収容部のフランジ部に設けた溝に液状ガスケット（液状シール剤）を充填することにより、フランジ部と蓋体との間の防水シール性を確保している。

特許第５２６０１９８号公報

特許文献１の液状シール剤は、水平に設置された溝に充填して硬化させるものであり、平面同士の接合部にしか適用することができない。また、充填作業に工数がかかるという問題がある。一方、Ｏリングやパッキン等のシール部材は、平面同士の接合及び径嵌合の両方に適用可能であり、挿着作業が容易である。

しかし、シール部材又はシール剤のいずれのシール手段を適用するとしても、「カップ状のモータケース、モータケースの開口部を覆う蓋体、及び、制御部を内蔵した制御部カバーの三つのユニットからなる駆動装置」を取付対象物に固定する場合、三つのユニットの間の二箇所、及び、駆動装置と取付対象物との間の一箇所の計三箇所にシール手段を適用する必要があった。そのため、防水品質を保証する箇所が多くなり、また、シール手段の組付に工数を要していた。

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、モータ部及び制御部を備え、取付対象物に固定される駆動装置において、シール手段を適用する箇所の数を低減する駆動装置を提供することにある。

本発明の駆動装置は、モータ部、制御部、モータケース、蓋体及び制御部カバーを備える。
モータ部は、巻線が巻回されたステータ、ステータの内側に回転可能に設けられたロータ、及び、ロータと一体に回転するシャフトを有する。制御部は、モータ部への通電を制御する。
モータケースは、筒部及び底板部が一体に形成されたカップ状であり、筒部の内側にモータ部を収容している。蓋体は、モータケースの底板部と反対側の端部において開口縁部の内側で筒部の内壁に嵌合している。制御部カバーは、モータケースの取付対象物と反対側の端部に固定され、制御部を覆う。

この駆動装置を取付対象物に固定したとき外部からの浸水を防止するシール手段が適用される箇所は、「モータケースと取付対象物との間を液密にシールする第１シール手段が適用される第１防水箇所」、及び、「制御部カバーとモータケースとの間を液密にシールする第２シール手段が適用される第２防水箇所」の二箇所であることを特徴とする。

第１シール手段及び第２シール手段は、Ｏリングやパッキン等のシール部材、或いは、液状ガスケットや接着剤等のシール剤のいずれでもよい。本明細書では、有形のシール部材が挿着されること、及び、不定形のシール剤が充填又は塗布されることを包括して、シール手段が「適用される」という。

第１シール手段及び第２シール手段は、駆動装置が取付対象物に固定されるまでのどの段階で適用されてもよい。例えば、第１シール手段について、車両に搭載される取付対象物に固定される駆動装置では、第１シール手段としてのシール部材が駆動装置に組み付けられて部品メーカーから車両メーカーに納入されてもよいし、或いは、車両メーカーで駆動装置を取付対象物に組み付ける時に駆動装置に挿着されてもよい。

要するに本発明の駆動装置は、シール手段が適用される防水箇所が三箇所以上でなく、「第１シール手段が適用される第１防水箇所」及び「第２シール手段が適用される第２防水箇所」の二箇所であることを特定するものである。したがって、部品メーカーで駆動装置を製造する段階において、例えば第１シール手段が現実に適用されていなくてもよい。

本発明では、蓋体がモータケースの底板部と反対側の端部において開口縁部の内側で筒部の内壁に嵌合するため、蓋体とモータケースとの間のシール手段を省略することができる。したがって、従来技術では計三箇所にシール手段を適用する必要があったのに対し、本発明では、シール手段を適用する箇所を、第１シール手段を適用する「モータケースと取付対象物との間」、及び、第２シール手段を適用する「制御部カバーとモータケースとの間」の計二箇所に低減することができる。よって、防水品質を保証する箇所が少なくなるため、信頼性が向上する。また、シール手段の組付工数を低減することができる。

本発明の駆動装置は、大きく分けて２通りの態様を取り得る。
一つ目の態様では、モータケースは、底板部が取付対象物側に形成されている。第１シール手段は、モータケースの底板部と取付対象物との間に適用され、第２シール手段は、制御部カバーとモータケースの開口縁部との間に適用される。
二つ目の態様では、モータケースは、底板部が制御部カバー側に形成されている。第１シール手段は、モータケースの開口縁部と取付対象物との間に適用され、第２シール手段は、制御部カバーとモータケースの底板部との間に適用される。

また、第１シール手段及び第２シール手段は、モータケースの径方向の輪郭の内側に適用されることが好ましい。これにより、モータケースの周囲のスペースを占有することなく、駆動装置の最大外径を最小限に抑えることができる。よって、取付スペースの制約が特に厳しい車両の電動パワーステアリング装置等において有効に使用することができる。

さらに、第２シール手段は接着剤であることが好ましい。これにより、第２シール手段が制御部カバーとモータケースとの間のシール及び固定の機能を兼ねるため、ボルト等の締結部材や、締結のためのスペースを設けることが不要となる。

本発明の各実施形態による駆動装置が適用される電動パワーステアリング装置の全体構成図。 本発明の各実施形態による駆動装置の回路模式図。 本発明の第１実施形態による駆動装置の模式断面図。 図３のＩＶ方向矢視図。 本発明の第２実施形態による駆動装置の模式断面図。 本発明の第３実施形態による駆動装置の模式断面図。 第１比較例の駆動装置の模式断面図。 第２比較例の駆動装置の模式断面図。 図７、図８のＩＸ方向矢視図。

以下、本発明の複数の実施形態による駆動装置を図面に基づき説明する。複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による駆動装置について、図１〜図４を参照して説明する。本実施形態の駆動装置１は、車両の電動パワーステアリング装置において操舵アシストトルクを発生するモータ部、及び、モータ部への通電を制御する制御部が一体に構成されたアクチュエータである。

最初に図１を参照し、第１実施形態の駆動装置１をはじめ各実施形態の駆動装置が共通に適用される電動パワーステアリング装置９０の全体構成について説明する。
運転者による操舵トルクは、ハンドル９１からステアリングシャフト９２を経由して、インターミディエイトシャフト９３に伝達され、ラックアンドピニオン機構９４にて回転運動がラック軸９５の直線運動に変換される。そして、ラック軸９５の直線運動変位に応じた角度について一対の車輪９９が操舵される。

電動パワーステアリング装置９０は、駆動装置１及び動力伝達機構を含む。動力伝達機構は、「取付対象物」としてのギアボックス８０１内に設けられ、駆動装置１のシャフト３５に連結された駆動ギア９６の回転を、減速しつつ従動ギア９７に伝達する。従動ギア９７の回転は、図示しない変換機構によりラック軸９５の直線運動をアシストする。
なお、動力伝達機構は、ギアに限らずプーリー等によって構成してもよい。また、電動パワーステアリング装置９０の取付位置は、図示の位置に限らず、例えば、ラックアンドピニオン機構９４の近傍に取り付けるものであってもよい。

このようにラック取付型の電動パワーステアリング装置９０では、路面から跳ね返る雨水やラック軸９５をつたわって流れる雨水、結露水、漏れたラジエータ液やウォシャー液等が駆動装置１に浸入しやすい状況にあるため、特に防水性が要求される。駆動装置１の防水に関する詳細な構成については後述する。

駆動装置１は、モータ部３０を収容するモータケース１０１と、制御部５０を覆う制御部カバー７０とが一体に設けられた、いわゆる「機電一体型」のアクチュエータであり、モータケース１１の一方の端部がギアボックス８０１に固定されている。駆動装置１のモータ部３０は、例えば永久磁石式同期型の三相交流ブラシレスモータであり、ステータ内に配置されたロータが回転磁界によって回転することで操舵アシストトルクを発生する。

図２に示すように、本実施形態のモータ部３０は、２組の三相巻線組３１、３２を有している。バッテリ５１の直流電力を三相交流電力に変換して出力するインバータは、第１巻線組３１に対応して設けられる第１系統インバータ６０１、及び、第２巻線組３２に対応して設けられる第２系統インバータ６０２から構成される。以下、インバータ、及び、そのインバータと対応する三相巻線組の組合せの単位を「系統」という。

制御部５０は、チョークコイル５２、コンデンサ５３、第１系統インバータ６０１、第２系統インバータ６０２、マイコン５７、駆動回路５８等を備えている。
チョークコイル５２及びコンデンサ５３は、フィルタ回路を構成し、バッテリ５１を共有する他の装置から駆動装置１に伝わるノイズを低減するとともに、駆動装置１からバッテリ５１を共有する他の装置へ伝わるノイズを低減する。また、チョークコイル５２は、バッテリ５１からインバータ６０１、６０２に入力される電圧の脈動を平滑化する。

第１系統インバータ６０１は、６つのスイッチング素子６１１〜６１６がブリッジ接続されており、第１巻線組３１への通電を切り替える。本実施形態のスイッチング素子６１１〜６１６は、ＭＯＳＦＥＴ（金属酸化物半導体電界効果トランジスタ）である。以下、スイッチング素子６１１〜６１６をＭＯＳ６１１〜６１６という。

高電位側のＭＯＳ６１１、６１２、６１３は、ドレインがバッテリ５１の正極側に接続されている。また、ＭＯＳ６１１、６１２、６１３のソースは、低電位側のＭＯＳ６１４、６１５、６１６のドレインに接続されている。ＭＯＳ６１４、６１５、６１６のソースは、バッテリ５１の負極側に接続されている。高電位側のＭＯＳ６１１、６１２、６１３と低電位側のＭＯＳ６１４、６１５、６１６との接続点は、それぞれ、巻線組３１の各相巻線の一端に接続されている。
第２系統インバータ６０２についても、スイッチング素子（ＭＯＳ）６２１〜６２６の構成は、第１系統インバータ６０１と同様である。

マイコン５７は、図示しないトルクセンサからの操舵トルク信号、回転角センサ５５からの回転角信号、フィードバック電流等に基づき、三相電圧指令値を制御演算する。
駆動回路５８は、三相電圧指令値に基づいてＰＷＭ信号を生成し、インバータ６０１、６０２のＭＯＳ６１１〜６１６、６２１〜６２６のゲートに出力する。ＭＯＳ６１１〜６１６、６２１〜６２６がＰＷＭ信号に従ってスイッチング動作することで、インバータ６０１、６０２から巻線組３１、３２に所望の交流電圧が印加され、モータ部３０は、操舵アシストトルクを発生する。

次に、図３、図４を参照し、第１実施形態の駆動装置１の構成について説明する。
図３に示すように、駆動装置１は、モータ部３０、制御部５０、モータケース１０１、蓋体２０１、制御部カバー７０等を備えている。また「第１シール手段」としてのＯリング４１、及び「第２シール手段」としての接着剤４０が適用される。以下、有形のシール部材であるＯリングが挿着されること、及び、不定形のシール剤である接着剤が充填又は塗布されることを包括して、「適用される」という動詞を用いる。

ところで現実の流通過程では、一般に部品メーカーで製造された駆動装置１が車両メーカーに納入され、車両メーカーにて駆動装置１がギアボックス８０１に組み付けられる。したがって、図３に示すように、モータケース１０１と制御部カバー７０とが組付前の状態では、その場にギアボックス８０１は存在しない。しかし、説明の便宜上、将来組み付けられることが予定されている駆動装置１とギアボックス８０１とを仮想的に一つの図に記載する。以下の説明で「ギアボックス８０１側」とは、「将来ギアボックス８０１が存在する側」という意味で用いる。

モータケース１０１は、例えばアルミニウム等の金属で筒部１１と底板部１２１とが一体に形成されたカップ状を呈している。筒部１１の内側にはモータ部３０が収容される。第１実施形態では、モータケース１０１は、底板部１２１がギアボックス８０１側に形成され、制御部カバー７０側に開口している。
底板部１２１の中心には、シャフト３５が挿通される軸孔１５１、及び、第１軸受３６を収容する凹部１６が形成されている。凹部１６に収容された第１軸受３６は、ロータ３４に対するシャフト３５のギアボックス８０１側を回転可能に支持する。

底板部１２１のギアボックス８０１側には、筒部１１の径外側に突出するフランジ部１８が例えば周方向に二箇所設けられている。フランジ部１８の端面１８０がギアボックス８０１の端面８１に当接し、ボルト孔１８５を挿通したボルト７８がねじ孔８８に螺合することにより、駆動装置１はギアボックス８０１に固定される。
底板部１２１のギアボックス８０１側の端面１８０には、Ｏリング４１が挿着されるＯリング溝１４１が形成されている。以下の各実施形態を通じてＯリングは、例えばゴム製の弾性体である。Ｏリング４１は、モータケース１０１の端面１８０とギアボックス８０１の端面８１との隙間を液密にシールする。この例のシールは、「面シール」である。

モータケース１０１の底板部１２１と反対側の端部には、開口の周囲に開口縁部１３１が形成されている。開口縁部１３１の端面には、接着剤溝１４０が周に沿って環状に形成されている。接着剤４０が充填された接着剤溝１４０に制御部カバー７０の突起７２が嵌合することで、制御部カバー７０とモータケース１０１とが接合されるとともに、制御部カバー７０とモータケース１０１との間が液密にシールされる。

蓋体２０１は、例えばアルミニウム等の金属で板状に形成されている。蓋体２０１は、モータケース１０１内にモータ部３０が収容された後、開口縁部１３１の内側で外壁２１が筒部１１の内壁１１５に嵌合する。この嵌合方法は、圧入や焼き嵌め等の締まり嵌めでもよく、図示しないねじやＣリング等を用いてもよい。また、筒部１１の内壁１１５又は蓋体２０１の外壁２１に、嵌合の深さを規制する段部等を形成してもよい。いずれの嵌合方法にせよ、蓋体２０１が「開口縁部１３１の内側」で嵌合する点が特徴である。

蓋体２０１の中心には、シャフト３５が挿通される軸孔２５２、及び、第２軸受３７を収容する凹部２７が形成されている。凹部２７に収容された第２軸受３７は、ロータ３４に対するシャフト３５の制御部５０側を回転可能に支持する。
第１実施形態の蓋体２０１は、制御部５０の基板５９に近接して設けられるため、基板５９に搭載された電気素子が発生する熱を受容する「ヒートシンク」としても機能する。

モータ部３０は、巻線３１、３２、ステータ３３、ロータ３４、シャフト３５を有し、本実施形態では三相交流ブラシレスモータを構成する。
巻線３１、３２は、例えば銅等の金属により線状に形成され、ステータ３３に巻回される。各相巻線の端部は、蓋体２０１に形成された図示しない挿通穴を貫通し、制御部５０の基板５９に電気的に接続されている。

ステータ３３は、例えば積層鋼板等で略円環状に形成され、筒部１１の内側に固定されている。巻線３１、３２に交流電流が流れることでステータ３３に回転磁界が発生する。
ロータ３４は、ステータ３３と同様に、例えば積層鋼板等で略円柱状に形成され、ステータ３３の内側に回転可能に設けられている。ロータ３４の外壁には、図示しない複数の永久磁石が、周方向に所定の間隔を空けて、Ｎ極とＳ極とが交互になるように設けられている。

シャフト３５は、例えば金属で棒状に形成されている。シャフト３５は、ロータ３４と同軸に固定され、ロータ３４と一体に回転する。モータ部３０がモータケース１１に収容されたとき、ギアボックス８０１側に位置するシャフト３５の端部を第１端３５１といい、制御部５０側に位置するシャフト３５の端部を第２端３５２という。

シャフト３５の第１端３５１は、ギアボックス８０１内で駆動ギア９６に連結される。また、シャフト３５の第２端３５２には、例えば回転角センサ５５によりロータ回転角を検出するための図示しない磁石が設けられる。
ロータ３４を挿通したシャフト３５の第１端３５１側は第１軸受３６によって、第２端３５２側は第２軸受３７によって、回転可能に支持される。軸受３６、３７は、例えば、ボールベアリング、内輪及び外輪から構成されるラジアルベアリングである。

制御部５０は、基板５９に搭載された電気素子の作用により、モータ部３０への通電を制御する。この電気素子には、図２に参照されるように、チョークコイル５２、コンデンサ５３、インバータ６０１、６０２を構成するＭＯＳ６１１〜６１６、６２１〜６２６、及び、マイコン５７や駆動回路５８を構成するＩＣ等が含まれる。本発明では電気素子の配置や接続等に関する事項は要部ではないため、詳しい説明を省略する。

制御部カバー７０は、例えば樹脂で形成され、モータケース１０１のギアボックス８０１と反対側の端部に固定され、制御部５０を覆っている。制御部カバー７０のモータケース１０１と反対側の端面には、バッテリ５１から電力が供給される給電用コネクタ７３、及び、外部からＣＡＮ信号やトルク信号等が入力される信号用コネクタ７４が一体に形成されている。制御部カバー７０は、外部の衝撃から制御部５０を保護したり、制御部５０への埃や水等の浸入を防止したりする。

制御部カバー７０の周壁７１の端面には、環状の突起７２が形成されている。突起７２は、接着剤４０が充填されたモータケース１０１の接着剤溝１４０に嵌合する。これにより制御部カバー７０は、モータケース１０１との間の防水性を確保しつつ、モータケース１０１の開口縁部１３１に接合される。

第１実施形態の駆動装置１の効果について、図７、図９に示す第１比較例の駆動装置７と対比しつつ説明する。第１比較例の駆動装置７は、モータケース１０７のギアボックス８０１側に底板部１２１が形成される点が第１実施形態の駆動装置１と共通である。ただし、蓋体２０７とモータケース１０７との接合形態が第１実施形態と異なる。

第１比較例の蓋体２０７は、大径部２２及び嵌合部２３７を有する段付形状に形成されている。鍔状の大径部２２は、モータケース１０７の開口縁部１３７に当接する。嵌合部２３７は、外壁に周設されたＯリング溝２４７にＯリング４７が挿着されており、筒部１１の内壁１１５に嵌合したとき、Ｏリング４７によって径方向の隙間が液密にシールされる。また、蓋体２０７及びモータケース１０７には、ボルト７９による締結のためのフランジ部２９７、１９７が、例えば周方向に三箇所、径外側に突出して形成されている。
蓋体２０７の制御部カバー７０側の端面には、第１実施形態の開口縁部１３１に形成される接着剤溝１４０と同形態の接着剤溝２４０が形成されており、接着剤４０が充填される。

このように第１比較例の駆動装置７は、モータケース１０７、蓋体２０７、及び制御部カバー７０三つのユニットが接合された状態で、モータケース１０７の底板部１２１側の端面１８０がギアボックス８０１に固定される。
この駆動装置７について外部からの浸水に対する防水が必要な箇所は、図７に示すＡ、Ｂ１、Ｃの三箇所である。モータケース１０７とギアボックス８０１との間の防水箇所Ａに対してはＯリング４１が適用され、蓋体２０７とモータケース１０７との間の防水箇所Ｂ１に対してはＯリング４７が適用される。制御部カバー７０と蓋体２０７との間の防水箇所Ｃに対しては接着剤４０が適用される。

それに対し本発明の第１実施形態の駆動装置１は、防水箇所Ａについては第１比較例の駆動装置７と同様である。しかし、蓋体２０１が開口縁部１３１の内側で筒部１１の内壁１１５に嵌合するように構成されているため、防水箇所Ｃでは、制御部カバー７０とモータケース１０１との間を直接、接着剤４０によりシールする。したがって、防水箇所Ｂ１のシール手段であるＯリング４７を廃止し、シール手段が適用される箇所の数を二箇所に減らすことができる。よって、防水品質を保証する箇所が少なくなるため、信頼性が向上する。また、シール手段の組付工数を低減することができる。
ここで、防水箇所Ａ及び防水箇所Ｃは、特許請求の範囲に記載の「第１防水箇所」及び「第２防水箇所」に相当する。

また、駆動装置１は、蓋体２０１の外壁２１が露出しないため、蓋体２０１の表面処理が不要となる。
さらに、蓋体２０１の外壁２１とモータケース１０１の内壁１１５との接触面積を可及的に大きく確保すれば、蓋体２０１が受容した制御部５０の電気素子の発熱を、筒部１１を経由して効率良くギアボックス８０１に逃がしやすくなる。

加えて、第１実施形態の駆動装置１は、制御部カバー７０とモータケース１０１との間の「第２シール手段」として接着剤４０を用いることにより、シールと固定の機能を同時に発揮することができるため、ボルト等による締結構成を設ける必要がなくなる。
この場合、仮にシール箇所の内側に締結箇所を設定すると、ボルト孔等の周囲にも別途シール構造が必要となる。一方、シール箇所の外側に締結箇所を設定すると、ボルト孔を形成するためのフランジ部を径外側に突出して設ける必要がある。すると、モータケースの周囲のスペースを占有することとなり、特に取付スペースの制約が厳しい電動パワーステアリング装置等では好ましくない。

したがって、「第２シール手段」として接着剤４０を用い、「第１シール手段」としてのＯリング４１、及び、「第２シール手段」としての接着剤４０をいずれもモータケース１０１の径方向の輪郭の内側に適用することにより、径外側への突出部位を無くし、駆動装置１の最大外径を最小限に抑えることができる。

（第２、第３実施形態）
次に、第２、第３実施形態による駆動装置について、図５、図６を参照して説明する。図５に示す第２実施形態の駆動装置２、及び、図６に示す第３実施形態の駆動装置３は、モータケース１０２、１０３の底板部１２２が制御部カバー７０側に形成されている点が第１実施形態と異なる。また、モータケース１０２、１０３とギアボックス８０２、８０３との取付形状も、それぞれ第１実施形態と異なる。

第２、第３実施形態のモータケース１０２、１０３は、第１実施形態のモータケース１０１と同様に、例えばアルミニウム等の金属で筒部１１と底板部１２２とが一体に形成され、ギアボックス８０２、８０３側に開口するカップ状を呈している。底板部１２２の中心には、シャフト３５の第２端３５２が挿通される軸孔１５２、及び、第２軸受３７を収容する凹部１７が形成されている。

底板部１２２の制御部カバー７０側の端面には、接着剤溝１４０が周に沿って環状に形成されている。接着剤４０が充填された接着剤溝１４０に制御部カバー７０の突起７２が嵌合することで、制御部カバー７０とモータケース１０２、１０３とが接合されるとともに、制御部カバー７０とモータケース１０２、１０３との間が液密にシールされる。
第２、第３実施形態の底板部１２２は、制御部５０の基板５９に近接して設けられるため、基板５９に搭載された電子部品が発生する熱を受容する「ヒートシンク」としても機能する。

モータケース１０２、１０３のギアボックス８０２、８０３側の端部には、筒部１１の径外側に突出するフランジ部１８が設けられている。フランジ部１８の端面１８０がギアボックス８０２、８０３の端面８１に当接し、ボルト孔１８５を挿通したボルト７８がねじ孔８８に螺合することにより、駆動装置２、３はギアボックス８０２、８０３に固定される。

蓋体２０２は、例えばアルミニウム等の金属で板状に形成されている。蓋体２０２は、モータケース１０２、１０３内にモータ部３０が収容された後、開口縁部１３２、１３３の内側で外壁２１が筒部１１の内壁１１５に嵌合する。第１実施形態と同様に、どのような嵌合方法を用いてもよい。
蓋体２０２の中心には、シャフト３５の第１端３５１が挿通される軸孔２５１、及び、第１軸受３６を収容する凹部２６が形成されている。
以上の構成が、第２、第３実施形態の駆動装置２、３に共通である。

続いて第２実施形態に特有の構成として、モータケース１０２の開口縁部１３２は、フランジ部１８よりもギアボックス８０２側に筒状に突出しており、その外壁に周設されたＯリング溝１４２にＯリング４２が挿着されている。突出した開口縁部１３２は、ギアボックス８０２に形成された凹部８２の内壁８２５に嵌合する。このとき、Ｏリング４２によって径方向の隙間が液密にシールされる。この例のシールは「軸シール」である。

次に、第３実施形態に特有の構成として、モータケース１０３の開口縁部１３３は、フランジ部１８の端面１８０と同一面に形成されている。また、筒部１１の内壁１１５に嵌合した蓋体２０２の開口側の端面２１０は開口縁部１３１よりも奥に位置しており、開口縁部１３３の内側に凹部１１３が形成される。
一方、ギアボックス８０３は、端面８１から筒状に突出した嵌合部８３が設けられており、嵌合部８３の外壁に周設されたＯリング溝８４３にＯリング４３が挿着されている。嵌合部８３は、駆動装置３の凹部１１３の内壁１１５に嵌合する。このとき、Ｏリング４３によって径方向の隙間が液密にシールされる。この例のシールも「軸シール」である。

第２、第３実施形態の駆動装置２、３の効果について、図８、図９に示す第２比較例の駆動装置８と対比しつつ説明する。第２比較例の駆動装置８は、モータケース１０８の制御部カバー７０側に底板部１２２が形成される点が第２、第３実施形態の駆動装置２、３と共通である。ただし、蓋体２０８とモータケース１０８との接合形態が第２、第３実施形態と異なる。また、第２比較例の駆動装置８が固定されるギアボックス８０１は、第１実施形態の駆動装置１が固定されるギアボックス８０１と実質的に同一である。

第２比較例の蓋体２０８は、大径部２８及び嵌合部２３８を有する段付形状に形成されている。鍔状の大径部２８は、モータケース１０８の開口縁部１３８に当接する。嵌合部２３８は、外壁に周設されたＯリング溝２４８にＯリング４８が挿着されており、筒部１１の内壁１１５に嵌合したとき、Ｏリング４８によって径方向の隙間が液密にシールされる。また、モータケース１０８及び蓋体２０８には、ボルト７９による締結のためのフランジ部１９８、２９８が、例えば周方向に三箇所、径外側に突出して形成されている。

大径部２８は、例えば周方向の二箇所に、径外側に突出するフランジ部を含んでいる。大径部２８の端面２８０がギアボックス８０１の端面８１に当接し、ボルト孔２８５を挿通したボルト７８がねじ孔８８に螺合することにより、駆動装置８はギアボックス８０１に固定される。また、大径部２８の端面２８０には、第１実施形態の底板部１２１の端面１８０に形成されるＯリング溝１４１と同形態のＯリング溝２４１が形成されており、Ｏリング４１が挿着される。

このように第２比較例の駆動装置８は、第１比較例と同様に、蓋体２０８、モータケース１０８、及び制御部カバー７０の三つのユニットが接合された状態で、蓋体２０８がギアボックス８０１に固定される。
この駆動装置８について外部からの浸水に対する防水箇所は、図８に示すＡ、Ｂ２、Ｃの三箇所である。蓋体２０８とギアボックス８０１との間の防水箇所Ａに対してはＯリング４１が適用され、モータケース１０８と蓋体２０８との間の防水箇所Ｂ２に対してはＯリング４８が適用される。制御部カバー７０とモータケース１０８との間の防水箇所Ｃに対しては接着剤４０が適用される。

それに対し本発明の第２、第３実施形態の駆動装置２、３は、防水箇所Ｃについては第２比較例の駆動装置８と同様である。しかし、蓋体２０２が開口縁部１３２、１３３の内側で筒部１１の内壁１１５に嵌合するように構成されているため、防水箇所Ａでは、モータケース１０２、１０３とギアボックス８０２、８０３との間を直接、Ｏリング４２、４３によりシールする。したがって、防水箇所Ｂ２のシール手段であるＯリング４８を廃止し、シール手段が適用される箇所の数を二箇所に減らすことができる。よって、防水品質を保証する箇所が少なくなるため、信頼性が向上する。また、シール手段の組付工数を低減することができる。
ここで、防水箇所Ａ及び防水箇所Ｃは、特許請求の範囲に記載の「第１防水箇所」及び「第２防水箇所」に相当する。

その他、蓋体２０２の表面処理が不要となる効果や、「第２シール手段」として接着剤４０を用い、Ｏリング４２、４３及び接着剤４０をいずれもモータケース１０２、１０３の径方向の輪郭の内側に適用することにより、径外側への突出部位を無くし、駆動装置２、３の最大外径を最小限に抑える効果等は第１実施形態と同様である。

（現実の流通過程を考慮した実施形態）
モータケースとギアボックスとの間をシールする「第１シール手段」としてのＯリングについては、（ａ）部品メーカーで駆動装置に組み付けられて車両メーカーに納入される場合、（ｂ）駆動装置とセットにして単品状態で納入される場合、（ｃ）（例えば規格品であれば）車両メーカーが独自に手配する場合等が想定される。例えば第２実施形態では、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のいずれも可能である。第１実施形態では、Ｏリング溝１４１からのＯリング４１の脱落を防止する措置を講じた場合は（ａ）が可能であり、そうでなければ（ｂ）又は（ｃ）が想定される。第３実施形態では、（ｂ）又は（ｃ）が想定される。

このような流通形態の違いは、当業者が適宜選択可能な事項であって、駆動装置に係る本発明の技術的範囲に影響するものではない。要するに、部品メーカーで駆動装置を製造する段階において第１シール手段としてのＯリングが現実に適用されていなくても、当業者の技術常識に照らして、将来、駆動装置が取付対象物に固定される段階で適用されることが必然的に予想される場合には、「第１シール手段が適用される第１防水箇所」が存在しているものとみなされる。

（その他の実施形態）
（ア）モータケースと取付対象物との間を防水する第１シール手段として用いられるシール部材は、上記実施形態のＯリングの他、パッキンやガスケットでもよい。
また、第１シール手段の数は一つに限らない。例えば第１実施形態のような面シールの構成では、大径のＯリングと小径のＯリングとを二重以上に用いてもよい。第２、第３実施形態のような軸シールの構成では、同径の複数のＯリングを軸方向に並設してもよい。或いは、異なる種類の二つ以上のシール手段を組み合わせてもよい。

（イ）制御部カバーとモータケースとの間を防水する第２シール手段として、上記実施形態の接着剤でなく、Ｏリング等のシール部材を用いてもよい。その場合、制御部カバーとモータケースとの接合部を径嵌合とし、軸シールの構成を採用してもよい。また、上記の第１シール手段と同様に、複数の第２シール手段を用いてもよい。

（ウ）本発明の駆動装置において、「蓋体がモータケースの開口縁部の内側で筒部の内壁に嵌合すること」、「シール手段が適用される箇所が、モータケースと取付対象物との間の第１防水箇所、及び、制御部カバーとモータケースとの間の第２防水箇所の二箇所であること」以外の構成については上記実施形態の構成に限らない。
例えば上記実施形態の図２では、２組の巻線組３１、３２及び２系統のインバータ６０１、６０２を備えた駆動装置を例示しているが、１組、又は３組以上の巻線組と、それに対応する系統数のインバータを備えた駆動装置としてもよい。

（エ）本発明の「モータ部」によって構成されるモータは、永久磁石式の三相交流同期モータに限らず、四相以上の多相モータ、或いは、ＤＣブラシレスモータや誘導モータ等であってもよい。ロータ回転位置を検出不要なモータでは、当然ながらシャフト端面の磁石や回転角センサを設けなくてもよい。
また、本発明の「モータ部」は電力を供給されトルクを出力する狭義の「モータ」として機能するものに限らず、トルクを受けて発電する発電機を含めた「回転電機部」として解釈される。

（オ）本発明の駆動装置は、ラック取付型に限らず、コラム取付型の電動パワーステアリング装置に適用されてもよい。また、電動パワーステアリング装置以外の車載装置や、車両に搭載される装置以外の各種装置に適用されてもよい。取付対象物は、動力伝達機構を内蔵するギアボックス或いはプーリーボックス等の他、負荷そのものとしてもよい。
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。

１、２、３・・・駆動装置、
１０１〜１０３・・・モータケース、 １１・・・筒部、 １１５・・・内壁、
１２１、１２２・・・底板部、 １３１、１３２、１３３・・・開口縁部、
２０１、２０２・・・蓋体、
３０・・・モータ部、 ３１、３２・・・巻線、 ３３・・・ステータ、
３４・・・ロータ、 ３５・・・シャフト、
４０・・・接着剤（第２シール手段）、
４１、４２、４３・・・Ｏリング（シール部材、第１シール手段）、
５０・・・制御部、 ７０・・・制御部カバー、
８０１、８０２、８０３・・・ギアＢＯＸ（取付対象物）。

Claims (5)

1. 巻線（３１、３２）が巻回されたステータ（３３）、前記ステータの内側に回転可能に設けられたロータ（３４）、及び、前記ロータと一体に回転するシャフト（３５）を有するモータ部（３０）と、
   前記モータ部への通電を制御する制御部（５０）と、
   筒部（１１）及び底板部（１２１、１２２）が一体に形成され、前記筒部の内側に前記モータ部を収容したカップ状のモータケース（１０１、１０２、１０３）と、
   前記モータケースの前記底板部と反対側の端部において開口縁部（１３１、１３２、１３３）の内側で前記筒部の内壁（１１５）に嵌合した蓋体（２０１、２０２）と、
   前記モータケースの前記取付対象物と反対側の端部に固定され、前記制御部を覆う制御部カバー（７０）と、
   を備える駆動装置（１、２、３）であって、
   当該駆動装置を取付対象物（８０１、８０２、８０３）に固定したとき外部からの浸水を防止するシール手段が適用される箇所は、
   前記モータケースと前記取付対象物との間を液密にシールする第１シール手段（４１、４２、４３）が適用される第１防水箇所（Ａ）、及び、前記制御部カバーと前記モータケースとの間を液密にシールする第２シール手段（４０）が適用される第２防水箇所（Ｃ）の二箇所であることを特徴とする駆動装置。
2. 前記モータケース（１０１）は、前記底板部（１２１）が前記取付対象物側に形成されており、
   前記第１シール手段（４１）は、前記モータケースの前記底板部と前記取付対象物（８０１）との間に適用され、
   前記第２シール手段は、前記制御部カバーと前記モータケースの前記開口縁部（１３１）との間に適用されることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記モータケース（１０２、１０３）は、前記底板部（１２２）が前記制御部カバー側に形成されており、
   前記第１シール手段（４２、４３）は、前記モータケースの前記開口縁部（１３２、１３３）と前記取付対象物（８０２、８０３）との間に適用され、
   前記第２シール手段は、前記制御部カバーと前記モータケースの前記底板部との間に適用されることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
4. 前記第１シール手段及び前記第２シール手段は、前記モータケースの径方向の輪郭の内側に適用されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の駆動装置。
5. 前記第２シール手段は接着剤であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の駆動装置。

Images