JP6968272B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

本願は、電動機と制御ユニットとが一体化された電動パワーステアリング装置に関するものである。

周知のように、電動パワーステアリング装置は、車両の運転者がステアリング軸に加えた操舵トルクに対応した補助トルクを電動機により発生させて運転者の操舵を補助するように構成されているが、電動機を制御する制御ユニットと電動機とが一体に結合された電動パワーステアリング装置に於いては、車両の車室外のラック軸の近傍等に設置される場合を考慮して、電動機自体に対する防水対策と制御ユニット自体に対する防水対策のみならず、電動機と制御ユニットとの結合部にも防水対策が必要となる。従来、電動機と制御ユニットとの結合部に於ける防水対策として、その結合部に、シールを塗布するか或いはＯリングを装着する等の対策が施されている。

また、特許文献1に開示された電動パワーステアリング装置は、電動機と制御ユニットとが一体に結合され、車両側に設けられたギヤハウジングと電動パワーステアリング装置との間の防水対策として、電動機とギヤハウジングに於ける電動機装着部との間に、電動機の電気的接続部の外側を通る環状のシール部材を装着する構造が採用されている。特許文献１に開示された従来の電動パワーステアリング装置によれば、電動機とギヤハウジングとの接続部に於ける防水性と防塵性を確保することができ、且つ電動機の電気的接続部の防水性も確保することができる。

一方、電動機と制御ユニットを完全防水の密閉構造とした電動パワーステアリング装置の場合、電動機若しくは制御ユニット等の発熱により電動パワーステアリング装置の内部の空気の温度が上昇すると、電動パワーステアリング装置の内部の圧力が外気の圧力よりも高くなり、逆に電動パワーステアリング装置が停止する等により内部の空気の温度が低下すると、電動パワーステアリング装置の内部の圧力が外気の圧力より低下していわゆる負圧となることがあるが、電動パワーステアリング装置の内部の圧力変化が繰り返されると、電動パワーステアリング装置の防水用の部材が劣化し、電動パワーステアリング装置の内部と外部の圧力差により、電動パワーステアリング装置の内部に水が浸入する可能性がある。

特許文献２には、完全防水の密閉構造の電動パワーステアリング装置が開示され、電動パワーステアリング装置の内部の空気の圧力変化による防水用の部材の劣化を防止するために、電動パワーステアリング装置の内部と外部とを連通させる呼吸孔を設けると共に、この呼吸孔にフィルタを挿入することが提案されている。特許文献２に開示された従来の電動パワーステアリング装置によれば、自己発熱部材に起因して電動パワーステアリング装置の内部の温度が上昇した場合でも、吸気孔により電動パワーステアリング装置の内部と外部の圧力差が軽減若しくは緩和され、電動パワーステアリング装置の内部への水の浸入を防止することができる。

特許文献１及び２に開示された従来の電動パワーステアリング装置は、前述のように所定の防水性を確保できるように構成されているが、車両のタイヤを転舵するラック軸の近傍に設置された場合、水と塵埃に晒され、時には短時間水没する可能性もあり、かなりの耐久性を有する防水対策を備えていることが必要である。従って、電動機と制御ユニットとが一体化された電動パワーステアリング装置自体の防水性の確保と、電動パワーステアリング装置と車両との装着部分の防水性の確保とが必要となる。

特開２００９−１８４４９２号公報 特開２００５−１３２１６５号公報

特許文献１に開示された従来の電動パワーステアリング装置は、前述のように、環状のシール部材としてのいわゆる０リングにより、電動機とギヤハウジングの電動機取付面との間の防水性を確保するように構成されているが、電動機の出力軸はベアリング軸受を用いて回転可能に支持されており、ベアリング軸受には防水性が確保されていない。従って、ベアリング軸受を介して、電動パワーステアリング装置の内部と外周面の通風路との間で呼吸作用が行われる。

しかしながら、前述の通風路は、車両側に設けられているギヤハウジングの内部とラック軸の周面とを介して外部に連通しているので、ギヤハウジングは、僅かではあるが呼吸作用が行われる構成であり、十分な防水対策が施されてない状態にある。従って、ギヤハウジングの内部に浸水する場合があり、前述のシール部材が劣化若しくは破損していれば、電動パワーステアリング装置の防水性が確保できないというが課題があった。

また、特許文献２に開示された従来の電動パワーステアリング装置は、呼吸作用を行うための呼吸孔を有し、この呼吸孔にはフィルタが挿入されている。フィルタは、通常、撥水性を備えており水は通さないが空気は通過させる。そのため、吸気孔に挿入されたフィルタは、雨のような散水にはある程度の防水性を発揮することができるが、例えば、電動パワーステアリング装置の内部と外部との間の温度差により生ずる内部と外部との間の圧力差が大きくなると、十分な防水性能を確保することができないという課題があった。

本願は、従来の電動パワーステアリング装置に於ける前述のような課題を解決するためになされたものであり、十分な防水性を確保した、電動機と制御ユニットとが一体化された電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。

本願に開示される電動パワーステアリング装置は、
車両の運転者による操舵トルクに対応した補助トルクを発生する電動機と、前記電動機を制御する制御ユニットとを備え、前記電動機と前記制御ユニットが一体に結合され、前記電動機がギヤユニットを介して前記車両に装着される電動パワーステアリング装置であって、
前記電動機は、内部に電動機構成部材が収納され、軸方向一端部が閉塞され軸方向他端部が開口された電動機ハウジングを備え、
前記制御ユニットは、内部に制御装置構成部材が収納され、軸方向一端部が開口され軸方向他端部が閉塞された制御ユニットケースを備え、
前記電動機ハウジングの前記軸方向他端部と前記制御ユニットケースの前記軸方向一端部は、防水機能を保持して相互に結合され、
前記電動機ハウジングの一端部は、前記ギヤユニットに防水機能を保持して相互に結合され、
前記電動機の出力軸は、防水機能を保持して前記電動機ハウジングの外部に延出され、
前記電動機ハウジングは、前記電動機ハウジングと前記制御ユニットとのうちの少なくとも一方の内部の圧力変動に基づいて呼吸作用を行う第１の呼吸装置と、前記出力軸を回転自在に支持する防水機能を備えたベアリング軸受とを備え、Ｏリングを介して前記ギヤユニットに結合され、
前記制御ユニットケースは、前記電動機ハウジングと前記制御ユニットとのうちの少なくとも一方の内部の圧力変動に基づいて呼吸作用を行う第２の呼吸装置を備え、
前記第２の呼吸装置は、前記Ｏリングと前記ベアリング軸受との間で、且つ前記出力軸より垂直方向の上方に配置されている、
ことを特徴とする。

本願に開示される電動パワーステアリング装置によれば、呼吸作用を存続することができ、防水性能の劣化を抑制することができる。

実施の形態１による電動パワーステアリング装置を装着した車両の操舵系を示す構成図である。 実施の形態１による電動パワーステアリング装置の斜視図である。 実施の形態１による電動パワーステアリング装置の部分断面図である。 実施の形態１による電動パワーステアリング装置の制御ユニット側の平面図である。 実施の形態１による電動パワーステアリング装置の制御ユニット側の部分側面図である。 実施の形態３による電動パワーステアリング装置の部分断面図である。

実施の形態１．
以下、実施の形態１による電動パワーステアリング装置について、図に基づいて詳細に説明する。図１は、実施の形態１による電動パワーステアリング装置を装着した車両の操舵系を示す構成図である。図１に於いて、実施の形態１による電動パワーステアリング装置１０は、電動機７と、電動機７を制御する制御ユニット６とを備えている。電動機７と制御ユニット６とは、同一の軸線上で軸方向に並置され、互いに対向する軸方向の端部同士が相互に結合されて一体化されている。電動パワーステアリング装置１０は、その軸心の延びる方向が車両のラック軸ユニット２の軸心の延びる方向と平行になるように、ギヤユニット８に装着されている。

トルクセンサ３は、ステアリングシャフト１０１を内包するステアリングコラムに設けられており、車両の運転者によりステアリングホイール１を介してステアリングシャフト１０１に加えられた操舵トルクを検出し、電動パワーステアリング装置１０の制御ユニット６に入力する。制御ユニット６は、トルクセンサ３から入力された操舵トルクに基づいて電動機７を制御し、運転者の操舵トルクに対応した補助トルクを電動機７に発生させる。

ラック軸ユニット２に装着されたギヤユニット８は、車両のラック軸ユニット２の内部に収納されているラック軸と電動機７の出力軸とに噛合したギヤ機構を備えており、電動機７の出力軸から出力された補助トルクに基づいてラック軸ユニット２をその軸方向に駆動し、車輪５を転舵させる。ステアリングシャフト１０１は、ピニオンギヤ４を介してラック軸ユニット２に結合されている。

図１に示すように、トルクセンサ３は、ラック軸ユニット２に対して地面Ｇから遠い位置に装着され、電動パワーステアリング装置１０は、車両のラック軸ユニット２に対して地面Ｇに近い位置に装着されている。このように、電動パワーステアリング装置は、ラック軸ユニット２に対して地面Ｇに近い位置に装着されているので、ラック軸ユニット２より上部に装着されている場合に比べて、より厳しい仕様の防水性が確保されていることが必要不可欠である。

次に、実施の形態1による電動パワーステアリング装置について、更に詳しく説明する。図２は、実施の形態１による電動パワーステアリング装置の斜視図、図３は、実施の形態１による電動パワーステアリング装置の部分断面図、図４Ａは、実施の形態１による電動パワーステアリング装置の制御ユニット側の平面図、図４Ｂは、実施の形態１による電動パワーステアリング装置の制御ユニット側の部分側面図である。図２、図３、図４Ａ、図４Ｂに於いて、電動機７は、円筒状の電動機ハウジング７ａを備え、この電動機ハウジング7ａの内部に、ステータ巻線、ロータ等の電動機構成部材が内蔵されている。

電動機ハウジング７ａは、金属、例えばアルミニウム、により構成されており、軸方向一端部７ａ１を閉塞するハウジング壁部７ｂを備えている。電動機ハウジング７ａの軸方向他端部７ａ２は、開口されており、後述の制御ユニット６に於ける制御ユニットケース６ａの軸方向一端部６ａ１に結合されている。電動機７の出力軸１１は、電動機ハウジング７ａのハウジング壁部７ｂの中央部をベアリング軸受１２を介して貫通し、軸方向に延出されている。出力軸１１の軸方向端部に形成された出力軸ギヤ１１ａは、前述のギヤユニット８に於けるギヤ機構に噛合される。電動機ハウジング７ａは、前述のように軸方向一端部７ａ１がハウジング壁部７ｂにより有底に構成されているので、電動機７の側面としてのハウジング壁部７ｂから電動機7の内部への浸水は、ベアリング軸受１２を除いて完全に遮断される。

ベアリング軸受１２は、非防水構造のベアリング軸受と、防水構造のベアリング軸受と、の何れであってもよいが、ここでは、ベアリング軸受１２は防水構造とされている。即ち、ベアリング軸受１２は、出力軸１１とベアリング内輪１２１との間、ベアリング内輪１２１とベアリング外輪１２２との間、ベアリング外輪１２２とハウジング壁部７ｂとの間のように、複数個所に間隙が存在するので、これら全てに防水対策を施す必要がある。

そこで、図３に示すように、ハウジング壁部７ｂとベアリング外輪１２２との間に外周Ｏリング１２ａが挿入され、ベアリング内輪１２１とベアリング外輪１２２との間に、金属板の外周にゴム部材を張り付けたシール部材１２ｂが装着されている。また、出力軸１１とベアリング内輪１２１は、圧入等により嵌合されており、ベアリング内輪１２１と出力軸１１の外周面との間に間隙が生じないように構成されている。従って、実施の形態１による電動パワーステアリング装置１０では、出力軸１１の周辺、特にベアリング軸受１２を介しての呼吸通路は形成されない。

電動機ハウジング７ａは、その軸方向一端部７ａ１の周縁部に等間隔に形成された４つの電動機固定部１３１、１３２、１３３、１３４を備えている。ハウジング壁部７ｂの表面に形成された環状の凹溝１４は、電動機固定部１３１、１３２、１３３、１３４に対して内径側で、且つベアリング軸受１２に対して外径側に形成されている。凹溝１４の内部には、環状のＯリング（図示せず）が挿入される。尚、電動機固定部は４つに限られるものではなく、３つ若しくはそれ以外の数であってもよいことは勿論である。

電動パワーステアリング装置１０は、前述の電動機固定部１３１、１３２、１３３、１３４がギヤユニット８の電動機装着部（図示せず）にネジ止めされることにより、ギヤユニット８に結合される。このとき、電動パワーステアリング装置１０のハウジング壁部７ｂに於ける凹溝１４に挿入されたＯリングは、ギヤユニット８の電動機装着部の表面に圧接されるので、電動パワーステアリング装置１０とギヤユニット８との結合部に於ける防水性は確保される。

電動機側呼吸装置としての第１の呼吸装置１５は、出力軸１１と電動機固定部１３１、１３２、１３３、１３４との間で、ハウジング壁部７ｂに設けられている。第１の呼吸装置１５は、ハウジング壁部７ｂの外面部に形成された凹部１５ｃの底面に設けられた貫通穴部１５ａと、この貫通穴部１５ａの開口部を覆うように凹部１５ｃの内部に装着された撥水性を有するフィルタ１５ｂと、により構成されている。第１の呼吸装置１５は、Ｏリングが装着される凹溝１４とベアリング軸受１２との間に設けられているが、その間の中で、できる限りハウジング壁部７ｂの径方向の上部に配置されるのが望ましい。実施の形態１による電動パワーステアリング装置１０は、従来の装置とは異なり、ハウジング壁部７ｂに於ける呼吸通路は、第１の呼吸装置１５のみである。

このように、第１の呼吸装置１５は、電動パワーステアリング装置１０の内部への浸水を防止するＯリングと防水対策が施されたベアリング軸受１２とに囲まれた部位に配置されている。フィルタ１５ｂにより空気は通過させるが水は通過させない呼吸機能を、電動パワーステアリング装置１０に確保させる。尚、第１の呼吸装置１５は、電動機ハウジング７ａの外周面の任意の位置、例えば電動機ハウジング７ａの外周面の頂部の近傍に設けられていてもよい。電動機７の内部と外部との間で圧力差が発生した場合、第１の呼吸装置１５により空気のみを通過させることで圧力差をなくすことが可能となる。

一方、制御ユニット６は、例えば絶縁性樹脂により形成された円筒状の制御ユニットケース６ａを備え、この制御ユニットケース６ａの内部に、電動機７を制御する回路網等の制御装置構成部材が収納されている。制御ユニットケース６ａは、軸方向一端部６ａ１が開口しており、軸方向他端部６ａ２は、ケース壁部６ｂにより閉塞されている。制御ユニットケース６ａの外径の寸法は、電動機ハウジング７ａの外径の寸法と同一の値、若しくは極めて近い値であって実質的に同一寸法と判断される値、に形成されているが、それ以外の値に形成されていてもよい。

制御ユニットケース６ａは、制御ユニットケース６ａの軸方向一端部６ａ１の周縁部に等間隔に形成された３つの制御ユニット固定部１６１、１６２、１６３を備えている。制御ユニット６は、制御ユニット固定部１６１、１６２、１６３が、電動機ハウジング７ａの軸方向他端部７ａ２に設けられた３つの制御ユニット固定用突出部１７１、１７２（図には２つのみが示されている）にねじ止めされることにより、電動機７に結合される。このとき、制御ユニットケース６ａの軸方向一端部６ａ１の軸方向端面と、電動機ハウジング７ａの軸方向他端部７ａ２の軸方向端面との間に、防水パッキンを介在させ、若しくは防水シール剤を塗布することにより、制御ユニット６と電動機７との結合部の防水性は確保される。尚、制御ユニット固定部、及び固定用突出部は、３つに限られるものではなく、それ以外の数であってもよいことは勿論である。

ケース壁部６ｂには、電源コネクタ２０と、信号コネクタ２１と、電気部品収納部２３と、第２の呼吸装置２２とが、それぞれ制御ユニットケース６ａと一体に形成されている。電源ハーネス２０ｂに接続された車両側電源コネクタ２０ａは、電源コネクタ２０に接続される。トルクセンサ３からの信号等を伝達する信号ハーネス２１ｂに接続された車両側信号コネクタ２１ａは、信号コネクタ２１に接続される。ノイズフィルタ、コンデンサ等の大型電気部品は、電気部品収納部２３の内部に収納されている。尚、電源コネクタ２０、車両側電源コネクタ２０ａ、信号コネクタ２１、及び車両側信号コネクタ２１ａは、それぞれ防水仕様により構成されている。

図４Ｂは、電源ハーネス２０ｂに接続された車両側電源コネクタ２０ａが電源コネクタ２０に接続され、信号ハーネス２１ｂに接続された車両側信号コネクタ２１ａが信号コネクタ２１に接続された状態を示し、図４Ａは、電源コネクタ２０に車両側電源コネクタ２０ａが接続されておらず、信号コネクタ２１に車両側信号コネクタ２１ａが接続されていない状態を示している。

電源コネクタ２０は、プラス側の電源接続端子２０ｄ１と、マイナス側の電源接続端子２０ｄ２の２端子を備えており、電動機７を駆動するための大電流が供給できるようにそれらの端子の断面積は大きく構成されている。信号コネクタ２１は、トルクセンサ３からの情報の他、車速等の車両側の情報が入力され、且つ制御ユニット６からの送信信号が出力されるために、多数の比較的小さな信号接続端子２１ｄが配列されている。図１に示すように、電動パワーステアリング装置１０は、車両の最下部に取り付けられており、車載バッテリ（図示せず）、車速センサ（図示せず）等は、電動パワーステアリング装置１０が設置されている位置より上方に設置されているので、電源ハーネス２０ｂ及び信号ハーネス２１ｂは、全て車両の上方に向かって延びている。

制御ユニット側呼吸装置としての第２の呼吸装置２２は、制御ユニットケース６ａのケース壁部６ｂに於ける電源コネクタ２０と信号コネクタ２１の近傍に設けられている。第２の呼吸装置２２は、中空突出部２２ａと、撥水性を有するフィルタ２２ｂと、を備えている。中空突出部２２ａは、ケース壁部６ｂの軸方向端面部から制御ユニット６の軸方向に突出し、制御ユニットケース６ａの内部及び電動機ハウジング７ａの内部と、電動パワーステアリング装置１０の外部と、を連通させている。フィルタ２２ｂは、中空突出部２２ａの根元部分、即ち制御ユニットケース６ａの内部に開口する開口部を覆うように装着されている。

制御ユニット６の内部に収納された回路網等を構成する電子部品、及びノイズフィルタ、コンデンサ等の大型電気部品は、電動機７の駆動時に発熱する。また、電動機７自体も駆動時には発熱する。従って、制御ユニットケース６ａの内部には、ヒートシンク等の放熱部材が内蔵されており、前述の発熱による熱が、ヒートシンクを介して、若しくは直接、電動機７を構成する電動機構成部材にも伝熱される。

電動パワーステアリング装置１０が駆動されている車両の運転時には、電動パワーステアリング装置１０の内部の空気が前述の発熱により膨張し、逆に電動パワーステアリング装置１０が停止している車両の運転停止時には、電動パワーステアリング装置１０の温度が低下してその内部の空気が収縮して外気に対して負圧となる。その結果、電動パワーステアリング装置１０に呼吸作用が発生する。更に、車両の最下方に電動パワーステアリング装置１０が搭載されている場合、車両が道路の水溜まり箇所を走行したとき等により電動パワーステアリング装置１０の全体が水没する可能性がある。

前述の第２の呼吸装置２２は、制御ユニットケース６ａの内部と電動機ハウジング７ａの内部に連通しているので、電動パワーステアリング装置１０の前述の呼吸作用を行わせることができる。更に、第２の呼吸装置２２は、撥水性を有するフィルタ２２ｂを備えているので、第２の呼吸装置２２の中空突出部２２ａの内部に水が浸入しても制御ユニットケース６ａの内部にその水が浸入することを防止することができる。

第２の呼吸装置２２の呼吸口は、水、塵埃等をなるべく少なくするために、制御ユニットケース６ａに於けるケース壁部６ｂのできるだけ上方に配置される方がよい。また、第２の呼吸装置２２の中空突出部２２ａを軸方向に長く形成することで、水、塵埃等の浸入を更に少なくすることができる。なお、第２の呼吸装置２２を、ケース壁部６ｂに設けるのではなく、制御ユニットケース６ａの円筒状の外周面部の頂部近傍に配置することで、より高い位置に存在させることも可能である。また、第２の呼吸装置の呼吸口は、第１の呼吸装置の呼吸口よりも垂直方向の高い位置に配置されていてもよい。

電動機７では、例えばステータとロータとの間の間隙、ステータの外周面と電動機ハウジング７ａの内周面との間の間隙が存在し、制御ユニット６の内部では、制御用ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、各種電気ライン、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、電動機７を駆動する駆動回路等が、基板、中継部材、ヒートシンク等に装着されており、基板と、中継部材と、ヒートシンクと、制御ユニットケース６ａとの相互間には多くの空間が存在する。従って、電動パワーステアリング装置１０の内部に於ける前述の間隙及び空間が、前述の第１の呼吸装置１５と第２の呼吸装置２２に通じる電動パワーステアリング装置１０の内部の通風路として機能する。

以上述べたように、実施の形態１による電動パワーステアリング装置によれば、電動機側呼吸装置としての第１の呼吸装置と、制御ユニット側呼吸装置としての第２の呼吸装置を備えているので、電動機自体及び制御ユニット自体に防水対策が施され、且つ電動機と制御ユニットとの結合部に防水対策が施されていても、電動パワーステアリング装置の呼吸機能を維持させることができる。また、実施の形態１では、第１の呼吸装置と第２の呼吸装置は、それぞれ撥水性を有するフィルタを備えているので、電動パワーステアリング装置全体の防水機能を確保することができる。また、第１の呼吸装置及び第２の呼吸装置による呼吸機能により、電動機自体及び制御ユニット自体に施された防水対策による防水機能、及び電動機と制御ユニットとの結合部に施された防水対策による防水機能の劣化を防止することができる。

尚、以上の説明では電動機側呼吸装置としての第１の呼吸装置と、制御ユニット側呼吸装置としての第２の呼吸装置の両方を備えるようにしたが、何れか一方の呼吸装置のみでも呼吸機能は確保できるので、何れか一方の呼吸装置のみを設けるようにしてもよい。

又、第１の呼吸装置１５が被水する可能性よりも高いので、第１の呼吸装置１５より高い位置に第２の呼吸装置２２を配置するのが望ましい。

実施の形態２．
次に実施の形態２による電動パワーステアリング装置について説明する。実施の形態２による電動パワーステアリング装置は、電動機側呼吸装置としての第１の呼吸装置と、制御ユニット側呼吸装置としての第２の呼吸装置と、を備え、第２の呼吸装置の呼吸機能を第１の呼吸装置の呼吸機能より高くしたことを特徴とする。その他の構成及び動作は、実施の形態１による電動パワーステアリング装置と同様である。

前述の第１の呼吸装置１５と第２の呼吸装置２２とを比較すると、その配置されている外部環境に大きな差異が存在する。即ち、第１の呼吸装置１５が連通する通風路は、電動パワーステアリング装置１０の内部からギヤユニット８及びラック軸ユニット２を通って外部へつながっている。一方、第２の呼吸装置２２が連通する通風路は、電動パワーステアリング装置１０の内部から外気に広がっており、第１の呼吸装置１５の呼吸抵抗及び圧力損失に比べて、第２の呼吸装置の呼吸抵抗及び圧力損失は小さい。そのため、第１の呼吸装置１５の呼吸機能を向上させるよりも、第２の呼吸装置２２の呼吸機能を向上させるほうが容易となる。

そこで、実施の形態２による電動パワーステアリング装置では、第２の呼吸装置の呼吸機能を第１の呼吸装置の呼吸機能より確実に高くする対策を施すようにしている。第２の呼吸装置２２の呼吸機能を高くする具体的対策としては、第２の呼吸装置２２の撥水性のフィルタ２２ｂの通気性を第１の呼吸装置１５の撥水性のフィルタ１５ｂの通気性より高くする、又は、第２の呼吸装置２２の撥水性のフィルタ２２ｂの直径を第１の呼吸装置１５の撥水性のフィルタ１５ｂの直径より大きくする、又は、第２の呼吸装置２２の貫通穴部の直径を第１の呼吸装置１５の貫通穴部の直径より大きくする、或いはそれらのうちの何れかを組み合わせること、得ることができる。

尚、呼吸機能の高低にかかわらず、第２の呼吸装置２２が被水する可能性は、第１の呼吸装置１５が被水する可能性よりも高いので、第１の呼吸装置１５より高い位置に第２の呼吸装置２２を配置するのが望ましい。

以上述べたように、実施の形態２による電動パワーステアリング装置は、電動機側呼吸装置としての第１の呼吸装置と、制御ユニット側呼吸装置としての第２の呼吸装置と、を備え、第２の呼吸装置の呼吸機能を第１の呼吸装置の呼吸機能より高くしたので、電動パワーステアリング装置の呼吸機能の確保と呼吸機能の向上を図ることができる。

実施の形態３．
次に実施の形態３による電動パワーステアリング装置について説明する。図５は、実施の形態３による電動パワーステアリング装置の部分断面図である。図５に於いて、防水性を備えていないベアリング軸受１２の反電動機側の側面部に於いて、出力軸１１とハウジング壁部７ｂの軸受装着部７ｂ１との間にオイルシール１８が装着されている。オイルシール１８は、例えばフッ素樹脂製のシールリップ１８ａと、外周金属輪１８ｂと、内周金属輪１８ｃと、から構成され、外周金属輪１８ｂと、内周金属輪１８ｃとにより、シールリップ１８ａの外周縁部を挟持している。シールリップ１８ａの内周面は、出力軸１１の外周面に密着して摺動する。以上述べた構成により、ベアリング軸受１２の周辺部の防水機能は確保されている。

ベアリング軸受１２と、オイルシール部１８よりも径方向の外側で、電動機ハウジング７ａのハウジング壁部７ｂに凹部１５ｃが設けられ、その凹部１５ｃの中央部に貫通穴部１５ａが設けられている。撥水性を有するフィルタ１５ｂは、貫通穴部１５ａの反電動機側の開口部を覆うように凹部１５ｃの内部に装着されている。ベアリング軸受１２に対し、電動機ハウジング７ａのハウジング壁部７ｂに於ける軸受装着部７ｂ１の軸方向長さは大きくなるが、第１の呼吸装置１５の軸方向（図の左右方向）に空間的余裕ができるので、貫通穴部１５ａは、フィルタ１５ｂが装着された反電動機側の開口部に対して、電動機側の開口部の内径を小さくすることができる。

第１の呼吸装置１５の呼吸抵抗は、撥水性のフィルタ１５ｂ、及び貫通穴部１５ａの反電動機側の開口部の内径で決定されているので、電動機側の開口部の内径を小さくしても呼吸抵抗は変わらない。貫通穴部１５ａの電動機側の開口部の内径を小さくすることで呼吸抵抗を減らすことなく、貫通穴部１５ａへの異物の混入を防止することができる。

以上述べたように、実施の形態３による電動パワーステアリング装置によれば、オイルシール１８による出力軸１１の周辺部の防水を確保することにより、第１の呼吸装置１５の貫通穴部１５ａの長さによる煙突効果、及び異物混入防止の効果を奏しながら、呼吸抵抗を減じることがなく、電動パワーステアリング装置１０への水の浸入経路を少なくすることができ、防水性を向上させることができる。

本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施の形態が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、更には、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

本願による電動パワーステアリング装置は、自動車等の車両の分野に利用することができる。

１ ステアリングホイール、２ ラック軸ユニット、３ トルクセンサ、４ ピニオンギヤ、５ 車輪、６ 制御ユニット、６ａ 制御ユニットケース、６ｂ ケース壁部、７ 電動機、７ａ 電動機ハウジング、７ｂ ハウジング壁部、７ｂ１ 軸受装着部、８ ギヤユニット、１０ 電動パワーステアリング装置、１１ 出力軸、１１ａ 出力軸ギヤ、１２ ベアリング軸受、１４ 凹溝、１５ 第１の呼吸装置、１５ａ 貫通穴部、１５ｃ 凹部、１８ オイルシール、１８ａ シールリップ、１８ｂ 外周金属輪、１８ｃ 内周金属輪、１５ｂ、２２ｂ フィルタ、２０ 電源コネクタ、２０ａ 車両側電源コネクタ、２０ｂ 電源ハーネス、２０ｄ１、２０ｄ２ 電源接続端子、２１ 信号コネクタ、２１ａ 車両側信号コネクタ、２１ｂ 信号ハーネス、２１ｄ 信号接続端子、２２ 第２の呼吸装置、２２ａ 中空突出部、２３ 電気部品収納部、１０１ ステアリングシャフト、１３１、１３２、１３３、１３４ 電動機固定部、１６１、１６２、１６３ 制御ユニット固定部、１７１、１７２ 制御ユニット固定用突出部

Claims (6)

1. 車両の運転者による操舵トルクに対応した補助トルクを発生する電動機と、前記電動機を制御する制御ユニットとを備え、前記電動機と前記制御ユニットが一体に結合され、前記電動機がギヤユニットを介して前記車両に装着される電動パワーステアリング装置であって、
   前記電動機は、内部に電動機構成部材が収納され、軸方向一端部が閉塞され軸方向他端部が開口された電動機ハウジングを備え、
   前記制御ユニットは、内部に制御装置構成部材が収納され、軸方向一端部が開口され軸方向他端部が閉塞された制御ユニットケースを備え、
   前記電動機ハウジングの前記軸方向他端部と前記制御ユニットケースの前記軸方向一端部は、防水機能を保持して相互に結合され、
   前記電動機ハウジングの一端部は、前記ギヤユニットに防水機能を保持して相互に結合され、
   前記電動機の出力軸は、防水機能を保持して前記電動機ハウジングの外部に延出され、
   前記電動機ハウジングは、前記電動機ハウジングと前記制御ユニットとのうちの少なくとも一方の内部の圧力変動に基づいて呼吸作用を行う第１の呼吸装置と、前記出力軸を回転自在に支持する防水機能を備えたベアリング軸受とを備え、Ｏリングを介して前記ギヤユニットに結合され、
   前記制御ユニットケースは、前記電動機ハウジングと前記制御ユニットとのうちの少なくとも一方の内部の圧力変動に基づいて呼吸作用を行う第２の呼吸装置を備え、
   前記第２の呼吸装置は、前記Ｏリングと前記ベアリング軸受との間で、且つ前記出力軸より垂直方向の上方に配置されている、
   ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 前記制御ユニットケースに設けられた前記呼吸装置は、前記電動機ハウジングに設けられた前記呼吸装置の呼吸機能よりも高い呼吸機能を有するように構成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
3. 前記ベアリング軸受は、ベアリング外輪とベアリング内輪を備え、
   前記電動機ハウジングと前記ベアリング外輪との間にＯリングが挿入され、
   前記ベアリング内輪と前記ベアリング外輪との間にシール部材が装着されている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置。
4. 前記ベアリング軸受の反電動機側の側面に接するオイルシールを備えている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置。
5. 前記制御ユニットケースに設けられた呼吸装置は、前記制御ユニットケースの設けられた貫通穴と、その貫通穴の開口部を覆う撥水性のフィルタと、により構成され、
   前記電動機ハウジングに設けられた呼吸装置は、前記電動機ハウジングに設けられた貫通穴と、その貫通穴の開口部を覆う撥水性のフィルタと、により構成されている、
   ことを特徴とする請求項１から４のうちの何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
6. 前記車両のラック軸より車両の下方に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１から５のうちの何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置。

Images