WO2019159405A1 - 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置 - Google Patents

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WO2019159405A1
WO2019159405A1 PCT/JP2018/033146 JP2018033146W WO2019159405A1 WO 2019159405 A1 WO2019159405 A1 WO 2019159405A1 JP 2018033146 W JP2018033146 W JP 2018033146W WO 2019159405 A1 WO2019159405 A1 WO 2019159405A1
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motor
side annular
motor housing
electric
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啓二 濱田
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日立オートモティブシステムズ株式会社
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    • B62D5/0406Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by constructional features, e.g. common housing for motor and gear box including housing for electronic control unit
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/003Couplings; Details of shafts

Definitions

  • the present invention relates to an electric drive device and an electric power steering device, and more particularly to an electric drive device and an electric power steering device incorporating an electronic control device.
  • a mechanical control element is driven by an electric motor.
  • an electronic control unit including a semiconductor element or the like for controlling the rotational speed or rotational torque of the electric motor is electrically driven.
  • a so-called electromechanical integrated electric drive device that is integrated into a motor is beginning to be adopted.
  • an electromechanically integrated electric drive device for example, in an electric power steering device of an automobile, a rotation direction and a rotation torque of a steering shaft that is rotated by a driver operating a steering wheel are detected.
  • the electric motor is driven to rotate in the same direction as the rotation direction of the steering shaft based on the detected value, and the steering assist torque is generated.
  • an electronic control unit (ECU: Electronic Control Unit) is provided in the power steering apparatus.
  • Patent Document 1 describes an electric power steering device that includes an electric motor unit and an electronic control unit.
  • the electric motor of the electric motor unit is housed in a motor housing having a cylindrical part made of aluminum alloy or the like, and the board on which the electronic components of the electronic control unit are mounted is the output shaft in the axial direction of the motor housing. It is attached to a heat sink that functions as an ECU housing arranged on the opposite side.
  • the substrate attached to the heat sink includes a power supply circuit unit, a power conversion circuit unit having a power switching element such as a MOSFET or IGBT for driving and controlling the electric motor, and a control circuit unit for controlling the power switching element, and power switching.
  • the output terminal of the element and the input terminal of the electric motor are electrically connected via a bus bar.
  • the electronic control unit attached to the heat sink is supplied with electric power from a power source through a connector case made of synthetic resin, and detection signals such as an operation state are supplied from detection sensors.
  • the connector case functions as a lid, is fixed so as to seal and close the heat sink, and is fixed to the outer peripheral surface of the heat sink by a fixing screw.
  • an electric drive device integrated with an electronic control device an electric brake, an electric hydraulic controller for various hydraulic controls, and the like are known.
  • an electric power steering device is representative. explain.
  • the motor housing, the heat sink, and the connector case are configured to be fastened together by a fixing screw that is inserted through a fixing portion that protrudes to the outer peripheral side. is there.
  • a seal member such as an O-ring is used for liquid tightness. Further, fixing between the motor housing and the heat sink or between the heat sink and the connector case is fixed by fixing screws. When the heat sink is not used, an O-ring is interposed between the motor housing and the connector case, and is fixed with a fixing screw.
  • an electronic control unit is disposed on the end surface portion of the motor housing, and the opening end of the metal cover covering the electronic control portion is disposed on the end surface of the motor housing.
  • a configuration of joining via an agent is conceivable.
  • annular sealing agent storage groove 61 that recedes in the inner direction is formed on the outer peripheral surface of the motor housing 60.
  • the metal cover 63 is formed.
  • the metal housing side annular tip portion 64 is disposed so as to cover the sealant accommodation groove 61, so that the motor housing 60 and the metal cover 63 can be liquid-tightly joined.
  • the liquid sealing agent 62 is provided with adhesiveness and viscosity in order to maintain the shape when applied, whereby the liquid sealing agent 62 is provided between the metal cover side annular tip 64 and the sealing agent storage groove 61. Can be joined.
  • adhesiveness and viscosity when the metal cover side annular tip 64 is pushed in the direction of the arrow toward the end surface of the motor housing 60, A tensile force acts in one direction of the liquid sealing agent 62 in contact with the inner peripheral surface (the direction of the lower arrow in the drawing).
  • a main object of the present invention is to provide a novel electric drive device and electric power steering device with improved mechanical and electrical reliability.
  • the motor comprises an annular groove formed on the outer peripheral surface of the end surface portion of the motor housing opposite to the output portion of the rotating shaft of the electric motor, and retracting inward in the radial direction perpendicular to the axis of the motor housing
  • the motor housing side annular groove is provided with a housing side annular groove and a cover side annular tip formed on the opening end of the cover that covers the electronic control unit for controlling the electric motor, and facing the annular groove of the motor housing side annular groove from the outside.
  • a liquid sealant is filled between the motor housing-side annular groove and the cover-side annular tip with the cover-side annular tip facing the groove, and the inner circumference of the cover-side annular tip
  • the surface is formed with an annular inclined surface that is inclined and expands outward in the radial direction of the cover.
  • the cover-side annular tip portion is formed on the inner peripheral surface of the cover-side annular tip portion so as to be inclined and expand outward in the radial direction of the cover.
  • the pushing force acting on the liquid sealant filling the motor housing side annular groove is dispersed, so that the liquid sealant moves on the inner peripheral surface of the cover side annular tip. Therefore, it is possible to suppress the generation of a space in which no liquid sealant is present.
  • FIG. 1 is an overall perspective view of a steering apparatus as an example to which the present invention is applied. 1 is a perspective view showing an overall shape of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the electric power steering device shown in FIG. 2. It is an external appearance perspective view of the motor housing shown in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the motor housing shown in FIG. It is an external appearance perspective view which shows the state which mounted and fixed the power conversion circuit unit in the motor housing shown in FIG. It is an external appearance perspective view which shows the state which mounted and fixed the power supply circuit part to the motor housing shown in FIG. It is an external appearance perspective view which shows the state which mounted and fixed the control circuit part in the motor housing shown in FIG.
  • FIG. 1 It is an external appearance perspective view which shows the state which mounted and fixed the connector terminal assembly to the motor housing shown in FIG. 1 is an external view of an electric power steering device after a metal cover is caulked and fixed to a motor housing according to an embodiment of the present invention. It is principal part sectional drawing of the electric power steering device before performing the caulking fixation of the metal cover shown in FIG. 10 to a motor housing. It is sectional drawing which shows the state which assembled
  • the steering device 1 is configured as shown in FIG.
  • a pinion (not shown) is provided at the lower end of the steering shaft 2 connected to a steering wheel (not shown), and this pinion meshes with a rack (not shown) that is long in the left-right direction of the vehicle body.
  • Tie rods 3 for steering the front wheels in the left-right direction are connected to both ends of the rack, and the rack is covered with a rack housing 4.
  • a rubber boot 5 is provided between the rack housing 4 and the tie rod 3.
  • An electric power steering device 6 is provided to assist the torque when the steering wheel is turned.
  • a torque sensor 7 that detects the turning direction and turning torque of the steering shaft 2 is provided, and an electric motor unit 8 that applies a steering assist force to the rack via the gear 10 based on the detection value of the torque sensor 7.
  • an electronic control (ECU) unit 9 that controls the electric motor disposed in the electric motor unit 8 is provided.
  • the electric motor steering unit 6 of the electric power steering device 6 is connected to the gear 10 through a screw (not shown) at the outer periphery of the output shaft side, and the electronic control unit 9 on the opposite side of the output shaft of the electric motor 8 unit. Is provided.
  • the torque sensor 7 determines the rotational direction and the rotational torque of the steering shaft 2. Based on the detected value, the control circuit unit calculates the drive operation amount of the electric motor.
  • the electric motor is driven by the power switching element of the power conversion circuit unit based on the calculated drive operation amount, and the output shaft of the electric motor is rotated so as to drive the steering shaft 2 in the same direction as the operation direction.
  • the rotation of the output shaft is transmitted from a pinion (not shown) to a rack (not shown) via the gear 10 to steer the automobile. Since these structures and operations are already well known, further explanation is omitted.
  • the liquid sealant 62 has adhesiveness and viscosity, and the metal cover side annular tip 64 is pushed into the end surface side of the motor housing 60 in the direction of the arrow.
  • a tensile force acts on the liquid sealing agent 62 in contact with the inner peripheral surface of the metal cover side annular tip 64.
  • the present invention proposes an electric power steering device having the following configuration.
  • the metal cover side annular tip portion is formed. Is pushed into the end surface side of the motor housing, the pushing force acting on the liquid sealing agent filled in the annular groove on the motor housing side is dispersed, so that the liquid sealing agent is placed on the inner circumference of the annular end on the metal cover side. It is possible to suppress the movement by being pulled along the movement of the surface, and to prevent the generation of a space in which no liquid sealant is present.
  • FIG. 2 is a diagram showing an overall configuration of the electric power steering apparatus according to the present embodiment
  • FIG. 3 is an exploded view of components of the electric power steering apparatus shown in FIG. 4 to 9 are views showing a state in which the respective component parts are assembled according to the assembly order of the respective component parts. Therefore, in the following description, description will be made with reference to each drawing as appropriate.
  • the electric motor unit 8 constituting the electric power steering apparatus includes a motor housing 11 having a cylindrical part made of aluminum or an aluminum metal such as an aluminum alloy and an electric motor (not shown) housed in the motor housing 11.
  • the electronic control unit 9 is made of an aluminum-based metal such as aluminum or aluminum alloy, or an iron-based metal disposed on the opposite side of the output shaft in the axial direction of the motor housing 11.
  • the metal cover 12 and an electronic control assembly (not shown) housed in the metal cover 12 are included.
  • the motor housing 11 and the metal cover 12 are integrally fixed by caulking at a fixed region portion formed on the opposite end surface in the outer circumferential direction.
  • the electronic control assembly housed in the metal cover 12 has a power conversion unit having a power switching element made up of a power source circuit unit for generating a necessary power source, a MOSFET or IGBT for driving and controlling the electric motor of the electric motor unit 8. It consists of a circuit part and a control circuit part for controlling this power switching element, and the output terminal of the power switching element and the coil input terminal of the electric motor are electrically connected via a bus bar.
  • the connector terminal assembly 13 is exposed at the end surface of the metal cover 12 opposite to the motor housing 11 from the hole formed in the metal cover 12.
  • the connector terminal assembly 13 is fixed to a fixing portion formed on the motor housing 11 with a fixing screw.
  • the connector terminal assembly 13 includes a connector terminal forming portion 13A for supplying power, a connector terminal forming portion 13B for a detection sensor, and a connector terminal forming portion 13C for sending a control status to an external device. .
  • the electronic control assembly housed in the metal cover 12 is supplied with electric power from the power supply via a connector terminal forming portion 13A for supplying electric power made of synthetic resin, and detects an operating state from detection sensors.
  • the signal is supplied via the detection sensor connector terminal forming portion 13B, and the current control state signal of the electric power steering apparatus is sent via the control state sending connector terminal forming portion 13C.
  • FIG. 3 shows an exploded perspective view of the electric power steering apparatus 6.
  • An annular iron side yoke (not shown) is fitted inside the motor housing 11, and an electric motor (not shown) is accommodated in the side yoke.
  • the output portion 14 of the electric motor applies a steering assist force to the rack via a gear. Since the specific structure of the electric motor is well known, the description thereof is omitted here.
  • the motor housing 11 is made of an aluminum alloy and functions as a heat sink member that releases heat generated by the electric motor and heat generated by a power supply circuit unit and a power conversion circuit unit, which will be described later, to the outside atmosphere.
  • the electric motor and the motor housing 11 constitute an electric motor unit 8.
  • An electronic control unit EC is attached to the end surface portion 15 of the motor housing 11 opposite to the output portion 14 of the electric motor portion 8.
  • the electronic control unit EC includes a power conversion circuit unit 16, a power supply circuit unit 17, a control circuit unit 18, and a connector terminal assembly 13.
  • the end surface portion 15 of the motor housing 11 is formed integrally with the motor housing 11, but in addition to this, only the end surface portion 15 may be formed separately and integrated with the motor housing 11 by screws or welding. Is.
  • the power conversion circuit unit 16, the power supply circuit unit 17, and the control circuit unit 18 constitute a redundant system, and constitute a dual system of the main electronic control unit and the sub electronic control unit. Normally, the electric motor is controlled and driven by the main electronic control unit, but if an abnormality or failure occurs in the main electronic control unit, the electric motor is controlled and driven by switching to the sub electronic control unit. It will be.
  • heat from the main electronic control unit is transmitted to the motor housing 11, and if an abnormality or failure occurs in the main electronic control unit, the main electronic control unit stops and the sub electronic control unit operates.
  • the heat from the sub-electronic control unit is transmitted to the motor housing 11.
  • the main electronic control unit and the sub electronic control unit are combined to function as a regular electronic control unit, and if one electronic control unit malfunctions or fails, the other electronic control unit It is also possible to control and drive the electric motor with half the capacity. In this case, the capacity of the electric motor is halved, but a so-called “power steering function” is ensured. Therefore, in the normal case, heat from the main electronic control unit and the sub electronic control unit is transmitted to the motor housing 11.
  • the electronic control unit EC includes a power conversion circuit unit 16, a power supply circuit unit 17, a control circuit unit 18, and a connector terminal assembly 13, and the power conversion circuit unit 16, in the direction away from the end face 15 side,
  • the power supply circuit unit 17, the control circuit unit 18, and the connector terminal assembly 13 are arranged in this order.
  • the control circuit unit 18 generates a control signal for driving the switching element of the power conversion circuit unit 16, and includes a microcomputer, a peripheral circuit, and the like.
  • the power supply circuit unit 17 generates a power source for driving the control circuit unit 18 and a power source for the power conversion circuit unit 16, and includes a capacitor, a coil, a switching element, and the like.
  • the power conversion circuit unit 16 adjusts the electric power flowing through the coil of the electric motor, and is composed of a switching element or the like that constitutes a three-phase upper and lower arm.
  • the electronic control unit EC generates a large amount of heat mainly from the power conversion circuit unit 16 and the power supply circuit unit 17, and the heat of the power conversion circuit unit 16 and the power supply circuit unit 17 is radiated from the motor housing 11 made of an aluminum alloy. It is what is done. This detailed configuration will be described later with reference to FIGS.
  • a connector terminal assembly 13 made of synthetic resin is provided between the control circuit unit 18 and the metal cover 12, and is connected to a vehicle battery (power source) or other control device (not shown). Needless to say, the connector terminal assembly 13 is connected to the power conversion circuit unit 16, the power supply circuit unit 17, and the control circuit unit 18.
  • the metal cover 12 has a function of housing the power conversion circuit unit 16, the power supply circuit unit 17, and the control circuit unit 18 and sealing them in a liquid-tight manner.
  • the metal cover 12 is fixed by caulking. It is fixed to the motor housing 11.
  • FIG. 4 shows the appearance of the motor housing 11, and FIG. 5 shows an axial cross section thereof.
  • the motor housing 11 is formed in a cylindrical shape and closes the side peripheral surface portion 11A, the end surface portion 15 that closes one end of the side peripheral surface portion 11A, and the other end of the side peripheral surface portion 11A. And an end face portion 19.
  • the motor housing 11 has a bottomed cylindrical shape, and the side peripheral surface portion 11A and the end surface portion 15 are integrally formed.
  • the end surface portion 19 has a lid function and closes the other end of the side peripheral surface portion 11A after the electric motor is stored in the side peripheral surface portion 11A.
  • a motor housing-side annular groove portion 35 having an annular groove opened outward in the radial direction is provided on the entire peripheral surface of the end surface portion 15.
  • the motor housing side annular groove 35 is a feature of the present embodiment, which will be described in detail with reference to FIGS. 10 to 12, and further description is omitted here.
  • an opening end (hereinafter referred to as a metal cover side annular tip) 37 of the metal cover 12 shown in FIG. 9 is disposed opposite to the motor housing side annular groove 35.
  • a portion between the motor housing side annular groove 35 and the metal cover side annular tip 37 of the metal cover 12 is liquid-tightly joined by a so-called liquid sealant.
  • a stator 21 in which a coil 20 is wound around an iron core is fitted inside the side peripheral surface portion 11 ⁇ / b> A of the motor housing 11, and a permanent magnet is embedded in the stator 21.
  • the rotor 22 is housed rotatably.
  • a rotation shaft 23 is fixed to the rotor 22, one end is an output unit 14, and the other end is a rotation detection unit 24 for detecting the rotation phase and the number of rotations of the rotation shaft 23.
  • the rotation detection unit 24 is provided with a permanent magnet, and protrudes to the outside through a through hole 25 provided in the end surface portion 15. Then, the rotational phase and the rotational speed of the rotary shaft 23 are detected by a magnetic sensing unit comprising a GMR element or the like (not shown).
  • the heat conversion circuit unit 16 (see FIG. 3) and the power supply circuit unit 17 (see FIG. 3) dissipate heat on the surface of the end surface 15 located on the opposite side to the output unit 14 of the rotating shaft 23. Regions 15A and 15B are formed.
  • the board / connector fixing convex portions 26 are integrally planted at the four corners of the end surface portion 15, and screw holes are formed therein.
  • the board / connector fixing convex part 26 is provided to fix the board of the control circuit part 18 and the connector terminal assembly 13 which will be described later. Further, the board / connector fixing convex portion 26 planted from the power conversion heat radiation area 15A, which will be described later, is formed with a substrate receiving portion 27 having the same height as the power radiation area 15B, which will be described later, in the axial direction. The receiving portion 27 is formed with a screw hole. The substrate receiving portion 27 is for mounting and fixing a glass epoxy substrate 31 of the power supply circuit portion 17 to be described later.
  • the radial plane region perpendicular to the rotation axis 23 that forms the end face portion 15 is divided into two.
  • One forms a power conversion heat dissipation region 15A to which a power conversion circuit unit 16 made of a power switching element such as a MOSFET is attached, and the other forms a power supply heat dissipation region 15B to which a power supply circuit unit 17 is attached.
  • the power conversion heat dissipation region 15A is formed to have a larger area than the power supply heat dissipation region 15B. This is because the installation area of the power conversion circuit unit 16 is secured because the dual system is adopted as described above.
  • the power conversion heat dissipation region 15A and the power supply heat dissipation region 15B have steps with different heights in the axial direction (the direction in which the rotating shaft 23 extends). That is, the heat-dissipating region for power supply 15B is formed with a step in a direction away from the heat-dissipating region for power conversion 15A when viewed in the direction of the rotating shaft 23 of the electric motor. This step is set to a length that does not cause interference between the power conversion circuit unit 16 and the power supply circuit unit 17 when the power supply circuit unit 17 is installed after the power conversion circuit unit 16 is installed.
  • the protruding heat radiating portion 28 extends so as to protrude in a direction away from the electric motor when viewed in the direction of the rotating shaft 23 of the electric motor.
  • the heat radiation area 15B for power supply is planar, and the power supply circuit unit 17 described later is installed. Therefore, the projecting heat radiating portion 28 functions as a heat radiating portion that transfers the heat generated in the power conversion circuit portion 16 to the end face portion 15, and the power radiating area 15 B has the heat generated in the power supply circuit portion 17 at the end face portion. 15 functions as a heat dissipating part that conducts heat to 15.
  • the projecting heat radiating portion 28 can be omitted, and in this case, the power conversion heat radiating region 15 ⁇ / b> A functions as a heat radiating portion that transfers heat generated in the power conversion circuit portion 16 to the end face portion 15.
  • the metal substrate of the power conversion circuit unit 16 is welded to the projecting heat radiating unit 28 by friction stir welding to ensure secure fixing.
  • the heat sink member is omitted and the axial length can be shortened. Further, since the motor housing 11 has a sufficient heat capacity, the heat of the power supply circuit unit 17 and the power conversion circuit unit 16 can be efficiently radiated to the outside.
  • FIG. 6 shows a state where the power conversion circuit unit 16 is installed in the protruding heat radiation unit 28 (see FIG. 4).
  • the power conversion circuit unit 16 composed of a double system is installed on the upper part of the protruding heat radiation unit 28 (see FIG. 4) formed in the heat conversion heat radiation region 15 ⁇ / b> A.
  • the switching elements constituting the power conversion circuit unit 16 are placed on a metal substrate (here, aluminum-based metal is used) and are configured to be easily radiated.
  • the metal substrate is welded to the projecting heat radiating portion 28 by friction stir welding.
  • the metal substrate is firmly fixed to the projecting heat radiating portion 28 (see FIG. 4), and heat generated by the switching element can be efficiently transferred to the projecting heat radiating portion 28 (see FIG. 4).
  • the heat transmitted to the projecting heat radiating portion 28 (see FIG. 4) is diffused into the power conversion heat radiating region 15A, further transferred to the side peripheral surface portion 11A of the motor housing 11, and radiated to the outside.
  • the height of the power conversion circuit unit 16 in the axial direction is lower than the height of the heat dissipation region 15B for power supply, it does not interfere with the power supply circuit unit 17 described later.
  • the power conversion circuit unit 16 is installed on the upper part of the protruding heat dissipation unit 28 formed in the power conversion heat dissipation region 15A. Therefore, the heat generated by the switching element of the power conversion circuit unit 16 can be efficiently transferred to the projecting heat radiating unit 28. Further, the heat transmitted to the projecting heat radiating portion 28 is diffused to the power conversion heat radiating region 15A, and is transferred to the side peripheral surface portion 11A of the motor housing 11 to be radiated to the outside.
  • FIG. 7 shows a state in which the power supply circuit unit 17 is installed from above the power conversion circuit unit 16.
  • a power supply circuit unit 17 is installed on the upper portion of the heat dissipation region 15 ⁇ / b> B for power supply.
  • a capacitor 29, a coil 30, and the like constituting the power supply circuit unit 17 are placed on a glass epoxy substrate 31.
  • the power supply circuit unit 17 also adopts a double system, and as can be seen from the figure, a power supply circuit composed of a capacitor 29, a coil 30, and the like is formed symmetrically.
  • An electrical element such as a capacitor other than the switching element of the power conversion circuit unit 16 is placed on the glass epoxy substrate 31.
  • the surface of the glass epoxy substrate 31 on the side of the power dissipation region 15B (see FIG. 6) is fixed to the end face 15 so as to be in contact with the power dissipation region 15B.
  • the fixing method is to fix the screw hole provided in the board receiving part 27 of the board / connector fixing convex part 26 with a fixing screw (not shown). Moreover, it is also fixed to a screw hole provided in the heat radiation area 15B for power supply (see FIG. 6) by a fixing screw (not shown).
  • the power supply circuit unit 17 is formed of the glass epoxy substrate 31, double-sided mounting is possible.
  • the surface of the glass epoxy substrate 31 on the side of the heat radiation area 15B for power supply (see FIG. 6) is mounted with a rotational phase / rotational speed detection unit including a GMR element (not shown) and its detection circuit.
  • the rotation detection unit 24 (see FIG. 5) provided in FIG. 5, the rotation phase and the number of rotations are detected.
  • the heat generated in the power supply circuit unit 17 is efficiently transferred to the power radiation region 15B (FIG. 6)).
  • the heat transferred to the heat dissipation region 15B for power supply is diffused and transferred to the side peripheral surface portion 11A of the motor housing 11 to be radiated to the outside.
  • any one of an adhesive, a heat radiation grease, and a heat radiation sheet having a good heat transfer property is interposed to further increase the heat transfer performance. Can be improved.
  • the power supply circuit portion 17 is installed on the upper portion of the heat dissipation region 15B for power supply.
  • the surface of the glass epoxy substrate 31 on which the circuit elements of the power supply circuit section 17 are placed is fixed to the end face section 15 so as to be in contact with the power supply heat dissipation area 15B. Therefore, the heat generated in the power supply circuit unit 17 can be efficiently transferred to the heat dissipation region 15B for power supply.
  • the heat transmitted to the power radiation region 15B is diffused and transferred to the side peripheral surface portion 11A of the motor housing 11 to be radiated to the outside.
  • FIG. 8 shows a state where the control circuit unit 18 is installed from above the power supply circuit unit 17.
  • the control circuit unit 18 is installed above the power supply circuit unit 17.
  • the microcomputer 32 and the peripheral circuit 33 constituting the control circuit unit 18 are placed on a glass epoxy substrate 34.
  • the control circuit unit 18 also employs a double system, and as can be seen from the figure, control circuits comprising a microcomputer 32 and a peripheral circuit 33 are formed symmetrically.
  • the microcomputer 32 and the peripheral circuit 33 may be provided on the surface of the glass epoxy substrate 34 on the power supply circuit unit 17 side.
  • the glass epoxy board 34 has a fixing screw (not shown) sandwiched by the connector terminal assembly 13 in a screw hole provided at the top of the board / connector fixing convex portion 26 (see FIG. 7). 7 between the glass epoxy substrate 31 of the power supply circuit unit 17 (see FIG. 7) and the glass epoxy substrate 34 of the control circuit unit 18, the capacitor 29, the coil 30, etc. of the power supply circuit unit 17 shown in FIG. It is a space to be arranged.
  • FIG. 9 shows a state where the connector terminal assembly 13 is installed from above the control circuit section 18.
  • the connector terminal assembly 13 is installed on the upper portion of the control circuit unit 18.
  • the connector terminal assembly 13 is fixed by a fixing screw 36 so as to sandwich the control circuit portion 18 in a screw hole provided at the top of the board / connector fixing convex portion 26.
  • the connector terminal assembly 13 is connected to the power conversion circuit unit 16, the power supply circuit unit 17, and the control circuit unit 18, as shown in FIG.
  • the metal cover side annular tip 37 of the metal cover 12 is arranged so as to cover the motor housing side annular groove 35 of the motor housing 11 from the outside, and is fixed by caulking provided along the outer peripheral direction of the metal cover 12. It is fixed by the part.
  • FIG. 10 shows the appearance of the electric power steering apparatus 6 in a state where the motor housing 11 and the metal cover 12 are fixed by caulking.
  • FIG. 11 shows a cross section before the metal cover 12 is fixed to the end surface portion 15 of the motor housing 11.
  • caulking fixing portion 38 extends in the axial direction from the motor housing-side annular groove portion 35 formed on the entire peripheral surface of the end surface portion 15 of the motor housing 11 toward the connector terminal assembly 13, Formed by caulking recess 40 made of caulking groove or caulking hole or the like provided in fixing wall 39 forming power radiation region 15B, and the wall surface of metal cover 12 is pushed by a pressing tool and is plastically deformed and caulked. Has been.
  • Positioning of the metal cover 12 in the axial direction is performed using the connector terminal assembly 13, and the wall surface of the metal cover 12 is pressed into the caulking recess 40 by a pushing tool in a state where the axial position of the metal cover 12 is determined. It is pushed and squeezed.
  • the space formed by the motor housing side annular groove 35 where the metal cover side annular tip 37 of the metal cover 12 is disposed is filled with the liquid sealant 41 for liquid tightness without any gaps. Accordingly, since a liquid-tight seal region is formed between the caulking fixing portion 38 and the metal cover-side annular tip portion 37 of the metal cover 12, salt water or the like is prevented from entering the seal region. For this reason, since salt water etc. do not permeate into the caulking fixing part 38, the caulking fixing part 38 is prevented from corroding, and the mechanical reliability can be improved. Furthermore, since the intrusion of salt water or the like into the electronic control unit 9 is suppressed, it is possible to improve the electrical reliability.
  • the outermost peripheral diameter Dc of the metal cover-side annular tip 37 of the metal cover 12 and the outer peripheral diameter Dh of the end surface 15 of the motor housing 11 are substantially the same radius. Hence, they are formed on the same plane.
  • the motor housing side annular groove part 35 formed in the outer peripheral surface of the end surface part 15 of the motor housing 11 is the inside in the radial direction orthogonal to the axis line of the motor housing 11 which is the same as the axis line of the rotating shaft 23 (refer FIG. 11). Further, it is formed in a shape that is recessed by a predetermined distance L from the fixed wall 39 (recessed inward).
  • the metal cover-side annular tip 37 of the metal cover 12 has an opening surface that is expanded outward by bending, and the inner diameter of the metal cover-side annular tip 37 has a diameter of the metal cover 12.
  • An annular inclined surface 37IN is formed that inclines and expands outward in the direction.
  • the bending start point 37S of the annular inclined surface 37IN is bent and expanded from the vicinity of the upper wall surface 35U in the drawing of the motor housing-side annular groove portion 35.
  • the liquid sealing agent 41 is applied so as to fill the motor housing-side annular groove 35 before the metal cover 12 is attached.
  • the liquid sealing agent 41 has adhesiveness and viscosity, and when the metal cover side annular tip 37 is pushed in the direction of the end surface portion 15 of the motor housing 11, the metal cover side annular tip is provided.
  • a tensile force acts on the liquid sealing agent 41 in contact with the annular inclined surface 37IN which is the inner peripheral surface of 37. For this reason, a phenomenon occurs in which the liquid sealant 41 filled in the motor housing side annular groove portion 35 is pulled and moved along the movement of the annular inclined surface 37IN of the metal cover side annular tip portion 37.
  • the inner peripheral surface of the metal cover-side annular tip 37 is formed with an annular inclined surface 37IN that is inclined and expanded outward in the radial direction of the metal cover 12, As indicated by the arrows, the tensile force generated in contact with the liquid sealing agent 41 is dispersed in at least the direction along the annular inclined surface 37IN, the pushing direction of the metal cover 12, and the radial direction. . For this reason, even if the liquid sealing agent 41 is pulled along the movement of the annular inclined surface 37IN of the metal cover side annular tip 37, the load is dispersed, so that a space is formed by the movement of the liquid sealing agent 41. Will be suppressed.
  • the inclination angle ⁇ of the annular inclined surface 37IN of the metal cover side annular tip 37 of the metal cover 12 according to the present embodiment is preferably determined in the range of 5 ° to 9 °. If so, the liquid sealing agent 41 can be sufficiently left.
  • the actual length of the motor housing-side annular groove 35 in the axial direction was measured to determine how much the liquid sealant 41 was in contact with the annular inclined surface 37IN of the metal cover-side annular tip 37.
  • the metal cover 12 is divided into eight equal intervals in the circumferential direction, and the ratio of the bonding length at each portion (bonding length / axial length of the motor housing side annular groove 35) is obtained and averaged. Turned into.
  • the proportion of the adhesion length was about 43%, whereas when the inclination angle ⁇ of the annular inclined surface 37IN is 5 °, it is about 81%, and when the inclination angle ⁇ is 7 °. About 89% and about 9% at 9 °. Therefore, it can be considered that it is sufficient if the inclination angle ⁇ of the annular inclined surface 37IN is determined in the range of 4 ° to 12 ° with some allowance.
  • the seal length by the liquid sealant 41 can be sufficiently secured by the annular inclined surface 37IN of the metal cover side annular tip portion, the outermost peripheral diameter Dc of the metal cover side annular tip portion 37 of the metal cover 12 is secured. And the outer peripheral diameter Dh of the end surface portion 15 of the motor housing 11 can be made substantially the same radius, and it is possible to avoid an increase in the diameter of this type of electric drive device.
  • the radial wall surface 35B-1 of the motor housing side annular groove 35 is formed along the axis of the motor housing 11, but as shown in FIG. It may be formed on the wall surface 35B-2 along the inclination of the annular inclined surface 37IN of the portion 37. According to this, the effect which can reduce the filling amount of the liquid sealing agent 41 can be show
  • the metal cover-side annular tip 37 of the metal cover 12 is expanded by bending the opening surface outward to form an annular inclined surface 37IN.
  • the annular inclined surface 37IN is not formed by bending, but the metal cover side annular tip portion 42 of the metal cover 12 is formed along the axis of the motor housing 11, and only on the inner peripheral surface.
  • An annular inclined surface 42IN is formed.
  • the annular inclined surface 42IN can be formed by pressing or cutting.
  • the liquid-tight liquid sealing agent 41 uses an adhesive synthetic resin, and in this embodiment, a silicon rubber-based elastic adhesive is used.
  • Silicon rubber-based elastic adhesives have the property of absorbing stresses such as external vibrations and impacts, so that the stress is less likely to concentrate on the bonding interface. For this reason, in the case where vibration, impact, etc. act like an electric power steering device, the adhesive interface may be peeled off and the liquid tight function may be lost.
  • a silicone rubber elastic adhesive The risk of loss of dense functions can be reduced.
  • the conventionally used liquid-tight O-ring can be omitted. For this reason, it is not necessary to form a storage groove for storing the O-ring in the fixed wall 39, and an increase in manufacturing cost can be suppressed.
  • This silicon-based elastic adhesive may be a liquid gasket (FIPG: FORMED IN PLACE GASKET) having an adhesive function, and is made of a material that cures at room temperature or heat. Things can be used.
  • FIPG FORMED IN PLACE GASKET
  • the metal cover 12 and the motor housing 11 are fixed by the caulking fixing portion 38 without using fixing screws, the external shape can be reduced and the weight can be reduced. Further, when an O-ring is used, it is necessary to form a storage groove for storing the O-ring. However, in the case of this embodiment, since the O-ring is not used, there is no need to process the storage groove and the manufacturing cost increases. Can be suppressed.
  • the liquid sealing agent 41 is a highly heat-dissipating liquid sealing agent 41 kneaded with a material having good heat conductivity such as alumina, so that the adhesive area is large and the power conversion heat radiation region 15A or the power source heat radiation. It becomes possible to efficiently radiate the heat of the region 15B to the metal cover 12. As a result, heat from the electrical components constituting the power supply circuit unit and the power conversion circuit unit can be efficiently radiated to the outside, and the size can be reduced.
  • the caulking fixing portions 38 are formed at three locations as fixing means for fixing the metal cover 12 and the motor housing 11 without using fixing screws, but the caulking fixing portions are formed over the entire circumference. Is also possible.
  • a radially inner side formed on the outer peripheral surface of the end surface portion of the metal motor housing opposite to the output portion of the rotating shaft of the electric motor and orthogonal to the axis of the motor housing.
  • a liquid sealant is filled between the motor housing side annular groove portion and the metal cover side annular tip portion in a state where the metal cover side annular tip portion is disposed so as to face the motor housing side annular groove portion.
  • an annular inclined surface is formed on the inner peripheral surface of the annular end portion on the metal cover side so as to incline and expand outward in the radial direction of the metal cover.
  • the metal cover side annular tip portion is formed. Is pushed into the end surface side of the motor housing, the pushing force acting on the liquid sealing agent filled in the annular groove on the motor housing side is dispersed, so that the liquid sealing agent is placed on the inner circumference of the annular end on the metal cover side. It is possible to suppress the movement by being pulled along the movement of the surface, and to prevent the generation of a space in which no liquid sealant is present.
  • this invention is not limited to the above-mentioned Example, Various modifications are included.
  • the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described.
  • a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment.
  • the electric drive device includes a motor housing that houses an electric motor that drives a mechanical control element, and an end surface of the motor housing that is opposite to the output portion of the rotating shaft of the electric motor.
  • An electric drive device comprising: an electronic control unit for driving the electric motor disposed on the side of the unit; and a cover covering the electronic control unit, wherein the output unit of the rotating shaft of the electric motor A motor housing-side annular groove formed on an outer peripheral surface of the end surface portion of the motor housing opposite to the motor housing and including an annular groove that recedes inward in the radial direction perpendicular to the axis of the motor housing; and controls the electric motor A cover-side annular tip that is formed at the opening end of the cover that covers the electronic control unit and faces the annular groove of the motor-housing-side annular groove portion from the outside And a liquid sealant is filled between the motor housing-side annular groove and the cover-side annular tip in a state where the cover-side annular tip is opposed to the motor-hous
  • the cover-side annular tip portion of the cover has the annular inclined surface formed by bending.
  • the cover-side annular front end portion of the cover is formed with the annular inclined surface by pressing or cutting.
  • the radial wall surface of the motor housing side annular groove is formed along the axis of the motor housing.
  • a radial wall surface of the motor housing-side annular groove is formed along the annular inclined surface of the cover-side annular tip.
  • the electric power steering apparatus has, as one aspect thereof, an electric motor that applies a steering assist force to the steering shaft based on an output from a torque sensor that detects a rotation direction and a rotation torque of the steering shaft, and the electric motor
  • An electric power steering device including a cover that covers the electronic control unit, formed on an outer peripheral surface of the end surface portion of the motor housing opposite to the output portion of the rotating shaft of the electric motor, A motor housing-side annular groove portion formed of an annular groove receding inward in the radial direction perpendicular to the axis of the motor housing; A cover-side annular tip formed on an opening end of the cover that covers the electronic control unit that controls the motor and facing the annular groove of the motor-housing-side annular groove from the outside;
  • a liquid sealant is filled between the motor housing-side
  • the cover-side annular tip of the cover is formed with the annular inclined surface by bending.
  • the annular inclined surface is formed on the cover-side annular front end portion of the cover by pressing or cutting.
  • the radial wall surface of the motor housing side annular groove is formed along the axis of the motor housing.
  • a wall surface on the radial direction side of the motor housing side annular groove is formed along the annular inclined surface of the cover side annular tip.

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Abstract

電動モータ部(8)の回転軸(23)の出力部とは反対側の金属製のモータハウジング(11)の端面部(15)の外周面に形成され、モータハウジング(11)の軸線に直交する径方向の内側に後退する環状溝からなるモータハウジング側環状溝部(35)と、電動モータ部(8)を制御する電子制御部(9)を覆う金属カバー(12)の開口端に形成され、モータハウジング側環状溝部(35)の環状溝に外側から対向する金属カバー側環状先端部(37)とを備え、モータハウジング側環状溝部(35)に金属カバー側環状先端部(37)が対向して配置された状態で、モータハウジング側環状溝部(35)と金属カバー側環状先端部(37)との間に液状シール剤(41)が充填されていると共に、金属カバー側環状先端部(37)の内周面には、金属カバー(12)の径方向で外側に向けて傾斜して拡開する環状傾斜面(37IN)が形成されている。

Description

電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置
 本発明は電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置に係り、特に電子制御装置を内蔵した電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置に関するものである。
 一般的な産業機械分野においては、電動モータによって機械系制御要素を駆動することが行われているが、最近では電動モータの回転速度や回転トルクを制御する半導体素子等からなる電子制御部を電動モータに一体的に組み込む、いわゆる機電一体型の電動駆動装置が採用され始めている。
 機電一体型の電動駆動装置の例として、例えば自動車の電動パワーステアリング装置においては、運転者がステアリングホイールを操作することにより回動するステアリングシャフトの回動方向と回動トルクとを検出し、この検出値に基づいてステアリングシャフトの回動方向と同じ方向へ回動するように電動モータを駆動し、操舵アシストトルクを発生させるように構成されている。この電動モータを制御するため、電子制御部(ECU:Electronic Control Unit)がパワーステアリング装置に設けられている。
 従来の電動パワーステアリング装置としては、例えば、特開2015-134598号公報(特許文献1)に記載のものが知られている。特許文献1には、電動モータ部と電子制御部とにより構成された電動パワーステアリング装置が記載されている。そして、電動モータ部の電動モータは、アルミ合金等から作られた筒部を有するモータハウジングに収納され、電子制御部の電子部品が実装された基板は、モータハウジングの軸方向の出力軸とは反対側に配置されたECUハウジングとして機能するヒートシンクに取り付けられている。
 ヒートシンクに取り付けられる基板は、電源回路部、電動モータを駆動制御するMOSFET、或いはIGBT等のようなパワースイッチング素子を有する電力変換回路部、及びパワースイッチング素子を制御する制御回路部を備え、パワースイッチング素子の出力端子と電動モータの入力端子とはバスバーを介して電気的に接続されている。
 そして、ヒートシンクに取り付けられた電子制御部には、合成樹脂から作られたコネクタケースを介して電源から電力が供給され、また検出センサ類から運転状態等の検出信号が供給されている。コネクタケースは蓋体として機能しており、ヒートシンクを密閉して塞ぐように固定され、また固定ねじによってヒートシンクの外周表面に固定されている。
 尚、この他に電子制御装置を一体化した電動駆動装置としては、電動ブレーキや各種油圧制御用の電動油圧制御器等が知られているが、以下の説明では代表して電動パワーステアリング装置について説明する。
特開2015-134598号公報
 ここで、特許文献1にあるような構成の電動パワーステアリング装置においては、モータハウジングとヒートシンク及びコネクタケースは、外周側に突出して形成された固定部を挿通した固定ねじによって共締めされる構成である。
 そして、モータハウジングとヒートシンクの間、或いはヒートシンクとコネクタケースの間は、液密のためにOリング等のシール部材が使用されている。更に、モータハウジングとヒートシンクの間、或いはヒートシンクとコネクタケースの固定には、固定ねじによって固定されている。尚、ヒートシンクを使用しない場合は、モータハウジングとコネクタケースの間にOリングを介装して、固定ねじで固定する構成となっている。
 ところで、自動車においては、融雪剤等を散布された道路を走行する場合や、海岸線に近い道路を走行する場合が往々にしてある。このため、融雪された道路や、雨が降った海岸線に近い道路を走行する場合、塩水が自動車の床下に浸入することは良く経験することである。このため、Oリングだけの液密シール構造の場合、Oリングが配置されている領域までの間は、実質的に嵌合隙間が形成されることになる。このため、この嵌合隙間に塩水が入り込み、Oリング収納部が腐食されて、最悪の場合は、液密不良を惹起して塩水が内部に浸入して、電気的な信頼性を損なう恐れがある。
 そこで、このような課題を解決するために、例えば図16に示す通り、モータハウジングの端面部に電子制御部を配置し、これを覆う金属カバーの開口端を、モータハウジングの端面に、液状シール剤を介して接合する構成が考えられる。
 図16において、モータハウジング60の外周面には、内側方向に後退する環状のシール剤収納溝61が形成されており、このシール剤収納溝61に液状シール剤62を充填した後に、金属カバー63の金属カバー側環状先端部64でシール剤収納溝61を覆うように配置することで、モータハウジング60と金属カバー63を液密的に接合することができる。
 ところで、液状シール剤62は、塗布した時の形状を維持するため、接着性と粘性を備えており、これによって、金属カバー側環状先端部64とシール剤収納溝61の間を液状シール剤62で接合することができる。しかしながら、この接着性と粘性を備えていることが要因となって、金属カバー側環状先端部64をモータハウジング60の端面側に矢印の方向に押し込んでいく時、金属カバー側環状先端部64の内周面に接する液状シール剤62の一方向(図面では下側矢印方向)に引張り力が作用する。
 このため、金属カバー側環状先端部64をモータハウジング60の端面側に押し込んでいく時、シール剤収納溝61に充填されている液状シール剤62が、金属カバー側環状先端部64の内周面の移動に沿って引っ張られて移動する現象が生じる。これによって、液状シール剤62と金属カバー側環状先端部64の内周側の界面において、シール剤収納溝61に液状シール剤62が存在しない空間Pが発生する。
 これによって、結果的にシール長が短くなって、塩水等が金属カバー63内に浸入する恐れが高くなり、機械的及び電気的な信頼性を損なうという課題が新たに生じるようになる。
 したがって、このような課題に対応した電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置が要請されている。本発明の主たる目的は、機械的及び電気的な信頼性を高めた新規な電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置を提供することにある。
 本発明の特徴は、電動モータの回転軸の出力部とは反対側のモータハウジングの端面部の外周面に形成され、モータハウジングの軸線に直交する径方向の内側に後退する環状溝からなるモータハウジング側環状溝部と、電動モータを制御する電子制御部を覆うカバーの開口端に形成され、モータハウジング側環状溝部の環状溝に外側から対向するカバー側環状先端部とを備え、モータハウジング側環状溝部にカバー側環状先端部が対向して配置された状態で、モータハウジング側環状溝部とカバー側環状先端部との間に液状シール剤が充填されていると共に、カバー側環状先端部の内周面には、カバーの径方向で外側に向けて傾斜して拡開する環状傾斜面が形成されている、ところにある。
 本発明によれば、カバー側環状先端部の内周面には、カバーの径方向で外側に向けて傾斜して拡開する環状傾斜面が形成されているので、カバー側環状先端部をモータハウジングの端面側に押し込んでいく時、モータハウジング側環状溝部に充填されている液状シール剤に作用する押し込み力が分散されることで、液状シール剤がカバー側環状先端部の内周面の移動に沿って引っ張られて移動するのが抑制され、液状シール剤が存在しない空間が発生するのを抑制することができる。
本発明が適用される一例としての操舵装置の全体斜視図である。 本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の全体形状を示す斜視図である。 図2に示す電動パワーステアリング装置の分解斜視図である。 図3に示すモータハウジングの外観斜視図である。 図4に示すモータハウジングを軸方向に断面した断面図である。 図4に示すモータハウジングに電力変換回路部を載置、固定した状態を示す外観斜視図である。 図6に示すモータハウジングに電源回路部を載置、固定した状態を示す外観斜視図である。 図7に示すモータハウジングに制御回路部を載置、固定した状態を示す外観斜視図である。 図8に示すモータハウジングにコネクタ端子組立体を載置、固定した状態を示す外観斜視図である。 本発明の実施形態に係る、金属カバーをモータハウジングにかしめ固定を行った後の電動パワーステアリング装置の外観図である。 図10に示す金属カバーをモータハウジングにかしめ固定を行う前の電動パワーステアリング装置の要部断面図である。 図11に示す金属カバーとモータハウジングを組み付けた状態を示す断面図である。 図11に示す金属カバーの先端部の傾斜面の形状を示す断面図である。 図11に示すモータハウジング環状溝部の他の形状を示す断面図である。 図11に示す金属カバーの先端部の傾斜面の他の形状を示す断面図である。 本発明の課題を説明するための、モータハウジングと金属カバーの液状シール剤による接合部の拡大断面を示す断面図である。
 以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。
 本発明の実施形態を説明する前に、本発明が適用される一例としての操舵装置の構成について図1を用いて簡単に説明する。
 まず、自動車の前輪を操舵するための操舵装置について説明する。操舵装置1は図1に示すように構成されている。図示しないステアリングホイールに連結されたステアリングシャフト2の下端には図示しないピニオンが設けられ、このピニオンは車体左右方向へ長い図示しないラックと噛み合っている。このラックの両端には前輪を左右方向へ操舵するためのタイロッド3が連結されており、ラックはラックハウジング4に覆われている。そして、ラックハウジング4とタイロッド3との間にはゴムブーツ5が設けられている。
 ステアリングホイールを回動操作する際のトルクを補助するため、電動パワーステアリング装置6が設けられている。即ち、ステアリングシャフト2の回動方向と回動トルクとを検出するトルクセンサ7が設けられ、トルクセンサ7の検出値に基づいてラックにギヤ10を介して操舵補助力を付与する電動モータ部8と、電動モータ部8に配置された電動モータを制御する電子制御(ECU)部9とが設けられている。電動パワーステアリング装置6の電動モータ部8は、出力軸側の外周部の3箇所が図示しないねじを介してギヤ10に接続され、電動モータ8部の出力軸とは反対側に電子制御部9が設けられている。
 電動パワーステアリング装置6においては、ステアリングホイールが操作されることによりステアリングシャフト2がいずれかの方向へ回動操作されると、このステアリングシャフト2の回動方向と回動トルクとをトルクセンサ7が検出し、この検出値に基づいて制御回路部が電動モータの駆動操作量を演算する。この演算された駆動操作量に基づいて電力変換回路部のパワースイッチング素子により電動モータが駆動され、電動モータの出力軸はステアリングシャフト2を操作方向と同じ方向へ駆動するように回動される。出力軸の回動は、図示しないピニオンからギヤ10を介して図示しないラックへ伝達され、自動車が操舵されるものである。これらの構成、作用は既によく知られているので、これ以上の説明は省略する。
 繰り返しなるが、図16において、液状シール剤62においては接着性と粘性を備えていることが要因となって、金属カバー側環状先端部64をモータハウジング60の端面側に矢印の方向に押し込んでいく時、金属カバー側環状先端部64の内周面に接する液状シール剤62に引張り力が作用する。
 このため、金属カバー側環状先端部64をモータハウジング60の端面側に押し込んでいく時、シール剤収納溝61に充填されている液状シール剤62が、金属カバー側環状先端部64の内周面の移動に沿って引っ張られて移動する現象が生じる。これによって、シール剤収納溝61に液状シール剤62が存在しない空間Pが発生し、結果的にシール長が短くなって、塩水等が金属カバー63内に浸入する恐れが高くなり、機械的及び電気的な信頼性を損なうという課題が新たに生じるようになる。
 このような背景から、本発明では次のような構成の電動パワーステアリング装置を提案するものである。
 本発明においては、電動モータの回転軸の出力部とは反対側の金属製のモータハウジングの端面部の外周面に形成され、モータハウジングの軸線に直交する径方向の内側に後退する環状溝からなるモータハウジング側環状溝部と、電動モータを制御する電子制御部を覆う金属カバーの開口端に形成され、モータハウジング側環状溝部の環状溝に外側から対向する金属カバー側環状先端部とを備え、モータハウジング側環状溝部に金属カバー側環状先端部が対向して配置された状態で、モータハウジング側環状溝部と金属カバー側環状先端部との間に液状シール剤が充填されていると共に、金属カバー側環状先端部の内周面には、金属カバーの径方向で外側に向けて傾斜して拡開する環状傾斜面が形成されている構成としたものである。
 これによれば、金属カバー側環状先端部の内周面には、金属カバーの径方向で外側に向けて傾斜して拡開する環状傾斜面が形成されているので、金属カバー側環状先端部をモータハウジングの端面側に押し込んでいく時、モータハウジング側環状溝部に充填されている液状シール剤に作用する押し込み力が分散されることで、液状シール剤が金属カバー側環状先端部の内周面の移動に沿って引っ張られて移動するのが抑制され、液状シール剤が存在しない空間が発生するのを抑制することができる。
 以下、本発明の実施形態になる電動パワーステアリング装置の具体的な構成について、図2乃至図12を用いて詳細に説明する。
 図2は、本実施形態になる電動パワーステアリング装置の全体的な構成を示した図面であり、図3は、図2に示す電動パワーステアリング装置の構成部品を分解して斜め方向から見た図面であり、図4から図9は、各構成部品の組み立て順序にしたがって各構成部品を組み付けていった状態を示す図面である。したがって、以下の説明では、各図面を適宜引用しながら説明を行うものとする。
 図2に示すように、電動パワーステアリング装置を構成する電動モータ部8は、アルミニウム、或いはアルミ合金等のアルミ系金属から作られた筒部を有するモータハウジング11及びこれに収納された図示しない電動モータとから構成され、電子制御部9は、モータハウジング11の軸方向の出力軸とは反対側に配置された、アルミニウム、或いはアルミ合金等のアルミ系金属、或いは鉄系の金属で作られた金属カバー12及びこれに収納された図示しない電子制御組立体から構成されている。
 モータハウジング11と金属カバー12は、その対向端面に形成され外周方向の固定領域部において、かしめ固定によって一体的に固定される。金属カバー12の内部に収納された電子制御組立体は、必要な電源を生成する電源回路部や、電動モータ部8の電動モータを駆動制御するMOSFET或いはIGBT等からなるパワースイッチング素子を有する電力変換回路部や、このパワースイッチング素子を制御する制御回路部からなり、パワースイッチング素子の出力端子と電動モータのコイル入力端子とは、バスバーを介して電気的に接続されている。
 モータハウジング11とは反対側の金属カバー12の端面には、金属カバー12に形成した孔部からコネクタ端子組立体13が露出している。また、コネクタ端子組立体13は、モータハウジング11に形成した固定部に固定ねじによって固定されている。コネクタ端子組立体13には、電力供給用のコネクタ端子形成部13A、検出センサ用のコネクタ端子形成部13B、制御状態を外部機器に送出する制御状態送出用のコネクタ端子形成部13Cを備えている。
 そして、金属カバー12に収納された電子制御組立体は、合成樹脂から作られた電力供給用のコネクタ端子形成部13Aを介して電源から電力が供給され、また検出センサ類から運転状態等の検出信号が検出センサ用のコネクタ端子形成部13Bを介して供給され、現在の電動パワーステアリング装置の制御状態信号が制御状態送出用のコネクタ端子形成部13Cを介して送出されている。
 図3に、電動パワーステアリング装置6の分解斜視図を示している。モータハウジング11には内部に円環状の鉄製のサイドヨーク(図示せず)が嵌合されており、このサイドヨーク内に電動モータ(図示せず)が収納されているものである。電動モータの出力部14はギヤを介してラックに操舵補助力を付与している。尚、電動モータの具体的な構造は良く知られているので、ここでは説明を省略する。
 モータハウジング11は、アルミ合金から作られており、電動モータで発生した熱や、後述する電源回路部や電力変換回路部で発生した熱を外部大気に放出するヒートシンク部材として機能している。電動モータとモータハウジング11で電動モータ部8を構成している。
 電動モータ部8の出力部14の反対側のモータハウジング11の端面部15には、電子制御部ECが取り付けられている。電子制御部ECは、電力変換回路部16、電源回路部17、制御回路部18、コネクタ端子組立体13から構成されている。モータハウジング11の端面部15は、モータハウジング11と一体的に形成されているが、この他に、端面部15だけを別体に形成し、ねじや溶接によってモータハウジング11と一体化しても良いものである。
 ここで、電力変換回路部16、電源回路部17、制御回路部18は冗長系を構成するものであり、主電子制御部と副電子制御部の二重系を構成している。そして、通常は主電子制御部によって電動モータが制御、駆動されているが、主電子制御部に異常や故障が生じると、副電子制御部に切り換えられて電動モータが制御、駆動されるようになるものである。
 したがって、後述するが、通常は主電子制御部からの熱がモータハウジング11に伝えられ、主電子制御部に異常や故障が生じると、主電子制御部が停止して副電子制御部が作動し、モータハウジング11には副電子制御部からの熱が伝えられるものである。
 ただ、本実施形態では採用していないが、主電子制御部と副電子制御部を合せて正規の電子制御部として機能させ、一方の電子制御部に異常、故障が生じると、他方の電子制御部で半分の能力によって電動モータを制御、駆動することも可能である。この場合、電動モータの能力は半分となるが、いわゆる「パワーステアリング機能」は確保されるようになっている。したがって、通常の場合は、主電子制御部と副電子制御部の熱がモータハウジング11に伝えられるものである。
 電子制御部ECは、電力変換回路部16、電源回路部17、制御回路部18、コネクタ端子組立体13から構成されており、端面部15側から離れる方向に向かって、電力変換回路部16、電源回路部17、制御回路部18、コネクタ端子組立体13の順序で配置されている。制御回路部18は、電力変換回路部16のスイッチング素子を駆動する制御信号を生成するもので、マイクロコンピュータ、周辺回路等から構成されている。電源回路部17は、制御回路部18を駆動する電源及び電力変換回路部16の電源を生成するもので、コンデンサ、コイル、スイッチング素子等から構成されている。電力変換回路部16は、電動モータのコイルに流れる電力を調整するもので、3相の上下アームを構成するスイッチング素子等から構成されている。
 電子制御部ECで発熱量が多いのは、主に電力変換回路部16、電源回路部17であり、電力変換回路部16、電源回路部17の熱は、アルミ合金からなるモータハウジング11から放熱されるものである。この詳細な構成については、図4乃至図9を用いて後述する。
 制御回路部18と金属カバー12の間には、合成樹脂からなるコネクタ端子組立体13が設けられており、車両バッテリ(電源)や外部の図示しない他の制御装置と接続されている。もちろん、このコネクタ端子組立体13は、電力変換回路部16、電源回路部17、制御回路部18と接続されていることはいうまでもない。
 金属カバー12は、電力変換回路部16、電源回路部17、制御回路部18を収納してこれらを液密的に封止する機能を備えているものであり、本実施形態では、かしめ固定によってモータハウジング11に固定されている。
 次に、図4から図9に基づき各構成部品の構成と組み立て方法について説明する。先ず、図4はモータハウジング11の外観を示しており、図5はその軸方向断面を示している。
 図4、図5において、モータハウジング11は、筒状の形態に形成されて側周面部11Aと、側周面部11Aの一端を閉塞する端面部15と、側周面部11Aの他端を閉塞する端面部19とから構成されている。本実施形態では、モータハウジング11は有底円筒状であり、側周面部11Aと端面部15は一体的に形成されている。また、端面部19は、蓋の機能を備えており、側周面部11Aに電動モータを収納した後に側周面部11Aの他端を閉塞するものである。
 また、端面部15の全周面には、径方向外側に向けて開口した環状溝を有するモータハウジング側環状溝部35が設けられている。尚、このモータハウジング側環状溝部35が本実施形態の特徴となるものであり、これについては図10~図12を用いて詳細に説明するので、ここではこれ以上の説明は割愛する。
 そして、このモータハウジング側環状溝部35に、図9に示す金属カバー12の開口端(以下、金属カバー側環状先端部と表記する)37が、対向して配置されるものである。モータハウジング側環状溝部35と金属カバー12の金属カバー側環状先端部37の間の部分は、いわゆる液状シール剤によって液密的に接合される。
 図5にあるように、モータハウジング11の側周面部11Aの内部には、鉄心にコイル20が巻回されたステータ21が嵌合されており、このステータ21の内部に、永久磁石を埋設したロータ22が回転可能に収納されている。ロータ22には回転軸23が固定されており、一端は出力部14となり、他端は回転軸23の回転位相や回転数を検出するための回転検出部24となっている。回転検出部24には永久磁石が設けてあり、端面部15に設けた貫通孔25を貫通して外部に突き出している。そして、図示しないGMR素子等からなる感磁部によって回転軸23の回転位相や回転数を検出するようになっている。
 図4に戻って、回転軸23の出力部14とは反対側に位置する端面部15の面には、電力変換回路部16(図3参照)、電源回路部17(図3参照)の放熱領域15A、15Bが形成されている。端面部15の四隅には、基板/コネクタ固定凸部26が一体的に植立されており、内部にねじ穴が形成されている。
 基板/コネクタ固定凸部26は、後述する制御回路部18の基板、及びコネクタ端子組立体13を固定するために設けられている。また、後述する電力変換用放熱領域15Aから植立した基板/コネクタ固定凸部26には、これも後述する電源用放熱領域15Bと軸方向で同じ高さの基板受け部27が形成され、基板受け部27には、ねじ穴が形成されている。この基板受け部27は後述する電源回路部17のガラスエポキシ基板31を載置、固定するためのものである。
 端面部15を形成する、回転軸23と直交する径方向の平面領域は、2分割されている。1つは、MOSFET等のパワースイッチング素子よりなる電力変換回路部16が取り付けられる電力変換用放熱領域15Aを形成し、もう1つは、電源回路部17が取り付けられる電源用放熱領域15Bを形成している。本実施形態では、電力変換用放熱領域15Aの方が電源用放熱領域15Bより面積が大きく形成されている。これは、上述したように二重系を採用しているため、電力変換回路部16の設置面積を確保するためである。
 そして、電力変換用放熱領域15Aと電源用放熱領域15Bは、軸方向(回転軸23が延びる方向)に向けて高さが異なる段差を有している。つまり、電源用放熱領域15Bは、電動モータの回転軸23の方向で見て、電力変換用放熱領域15Aに対して離れる方向に段差を有して形成されている。この段差は、電力変換回路部16を設置した後に電源回路部17を設置した場合に、電力変換回路部16と電源回路部17が夫々干渉しない長さに設定されている。
 電力変換用放熱領域15Aには、3個の細長い矩形の突状放熱部28が形成されている。この突状放熱部28は、後述する二重系の電力変換回路部16が設置されるものである。また、突状放熱部28は、電動モータの回転軸23の方向で見て電動モータから離れる方向に突出して延びているものである。
 また、電源用放熱領域15Bは平面状であって、後述する電源回路部17が設置されるものである。したがって、突状放熱部28は、電力変換回路部16で発生した熱を端面部15に伝熱する放熱部として機能し、電源用放熱領域15Bは、電源回路部17で発生した熱を端面部15に伝熱する放熱部として機能するものである。
 尚、突状放熱部28は省略することができ、この場合は電力変換用放熱領域15Aが電力変換回路部16で発生した熱を端面部15に伝熱する放熱部として機能する。ただ、本実施形態では、突状放熱部28に電力変換回路部16の金属基板を摩擦撹拌接合によって溶着して確実な固定を図っている。
 このように、本実施形態になるモータハウジング11の端面部15においては、ヒートシンク部材を省略して軸方向の長さを短くできるようになるものである。また、モータハウジング11は十分な熱容量を有しているので、電源回路部17や電力変換回路部16の熱を効率よく外部に放熱することができるようになるものである。
 次に、図6は、電力変換回路部16を突状放熱部28(図4参照)に設置した状態を示している。図6にある通り、電力変換用放熱領域15Aに形成された突状放熱部28(図4参照)の上部には、二重系よりなる電力変換回路部16が設置されている。電力変換回路部16を構成するスイッチング素子は、金属基板(ここではアルミ系の金属を使用している)に載置され、放熱されやすく構成されている。そして、金属基板は、突状放熱部28に摩擦撹拌接合によって溶着されている。
 したがって、金属基板は、突状放熱部28(図4参照)に強固に固定され、またスイッチング素子で発生した熱を効率良く突状放熱部28(図4参照)に伝熱させることができる。突状放熱部28(図4参照)に伝えられた熱は、電力変換用放熱領域15Aに拡散され、更にモータハウジング11の側周面部11Aに伝熱されて外部に放熱されるものである。ここで、上述した通り、電力変換回路部16の軸方向の高さは、電源用放熱領域15Bの高さより低くなっているので、後述する電源回路部17と干渉することはないものである。
 このように、電力変換用放熱領域15Aに形成された突状放熱部28の上部に、電力変換回路部16が設置されている。したがって、電力変換回路部16のスイッチング素子で発生した熱を効率良く突状放熱部28に伝熱させることができる。更に、突状放熱部28に伝えられた熱は、電力変換用放熱領域15Aに拡散され、モータハウジング11の側周面部11Aに伝熱されて外部に放熱されるようになる。
 次に、図7は、電力変換回路部16の上から電源回路部17を設置した状態を示している。図7にある通り、電源用放熱領域15Bの上部には、電源回路部17が設置されている。電源回路部17を構成するコンデンサ29やコイル30等は、ガラスエポキシ基板31に載置されている。電源回路部17も二重系が採用されており、図からわかるように、夫々対称にコンデンサ29やコイル30等からなる電源回路が形成されている。尚、ガラスエポキシ基板31には、電力変換回路部16のスイッチング素子以外のコンデンサ等の電気素子が載置されている。
 このガラスエポキシ基板31の電源用放熱領域15B(図6参照)側の面は、電源用放熱領域15Bと接触するようにして端面部15に固定されている。固定方法は、図7にあるように、基板/コネクタ固定凸部26の基板受け部27に設けられたねじ穴に、図示しない固定ねじによって固定されている。また、電源用放熱領域15B(図6参照)に設けられたねじ穴にも、図示しない固定ねじによって固定されている。
 尚、電源回路部17がガラスエポキシ基板31で形成されているため、両面実装が可能となっている。そして、ガラスエポキシ基板31の電源用放熱領域15B(図6参照)側の面には、図示しないGMR素子やこれの検出回路等からなる回転位相、回転数検出部が実装され、回転軸23(図5参照)に設けた回転検出部24(図5参照)と協働して、回転の回転位相や回転数を検出するようになっている。
 このように、ガラスエポキシ基板31は、電源用放熱領域15B(図6参照)に接触するようにして固定されているので、電源回路部17で発生した熱を効率良く電源用放熱領域15B(図6参照)に伝熱させることができる。電源用放熱領域15B(図6参照)に伝えられた熱は、モータハウジング11の側周面部11Aに拡散して伝熱されて外部に放熱されるものである。ここで、ガラスエポキシ基板31と電源用放熱領域15B(図6参照)の間は、熱伝達性の良い接着剤、放熱グリース、放熱シートのいずれか1つを介在させることで、更に熱伝達性能を向上させることができる。
 このように、電源用放熱領域15Bの上部には、電源回路部17が設置されている。電源回路部17の回路素子が載置されたガラスエポキシ基板31の電源用放熱領域15B側の面は、電源用放熱領域15Bと接触するようにして端面部15に固定されている。したがって、電源回路部17で発生した熱を効率良く電源用放熱領域15Bに伝熱させることができる。電源用放熱領域15Bに伝えられた熱は、モータハウジング11の側周面部11Aに拡散して伝熱されて外部に放熱されるようになる。
 次に、図8は、電源回路部17の上から制御回路部18を設置した状態を示している。図8にある通り、電源回路部17の上部には制御回路部18が設置されている。制御回路部18を構成するマイクロコンピュータ32や周辺回路33はガラスエポキシ基板34に載置されている。制御回路部18も二重系が採用されており、図からわかるように、夫々対称にマイクロコンピュータ32や周辺回路33からなる制御回路が形成されている。尚、マイクロコンピュータ32や周辺回路33は、ガラスエポキシ基板34の電源回路部17側の面に設けられていても良いものである。
 このガラスエポキシ基板34は、図8にあるように、基板/コネクタ固定凸部26(図7参照)の頂部に設けられたねじ穴に、コネクタ端子組立体13によって挟まれる形態で図示しない固定ねじによって固定されており、電源回路部17(図7参照)のガラスエポキシ基板31と制御回路部18のガラスエポキシ基板34の間は、図7に示す電源回路部17のコンデンサ29やコイル30等が配置される空間となっている。
 次に、図9は、制御回路部18の上からコネクタ端子組立体13を設置した状態を示している。図9にある通り、制御回路部18の上部にはコネクタ端子組立体13が設置されている。そして、コネクタ端子組立体13は、基板/コネクタ固定凸部26の頂部に設けられたねじ穴に、制御回路部18を挟み込むようにして固定ねじ36によって固定されている。この状態で、図3に示すようにコネクタ端子組立体13が電力変換回路部16、電源回路部17、制御回路部18と接続されている。
 更にこの後に金属カバー12の金属カバー側環状先端部37が、モータハウジング11のモータハウジング側環状溝部35を外側から覆うようにして配置され、金属カバー12の外周方向に沿って設けられたかしめ固定部によって固定されるものである。
 図10に示す通り、このかしめ固定部38は、金属カバー12の外周において、回転軸23の軸線を中心にして、ほぼ120°間隔に形成されている。図10は、モータハウジング11と金属カバー12がかしめ固定によって固定された状態の電動パワーステアリング装置6の外観を示している。尚、図11は、金属カバー12がモータハウジング11の端面部15に固定される前の断面を示している。
 図10、図11において、金属カバー12の外周面には、複数(3個)のかしめ固定部38が形成されている。このかしめ固定部38は、モータハウジング11の端面部15の全周面に形成したモータハウジング側環状溝部35からコネクタ端子組立体13側に向けて軸方向に延びた、電力変換用放熱領域15A、電源用放熱領域15Bを形成する固定壁39に設けられたかしめ溝、或いはかしめ孔等からなるかしめ凹部40に、金属カバー12の壁面が押し込み工具によって押し込まれて塑性変形してかしめられることで形成されている。金属カバー12の軸方向の位置決めは、コネクタ端子組立体13を利用して行われており、金属カバー12の軸方向位置が決まった状態で、金属カバー12の壁面が押し込み工具によってかしめ凹部40に押し込まれてかしめられるようになっている。
 また、金属カバー12の金属カバー側環状先端部37が配置される、モータハウジング側環状溝部35によって形成される空間には、液密用の液状シール剤41が隙間なく充填される。したがって、かしめ固定部38と金属カバー12の金属カバー側環状先端部37の間には液密用のシール領域が形成されるので、塩水等はシール領域で浸入が阻止される。このため、かしめ固定部38には塩水等が浸入しないので、かしめ固定部38が腐食するのが抑制されて、機械的な信頼性を向上することが可能となる。更には、電子制御部9への塩水等の浸入が抑制されるので電気的な信頼性を併せて向上することが可能となる。
 次に、本発明の第1の実施形態になる、金属カバー側環状先端部37とモータハウジング側環状溝部35の接合領域付近の更に詳細な構成について図12、図13を用いて説明する。
 図12において、金属カバー12の金属カバー側環状先端部37の最先端の外周径Dcとモータハウジング11の端面部15の外周径Dhは、ほぼ同じ半径とされており、それぞれの外周面は、見かけ上では同一面(面一)に形成されている。そして、モータハウジング11の端面部15の外周面に形成されたモータハウジング側環状溝部35は、回転軸23(図11参照)の軸線と同一であるモータハウジング11の軸線に直交する半径方向で内側に、固定壁39から所定距離Lだけ後退した(内側に凹んでいる)形状に形成されている。
 一方、金属カバー12の金属カバー側環状先端部37は、開口面が外側に向けて折り曲げ加工によって拡開されており、金属カバー側環状先端部37の内周面には、金属カバー12の径方向で外側に向けて傾斜して拡開する環状傾斜面37INが形成されている。この環状傾斜面37INの折り曲げ始点37Sは、モータハウジング側環状溝部35の図面上で上側の壁面35U付近から折り曲げられて拡開されている。
 そして、図11にある通り液状シール剤41は、金属カバー12が取り付けられる前に、モータハウジング側環状溝部35に充填されるように塗布されるものである。ここで、上述した通り、液状シール剤41は接着性と粘性を備えており、金属カバー側環状先端部37をモータハウジング11の端面部15の方向に押し込んでいく時、金属カバー側環状先端部37の内周面である環状傾斜面37INに接する液状シール剤41に引っ張り力が作用する。このため、モータハウジング側環状溝部35に充填されている液状シール剤41が、金属カバー側環状先端部37の環状傾斜面37INの移動に沿って引っ張られて移動する現象が生じる。
 しかしながら、本実施形態では、金属カバー側環状先端部37の内周面には、金属カバー12の径方向で外側に向けて傾斜して拡開する環状傾斜面37INが形成されていることで、液状シール剤41と接触して生じる引っ張り力が、矢印で示しているように、少なくとも環状傾斜面37INに沿った方向と、金属カバー12の押し込み方向と、径方向とに分散されるようになる。このため、液状シール剤41が金属カバー側環状先端部37の環状傾斜面37INの移動に沿って引っ張られても、その荷重が分散されるので、液状シール剤41の移動による空間が形成されるのが抑制されることになる。
 このように、金属カバー側環状先端部37をモータハウジング11の端面部15の側に押し込んでいく時、モータハウジング側環状溝部35に充填されている液状シール剤41が、金属カバー側環状先端部37の環状傾斜面37INの移動に沿って引っ張られて移動する現象が抑制される。これによって、モータハウジング側環状溝部35に液状シール剤41が存在しない空間が発生し難くなり、シール長が長くなることで、塩水等が金属カバー12内に浸入する恐れが抑制され、結果的に機械的及び電気的な信頼性を向上することができるようになる。
 ここで、図13に示すように、本実施形態になる金属カバー12の金属カバー側環状先端部37の環状傾斜面37INの傾斜角θは、好ましくは5°~9°の範囲に決められていれば十分に液状シール剤41を残存させることができる。
 そして、実際にモータハウジング側環状溝部35の軸方向の長さで、どの程度の割合で液状シール剤41が金属カバー側環状先端部37の環状傾斜面37INと接触しているかを測定した。この場合、金属カバー12を周方向で等間隔に8分割して、それぞれの部分での接着長さの割合(接着長さ/モータハウジング側環状溝部35の軸方向の長さ)を求めて平均化した。
 図16に示す従来の構造においては、接着長さの割合は約43%であったのに対して、環状傾斜面37INの傾斜角θが5°の場合は約81%、7°の場合は約89%、9°の場合は約92%であった。したがって、若干の余裕を見て環状傾斜面37INの傾斜角θは、4°~12°の範囲に決められていれば、充分であるとみなせるものである。
 尚、上述したように、金属カバー側環状先端部の環状傾斜面37INによって液状シール剤41によるシール長を充分確保できるので、金属カバー12の金属カバー側環状先端部37の最先端の外周径Dcと、モータハウジング11の端面部15の外周径Dhとをほぼ同じ半径とすることができ、この種の電動駆動装置の大径化を避けることが可能となる。
 図12にあるように、モータハウジング側環状溝部35の径方向側の壁面35B-1は、モータハウジング11の軸線に沿って形成されているが、図14に示すように、金属カバー側環状先端部37の環状傾斜面37INの傾斜に沿った壁面35B-2に形成しても良いものである。これによれば、液状シール剤41の充填量を少なくできる効果を奏することができる。
 図12に示す実施形態は、金属カバー12の金属カバー側環状先端部37が、開口面が外側に向けて折り曲げることで拡開されて環状傾斜面37INが形成されている。これに対して、図15には、折り曲げによって環状傾斜面37INを形成しないで、金属カバー12の金属カバー側環状先端部42をモータハウジング11の軸線に沿って形成する共に、内周面にだけ環状傾斜面42INを形成したものである。尚、この環状傾斜面42INはプレス加工、或いは切削加工によって形成することができる。
 この構造によっても、上述したように、金属カバー側環状先端部37をモータハウジング11の端面部15の側に押し込んでいく時、モータハウジング側環状溝部35に充填されている液状シール剤41が、金属カバー側環状先端部42の環状傾斜面42INの移動に沿って引っ張られて移動する現象が抑制される。これによって、モータハウジング側環状溝部35に液状シール剤41が存在しない空間が発生し難くなり、シール長が長くなることで、塩水等が金属カバー12内に浸入する恐れが抑制され、結果的に機械的及び電気的な信頼性を向上することができるようになる。
 尚、上述したそれぞれの実施形態において、液密用の液状シール剤41は、接着性を有する合成樹脂を使用しており、本実施形態ではシリコンゴム系の弾性接着剤を使用している。シリコンゴム系の弾性接着剤は、外的な振動、衝撃等の応力を吸収し、接着界面に応力が集中しにくい性質を有している。このため、電動パワーステアリング装置のように振動、衝撃等が作用するものでは、接着界面が剥がれて液密機能が喪失する恐れがあるが、シリコンゴム系の弾性接着剤を使用することで、液密機能が喪失する恐れを少なくすることができる。また、本実施形態では、接着性を有する液状シール剤41で封止を行うため、従来から使用されてきた液密用のOリングを省略することができる。このため、Oリングを収納する収納溝を固定壁39に形成する必要がなく、製造コストの高騰を抑制することができる。
 このシリコン系の弾性接着剤(液状シール剤41)は、接着機能を備える液状ガスケット(FIPG:FORMED IN PLACE GASKET)であっても良いものであり、常温硬化や加熱硬化する材料で作られているものを使用することができる。
 また、固定ねじを使用しないで金属カバー12とモータハウジング11をかしめ固定部38によって固定するので、外観形状を小さく、しかも重量を低減することができる。更に、Oリングを用いる場合は、Oリングを収納する収納溝を形成する必要があるが、本実施形態の場合は、Oリングを使用しないので収納溝等の加工が必要なく、製造コストの高騰を抑制することができる。
 尚、液状シール剤41をアルミナ等の伝熱性の良い材料を混練した高放熱性の液状シール剤41とすることで、接着面積が大きいことと併せて、電力変換用放熱領域15Aや電源用放熱領域15Bの熱を金属カバー12に効率的に放熱させることが可能となる。これによって、電源回路部や電力変換回路部を構成する電気部品からの熱を効率よく外部に放熱してやることができ、小型化が可能となる。
 上述した実施形態では、固定ねじを使用しないで金属カバー12とモータハウジング11を固定する固定手段として、3ヶ所にかしめ固定部38を形成したが、全周に亘ってかしめ固定部を形成することも可能である。
 以上述べた通り、本発明によれば、電動モータの回転軸の出力部とは反対側の金属製のモータハウジングの端面部の外周面に形成され、モータハウジングの軸線に直交する径方向の内側に後退する環状溝からなるモータハウジング側環状溝部と、電動モータを制御する電子制御部を覆う金属カバーの開口端に形成され、モータハウジング側環状溝部の環状溝に外側から対向する金属カバー側環状先端部とを備え、モータハウジング側環状溝部に金属カバー側環状先端部が対向して配置された状態で、モータハウジング側環状溝部と金属カバー側環状先端部との間に液状シール剤が充填されていると共に、金属カバー側環状先端部の内周面には、金属カバーの径方向で外側に向けて傾斜して拡開する環状傾斜面が形成されている構成とした。
 これによれば、金属カバー側環状先端部の内周面には、金属カバーの径方向で外側に向けて傾斜して拡開する環状傾斜面が形成されているので、金属カバー側環状先端部をモータハウジングの端面側に押し込んでいく時、モータハウジング側環状溝部に充填されている液状シール剤に作用する押し込み力が分散されることで、液状シール剤が金属カバー側環状先端部の内周面の移動に沿って引っ張られて移動するのが抑制され、液状シール剤が存在しない空間が発生するのを抑制することができる。
 尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
 以上説明した実施形態に基づく電動駆動装置としては、例えば、以下に述べる態様のものが考えられる。
 すなわち、当該電動駆動装置は、その1つの態様において、機械系制御要素を駆動する電動モータが収納されたモータハウジングと、前記電動モータの回転軸の出力部とは反対側の前記モータハウジングの端面部の側に配置された前記電動モータを駆動するための電子制御部と、前記電子制御部を覆うカバーと、を備えた電動駆動装置であって、前記電動モータの前記回転軸の前記出力部とは反対側の前記モータハウジングの前記端面部の外周面に形成され、前記モータハウジングの軸線に直交する径方向の内側に後退する環状溝からなるモータハウジング側環状溝部と、前記電動モータを制御する前記電子制御部を覆う前記カバーの開口端に形成され、前記モータハウジング側環状溝部の前記環状溝に外側から対向するカバー側環状先端部とを備え、前記モータハウジング側環状溝部に前記カバー側環状先端部が対向して配置された状態で、前記モータハウジング側環状溝部と前記カバー側環状先端部との間に液状シール剤が充填されていると共に、前記カバー側環状先端部の内周面には、前記カバーの径方向で外側に向けて傾斜して拡開する環状傾斜面が形成されている。
 前記電動駆動装置の好ましい態様において、前記カバーの前記カバー側環状先端部は、折り曲げ加工によって前記環状傾斜面が形成されている。
 別の好ましい態様では、前記電動駆動装置の態様のいずれかにおいて、前記カバーの前記カバー側環状先端部は、プレス加工或いは切削加工によって前記環状傾斜面が形成されている。
 さらに別の好ましい態様では、前記電動駆動装置の態様のいずれかにおいて、前記モータハウジング側環状溝部の径方向側の壁面は、前記モータハウジングの軸線に沿って形成されている。
 さらに別の好ましい態様では、前記電動駆動装置の態様のいずれかにおいて、前記モータハウジング側環状溝部の径方向側の壁面は、前記カバー側環状先端部の前記環状傾斜面に沿って形成されている。
 また、前述した実施形態に基づく電動パワーステアリング装置としては、例えば、以下に述べる態様のものが考えられる。
 すなわち、当該電動パワーステアリング装置は、その一態様として、ステアリングシャフトの回動方向と回動トルクとを検出するトルクセンサからの出力に基づきステアリングシャフトに操舵補助力を付与する電動モータと、前記電動モータが収納されたモータハウジングと、前記電動モータの回転軸の出力部とは反対側の前記モータハウジングの端面部の側に配置された、前記電動モータを駆動するための電子制御部と、前記電子制御部を覆うカバーと、を備えた電動パワーステアリング装置であって、前記電動モータの前記回転軸の前記出力部とは反対側の前記モータハウジングの前記端面部の外周面に形成され、前記モータハウジングの軸線に直交する径方向の内側に後退する環状溝からなるモータハウジング側環状溝部と、前記電動モータを制御する前記電子制御部を覆う前記カバーの開口端に形成され、前記モータハウジング側環状溝部の前記環状溝に外側から対向するカバー側環状先端部とを備え、前記モータハウジング側環状溝部に前記カバー側環状先端部が対向して配置された状態で、前記モータハウジング側環状溝部と前記カバー側環状先端部との間に液状シール剤が充填されていると共に、前記カバー側環状先端部の内周面には、前記カバーの径方向で外側に向けて傾斜して拡開する前記カバー側環状先端部の環状傾斜面が形成されている。
 前記電動パワーステアリング装置の好ましい態様において、前記カバーの前記カバー側環状先端部は、折り曲げ加工によって前記環状傾斜面が形成されている。
 別の好ましい態様では、前記電動パワーステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記カバーの前記カバー側環状先端部は、プレス加工或いは切削加工によって前記環状傾斜面が形成されている。
 さらに別の好ましい態様では、前記電動パワーステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記モータハウジング側環状溝部の径方向側の壁面は、前記モータハウジングの軸線に沿って形成されている。
 さらに別の好ましい態様では、前記電動パワーステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記モータハウジング側環状溝部の径方向側の壁面は、前記カバー側環状先端部の前記環状傾斜面に沿って形成されている。

Claims (10)

  1.  機械系制御要素を駆動する電動モータが収納されたモータハウジングと、前記電動モータの回転軸の出力部とは反対側の前記モータハウジングの端面部の側に配置された前記電動モータを駆動するための電子制御部と、前記電子制御部を覆うカバーと、を備えた電動駆動装置であって、
     前記電動モータの前記回転軸の前記出力部とは反対側の前記モータハウジングの前記端面部の外周面に形成され、前記モータハウジングの軸線に直交する径方向の内側に後退する環状溝からなるモータハウジング側環状溝部と、前記電動モータを制御する前記電子制御部を覆う前記カバーの開口端に形成され、前記モータハウジング側環状溝部の前記環状溝に外側から対向するカバー側環状先端部とを備え、
     前記モータハウジング側環状溝部に前記カバー側環状先端部が対向して配置された状態で、前記モータハウジング側環状溝部と前記カバー側環状先端部との間に液状シール剤が充填されていると共に、
     前記カバー側環状先端部の内周面には、前記カバーの径方向で外側に向けて傾斜して拡開する環状傾斜面が形成されていることを特徴とする電動駆動装置。
  2.  請求項1に記載の電動駆動装置において、
     前記カバーの前記カバー側環状先端部は、折り曲げ加工によって前記環状傾斜面が形成されていることを特徴とする電動駆動装置。
  3.  請求項1に記載の電動駆動装置において、
     前記カバーの前記カバー側環状先端部は、プレス加工或いは切削加工によって前記環状傾斜面が形成されていることを特徴とする電動駆動装置。
  4.  請求項1に記載の電動駆動装置において、
     前記モータハウジング側環状溝部の径方向側の壁面は、前記モータハウジングの軸線に沿って形成されていることを特徴とする電動駆動装置。
  5.  請求項1に記載の電動駆動装置において、
     前記モータハウジング側環状溝部の径方向側の壁面は、前記カバー側環状先端部の前記環状傾斜面に沿って形成されていることを特徴とする電動駆動装置。
  6.  ステアリングシャフトの回動方向と回動トルクとを検出するトルクセンサからの出力に基づきステアリングシャフトに操舵補助力を付与する電動モータと、前記電動モータが収納されたモータハウジングと、前記電動モータの回転軸の出力部とは反対側の前記モータハウジングの端面部の側に配置された、前記電動モータを駆動するための電子制御部と、前記電子制御部を覆うカバーと、を備えた電動パワーステアリング装置であって、
     前記電動モータの前記回転軸の前記出力部とは反対側の前記モータハウジングの前記端面部の外周面に形成され、前記モータハウジングの軸線に直交する径方向の内側に後退する環状溝からなるモータハウジング側環状溝部と、前記電動モータを制御する前記電子制御部を覆う前記カバーの開口端に形成され、前記モータハウジング側環状溝部の前記環状溝に外側から対向するカバー側環状先端部とを備え、
     前記モータハウジング側環状溝部に前記カバー側環状先端部が対向して配置された状態で、前記モータハウジング側環状溝部と前記カバー側環状先端部との間に液状シール剤が充填されていると共に、
     前記カバー側環状先端部の内周面には、前記カバーの径方向で外側に向けて傾斜して拡開する前記カバー側環状先端部の環状傾斜面が形成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。
  7.  請求項6に記載の電動パワーステアリング装置において、
     前記カバーの前記カバー側環状先端部は、折り曲げ加工によって前記環状傾斜面が形成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。
  8.  請求項6に記載の電動パワーステアリング装置において、
     前記カバーの前記カバー側環状先端部は、プレス加工或いは切削加工によって前記環状傾斜面が形成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。
  9.  請求項6に記載の電動パワーステアリング装置において、
     前記モータハウジング側環状溝部の径方向側の壁面は、前記モータハウジングの軸線に沿って形成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。
  10.  請求項6に記載の電動パワーステアリング装置において、
     前記モータハウジング側環状溝部の径方向側の壁面は、前記カバー側環状先端部の前記環状傾斜面に沿って形成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。
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