(57)【要約】【課題】水浸入を迅速に検知することにより凍結ロックを防止することができる電動パワーステアリング装置用モータ及び電動パワーステアリング装置を提供すること。【解決手段】電動パワーステアリング装置用モータを、防水ケーシング５０と、防水ケーシング５０の内側に設けられ水の浸入を検出する水検出センサ５５とを備えるよう構成する。水検出センサ５５は、防水ケーシング５０内部の最下部領域に位置するよう設けることができる。水検出センサ５５が水の浸入を検出した場合、表示装置に警告が表示されることにより、ドライバーは凍結ロックを事前に防止することが可能となる。【選択図】図３
2008222165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータが内蔵されるケーシングと、
前記ケーシングの内側に設けられ水の浸入を検出する水検出センサと、
を備えた電動パワーステアリング装置用モータ。
【請求項２】
前記ケーシングは、一端に開口を有する有底円筒状のボディと、該ボディの開口を閉塞する蓋体とを有し、
前記水検出センサは、前記ボディと前記蓋体との接合部の近傍に設置される、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置用モータ。
【請求項３】
前記ケーシングは、一端に開口を有する有底円筒状のボディと、該ボディの開口をシール部材を介して閉塞する蓋体とを有し、
前記水検出センサは、前記シール部材よりも内側であって、該シール部材の近傍に設置される、請求項１又２に記載の電動パワーステアリング装置用モータ。
【請求項４】
前記水検出センサは、前記ケーシング内部の最下部領域に位置して設けられている、請求項１乃至３のいずれか一項記載の電動パワーステアリング装置用モータ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置用モータを備え、前記水検出センサからの出力を受け付けると共に、前記水検出センサが水を検知した場合、警報出力を行なう制御部を備えた、電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、電動モータから補助操舵トルクを発生して、ウォームギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車用操舵系では、電動モータを動力源とする電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ：Electric Power Steering system）の開発が進められている。このようなＥＰＳでは、その構成上、異物噛み込み、水浸入による凍結等により、メカロックする場合がある。例えば、下記特許文献１には、マグネット破損による異物噛み込み防止のため、マグネットカバーを取り付けに関する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００６‐２５５０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、水浸入による凍結ロック防止構造としては、厳重な防水シール構造に頼るだけであり、経年変化や外的要因など何らかの異常によりシール性能が低下し、モータ内部に水が浸入した場合、凍結ロックに至る可能性があった。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、水浸入を迅速に検知することにより凍結ロックを防止することができる電動パワーステアリング装置用モータ及び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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明に係る電動パワーステアリング装置用モータは、電動モータが内蔵されるケーシングと、上記ケーシングの内側に設けられ水の浸入を検出する水検出センサと、を備えたものである。
【０００６】
このように、水検出センサの出力を監視することにより、モータ内部への水の浸入を検出することができ、ドライバー（ユーザ）は凍結ロックを事前に防止することが可能となる。
【０００７】
上記ケーシングは、一端に開口を有する有底円筒状のボディと、該ボディの開口を閉塞する蓋体とを有し、上記水検出センサは、上記ボディと上記蓋体との接合部の近傍に設置される。このように、水が浸入しやすいボディと蓋体との接合部にて水を検知することにより、水浸入を容易に検知することが可能となる。
【０００８】
上記ケーシングは、一端に開口を有する有底円筒状のボディと、該ボディの開口をシール部材を介して閉塞する蓋体とを有し、上記水検出センサは、上記シール部材よりも内側であって、該シール部材の近傍に設置される。このように、水検出センサをシール部材に近接して設置することにより、シール部材の経年変化等による水の浸入を迅速に検知することが可能となる。
【０００９】
上記水検出センサは、上記ケーシング内部の最下部領域に位置して設けられている。このように、重力方向でモータ内の最下部にて水を検知することにより、水浸入を容易に検知することが可能となる。
【００１０】
また、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、上記の電動パワーステアリング装置用モータを備え、上記水検出センサからの出力を受け付けると共に、上記水検出センサが水を検知した場合、警報出力を行なう制御部を備えたものである。
【００１１】
かかる構成により、何らかの異常によりモータ内部に水が浸入した段階で、ドライバーはその異常を知ることができ、点検を受けることによりモータの凍結ロックを事前に防止することができる。警報としては、車内に警報ランプを点灯させる等とすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
上述したように、本発明の電動パワーステアリング装置用モータもしくは電動パワーステアリング装置によれば、何らかの異常によりモータ内部に水が浸入した段階で、ドライバーはその異常を知ることができ、点検を受けることにより、モータの凍結ロックを事前に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態に係る電動パワーステアリング装置（ピニオンアシストタイプＥＰＳ）１００を示す模式図である。この電動パワーステアリング装置１００は、ハンドル１０２に連結されたステアリング軸１０３を有し、このステアリング軸１０３の下端部には、ラック・ピニオン機構１０６が連結されている。
【００１４】
ラック・ピニオン機構１０６は、車幅方向と並行に配置されたラック軸１０７と、ラック軸１０７に対して斜め方向に支承されるピニオン軸１０８とから構成される。ドライバーによるハンドルの回転操作に応じたステアリング軸１０３の回転運動がラック軸１０７の直線往復運動に変換され、これによりラック軸の両側に取り付けられる車輪１１４が転舵される。
【００１５】
一方、ステアリング軸１０３には、ドライバーによるハンドル１０２の回転操作により発生した操舵トルクを検出するトルクセンサ１０９が設けられると共に、減速ギア（連結部１１０）を介して操舵補助用の電動モータ１１１が結合されている。
【００１６】
そしてトルクセンサ１０９のセンサ出力（トルク信号）がＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御装置、制御部）１１３に与えられ、ＥＣＵ１１３は、トルク信号に基づいて電動モータ１１１を駆動し、これによりドライバーの操舵をアシストするような操舵補助力をステアリング軸１０３に発生させる。
【００１７】
図２に電動モータ１１１の外観図、図３にその断面図を示す。また、図４に、水検出センサ近傍の部分拡大図、図５に、図４のＩ−Ｉ断面図を示す。このピニオンアシストタイプＥＰＳ１００ではモータが車室外にあるため、電動モータ１１１は防水モータ構造となっている。即ち、電動モータ１１１は、有底円筒状のボディ５０ａと、このボディ５０ａの開口をＯリング（シール部材）５０ｃを介して閉塞するモータフランジ（蓋体）５０ｂとからなる防水ケーシング（ケース、容器）５０を有する。このＯリング５０ｃは、例えば、ボディ５０ａとモータフランジ５０ｂとの接合部（嵌め込み部）に設けられた凹部（溝）内に配置されている。Ｏリング５０ｃの径や溝の深さを適宜調整することで、防水ケーシング５０内の密閉性を向上させることができる。このように、電動モータ１１１は、容器となるボディ５０ａとモータフランジ５０ｂとが一体化しているとともに、ボディ５０ａの開口側がモータフランジ５０ｂで閉塞され、容器内に密閉空間が形成されている。
【００１８】
このモータフランジ５０ｂからは、ロータ軸１４が突出されている。また、ボディ５０ａの開口側には、その断面が略Ｌ字型に屈曲されたフロントブラケット部が設けられている（図３参照）。なお、このフロントブラケット部と円板状のモータフランジ５０ｂをボルト等によって固定してもよい。また、このモータフランジ５０ｂは、変速機構部である減速ギアとの連結の役目を有しており、変速機構部を収納する容器となるギヤハウジングに形成された環状の連結部１１０（図１参照）に連結されている。
【００１９】
防水ケーシング５０内に内蔵されるモータ機構に限定はないが、以下にその構成を説明する。図３に示すように、前述のロータ軸１４は、防水ケーシング５０の上面および底面に設けられた軸受２０によって支持されており、防水ケーシング５０の内部ではロータ２２のロータコア２３に嵌合している。ロータコア２３の外周面に永久磁石２５が配設されている。
【００２０】
また、防水ケーシング５０の内周面には、ステータ２４が取り付けられており、このステータ２４は、永久磁石２５と一定の間隙を保って対向している。ステータ２４には、ステータコイルが巻き付けられている。
【００２１】
このステータ２４とロータ２２との間で磁界の変化を起こすことで、両者は相対回転（実質的には、ロータ２２が回転）し、ロータ軸１４を介して、この回転駆動力を外部（例えば、ギヤボックス）へ出力することができる。
【００２２】
ここで、本実施の形態においては、防水ケーシング５０のボディ５０ａとモータフランジ５０ｂの接合部近傍に水検出センサ５５が設置されている。また、防水ケーシング５０内部には、Ｏリング５０ｃよりも内側であって、このＯリング５０ｃに近接して水検出センサ５５が設置されている。
【００２３】
水検出センサ５５の出力はＥＣＵ１１３（図１参照）に入力され、ＥＣＵ１１３は水検出センサ５５が水を検出した場合に表示装置１１５に警告を表示する。表示装置１１５は車内のインパネに設置され、警報ランプや音声等により警報を発する。
【００２４】
このように、本実施の形態によれば、防水ケーシング５０のボディ５０ａとモータフランジ５０ｂの接合部近傍に水検出センサ５５を設けたので、水の浸入を検知することができる。当該接合部は、水の浸入経路（図４参照）であるため、水検知を迅速、効率的に行うことができる。
【００２５】
また、Ｏリング５０ｃの近傍に水検査センサ５５を設けたので、Ｏリング５０ｃの経年変化や外的要因によりシール機能が低下した場合においても、水検知を迅速、効率的に行うことができる。
【００２６】
この水検知（警告表示）がなされた場合には、電動モータ１１１を点検し、例えば、Ｏリング５０ｃの劣化などが原因であれば、Ｏリング５０ｃを取り替える。また、防水ケーシング５０自身の破損等が原因であれば、ケースごと取り替えるなどの対策を取る。
【００２７】
次いで、水検出センサ５５の取り付け位置について説明する。水検出センサ５５は、電動モータ１１１をステアリング軸１０３に取り付ける際、防水ケーシング５０の内部の最下部領域に位置して設けられることが望ましい。
【００２８】
図６は、ステアリング軸１０３と電動モータ１１１内の水検出センサ５５との位置関係を模式的に示した図である。図６（Ａ）に示すように、鉛直方向（垂直方向）に対して電動モータ（ロータ軸１４）１１１が角度θ（≦９０°）傾斜した状態で取り付けられる場合には、モータフランジ５０ｂ側の水検出センサ５５が下側となるよう電動モータ１１１を取り付ける。
【００２９】
このように、水検出センサ５５を防水ケーシング５０の最下部領域に位置するよう配置することで、防水ケーシング５０内への水の浸入を的確に検知することができる。
【００３０】
よって、例えば、図６（Ｂ）に示すように、鉛直方向（垂直方向）に対して電動モータ（ロータ軸１４）１１１が角度θ（＞９０°）傾斜した状態で取り付けられる場合には、水検出センサ５５を電動モータ１１１のボディ５０ａの底部に取り付けることが望ましい。
【００３１】
なお、電動モータ１１１の取り付け角度は、必ずしも斜めである必要はなく、軸構成に対応して種々の変更が可能である。要は、水検出センサ５５を防水ケーシング５０の鉛直方向の最下部領域に位置して設けることが重要である。
【００３２】
このように、水検出センサ５５を電動モータ１１１の取り付け時において防水ケーシング５０の鉛直方向の最下部領域に位置するよう配置することにより、水検出センサ５５から離れた部分から水が浸入した場合でも、水浸入を容易に検知することができる。
【００３３】
なお、水検出センサ５５の使用個数は１個に限られず、複数個用いてもよい。また、取り付け位置も、主たる水の浸入経路となるボディ５０ａとモータフランジ５０ｂの接合部近傍と、防水ケーシング５０の最下部領域にそれぞれ設けてもよい（図６（Ｃ））。この場合、一方は、ボディ５０ａの上側に設けてもよい。
【００３４】
また、水検出センサ５５により検出可能な水量は、凍結ロックに至るのに必要な一定量以上の水量であればよい。かかる設定により、頻繁な警告表示を防止できる。
【００３５】
また、電動モータ１１１は、上記構成のものに限られず、例えば、ブラシモータ、ブラシレスモータのいずれに対しても適用できる。また、水検出センサとしては、例えば、レーザ光やＬＥＤ(Light Emitting Diode)を用いた光学式の水検出センサなどを使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本実施の形態に係る電動パワーステアリング装置を示す模式図である。
【図２】本実施の形態に係る電動パワーステアリング装置に使用される電動モータの外観図である。
【図３】本実施の形態に係る電動パワーステアリング装置に使用される電動モータの断面図である。
【図４】本実施の形態に係る電動パワーステアリング装置に使用される電動モータの部分拡大図である。
【図５】図４のＩ−Ｉ断面図である。
【図６】ステアリング軸と電動モータ内の水検出センサとの位置関係を模式的に示した図である。
【符号の説明】
【００３７】
１４…ロータ軸、２０…軸受、２２…ロータ、２３…ロータコア、２４…ステータ、２５…永久磁石、５０…防水ケーシング、５０ａ…ボディ、５０ｂ…モータフランジ、５０ｃ…Ｏリング、１００…電動パワーステアリング装置、１０２…ハンドル、１０３…ステアリング軸、１０６…ラック・ピニオン機構、１０７…ラック軸、１０８…ピニオン軸、１０９…トルクセンサ、１１０…連結部、１１１…電動モータ、１１３…ＥＣＵ、１１４…車輪、１１５…表示装置
【図１】
2008222165.tif 000003
【図２】
2008222165.tif 000004
【図３】
2008222165.tif 000005
【図４】
2008222165.tif 000006
【図５】
2008222165.tif 000007
【図６】
2008222165.tif 000008