(57)【要約】【課題】構造が簡単で小型化を図ることができ、しかも回転角センサの性能劣化を防止できる車両用操舵装置を提供する。【解決手段】電動モータと減速機構１９との間の制御基板６７に、回転角センサ５５の磁電変換素子５７を実装する。継手６０の入力部材６１が回転角センサ５５の検出マグネット５６を一体回転可能に支持する。入力部材６１の環状フランジ６４の外縁６４ａと第１カバー３３の内縁３３ａとの間に、環状隙間Ｓ１を形成する。環状フランジ６４の外縁６４ａにおける第１面６４ｂを、第１カバー３３の内縁３３ａにおける第２面３３ｂよりも減速機構１９側に配置する。第１面６４ｂと第２面３３ｂとの間に段差Ｄ１を設ける。【選択図】図４
2012153251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力軸を有する電動モータと、
前記電動モータの回転を減速する減速機構と、
前記電動モータと前記減速機構との間に配置され前記電動モータを制御する制御装置と、
前記出力軸と一体回転する検出マグネットおよび前記検出マグネットの回転による磁束変化に応じた出力を発生する磁電変換素子を含み、前記電動モータの回転角を検出する回転角センサと、
前記出力軸と一体回転し、径方向外方へ突出する環状フランジと、
前記環状フランジと共同して保護空間を区画するカバーと、を備え、
前記制御装置は、前記磁電変換素子を前記検出マグネットに対向するように実装した基板を含み、
前記検出マグネットおよび前記基板は、前記保護空間に収容され、
前記カバーは、前記環状フランジの外縁に対向する内縁を含み、
前記環状フランジの前記外縁と前記カバーの前記内縁との間に、環状隙間が形成され、  前記環状フランジは、前記減速機構側に向く第１面を含み、
前記カバーは、前記減速機構側に向く第２面を含み、
前記環状フランジの前記外縁における前記第１面が、前記カバーの前記内縁における前記第２面よりも前記減速機構側に配置されるように、前記第１面と前記第２面との間に、段差が設けられている車両用操舵装置。
【請求項２】
請求項１において、前記環状フランジの前記第１面は、径方向外方に向かうにしたがって前記減速機構側に近づく第１傾斜面を含む車両用操舵装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記カバーの前記第２面は、径方向外方に向かうにしたがって前記電動モータ側に近づく第２傾斜面を含む車両用操舵装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか１項において、前記カバーと対向して前記保護空間内に配置された第２カバーと、
前記カバーと前記第２カバーとの間に形成され、前記環状隙間に連通する異物収容空間と、を備える車両用操舵装置。
【請求項５】
請求項４において、前記第２カバーは、内縁と、前記内縁から延設された環状側壁と、を含み、
前記環状側壁は、前記環状隙間よりも径方向内方に配置され、前記検出マグネットから径方向外方に離隔している車両用操舵装置。
【請求項６】
請求項４または５において、前記減速機構を収容するギヤハウジングと、
前記ギヤハウジングと前記電動モータのモータハウジングとの間に介在し、前記制御装置を収容した制御ハウジングと、を備え、
前記制御ハウジングは、前記異物収容空間を制御ハウジング外に連通する排出路を含む車両用操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用操舵装置として、電動モータと、電動モータの出力軸の回転を減速する減速装置との間に、電動モータの制御装置が配置された構成を採用する電動パワーステアリング装置が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
特許文献１では、電動モータの回転角を検出する回転角センサが、電動モータの底部に配置されている。また、特許文献２では、電動モータの回転角を検出する回転角センサが、電動モータのモータ室内において、電動モータのロータよりも減速機構側に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２４０４６５号公報
【特許文献２】特開２００９−１９０４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、電動モータの回転角を検出する回転角センサが、電動モータの底部に配置されているため、電動モータのモータハウジングを筒状部と底部との２ピース構造を採用しており、構造が複雑になっている。また、底部に回転センサを収容するための筒状部を延設しており、電動パワーステアリング装置が大型になっている。
特許文献１，２では、回転角センサと回転角センサからの信号を入力する制御基板との間を電気的に接続するための経路が長くなるため、電動パワーステアリング装置が大型化し、また、構造が複雑になる。
【０００５】
そこで、回転角センサを減速機構側に、より近づけて配置することが考えられる。しかしながら、その場合、下記の新たな問題の発生が懸念される。すなわち、回転センサに含まれる検出マグネットに減速機構側からの油や金属摩耗粉等の異物が付着すると、回転角センサの検出性能が劣化するという問題である。
本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、構造が簡単で小型化を図ることができ、しかも回転角センサの性能劣化を防止することができる車両用操舵装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、請求項１の発明は、出力軸（４９）を有する電動モータ（１８）と、前記電動モータの回転を減速する減速機構（１９）と、前記電動モータと前記減速機構との間に配置され前記電動モータを制御する制御装置（１２）と、前記出力軸と一体回転する検出マグネット（５６）および前記検出マグネットの回転による磁束変化に応じた出力を発生する磁電変換素子（５７）を含み、前記電動モータの回転角を検出する回転角センサ（５５）と、前記出力軸と一体回転し、径方向外方へ突出する環状フランジ（６４）と、前記環状フランジと共同して保護空間（４１）を区画するカバー（３３）と、を備え、前記制御装置は、前記磁電変換素子を前記検出マグネットに対向するように実装した基板（６７）を含み、前記検出マグネットおよび前記基板は、前記保護空間に収容され、前記カバーは、前記環状フランジの外縁（６４ａ）に対向する内縁（３３ａ）を含み、前記環状フランジの前記外縁と前記カバーの前記内縁との間に、環状隙間（Ｓ１）が形成され、前記環状フランジは、前記減速機構側に向く第１面（６４ｂ）を含み、前記カバーは、前記減速機構側に向く第２面（３３ｂ）を含み、前記環状フランジの前記外縁における前記第１面が、前記カバーの前記内縁における前記第２面よりも前記減速機構側に配置されるように、前記第１面と前記第２面との間に、段差（Ｄ１）が設けられている車両用操舵装置（１）を提供する。
【０００７】
また、請求項２のように、前記環状フランジの前記第１面は、径方向外方に向かうにしたがって前記減速機構側に近づく第１傾斜面（６４ｃ）を含む場合がある。
また、請求項３のように、前記カバーの前記第２面は、径方向外方に向かうにしたがって前記電動モータ側に近づく第２傾斜面（３３ｃ）を含む場合がある。
また、請求項４のように、前記カバーと対向して前記保護空間内に配置された第２カバー（４３）と、前記カバーと前記第２カバーとの間に形成され、前記環状隙間に連通する異物収容空間（Ｓ２）と、を備える場合がある。
【０００８】
また、請求項５のように、前記第２カバーは、内縁（４３ａ）と、前記内縁から延設された環状側壁（４３ｂ）と、を含み、前記環状側壁は、前記環状隙間よりも径方向内方に配置され、前記検出マグネットから径方向外方に離隔している場合がある。
また、請求項６のように、前記減速機構を収容するギヤハウジング（２３）と、前記ギヤハウジングと前記電動モータのモータハウジング（２５）との間に介在し、前記制御装置を収容した制御ハウジング（２４）と、を備え、前記制御ハウジングは、前記異物収容空間を制御ハウジング外に連通する排出路（２００）を含む場合がある。
【０００９】
なお、前記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、電動モータと減速機構との間に配置された制御基板に、回転角センサの磁電変換素子を実装するので、構造を簡素化し、小型化を図ることができる。また、減速機構側からの異物（金属摩耗粉等の塵埃や潤滑剤）が、環状フランジの第１面に付着した場合、その異物は、遠心力を受けて径方向外方へ移動し、環状フランジの外縁に達する。このとき、第１面と第２面との間に、段差があるので、前記異物は、環状フランジの外縁における第１面から、前記環状隙間を飛び越して径方向外方へ飛散する。したがって、前記異物が、環状隙間からカバー内（保護空間内）へ侵入することを確実に防止することができる。その結果、金属摩耗粉等の異物が検出マグネットに付着することがなく、回転角センサの検出性能が劣化することがない。
【００１１】
請求項２のように、前記環状フランジの前記第１面は、径方向外方に向かうにしたがって前記減速機構側に近づく第１傾斜面を含む場合には、第１傾斜面に付着した異物が遠心力を受けて、第１面と第２面との間の環状隙間を大きく飛び越す。したがって、異物が環状隙間からカバー内（保護空間内）へ侵入することをより確実に防止することができる。  また、請求項３のように、前記カバーの前記第２面は、径方向外方に向かうにしたがって前記電動モータ側に近づく第２傾斜面を含む場合には、第１面から遠心力で径方向外方へ飛散する異物が、第２面において、環状隙間から十分に離れた位置に達する。したがって、異物が環状隙間からカバー内（保護空間内）へ侵入することをより確実に防止することができる。
【００１２】
また、請求項４のように、前記カバーと対向して前記保護空間内に配置された第２カバーと、前記カバーと前記第２カバーとの間に形成され、前記環状隙間に連通する異物収容空間と、を備える場合には、万一、異物が環状隙間内に侵入したとしても、カバーと第２カバーとの間に異物収容空間に溜められるので、基板や回転角センサ側への異物の付着を防止することができる。
【００１３】
また、請求項５のように、前記第２カバーが、内縁と、前記内縁から延設された環状側壁と、を含み、前記環状側壁は、前記環状隙間よりも径方向内方に配置され、前記検出マグネットから径方向外方に離隔している場合には、環状隙間を通して異物収容空間に溜められた異物が、検出マグネット側へ移動することがない。したがって、検出マグネットへの異物の付着を確実に防止することができる。
【００１４】
また、請求項６のように、前記減速機構を収容するギヤハウジングと、前記ギヤハウジングと前記電動モータのモータハウジングとの間に介在し、前記制御装置を収容した制御ハウジングと、を備え、前記制御ハウジングは、前記異物収容空間を制御ハウジング外に連通する排出路を含む場合には、異物収容空間内に侵入した異物を排出路を介して制御ハウジング外に排出することができる。したがって、基板や回転角センサ側への異物の付着を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】電動パワーステアリング装置の主要部の断面図である。
【図３】図２のＥＣＵ周辺の拡大図である。
【図４】図３の要部の拡大図である。
【図５】制御基板、第１ハウジングおよびモータハウジングの斜視図であり、一部を断面で示している。
【図６】図４の要部の拡大図である。
【図７】本発明の別の実施の形態に係る車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置の要部の概略図である。
【図８】本発明の別の実施の形態に係るカバーの保持構造の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下には、図面を参照して、本発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置１の概略構成を示す模式図である。
図１を参照して、電動パワーステアリング装置１は、操舵部材としてのステアリングホイール２と、ステアリングホイール２の回転に連動して転舵輪３を転舵する転舵機構４と、運転者の操舵を補助するための操舵補助機構５とを備えている。ステアリングホイール２と転舵機構４とは、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して機械的に連結されている。
【００１７】
本実施の形態では、操舵補助機構５がステアリングシャフト６にアシスト力（操舵補助力）を与える例に則して説明する。しかしながら、本発明を、操舵補助機構５が後述するピニオン軸にアシスト力を与える構造や、操舵補助機構５が後述するラック軸にアシスト力を与える構造に適用することも可能である。
ステアリングシャフト６は、ステアリングホイール２に連結された入力軸８と、中間軸７に連結された出力軸９とを含む。入力軸８と出力軸９とは、トーションバー１０を介して同一軸線上で相対回転可能に連結されている。
【００１８】
ステアリングシャフト６の周囲に配置されたトルクセンサ１１は、入力軸８および出力軸９の相対回転変位量に基づいて、ステアリングホイール２に入力された操舵トルクを検出する。トルクセンサ１１のトルク検出結果は、制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit ：電子制御ユニット）１２に入力される。また、車速センサ９０からの車速検出結果がＥＣＵ１２に入力される。中間軸７は、ステアリングシャフト６と転舵機構４とを連結している。
【００１９】
転舵機構４は、ピニオン軸１３と、転舵軸としてのラック軸１４とを含むラックアンドピニオン機構からなる。ラック軸１４の各端部には、タイロッド１５およびナックルアーム（図示せず）を介して転舵輪３が連結されている。
ピニオン軸１３は、中間軸７に連結されている。ピニオン軸１３は、ステアリングホイール２の操舵に連動して回転するようになっている。ピニオン軸１３の先端（図１では下端）には、ピニオン１６が設けられている。
【００２０】
ラック軸１４は、自動車の左右方向に沿って直線状に延びている。ラック軸１４の軸方向の途中部には、前記ピニオン１６に噛み合うラック１７が形成されている。このピニオン１６およびラック１７によって、ピニオン軸１３の回転がラック軸１４の軸方向移動に変換される。ラック軸１４を軸方向に移動させることで、転舵輪３を転舵することができる。
【００２１】
ステアリングホイール２が操舵（回転）されると、この回転が、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して、ピニオン軸１３に伝達される。そして、ピニオン軸１３の回転は、ピニオン１６およびラック１７によって、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。
操舵補助機構５は、操舵補助用の電動モータ１８と、電動モータ１８の出力トルクを転舵機構４に伝達するための減速機構１９とを含む。減速機構１９は、電動モータ１８の駆動力が入力される駆動ギヤ（入力軸）としてのウォーム軸２０と、このウォーム軸２０と噛み合う従動ギヤとしてのウォームホイール２１とを含む。減速機構１９は、ギヤハウジング２３内に収容されている。
【００２２】
ウォーム軸２０は、図示しない継手を介して電動モータ１８の出力軸（図示せず）に連結されている。ウォーム軸２０は、電動モータ１８によって回転駆動される。また、ウォームホイール２１は、ステアリングシャフト６とは一体回転可能に連結されている。
電動モータ１８がウォーム軸２０を回転駆動すると、ウォーム軸２０によってウォームホイール２１が回転駆動され、ウォームホイール２１およびステアリングシャフト６が一体回転する。これにより、操舵補助力がステアリングシャフト６に伝達される。
【００２３】
電動モータ１８は、ＥＣＵ１２によって制御される。ＥＣＵ１２は、トルクセンサ１１からのトルク検出結果、および車速センサ９０からの車速検出結果等に基づいて電動モータ１８を制御する。具体的には、ＥＣＵ１２では、トルクと目標アシスト量との関係を車速毎に記憶したマップを用いて目標アシスト量を決定し、電動モータ１８の発生するアシスト力を目標アシスト量に近づけるように制御する。
【００２４】
図２は、電動パワーステアリング装置１の主要部の断面図である。図２を参照して、電動パワーステアリング装置１は、ハウジング２２を備えている。ハウジング２２は、ギヤハウジング２３と、制御ハウジング２４と、モータハウジング２５とを含んでいる。
ギヤハウジング２３は、アルミニウム合金等を用いて形成された一体成形品である。このギヤハウジング２３は、駆動ギヤとしてのウォーム軸２０を収容する筒状の駆動ギヤ収容部２６と、従動ギヤとしてのウォームホイール２１を収容する従動ギヤ収容部２７とを含んでいる。
【００２５】
制御ハウジング２４は、ギヤハウジング２３と電動モータ１８のモータハウジング２５との間に配置されている。制御ハウジング２４は、保持部材としての第１ハウジング２８と、ギヤハウジング２３とは単一の材料を用いて形成された第２ハウジング２９とを含んでいる。第１ハウジング２８は、モータハウジング２５に隣接して配置されている。第１ハウジング２８は、一体成形品であり、中央に孔が形成された板状の底壁３０と、底壁３０の外周から延びる周壁３１と、周壁３１の内周から延びる筒状部３２とを含んでいる。
【００２６】
底壁３０は、薄肉部３０ａと、薄肉部３０ａよりも厚みの大きい厚肉部３０ｂとを含んでいる。厚肉部３０ｂは、後述するパワー基板６５が設置される放熱部として設けられている。周壁３１は、例えば、四角環状に形成されており、底壁３０から第２ハウジング２９に向けて延びている。筒状部３２は、円筒状に形成されており、底壁３０から第２ハウジング２９に向けて延びている。底壁３０（薄肉部３０ａ）からの筒状部３２の高さは、底壁３０からの周壁３１の高さよりも高い。
【００２７】
第２ハウジング２９は、ギヤハウジング２３の一端部２３ａに配置されている。この第２ハウジング２９は、中央に孔３４ａが形成された底面３４と、底面３４の外周から延びる周壁３５とを含んでいる。周壁３５は、周壁３１と同様の形状（本実施形態において、四角環状）に形成されている。周壁３５の先端と、周壁３１の先端とは、固定ねじ３６，３７および固定ナット３８，３９を用いて互いに締結されている。
【００２８】
第１ハウジング２８と第２ハウジング２９とが互いに締結されていることにより、制御装置としてのＥＣＵ１２を収容する収容室４０が形成されている。
電動モータ１８のモータハウジング２５は、一端が閉じられた円筒状に形成されている。モータハウジング２５の他端は、制御ハウジング２４の第１ハウジング２８に形成された環状の凸部２８ｃに嵌め込まれており、第１ハウジング２８の環状の段部２８ａに受けられている。モータハウジング２５の他端は、図示しない固定ねじを用いて第１ハウジング２８に固定されている。
【００２９】
電動モータ１８は、ブラシレスモータである。この電動モータ１８は、モータハウジング２５内に収容されたロータ４４およびステータ４５とを含んでいる。
ステータ４５は、モータハウジング２５の内周に固定されている。ステータ４５は、モータハウジング２５の内周に固定されたステータコア４６と、複数のコイル４７とを含む。ステータコア４６は、ステータコア４６の環状のヨークと、このヨークの内周から径方向内方へ突出する複数のティースとを含む。各コイル４７は対応するティースに巻回されている。
【００３０】
また、モータハウジング２５内には、環状またはＣ形形状をなすバスバー４８が収容されている。各ティースに巻回されたコイル４７は、バスバー４８と接続されている。バスバー４８は、各コイル４７と後述するパワー基板６５との接続部に用いられる導電接続材である。
ロータ４４は、ロータマグネットを含む環状の部材であり、電動モータ１８の出力軸４９と一体回転可能に連結されている。出力軸４９は、連結軸５０と単一の材料を用いて一体に形成されている。連結軸５０は、出力軸４９とウォーム軸２０とを同軸に連結するために設けられている。
【００３１】
連結軸５０の一部は、第１ハウジング２８の筒状部３２に収容されており、残りの一部は、筒状部３２から突出して、収容室４０に配置されている。連結軸５０と出力軸４９とを含む軸ユニット５１の一端は、第３軸受５３を介して筒状部３２に回転可能に支持されている。軸ユニット５１の他端は、第４軸受５４を介してモータハウジング２５に回転可能に支持されている。
【００３２】
減速機構１９のウォーム軸２０は、第１軸受５８および第２軸受５９を介して、駆動ギヤ収容ハウジング２６に両端支持されている。ウォーム軸２０と連結軸５０とは、継手６０を介して同軸に連結されている。継手６０の大部分は、制御ハウジング２４の収容室４０に配置されており、残りの一部は、駆動ギヤ収容部２６に配置されている。
図２を参照して、収容室４０は、ＥＣＵ１２に含まれるカバーとしての第１カバー３３によって、電動モータ１８側の保護空間としての第１収容室４１と、減速機構１９側の第２収容室４２とに区画されている。保護空間としての第１収容室４１には、ＥＣＵ１２に含まれる制御基板（基板）６７、パワー基板６５および電源モジュール６６が収容されている。また、保護空間としての第１収容室４１には、電動モータ１８の回転角を検出するための回転角センサ５５が収容されている。また、保護空間としての第１収容室４１内には、第１カバー３３に対向する第２カバー４３が配置されている。第２収容室４２は、駆動ギヤ収容部２６と連通している。
【００３３】
図２のＥＣＵ１２周辺の拡大図である図３を参照して、回転角センサ５５は、連結軸５０と一体回転する継手６０の入力部材６１に一体回転可能に連結された例えば環状の検出マグネット５６と、検出マグネット５６の回転による磁束変化に応じた出力を発生する磁電変換素子５７とを含んでいる。
継手６０の入力部材６１は、検出マグネット５６を連結軸５０に支持する検出マグネット支持部材として機能している。磁電変換素子５７は、例えばホールＩＣであり、ＥＣＵ１２の制御基板６７に実装されている。
【００３４】
第１カバー３３および第２カバー４３は、それぞれ挿通孔を有しており、制御基板６７を保持する保持部材としての第１ハウジング２８によって保持されている。
継手６０は、連結軸５０に固定される環状の前記入力部材６１と、ウォーム軸２０に固定される環状の出力部材６２と、入力部材６１および出力部材６２の間に介在し、入力部材６１および出力部材６２を動力伝達可能に連結する環状の弾性部材６３とを有している。
【００３５】
図３の要部の拡大図である図４に示すように、入力部材６１は、金属製の一体成形品であり、収容室４０に収容されている。入力部材６１は、連結軸５０に固定される第１部分６１ａと、第１部分６１ａから軸方向に延びる第２部分６１ｂと、第２部分６１ｂの外周６１ｄから径方向外方へ突出する環状フランジ６４とを含んでいる。第１部分６１ａは、筒状に形成されており、連結軸５０のうち筒状部３２から突出する先端部５０ａに圧入等により固定されている。
【００３６】
第２部分６１ｂは、第１部分６１ａから径方向外方に拡がっている。第２部分６１ｂには、入力部材６１の周方向に等間隔に並ぶ爪部６１ｃが形成されている。第２部分６１ｂの端面６１ｅには、環状の検出マグネット５６を保持する例えば環状溝からなる検出マグネット保持部６１ｆが設けられている。検出マグネット５６は、環状溝からなる検出マグネット保持部６１ｆに嵌合されて保持されている。検出マグネット５６は、第２部分６１ｂの端面６１ｅに接着剤を用いて固着されていてもよい。その場合には、第２部分６１ｂの端面６１ｅが、検出マグネット保持部を構成する。
【００３７】
出力部材６２は、金属製の一体成形品である。出力部材６２は、ウォーム軸２０の一端部２０ａに圧入等により固定される第１部分６２ａと、第１部分６２ａから延びる第２部分６２ｂとを含んでいる。第１部分６２ａは、筒状に形成されており、駆動ギヤ収容部２６および収容室４０に配置されている。第２部分６２ｂは、第１部分６２ａから径方向外方に拡がっている。第２部分６２ｂには、出力部材６２の周方向に等間隔に並ぶ爪部６２ｃが形成されている。爪部６２ｃと爪部６１ｃとは、ウォーム軸２０の軸方向Ｘ１の位置が揃えられており、出力部材６２の周方向に関して交互に配置されている。
【００３８】
弾性部材６３は、爪部６１ｃと爪部６２ｃとの間に配置されるようになっている。これにより、連結軸５０から入力部材６１に伝わったトルクは、弾性部材６３を介して出力部材６２に伝わり、さらに、ウォーム軸２０に伝わる。
図３に示すように、ＥＣＵ１２は、前記制御ハウジング２４と、パワー基板６５と、電源モジュール６６と、前記制御基板（基板）６７と、前記第１カバー３３と、前記第２カバー４３とを含んでいる。パワー基板６５と、電源モジュール６６と、制御基板６７と、第１カバー３３と、第２カバー４３と、回転角センサ５５とは、収容室４０に配置されている。
【００３９】
第１カバー３３と環状フランジ６４とが共同して、収容室４０内に、保護空間としての第１収容室４１を区画している。その保護空間としての第１収容室４１内には、第１カバー３３と対向する第２カバー４３が配置されている。すなわち、保護空間としての第１収容室４１内には、パワー基板６５と、電源モジュール６６と、制御基板６７と、第２カバー４３と、検出マグネット５６および磁電変換素子５７を含む回転角センサ５５とが収容されている。
【００４０】
第１カバー３３は、制御ハウジング２４の第２ハウジング２９の周壁３５の内周に沿って配置された例えば四角環状をなす周壁部９５と、検出マグネット５６と減速機構１９との間に配置された挿通孔を有する隔壁部９６と、周壁部９５から延設された固定部９７，９８とを備えている。
周壁部９５は、製造工程において制御基板６７の裏面６７ｂの半田付けの状態を目視検査するために第１ハウジング２８に設けられた窓部９２，９３を、検査後に閉塞する閉塞部としても機能する。
【００４１】
隔壁部９６は、例えば矩形板に形成されており、周壁部９５の一端を塞ぐように周壁部９５に接続されている。図４に示すように、隔壁部９６には、挿通孔９６ａが形成されている。この挿通孔９６ａには、継手６０の入力部材６１の第１部分６１ａと、連結軸５０とが挿通されている。
第１カバー３３は、例えばゴム等の弾性部材やその他の制振材（金属、合成樹脂、セラミックス）により形成されている。第１カバー３３は、入力部材６１の環状フランジ６４の外縁６４ａに、径方向に対向する内縁３３ａ（隔壁部９６の挿通孔９６ａの内周縁に相当）を有している。環状フランジ６４の外縁６４ａと第１カバー３３の内縁３３ａとの間に、環状隙間Ｓ１が形成されている。
【００４２】
検出マグネット支持部材としての入力部材６１の環状フランジ６４は、減速機構１９側に向く第１面６４ｂを有している。第１カバー３３は、減速機構１９側に向く第２面３３ｂ（隔壁部９６の外面に相当）を有している。環状フランジ６４の外縁６４ａにおける第１面６４ｂが、第１カバー３３の内縁３３ａにおける第２面３３ｂよりも減速機構１９側に配置されるように、第１面６４ｂと第２面と３３ｂの間に、段差Ｄ１が設けられている。
【００４３】
環状フランジ６４の第１面６４ｂは、径方向外方に向かうにしたがって減速機構側に近づく、例えば円錐状テーパ面からなる第１傾斜面６４ｃを有している。また、第１カバー３３の第２面３３ｂは、径方向外方に向かうにしたがって電動モータ１８側に近づく、例えば円錐状テーパ面からなる第２傾斜面３３ｃを有している。
図３に示すように、第２カバー４３は、第１カバー３３の周壁部９５の内側に周壁部９５と平行に延びる四角環状の周壁部１０５と、周壁部１０５の一端から延設された環状板からなり、第１カバー３３の隔壁部９５の内面と対向する環状の隔壁部１０６と、周壁部１０５の他端から延設された固定部１０７，１０８とを有している。
【００４４】
隔壁部１０６は、例えば矩形板に形成されており、周壁部１０５の一端を塞ぐように周壁部１０５に接続されている。図４に示すように、隔壁部１０６には、挿通孔１０６ａが形成されている。この挿通孔１０６ａには、継手６０の入力部材６１の第１部分６１ａと、連結軸５０とが挿通されている。
第２カバー３３は、例えばゴム等の弾性部材やその他の制振材（金属、合成樹脂、セラミックス）により形成されている。第２カバー４３は、その内縁４３ａ（隔壁部１０６の挿通孔１０６ａの内周縁に相当）から減速機構１９側へ軸方向に延びる第１環状側壁４３ｂを有している。また、第２カバー４３は、隔壁部１０６の外縁から減速機構１９側へ軸方向に延びる第２環状側壁４３ｃを有している。
【００４５】
第１環状側壁４３ｂは、第２部分６１ｂの外周６１ｄに径方向に近接対向し、第１支持部材６１の環状フランジ６４に軸方向に近接対向している。第１環状側壁４３ｂは、環状隙間Ｓ１よりも径方向内方に配置され、検出マグネット５６から径方向外方に離隔している。また、第２環状側壁４３ｃは、第１カバー３３の隔壁部９６に近接対向している。
第１カバー３３（具体的には隔壁部９６）と第２カバー４３（具体的に隔壁部１０６）との間には、環状隙間Ｓ１に連通する異物収容空間Ｓ２が区画されている。環状フランジ６４、第１環状側壁４３ｂおよび第２環状側壁４３ｃも、異物収容空間Ｓ２の一部を区画している。異物収容空間Ｓ２は、仮に、異物が環状隙間Ｓ１から第１カバー３３内（保護空間としての第１収容室４１内）に侵入するようなことがあった場合に、その異物を収容しておく機能を果たし、これにより、異物が検出マグネット５６や制御基板６７側へ到達することを防止する。
【００４６】
図３に示すように、第１ハウジング２８および第２ハウジング２９の対向端部には、径方向外方に突出する二対の取付フランジ３１ｄ，３５ｄ；３１ｅ，３５ｅが設けられている。取付フランジ３１ｄ，３５ｄ間に、第１カバー３３および第２カバー４３の対応する固定部９７，１０７が挟持されている。具体的には、両取付フランジ３１ｄ，３５ｄおよび両固定部９７，１０７を貫通する固定ねじ３６が固定ナット３８にねじ込まれることにより、第１カバー３３の固定部９７および第２カバー４３の固定部１０７が、両取付フランジ３１ｄ，３５ｄに共締めされている。
【００４７】
また、取付フランジ３１ｅ，３５ｅ間に、第１カバー３３および第２カバー４３の対応する固定部９８，１０８が挟持されている。具体的には、両取付フランジ３１ｅ，３５ｅおよび両固定部９８，１０８を貫通する固定ねじ３７が固定ナット３９にねじ込まれることにより、第１カバー３３の固定部９８および第２カバー４３の固定部１０８が、両取付フランジ３１ｅ，３５ｅに共締めされている。
【００４８】
パワー基板６５は、底壁３０の厚肉部３０ｂ上に配置されている。パワー基板６５には、スイッチング素子としてのＦＥＴ（Field Effect Transistor ）６９が例えば６個実装されている（図３において、１つのＦＥＴ６９を例示）。これらのＦＥＴ６９等により、電動モータ１８を駆動するためのパワー回路７０が形成されている。パワー基板６５のパワー回路７０と、前述のバスバー４８とは、バスバー端子７１等を介して電気的に接続されている。パワー基板６５のＦＥＴ６９の熱は、厚肉部３０ｂを介して制御ハウジング２４の外部に放出されるようになっている。
【００４９】
電源モジュール６６は、制御ハウジング２４の外部に配置された車両のバッテリ（図示せず）からの電力をパワー基板６５に伝達するために設けられている。この電源モジュール６６は、合成樹脂製の主体部７２と、電源バスバー７３と、接続部材としての複数の接続端子７４と、を含んでいる。
主体部７２は、筒状部３２を取り囲む環状（枠状）に形成されており、周壁３１に沿わされている。また、主体部７２は、第１ハウジング２８の底壁３０に沿わされており、この底壁３０に固定されている。主体部７２は、底壁３０の厚肉部３０ｂに隣接する第１部分７２ａと、底壁３０の薄肉部３０ａに隣接する第２部分７２ｂとを含んでいる。
【００５０】
第１部分７２ａは、厚肉部３０ｂと協働してパワー基板６５を挟んでいる。第２部分７２ａは、底壁３０の薄肉部３０ａに受けられている。
電源バスバー７３は、主体部７２に保持された導電部材である。電源バスバー７３は、パワー基板６５に接続されているとともに、主体部７２に設けられたコネクタ（図示せず）に接続されている。コネクタは、車両のバッテリに電気的に接続されるようになっている。これにより、バッテリとパワー基板６５のパワー回路７０とは電気的に接続され、パワー回路７０に電力が供給される。電源バスバー７３には、図示しないコイルやコンデンサ等の電気素子が接続されており、これらの電気素子は主体部７２に保持されている。
【００５１】
接続端子７４は、パワー基板６５と制御基板６７とを電気的に接続するために複数設けられている。各接続端子７４は、主体部７２の第１部分７２ａに保持されており、第１ハウジング２８の周壁３１に隣接している。各接続端子７４は、主体部７２を介して底壁３０に支持されており、周壁３１に取り囲まれている。各接続端子７４の一端は、パワー回路７０に電気的に接続されている。各接続端子７４の他端は、制御回路６７に形成された挿通孔（スルーホール）に挿通されている。各接続端子７４の他端は、半田部材７６を用いて制御基板６７の制御回路７５に電気的に接続されている。
【００５２】
制御基板６７は、電源モジュール６６と軸方向Ｘ１に並んで配置されている。制御基板６７は、軸方向Ｘ１に関して、筒状部３２と、第２ハウジング２９の底面３４との間に配置されている。制御基板６７は、例えば、矩形の板状に形成されており、中央に挿通孔６７ｃが形成されている。この挿通孔６７ｃには、継手６０の入力部材６１の第１部分６１ａおよび軸ユニット５０の先端部５０ａが挿通されている。
【００５３】
制御基板６７には、パワー回路５２を制御する制御回路７５が実装されている。制御回路７５は、パワー回路５２の各ＦＥＴ６９を制御するドライバと、このドライバを制御するＣＰＵとを含む。
制御回路７５とパワー回路７０とは、接続端子７４を介して電気的に接続されている。各半田部材７６は、制御基板６７の裏面６７ｂに配置されている。このように、各半田部材７６の形状（バックフィレット形状）は、制御基板６７の表面６７ａからは実質的に視認できないようになっている。本実施形態では、各半田部材７６の形状を制御基板６７の外側方（制御基板６７の裏面６７ｂと平行な方向）から視認できるようになっている。
【００５４】
図５は、磁電変換素子５７が実装された制御基板６７、第１ハウジング２８およびモータハウジング２５の斜視図であり、一部を断面で示している。図３および図５に示すように、第１ハウジング２８は、底壁３０から収容室４０内に向けて突出する複数の支柱８１，８２，８３を含んでいる。各支柱８１，８２，８３は、制御基板６７を支持するために設けられている。各支柱８１，８２，８３は、第１ハウジング２８の周壁３１に沿わされており、筒状部３２と略平行に延びている。
【００５５】
支柱８１，８２は、底壁３０の厚肉部３０ｂから延設されており、周壁３１の２つの隅部に配置されている。支柱８３は、底壁３０の薄肉部３０ａから延設されている。軸方向Ｘ１に沿って見たとき、支柱８１，８２，８３は、三角形の頂点を形成するように配置されている。
これらの支柱８１，８２，８３上に、制御基板６７が載置されている。制御基板６７は、固定ねじ８４，８５，８６を用いて対応する支柱８１，８２，８３に固定されている。
【００５６】
制御基板６７の一側縁には、コネクタ８７が設けられている。コネクタ８７は、周壁３１に形成された切欠部３１ａを通して第１ハウジング２８の内側から外側に延びている。このコネクタには、トルクセンサ１１（図１参照）等に電気的に接続されるようになっており、これらのトルクセンサ等からの出力がコネクタ８７を介して制御回路７５に入力されるようになっている。
【００５７】
本実施の形態によれば、電動モータ１８と減速機構１９との間に配置された制御基板６７に、回転角センサ５５の磁電変換素子５７を実装するので、構造を簡素化し、小型化を図ることができる。
また、図６に示すように、減速機構１９側からの異物Ｅ１（金属摩耗粉等の塵埃や潤滑剤）が、検出マグネット支持部材としての入力部材６１の環状フランジ６４の第１面６４ｂに付着した場合、その異物Ｅ１は、遠心力を受けて径方向外方へ移動し、環状フランジ６４の外縁６４ａに達する。このとき、環状フランジ６４の第１面６４ｂと第１カバー３３の第２面３３ｂとの間に、段差Ｄ１があるので、異物Ｅ１は、環状フランジ６４の外縁６４ａにおける第１面６４ｂから、環状隙間Ｓ１を飛び越して径方向外方へ飛散する。
【００５８】
したがって、異物が、環状隙間Ｓ１から第１カバー３３内（保護空間としての第１収容室４１内）へ侵入することを確実に防止することができる。その結果、金属摩耗粉等の異物が検出マグネット５６に付着することがなく、回転角センサ５５の検出性能が劣化することがない。また、制御基板６７を含むＥＣＵ１２の他の電子部品に、油や金属摩耗粉が付着することを防止し、ＥＣＵ１２の信頼性を向上することができる。
【００５９】
特に、環状フランジ６４の第１面６４ｂが、径方向外方に向かうにしたがって減速機構１９側に近づく第１傾斜面６４ｃを含んでいるので、下記の利点がある。すなわち、図６に示すように、第１傾斜面６４ｃに付着した異物Ｅ１が遠心力を受けて、環状フランジ６４の第１面６４ｂと第１カバー３３の第２面３３ｂとの間の環状隙間Ｓ１を大きく飛び越す。したがって、異物Ｅ１が環状隙間Ｓ１から第１カバー３３内（保護空間としての第１収容室４１内）へ侵入することをより確実に防止することができる。
【００６０】
また、第１カバー３３の第２面３３ｂは、径方向外方に向かうにしたがって電動モータ１８側に近づく、すなわち、減速機構１９側から遠ざかる第２傾斜面３３ｃを含んでいるので、下記の利点がある。すなわち、環状フランジ６４の第１面６４ｂから遠心力で径方向外方へ飛散する異物Ｅ１が、第１カバー３３の第２面３３ｂに達するとしても、環状隙間Ｓ１から十分に離れた位置に達することになる。したがって、異物Ｅ１が環状隙間Ｓ１から第１カバー３３内（保護空間としての第１収容室４１内）へ侵入することをより確実に防止することができる。
【００６１】
また、第１カバー３３と第２カバー４３との間に、環状隙間Ｓ１に連通する異物収容空間Ｓ２が区画されているので、万一、異物Ｅ１が環状隙間Ｓ１内に侵入したとしても、第１カバー３３と第２カバー４３との間の異物収容空間Ｓ２に溜められる。したがって、制御基板６７や回転角センサ５５側への異物Ｅ１の付着を防止することができる。
また、第２カバー４３が、その内縁４３ａから延設された第１環状側壁４３ｂを含み、その第１環状側壁４３ｂが、環状隙間Ｓ１よりも径方向内方に配置されるとともに検出マグネット５６から径方向外方に離隔しているので、環状隙間Ｓ１を通して異物収容空間Ｓ２に収容された異物Ｅ１が、検出マグネット５６側へ移動することがない。したがって、検出マグネット５６への異物Ｅ１の付着を確実に防止することができる。
【００６２】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、図７に示すように、異物収容空間Ｓ２を制御ハウジング２４外へ連通する排出路２００を設けてもよい。この場合、異物収容空間Ｓ２に侵入した異物を、排出路２００を介して制御ハウジング２４の外部へ排出することができる。具体的には、制御ハウジング２４の外部から、制御ハウジング２４の側壁、第１カバー３３および第２カバー４３を貫通して異物収容空間Ｓ２に達するパイプ２０１内の通路によって、排出路２００を構成することができる。図７の実施の形態では、異物収容空間Ｓ２の容積を小さくすることが可能となる。
【００６３】
また、前記実施の形態では、第１カバー３３や第２カバー４３を保持部材としての第１ハウジング２８によって保持したが、これに代えて、図８に示すように、第１カバー３３や第２カバー４３を、電源モジュール６６によって保持するようにしてもよい。具体的には、第１カバー３３や第２カバー４３に設けられた突起等の係合部３００，３０１が、電源モジュール６６に設けられた凹部等の係合部３０２に係合される。これにより、保持部材としての第１ハウジング２８によって保持された電源モジュール６６を介して、第１カバー３３や第２カバー４３が、第１ハウジング２８によって間接的に保持される。
【００６４】
なお、環状フランジ６４の第１面６４ｂの第１傾斜面６４ｃを廃止してもよいし、第１カバー３３の第２面３３ｂの第２傾斜面３３ｃを廃止してもよい。また、第１カバー３３と第２カバー４３を単一の材料で一体に形成してもよい。また、第２カバー４３を廃止してもよい。また、環状フランジ６４の外縁６４ａと第１カバー３３の内縁３３ａとの間の環状隙間Ｓ１を屈曲させてラビリンス状としてもよい。
【００６５】
また、前記実施の形態では、回転角センサ５５の検出マグネット５６を、出力軸４９（連結軸５０）と一体回転する部材（検出マグネット支持部材としての、継手６０の入力部材６１）に保持していた。すなわち、出力軸４９（連結軸５０）とは別部材である入力部材６１に、検出マグネット保持部６１ｆを設けていたが、これに代えて、出力軸４９（連結軸５０）と単一の材料で一体に形成された部分に、検出マグネット保持部を設けてもよい。その場合の検出マグネット保持部は、第１カバー３３と共同して保護空間としての第１収容室４１を区画する環状フランジとは別体であってもよいし、また、一体であってもよい。後者の場合、第１カバー３３と共同して保護空間としての第１収容室４１を区画する環状フランジも、出力軸４９（連結軸５０）と単一の材料で一体に形成されることになる。
【００６６】
その他、本発明は、請求項記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。
【符号の説明】
【００６７】
１…車両用操舵装置、１２…ＥＣＵ（制御装置）、１８…電動モータ、１９…減速機構、２２…ハウジング、２３…ギヤハウジング、２４…制御ハウジング、２５…モータハウジング、２８…第１ハウジング（保持部材）、２９…第２ハウジング、４９…出力軸、５０…連結軸、３３…第１カバー（カバー）、３３ａ…内縁、３３ｂ…第２面、３３ｃ…第２傾斜面、４１…第１収容室（保護空間）、４３…第２カバー、４３ａ…内縁、４３ｂ…第１環状側壁、４３ｃ…第２環状側壁、５５…回転角センサ、５６…検出マグネット、５７…磁電変換素子、６０…継手、６１…入力部材（検出マグネット支持部材）、６１ａ…第１部分、６１ｂ…第２部分、６１ｄ…外周、６１ｅ…端面、６１ｆ…検出マグネット保持部、６４…環状フランジ、６４ａ…外縁、６４ｂ…第１面、６４ｃ…第１傾斜面、６７…制御基板（基板）、９５，１０５…周壁部、９６，１０６…隔壁部、９６ａ，１０６ａ…挿通孔、９７，９８；１０７，１０８…固定部、２００…排出路、２０１…パイプ、Ｄ１…段差、Ｅ１…異物、Ｓ１…環状隙間、Ｓ２…異物収容空間
【図１】
2012153251.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2012153251.tif 000009
【図８】
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