JP2019099111A - ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストの上昇を抑制しながら、ハウジング内に浸入した水分による悪影響を抑制することが可能なステアリング装置を提供する。【解決手段】ステアリング装置１は、ラックシャフト２と、ハウジング３と、電動モータ４と、制御装置５と、電動モータ４の回転を減速してラックシャフト２に軸方向への移動力を付与する減速機構６とを備える。ハウジング３は、ラックシャフト収容部３１及び減速機構収容部３２を有する。電動モータ４は、ハウジング３に固定されたモータケース４１と、モータケース４１内に環状に配置された複数のステータコア４２１と、複数のステータコア４２１に巻き回されたコイル巻線４３１〜４３３と、ロータ４４とを有する。モータケース４１には、減速機構収容部３２に入り込んだ水分をその内部に導入する導水孔４１１ｂが形成されており、制御装置５は、モータケース４１の内部への浸水を検知する検知手段を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、車両用のステアリング装置に関する。

従来、車両用のステアリング装置は、例えば特許文献１，２に記載されているように、車幅方向に沿った軸方向への進退移動により転舵輪を転舵させる転舵軸（ラックシャフト）を備え、この転舵軸が車体に固定されたハウジングに収容されている。転舵軸は、その両端部がハウジングから突出しており、両端部のそれぞれにボールジョイントを介してタイロッドが回動可能に連結されている。そして、転舵軸が軸方向に移動すると、左右の転舵輪が転向される。また、特許文献１，２に記載のステアリング装置は、電動モータによって転舵軸に軸方向の移動力を付与し、運転者の操舵操作を補助するアシスト機構を備えている。

ハウジングの端部とタイロッドの間には、ハウジングの内部に水分等の異物が浸入することを抑止するため、樹脂又はゴムからなる蛇腹状のベローズが配置されている。このベローズが、例えば不整地走行時に路面の突起物に衝突すること等により破損すると、その破損箇所から水分がハウジング内に浸入してしまうおそれがある。そして、ハウジング内に浸入した水分が凍結すると、転舵軸が移動する際の抵抗力が大きくなり、ステアリングホイールを操舵する際により大きな力が必要になってしまう場合がある。

このため、特許文献１に記載のステアリング装置には、ハウジングに連通する排水ケースの内部に樹脂製の排水バルブが配置された排水装置が設けられている。また、特許文献２に記載のステアリング装置には、ハウジング内に凍結防止剤が貯蔵されており、この凍結防止剤が浸入した水分と混合して水溶液となることにより水の融点を低下させ、凍結を抑制するようになっている。

特開２０１３−２３７４０１号公報 特開２０１７−３９４５９号公報

特許文献１に記載のステアリング装置は、排水ケース及び排水バルブの製造及び組付けに工数を要するので、排水装置を設けることが製造コスト上昇の要因となってしまう。また、特許文献２に記載のステアリング装置は、多くの水分がハウジング内に溜まってしまうと、その効果が十分に発揮されなくなってしまうおそれがある。これらの点において、特許文献１，２に記載のものは、なお改善の余地を有するものとなっていた。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造コストの上昇を抑制しながら、ハウジング内に浸入した水分による悪影響を抑制することが可能なステアリング装置を提供することにある。

本発明は、上記の目的を達成するため、軸方向への進退移動により車両の転舵輪を転舵させる転舵軸と、モータ電流の供給を受けてモータ軸が回転する電動モータと、前記モータ電流を供給して前記電動モータを制御する制御装置と、前記電動モータの前記モータ軸の回転を減速して回転体を回転させ、同回転体の回転によって前記転舵軸に前記軸方向への移動力を付与する減速機構と、前記転舵軸を収容する第１収容部及び前記減速機構を収容する第２収容部を有し、前記第１収容部と前記第２収容部とが、前記第１収容部に入り込んだ水分が前記第２収容部に流れ込むように連通して形成されたハウジングと、を備え、前記電動モータは、前記ハウジングに固定されたモータケースと、前記モータケース内に環状に配置された複数のステータコアと、前記複数のステータコアに巻き回された複数相の巻線と、前記複数のステータコアの内側で前記モータ軸と一体に回転するロータと、前記モータ軸を前記モータケースに対して回転可能に支持する軸受とを有し、前記モータケースには、前記第２収容部に入り込んだ前記水分をその内部に導入する導水孔が形成されており、前記制御装置は、前記モータケースの内部への浸水を検知する検知手段を有する、ステアリング装置を提供する。

本発明に係るステアリング装置によれば、製造コストの上昇を抑制しながら、ハウジング内に浸入した水分による悪影響を抑制することが可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係るステアリング装置の構造図である。 ステアリング装置の一部の構成を示す断面図である。 ＭＣＵの構造を示す断面図である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。 バスバーとコイル巻線との接続部を示す説明図である。 ＭＣＵの回路構成を示す概略図である。 本発明の第２の実施の形態に係るステアリング装置を示す構造図である。 図７のＢ−Ｂ線断面図である。

［第１実施の形態］
本発明の第１の実施の形態について、図１乃至図６を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。

（ステアリング装置の構成）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るステアリング装置の全体構成を示す構造図である。図２は、ステアリング装置の一部の構成を示す断面図である。

このステアリング装置１は、車両に搭載され、運転者の操舵操作に応じて転舵輪である左右の前輪を転舵させる。図１では、ステアリング装置を車両の前方から見た状態を示し、図面左側が車両の右側にあたり、図面右側が車両の左側にあたる。なお、図１における符号中の文字「Ｒ」は車両の右側を示し、文字「Ｌ」は車両の左側を示している。以下の説明において「左」「右」及び「上」「下」とは、車幅方向の左右及び鉛直方向の上下をいう。図１及び図２では、図面下方がステアリング装置１の車両への搭載状態における鉛直方向の下方にあたる。

ステアリング装置１は、運転者が操舵操作するステアリングホイール１０が連結されたステアリングシャフト１１と、ステアリングホイール１０の操舵操作によって車幅方向に沿って軸方向に進退移動する転舵軸としてのラックシャフト２と、ラックシャフト２を収容するハウジング３と、ハウジング３に固定された電動モータ４と、電動モータ４を制御する制御装置５と、電動モータ４のモータ軸４０の回転を減速してラックシャフト２に軸方向への移動力を付与する減速機構６とを備えている。

ハウジング３は、車体に固定され、減速機構６及びラックシャフト２の一部を収容している。電動モータ４、制御装置５、及び減速機構６は、運転者によるステアリングホイール１０の操舵操作を補助する操舵補助装置１００を構成する。ステアリング装置１は、ラックシャフト２が軸方向に移動することで、転舵輪である左右の前輪を転舵させる。

ステアリングシャフト１１は、ステアリングホイール１０が一端部に固定されたコラムシャフト１２と、コラムシャフト１２に自在継手１５１を介して連結されたインターミディエイトシャフト（中間シャフト）１３と、インターミディエイトシャフト１３に自在継手１５２を介して連結されたピニオンシャフト１４とを有している。自在継手１５１，１５２は、例えばカルダンジョイントからなる。

ピニオンシャフト１４には、その先端部にピニオン歯１４０が形成されている。ラックシャフト２には、ピニオン歯１４０に噛み合うラック歯２０、及び螺旋状のねじ溝２１が形成されている。ピニオンシャフト１４は、その一部がステアリングホイール１０に付与される操舵トルクによって捩じれる可撓性を備えたトーションバー１４１として構成されており、トーションバー１４１の捩じれ角がトルクセンサ５０によって検出される。トルクセンサ５０は、操舵トルクをトーションバー１４１の捩じれ角の大きさによって検出する。

ラックシャフト２は、左右のタイロッド１７Ｌ，１７Ｒや図略のナックルアームを含むリンク機構を介して左右の前輪に連結されている。ハウジング３の両端部とタイロッド１７Ｌ，１７Ｒとの間には、伸縮可能な蛇腹構造を有するベローズ１８Ｌ，１８Ｒがそれぞれ設けられている。ベローズ１８Ｌ，１８Ｒは、樹脂又はゴムからなる筒状であり、その一端部がハウジング３の外周面に締付固定されると共に他端部がタイロッド１７Ｌ，１７Ｒの外周面に締付固定されており、ハウジング３の内部への水分等の異物の浸入を抑止している。

ラックシャフト２の両端部には、図１に示すように、ボールジョイント１６Ｌ，１６Ｒを介して左右のタイロッド１７Ｌ，１７Ｒの一端部が連結されている。ラックシャフト２が車幅方向（左右方向）に進退移動すると、左右のタイロッド１７Ｌ，１７Ｒによって左右の前輪がそれぞれ転向される。

図２に示すように、減速機構６は、ラックシャフト２の外周面に形成されたねじ溝２１に複数のボール６１を介して螺合する円筒状のナット部材６２と、ナット部材６２に掛け回された合成ゴムからなるベルト６３と、ナット部材６２をハウジング３に対して回転可能に支持する軸受６４とを有している。

電動モータ４は、制御装置５からモータ電流の供給を受けてモータ軸４０が回転する。制御装置５は、電動モータ４にモータ電流を供給して電動モータ４を制御する。また、制御装置５は、電動モータ４に取り付けられて一体化されており、電動モータ４及び制御装置５がＭＣＵ（Ｍｏｔｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１０１を構成する。

モータ軸４０の先端部には、駆動プーリ４０１が一体回転するように取り付けられている。電動モータ４は、モータ軸４０の回転によってベルト６３を介してナット部材６２を回転させる。ベルト６３は、内周面に複数のベルト歯６３１が設けられた歯付きの無端ベルトである。ナット部材６２の外周面には、複数のベルト歯６３１に噛み合う複数の噛み合い歯６２１が形成されている。ナット部材６２の外径は、駆動プーリ４０１の外径よりも大きく、電動モータ４の出力トルクがベルト６３によって減速されてナット部材６２に伝達される。

また、ナット部材６２の内周面には、複数のボール６１が転動する螺旋状のねじ溝６２２が形成されている。複数のボール６１は、ラックシャフト２のねじ溝２１及びナット部材６２のねじ溝６２２によって形成される転動路６０を転動する。また、ナット部材６２には、転動路６０の２箇所に開口して複数のボール６１を転動路６０に還流させる還流路６２０が形成されている。複数のボール６１は、ナット部材６２の回転により、還流路６２０を介して転動路６０を循環転動する。

このように、減速機構６は、電動モータ４のモータ軸４０の回転を減速して回転体としてのナット部材６２を回転させ、ナット部材６２の回転によってラックシャフト２に軸方向への移動力を付与する。

軸受６４は、ナット部材６２に固定された内輪６４１と、ハウジング３に固定された外輪６４２と、内輪６４１と外輪６４２との間に配置された複数の転動体６４３と、複数の転動体６４３を保持する環状の保持器６４４とを有する転がり軸受である。本実施の形態では、転動体６４３が球状であり、冠型の保持器６４４に保持されている。また、本実施の形態では、複数の転動体６４３が複列に配置され、一方列及び他方列の複数の転動体６４３が一対の保持器６４４に保持されている。内輪６４１は、リングナット６４５によってナット部材６２に固定され、外輪６４２は、止め輪６４６によってハウジング３内での軸方向移動が規制されている。

ハウジング３は、ラックシャフト２を収容する円筒状のラックシャフト収容部３１と、減速機構６を収容する減速機構収容部３２と、ピニオンシャフト１４を収容するピニオンシャフト収容部３３とを有している。また、ハウジング３は、第１ハウジング部材３０１と第２ハウジング部材３０２とを複数のボルト３０３によって結合して構成されている。ラックシャフト収容部３１は、第１ハウジング部材３０１の円筒部３０１ａ及び第２ハウジング部材３０２の円筒部３０２ａによって形成されている。減速機構収容部３２は、第１ハウジング部材３０１の筒部３０１ｂ及び第２ハウジング部材３０２の筒部３０２ｂによって形成されている。ラックシャフト収容部３１は、本発明の第１収容部に相当し、減速機構収容部３２は、本発明の第２収容部に相当する。

減速機構収容部３２には、ナット部材６２が収容された上部収容室３２１と、上部収容室３２１よりも鉛直方向下方にて駆動プーリ４０１が収容された下部収容室３２２とが形成されている。モータ軸４０の中心軸は、ラックシャフト２の中心軸よりも下方に配置されており、下部収容室３２２は上部収容室３２１から下方に膨出するように形成されている。

上記のように構成されたステアリング装置１は、ベローズ１８Ｌ又はベローズ１８Ｒが破損すると、その破損箇所からハウジング３のラックシャフト収容部３１に水分が浸入する場合がある。図２に示すように、ラックシャフト収容部３１と減速機構収容部３２とは、ラックシャフト収容部３１に入り込んだ水分が減速機構収容部３２に流れ込むように連通している。この水分は、ラックシャフト収容部３１からまず減速機構収容部３２の上部収容室３２１に流れ込み、重力によって上部収容室３２１から下部収容室３２２に流入する。

図２及び後述する図３では、車両右側のベローズ１８Ｒの破損箇所からラックシャフト収容部３１（第１ハウジング部材３０１の円筒部３０１ａ）に入り込んだ水分が上部収容室３２１を経て下部収容室３２２に至る場合の流入経路を矢印Ｆ_１で示し、車両左側のベローズ１８Ｌの破損箇所からラックシャフト収容部３１（第２ハウジング部材３０２の円筒部３０２ａ）に入り込んだ水分が上部収容室３２１を経て下部収容室３２２に至る場合の流入経路を矢印Ｆ_２で示している。車両右側のベローズ１８Ｒの破損箇所から入り込んだ水分は、軸受６４における外輪６４２と保持器６４４との隙間を経て下部収容室３２２に到達する。

下部収容室３２２に流入した水分がその下端部３２２ａにベルト６３が浸かる程度に溜まり、低温によって凍結すると、ベルト６３が回転する際の抵抗が大きくなり、十分な操舵補助力が発揮されず、運転者にステアリングホイール１０の操舵操作が重く感じられてしまうおそれがある。そこで、本実施の形態では、下部収容室３２２に流入した水分を電動モータ４の内部に流し込み、電動モータ４の内部に水分が流入したことを制御装置５が検知するようになっている。以下、このためのＭＣＵ１０１の具体的な構成について詳細に説明する。

（ＭＣＵ１０１の構成）
図３は、ＭＣＵ１０１の構造を示す断面図である。図４は、図３のＡ−Ａ線断面図である。図５は、後述するバスバー４７１，４７２とコイル巻線４３１，４３２との接続部を示す説明図である。図６は、ＭＣＵ１０１の回路構成例を示す概略図である。本実施の形態では、電動モータ４が三相ブラシレスモータとして構成されている。

電動モータ４は、モータ軸４０の他、ハウジング３に固定されたモータケース４１と、モータケース４１内に配置されたステータ４２と、複数のステータ４２の内側でモータ軸４０と一体に回転するロータ４４と、モータ軸４０をモータケース４１に対して回転可能に支持する第１及び第２の軸受４５，４６と、バスバー４７１〜４７３と、隔壁４８とを有している。

モータケース４１は、例えばアルミニウム合金からなり、底部４１１と円筒部４１２とが一体の有底円筒状に形成されている。底部４１１には、モータ軸４０を挿通させる挿通孔４１１ａが形成されている。また、モータケース４１は、第２ハウジング部材３０２の筒部３０２ｂに複数のボルト３０４によって固定され、電気的に接地されている。図２及び図３では、このうち１つのボルト３０４を示している。モータケース４１における底部４１１とは反対側の開口は、例えばアルミニウム合金からなる隔壁４８によって閉塞されている。

隔壁４８は、モータケース４１の内部空間４ａと制御装置５の内部空間５ａとを区画している。また、隔壁４８には、空気孔４８０が形成されている。この空気孔４８０により、モータケース４１の内部空間４ａと制御装置５の内部空間５ａとの間の通気性が確保されており、例えば制御装置５内の温度が上昇した際には、制御装置５内の空気が空気孔４８０を経てモータケース４１側に流動する。これにより、制御装置５の内圧が空気の熱膨張により過大となることが抑制されている。なお、モータケース４１内の温度が上昇した際には、モータ軸４０と挿通孔４１１ａの内面との隙間から空気がハウジング３に排出される。

ステータ４２は、Ｕ相のステータコア４２１、Ｖ相のステータコア４２２、及びＷ相のステータコア４２３を環状に配置してなる。本実施の形態では、ステータ４２が各相のステータコア４２１，４２２，４２３をそれぞれ２つずつ有している。Ｕ相のステータコア４２１には、Ｕ相のコイル巻線４３１が巻き回され、Ｖ相のステータコア４２２には、Ｖ相のコイル巻線４３２が巻き回されている。Ｗ相のステータコア４２３には、Ｗ相のコイル巻線４３３が巻き回されている。

制御装置５は、モータ電流としての三相交流電流を第１乃至第３の出力端子５１１〜５１３から出力する。Ｕ相のコイル巻線４３１は、第１のバスバー４７１によって第１の出力端子５１１と電気的に接続されている。Ｖ相のコイル巻線４３２は、第２のバスバー４７２によって第２の出力端子５１２と電気的に接続されている。Ｗ相のコイル巻線４３３は、第３のバスバー４７３によって第３の出力端子５１３と電気的に接続されている。図３では、このうち第２及び第３のバスバー４７２，４７３を示し、図５では、第１及び第２のバスバー４７１，４７２を示している。

第１乃至第３のバスバー４７１〜４７３は、樹脂からなるリテーナ４７０に保持されている。第１及び第２のバスバー４７１，４７２は、リテーナ４７０から下方に向かって延在し、それぞれの先端部がＵ相及びＶ相のコイル巻線４３１，４３２に例えばヒュージング（熱加締め）によって接続されている。第３のバスバー４７３は、リテーナ４７０から上方に向かって延在し、その先端部がＷ相のコイル巻線４３３に同じくヒュージングによって接続されている。コイル巻線４３１，４３２，４３３は、金属導体線がエナメル被覆されたエナメル線からなり、第１乃至第３のバスバー４７１〜４７３との接続部ではエナメル被覆が除去されている。

ロータ４４は、ロータコア４４１と、ロータコア４４１の外周面に固定された複数の永久磁石４４２からなる。本実施の形態では、ロータ４４が８つの永久磁石４４２を有している。複数の永久磁石４４２は、ロータコア４４１側がＮ極でステータ４２側がＳ極のものと、ロータコア４４１側がＳ極でステータ４２側がＮ極のものとが交互に配置されている。

第１の軸受４５は、ロータ４４とモータケース４１の底部４１１との間でモータ軸４０に外嵌された内輪４５１と、モータケース４１の底部４１１に支持された外輪４５２と、内輪４５１と外輪４５２との間に配置された複数の球状の転動体４５３とを有している。第２の軸受４６は、ロータ４４と隔壁４８との間でモータ軸４０に外嵌された内輪４６１と、隔壁４８に支持された外輪４６２と、内輪４６１と外輪４６２との間に配置された複数の球状の転動体４６３とを有している。

隔壁４８は、第２の軸受４６よりも上方に空気孔４８０が形成されている。なお、本実施の形態では、１つの空気孔４８０が隔壁４８に形成されているが、複数の空気孔４８０を隔壁４８に形成してもよく、空気孔４８０に制御装置５側への異物の侵入を防ぐフィルタを配置してもよい。また、隔壁４８には、グロメット４８１が装着されており、第１乃至第３の出力端子５１１〜５１３がこのグロメット４８１に挿通されている。

モータ軸４０における隔壁４８側の端部には、周方向に複数の磁極を有する永久磁石４９が固定されている。隔壁４８は、永久磁石４９と軸方向に対向する部分が薄肉化されている。永久磁石４９の磁界は、隔壁４８を介して後述する基板５１に実装された磁気センサ５２によって検出される。磁気センサ５２の検出信号は、モータ軸４０の回転位相を示す。

制御装置５は、隔壁４８に固定された基板５１と、基板５１に実装された各種の電子部品と、モータケース４１にボルト５９１によって固定されたカバー５９とを備えている。基板５１には、磁気センサ５２の他、マイコン（Ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ）５３や複数のスイッチング素子５４及びダイオード５５、複数の電流センサ５６、ならびに抵抗器やコンデンサ等の受動素子５７が実装されている。制御装置５は、例えばバッテリー等の直流電源から電源線１０２（図１参照）及びコネクタ５８の電源端子５８１，５８２を介して電源が供給される。また、マイコン５３は、トルクセンサ５０から信号線１０３（図１参照）及びコネクタ５８の信号端子５８３，５８４を介してトルクセンサ５０の検出信号を受信可能である。

複数のスイッチング素子５４は、例えばトランジスタからなり、図６に示すように三相ブリッジ接続されている。それぞれのスイッチング素子５４には、ダイオード５５が並列に接続されている。制御装置５は、これらのスイッチング素子５４のオン・オフさせて直流電圧Ｖをスイッチングし、電動モータ４に三相交流電流を出力する。

Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の各相電流は、それぞれホールＩＣ等の電流センサ５６によって検出され、その検出信号がマイコン５３に出力される。マイコン５３は、トルクセンサ５０によって検出される操舵トルク、及び磁気センサ５２によって検出されるモータ軸４０の回転位相に基づいて、電動モータ４のコイル巻線４３１，４３２，４３３に供給すべき各相の電流を演算し、複数のスイッチング素子５４をオン・オフさせるＰＷＭ信号を出力する。また、マイコン５３は、電流センサ５６の検出信号に基づいて、各相の電流をフィードバック制御する。

モータケース４１の底部４１１には、ハウジング３の下部収容室３２２に入り込んだ水分をモータケース４１の内部に導入する導水孔４１１ｂが形成されている。導水孔４１１ｂは、下部収容室３２２の下端部３２２ａに開口し、モータケース４１の底部４１１を貫通している。モータケース４１の内部空間４ａは、少なくともその下端部４１ａが下部収容室３２２の下端部３２２ａよりも下方に形成されており、導水孔４１１ｂを介して下部収容室３２２からモータケース４１の下端部４１ａに水分が流れ込む。

導水孔４１１ｂは、ステアリング装置１が車両に搭載されてハウジング３が車体に固定された状態において、ラックシャフト２の軸心よりも下方に設けられ、またモータケース４１の底部４１１に支持された第１の軸受４５よりも下方に設けられているので、ハウジング３内の水分を効率よくモータケース４１内に導くことができる。そして、下部収容室３２２からモータケース４１の下端部４１ａに水分が流れ込ことにより、下部収容室３２２内に操舵感に影響を及ぼす程度の量の水分が溜まることが抑制される。

モータケース４１の下端部４１ａに水が溜まり、図５に示すように水位がＵ相のコイル巻線４３１と第１のバスバー４７１との接続部ならびにＶ相のコイル巻線４３２と第２のバスバー４７２との接続部よりも高くなると、制御装置５からみたＵ相とＶ相との相間インピーダンスが変化する。つまり、Ｕ相のコイル巻線４３１とＶ相のコイル巻線４３２とが仮想的な抵抗器で接続された状態となる。図５では、下端部４１ａに溜まった水の水面Ｗを図示している。

このような相間インピーダンスの変化は、電流センサ５６によって検出される電流値の変化として現れるので、マイコン５３によって検出することが可能である。つまり、相間インピーダンスが変化した場合、ＰＷＭ信号のデューティーやモータ軸４０の回転速度に応じて算出される電流値と電流センサ５６によって検出される実際の電流値との間に差異が発生するので、この差異に基づいてマイコン５３が相間インピーダンスの変化を検出し、ひいてはモータケース４１の内部への浸水を検知することが可能である。

すなわち、制御装置５は、モータケース４１の内部への浸水を検知する検知手段を有しており、本実施の形態では、この検知手段がマイコン５３及び複数の電流センサ５６によって実現されている。ただし、これに限らず、例えば第１乃至第３のバスバー４７１〜４７３の何れかとモータケース４１との電気抵抗（絶縁抵抗）の変化に起因するインピーダンスの変化によってモータケース４１の内部への浸水を検知してもよい。

またさらに、例えば一対の電極間の電気抵抗又は静電容量の変化によって水の浸入を検知する水検知センサを検知手段として用いてもよい。しかし、本実施の形態のように検知手段を構成することにより、水検知センサ等の部品を用いることなく水の浸入を検知できるので、コスト低減に寄与することが可能となる。

マイコン５３は、モータケース４１の内部への浸水を検知したとき、警報信号を出力して運転者に警報を発し、修理を受けることを促す。この警報は、例えば運転席前面のインスツルメントパネルにおける警告灯の点灯によってなされる。また、マイコン５３は、警報信号を出力した後も電動モータ４の制御を継続する。

以上説明した本発明の第１の実施の形態によれば、製造コストの上昇を抑制しながら、ハウジング３内に浸入した水分による悪影響を抑制することが可能となる。より具体的には、ハウジング３内に浸入した水分が凍結すること等による操舵感の変化を抑制することができる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について、図７及び図８を参照して説明する。

図７は、本発明の第２の実施の形態に係るステアリング装置を示す構造図である。図８は、図７のＢ−Ｂ線断面図である。図７及び図８では、図面下方が車両への搭載状態における鉛直方向の下方にあたる。

本実施の形態は、ハウジング７及び減速機構８の構成が第１の実施の形態に係るハウジング３及び減速機構６と異なる。また、ハウジング７に収容されたラックシャフト２には、ねじ溝２１に替えてラック歯２２が形成されている。ＭＣＵ１０１の構成は、第１の実施の形態と同様である。以下、ハウジング７及び減速機構８の構成について重点的に説明する。

ハウジング７は、ラックシャフト２を収容するラックシャフト収容部７１、及び減速機構８を収容する減速機構収容部７２を有している。ラックシャフト収容部７１と減速機構収容部７２とは、ラックシャフト収容部７１に入り込んだ水分が減速機構収容部７２に流れ込むように連通している。また、ハウジング７は、第１ハウジング部材７０１と第２ハウジング部材７０２とを複数のボルト７０３によって結合して構成されている。ラックシャフト収容部７１は、第１ハウジング部材７０１によって形成され、減速機構収容部７２は、第１ハウジング部材７０１と第２ハウジング部材７０２との結合によって形成されている。

また、第１ハウジング部材７０１には、円筒状のラックガイド収容部７３が形成されており、このラックガイド収容部７３にサポートヨーク９１及びコイルばね９２を有するラックガイド機構９が収容されている。ラックガイド収容部７３は、キャップ７４によって閉塞されており、キャップ７４に一端部が当接するコイルばね９２の弾発力によりサポートヨーク９１がラックシャフト２を後述するピニオンギヤ８３に押し付けている。

減速機構８は、電動モータ４のモータ軸４０に一体回転するように取り付けられたウォームギヤ８１と、ウォームギヤ８１に噛み合うウォームホイール８２と、ウォームホイール８２と一体に回転するピニオンギヤ８３とを有している。ウォームホイール８２は、ピニオンギヤ８３に外嵌された金属製の円盤部８２１の外周に樹脂からなる環状の歯部８２２が固定されている。ピニオンギヤ８３は、軸受８４，８５に支持され、ピニオン歯８３１がラックシャフト２のラック歯２２に噛み合っている。ピニオンギヤ８３は、ウォームホイール８２と一体に回転することにより、ラックシャフト２に軸方向への移動力を付与する。ウォームホイール８２は、本発明の回転体に相当する。モータ軸４０の中心軸は、ラックシャフト２の中心軸よりも下方に配置されている。

ウォームギヤ８１及びウォームホイール８２は、第２ハウジング部材７０２に収容されている。第２ハウジング部材７０２は、ウォームギヤ８１を収容する小径円筒部７０２ａと、ウォームホイール８２を収容する大径円筒部７０２ｂと、小径円筒部７０２ａの一端部から延在する連結部７０２ｃとを有している。小径円筒部７０２ａは、大径円筒部７０２ｂよりも下方に設けられている。連結部７０２ｃは、小径円筒部７０２ａの一端部からその軸方向に沿って拡径しながら突出する部分円錐形状であり、連結部７０２ｃの大径側の端部にモータケース４１が図略のボルトによって固定されている。大径円筒部７０２ｂは、ラックシャフト２とは反対側の端部が開口しており、この開口がカバー７０４によって閉塞されている。図７では、カバー７０４を破断して大径円筒部７０２ｂの内部を示している。

モータケース４１の導水孔４１１ｂは、第２ハウジング部材７０２の連結部７０２ｃの内部の下端部に開口し、ラックシャフト収容部７１から減速機構収容部７２に流れ込んだ水分をモータケース４１内に導く。導水孔４１１ｂは、第１の実施の形態と同様に、ラックシャフト２の軸心よりも下方に設けられ、また第１の軸受４５よりも下方に設けられている。

以上説明した本発明の第２の実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様に、製造コストの上昇を抑制しながらハウジング７内に浸入した水分による悪影響を抑制することが可能となる。

（付記）
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、これらの実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能であり、例えば転舵輪を転舵させるステアリング装置とステアリングホイールとが機械的に接続されないステアバイワイヤにおけるステアリング装置にも本発明を適用することが可能である。

１…ステアリング装置 ２…ラックシャフト
３…ハウジング ３１…ラックシャフト収容部（第１収容部）
３２…減速機構収容部（第２収容部） ４…電動モータ
４０…モータ軸 ４１…モータケース
４１１ｂ…導水孔 ４２１，４２２，４２３…ステータコア
４３１，４３２，４３３…コイル巻線 ４４…ロータ
４５…軸受 ５…制御装置
５３…マイコン ５６…電流センサ（検知手段）
６…減速機構 ６２…ナット部材（回転体）
７…ハウジング ７１…ラックシャフト収容部（第１収容部）
７２…減速機構収容部（第２収容部） ８…減速機構
８２…ウォームホイール（回転体） ８３…ピニオンギヤ

Claims (6)

1. 軸方向への進退移動により車両の転舵輪を転舵させる転舵軸と、
   モータ電流の供給を受けてモータ軸が回転する電動モータと、
   前記モータ電流を供給して前記電動モータを制御する制御装置と、
   前記電動モータの前記モータ軸の回転を減速して回転体を回転させ、同回転体の回転によって前記転舵軸に前記軸方向への移動力を付与する減速機構と、
   前記転舵軸を収容する第１収容部及び前記減速機構を収容する第２収容部を有し、前記第１収容部と前記第２収容部とが、前記第１収容部に入り込んだ水分が前記第２収容部に流れ込むように連通して形成されたハウジングと、を備え、
   前記電動モータは、前記ハウジングに固定されたモータケースと、前記モータケース内に環状に配置された複数のステータコアと、前記複数のステータコアに巻き回された複数相の巻線と、前記複数のステータコアの内側で前記モータ軸と一体に回転するロータと、前記モータ軸を前記モータケースに対して回転可能に支持する軸受とを有し、
   前記モータケースには、前記第２収容部に入り込んだ前記水分をその内部に導入する導水孔が形成されており、
   前記制御装置は、前記モータケースの内部への浸水を検知する検知手段を有する、
   ステアリング装置。
2. 前記ハウジングが車体に固定された状態において、前記導水孔が前記転舵軸の軸心よりも下方に設けられている、
   請求項１に記載のステアリング装置。
3. 前記ハウジングが車体に固定された状態において、前記導水孔が前記軸受よりも下方に設けられている、
   請求項１又は２に記載のステアリング装置。
4. 前記検知手段は、前記複数相の巻線に供給される前記モータ電流の検出値の変化に基づいて、前記モータケースの内部に水分が浸入したことを検知する、
   請求項１乃至３の何れか１項に記載のステアリング装置。
5. 前記減速機構は、前記ラックシャフトの外周面に形成されたねじ溝に複数のボールを介して螺合する前記回転体としてのナット部材と、前記ナット部材に掛け回されたベルトとを有し、
   前記モータ軸には、前記ベルトを回転させる駆動プーリが取り付けられており、
   前記第２収容部には、前記ナット部材が収容された上部収容室と、前記駆動プーリが収容された下部収容室とが形成されており、
   前記モータケースは、前記第２収容部に固定され、前記導水孔が前記下部収容室に開口している、
   請求項１乃至４の何れか１項に記載のステアリング装置。
6. 前記減速機構は、前記モータ軸に取り付けられたウォームギヤと、前記ウォームギヤに噛み合う前記回転体としてのウォームホイールとを有し、
   前記第２収容部は、前記ウォームギヤを収容する小径円筒部と、前記ウォームホイールを収容する大径円筒部と、前記小径円筒部から軸方向に延在する連結部とを有し、
   前記小径円筒部が前記大径円筒部よりも下方に設けられ、
   前記モータケースは、前記連結部に固定され、前記導水孔が前記連結部の内部に開口している、
   請求項１乃至４の何れか１項に記載のステアリング装置。

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