车辆用操舵装置 【技术领域】
本发明涉及车辆用操舵装置。背景技术 作为车辆用操舵装置的电动动力转向 (power steering) 装置利用电动马达对驾 驶者的操舵进行辅助。 即， 利用各种传感器等检测操舵部件的操舵状态等， 控制装置根据操 舵状态等检测结果对电动马达进行控制， 由此对转向机构赋予操舵辅助力。
提出有在电动马达的轴向将控制装置配置在电动马达和减速机构之间的技术 ( 例如参照专利文献 1 ～ 4)。
并且， 提出有在电动马达的壳体内、 在电动马达的旋转轴的轴向将收纳控制装置 的电动动力转向装置配置在与减速机构相反侧的位置 ( 例如参照专利文献 5)。
并且， 提出有将减速机构的蜗杆轴和电动马达的旋转轴构成为一体的电动动力转 向装置 ( 例如参照专利文献 6)。
在专利文献 1 的电动动力转向装置中， 在电动马达的马达外壳和减速机构的齿轮 箱 (gear housing) 之间设置有与两个外壳不同的回路壳体， 并将控制装置收纳在该回路壳 体内。并且， 在专利文献 1 中， 电动马达的旋转轴和蜗轮轴经由具有花键 (spline) 的联接 器 (coupling) 连结， 该联接器接近控制装置配置。
在专利文献 2 的电动动力转向装置中， 利用电动马达主体侧壳体和连结于齿轮箱 的基板侧壳体构成电动马达的马达外壳， 且在该基板侧壳体和齿轮箱之间划分出控制室。
在专利文献 3 的电动动力转向装置中， 在马达外壳和齿轮箱之间夹装有通用的壳 体。在上述壳体和马达外壳之间划分出马达室， 并且， 在壳体和齿轮箱之间划分出控制室。 并且， 在专利文献 3 中， 电动马达的旋转轴和蜗杆轴经由扭矩限制器 (torque limiter) 连 结， 该扭矩限制器接近控制装置配置。 除了上述的联接器和扭矩限制器之外， 用于支承蜗杆 轴的轴承等也接近控制装置配置。
专利文献 1 ： 日本特开 2002-120739 号公报
专利文献 2 ： 日本特开 2004-135492 号公报
专利文献 3 ： 日本特开 2000-190856 号公报
专利文献 4 ： 国际公开 WO 99/16654 号小册子
专利文献 5 ： 日本特开 2002-345211 号公报
专利文献 6 ： 日本特开平 7-137644 号公报
在专利文献 1 所记载的电动动力转向装置中， 由于使回路壳体夹装在马达外壳和 齿轮箱 (gear case) 之间， 因此在电动马达的轴向电动动力转向装置大型化。因此， 当将电 动动力转向装置搭载于车辆时， 存在该电动动力转向装置与其他的部件干涉的可能性。
并且， 在专利文献 2、 3 所记载的电动动力转向装置中， 齿轮箱在控制室内具有与 电动马达的轴向对置的内壁面。该齿轮箱的内壁面形成为局部伸出至控制室侧的形状。
因此， 在电动马达的轴向， 控制室整体的尺寸变大， 因此电动动力转向装置大型
化。 因此， 当将电动动力转向装置搭载于车辆时， 存在该电动动力转向装置与其他的部件干 涉的可能性。
在专利文献 1、 3 的电动动力转向装置中， 除了上述的联接器和扭矩限制器之外， 用于支承蜗杆轴的轴承等也接近控制装置配置。因此， 伴随着对上述轴承的预载荷进行调 整的作业产生的磨损粉到达控制装置的周边， 则有可能对控制装置的动作造成不良影响。 发明内容
本发明的目的在于提供一种小型且搭载于车辆的搭载性优异的车辆用操舵装置。 并且， 本发明的目的在于提供一种小型且信赖性高的车辆用操舵装置。
为了达成上述目的， 本发明的实施方式提供如下所述的车辆用操舵装置， 该车辆 用操舵装置具备 ： 电动马达， 该电动马达具有旋转轴和筒状的马达外壳 ； 控制装置， 该控制 装置对上述电动马达的驱动进行控制 ； 以及第一外壳和第二外壳， 第一外壳和第二外壳划 分出用于收纳上述控制装置的收纳室， 且彼此接触， 上述第一外壳是上述马达外壳的至少 一部分， 上述第一外壳包含划分出上述收纳室的一部分的第一内壁面， 上述第二外壳包含 划分出上述收纳室的一部分的第二内壁面， 上述第一内壁面和第二内壁面在上述旋转轴的 轴向对置。 根据本实施方式， 利用马达外壳的至少一部分即第一外壳和与该第一外壳接触的 第二外壳形成控制装置的收纳室。即， 由于在第一外壳和第二外壳之间并未夹装其他的外 壳， 因此能够达成车辆用操舵装置的小型化。
并且， 优选上述第二内壁面包含环状平面， 该环状平面包围上述旋转轴的中心轴 线或者上述中心轴线的延长线， 上述环状平面与上述旋转轴的中心轴线正交或者与上述中 心轴线的延长线正交。 即， 划分出收纳室的一部分的第二外壳的第二内壁面包含环状平面， 该环状平面与电动马达的旋转轴的中心轴线等正交且包围上述中心轴线等的周围。因此， 不会在电动马达的旋转轴的轴向过多地朝收纳室内伸出。因此， 即便收纳室在电动马达的 旋转轴的轴向小型化， 作为收纳室也能够确保足够的内容积， 结果， 能够尽可能地使车辆用 操舵装置小型化。
并且， 优选上述车辆用操舵装置还具备 ： 传递机构， 该传递机构将上述电动马达的 动力传递到转向机构 ； 以及传递机构外壳， 上述传递机构被收纳于该传递机构外壳， 上述第 二外壳设置于上述传递机构外壳。 控制装置通常包含安装于电源基板的开关元件等发热要 素。另一方面， 传递机构几乎不会发热。能够经由收纳有这种传递机构的传递机构外壳高 效地将来自上述发热要素的热放出至收纳室的外部。
优选上述车辆用操舵装置还具备 ： 用于检测操舵状态的操舵状态检测传感器 ； 以 及传感器外壳， 上述操舵状态检测传感器被收纳于该传感器外壳， 上述第二外壳设置于上 述传感器外壳。在该情况下， 能够经由收纳有操舵状态检测传感器的传感器外壳高效地将 来自开关元件等发热要素的热放出至收纳室外。
并且， 优选上述第二外壳包含筒状部， 该筒状部包围用于传递操舵力的轴的周围， 上述筒状部配置在上述收纳室内， 上述环状平面的延长面与上述筒状部的外周面相切或者 与上述筒状部的外周面交叉。 作为用于传递操舵力的轴， 存在连结于操舵部件的转向轴、 以 及作为转向机构的齿条齿轮机构的小齿轮轴或者齿条轴。在电动马达的旋转轴的轴向， 收
纳室例如充分地接近转向轴侧配置， 能够使车辆用操舵装置在电动马达的旋转轴的轴向更 加小型化。
并且， 优选上述控制装置配置在上述旋转轴的上述中心轴线的周围、 或者配置在 上述延长线的周围。在该情况下， 能够有效地利用收纳室的内部的空间配置控制装置， 进 而， 能够使车辆用操舵装置在电动马达的旋转轴的轴向更加小型化。
并且， 优选上述第一外壳包含分隔壁， 该分隔壁分隔上述收纳室和上述马达外壳 的内部， 上述第一内壁面设置于上述分隔壁， 上述控制装置包含电源基板， 该电源基板用于 对上述电动马达供给电力， 上述电源基板比上述第二内壁面接近上述第一内壁面配置， 上 述分隔壁包含在上述旋转轴的轴向具有相对厚的厚度的厚壁部和具有相对薄的厚度的薄 壁部， 上述电源基板接近上述厚壁部配置或者以与上述厚壁部接触的方式配置。在该情况 下， 能够将第一外壳的分隔壁的厚壁部用于吸热， 能够高效地使具有发热要素的电源基板 的热从第一外壳朝向与该第一外壳接触的第二外壳逸出。
并且， 优选上述车辆用操舵装置具备转向机构， 该转向机构由上述电动马达经由 传递机构驱动， 收纳上述转向机构的至少一部分的外壳的至少一部分以及上述第一外壳由 单一的材料形成为一体。在该情况下， 由于收纳转向机构的至少一部分的外壳的至少一部 分以及马达外壳的至少一部分是两用的， 因此能够削减部件数量， 能够使构造简化。因此， 将马达外壳的至少一部分用作控制装置的收纳室的情况在实质上是可行的。并且， 通过一 体形成两个外壳的至少一部分， 能够格外地提高作为外壳整体的刚性， 能够降低振动。并 且， 能够提高由马达外壳支承的旋转轴和由收纳转向机构的至少一部分的外壳直接或者间 接地支承的转向轴之间的平行度。从该点出发也能够降低振动。并且， 与两个外壳由不同 的部件构成的情况相比较， 能够格外地提高两个外壳之间的导热性， 因此例如在利用两个 外壳使发热要素的热逸出的情况下， 能够良好地使热逸出。 并且， 优选上述车辆用操舵装置还具备传递机构外壳， 该传递机构外壳收纳上述 传递机构， 且具有开口， 上述第一外壳以覆盖上述传递机构外壳的上述开口的方式连结于 上述传递机构外壳。在该情况下， 由于能够利用马达外壳闭塞传递机构外壳的开口， 因此， 与另外设置罩的情况相比较， 能够削减部件数量。并且， 由于传递机构几乎不会发热， 因此 能够经由传递机构外壳使来自发热要素的热高效地逸出。
并且， 优选收纳上述转向机构的至少一部分的外壳收纳转向轴。 在该情况下， 能够 高精度地确保转向轴与电动马达的旋转轴之间的平行度。
并且， 优选上述马达外壳包含筒状部， 该筒状部由包含铝的材料形成， 上述电动马 达包含转子和定子， 上述转子与上述旋转轴一起旋转， 上述定子与上述转子对置， 上述定子 包含环状的定子铁芯， 该定子铁芯由单一的材料形成为一体， 上述定子铁芯嵌合于上述马 达外壳的上述筒状部的内周。 在该情况下， 通过使用所谓的一体型的定子铁芯， 组装变得容 易。并且， 由于能够提高定子的磁极的位置精度， 因此能够提高电动马达的效率。
并且， 优选上述车辆用操舵装置还具备 ： 传递机构， 该传递机构将上述电动马达的 动力传递到转向机构 ； 传递机构外壳， 上述传递机构被收纳于该传递机构外壳 ； 以及预载 荷赋予机构， 上述传递机构包含驱动部件和被动部件， 上述驱动部件经由连结部件以能够 与上述旋转轴同轴地一起旋转的方式连结于上述旋转轴， 上述被动部件由上述驱动部件驱 动， 上述驱动部件具有距离上述旋转轴相对近的第一端部和距离上述旋转轴相对远的第二
端部， 上述驱动部件的上述第一端部由第一轴承支承为能够旋转， 上述第一轴承由上述传 递机构外壳保持， 上述驱动部件的上述第二端部由第二轴承支承为能够旋转， 上述第二轴 承由上述传递机构外壳保持， 上述预载荷赋予机构按压上述第二轴承， 由此对上述第一轴 承和上述第二轴承赋予预载荷， 上述第二外壳设置于上述传递机构外壳， 上述电动马达包 含转子和定子， 上述转子与上述旋转轴一起旋转， 上述定子与上述转子对置， 在上述旋转轴 的轴向， 上述控制装置配置在上述转子和上述第一轴承之间。
在该情况下， 控制装置配置在距离旋转轴相对近、 且支承驱动部件的第一端部的 第一轴承和电动马达的转子之间。并且， 对第一和第二轴承赋予预载荷的预载荷赋予机构 按压第二轴承， 该第二轴承位于在上述旋转轴的轴向从上述控制装置充分隔离开的位置、 且支承驱动部件的第二端部。即， 预载荷赋予机构接近驱动部件的第二端部配置。因此， 当 进行组装车辆用操舵装置时的预载荷调整作业时， 万一从预载荷赋予机构产生磨损粉， 该 磨损粉也不会到达控制装置的周边。结果， 能够提高控制装置的信赖性。
并且， 优选上述预载荷赋予机构包含第一螺纹部和预载荷赋予部件， 上述第一螺 纹部设置于上述传递机构外壳， 上述预载荷赋予部件具有第二螺纹部， 该第二螺纹部与上 述第一螺纹部嵌合。在该情况下， 通过调整预载荷赋予部件的螺纹部的拧入量来调整对第 一和第二轴承施加的预载荷。并且， 由于伴随着拧入而有可能产生的磨损粉不会到达控制 装置的周边， 因此控制装置的信赖性提高。
并且， 优选上述连结部件包含非金属的绝缘材料。即便在车辆用操舵装置出厂后 万一非金属的绝缘部件破损并进入控制装置的周边， 也不存在引起电气不良的可能性。因 此能够提高控制装置的信赖性。
并且， 优选上述收纳室在上述传递机构外壳和上述第一外壳之间被划分出来， 上 述预载荷赋予机构配置在上述收纳室的外部。在该情况下， 当组装车辆用操舵装置时进行 预载荷调整作业之际， 即便万一从预载荷赋予机构产生磨损粉等， 该磨损粉也不会进入收 纳室。因此， 能够格外地提高控制装置的信赖性。
并且， 优选上述旋转轴包含与上述连结部件相连的端部， 上述旋转轴的上述端部 由第三轴承支承为能够旋转， 上述第三轴承由上述马达外壳保持， 上述控制装置包含电源 基板， 在上述电源基板安装有对上述电动马达供给电力的电源电路， 在上述旋转轴的轴向， 上述电源基板配置在上述第三轴承和上述转子之间。并且， 优选上述旋转轴包含与上述连 结部件相连的端部， 上述旋转轴的上述端部由第三轴承支承为能够旋转， 上述第三轴承由 上述马达外壳保持， 上述控制装置包含电源基板， 在上述电源基板安装有对上述电动马达 供给电力的电源电路， 上述电源基板的至少一部分和上述第二轴承的至少一部分配置于在 上述旋转轴的轴向彼此重叠的位置。
在这些情况下， 在电动马达的旋转轴的轴向， 能够使电源基板充分地远离预载荷 赋予机构。 因此， 当进行组装车辆用操舵装置时的预载荷调整作业时， 即便万一从预载荷赋 予机构产生磨损粉等， 该磨损粉也不会到达电源基板的周边。 因此， 能够进一步提高控制装 置的信赖性。
并且， 优选上述车辆用操舵装置还具备传递机构， 该传递机构将上述电动马达的 动力传递到转向机构， 上述传递机构包含驱动部件和被动部件， 上述被动部件由上述驱动 部件驱动， 上述驱动部件和上述旋转轴构成由单一的材料形成为一体的一体轴， 上述控制装置包含控制基板， 该控制基板具有安装用于对上述电源电路进行控制的控制电路的区 域， 上述控制基板的上述区域配置在上述一体轴的周围。 在该情况下， 驱动部件和电动马达 的旋转轴由单一的部件形成为一体。因此， 无需另外设置用于将驱动部件和旋转轴彼此连 结在一起的联接器。结果， 能够达成小型化。并且， 能够在一体轴的轴向与一体轴重叠地配 置控制电路， 能够达成车辆用操舵装置的进一步的小型化。
并且， 优选上述车辆用操舵装置还具备收纳上述一体轴的外壳， 上述一体轴包含 在上述一体轴的轴向隔离开的三个部分， 上述三个部分分别经由对应的轴承由上述外壳支 承。在该情况下， 由于对上述一体轴进行三点支承， 因此， 与分别对驱动侧部件和电动马达 的旋转轴进行两端支承的四点支承的结构相比， 能够减少支承一体轴的部位。 因此， 能够达 成车辆用操舵装置的进一步的小型化， 且能够提高收纳一体轴的外壳内的布局的自由度。
并且， 优选上述驱动部件包含蜗杆轴， 上述蜗杆轴具有距离上述电动马达相对近 的第一端部和距离上述电动马达相对远的第二端部， 收纳上述一体轴的上述外壳的一部分 包含驱动部件收纳外壳， 该驱动部件收纳外壳收纳作为上述驱动部件的蜗杆轴， 上述车辆 用操舵装置还具备密封部件， 该密封部件对上述蜗杆轴的上述第一端部和上述驱动部件收 纳外壳之间进行封闭。在该情况下， 能够防止驱动部件收纳外壳内的润滑剂等流入控制电 路侧。 并且， 优选上述蜗杆轴具有距离上述电动马达相对近的第一端部和距离上述电动 马达相对远的第二端部， 上述旋转轴具有距离上述驱动部件相对近的第一端部和距离上述 驱动部件相对远的第二端部， 上述车辆用操舵装置还具备 ： 由上述传递机构外壳保持、 并支 承上述驱动部件的上述第二端部的轴承 ； 由上述第一外壳保持、 并支承上述旋转轴的上述 第一端部的轴承 ； 以及预载荷赋予机构， 该预载荷赋予机构按压支承上述驱动部件的上述 第二端部的上述轴承， 由此对支承上述驱动部件的上述第二端部的上述轴承和支承上述旋 转轴的上述第一端部的上述轴承赋予预载荷， 上述第二外壳设置于上述传递机构外壳， 上 述电动马达包含转子和定子， 上述转子与上述旋转轴一起旋转， 上述定子与上述转子对置， 在上述旋转轴的轴向， 上述控制装置配置在上述转子和上述第一轴承之间。
在该情况下， 预载荷赋予机构按压位于在上述旋转轴的轴向从上述控制装置充分 隔离开的位置、 且支承上述驱动部件的上述第二端部的轴承。 即， 预载荷赋予机构接近上述 驱动部件的上述第二端部配置。 因此， 当组装车辆用操舵装置时进行预载荷调整作业之际， 即便万一从预载荷赋予机构产生磨损粉等， 该磨损粉也不会到达控制装置的周边。 因此， 能 够进一步提高控制装置的信赖性。
并且， 优选上述车辆用操舵装置还具备施力部件， 该施力部件朝上述被动部件侧 对上述驱动部件施力。在该情况下， 能够防止在驱动部件和被动部件的彼此的卡合部之间 产生成为驱动噪音的原因的松动。
并且， 优选上述控制基板具有插通孔， 上述一体轴贯穿插入于该插通孔， 上述一体 轴包含细轴部和一对粗轴部， 上述细轴部配置在上述插通孔内， 上述粗轴部在上述一体轴 的轴向夹着上述细轴部配置在两侧。在该情况下， 由于将一体轴的细轴部贯穿插入于控制 基板的插通孔， 因此能够尽可能地缩小控制基板的插通孔， 结果， 能够更多地确保控制基板 的安装面积。并且， 无需朝外侧增大控制基板。
并且， 优选上述插通孔在上述控制基板的边缘部敞开。 在该情况下， 能够从控制基
板的侧方即边缘部侧将一体轴的细轴部贯穿插入于控制基板的插通孔。 附图说明 图 1 是示出本发明的一个实施方式所涉及的作为车辆用操舵装置的电动动力转 向装置的概要结构的示意图。
图 2 是作为电动动力转向装置的主要部分的操舵辅助机构的概要立体图。
图 3 是从与图 2 不同的角度观察操舵辅助机构时的操舵辅助机构的概要立体图。
图 4 是沿着电动马达的轴向切断后的操舵辅助机构的图解的剖视图。
图 5 是第一外壳以及收纳于该第一外壳的 ECU 的部件的分解立体图。
图 6 是图 4 的主要部分的放大图。
图 7 是本发明的其他的实施方式所涉及的电动动力转向装置的主要部分的图解 的剖视图。
图 8 是本发明的其他的实施方式所涉及的电动动力转向装置的主要部分的图解 的剖视图。
图 9 是图 8 的实施方式中的第一外壳以及收纳于该第一外壳的 ECU 的部件的分解 立体图。
图 10 是图 8 的主要部分的放大图。
图 11 是图 8 的电动动力转向装置的主要部分的组装工序的图解的剖视图。
图 12 是本发明的其他的实施方式所涉及的电动动力转向装置的主要部分的图解 的剖视图。
图 13 是图 12 的电动动力转向装置的组件 (subassembly) 的剖视图。
图 14 是图 12 的电动动力转向装置的主要部分的组装工序的图解的剖视图。
图 15 是示出本发明的其他的实施方式所涉及的作为车辆用操舵装置的电动动力 转向装置的概要结构的示意图。
图 16 是图 15 的实施方式的操舵辅助机构的概要侧视图。
图 17 是图 15 的实施方式的操舵辅助机构的剖视图。
图 18 是图 17 的放大图， 主要示出电动马达的剖面。
图 19 是图 15 的实施方式中的第一外壳以及收纳于该第一外壳的 ECU 的部件的分 解立体图。
图 20 是本发明的其他的实施方式的作为车辆用操舵装置的电动动力转向装置的 主要部分的剖视图。
标号说明
1... 电动动力转向装置 ( 车辆用操舵装置 ) ； 4... 转向机构 ； 5... 操舵辅助机 构； 6... 转向轴 ( 用于传递操舵力的轴 ) ； 11... 扭矩传感器 ( 操舵状态检测传感器 ) ； 12...ECU( 控制装置 ) ； 13... 小齿轮轴 ( 用于传递操舵力的轴 ) ； 14... 齿条轴 ( 操舵轴。 用于传递操舵力的轴 ) ； 18 ： 电动马达 ； 19... 减速机构 ( 传递机构 ) ； 20... 蜗杆轴 ( 驱 动齿轮。驱动部件 ) ； 20a... 第一端部 ； 20b... 第二端部 ； 21 ： 蜗轮 ( 被动齿轮。被动部 件) ； 22... 齿轮箱 ( 传递机构外壳 ) ； 23 ： 第一外壳 ； 24、 24A... 第二外壳 ； 25... 马达外壳 ； 26... 马达外壳主体 ( 马达外壳的筒状部 ) ； 27... 驱动齿轮收纳外壳 ( 驱动部件收纳外
壳)； 28... 被动齿轮收纳外壳 ( 包围用于传递操舵力的轴的周围的筒状部。被动部件收纳 外壳 ) ； 28a... 外周面 ； 35、 35A... 传感器外壳 ； 37... 旋转轴 ； 37a... 第一端部 ； 37b... 第 二端部 ； 38... 连结部件 ； 45... 第一轴承 ； 47... 第二轴承 ； 56... 第一螺纹部 ； 64... 转 子； 65... 定子 ； 68... 定子铁芯 ； 70... 马达室 ； 75... 第三轴承 ； 77... 分隔壁 ； 77a... 厚 壁部； 77b... 薄 壁 部 ； 78... 电 源 基 板 ； 79... 控 制 基 板 ； 83...FET ； 84... 控 制 电 路 ； 84A... 安装控制电路的区域 ； H... 外壳 ； 100... 收纳室 ； 101... 第一内壁面 ； 102... 第二 内壁面 ； X1...( 旋转轴的 ) 轴向 ； C1... 中心轴线 ； C2... 延长线 ； P1... 延长面 ； P2... 圆 筒面 ； 200... 预载荷赋予机构 ； 204、 204A... 一体轴 ； 206... 细轴部 ； 207、 208... 粗轴部 ； 209... 插通孔 ； 209a... 主部 ； 209b... 狭缝 ； 210... 施力部件 ； 218... 边缘部 ； 450... 密 封部件 ； 750... 用于支承旋转轴的第二端部的轴承 ； 760... 用于支承旋转轴的第一端部 的轴承 ； 301... 电动动力转向装置 ( 车辆用操舵装置 ) ； 302... 操舵部件 ； 307... 转向机 构； 308... 小 齿 轮 轴 ； 308a... 小 齿 轮 ； 309... 转 向 轴 ； 309a... 齿 条 ； 309b... 螺 纹 轴 ； 311、 311A... 组合外壳 ( 收纳转向机构的至少一部分的外壳 ) ； 312... 第二外壳 ( 动力传 递机构的外壳 ) ； 313... 第三外壳 ( 转向机构的外壳 ) ； 315... 转向轮 ； 316... 操舵辅助 机构 ； 317... 电动马达 ； 318... 动力传递机构 ； 319... 齿轮机构 ； 320... 运动转换机构 ； 322...ECU( 控 制装置 ) ； 323、 323A... 马达外壳 ； 324... 收纳室 ； 325、 325A... 第一马达 外壳 ( 第一外壳 ) ； 326、 326A... 第二马达外壳 ； 327... 齿条外壳 ( 用于收纳转向轴的外 壳) ； 328... 连结部 ； 331... 驱动齿轮 ； 332... 中间齿轮 ； 333... 被动齿轮 ； 335、 340... 收 纳孔 ； 335a、 340a... 开口 ( 传递机构外壳的开口 ) ； 344... 旋转筒 ； 345、 346... 螺纹槽 ； 347... 滚珠 ； 352... 旋转轴 ； 353... 接头 ； 354... 转子 ； 355... 定子 ； 358、 580... 定子铁 芯； 359... 线圈 ； 360... 马达室 ； 362... 旋转位置检测装置 ； 367... 分隔壁 ； 367a... 厚壁 部； 367b... 薄壁部 ； 373... 电源基板 ； 374... 控制基板 ； 379... 电源电路 ； 380...FET( 发 热要素 ) ； 381... 控制电路 ； 401... 第一壁面 ； 402... 第二壁面 ； 403... 座部。 具体实施方式
以下， 参照附图对本发明的实施方式进行具体地说明。
图 1 是示出本发明的一个实施方式所涉及的作为车辆用操舵装置的电动动力转 向装置 1 的概要结构的示意图。
参照图 1， 电动动力转向装置 1 具备 ： 作为操舵部件的方向盘 (steering wheel)2 ； 转向机构 4， 该转向机构 4 与方向盘 2 的旋转联动地使转向轮 3 转向 ； 以及操舵辅助机构 5， 该操舵辅助机构 5 用于对驾驶者的操舵进行辅助。方向盘 2 和转向机构 4 经由转向轴 6 和 中间轴 7 机械连结。
在本实施方式中， 根据操舵辅助机构 5 对转向轴 3 赋予辅助力 ( 操舵辅助力 ) 的 例子进行说明， 但是， 也能够将本发明应用于操舵辅助机构 5 对后述的小齿轮轴赋予辅助 力的构造、 或者是操舵辅助机构 5 对后述的齿条轴赋予辅助力的构造。
转向轴 6 呈直线状地延伸。并且， 转向轴 6 包含与方向盘 2 连结的输入轴 8 和与 中间轴 7 连结的输出轴 9。输入轴 8 和输出轴 9 经由扭力杆 (torsion bar)10 连结成能够 在同一轴线上相对旋转。即， 当对方向盘 2 输入一定值以上的操舵扭矩时， 输入轴 8 和输出 轴 9 彼此相对旋转并朝同一方向旋转。配置在转向轴 6 周围的作为操舵状态检测传感器的扭矩传感器 11 根据输入轴 8 和输出轴 9 的相对旋转变位量检测输入方向盘 2 的操舵扭矩。扭矩传感器 11 的扭矩检测 结果输入作为控制装置的 ECU 12( 电子控制单元， Electronic Control Unit)。并且， 来自 车速传感器 90 的车速检测结果输入 ECU 12。中间轴 7 连结转向轴 6 和转向机构 4。
转向机构 4 由包含小齿轮轴 13 和作为转向轴的齿条轴 14 的齿条齿轮机构构成。 在齿条轴 14 的各端部经由转向横拉杆 (tie rod)15 和转向臂 (knuckle arm)( 未图示 ) 连 结有转向轮 3。
小齿轮轴 13 与中间轴 7 连结。小齿轮轴 13 与方向盘 2 的操舵联动地旋转。在小 齿轮轴 13 的顶端 ( 在图 1 中为下端 ) 设置有小齿轮 16。
齿条轴 14 沿着汽车的左右方向呈直线状地延伸。在齿条轴 14 的轴向的中途部形 成有与上述小齿轮 16 啮合的齿条 17。在该小齿轮 16 和齿条 17 的作用下， 小齿轮轴 13 的 旋转被转换成齿条轴 14 的轴向移动。通过使齿条轴 14 沿轴向移动， 能够使转向轮 3 转向。
当对方向盘 2 进行操舵 ( 旋转 ) 时， 该旋转经由转向轴 6 和中间轴 7 传递至小齿 轮轴 13。进而， 小齿轮轴 13 的旋转由小齿轮 16 和齿条 17 转换成齿条轴 14 的轴向移动。 由此， 转向轮 3 转向。
操舵辅助机构 5 包含用于对操舵进行辅助的电动马达 18 以及用于将电动马达 18 的输出扭矩传递到转向机构 4 的作为传递机构的减速机构 19。作为减速机构 19， 例如能够 采用蜗轮蜗杆机构等交错轴齿轮机构、 或者采用平行轴齿轮机构等。 在本实施方式中， 作为 减速机构 19 采用蜗轮蜗杆机构。即， 减速机构 19 包含作为驱动齿轮 ( 传递机构的驱动部 件 ) 的蜗杆轴 20 和与该蜗杆轴 20 啮合的作为被动齿轮 ( 传递机构的被动部件 ) 的蜗轮 21。减速机构 19 收纳于作为传递机构外壳的齿轮箱 22 内。
蜗杆轴 20 经由未图示的接头连结于电动马达 18 的旋转轴 ( 未图示 )。蜗杆轴 20 由电动马达 18 驱动着旋转。并且， 蜗轮 21 与转向轴 6 以能够一起旋转的方式连结。蜗轮 21 由蜗杆轴 20 驱动着旋转。
当电动马达 18 驱动着蜗杆轴 20 旋转时， 蜗轮 21 由蜗杆轴 20 驱动着旋转， 蜗轮 21 和转向轴 6 一起旋转。进而， 转向轴 6 的旋转经由中间轴 7 传递至小齿轮轴 13。小齿轮轴 13 的旋转被转换成齿条轴 14 的轴向移动。由此， 转向轮 3 转向。即， 通过利用电动马达 18 驱动着蜗杆轴 20 旋转而使转向轮 3 转向。
电动马达 18 由 ECU 12 控制。ECU 12 根据来自扭矩传感器 11 的扭矩检测结果、 来 自车速传感器 90 的车速检测结果等对电动马达 18 进行控制。具体地说， ECU 12 采用针对 各个车速存储有扭矩和目标辅助量之间的关系的映射决定目标辅助量， 并以使电动马达 18 产生的辅助力接近目标辅助量的方式进行控制。
图 2 和图 3 分别是操舵辅助机构 5 的概要立体图， 是从彼此不同的角度观察操舵 辅助机构 5 的图。本实施方式的主要特征在于， 如图 2 和图 3 所示， 利用彼此接触 ( 例如使 彼此的端面对接的状态、 或者使彼此的端面嵌合的状态 ) 的第一外壳 23 和第二外壳 24 构 成用于收纳上述的作为控制装置的 ECU 12 的外壳 H。
即， 构成用于收纳 ECU 12 的外壳 H 的第一外壳 23 和第二外壳 24 彼此接触。即， 第一外壳 23 和第二外壳 24 直接卡合， 在两个外壳 23、 24 之间并未夹装其他的外壳。由此， 能够实现格外的小型化。第一外壳 23 和第二外壳 24 分别形成为一端敞开的大致四方箱形。第一外壳 23 和第二外壳 24 的彼此的端部对接并由固定螺钉 91 将彼此紧固。
另一方面， 电动马达的马达外壳 25 由作为筒状部的马达外壳主体 26 和上述的第 一外壳 23 构成。具体地说， 作为用于收纳 ECU 12 的外壳 H 的一部分的第一外壳 23 与电动 马达 12 的马达外壳 25 的至少一部分由单一的材料形成为一体。换言之， 马达外壳 25 的至 少一部分和用于收纳 ECU 12 的外壳 H 的一部分是两用的。
并且， 齿轮箱 22 由以下部件构成 ： 收纳有蜗杆轴 20 的筒状的作为驱动部件收纳外 壳的驱动齿轮收纳外壳 27 ； 收纳有蜗轮 21 的筒状的作为被动部件收纳外壳的被动齿轮收 纳外壳 28 ； 以及上述的第二外壳 24。具体地说， 作为用于收纳 ECU 12 的外壳 H 的一部分的 第二外壳 24 与齿轮箱 22 的驱动齿轮收纳外壳 27 和被动齿轮收纳外壳 28 由单一的材料形 成为一体。换言之， 齿轮箱 22 的一部分和用于收纳 ECU 12 的外壳 H 的一部分是两用的。
在作为第一外壳 23 的侧壁的外周壁 92 的外周 92a 突出形成有筒状突起 93， 在该 筒状突起 93 内配置有面向第一外壳 23 的外部的电连接器 94。虽然并未图示， 在电连接器 94 设置有用于从电池朝 ECU 12 供给电源的端子和来自外部的信号的输入输出用端子。
参照作为电动动力转向装置的主要部分的剖视图的图 4， 减速机构 19( 传递机构 ) 的作为被动部件的蜗轮 21、 以及电连接器 94 相对于包含减速机构 19( 传递机构 ) 的作为 驱动部件的蜗杆轴 20 的中心轴线 C3 且与蜗轮 21 的中心轴线 21a 平行的平面 Q1 配置在同 侧。在该情况下， 当沿着电动马达 18 的旋转轴 37 的轴向 X1 观察时， 形成突出部的电连接 器 94 和被动齿轮收纳外壳 28 在同侧突出。结果， 能够实现实质上的小型化和节省空间化， 搭载于车辆的搭载性提高。
并且， 参照图 3， 当沿着电动马达 18 的后述的旋转轴 37 的轴向 X1 观察时， 形成为 电连接器 94 和被动齿轮收纳外壳 28 的彼此的至少一部分重合的布局。由此， 能够实现实 质上的小型化和节省空间化， 搭载于车辆的搭载性提高。
并且， 当沿着旋转轴 37 的轴向 X1 观察时， 形成为电连接器 94 和传感器外壳 35 的 彼此的至少一部分重合的布局。 由此， 能够实现实质上的小型化和节省空间化， 搭载于车辆 的搭载性提高。
马达外壳 25 的第一外壳 23 例如由铝合金 ( 例如铸件、 冷锻件 ) 形成， 能够实现操 舵辅助机构 5 的轻量化。并且， 由驱动齿轮收纳外壳 27、 被动齿轮收纳外壳 28 以及第二外 壳 24 构成的齿轮箱 22 例如由铝合金 ( 例如铸件、 冷锻件 ) 形成， 能够实现操舵辅助机构 5 的轻量化。并且， 马达外壳 25 的马达外壳主体 26 例如采用非磁性的金属板。
马达外壳主体 26 包含 ： 圆筒状的周壁 29 ； 闭塞周壁 29 的一端的底壁 30 ； 以及从 周壁 29 的另一端朝径向外侧伸出的环状的凸缘 31。
设置有从环状的凸缘 31 的周方向的一部分朝径向外侧伸出的支架 32。贯穿插入 在该支架 32 的螺钉插通孔 33 中的固定螺钉 34 被拧入第一外壳 23 的螺纹孔， 由此， 马达外 壳主体 26 和第一外壳 23 被固定成一体。由于上述螺钉插通孔 33 形成为沿着马达外壳主 体 26 的周方向延伸的长孔， 因此能够相对于第一外壳 23 对马达外壳主体 26 的周方向位置 进行调整。
并且， 构成用于收纳 ECU 12 的外壳 H 的第一外壳 23 和第二外壳 24 采用固定螺钉 91 彼此被固定。在齿轮箱 22 的被动齿轮收纳外壳 28 连结有收纳扭矩传感器 11 的筒状的传感器 外壳 35。被动齿轮收纳外壳 28 和传感器外壳 35 采用固定螺钉 36 彼此被固定。转向轴 6 贯穿插入在筒状的被动齿轮收纳外壳 28 和传感器外壳 35 内。
参照图 4， 利用电动马达 18 的马达外壳 25 即第一外壳 23 和与该第一外壳 23 接触 的第二外壳 24 形成收纳作为控制装置的 ECU 12 的收纳室 100。第一外壳 23 和第二外壳 24 的彼此的端面对接， 这些端面之间由环状的密封部件 95 封闭。
如图 6 所示， 密封部件 95 被收纳在形成于第一外壳 23 和第二外壳 24 中的某一方、 例如第二外壳 24 的端面 98 的环状槽 99 中， 并与另一方的、 例如第一外壳 23 的端面 ( 相当 于凸缘 88 的端面 88a) 接触。作为密封部件 95 例如能够采用 O 型圈。
再次参照图 4， 第一外壳 23 包含划分出收纳室 100 的一部分的第一内壁面 101。 第 二外壳 24 包含划分出收纳室 100 的一部分的第二内壁面 102， 这些第一内壁面 101 和第二 内壁面 102 在电动马达 18 的旋转轴 37 的轴向 X1 对置。
并且， 第二外壳 24 的内壁面 102 由环状平面构成， 该环状平面与电动马达 18 的旋 转轴 37 的中心轴线 C1 或者上述中心轴线 C1 的延长线 C2( 通常与蜗杆轴 20 的中心轴线 C3 一致 ) 正交且包围上述中心轴线 C1 或者上述延长线 C2 的周围。 如图 4 所示， 形成第二内壁面 102 的环状平面的延长面 P1 处于与形成作为包围转 向轴 6 的筒状部的被动齿轮收纳外壳 28 的外周面 28a 的主要部分的圆筒面 P2 交叉或者相 切的状态。具体地说， 被动齿轮收纳外壳 28 包围与转向轴 6 嵌合的蜗轮 21。
并且， 作为控制装置的 ECU 12 配置在旋转轴 37 的中心轴线 C1 或者延长线 C2 的 周围。
电动马达 18 的旋转轴 37 和蜗杆轴 20 在同轴上排列配置。旋转轴 37 和蜗杆轴 20 经由夹装在彼此之间的接头 38 以同轴且能够传递动力的方式连结。接头 38 具有 ： 环状的 输入部件 39， 该输入部件 39 与电动马达 18 的旋转轴 37 一起旋转 ； 环状的输出部件 40， 该 输出部件 40 与蜗杆轴 20 一起旋转 ； 以及环状的弹性部件 41， 该弹性部件 41 夹装在输入部 件 39 和输出部件 40 之间并将输入部件 39 和输出部件 40 以能够传递动力的方式连结在一 起。弹性部件 41 由非金属的绝缘部件、 例如绝缘性的橡胶或者绝缘性的树脂构成。
蜗杆轴 20 被收纳于齿轮箱 22 的驱动齿轮收纳外壳 27 的驱动齿轮收纳孔 42。蜗 杆轴 20 具有第一端部 20a 和第二端部 20b， 在蜗杆轴 20 的轴向的中间部形成有蜗杆 20c。
蜗杆轴 20 的第一端部 20a 由第一轴承 45 支承为能够旋转， 该第一轴承 45 由驱动 齿轮收纳孔 42 的一端 ( 电动马达 18 侧的端部 ) 的内周的轴承保持部 44 保持。蜗杆轴 20 的第二端部 20b 由第二轴承 47 支承为能够旋转， 该第二轴承 47 由驱动齿轮收纳孔 42 的另 一端的内周的轴承保持部 46 保持。
第一轴承 45 由具有内圈 48、 外圈 49 以及夹装在内圈 48 和外圈 49 之间的多个滚 动体 50 的滚动轴承构成。内圈 48 由蜗杆轴 20 的第一端部 20a 保持为能够与蜗杆轴 20 的 第一端部 20a 一起旋转。内圈 48 的一个端面抵接于设在蜗杆轴 20 的外周的定位阶梯部。 在蜗杆轴 20 的第一端部 20a 延伸设置有小径的突轴 51。接头 38 的输出部件 40 以能够与 突轴 51 一起旋转且不能沿轴向移动的方式嵌合于该突轴 51。输出部件 40 抵接于内圈 48 的另一个端面。内圈 48 被夹持在蜗杆轴 20 的上述定位阶梯部和输出部件 40 之间。由此， 内圈 48 相对于蜗杆轴 20 的轴向移动被限制。
外圈 49 的一个端面隔开预定的间隙与同驱动齿轮收纳孔 42 的轴承保持部 44 的 一侧邻接的阶梯部对置。并且， 在与驱动齿轮收纳孔 42 的轴承保持部 44 的另一侧邻接的 螺纹部拧入有环状的固定部件 52， 固定部件 52 按压外圈 49 的另一个端面。由此， 外圈 49 的轴向移动被限制。固定部件 52 具有 ： 在外周形成有螺纹的筒状的主体 52a ； 从主体 52a 的一端朝径向内侧延伸的内侧凸缘 52b ； 以及从主体 52a 的另一端朝径向外侧延伸的外侧 凸缘 52c。内侧凸缘 52b 按压外圈 49 的另一个端面。并且， 外侧凸缘 52c 被按压于划分出 ECU 12 的收纳室的第二外壳 24 的第二内壁面 102， 由此， 达成固定部件 52 的防松。
接头 38 的一部分被收纳在圆筒部件 52 的筒状的主体 52a 内。由此， 能够达成旋 转轴 37 的轴向 X1 的电动动力转向装置 1 的小型化。
第二轴承 47 由具有内圈 53、 外圈 54 以及夹装在内圈 53 和外圈 54 之间的多个滚 动体 55 的滚动轴承构成。内圈 53 由蜗杆轴 20 的第二端部 20b 保持为能够与蜗杆轴 20 的 第二端部 20b 一起旋转。内圈 53 的一个端面抵接于设在蜗杆轴 20 的外周的定位阶梯部。 由此， 内圈 53 相对于蜗杆轴 20 的轴向移动 ( 朝向第一轴承 45 侧的移动 ) 被限制。
设置有预载荷赋予机构 200， 该预载荷赋予机构 200 总括地对分别支承作为驱动 部件的蜗杆轴 20 的第一端部 20a、 第二端部 20b 的第一轴承 45、 第二轴承 47 赋予预载荷。 并且， 在电动马达 18 的旋转轴 37 的轴向 X1， 作为控制装置的 ECU 12 配置在电动马达 18 的 后述的转子 64 和上述第一轴承 45 之间。 预载荷赋予机构 200 具备 ： 第一螺纹部 56， 该第一螺纹部 56 形成于与驱动齿轮收 纳外壳 27 的驱动齿轮收纳孔 42 的轴承保持部 46 邻接的驱动齿轮收纳孔 42 的入口部 ； 以 及预载荷赋予部件 57， 该预载荷赋予部件 57 被拧入上述第一螺纹部 56， 以总括地对第一轴 承 45 和第二轴承 47 赋予预载荷。预载荷赋予部件 57 具有圆板状的主体 58， 在主体 58 的 外周形成有与上述第一螺纹部 56 螺合的第二螺纹部 59。并且， 在主体 58 的一个端面形成 有环状凸部 60， 该环状凸部 60 按压第二轴承 47 的外圈 54 的一个端面。
在主体 58 的另一个端面形成有例如截面多边形形状的工具卡合孔 61， 该工具卡 合孔 61 与用于对该预载荷赋予部件 57 进行操作而使该预载荷赋予部件 57 转动的工具卡 合。并且， 预载荷赋予部件 57 由与主体 58 的第二螺纹部 59 螺合的锁紧螺母 62 止动 ( 止 定 )。
支承蜗杆轴 20 的第一端部 20a 和第二端部 20b 的第一轴承 45 和第二轴承 47 均 由公知的密封轴承构成。具体地说， 在滚动体的轴向 X1 的两侧具备对内圈和外圈之间进行 密封的密封部件 63， 该密封部件 63 固定于内圈或者外圈中的某一方。 并且， 密封部件 63 具 有与另一方滑动接触的唇部 (lip)。
由于支承蜗杆轴 20 的两端的第一轴承 45 和第二轴承 47 由密封轴承构成， 因此齿 轮箱 22 内的润滑脂等润滑剂不会朝收纳 ECU 12 的收纳室 100 侧漏出。但是， 为了提高收 纳室 100 内的密封性， 例如也可以使固定部件 52 的主体 52a 的外周的螺纹部和与该螺纹部 螺合的螺纹部之间夹装有液体密封垫。
在本实施方式中， 作为电动马达 18 采用无刷电动马达。电动马达 18 含有上述马 达外壳 25 以及被收纳在该马达外壳 25 内的转子 64 和定子 65。
转子 64 具有 ： 环状的转子铁芯 66， 该转子铁芯 66 安装在旋转轴 37 的外周且能够 与旋转轴 37 一起旋转 ； 以及例如由环状的永磁铁构成的转子磁铁 67， 该转子磁铁 67 安装
在转子铁芯 66 的外周且能够与转子铁芯 66 一起旋转。在转子磁铁 67 沿周方向排列配置 有多个磁极。在转子 64 的周方向， 这些磁极的 N 极和 S 极交替更换。
定子 65 固定于马达外壳 25 的马达外壳主体 26 的内周。定子 65 具有 ： 定子铁芯 68， 该定子铁芯 68 固定在马达外壳主体 26 的内周 ； 以及多个线圈 69。定子铁芯 68 包含环 状的磁轭和从该磁轭的内周朝径向内侧突出的多个齿。各个线圈 69 卷绕于对应的齿。
并且， 在由马达外壳 25 的马达外壳主体 26 和第一外壳 23 划分出的马达室 70 内 收纳有形成环状或者 C 形形状的汇流条 (bus bar)71。卷绕于各个齿的线圈 69 与汇流条 71 连接。汇流条 71 是用作各个线圈 69 和电流施加线之间的连接部的导电连接件。汇流条 71 作为用于对各个线圈 69 分配来自未图示的电力供给源的电力的配电部件发挥功能。
并且， 在由马达外壳 25 的马达外壳主体 26 和第一外壳 23 划分出的马达室 70 内 收纳有用于检测转子 64 的旋转位置的旋转位置检测装置 72。旋转位置检测装置 72 具有 ： 定子 73， 该定子 73 固定于第一外壳 23 ； 以及转子 74， 该转子 74 安装于旋转轴 37 且能够与 旋转轴 37 一起旋转。作为旋转位置检测装置 72 例如能够采用解析器 (resolver)。并且， 也能够采用霍尔元件。
旋转位置检测装置 72 只要在电动马达 18 的旋转轴 37 的轴向 X1 配置于电动马达 18 的转子 64 的转子铁芯 66 和第二外壳 24 之间即可。因此， 可以像本实施方式这样配置在 马达室 70 内， 也可以配置在后述的筒状部 89 内， 该筒状部 89 设置于划分出 ECU 12 的收纳 室 100 的第一外壳 23 的中央。
并且， 参照图 4， 旋转轴 37 由第三轴承 75 和第四轴承 76 支承为能够旋转， 该第三 轴承 75 和第四轴承 76 由为马达外壳 25 的一部分和收纳 ECU 12 的外壳的一部分两用的第 一外壳 23 保持。第三轴承 75 和第四轴承 76 由与第一轴承 45 和第二轴承 47 相同结构的 密封轴承构成。
划分出 ECU 12 的收纳室 100 的外壳 H 的一部分即第一外壳 23 作为底壁包含分隔 收纳室 100 和马达室 70 的分隔壁 77。在该分隔壁 77 设置有上述第一内壁面 101。筒状突 起 104 从分隔壁 77 的外周的附近朝马达外壳主体 26 侧延伸， 马达外壳主体 26 的一端嵌合 于该筒状突起 104 的外周。
并且， 分隔壁 77 具有用于保持上述第三轴承 75 的外圈的保持孔 105。形成有从 分隔壁 77 朝马达外壳主体 26 侧延伸的筒状突起 106。筒状突起 106 形成为与上述保持孔 105 同轴。筒状突起 106 形成为直径比与马达外壳主体 26 卡合的上述的筒状突起 104 的直 径小。旋转位置检测装置 72 的定子 73 固定于该筒状突起 106 的内周。
并且， 形成有从分隔壁 77 朝第二外壳 24 侧延伸的筒状部 89。筒状部 89 形成为与 上述的保持孔 105 同轴。上述第四轴承 76 的外圈被保持在筒状部 89 内的内周。在筒状部 89 的一端延伸设置有朝径向内侧延伸的环状凸缘 107。第四轴承 76 的外圈的一端抵接于 环状凸缘 107， 由此， 第四轴承 76 的外圈相对于筒状部 89 的轴向移动被限制。
另一方面， 第四轴承 76 的内圈被夹持在形成于旋转轴 37 的外周的环状的定位阶 梯部和接头 38 的输入部件 39 的端面之间， 由此， 第四轴承 76 的内圈相对于旋转轴 37 的轴 向移动被限制。
在收纳室 100 中收纳并保持有构成 ECU 12 的一部分的电源基板 78 和控制基板 79。在电源基板 78 安装有用于驱动电动马达 18 的电源电路的至少一部分。例如安装有作为发热要素的 FET( 场效应晶体管， FieldEffect Transistor) 等开关元件。与上述各个线 圈 69 连接的汇流条 71 经由贯通第一外壳 23 的上述分隔壁 77 进入收纳室 100 内的汇流条 端子 80 连接于电源基板 78。
并且， 旋转位置检测装置 72 经由贯通第一外壳 23 的分隔壁 77 进入收纳室 100 内 的汇流条端子 81 连接于控制基板 79。
在收纳室 100 内， 安装有电源电路的电源基板 78 相对地接近第一内壁面 101 和第 二内壁面 102 中的第一内壁面 101 配置。即， 上述分隔壁 77 包含在电动马达 18 的旋转轴 37 的轴向 X1 的厚度 t1 相对厚的厚壁部 77a 和厚度相对薄的薄壁部 77b。厚壁部 77a 以突 出至收纳室 100 内的方式设置。
上述的电源基板 78 接近厚壁部 77a 处的第一内壁面 101 配置、 或者像本实施方式 这样与厚壁部 77a 处的第一内壁面 101 接触配置。具体地说， 在第一内壁面 101 中， 厚壁部 77a 的部分形成支承电源基板 78 的座部 103。
在本实施方式中， 电源基板 78 与厚壁部 77a 处的第一内壁面 101 以能够导热的方 式接触， 上述的厚壁部 77a 发挥用于使电源基板 78 的热逸出的吸热功能。
接头 38 的输入部件 39 具有筒状部 39a， 该筒状部 39a 嵌合于电动马达 18 的旋转 轴 37 的端部且能够与旋转轴 37 一起旋转。控制基板 79 配置在输入部件 39 的筒状部 39a 的周围。具体地说， 筒状部 39a 贯穿插入于控制基板 79 的中央的插通孔 79a。
控制基板 79 在电动马达 18 的旋转轴 37 的轴向 X1 配置在第二外壳 24 的第二内 壁面 102 和电源基板 78 之间。电源基板 78 和控制基板 79 在电动马达 18 的旋转轴 37 的 轴向 X1 隔开预定的间隔配置。并且， 在沿着电动马达 18 的旋转轴 37 的中心轴线 C1 的方 向， 以控制基板 79 和接头 38 的彼此的至少一部分重叠的方式布局。
在收纳室 100 内， 形成于第一外壳 23 的分隔壁 77 的薄壁部 77b 和控制基板 79 之 间的收纳空间 S1 在电动马达 18 的旋转轴 37 的轴向 X1 具有足够的高度。虽然在图 4 中并 未图示， 但是， 在该收纳空间 S1 中收纳有后述的如图 5 所示的电容器 85 或继电器 86 等高 的部件， 能够有效利用收纳室 100 内的空间。
接着， 参照分解立体图即图 5， 在上述的电源基板 78 安装有用于驱动电动马达 18 的电源电路 82。安装于电源基板 78 的电源电路 82 包含作为发热要素的多个 FET 83( 场 效应晶体管， Field Effect Transistor)。电源基板 78 由在单面安装有电路的多层基板构 成， 该多层基板包含与作为吸热用的厚壁部 77a 面接触的例如由铝板构成的高导热板 ( 未 图示 )。
并且， 在上述的控制基板 79 安装有用于对驱动电动马达 18 的电源电路 82 进行控 制的控制电路 84。安装于控制基板 79 的控制电路 84 配置在电源电动马达 18 的旋转轴 37 的中心轴线 C1( 或者是中心轴线 C1 的延长线 C2) 的周围。控制电路 84 包含对电源电路 82 的各个 FET 83 进行控制的驱动器和对该驱动器进行控制的 CPU。并且， ECU 12 具有 ： 用于 除去在电动马达 18 中流动的电流的波动 (ripple) 的多个电容器 85 ； 用于根据需要切断在 电动马达 18 中流动的电流的继电器 86 ； 以及其他的非发热要素。作为非发热要素的电容 器 85 和继电器 86 等构成由未图示的环状的合成树脂制保持器支承的组件， 以能够进行总 括地安装于第一外壳 23 的操作。
第一外壳 23 是一端敞开的大致四方箱形的部件。具体地说， 第一外壳 23 具备一端敞开的大致四方箱形的主体 87。 主体 87 具有 ： 形成大致四方环状的外周壁 92 ； 从外周壁 92 的一端朝径向外侧伸出的四方环状的凸缘 88 ； 以及作为底壁的上述分隔壁 77。
在收纳室 100 内， 在分隔壁 77 的中央部形成有朝主体 87 的敞开侧 ( 第二外壳 24 侧 ) 延伸的筒状部 89。外周壁 92 从分隔壁 77 的外周缘延伸设置， 并包围筒状部 89。主体 87 和筒状部 89 由单一的部件形成为一体。
凸缘 88 的端面 88a( 在图 5 中为上表面 ) 形成平面。上述的密封部件 95 与该端 面 88a 接触。并且， 凸缘 88 具有朝径向外侧突出的多个 ( 在本实施方式中为一对 ) 支架状 的安装部 96。在各个安装部 96 形成有沿厚度方向贯通安装部 96 的螺纹贯通孔 97。用于 紧固第一外壳 23 和第二外壳 24 的上述的固定螺钉 91 贯穿插入于各个贯通孔 97。
形成四方环状的外周壁 92 具有四个侧壁 111 ～ 114， 上述安装部 96 在对置的一对 侧壁 111、 113 的端部延伸设置。并且， 发挥上述吸热功能的分隔壁 77 的厚壁部 77a 与上述 安装部 96 所延伸设置的一个侧壁 111 的内表面连续地形成。
在第一内壁面 101 中， 厚壁部 77a 处的部分构成支承电源基板 78 的座部 103。座 部 103 以能够导热的方式与具有作为发热要素的 FET 83 的电源基板 78 接触。发热要素的 热从电源基板 78 经由构成吸热的厚壁部 77a 和安装部 96 朝与第二外壳 24 一体的齿轮箱 22 侧逸出。
在用于进行基于固定螺钉 91 的紧固的安装部 96 处， 与凸缘 88 的其他的部分相比 较， 安装部 96 与第二外壳 24 接触的接触面积变广。与该安装部 96 所设置的侧壁 111 连续 地设置热容量大的形成吸热的厚壁部 77a。
根据本实施方式， 利用马达外壳 25 的至少一部分即第一外壳 23 和与该第一外壳 23 接触的第二外壳 24 形成 ECU 12 的收纳室 100。即， 由于在第一外壳 23 和第二外壳 24 之间并未夹装其他的外壳， 因此能够达成小型化。因此， 搭载于车辆的搭载性好。
并且， 由于在电动马达 18 的旋转轴 37 的轴向 X1 将检测电动马达 18 的转子 64 的 旋转位置的旋转位置检测装置 72 配置在电动马达 18 的转子 64 和第二外壳 24 之间， 因此 能够接近 ECU 12 配置旋转位置检测装置 72。 结果， 能够利用路径长度短的作为内部布线的 汇流条端子 81 容易地连接旋转位置检测装置 72 和 ECU 12。因此， 与使用路径长度长的外 部布线的现有的情况相比较， 难以受到电波噪声的影响。 并且， 能够消减用于外部布线的布 线部件。
并且， 划分出收纳室 100 的一部分的第二外壳 24 的第二内壁面 102 包含与电动马 达 18 的旋转轴 37 的中心轴线 C1( 或者该中心轴线 C1 的延长线 C2) 正交且包围中心轴线 C1( 或者该中心轴线 C1 的延长线 C2) 的周围的环状平面。即， 在电动马达 18 的旋转轴 37 的轴向不会过多地朝收纳室 100 内伸出。因此， 即便收纳室 100 在上述轴向 X1 小型化， 作 为收纳室 100 也能够确保足够的内容积， 能够尽可能地使电动动力转向装置 1 小型化。
并且， 由于上述第二外壳 24 是收纳有将电动马达 18 的动力传递到转向机构 4 的 作为传递机构的减速机构 19 的齿轮箱 22， 因此具有下述的优点。即， ECU 12 通常像本实施 方式这样包含安装于电源基板 78 的开关元件 (FET 83) 等发热要素。另一方面， 减速机构 19 几乎不发热。 能够经由收纳有这种减速机构 19 的齿轮箱 22 高效地将来自上述发热要素 的热朝收纳室 100 的外部放出。
并且， 由于在沿着电动马达 18 的旋转轴 37 的中心轴线 C1 的方向以控制基板 79和接头 38 的彼此的至少一部分重叠的方式配置， 因此能够使电动动力转向装置 1 更加小型 化。
如图 4 所示， 形成第二内壁面 102 的环状平面的延长面 P1 和形成被动齿轮收纳外 壳 28 的外周面 28a 的主要部分的圆筒面 P2 处于交叉或者相切的状态， 上述外周面 28a 是 包围用于传递操舵力的轴 ( 在本实施方式中相当于转向轴 6) 的筒状部。因此， 在电动马达 18 的旋转轴 37 的轴向 X1， 收纳室 100 充分地接近转向轴 6 侧配置， 在旋转轴 37 的轴向 X1 能够使电动动力转向装置 1 更加小型化。
另外， 作为用于传递操舵力的轴并不限于上述的转向轴 6， 也可以是作为转向机构 4 的齿条齿轮机构的小齿轮轴 13， 并且， 也可以是齿条轴 14。在前者的情况下， 形成包围小 齿轮轴 13 的筒状的小齿轮外壳 ( 未图示 ) 的外周面的主要部分的圆筒面和上述延长面 P1 交叉或者相切。并且， 在后者的情况下， 形成包围齿条轴 14 的筒状的齿条外壳 ( 未图示 ) 的外周面的主要部分的圆筒面和上述延长面 P1 交叉或者相切。
并且， 由于将作为控制装置的 ECU 12 配置在电动马达 18 的旋转轴 37 的中心轴线 C1 或者上述中心轴线 C1 的延长线 C2 的周围， 因此能够有效地利用收纳室 100 的内部的空 间配置 ECU 12， 进而， 能够在旋转轴 37 的轴向 X1 使电动动力转向装置 1 更加小型化。
并且， 上述第一外壳 23 包含分隔开收纳室 100 和马达室 70 的分隔壁 77， 电源基 板 78 相对地接近分隔壁 77 的第一内壁面 101 设置。特别地， 电源基板 78 与分隔壁 77 的 厚壁部 77a 中的第一内壁面 101 以能够导热的方式接触。因此， 能够将第一外壳 23 的分隔 壁 77 的厚壁部 77a 用做吸热， 能够高效地使具有 FET 83 等发热要素的电源基板 78 的热从 第一外壳 23 朝与该第一外壳 23 接触的第二外壳 24 侧逸出。
在收纳室 100 内， 由于第一外壳 23 的与分隔壁 77 的薄壁部 77b 对置的收纳空间 S1 在电动马达 18 的旋转轴 37 的轴向 X1 具有足够的高度， 因此， 通过将图 5 所示的电容器 85 或继电器 86 等较高的部件收纳于该收纳空间 S1， 能够有效利用收纳室 100 内的空间。
并且， ECU 12 配置在支承蜗杆轴 20 的距离旋转轴 37 相对较近的第一端部 20a 第 一轴承 45 和电动马达 18 的转子 64 之间， 接近蜗杆轴 20 的位于沿旋转轴 37 的轴向 X1 从 该 ECU 12 充分隔离开的位置的第二端部 20b 配置有预载荷赋予机构 200。因此， 当组装电 动动力转向装置 1 时进行预载荷调整作业之际， 即便万一从预载荷赋予机构 200 产生磨损 粉等， 也能够抑制该磨损粉到达 ECU 12 的周边的情况。结果， 能够提高 ECU 12 的信赖性。
特别地， 当将预载荷赋予机构 200 的预载荷赋予部件 57 的第二螺纹部 59 拧入对 应的第一螺纹部 56 时有可能产生的磨损粉不会到达 ECU12 的周边， 因此是优选的。
并且， 在马达外壳 25 的一部分即第一外壳 23 和齿轮箱 22 的一部分即第二外壳 24 之间形成有收纳 ECU 12 的收纳室 100， 上述的预载荷赋予机构 200 配置在收纳室 100 的外 部。因此， 担心从预载荷赋予机构 200 产生的磨损粉不会到达 ECU 12 的周边， 能够格外地 提高 ECU 12 的信赖性。
并且， 连结电动马达 18 的旋转轴 37 和蜗杆轴 20 的作为连结部件的接头 38 具有 有助于传递扭矩的弹性部件 41， 该弹性部件 41 由非金属的绝缘材料 ( 例如绝缘性的橡胶、 绝缘性的树脂 ) 形成， 因此存在下述的优点。即， 在电动动力转向装置 1 出厂后， 即便万一 弹性部件 41 破损且其碎片进入 ECU 12 的周边， 也不会引起电气不良。从该点出发， ECU 12 的信赖性提高。并且， 关于将旋转轴 37 的蜗杆轴侧的第一端部 37a 支承为能够旋转的第三轴承 76 和包含 FET 83 等的电源电路 82 所安装的电源基板 78 之间的位置关系， 存在下述的优点。 即， 在旋转轴 37 的轴向 X1， 电源基板 78 的至少一部分配置在与第三轴承 76 的至少一部分 重叠的位置。 因此， 在旋转轴 37 的轴向 X1， 能够使电源基板 78 充分地远离预载荷赋予机构 200。因此， 从预载荷赋予机构 200 产生的磨损粉等不会到达电源基板 78 的周边。因此， 能 够更加提高 ECU 12 的信赖性。
另外， 在旋转轴 37 的轴向 X1， 如果电源基板 78 配置在第三轴承 76 和上述转子 64 之间， 则能够使电源基板 78 更加远离预载荷赋予机构 200， 因此是优选的。
在上述的实施方式中， 第二外壳 24 和齿轮箱 22 是两用的， 但是并不限于此， 如图 7 所示， 也可以使第二外壳 24A 和传感器外壳 35A 是两用的。即， 第二外壳 24A 和传感器外 壳 35A 由单一的材料形成为一体。在该情况下， 能够经由作为操舵状态检测传感器的扭矩 传感器 11 所被收纳的传感器外壳 35A 高效地将来自 FET 83 等发热要素的热朝收纳室 100 外部放出。另外， 在图 7 中， 对与图 4 相同的结构赋予相同的标号。
并且， 虽然并未图示， 也可以是收纳检测方向盘 2 的操舵角的作为操舵状态检测 传感器的操舵角传感器的外壳和上述第二外壳为两用的结构。
接着， 图 8、 图 9 和图 10 示出本发明的其他的实施方式。本实施方式与图 4 的实施 方式的主要的不同如下所述。即， 如图 8 所示， 作为减速机构 19 的驱动部件的蜗杆轴 20 和 电动马达 18 的旋转轴 37 排列在同轴上。蜗杆轴 20 和旋转轴 37 构成由单一的材料形成为 一体的一体轴 204。如图 8 所示， 图 9 所示的具有安装控制电路 84 的区域 84A 的控制基板 79 配置在一体轴 204 的周围。
并且， 一体轴 204 由轴承 54、 轴承 760 以及轴承 750 三点支承， 轴承 54 支承一体轴 204 的要素即蜗杆轴 20 的第二端部 20b， 轴承 760 支承一体轴 204 的要素及旋转轴 37 的第 一端部 37a， 轴承 750 支承旋转轴 37 的第二端部 37b。
蜗杆轴 20 的第一端部 20a 是距离电动马达 18 相对较近的端部， 蜗杆轴 20 的第二 端部 20b 是距离电动马达 18 相对较远的端部。并且， 旋转轴 37 的第一端部是距离作为驱 动部件的蜗杆轴 20 相对较近的端部， 旋转轴 37 的第二端部 37b 是距离作为驱动部件的蜗 杆轴 20 相对较远的端部。
在本实施方式的构成要素中， 对与图 4 和图 5 的实施方式的构成要素同样的构成 要素赋予与图 4 和图 5 的实施方式的构成要素同样的参照标号。
在第一外壳 23 内划分出由第一内壁面 101 和外周壁 92 划分出的圆环状的第一空 间 201。在第二外壳 24 内， 由第二内壁面 102 和从第二内壁面 102 的外周部延伸且与第二 外壳 24 的端面 98 相连的截面矩形形状 ( 环状 ) 的延伸部 203 划分出第二空间 202。收纳 室 100 包含这些第一空间 201 和第二空间 202。
第一外壳 23 的外周壁 92 的外周面与第二外壳 24 的延伸部 203 的顶端的截面呈 矩形状的内周面嵌合。
一体轴 204 从马达外壳 25 的马达外壳主体 26 一直延伸到驱动齿轮收纳孔 42。蜗 杆轴 20 的外径按照第二端部 20b、 蜗杆 20c、 第一端部 20a 的顺序增大。在一体轴 204 的中 间部设置有连结部 205， 该连结部 205 连结蜗杆轴 20 和旋转轴 37。连结部 205 形成鼓形形 状。连结部 205 的直径随着靠近连结部 205 的轴向 X1 的中央位置而逐渐变小。上述连结部 205 包含细轴部 206 和在旋转轴 37 的轴向 X1 从两侧夹隔细轴部 206 的一对粗轴部 207、 208。细轴部 206 是贯穿插入于后述的控制基板 79 的插通孔 209 的部 分， 且在轴向 X1 配置在连结部 205 的中央位置。即， 细轴部 206 包含连结部 205 中的直径 最小的部分。一对粗轴部 207、 208 与细轴部 206 邻接配置， 且形成为直径比细轴部 206 的 直径大。与蜗杆轴 20 的第一端部 20a 相连的一个粗轴部 207 的最大直径相对较大， 与旋转 轴 37 的第一端部 37a 相连的另一个粗轴部 208 的最大直径相对较小。
旋转轴 37 的第一端部 37a 与连结部 205 的另一个粗轴部 208 邻接设置。第一端 部 37a 包含直径比另一个粗轴部 208 的最大直径小的圆筒面。 旋转轴 37 的第二端部 37b 包 含直径比第一端部 37a 的直径小的圆筒面。旋转轴 37 的中间部的直径和第二端部 37b 的 直径大致相等。
作为一体轴 204 的一部分的旋转轴 37 收纳于马达外壳主体 26 和第一外壳 23。连 结部 205 收纳于第一外壳 23 和第二外壳 24。作为一体轴 204 的一部分的蜗杆轴 20 收纳于 齿轮箱 22。
蜗杆轴 20 收纳于齿轮箱 22 的驱动齿轮收纳外壳 27 的驱动齿轮收纳孔 42。蜗杆 轴 20 具有第一端部 20a 和第二端部 20b， 在蜗杆轴 20 的轴向的中间部形成有蜗杆 20c。 蜗杆轴 20 的第一端部 20a 由环状的密封部件 450 包围， 该密封部件 450 由驱动齿 轮收纳孔 42 的一端 ( 电动马达 18 侧的端部 ) 的内周的密封部件保持孔 440 保持。
密封部件 450 例如是采用环状的弹性部件形成的一体成型品。密封部件 450 的外 周部液密地嵌合于密封部件保持孔 440， 密封部件 450 的内周部液密地嵌合于蜗杆轴 20 的 第一端部 20a。利用密封部件 450 对蜗杆轴 20 的第一端部 20a 和与该第一端部 20a 对置 的密封部件保持孔 440 之间进行封闭。因此， 齿轮箱 22 内的润滑脂等润滑剂不会朝收纳室 100 侧漏出。
蜗杆轴 20 的第二端部 20b 由第二轴承 47 保持为能够旋转， 该第二轴承 47 经由施 力部件 210 被保持于驱动齿轮收纳孔 42 的另一端的内周的轴承保持部 46。
轴承保持部 46 将第二轴承 47 支承为能够朝蜗杆轴 20 和蜗轮 21 的中心间距离 E1 变化的方向偏斜， 上述第二轴承 47 支承蜗杆轴 20 的第二端部 20b。即， 轴承保持部 46 将第 二轴承 47 支承为能够朝上述中心间距离 E1 变短的方向 D1 和上述中心间距离 E1 变长的方 向 D2 偏斜。
施力部件 210 被收纳在轴承保持部 46 内， 且隔着第二轴承 47 配置在蜗轮 21 的相 反侧。施力部件 210 经由第二轴承 47 朝与中心间距离 E1 变短的方向 E1 相当的蜗轮 21 侧 弹性地对蜗杆轴 20 的第二端部 20b 施力。
施力部件 210 例如采用弹簧或橡胶等弹性部件形成。施力部件 210 被压缩在轴承 保持部 46 和第二轴承 47 的外圈之间， 由此能够产生作为作用力的弹性反力。利用施力部 件 210 的弹性反力朝蜗轮 21 侧对第二轴承 47 和蜗杆轴 20 的第二端部 20b 施力， 结果， 能 够减少蜗杆 40 和蜗轮 21 的啮合部之间的齿隙 (back lash) 的量。由此， 能够抑制蜗杆 40 和蜗轮 21 的啮合音 ( 噪杂声， rattle)。
O 型圈等密封部件 211 收纳在形成于预载荷赋予部件 57 的主体 58 的环状凸部 60 的外周面的周槽中。上述密封部件 211 对环状凸部 60 的外周面和与该外周面对置的齿轮 箱 22 的驱动齿轮收纳孔 42 的另一端的内周面之间液密地进行封闭。
支承旋转轴 37 的第一端部 37a 的轴承 760 由马达外壳 25 的第一外壳 23 保持， 支承旋转轴 37 的第二端部 37b 的轴承 750 由马达外壳 25 的马达外壳主体 26 保持。轴承 750、 760 均由公知的密封轴承构成。
具体地说， 在滚动体的轴向 X1 的两侧方具备对内圈和外圈之间进行密封的密封 部件 63， 该密封部件 63 固定于内圈或者外圈的某一方。 并且， 密封部件 63 具有与另一方滑 动接触的唇部。
轴承 750 的内圈 212 嵌合于旋转轴 37 的第二端部 37b 且能够与该第二端部 37b 一起旋转。轴承 750 的外圈 213 由使马达外壳主体 26 的底壁 30 的中央凹陷而形成的环状 的轴承保持孔 214 保持。
通过形成为上述的结构， 作为收纳一体轴 204 的外壳的齿轮箱 22、 外壳 H 以及马达 外壳 25 经由对应的第二轴承 47、 轴承 760 以及轴承 750 在三点支承一体轴 204。
并且， 轴承 760 的外圈的另一端抵接于与筒状部 89 的顶端部的内周面的螺纹孔螺 合的螺母等环状的限制部件 215。由此， 轴承 760 的外圈相对于筒状部 89 的轴向移动被限 制。
另一方面， 轴承 760 的内圈被夹持在形成于旋转轴 37 的外周的环状的定位阶梯部 217 和由形成于旋转轴 37 的外周的环状槽保持的止转圈 216 之间。由此， 第四轴承 76 的内 圈相对于旋转轴 37 的轴向移动被限制。
预载荷赋予部件 57 的作用力依次经由第二轴承 47 的外圈 54、 滚动体 55 以及内圈 53 传递到蜗杆轴 20。传递到蜗杆轴的作用力从旋转轴 37 的环状的阶梯部 217 依次经由轴 承 760 的内圈、 滚动体以及外圈被赋予筒状部 89 的环状凸缘 107， 并由环状凸缘 107 承受。 由此， 分别对第二轴承 47 和轴承 760 赋予预载荷。
参照图 8 和分解立体图即图 9， 控制基板 79 呈 U 字形形状 ( コ字形形状 ) 且配置 在旋转轴 37 的周围。在控制基板 79 形成有用于贯穿插入一体轴 204 的细轴部 206 的插通 孔 209。上述插通孔 209 具有主部 209a 和狭缝 209b， 主部 209a 在俯视图中形成在控制基 板 79 的中央部， 狭缝 209b 从主部 209a 延伸、 且在控制基板 79 的例如呈矩形状的外周缘部 的一个缘部 218 敞开。
一体轴 204 的细轴部 206 从控制基板 79 的侧方通过狭缝 209b 贯穿插入于主部 209a， 结果， 一体轴 204 的细轴部 206 被配置于主部 209a。
在电动马达 18 的旋转轴 37 的轴向 X1， 控制基板 79 配置在第二外壳 24 的第二内 壁面 102 和电源基板 78 之间。电源基板 78 和控制基板 79 在电动马达 18 的旋转轴 37 的 轴向 X1 隔开预定的间隔配置。
参照图 8 和图 9， 第一外壳 23 包含配置在外周壁 92 的内侧附近的多个 ( 例如两 个 ) 控制基板安装部 219、 220。上述控制基板安装部 219、 220 配置在外周壁 92 的角部附 近。控制基板安装部 219 例如配置在第二侧壁 112 与第三侧壁 113 之间的边界附近， 并且， 控制基板安装部 220 配置在第四侧壁 114 与第一侧壁 111 之间的边界附近。
各个控制基板安装部 219、 220 沿着轴向 X1 延伸， 各个控制基板安装部 219、 220 的 顶端部配置在第二空间 202 内。控制基板 79 的对应的角部分别采用固定螺钉 221 固定于 各个控制基板安装部 219、 220。由此， 控制基板 79 被配置在第二空间 202 内。
根据本实施方式， 由于利用单一的部件将作为驱动侧部件的蜗杆轴 20 和电动马达 18 的旋转轴 37 形成为一体， 因此无需另外设置用于将二者彼此连结的联接器。结果， 能 够达成小型化和轻量化。并且， 能够在一体轴 204 的轴向与一体轴 204 重叠地配置控制电 路， 结果， 能够达成进一步的小型化。
并且， 齿轮箱 22、 外壳 H 以及马达外壳 25 分别经由对应的第二轴承 47、 轴承 760 以 及轴承 750 支承一体轴 204， 由此， 一体轴 204 被三点支承。因此， 与分别对蜗杆轴 20 和电 动马达 18 的旋转轴 37 进行两端支承的四点支承的结构相比， 能够减少支承一体轴 204 的 部位。结果， 能够达成进一步的小型化， 且能够提高各个外壳 22、 H、 25 内的布局的自由度。
进一步， 在蜗杆轴 20 的第一端部 20a 和齿轮箱 22 的密封部件保持孔 440 之间夹 装有对二者之间进行封闭的密封部件 450。由此， 能够防止齿轮箱 22 内的润滑剂流入收纳 室 100 侧。
并且， 通过利用施力部件 210 朝蜗轮 21 侧对蜗杆轴 20 施力， 能够降低蜗杆轴 20 和涡轮 21 的啮合部之间的齿隙。因此， 能够防止产生成为驱动噪音的原因的松动音 ( 噪杂 音 )。
进一步， 将一体轴 204 的连结部 205 中的细轴部 206 的直径形成为比一对粗轴部 207、 208 的直径小。控制板 79 只要具有能够贯穿插入上述小径的细轴部 206 的插通孔 209 即可。因此， 能够尽可能地缩小控制基板 79 的插通孔 209， 能够更多地确保控制基板 79 的 安装面积。并且， 无需朝外侧增大控制基板 79。
并且， 控制基板 79 呈形成有插通孔 209 的 U 字形形状， 该插通孔 209 具有在控制 基板 79 的侧方敞开的狭缝 209b。因此， 能够从控制基板 79 的侧方贯穿插入细轴部 206。
进一步， 蜗杆轴 20 的外径按照第二端部 20b、 蜗杆 20c、 第一端部 20a 的顺序变大。 由此， 能够以下述的方式制造电动动力转向装置 1。即， 如图 11 所示， 准备如下的组件 SA1 ： 电动马达 18 的马达外壳主体 26 和第一外壳 23 彼此被组装在一起， 且在上述马达外壳主体 26 和第一外壳 23 内组装有旋转轴 37 和控制基板 79 等。
接着， 通过将该组件 SA1 的一体轴 204 插入齿轮箱 22 的驱动齿轮收纳孔 42 内， 而 将第二外壳 24 和第一外壳 23 彼此结合在一起。
图 12 示出本发明的其他的实施方式。如图 12 所示， 一体轴 204A 也可以形成为其 直径沿轴向 X1 从旋转轴 37 侧直到蜗杆轴 20 的一端部 20aA 阶梯性地变大。另外， 以下主 要对与图 8 的实施方式不同的点进行说明， 对与图 8 的实施方式同样的结构赋予与图 12 相 同的标号并省略说明。
具体地说， 连结部 205A 形成为直径比旋转轴 37 的第一端部 37a 的直径大的圆筒 面。并且， 蜗杆轴 20 的第一端部 20aA 形成为其直径与连结部 205A 的直径大致同样。蜗杆 40 形成为其直径比第一端部 20aA 的直径大。
在该情况下， 能够以下述的方式制造电动动力转向装置。即， 首先， 如图 13 所示， 准备如下的组件 SA2 ： 将蜗杆轴 20 组装在齿轮箱 22 的驱动齿轮收纳孔 42 内， 并且在蜗杆 轴 20 的第一端部 20aA 安装有密封部件 45， 且在第二端部 20b 侧安装有第二轴承 47 和预载 荷赋予部件 57。
接着， 如图 14 所示， 将上述组件 SA2 的一体轴 204 贯穿插入于组装有控制基板 79 和第四轴承 76 等的第一外壳 23 并将第一外壳 23 固定于第二外壳 24。接着， 将旋转位置检 测装置 72 的转子 74 和电动马达 18 的转子 64 等固定于旋转轴 37， 然后， 将马达外壳主体26 固定于第一外壳 23( 参照图 12)。
并且， 在上述图 8 和图 12 的方式中， 也可以废弃轴承 760， 而利用配置在密封部件 45 的附近并由齿轮箱 22 保持的轴承将蜗杆轴 20 的第一端部 20a 支承为能够旋转。
图 15 是示出本发明的其他的实施方式所涉及的作为车辆用操舵装置的电动动力 转向装置 1 的概要结构的示意图。参照图 15， 电动动力转向装置 301 具备 ： 转向轴 303， 该 转向轴 303 连结于方向盘等转向部件 302 ； 中间轴 305， 该中间轴 305 经由万向联轴器 304 连结于转向轴 303 ； 以及例如由齿条齿轮机构构成的转向机构 307， 该转向机构 307 经由万 向联轴器 306 连结于中间轴 305。
转向机构 307 具备 ： 小齿轮轴 308， 该小齿轮轴 308 经由万向联轴器 306 连结于 中间轴 305 ； 以及转向轴 309， 该转向轴 309 沿车辆的左右方向延伸。转向轴 309 具有螺纹 轴 309b 和与设在小齿轮轴 308 的小齿轮 308a 啮合的齿条 309a。转向轴 309 形成为 ： 齿条 309a 和螺纹轴 309b 由单一的材料在同轴上形成为一体。
方向盘 303 由固定于车身的转向柱 310 经由未图示的轴承支承为能够旋转。
转向轴 309 由固定于车身的组合外壳 (unit housing)311、 第二外壳 312 以及第三 外壳 313 经由未图示的轴承支承为能够直线往复移动。
转向轴 309 的一对端部分别从组合外壳 311 和第三外壳 313 突出， 且在转向轴 309 的各个端部分别结合有转向横拉杆 314。 各个转向横拉杆 314 经由对应的转向臂 ( 未图示 ) 连结于对应的转向轮 315。
当对操舵部件 302 进行操作从而转向轴 303 旋转时， 该旋转由小齿轮 308a 和齿条 309a 转换成转向轴 309 的沿着车辆的左右方向的直线运动。 由此， 达成转向轮 315 的转向。
小齿轮轴 308 具备 ： 输入轴 308b， 该输入轴 308b 经由万向联轴器 306 与中间轴 305 相连 ； 输出轴 308c， 该输出轴 308c 与小齿轮 308a 相连 ； 以及扭力杆 308d， 该扭力杆 308d 将 输入轴 308b 和输出轴 308c 连结在同轴上。
电动动力转向装置 301 具备对驾驶者的操舵进行辅助的操舵辅助机构 316。操舵 辅助机构 316 具备电动马达 317 和传递机构 318， 该传递机构 318 将电动马达 317 的动力传 递到转向机构 307 的转向轴 309。
传递机构 318 具备 ： 例如有平行轴齿轮机构构成的齿轮机构 319， 该齿轮机构 319 对电动马达 317 的输出旋转进行减速 ； 以及例如有滚珠丝杠机构构成的运动转换机构 320， 该运动转换机构 320 将齿轮机构 319 的输出旋转转换成转向轴 309 的轴向移动。
还设置有扭矩传感器 321， 该扭矩传感器 321 利用隔着上述的扭力杆 308d 的输入 轴 308b 和输出轴 308c 之间的相对旋转变位量检测操舵扭矩。由扭矩传感器 321 检测到的 扭矩检测结果被输入作为控制装置的 ECU 322( 电子控制单元 )。并且， 来自未图示的车速 传感器的车速检测结果也被输入 ECU 322。
ECU 322 根据来自扭矩传感器 321 的扭矩检测结果以及来自未图示的车速传感器 的车速检测结果等对电动马达 317 进行控制。具体地说， 在 ECU 322 中， 采用针对各个车速 存储有扭矩与目标辅助量之间的关系的映射决定目标辅助量， 并以使电动马达 317 产生的 辅助力接近目标辅助量的方式进行控制。
传递机构 318 被收纳在第二外壳 312 和第三外壳 313 内。在转向轴 309 的轴向， 第二外壳 312 配置在组合外壳 311 和第三外壳 313 之间。组合外壳 311 的一部分作为用于收纳转向轴 309 的齿条 309a 的齿条外壳发挥功能。
即， 组合外壳 311 具有 ： 用于收纳转向轴 309 的齿条外壳 327 ； 马达外壳 323 的一部 分即作为第一外壳的第一马达外壳 325 ； 以及连结部 328， 该连结部 328 连结齿条外壳 327 和第一马达外壳 325。组合外壳 311 由单一的材料形成为一体。
本实施方式的主要特征在于， 电动马达 317 的马达外壳 323 的一部分即作为第一 外壳的第一马达外壳 25 和用于收纳转向机构 307 的外壳的一部分即齿条外壳 327 由单一 的材料形成为一体， 从而构成组合外壳 311。并且， 在电动马达 323 的至少一部分即作为第 一外壳的第一马达外壳 25 和第二外壳 12 的至少一部分之间划分出用于收纳 ECU 322 的收 纳室 324。
参照电动动力转向装置 301 的概要侧视图即图 16， 电动马达 317 的马达外壳 323 具有以彼此接触的方式组合在一起的第一马达外壳 325 和第二马达外壳 326。
组合外壳 311 和第二外壳 312 分别由含有铝的材料、 例如铝合金例如铸件、 冷锻 件 ) 形成， 从而实现轻量化。并且， 马达外壳 323 的第二马达外壳 326 例如采用非磁性的金 属板。
组合外壳 311 和第二外壳 312 在彼此的端部对接 ( 或者嵌合 )， 并采用固定螺钉 329 彼此紧固。并且， 第二外壳 312 和第三外壳 313 在彼此的端部对接 ( 或者嵌合 )， 并采 用固定螺钉 330 彼此紧固。组合外壳 311 和第二外壳 312 的彼此的端部由如图 17 所示的 环状的密封部件 85 封闭。
传递机构 318 的齿轮机构 319 具备 ： 驱动齿轮 331， 该驱动齿轮 331 由电动马达 317 驱动 ； 作为惰轮的中间齿轮 332， 该中间齿轮 332 与驱动齿轮 331 啮合 ； 以及被动齿轮 333， 该被动齿轮 333 与中间齿轮 332 啮合。
驱动齿轮 331 及其支轴 334 被收纳在收纳孔 335、 336 内， 该收纳孔 335、 336 形成 为与第二外壳 312 和第三外壳 313 连通。驱动齿轮 331 的支轴 334 具有一对端部。这一对 端部经由各自对应的轴承 337、 338 由第二外壳 312 和第三外壳 313 支承为能够旋转。
中间齿轮 332 及其支轴 339 主要被收纳在收纳孔 340、 341 内， 该收纳孔 340、 341 形成为与第二外壳 312 和第三外壳 313 连通。中间齿轮 332 的支轴 339 具有一对端部。这 一对端部经由各自对应的轴承 342、 343 由第二外壳 312 和第三外壳 313 支承为能够旋转。 中间齿轮 332 从收纳孔 340、 341 朝径向外侧突出， 并与驱动齿轮 331 和被动齿轮 333 啮合。
轴承 337 和轴承 342 由采用了屏蔽板或者带有唇部的油封的密封轴承构成。 由此， 能够防止用于对齿轮 331 ～ 333 进行润滑的润滑剂浸入收纳 ECU 322 的后述的收纳室 324 内。
第二外壳 312 的收纳孔 335、 340 具有与收纳室 324 连通的开口 335a、 340a。这些 开口 335a、 340a 由电动马达 317 的马达外壳 323 覆盖。
传递机构 318 的运动转换机构 320 由以下部件构成 ： 螺纹轴 309b， 该螺纹轴 309b 设置于转向轴 309 的一部分 ； 旋转筒 344， 该旋转筒 344 由包围螺纹轴 309b 的周围的滚珠螺 母 (ball nut) 构成， 并由被动齿轮 333 驱动 ； 以及多个滚珠 347， 这些滚珠 347 夹装在螺纹 轴 309b 的外周与旋转筒 344 的内周的对应的螺纹槽 345、 346 之间。由于具有螺纹轴 309b 的转向轴 309 的旋转被限制， 因此， 输入旋转筒 344 的旋转被转换成螺纹轴 309b 的轴向移 动。旋转筒 344 被收纳在收纳孔 348、 349 内， 该收纳孔 348、 349 形成为与第二外壳 312 和第三外壳 313 连通。旋转筒 344 具有一对端部。这一对端部经由各自对应的轴承 350、 351 由第二外壳 312 和第三外壳 313 支承为能够旋转。并且， 在旋转筒 344 的轴向的中间部 的外周安装有被动齿轮 333， 该被动齿轮 333 能够与旋转筒 344 一起旋转。
参照图 17 的主要部分的放大图即图 18， 第一马达外壳 325 包含划分出收纳室 324 的一部分的第一壁面 401， 第二外壳 312 包含划分出收纳室 324 的一部分的第二壁面 402， 这些第一壁面 401 和第二壁面 402 在电动马达 317 的旋转轴 352 的轴向 X1 对置。
并且， 第二外壳 312 的第二壁面 402 由环状平面构成， 该环状平面与电动马达 317 的旋转轴 352 的中心轴线 C1 或者上述中心轴线 C1 的延长线 ( 与支轴 334 的中心轴线 C2 一致 ) 正交、 并包围上述中心轴线 C1 或者上述延长线的周围。并且， 作为控制装置的 ECU 322 配置在旋转轴 352 的中心轴线 C1 或者上述延长线的周围。
参照图 3 和图 4， 作为电动马达 317 采用无刷电动马达。电动马达 317 的旋转轴 352 和驱动齿轮 331 的支轴 334 排列配置在同轴上， 旋转轴 352 和支轴 334 例如经由筒状的 接头 353 以能够一起旋转的方式连结。旋转轴 352 和支轴 334 细齿 (serration) 嵌合或者 花键嵌合于接头 353 的内周。 作为接头， 能够采用具有以下部件的接头 ： 环状的输入部件， 该输入部件与电动马 达 317 的旋转轴 352 一起旋转 ； 环状的输出部件， 该输出部件与支轴 334 一起旋转 ； 以及环 状的弹性部件， 该弹性部件夹装在输入部件和输出部件之间， 并以能够传递动力的方式将 输入部件和输出部件连结在一起。
电动马达 317 包含上述马达外壳 323 以及收纳在马达外壳 323 内的转子 354 和定 子 355。
转子 354 具有 ： 环状的转子铁芯 356， 该转子铁芯 356 以能够与旋转轴 352 一起旋 转的方式安装在旋转轴 352 的外周 ； 以及例如由环状的永磁铁构成的转子磁铁 357， 该转子 磁铁 357 以能够与转子铁芯 356 一起旋转的方式安装在转子铁芯 356 的外周。在转子磁铁 357 沿周方向排列配置有多个磁极。在转子 354 的周方向， 这些磁极的 N 极和 S 极交替更 换。
定子 355 固定于第二马达外壳 326 的内周。定子 355 包含固定于第二马达外壳 326 的内周的定子铁芯 358 和多个线圈 359。定子铁芯 358 包含环状的磁轭 358a 和从该磁 轭 358a 的内周朝径向内侧突出的多个齿 358b。各个线圈 359 卷绕于对应的齿 358b。磁轭 358a 可以由单一的材料形成为一体的环状， 也可以通过将在周方向被分隔开的分隔体组合 成环状而构成。
并且， 在由马达外壳 323 的第一马达外壳 325 和第二马达外壳 326 划分出的马达 室 326 内收纳有呈环状或者 C 形形状的汇流条 361。 卷绕于各个齿的线圈 359 与汇流条 361 连接。汇流条 361 是用作各个线圈 359 和电流施加线之间的连接部的导电连接件， 汇流条 361 作为用于对各个线圈 359 分配来自未图示的电力供给源的电力的配电部件发挥功能。
并且， 如图 18 所示， 在马达室 360 内收纳有用于检测转子 354 的旋转位置的旋转 位置检测装置 362。旋转位置检测装置 362 具有 ： 定子 363， 该定子 363 固定于第一马达外 壳 325 ； 以及转子 364， 该转子 364 安装成能够与旋转轴 352 一起旋转。作为旋转位置检测 装置 362 例如能够采用解析器。并且， 也能够采用霍尔元件。
旋转位置检测装置 362 只要在电动马达 317 的旋转轴 352 的轴向 X1 配置于电动 马达 317 的转子 354 的转子铁芯 356 和第二外壳 312 之间即可。因此， 可以像本实施方式 这样配置在马达室 360 内， 也可以配置在后述的筒状部 371 内， 该筒状部 371 设置于划分出 ECU 322 的收纳室 324 的第一外壳 325 的中央。
旋转轴 352 由轴承 365、 366 支承为能够旋转， 该轴承 365、 366 由第一马达外壳 325 保持。轴承 365、 366 由密封轴承构成。
划分出 ECU 322 的收纳室 324 的外壳的一部分即第一马达外壳 325 作为底壁包含 分隔收纳室 324 和马达室 360 的分隔壁 367。在该分隔壁 367 设置有上述第一壁面 401。筒 状突起 368 从分隔壁 367 的外周的附近朝第二马达外壳 326 侧延伸， 第二马达外壳 326 的 一端嵌合于该筒状突起 368 的外周。
并且， 分隔壁 367 具有用于保持轴承 365 的外周的保持孔 369。形成有从分隔壁 367 朝第二马达外壳 326 侧延伸的筒状突起 370。筒状突起 370 形成为与上述保持孔 369 同轴。筒状突起 370 形成为直径比与第二马达外壳 326 卡合的上述的筒状突起 368 的直径 小。旋转位置检测装置 362 的定子 363 固定于筒状突起 370 的内周。
并且， 形成有从分隔壁 367 朝第二外壳 312 侧延伸的筒状部 371。筒状部 371 形 成为与上述的保持孔 369 同轴。轴承 366 的外圈被保持在筒状部 371 内的内周。在筒状部 371 的一端延伸设置有朝径向内侧延伸的环状凸缘 372， 轴承 366 的外圈的一端抵接于环状 凸缘 372， 由此， 轴承 366 的外圈相对于筒状部 371 的轴向移动被限制。
另一方面， 轴承 366 的内圈被夹持在形成于旋转轴 352 的外周的环状的定位阶梯 部和接头 353 的端面之间， 由此， 轴承 366 的内圈相对于旋转轴 352 的轴向移动被限制。
在收纳室 324 中收纳并保持有构成 ECU 322 的一部分的电源基板 373 和控制基板 374。在电源基板 373 安装有用于驱动电动马达 317 的电源电路的至少一部分 ( 例如 FET 等开关元件 )。与上述各个线圈 359 连接的汇流条 361 经由贯通第一马达外壳 325 的上述 分隔壁 367 进入收纳室 324 内的汇流条端子 375 连接于电源基板 373。
并且， 旋转位置检测装置 362 经由贯通第一马达外壳 325 的上述分隔壁 367 进入 收纳室 324 内的汇流条端子 376 连接于控制基板 374。
在收纳室 324 内， 安装有电源电路的电源基板 373 相对地接近第一壁面 401 和第 二壁面 402 中的第一壁面 401 配置。即， 上述分隔壁 367 包含在电动马达 317 的旋转轴 352 的轴向 X1 的厚度 t1 相对厚的厚壁部 367a 和厚度相对薄的薄壁部 367b。厚壁部 367a 以突 出至收纳室 324 内的方式设置。
上述的电源基板 373 接近厚壁部 367a 处的第一壁面 401 配置、 或者像本实施方 式这样与厚壁部 367a 处的第一壁面 401 接触配置。具体地说， 在第一壁面 401 中， 厚壁部 367a 的部分形成支承电源基板 373 的座部 403。
在本实施方式中， 电源基板 373 与厚壁部 367a 处的第一壁面 401 以能够导热的方 式接触， 上述的厚壁部 367a 发挥用于使电源基板 373 的热逸出的吸热功能。
控制基板 374 配置在筒状的接头 353 的周围。具体地说， 接头 353 贯穿插入于控 制基板 374 的中央的插通孔 374a。
控制基板 374 在电动马达 317 的旋转轴 352 的轴向 X1 配置在第二外壳 312 的第 二壁面 402 和电源基板 373 之间。电源基板 373 和控制基板 374 在电动马达 317 的旋转轴352 的轴向 X1 隔开预定的间隔配置。并且， 在沿着电动马达 317 的旋转轴 352 的中心轴线 C1 的方向， 以控制基板 374 和接头 353 的彼此的至少一部分重叠的方式布局。
在收纳室 324 内， 形成于第一马达外壳 325 的分隔壁 367 的薄壁部 367b 和控制基 板 374 之间的收纳空间 S1 在电动马达 317 的旋转轴 352 的轴向 X1 具有足够的高度。虽然 在图 18 中并未图示， 但是， 在该收纳空间 S1 中收纳有后述的如图 5 所示的电容器 377 或继 电器 378 等高的部件， 能够有效利用收纳室 324 内的空间。
接着， 参照分解立体图即图 19， 在上述的电源基板 373 安装有用于驱动电动马达 317 的电源电路 379。安装于电源基板 373 的电源电路 379 包含作为发热要素的多个 FET 380( 场效应晶体管， Field Effect Transistor)。电源基板 373 由在单面安装有电路的多 层基板构成， 该多层基板包含与吸热用的厚壁部 367a 面接触的例如由铝板构成的高导热 板 ( 未图示 )。
并且， 在上述的控制基板 374 安装有用于对驱动电动马达 317 的电源电路 379 进 行控制的控制电路 381。安装于控制基板 374 的控制电路 381 配置在电源电动马达 317 的 旋转轴 352 的中心轴线 C1( 或者是中心轴线 C1 的延长线 ) 的周围。控制电路 381 包含对 电源电路 379 的各个 FET 380 进行控制的驱动器和对该驱动器进行控制的 CPU。
并且， ECU 322 具有 ： 用于除去在电动马达 317 中流动的电流的波动的多个电容器 377 ； 用于根据需要切断在电动马达 317 中流动的电流的继电器 378 ； 以及其他的非发热要 素。作为非发热要素的电容器 377 和继电器 378 等构成由未图示的环状的合成树脂制保持 器支承的组件， 以能够进行总括地安装于第一马达外壳 325 的操作。
经由连结部 328 与齿条外壳 327 由单一的材料形成为一体的第一马达外壳 325 是 一端敞开的大致四方箱形的部件。具体地说， 第一马达外壳 325 具备一端敞开的大致四方 箱形的主体 382。主体 382 具有 ： 形成大致四方环状的外周壁 383 ； 从外周壁 383 的一端朝 径向外侧伸出的四方环状的凸缘 384 ； 以及作为底壁的上述分隔壁 367。
在收纳室 324 内， 在分隔壁 367 的中央部形成有朝主体 382 的敞开侧 ( 第二外壳 312 侧 ) 延伸的筒状部 371。外周壁 383 从分隔壁 367 的外周缘延伸设置， 并包围筒状部 371。主体 382 和筒状部 371 由单一的材料形成为一体。
凸缘 384 的端面 384a( 在图 5 中为上表面 ) 形成平面。上述的密封部件 385 与 该端面 384a 接触。并且， 凸缘 384 具有朝径向外侧突出的多个 ( 在本实施方式中为一对 ) 支架状的安装部 386。在各个安装部 386 形成有沿厚度方向贯通安装部 386 的螺纹贯通孔 387。用于紧固第一马达外壳 325 和第二外壳 312 的上述的固定螺钉 329 贯穿插入于各个 螺纹贯通孔 387。
形成四方环状的外周壁 383 具有四个侧壁 411 ～ 414， 上述安装部 386 在对置的 一对侧壁 411、 413 的端部延伸设置。并且， 作为上述发挥吸热功能的分隔壁 367 的厚壁部 367a 与上述安装部 386 所延伸设置的一个侧壁 411 的内表面连续地形成。
在第一壁面 401 中， 厚壁部 367a 处的部分构成支承电源基板 373 的座部 403。座 部 403 以能够导热的方式与具有作为发热要素的 FET 380 的电源基板 373 接触。发热要素 的热从电源基板 373 经由构成吸热用的厚壁部 367a 和安装部 386 朝与第二外壳 312 一体 的齿轮箱 327 侧逸出。
在用于进行基于固定螺钉 329 的紧固的安装部 386 处， 与凸缘 384 的其他的部分相比较， 安装部 386 与第二外壳 312 接触的接触面积变广。与该安装部 386 所设置的侧壁 411 连续地设置有热容量大的用作吸热的厚壁部 367a。
并且， 电连接器 388 被保持在形成于外周壁 383 的保持部， 该电连接器 388 设置有 用于从电池对 ECU 322 供给电源的端子以及来自外部的信号的输入输出用的端子。
根据本实施方式， 由于转向机构 307 的外壳的一部分即齿条外壳 327 和马达外壳 323 的一部分即第一马达外壳 325 由单一的材料形成为一体， 因此能够削减部件数量， 结果 能够使构造简化。能够使将马达外壳 323 的至少一部分用作 ECU 322 的收纳室 324 的情况 在实质上是可行的。
并且， 由于包含第一马达外壳 325 和齿条外壳 327 的组合外壳 311 由单一的材料 形成为一体， 因此能够格外地提高组合外壳 311 整体的刚性， 能够降低振动。
并且， 能够提高由马达外壳 323 支承的旋转轴 352 和由齿条外壳 327 支承的转向 轴 309 之间的平行度。从该点出发也能够降低振动。并且， 与两个外壳由不同的部件构成 的情况相比较， 能够格外地提高两个外壳 325、 327 之间的导热性， 因此， 在将两个外壳 325、 327 用于使发热要素 ( 例如 FET 380 等 ) 的热逸出的情况下能够良好地使热逸出。
并且， 由于第一马达外壳 325 以覆盖作为传递机构 318 的外壳的第二外壳 312 所 具有的开口 335a、 340a 的方式连结于第二外壳 312， 因此， 与另外设置罩的情况相比， 能够 削减部件数量。并且， 由于传递机构 318 几乎不会发热， 因此能够经由传递机构 318 的外壳 即第二外壳 312 高效地使来自发热要素 ( 例如 FET 380 等 ) 的热逸出。
并且， 利用马达外壳 323 的一部分即第一马达外壳 325 和与该第一马达外壳 325 接触的第二外壳 312 的一部分形成 ECU 322 的收纳室 324。即， 由于在第一马达外壳 325 和 第二外壳 312 之间未夹装有其他的外壳， 因此能够达成小型化。因此， 搭载于车辆的搭载性 好。
并且， 由于在电动马达 317 的旋转轴 352 的轴向 X1 将检测电动马达 317 的转子 354 的旋转位置的旋转位置检测装置 362 配置在电动马达 317 的转子 354 和第二外壳 312 之间， 因此能够接近 ECU 322 配置旋转位置检测装置 362。结果， 能够利用路径长度短的作 为内部布线的汇流条端子 367 容易地连接旋转位置检测装置 362 和 ECU 322。 因此， 与采用 路径长度长的外部布线的现有情况相比， 难以受到电波噪声的影响。 并且， 能够消减用于外 部布线的布线部件。
并且， 划分出收纳室 324 的一部分的第二外壳 312 的第二壁面 402 包含与电动马 达 317 的旋转轴 352 的中心轴线 C1( 或者该中心轴线 C1 的延长线 ) 正交且包围中心轴线 C1( 或者该中心轴线 C1 的延长线 ) 的周围的环状平面。即， 在电动马达 317 的旋转轴 352 的轴向 X1 不会过多地朝收纳室 324 内伸出。因此， 即便收纳室 324 在上述轴向 X1 小型化， 作为收纳室 324 也能够确保足够的内容积， 能够尽可能地使电动动力转向装置 301 小型化。
并且， 由于上述第二外壳 312 是收纳有将电动马达 317 的动力传递到转向机构 307 的传递机构 318 的外壳， 因此具有下述的优点。即， ECU 322 通常像本实施方式这样包含安 装于电源基板 373 的开关元件 (FET 380) 等发热要素。另一方面， 传递机构 318 几乎不发 热。并且， 由单一的材料与第一马达外壳 325 形成为一体的齿条外壳 327 内的机构也几乎 不发热。因此， 能够高效地将热放出至收纳室 324 的外部。
并且， 由于在沿着电动马达 317 的旋转轴 352 的中心轴线 C1 的方向以控制基板374 和接头 353 的彼此的至少一部分重叠的方式配置， 因此能够使电动动力转向装置 301 更 加小型化。
并且， 由于作为控制装置的 ECU 322 配置在电动马达 317 的旋转轴 352 的中心轴 线 C1( 或者是上述中心轴线 C1 的延长线 ) 的周围， 因此能够高效地将收纳室 324 的内部的 空间用于 ECU 322 的配置， 进而， 在旋转轴 352 的轴向 X1， 能够使电动动力转向装置 301 更 加小型化。
并且， 上述第一马达外壳 325 包含分隔收纳室 324 和马达室 360 的分隔壁 367， 电 源基板 373 相对地接近分隔壁 367 的第一壁面 401 配置。特别地， 电源基板 373 以能够导 热的方式与分隔壁 367 的厚壁部 367a 中的第一壁面 401 接触。因此， 将第一马达外壳 325 的分隔壁 367 的厚壁部 367a 用作吸热， 能够高效地使具有 FET 380 等发热要素的电源基板 373 的热从第一马达外壳 325 逸出至与第一马达外壳 325 接触的第二外壳 312 侧。
并且， 由于发挥吸热功能的厚壁部 367a 接近连结部 328 配置， 因此能够高效地使 具有 FET 380 等发热要素的电源基板 373 的热经由连结部 328 逸出至齿条外壳 327。具体 地说， 如图 18 所示， 当从与包含电动马达 317 的旋转轴 352 的中心轴线 C1 以及转向轴 309 的中心轴线 C3 的平面 ( 相当于纸面 ) 正交的方向 ( 相当于与纸面正交的方向 ) 观察时， 厚 壁部 367a 配置在旋转轴 352 的中心轴线 C1 和转向轴 309 之间。
在收纳室 324 内， 由于与第一马达外壳 325 的分隔壁 367 的薄壁部 367b 对置的收 纳空间 S1 在电动马达 317 的旋转轴 352 的轴向 X1 具有足够的高度， 因此通过将图 19 所示 的电容器 377 或继电器 378 等较高的部件收纳于该收纳空间 S1， 能够有效利用收纳室 324 内的空间。
接着， 图 20 示出本发明的其他的实施方式。如图 20 所示， 也可以作为组合外壳 311A 的一部分采用沿轴向延长后的第一马达外壳 325A， 并利用压入或者热压配合将由单 一的材料形成为一体的环状的定子铁芯 580 固定在该第一马达外壳 325A 的内周， 从而组装 马达外壳 323A。
定子铁芯 580 包含有单一的材料形成为一体的环状的磁轭 581 和从该磁轭 518 的 内周朝径向内侧突出且在周方向隔离开的多个齿 582。各个线圈 359 卷绕于对应的齿 582。 与第一马达外壳 325A 的端部的筒状突起 368a 嵌合的第二马达外壳 326A 为浅底的杯状。 在 该情况下， 通过采用所谓的一体型的定子铁芯 580， 组装变得容易。 并且， 由于能够提高定子 355 的磁极的位置精度， 因此能够提高电动马达 317 的效率。
本发明并不限定于上述各个实施方式， 能够进行各种变更。在上述的各个实施方 式中， 对将本发明应用于电动动力转向装置的例子进行了说明， 但是并不限于此， 该电动动 力转向装置将电动马达的输出作为操舵辅助力输出。例如， 也可以将本发明应用于传动比 可变式的车辆用操舵装置， 该车辆用操舵装置具备能够变更转向轮的转向角与操舵部件的 操舵角之比的传递比可变机构， 并采用电动马达的输出驱动传递比可变机构。 并且， 也可以 将本发明应用于线控转向 (steer by wire) 式的车辆用操舵装置， 在该线控转向式车辆用 操舵装置中， 操舵部件与转向轮之间的机械连结被解除， 利用电动马达的输出控制转向轮 的方向。
并且， 也可以利用树脂模塑 ECU 12 的电源基板 78 和控制基板 79 的至少一部分。 并且， 也可以利用树脂模塑 ECU 322 的电源基板 373 和控制基板 374 的至少一部分。并且， 在上述的各个实施方式中， 对作为电动马达 18、 317 采用无刷电动马达的例 子进行了说明， 但是并不限于此， 作为电动马达 18、 317 也可以采用无刷电动马达以外的电 动马达。
以上根据具体的实施方式对本发明进行了详细说明， 但是， 理解了上述内容的本 领域技术人员能够容易地想到本发明的变更、 改变以及同等物。 因此， 本发明应当形成为权 利要求书的范围及其均等的范围。
本申请与 2008 年 2 月 12 日对日本国特许厅提出的日本特愿 2008-031112 号和日 本特愿 2008-031116、 以及 2008 年 3 月 31 日对日本国特许厅提出的日本特愿 2008-091653 号和日本特愿 2008-091658 号对应， 上述申请的所有公开内容都通过引用被组合在本发明 中。