JP2007302088A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】コイルを収容するコイルヨークの取付位相が変わらないように支持固定可能であり、かつ、取付構造が簡素化されたトルクセンサを備えた電動パワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】環状のコイルヨーク内に収容されたコイルによって、ステアリングシャフトの操舵トルクを検出するトルクセンサが、ギヤハウジングに取り付けられている電動パワーステアリング装置において、トルクセンサが、ギヤハウジングに固定されるベース部材と、コイルヨークを被覆しつつ、該コイルヨークをベース部材に支持固定する円筒状のヨークリテーナとを備え、かつ、ヨークリテーナが、内径方向に突出した複数の凸部を内周面に備え、該複数の凸部を介してコイルヨークを保持するようにした。
【選択図】図6
【解決手段】環状のコイルヨーク内に収容されたコイルによって、ステアリングシャフトの操舵トルクを検出するトルクセンサが、ギヤハウジングに取り付けられている電動パワーステアリング装置において、トルクセンサが、ギヤハウジングに固定されるベース部材と、コイルヨークを被覆しつつ、該コイルヨークをベース部材に支持固定する円筒状のヨークリテーナとを備え、かつ、ヨークリテーナが、内径方向に突出した複数の凸部を内周面に備え、該複数の凸部を介してコイルヨークを保持するようにした。
【選択図】図6
Description
本発明は、操舵補助トルクの発生源として電動モータを用いた電動パワーステアリング装置に関し、より詳細には、操舵機構の入力軸に生じるトルクを検出するトルクセンサの構造に関する。
車両などに用いられる電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールを介して付与された操舵トルクに応じて電動モータを駆動し、その電動モータの回転を減速機構を介して操舵機構に連結された出力軸に伝達することにより、操舵補助するようになっている。このような電動パワーステアリング装置には、上記操舵トルクを検出するトルクセンサが備えられており、該トルクセンサは、操舵機構の入力軸と出力軸とに連結されたトーションバーの変形量を検出することにより、操舵トルクを検出するようになっている。
ところで、この種のトルクセンサでは、トーションバーの変形量を正確に検出するために、コイルを収容するコイルヨークは、取付位相が変わらないように支持固定される必要がある。そこで、かかる課題を解決するものとして、例えば特許文献1に、止め輪を用いることによって、コイルヨークをハウジング(ギヤボックス)に対してがたつきなく固定するようにしたものが開示されている。
図9は、特許文献1に開示される、従来の電動パワーステアリング装置のトルクセンサ部の一例を示す断面図である。同図において、トルクセンサ101は、センサハウジング102内に、筒状の一対のコイルヨーク(コイルホルダー)103,104と、該コイルヨーク103,104により保持されたコイル105,106と、該コイル105,106により囲まれた入力軸(入力シャフト)107とを備え、コイル105,106の出力に基づいて操舵トルクを検出するようになっている。
また、入力軸107は、トーションバー108を介して出力軸(出力シャフト)109に連結され、ハウジング102に軸受110を介して回転自在に支持されている。一方、出力軸109は、軸受111,112を介してハウジング102に回転自在に支持されている。
さらに、一方のコイルヨーク104と軸受110の外輪110aとの間には、スペーサ113が介在されている。他方のコイルヨーク103の一端には、ハウジング102の内周に嵌合された止め輪114が当接している。この止め輪114は、入出力軸107,109の軸方向における弾性的な付勢構造を備えており、これにより、コイルヨーク103,104がスペーサ113と軸受110の外輪110aとを介してハウジング102の受け部102aに向かって押し付けられる弾力が付与される。この結果、コイルヨーク103,104は、ハウジング102に対してがたつきをなくして固定されるようになっている。
また、特許文献1に開示される止め輪114の代わりに皿状のばねを設け、該ばねの弾性力によりコイルヨークをハウジングに対して固定したものが、例えば特許文献2に開示されている。
しかしながら、特許文献1や特許文献2に開示されるトルクセンサでは、止め輪114や皿状のばねなどの固定部材を配設するために、ハウジング102内に設置スペースを確保する必要があった。これにより、入出力軸107,109の軸方向における寸法が増大し、コラプスストロークを確保するのが困難であった。
また、特許文献1や特許文献2に開示されるトルクセンサは、上記固定部材以外にもコイルヨーク外径を支持固定するための部材を必要とするため、小型化を図るのが困難であった。
そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コイルを収容するコイルヨークの取付位相が変わらないように支持固定可能であり、かつ、取付構造が簡素化されたトルクセンサを備えた電動パワーステアリング装置を提供することにある。
本発明の上記目的は、環状のコイルヨーク内に収容されたコイルによって、ステアリングシャフトの操舵トルクを検出するトルクセンサが、ギヤハウジングに取り付けられている電動パワーステアリング装置において、前記トルクセンサが、前記ギヤハウジングに固定されるベース部材と、前記コイルヨークを被覆しつつ、該コイルヨークを前記ベース部材に支持固定する円筒状のヨークリテーナとを備え、かつ、前記ヨークリテーナが、内径方向に突出した複数の凸部を内周面に備え、該複数の凸部を介して前記コイルヨークを保持することにより、達成される。
また、上記目的は、環状のコイルヨーク内に収容されたコイルによって、ステアリングシャフトの操舵トルクを検出するトルクセンサが、ギヤハウジングに取り付けられている電動パワーステアリング装置において、前記トルクセンサが、前記ギヤハウジングに固定されるベース部材と、前記コイルヨークを被覆しつつ、該コイルヨークを前記ベース部材に支持固定する円筒状のヨークリテーナとを備え、かつ、前記コイルヨークが、外径方向に突出した複数の凸部を外周面に備え、該複数の凸部を介して前記コイルヨークに保持されることにより、達成される。
さらに、上記目的は、環状のコイルヨーク内に収容されたコイルによって、ステアリングシャフトの操舵トルクを検出するトルクセンサが、ギヤハウジングに取り付けられている電動パワーステアリング装置において、前記トルクセンサが、前記ギヤハウジングに固定されるベース部材と、該ベース部材にネジを介して固定されるセンサ基板と、該センサ基板の上面および該センサ基板と前記コイルの連結ピンとの接続部を被覆するカバー部材とを備えたことにより、達成される。
本発明に係る電動パワーステアリング装置におけるトルクセンサによると、コイルヨークを保持するヨークリテーナの内周面に内径方向に突出した複数の凸部を設け、該複数の凸部を介してコイルヨークを保持するようにした。これにより、コイルヨークがヨークリテーナに圧入固定されるので、コイルヨークをヨークリテーナを介して支持固定したベース部材をギヤハウジングに組み付ける際に、コイルヨークの取付位相がずれるのを防止することができる。したがって、本発明に係るトルクセンサによれば、たとえばコイルヨークをベース部材側に付勢する弾性部などを設けることなく、コイルヨークの支持固定が可能となり、部品点数が削減され、加工性および組立性の向上および電動パワーステアリング装置の小型化を図ることができる。なお、コイルヨークの外周面に外径方向に突出した複数の凸部を設け、該複数の凸部を介してコイルヨークがヨークリテーナに保持されるようにしても、上述したものと同様の効果を得ることができる。
また、本発明の電動パワーステアリング装置によれば、センサ基板の上面および該センサ基板とコイルの連結ピンとの接続部を被覆するカバー部材を備えたことにより、センサ基板上に異物が侵入するのを防止できるとともに、トルクセンサをギヤハウジングに組み付ける際に、センサ基板とコイルの連結ピンとの接続部がギヤハウジングに干渉するのを防止することができる。さらに、センサ基板を固定しているネジが緩んでしまった場合に、このカバー部材によってネジが抜けるのを抑制することができるので、ネジの脱落を防止することができる。
以下、図面を参照にしながら本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置を示す要部断面図である。同図において、電動パワーステアリング装置1は、ステアリング機構として、先端側(図1右側)でステアリングホイール(図示せず)に繋がっているステアリングシャフト2を備えている。このステアリングシャフト2は、ステアリングコラム3内で回転自在に支持されており、基端側(図1左側)には、トーションバー4を介して入力軸5と略円筒状の出力軸6とが連結されている。このトーションバー4は、出力軸6内に挿通されていて、その一端が入力軸5に圧入固定され、他端がピン7によって出力軸6に固定されている。
また、ステアリングコラム3の基端側は、ハウジング本体8と蓋部材9とからなるギヤハウジング10に連結され、該ギヤハウジング10内には、出力軸6の外周に圧入固定されたウォームホイール11と、該ウォームホイール11に噛合するウォーム12とからなる減速機構(ウォーム減速機)13が収容されている。減速機構13のウォーム12は、不図示の電動モータの回転軸に連結され、該電動モータの回転がウォーム12およびウォームホイール11を介して出力軸6に伝達されることにより、ステアリングシャフト2に操舵補助力を付与するようになっている。
また、出力軸6の先端側(図1右側)に形成されたスプライン溝14の外周には、ステアリングシャフト2に入力された操舵トルクを検出するトルクセンサ15が備えられている。このトルクセンサ15は、操舵トルクに応じてトーションバー3が捩れることにより生じる磁気的な変化を検出し、電気信号を制御装置(ECU)へ出力するものである。
図2は、本発明の実施形態に係るトルクセンサを示す断面図であり、図3は、図2のトルクセンサを矢印III方向から見た背面図である。図2において、トルクセンサ15は、ロータリー式非接触トルクセンサであって、ギヤハウジング10のハウジング本体8に形成された凹部にボルト等を介して取り付けられるベース部材16と、コイル17a,17bが捲回されたコイルボビン18a,18bと、該コイルボビン18a,18bを内側に収容する環状のコイルヨーク19a,19bと、該コイルヨーク19a,19bを被覆しつつ、該コイルヨーク19a,19bをベース部材16に支持固定する円筒状のヨークリテーナ20と、コイル17a,17b内に発生した電流を検出して信号を出力するセンサ基板21と、該センサ基板21と制御装置を接続するハーネス22とを備えている。
図3に示すように、ベース部16には、ネジ23,23を介してセンサ基板21が固定され、該センサ基板21が配されるベース部16の背面の一部には、窓24が設けられている。この窓24は、センサ基板21上に設けられた可変抵抗を操作するための工具を出し入れするために設けられたものであり、これにより、センサ基板21がベース部16に固定された後であっても、センサ出力電圧の調整が可能である。なお、図3中の符号25は、ベース部16をハウジング本体8に取り付けるためのボルトが挿通されるボルト孔である。
また、図2に示すように、センサ基板21には、コイル17a,17bの連結ピン26a,26bに接続された第1ターミナル27a,27b、およびハーネス22の一端部と接続された第2ターミナル28が、はんだ付けされている。
図4は、本実施形態に係るトルクセンサに備えられる一対のコイルヨークの連結ピンの組付位相を示す正面図であり、図5は、上記一対のコイルヨークの連結ピンと第1ターミナルを示す上面図である。図4および図5に示すように、一対のコイルヨーク19a,19bは、連結ピン26a,26bの位相をずらしてヨークリテーナ20に組み付けられる。これにより、第1ターミナル27a,27bの形状が簡略化されるとともに、各連結ピン26a,26bおよび第1ターミナル27a、27bにはんだ部が重ならないので、はんだ付けの作業性を向上することができる。
図6は、本実施形態に係るトルクセンサのヨークリテーナの斜視図である。同図において、ヨークリテーナ20は、一対のコイルヨーク19a,19bを内嵌可能な円筒形状であり、一端側(図6右側)がコイルヨーク19a,19bを組み込めるように開口になっており、他端側(図6左側)が中心部にシャフト挿通孔29が穿設された環状面になっている。
また、ヨークリテーナ20の内周面には、内径方向に突出した複数の嶺状の凸部30が設けられている。この複数の凸部30は、ヨークリテーナ20をプレス加工等により板状材料から成形する際に、同時に形成される。一対のコイルヨーク19a,19bがヨークリテーナ20内に組み込まれると、複数の凸部30は弾性変形し、コイルヨーク19a,19bを保持する弾性力を生じる。これにより、一対のコイルヨーク19a,19bは、ヨークリテーナ20に圧入固定され、取付位相がずれないように固定される。
一対のコイルヨーク19a,19bを保持したヨークリテーナ20は、一端側に設けられた突出部31がベース部材16に形成された接合穴32(図3参照)に嵌挿され、該接合穴32より突出した突出部31にカシメや溶接等を施されることにより、ベース部材16に支持固定される。
なお、複数の凸部30は、ヨークリテーナ20の成形後に、周面の一部を内径方向に盛り上げて成形してもよい。また、図6中の符号33は、コイルヨーク19a,19bから突出する連結ピン26a,26bを通過させることができるように形成された切り欠である。
図7は、本発明の実施形態に係るトルクセンサのセンサ基板の固定部を示す要部断面図である。本実施形態に係るトルクセンサ15は、図2に示すように、ベース部材16に固定されたセンサ基板21の上面、およびセンサ基板21とコイル17a,17bの連結ピン26a,26bとの接続部である第1ターミナル27を被覆するカバー部材34を備えている。このカバー部材34は、センサ基板21上に異物が侵入するのを防止するとともに、トルクセンサ15をハウジング本体8に組み付ける際に、連結ピン26a,26bおよび第1ターミナル27がハウジング本体8に干渉するのを防止することができる。また、図7に示すように、センサ基板21をベース部材16に固定しているネジ23が緩んでしまった場合に、このカバー部材34によって、抜け出てきたネジ23の頭部23Aを抑制することができので、ネジ23の脱落を防止することができる。
以上のように、本発明の実施形態に係るトルクセンサ15によると、一対のコイルヨーク19a,19bを被覆しつつ、該コイルヨーク19a,19bをベース部材16に支持固定する円筒状のヨークリテーナ20の内周面に、内周方向に弾性力を付与する複数の凸部30を設けた。すなわち、ヨークリテーナ20に被覆されるコイルヨーク19a,19bは、この複数の凸部30によって、ヨークリテーナ20に圧入固定されるので、たとえばコイルヨーク19a,19bをベース部材16側に付勢する弾性部などを設けることなく、コイルヨーク19a,19bの支持固定が可能となる。この結果、コイルヨーク19a,19bをヨークリテーナ20を介して支持固定したベース部材16がギヤハウジング本体8に組み付けられる際に、コイルヨーク19a,19bを保持するヨークリテーナ20がギヤハウジング本体8に干渉したとしても、コイルヨーク19a,19bの所定の取付位相を維持することができる。
次の本発明の実施形態の変形例について説明する。
図8は、本発明の実施形態の変形例に係るトルクセンサのコイルヨークの正面図である。上述した実施形態では、ヨークリテーナ20の内周面に設けた複数の凸部30によって、一対のコイルヨーク19a,19bが圧入固定される構造になっているが、本変形例では、図8に示すように、コイルヨーク19´の外周面に、外径方向に突出した複数の嶺状の凸部35が設けられている。この複数の凸部35は、コイルヨーク19´が成形される際に、または成形後に、コイルヨーク19´の一部を盛り上げて成形されたものである。
このように、本変形例に係るトルクセンサでは、ヨークリテーナ20に保持されるコイルヨーク19´の外周面に複数の凸部35を設け、該複数の凸部35を介して一対のコイルヨーク19´がヨークリテーナ20に保持される構造になっている。一対のコイルヨーク19´がヨークリテーナ20内に組み込まれると、この複数の凸部35と当接するヨークリテーナ20の内周面は弾性変形し、コイルヨーク19´を保持する弾性力を生じる。これにより、一対のコイルヨーク19´は、ヨークリテーナ20に圧入固定されるので、上述した実施形態に係るトルクセンサと同様の効果を得ることができる。
以上、本発明の実施形態について具体的に説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
1 電動パワーステアリング装置
2 ステアリングシャフト
8 ハウジング本体
10 ギヤハウジング
15 トルクセンサ
16 ベース部材
17a,17b コイル
19a,19b コイルヨーク
20 ヨークリテーナ
21 センサ基板
23 ネジ
26a,26b 連結ピン
27a,27b 第1ターミナル
30 (ヨークリテーナ内周面の)凸部
34 カバー部材
35 (コイルヨーク外周面の)凸部
2 ステアリングシャフト
8 ハウジング本体
10 ギヤハウジング
15 トルクセンサ
16 ベース部材
17a,17b コイル
19a,19b コイルヨーク
20 ヨークリテーナ
21 センサ基板
23 ネジ
26a,26b 連結ピン
27a,27b 第1ターミナル
30 (ヨークリテーナ内周面の)凸部
34 カバー部材
35 (コイルヨーク外周面の)凸部
Claims (3)
- 環状のコイルヨーク内に収容されたコイルによって、ステアリングシャフトの操舵トルクを検出するトルクセンサが、ギヤハウジングに取り付けられている電動パワーステアリング装置であって、
前記トルクセンサは、前記ギヤハウジングに固定されるベース部材と、前記コイルヨークを被覆しつつ、該コイルヨークを前記ベース部材に支持固定する円筒状のヨークリテーナとを備え、かつ、
前記ヨークリテーナは、内径方向に突出した複数の凸部を内周面に備え、該複数の凸部を介して前記コイルヨークを保持することを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 環状のコイルヨーク内に収容されたコイルによって、ステアリングシャフトの操舵トルクを検出するトルクセンサが、ギヤハウジングに取り付けられている電動パワーステアリング装置であって、
前記トルクセンサは、前記ギヤハウジングに固定されるベース部材と、前記コイルヨークを被覆しつつ、該コイルヨークを前記ベース部材に支持固定する円筒状のヨークリテーナとを備え、かつ、
前記コイルヨークは、外径方向に突出した複数の凸部を外周面に備え、該複数の凸部を介して前記コイルヨークに保持されることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 環状のコイルヨーク内に収容されたコイルによって、ステアリングシャフトの操舵トルクを検出するトルクセンサが、ギヤハウジングに取り付けられている電動パワーステアリング装置であって、
前記トルクセンサは、前記ギヤハウジングに固定されるベース部材と、該ベース部材にネジを介して固定されるセンサ基板と、該センサ基板の上面および該センサ基板と前記コイルの連結ピンとの接続部を被覆するカバー部材とを備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006131537A JP2007302088A (ja) | 2006-05-10 | 2006-05-10 | 電動パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006131537A JP2007302088A (ja) | 2006-05-10 | 2006-05-10 | 電動パワーステアリング装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2007302088A true JP2007302088A (ja) | 2007-11-22 |
Family
ID=38836402
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006131537A Withdrawn JP2007302088A (ja) | 2006-05-10 | 2006-05-10 | 電動パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007302088A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008053594A1 (fr) * | 2006-10-31 | 2008-05-08 | Mitsuba Corporation | Dispositif de commande de puissance |
JP2008111806A (ja) * | 2006-10-31 | 2008-05-15 | Mitsuba Corp | トルク検知センサ |
JP2008132964A (ja) * | 2006-10-31 | 2008-06-12 | Mitsuba Corp | パワーステアリング装置 |
KR200448855Y1 (ko) | 2008-01-07 | 2010-05-27 | 영신기전공업(주) | 파워스티어링용 전자코일의 코일 고정부재 |
-
2006
- 2006-05-10 JP JP2006131537A patent/JP2007302088A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2008053594A1 (fr) * | 2006-10-31 | 2008-05-08 | Mitsuba Corporation | Dispositif de commande de puissance |
JP2008111806A (ja) * | 2006-10-31 | 2008-05-15 | Mitsuba Corp | トルク検知センサ |
JP2008132964A (ja) * | 2006-10-31 | 2008-06-12 | Mitsuba Corp | パワーステアリング装置 |
KR200448855Y1 (ko) | 2008-01-07 | 2010-05-27 | 영신기전공업(주) | 파워스티어링용 전자코일의 코일 고정부재 |
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A621 | Written request for application examination |
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