JP2022154924A - Sensor device, electrically driven power steering device and sensor device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、センサ装置、電動パワーステアリング装置、及び、センサ装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a sensor device, an electric power steering device, and a method for manufacturing the sensor device.
従来、車両のステアリング装置には、ステアリングホイールの操舵角を検出するセンサ装置が設けられている。
例えば、特許文献１に記載されたセンサ装置は、以下のように構成されている。すなわち、センサ装置は、シャフトと共に回転する外歯歯車と、外歯歯車に噛み合って回転する従動歯車と、従動歯車と共に回転する永久磁石と、永久磁石の磁界を検出する磁気センサと、磁気センサがプリント基板に実装された実装基板と、外歯歯車を収容する筒状の第１ハウジング部材と、従動歯車を支持すると共に実装基板を収容する第２ハウジング部材とを備える。第１ハウジング部材には、シャフトの回転軸線に平行な軸方向に対して垂直な径方向に開口する嵌合孔が形成されている。第２ハウジング部材は、第１ハウジング部材の嵌合孔の開口端面に突き当てられるフランジ部を有し、フランジ部から突出した従動歯車の一部が第１ハウジング部材内で外歯歯車に噛み合う。
2. Description of the Related Art Conventionally, a steering device of a vehicle is provided with a sensor device for detecting a steering angle of a steering wheel.
For example, the sensor device described in
また、特許文献１に記載されたセンサ装置においては、第２ハウジング部材は、第１ハウジング部材に突き当てられるフランジ部と、フランジ部に対して第１ハウジング部材側とは反対側に設けられた有底枠体部と、フランジ部に対して第１ハウジング部材側に突出する突板部とを一体に有している。有底枠体部は、軸方向視において略台形状の枠部と、軸方向における枠部の一側を閉塞する底部とを有している。枠部における底部とは反対側の端部には、有底枠体部内に実装基板を導入するための基板導入口が形成されている。突板部は、第１の従動歯車の突部が遊嵌される支持孔、及び第２の従動歯車の突部が遊嵌される支持孔を有している。
Further, in the sensor device described in
特許文献１に記載されたセンサ装置を組み立てる際には、フランジ部に対して第１ハウジング部材側に突出する突板部の支持孔に、予め従動歯車を支持しておき、フランジ部に対して第１ハウジング部材側とは反対側に設けられた有底枠体部に形成された基板導入口から、実装基板を導入する必要がある。また、実装基板を有底枠体部に導入する際には、実装基板を、ピニオンシャフトの軸方向に移動させた後に、軸方向に直交する方向に移動させて、実装基板の一部をフランジ部の内側に挿通させる必要がある。このように、特許文献１に記載されたセンサ装置においては、第２ハウジング部材に従動歯車を支持する位置と第２ハウジング部材に対して実装基板を導入する位置とが異なるとともに、実装基板をピニオンシャフトの軸方向に移動させた後に軸方向に直交する方向に移動させなければならないので、組み立て難い。
本発明は、組み立て易いセンサ装置等を提供することを目的とする。
When assembling the sensor device described in
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a sensor device or the like that is easy to assemble.
以下、本開示について説明する。
本開示の１つの態様は、回転軸に一体的に回転可能に設けられている主動歯車と、前記主動歯車に噛み合う第１従動歯車と、前記主動歯車に噛み合うとともに前記第１従動歯車と歯数が異なる第２従動歯車と、前記第１従動歯車に対応して設けられた第１回転角センサと、前記第２従動歯車に対応して設けられた第２回転角センサと、前記第１回転角センサ及び前記第２回転角センサが実装された基板と、前記第１従動歯車、前記第２従動歯車及び前記基板を同じ側に保持する保持部材と、前記第１従動歯車、前記第２従動歯車及び前記基板を保持した状態の前記保持部材が嵌め込まれるとともに、少なくとも前記第１回転角センサ及び前記第２回転角センサに電力を供給するコネクタが接続されるハウジングと、を備えるセンサ装置である。
ここで、前記保持部材は、前記第１従動歯車及び前記第２従動歯車を内部に挿入した状態で保持していても良い。
また、前記保持部材は、前記基板を内部に挿入した状態で保持していても良い。
また、前記基板に接続された端子と、前記端子によって貫通されるとともに貫通している前記端子を固定する板状部と、を有する端子部材をさらに備え、前記板状部は、前記保持部材と前記ハウジングによって挟み込まれていても良い。
また、前記基板は、さらに、前記回転軸を回転させるために加えられたトルクを検出する第１トルクセンサ及び第２トルクセンサを実装し、前記第１トルクセンサは、前記基板の第１面に実装され、前記第２トルクセンサは、前記基板における、前記第１面の裏面であって、前記第１回転角センサ及び前記第２回転角センサが実装されている面である第２面に実装されるとともに、前記第１回転角センサと前記第２回転角センサとの間に配置されていても良い。
また、前記保持部材は、磁束を集めるコレクタを保持するとともに、前記コレクタの移動を制限する制限部を有していても良い。
本開示の他の態様は、ステアリングホイールと、前記ステアリングホイールの回転角度を検出する、上記した態様に係るセンサ装置と、を備える電動パワーステアリング装置である。
本開示の他の態様は、回転軸に一体的に回転可能に設けられている主動歯車に噛み合う第１従動歯車を保持部材に対して第１方向に挿入する工程と、前記主動歯車に噛み合うとともに前記第１従動歯車と歯数が異なる第２従動歯車を前記保持部材に対して前記第１方向に挿入する工程と、前記第１従動歯車に対応して設けられる第１回転角センサと、前記第２従動歯車に対応して設けられる第２回転角センサとが実装された基板を前記保持部材に対して前記第１方向に挿入する工程と、前記第１従動歯車、前記第２従動歯車及び前記基板を保持した状態の前記保持部材を、少なくとも前記第１回転角センサ及び前記第２回転角センサに電力を供給するコネクタが接続されるハウジングに嵌め込む工程と、を備えるセンサ装置の製造方法である。
The present disclosure will be described below.
One aspect of the present disclosure is a main driving gear that is rotatably provided integrally with a rotating shaft, a first driven gear that meshes with the main driving gear, and a number of teeth of the first driven gear that meshes with the main driving gear and the number of teeth. a second driven gear having different values, a first rotation angle sensor provided corresponding to the first driven gear, a second rotation angle sensor provided corresponding to the second driven gear, and the first rotation A board on which an angle sensor and the second rotation angle sensor are mounted, a holding member that holds the first driven gear, the second driven gear and the board on the same side, the first driven gear and the second driven gear. and a housing into which the holding member holding the gear and the substrate is fitted, and to which a connector for supplying power to at least the first rotation angle sensor and the second rotation angle sensor is connected. .
Here, the holding member may hold the first driven gear and the second driven gear inserted therein.
Further, the holding member may hold the substrate inserted therein.
The terminal member may further include a terminal connected to the substrate and a plate-like portion that is penetrated by the terminal and that fixes the penetrating terminal, wherein the plate-like portion is connected to the holding member. It may be sandwiched between the housings.
Further, the substrate further includes a first torque sensor and a second torque sensor for detecting torque applied to rotate the rotating shaft, and the first torque sensor is mounted on the first surface of the substrate. The second torque sensor is mounted on the second surface of the substrate, which is the back surface of the first surface and on which the first rotation angle sensor and the second rotation angle sensor are mounted. and may be arranged between the first rotation angle sensor and the second rotation angle sensor.
Further, the holding member may hold a collector that collects magnetic flux and have a restricting portion that restricts movement of the collector.
Another aspect of the present disclosure is an electric power steering device including a steering wheel and the sensor device according to the aspect described above that detects the rotation angle of the steering wheel.
Another aspect of the present disclosure includes a step of inserting a first driven gear meshing with a main driving gear integrally rotatably provided on a rotating shaft with respect to a holding member in a first direction, and meshing with the main driving gear. a step of inserting a second driven gear having a number of teeth different from that of the first driven gear in the first direction with respect to the holding member; a first rotation angle sensor provided corresponding to the first driven gear; a step of inserting a substrate on which a second rotation angle sensor provided corresponding to a second driven gear is mounted into the holding member in the first direction; A method of manufacturing a sensor device, comprising fitting the holding member holding the substrate into a housing connected to a connector for supplying power to at least the first rotation angle sensor and the second rotation angle sensor. is.
本発明によれば、組み立て易いセンサ装置等を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a sensor device or the like that is easy to assemble.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下に示す形態は本発明の実施の形態の一例であり、本発明は、以下に示す形態に限定されない。
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係る電動パワーステアリング装置１００の概略構成の一例を示す図である。
電動パワーステアリング装置１００（以下、単に「ステアリング装置１００」と称する場合もある。）は、乗り物の進行方向を任意に変えるためのかじ取り装置であり、本実施形態においては自動車に適用した構成を例示している。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the form shown below is an example of embodiment of this invention, and this invention is not limited to the form shown below.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an electric
An electric power steering device 100 (hereinafter sometimes simply referred to as a "
ステアリング装置１００は、ドライバが操作するステアリングホイール１０１と、ステアリングホイール１０１に一体的に設けられたステアリングシャフト１０２とを備える。ステアリングシャフト１０２と上部シャフト１０３とが自在継手１０３ａを介して連結されており、上部シャフト１０３と下部シャフト１０８とが自在継手１０３ｂを介して連結されている。
The
また、ステアリング装置１００は、転動輪としての左右の前輪１５０のそれぞれに連結されたタイロッド１０４と、タイロッド１０４に連結されたラック軸１０５とを備える。また、ステアリング装置１００は、ラック軸１０５に形成されたラック歯１０５ａとともにラック・ピニオン機構を構成するピニオン１０６ａを備える。ピニオン１０６ａは、ピニオンシャフト１０６の下端部に形成されている。
The
また、ステアリング装置１００は、ピニオンシャフト１０６を収納するステアリングギアボックス１０７を有する。ピニオンシャフト１０６は、ステアリングギアボックス１０７にてトーションバー１１２を介して下部シャフト１０８と同軸に連結されていて、トーションバー１１２のねじれに応じて、ピニオンシャフト１０６と下部シャフト１０８とは相対的に回転する。トーションバー１１２のねじれは、ステアリングホイール１０１に加えられた操舵トルクに対応する。
The
ステアリングギアボックス１０７の内部には、下部シャフト１０８とピニオンシャフト１０６との相対的な回転角度に基づいて、ステアリングホイール１０１に加えられた操舵トルクを検出する、センサ装置１が設けられている。センサ装置１は、ステアリングホイール１０１の回転角度（以下、「操舵角」と称する場合がある。）をも検出する。
Inside
また、ステアリング装置１００は、ステアリングギアボックス１０７に支持された電動モータ１１０と、電動モータ１１０の駆動力を減速してピニオンシャフト１０６に伝達する減速機構１１１とを有する。さらに、ステアリング装置１００は、電動モータ１１０の作動を制御する制御装置１２０を備える。制御装置１２０には、上述したセンサ装置１の出力値が入力される。
The
＜センサ装置１の構成＞
図２は、センサ装置１を構成する部品の一部を分解した斜視図の一例である。
図３は、センサ装置１の断面の一例を示す図である。
図４は、組み付けられる前のサブユニット５０とハウジング９０とを、半径方向外側の第２側から斜め方向に見た図の一例である。
図５は、組み付けられる前のセンサユニット４０を、半径方向内側の第２側から斜め方向に見た図の一例である。
図６は、第１コレクタ４１、第２コレクタ４２、磁性体４５、第１従動歯車５１、第２従動歯車５２、基板５８の概略構成を、半径方向内側から半径方向に見た図の一例である。
図７は、サブユニット５０を、半径方向外側の第２側から回転中心Ｃに向かう方向に見た図の一例である。
図８は、端子部材５９の概略構成を、示す断面の一例を示す図である。
図９は、第１従動歯車５１、第２従動歯車５２及び弾性体６０を、第１側から軸方向に見た図の一例である。
図１０は、保持部材７０の概略構成を、半径方向内側の第２側から斜め方向に見た図の一例である。
図１１は、ハウジング９０を、半径方向内側の第２側から斜め方向に見た図の一例である。
<Structure of
FIG. 2 is an example of an exploded perspective view of a part of the parts constituting the
FIG. 3 is a diagram showing an example of a cross section of the
FIG. 4 is an example of a diagram of the
FIG. 5 is an example of a diagram of the
FIG. 6 is an example of a diagram of the schematic configuration of the
FIG. 7 is an example of a view of the
FIG. 8 is a diagram showing an example of a cross section showing a schematic configuration of the
FIG. 9 is an example of a diagram of the first driven
FIG. 10 is an example of a diagram of the schematic configuration of the holding
FIG. 11 is an example of a view of the
センサ装置１は、下部シャフト１０８に固定されるマグネットカラー２１及び永久磁石２２と、ピニオンシャフト１０６に固定される第１ステータ３１、第２ステータ３２、ステータホルダ３３、カラー３４及び主動歯車３５とを備える。また、センサ装置１は、第１ステータ３１及び第２ステータ３２で導かれた磁束を集めて、下部シャフト１０８とピニオンシャフト１０６との間の相対回転角度に応じた電気信号を出力するセンサユニット４０を備える。センサユニット４０は、操舵角に応じた電気信号をも出力する。
The
以下の説明において、同心で配置されている下部シャフト１０８及びピニオンシャフト１０６の軸方向を、単に「軸方向」と称する場合がある。また、軸方向において、下部シャフト１０８が配置されている側（図２おいては上側）を「第１側」、ピニオンシャフト１０６が配置されている側（図２おいては下側）を「第２側」と称する場合がある。また、軸方向に直交する方向（図２の左右方向）を、「半径方向」と称する場合がある。そして、半径方向において、下部シャフト１０８及びピニオンシャフト１０６の回転中心Ｃ側は、「半径方向内側」と称し、回転中心Ｃから離れる側は、「半径方向外側」と称する場合がある。
In the following description, the axial direction of the concentrically arranged
永久磁石２２は、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に並んでリング状に形成され、周方向に着磁されている。永久磁石２２は、８個ずつのＮ極、Ｓ極が等角度間隔で配置されていることを例示することができる。
マグネットカラー２１は、鉄材によって円筒状に形成されていて、外周面２１ａに永久磁石２２が嵌め合わされ、例えば接着によって永久磁石２２はマグネットカラー２１に固定される。また、マグネットカラー２１の内周面２１ｂに下部シャフト１０８が挿入されて、圧入、溶接、カシメ等により、マグネットカラー２１は下部シャフト１０８に固定される。これにより、永久磁石２２は、下部シャフト１０８とともに回転する。
The
The
第１ステータ３１及び第２ステータ３２は、例えばパーマロイ等の軟磁性材料で形成されている。第１ステータ３１は、円環状に形成された円環部３１ｂを有する。また、第１ステータ３１は、円環部３１ｂの内周縁から下部シャフト１０８の軸方向に突出して延び、周方向に並んで形成された複数（例えば８個）のステータ爪３１ａを有する。これら複数のステータ爪３１ａは、周方向に等角度間隔（例えば４５［度］間隔）で形成されている。
The
また、第１ステータ３１は、円環部３１ｂの外周縁から軸方向に突出して延びた複数（例えば３個）の突片３１ｃを有する。これら複数の突片３１ｃは周方向に等角度間隔（例えば１２０［度］間隔）で形成されている。各突片３１ｃは、工具等によって半径方向内方に押されて塑性変形し、ステータホルダ３３の位置決め部３３ｊにカシメられ、第１ステータ３１はステータホルダ３３に結合される。
The
第２ステータ３２は、第１ステータ３１を図示の上下を逆にして配置したものと同じであり、円環部３２ｂ、ステータ爪３２ａ及び突片３２ｃは、それぞれ第１ステータ３１の円環部３１ｂ、ステータ爪３１ａ及び突片３１ｃに相当する。
第２ステータ３２も第１ステータ３１と同様に、ステータホルダ３３の位置決め部３３ｊに位置決めされてカシメられ、第２ステータ３２はステータホルダ３３に結合される。
The
Similarly to the
ステータホルダ３３は、非磁性材料（例えば樹脂）によって円筒状に形成されている。
カラー３４は、例えば鉄材によって円筒状に形成されている。カラー３４は、インサート成形により、ステータホルダ３３と一体化されている。
主動歯車３５は、平歯車であり、インサート成形により、ステータホルダ３３と一体化されている。
The
The
The
上述したようにして、第１ステータ３１、第２ステータ３２、ステータホルダ３３、カラー３４及び主動歯車３５は、一体化されて、ステータユニット３６を構成する。
図３に示すように、カラー３４の内周面３４ｂに、ピニオンシャフト１０６が挿入されて、圧入、溶接、カシメ等により、ステータユニット３６はピニオンシャフト１０６に固定される。
As described above, the
As shown in FIG. 3, the
ここで、トーションバー１１２に操舵トルクが作用していない状態で、ピニオンシャフト１０６に固定されたステータユニット３６の各ステータ爪３１ａ、３２ａの周方向の中心線が、下部シャフト１０８に固定された永久磁石２２の、Ｎ極とＳ極との境界線に一致するように、ステータユニット３６はピニオンシャフト１０６に固定される。
なお、入力軸側のマグネットカラー２１及び永久磁石２２と、出力軸側のステータユニット３６とは、図３に示すように、ステアリングギアボックス１０７によって覆われている。
Here, with no steering torque acting on the
The
（センサユニット４０の構成）
以下に、主に図３～図８を用いてセンサユニット４０について詳述する。
センサユニット４０は、第１ステータ３１で導かれた磁束を集める第１コレクタ４１と、第２ステータ３２で導かれた磁束を集める第２コレクタ４２と、トルク検出用の第１センサ４３及び第２センサ４４とを備える。また、センサユニット４０は、第１センサ４３と第２センサ４４との間に配置された磁性体４５を備える。
(Structure of sensor unit 40)
The
The
また、センサユニット４０は、主動歯車３５に噛み合う第１従動歯車５１と、主動歯車３５に噛み合うとともに第１従動歯車５１と歯数が異なる第２従動歯車５２とを備える。また、センサユニット４０は、第１従動歯車５１とともに回転する第１永久磁石５３と、第２従動歯車５２と共に回転する第２永久磁石５４とを備える。また、センサユニット４０は、操舵角に応じた回転角度検出用の第１センサ５５及び第２センサ５６を備える。
The
また、センサユニット４０は、第１センサ４３、第２センサ４４、第１センサ５５及び第２センサ５６が実装された基板５８と、基板５８に接続された端子部材５９とを備える。基板５８は、直方体状であり、軸方向に直交するように配置されている。以下の説明において、基板５８の長手方向を、「幅方向」と称する場合がある。また、幅方向において、第１従動歯車５１が配置されている側（図７おいては左側）を「第３側」、第２従動歯車５２が配置されている側（図７おいては右側）を「第４側」と称する場合がある。
The
また、センサユニット４０は、第１従動歯車５１及び第２従動歯車５２に対し、主動歯車３５に近づく向きの力を付与する弾性体６０を備える。
また、センサユニット４０は、第１コレクタ４１、第２コレクタ４２、磁性体４５、第１従動歯車５１、第２従動歯車５２、基板５８、弾性体６０等を保持する保持部材７０を備える。
これら第１コレクタ４１、第２コレクタ４２、磁性体４５、第１従動歯車５１、第２従動歯車５２、基板５８、弾性体６０、及び、保持部材７０でサブユニット５０を構成する。
The
The
The
また、センサユニット４０は、サブユニット５０が嵌め込まれるとともに、第１センサ４３、第２センサ４４、第１センサ５５及び第２センサ５６に電力を供給するコネクタ１３０が接続されるハウジング９０を備える。
以下、各部品について詳述する。
The
Each part will be described in detail below.
｛第１コレクタ４１、第２コレクタ４２、磁性体４５｝
第１コレクタ４１は、図５に示すように、平板の円弧状に形成された円弧部４１０と、円弧部４１０における周方向の中央部から半径方向及び軸方向に突出した第１突出部４１１と、第１突出部４１１の周方向の両側に設けられて半径方向に突出した第２突出部４１２とを備える。
第１突出部４１１は、直方体状の先端部４１５を有する。先端部４１５は、円弧部４１０と平行な平板状である。
{
As shown in FIG. 5, the
The first projecting
第２コレクタ４２は、図５に示すように、平板の円弧状に形成された円弧部４２０と、円弧部４２０における周方向の中央部から半径方向及び軸方向に突出した第１突出部４２１と、第１突出部４２１の周方向の両側に設けられて半径方向に突出した第２突出部４２２とを備える。
第１突出部４２１は、直方体状の先端部４２５を有する。先端部４２５は、円弧部４２０と平行な平板状である。
As shown in FIG. 5, the
The first projecting
第１コレクタ４１の先端部４１５と、第２コレクタ４２の先端部４２５とは、軸方向に対向するように配置されており、先端部４１５と先端部４２５との間に、直方体状の磁性体４５が設けられている。磁性体４５は、例えばパーマロイ等の軟磁性材料で成形されている。
The
｛第１センサ４３、第２センサ４４、基板５８｝
第１センサ４３及び第２センサ４４は、磁界によって抵抗値が変化することを利用した磁気センサであることを例示することができる。第１センサ４３及び第２センサ４４は、第１コレクタ４１で導かれた磁束と第２コレクタ４２で導かれた磁束との量に応じた電気信号、すなわち下部シャフト１０８とピニオンシャフト１０６との間の相対的な回転角度に対応した電気信号を出力する。
{
The
第１センサ４３は、基板５８における第１側の面である第１面５８１に実装されている。第１センサ４３は、第１コレクタ４１の先端部４１５と、磁性体４５との間に配置されている。
第２センサ４４は、基板５８における第２側の面である第２面５８２に実装されている。第２センサ４４は、第２コレクタ４２の先端部４２５と、磁性体４５との間に配置されている。
The
The
｛第１従動歯車５１、第２従動歯車５２｝
第１従動歯車５１は、外周部に主動歯車３５の歯と噛み合う複数の歯が形成された円盤状の第１歯部５１１と、第１歯部５１１における軸方向の両側に設けられた一対の第１軸部５１２とを有する。
第２従動歯車５２は、外周部に主動歯車３５の歯と噛み合う複数の歯が形成された円盤状の第２歯部５２１と、第２歯部５２１における軸方向の両側に設けられた一対の第２軸部５２２とを有する。
{First driven
The first driven
The second driven
第１歯部５１１と第２歯部５２１とは、歯の形状は同じであるが、歯数が異なる。例えば、第１歯部５１１の歯数は２８、第２歯部５２１の歯数は２６であることを例示することができる。また、歯の形状が同じで、歯数が異なることに起因して、第１歯部５１１のピッチ円直径は、第２歯部５２１のピッチ円直径よりも大きい。それゆえ、ピニオンシャフト１０６の回転中心Ｃから第１従動歯車５１の回転中心Ｃ１（図９参照）までの距離は、ピニオンシャフト１０６の回転中心Ｃから第２従動歯車５２の回転中心Ｃ２（図９参照）までの距離よりも大きい。言い換えれば、第１従動歯車５１の回転中心Ｃ１は、第２従動歯車５２の回転中心Ｃ２よりも半径方向外側にある。
一対の第１軸部５１２と、一対の第２軸部５２２の外径は全て同一である。
The
The outer diameters of the pair of
第１従動歯車５１は、幅方向の第３側に設けられ、第２従動歯車５２は、幅方向の第４側に設けられている。
第１従動歯車５１及び第２従動歯車５２は、樹脂にて成形されていることを例示することができる。
The first driven
It can be exemplified that the first driven
｛第１永久磁石５３、第２永久磁石５４、第１センサ５５、第２センサ５６｝
第１永久磁石５３及び第２永久磁石５４は、それぞれ、Ｎ極及びＳ極を有する円盤状の永久磁石である。
図９に示すように、第１永久磁石５３は、第１従動歯車５１の一対の第１軸部５１２における第１側の第１軸部５１２の端部に、Ｎ極及びＳ極の少なくとも一部が露出するように嵌め込まれている。また、第２永久磁石５４は、第２従動歯車５２の一対の第２軸部５２２における第１側の第２軸部５２２の端部に、Ｎ極及びＳ極の少なくとも一部が露出するように嵌め込まれている。
{first
The first
As shown in FIG. 9, the first
第１センサ５５及び第２センサ５６は、磁界によって抵抗値が変化することを利用した磁気センサであることを例示することができる。
第１センサ５５及び第２センサ５６は、基板５８の第２面５８２に実装されている。
そして、第１センサ５５は、第１従動歯車５１の第１軸部５１２に嵌め込まれた第１永久磁石５３に対向するように設けられている。第２センサ５６は、第２従動歯車５２の第２軸部５２２に嵌め込まれた第２永久磁石５４に対向するように設けられている。
The
The
The
上述したように、第１永久磁石５３及び第２永久磁石５４は、それぞれ一対の磁極（Ｎ極及びＳ極）を有し、第１センサ５５、第２センサ５６は、第１従動歯車５１、第２従動歯車５２の回転角度に応じた正弦波状の信号を出力する。そして、第１従動歯車５１と第２従動歯車５２の歯数の違いにより、ステアリングホイール１０１が左右方向への最大舵角まで操舵されてピニオンシャフト１０６が複数回回転しても、第１センサ５５、第２センサ５６の出力信号の位相が同期することがない。これにより、制御装置１２０は、第１センサ５５、第２センサ５６の出力信号に基づいて、ピニオンシャフト１０６の回転角を検出することが可能である。
As described above, the first
｛基板５８｝
基板５８には、図５に示すように、半径方向内側の端部に、ステータユニット３６の外周部に沿うように切り欠かれた第１部５８３が形成されている。また、基板５８には、第１部５８３における周方向の中央部から半径方向外側に直方体状に切り欠かれた第２部５８４が形成されている。また、基板５８には、幅方向における第３側の端部に、半径方向内側の端部から半径方向外側に直方体状に切り欠かれた第３部５８５が形成されている。また、基板５８には、幅方向における第４側の端部に、半径方向内側の端部から半径方向外側に直方体状に切り欠かれた第４部５８６が形成されている。第３部５８５、第４部５８６により、基板５８における幅方向の両端部には、それぞれ突起５８７が形成されている。
{substrate 58}
As shown in FIG. 5 , the
基板５８は、図５に示すように、第１面５８１における半径方向内側の端部であって幅方向の中央部に、第１センサ４３を実装し、第２面５８２における半径方向内側の端部であって幅方向の中央部に、第２センサ４４を実装している。また、基板５８は、図６に示すように、第１センサ４３を、第２部５８４の第１側に実装し、第２センサ４４を、第２部５８４の第２側に実装する。そして、第２部５８４に、磁性体４５が配置されている。
基板５８は、処理回路によって、第１センサ４３及び第２センサ４４から出力された電気信号を操舵トルクに対応する電気信号に変換処理し、後述する端子５９１から電線を通じて制御装置１２０（図１参照）に出力する。
As shown in FIG. 5 , the
The
また、基板５８には、図５に示すように、第２面５８２における、第２部５８４と第３部５８５との間に、第１センサ５５が実装され、第２部５８４と第４部５８６との間に、第２センサ５６が実装されている。
基板５８は、処理回路によって、第１センサ５５及び第２センサ５６から出力された電気信号を操舵角に対応する電気信号に変換処理し、後述する端子５９１から電線を通じて制御装置１２０に出力する。
5, the
The
｛端子部材５９｝
端子部材５９は、図４に示すように、複数の端子５９１と、複数の端子５９１によって貫通されるとともに貫通している複数の端子５９１を固定する板状部５９２とを有する。
端子５９１は、図８に示すように、Ｌ字状であり、一方の端部が基板５８に接続され（図４参照）、他方の端部が半径方向外側に配置されて、ハウジング９０の後述する外側周壁９３の内部に配置される。そして、端子５９１の他方の端部に、半径方向外側から電線のコネクタ１３０（図４参照）が嵌め込まれる。端子５９１は、基板５８に実装された、第１センサ４３、第２センサ４４、第１センサ５５及び第２センサ５６に電力を供給するとともに、これらセンサの検出値に応じた電気信号を制御装置１２０に出力する。
{Terminal member 59}
As shown in FIG. 4, the
The terminal 591 is L-shaped, as shown in FIG. 8, and has one end connected to the substrate 58 (see FIG. 4) and the other end disposed radially outwardly of the
板状部５９２は、平板状であり、複数の端子５９１によって厚さ方向に貫通されている。また、板状部５９２は、厚さ方向（半径方向）の両端部がそれぞれ保持部材７０とハウジング９０とに接触し、保持部材７０とハウジング９０とによって挟持されている。
The plate-
｛弾性体６０｝
弾性体６０は、図５に示すように、板が折り曲げられることにより成形された、所謂板ばねであることを例示することができる。弾性体６０は、幅方向の中央部に設けられた胴部６１と、幅方向の第３側に設けられて第１従動歯車５１に対して力を付与する第１腕部６２と、幅方向の第４側に設けられて第２従動歯車５２に対して力を付与する第２腕部６３とを有する。また、弾性体６０は、胴部６１と第１腕部６２とを連結する第１連結部６４と、胴部６１と第２腕部６３とを連結する第２連結部６５とを有する。
{elastic body 60}
As shown in FIG. 5, the
胴部６１は、図９に示すように、保持部材７０の後述する直方体状の第５保持部７５に嵌め込まれている。胴部６１は、長方形の板が、長手方向の中央部にて曲げられて成形されている。軸方向に見た場合には、胴部６１は、第５保持部７５に嵌め込まれる前の形状がＶ字状であり、第５保持部７５に嵌め込まれて、Ｕ字状となる。
As shown in FIG. 9 , the
第１腕部６２は、図５に示すように、第１従動歯車５１の一対の第１軸部５１２それぞれに接触するように一対設けられている。つまり、第１腕部６２は、第１従動歯車５１の第１歯部５１１をその厚さ方向に挟むように配置される。軸方向に見た場合には、図９に示すように、第１腕部６２は、第１軸部５１２の外周面の曲率と同じ曲率の円弧状部を有する。なお、第１腕部６２は、第１軸部５１２の外周面の曲率よりも大きくても良い。
As shown in FIG. 5 , a pair of
第２腕部６３は、図５に示すように、第２従動歯車５２の一対の第２軸部５２２それぞれに接触するように一対設けられている。つまり、第２腕部６３は、第２従動歯車５２の第２歯部５２１をその厚さ方向に挟むように配置される。軸方向に見た場合には、図９に示すように、第２腕部６３は、第２軸部５２２の外周面の曲率と同じ曲率の円弧状部を有する。つまり、第２腕部６３は、第１腕部６２と同様の形状である。なお、第２腕部６３は、第２軸部５２２の外周面の曲率よりも大きくても良い。
As shown in FIG. 5 , a pair of
第１連結部６４は、図５に示すように、一対の第１腕部６２それぞれに連結するように一対設けられている。第１連結部６４は、図９に示すように、胴部６１から第３側に幅方向に延びる幅方向部６４１と、幅方向部６４１と第１腕部６２とを幅方向に傾斜する方向に直線的に連結する傾斜部６４２とを有する。
As shown in FIG. 5, a pair of first connecting
第２連結部６５は、図５に示すように、一対の第２腕部６３それぞれに連結するように一対設けられている。第２連結部６５は、図９に示すように、第１連結部６４の幅方向部６４１に相当する部位を有しておらず、胴部６１と第２腕部６３とを幅方向に傾斜する方向に直線的に連結する傾斜部６５２を有する。
As shown in FIG. 5, a pair of second connecting
図９に示したように、第１連結部６４の形状と、第２連結部６５の形状とは異なっており、胴部６１を境に非対称な形状をしている。例えば、図９に示した形態では、幅方向に対する傾斜部６４２の傾斜角が、幅方向に対する傾斜部６５２の傾斜角よりも小さいことにより、胴部６１を境に第１連結部６４及び第２連結部６５は非対称な形状をしている。言い換えれば、第５保持部７５に嵌め込まれた状態の胴部６１と傾斜部６４２とのなす角である第１角α１は、第５保持部７５に嵌め込まれた状態の胴部６１と傾斜部６５２とのなす角である第２角α２よりも大きいことにより、胴部６１を境に第１連結部６４及び第２連結部６５は非対称な形状をしている。
As shown in FIG. 9, the shape of the first connecting
｛保持部材７０｝
保持部材７０は、図４及び図１０に示すように、第１コレクタ４１、第２コレクタ４２、磁性体４５、第１従動歯車５１、第２従動歯車５２、基板５８、弾性体６０等を保持した状態で、ハウジング９０内部に挿入される。図４に示すように、センサユニット４０は、基板５８に実装された端子部材５９が半径方向外側、第１コレクタ４１及び第２コレクタ４２が半径方向内側となる状態で、端子部材５９側から、ハウジング９０における半径方向内側に形成された後述する内側周壁９２に挿入される。
{Holding member 70}
4 and 10, the holding
保持部材７０は、図５に示すように、第１コレクタ４１を保持する第１保持部７１と、第２コレクタ４２を保持する第２保持部７２とを有する。
第１保持部７１は、第１コレクタ４１の第２突出部４１２が嵌め込まれる、半径方向内側が開口した凹部を有し、図１０に示すように、第１突出部４１１を露出した状態で第１コレクタ４１を保持する。
第２保持部７２は、第２コレクタ４２の第２突出部４２２が嵌め込まれる、半径方向内側が開口した凹部を有し、図１０に示すように、第１突出部４２１を露出した状態で第２コレクタ４２を保持する。
第１コレクタ４１及び第２コレクタ４２は、半径方向内側から、それぞれ、第１保持部７１、第２保持部７２に嵌め込まれる。
The holding
The
The
The
また、保持部材７０は、図１０に示すように、磁性体４５を保持する第３保持部７３を有する。第３保持部７３は、半径方向外側が開口した凹部を有する。磁性体４５は、半径方向外側から、第３保持部７３に嵌め込まれる。
また、保持部材７０は、図１０に示すように、基板５８を保持する第４保持部７４を有する。第４保持部７４は、幅方向の両端部それぞれに、基板５８における幅方向の両端部それぞれを保持する凹部を有する。基板５８は、半径方向外側から、第４保持部７４に嵌め込まれる。
The holding
The holding
また、保持部材７０は、図１０に示すように、第１従動歯車５１の第１軸部５１２の軸受けとなる第１軸受け８１を有する。第１軸受け８１は、第１軸部５１２の外周面の曲率と同じ曲率の曲面８１１を有し、第１軸受け８１における軸方向の中央部には切り欠き８１２が形成されている。第１従動歯車５１は、半径方向外側から、第１歯部５１１が切り欠き８１２に挿入され、一対の第１軸部５１２が曲面８１１に接触するように装着される。
10, the holding
また、保持部材７０は、図１０に示すように、第２従動歯車５２の第２軸部５２２の軸受けとなる第２軸受け８２を有する。第２軸受け８２は、第２軸部５２２の外周面の曲率と同じ曲率の曲面８２１を有し、第２軸受け８２における軸方向の中央部には切り欠き８２２が形成されている。第２従動歯車５２は、半径方向外側から、第２歯部５２１が切り欠き８２２に挿入され、第２軸部５２２が曲面８２１に接触するように装着される。
The holding
また、保持部材７０は、弾性体６０を保持する第５保持部７５を有する。第５保持部７５は、軸方向が長手方向、幅方向が短手方向となる直方体状であって、半径方向外側が開口した凹部である。弾性体６０は、胴部６１が、半径方向外側から第５保持部７５に嵌め込まれることで、保持部材７０に保持される。
The holding
保持部材７０は、半径方向に見た場合の四隅それぞれに、ハウジング９０と連結される連結部７６が設けられている。
保持部材７０は、第１コレクタ４１の移動を制限する制限部７７を有する。制限部７７は、第１コレクタ４１の第１突出部４１１を露出させる部位に対して、幅方向の両側にそれぞれ設けられた壁を有する。
また、保持部材７０は、第２コレクタ４２の移動を制限する制限部７８を有する。制限部７８は、第２コレクタ４２の第１突出部４２１を露出させる部位に対して、幅方向の両側にそれぞれ設けられた壁を有する。
The holding
The holding
The holding
｛ハウジング９０｝
ハウジング９０は、平板状の基部９１と、基部９１から半径方向内側に突出した長円筒状の内側周壁９２と、基部９１から半径方向外側に突出した長円筒状の外側周壁９３とを有する。
内側周壁９２の内部に、サブユニット５０が半径方向内側から嵌め込まれる。
外側周壁９３の内部に、端子部材５９の複数の端子５９１の端部が配置される。そして、外側周壁９３の内部に、半径方向外側から電線のコネクタ１３０（図４参照）が嵌め込まれる。
{Housing 90}
The
The
End portions of the plurality of
図８及び図１１に示すように、ハウジング９０における、内側周壁９２及び外側周壁９３の内部に対応する部位は、複数の端子５９１それぞれを通す複数の貫通孔９４が形成されている。複数の貫通孔９４の周囲であって、内側周壁９２の内部に対応する部位には、端子部材５９の板状部５９２の周りを囲む壁９５が形成されている。壁９５は、板状部５９２が軸方向や幅方向に移動するのを抑制する。
As shown in FIGS. 8 and 11 , a plurality of through
また、ハウジング９０は、内側周壁９２の内部に、図９に示すように、基部９１から半径方向内側に直方体状に突出し、弾性体６０を支持可能な支持部９６を有する。支持部９６は、軸方向においては、弾性体６０の全域を支持する。また、支持部９６は、幅方向においては、中央部に設けられ、弾性体６０の第１連結部６４の幅方向部６４１、及び、胴部６１と第２連結部６５との接続部とを支持する。弾性体６０は、支持部９６により、半径方向外側に移動することが抑制される。
9, the
また、ハウジング９０は、図５に示すように、幅方向における両端部それぞれに、ボルトを通す貫通孔９７１が形成された締め付け部９７を有する。締め付け部９７は、軸方向に平行な板状の部位であり、ハウジング９０は、貫通孔９７１を通されたボルトにてステアリングギアボックス１０７に締め付けられる。
In addition, as shown in FIG. 5, the
また、ハウジング９０は、図５に示すように、半径方向内側から見た場合の四隅それぞれに、軸方向に平行な面の台座９８と、台座９８から半径方向内側に突出した円柱状の突起９９とを有する。
ハウジング９０と保持部材７０とは、突起９９が保持部材７０の連結部７６の貫通孔に通されて、連結部７６が台座９８に突き当てられた状態で、突起９９の先端が溶かされることによりカシメられる。つまり、ハウジング９０と保持部材７０とは、熱カシメが施されることにより一体化される。
Further, as shown in FIG. 5, the
The
｛製造方法｝
作業者は、以上のように構成されたセンサ装置１のセンサユニット４０を、以下のようにして製造することができる。
つまり、作業者は、第１コレクタ４１及び第２コレクタ４２を、それぞれ、保持部材７０の第１保持部７１、第２保持部７２に嵌め込む。また、作業者は、磁性体４５を、保持部材７０の第３保持部７３に嵌め込む。その際、作業者は、磁性体４５を、保持部材７０に対して、第１コレクタ４１及び第２コレクタ４２が嵌め込まれる側とは反対側から、第１コレクタ４１及び第２コレクタ４２が嵌め込まれる側の方向（以下、「第１方向」と称する場合がある。）（図５参照）に挿入する。なお、第１コレクタ４１、第２コレクタ４２及び磁性体４５の少なくともいずれかはインサート成形により樹脂製の保持部材７０と一体化されていても良い。
{Production method}
An operator can manufacture the
That is, the operator fits the
また、作業者は、第１従動歯車５１及び第２従動歯車５２を、それぞれ、保持部材７０の第１軸受け８１、第２軸受け８２に接触するように、保持部材７０に対して第１方向に挿入するとともに、弾性体６０の胴部６１を、保持部材７０の第５保持部７５に嵌め込む。
また、作業者は、第１センサ４３、第２センサ４４、第１センサ５５、第２センサ５６及び端子部材５９が実装された基板５８を、保持部材７０の第４保持部７４に嵌め込む。その際、作業者は、基板５８を、保持部材７０に対して第１方向に挿入する。
以上のようにして、サブユニット５０が組み立てられる。
Also, the operator moves the first driven
The operator also fits the
The
その後、作業者は、サブユニット５０を、ハウジング９０の内側周壁９２の内部に嵌め込む。その際、作業者は、ハウジング９０の突起９９を保持部材７０の連結部７６の貫通孔に通して、連結部７６を台座９８に突き当てた状態で、突起９９の先端を溶かすように熱カシメを施し、ハウジング９０と保持部材７０とを一体化する。
After that, the operator fits the
以上、説明したように、センサ装置１の製造方法は、回転軸の一例としてのピニオンシャフト１０６に一体的に回転可能に設けられている主動歯車３５に噛み合う第１従動歯車５１を保持部材７０に対して第１方向に挿入する工程と、第２従動歯車５２を保持部材７０に対して第１方向に挿入する工程とを備える。また、センサ装置１の製造方法は、第１従動歯車５１に対応して設けられる第１回転角センサの一例としての第１センサ５５と、第２従動歯車５２に対応して設けられる第２回転角センサの一例としての第２センサ５６とが実装された基板５８を保持部材７０に対して第１方向に挿入する工程を備える。また、センサ装置１の製造方法は、第１従動歯車５１、第２従動歯車５２及び基板５８を保持した状態の保持部材７０を、少なくとも第１センサ５５及び第２センサ５６に電力を供給するコネクタ１３０が接続されるハウジング９０に嵌め込む工程を備える。
As described above, in the manufacturing method of the
上記製造方法によれば、第１従動歯車５１、第２従動歯車５２及び基板５８を、保持部材７０に対して第１方向に挿入することで、これら第１従動歯車５１、第２従動歯車５２及び基板５８を保持部材７０に組み付けることができる。そして、その後、第１従動歯車５１、第２従動歯車５２及び基板５８を保持した状態の保持部材７０、言い換えれば、サブユニット５０を、ハウジング９０に嵌め込めば良い。それゆえ、上記製造方法によれば、例えば、第１従動歯車５１及び第２従動歯車５２と、基板５８とを、別々の方向から保持部材７０に挿入する場合と比べて、組み立て易い。
According to the manufacturing method described above, the first driven
｛センサ装置１｝
センサ装置１は、ピニオンシャフト１０６に一体的に回転可能に設けられている主動歯車３５と、主動歯車３５に噛み合う第１従動歯車５１と、主動歯車３５に噛み合うとともに第１従動歯車５１と歯数が異なる第２従動歯車５２とを備える。また、センサ装置１は、第１従動歯車５１に対応して設けられた第１センサ５５と、第２従動歯車５２に対応して設けられた第２センサ５６と、第１センサ５５及び第２センサ５６が実装された基板５８とを備える。また、センサ装置１は、第１従動歯車５１、第２従動歯車５２及び基板５８を同じ側の一例としての半径方向外側に保持する保持部材７０と、第１従動歯車５１、第２従動歯車５２及び基板５８を保持した状態の保持部材７０が嵌め込まれるとともに、少なくとも第１センサ５５及び第２センサ５６に電力を供給するコネクタ１３０が接続されるハウジング９０とを備える。
{Sensor device 1}
The
以上のように構成されたセンサ装置１においては、第１従動歯車５１、第２従動歯車５２及び基板５８が保持部材７０において同じ側に保持されるので、これらの部品を保持部材７０に対して容易に組み付けることが可能となる。また、第１従動歯車５１、第２従動歯車５２及び基板５８を保持した状態の保持部材７０、言い換えれば、サブユニット５０がハウジング９０に嵌め込まれる構成であるので、第１従動歯車５１、第２従動歯車５２及び基板５８をハウジング９０に対して容易に組み付けることが可能となる。また、サブユニット５０とハウジング９０とを別体にすることで、例えばコネクタ１３０のカプラ部分の形状に変更が生じたとしても、ハウジング９０におけるコネクタ１３０が接続される部分の形状を変更することで対応することができ、サブユニット５０の変更には至らないようにすることができる。
In the
また、保持部材７０は、第１従動歯車５１及び第２従動歯車５２を内部に挿入した状態で保持する。これにより、第１従動歯車５１及び第２従動歯車５２を保持部材７０の内部に挿入するだけで組み付けることが可能となる。
また、保持部材７０は、基板５８を内部に挿入した状態で保持する。これにより、基板５８を保持部材７０の内部に挿入するだけで組み付けることが可能となる。
Further, the holding
Further, the holding
また、基板５８に接続された端子５９１と、端子５９１によって貫通されるとともに貫通している端子５９１を固定する板状部５９２と、を有する端子部材５９をさらに備え、図８に示すように、板状部５９２は、保持部材７０とハウジング９０によって挟み込まれている。これにより、端子５９１にコネクタ１３０が接続されること等に起因して端子５９１に力が作用したとしても、板状部５９２を挟み込んでいる保持部材７０とハウジング９０とで応力を受けるので、基板５８における端子５９１が接続された部位（例えばはんだ）に応力が集中することが抑制される。
Further, a
また、基板５８は、さらに、ピニオンシャフト１０６を回転させるために加えられたトルクを検出する第１トルクセンサの一例としての第１センサ４３及び第２トルクセンサの一例としての第２センサ４４を実装している。そして、第１センサ４３は、基板５８の第１面５８１に実装され、第２センサ４４は、基板５８における、第１面５８１の裏面であって、第１センサ５５及び第２センサ５６が実装されている面である第２面５８２に実装されるとともに、第１センサ５５と第２センサ５６との間に配置されている。このように、第１センサ５５及び第２センサ５６に加えて、第１センサ４３及び第２センサ４４を実装している基板５８を保持部材７０に挿入するだけで、トルクをも検出することが可能なセンサ装置１を容易に組み立てることが可能となる。
In addition, the
また、保持部材７０は、磁束を集めるコレクタの一例としての第１コレクタ４１を保持するとともに、第１コレクタ４１の移動を制限する制限部７７を有する。また、保持部材７０は、磁束を集めるコレクタの一例としての第２コレクタ４２を保持するとともに、第２コレクタ４２の移動を制限する制限部７８を有する。これにより、第１従動歯車５１、第２従動歯車５２及び基板５８に加えて、第１コレクタ４１及び第２コレクタ４２の少なくともいずれかを保持した状態の保持部材７０がハウジング９０に嵌め込まれる構成であるので、センサ装置１を容易に組み立てることが可能となる。また、第１コレクタ４１及び第２コレクタ４２がインサート成形により樹脂製の保持部材７０と一体化される場合には、成形時又は成形後に第１コレクタ４１又は第２コレクタ４２の位置が動いてしまうことや、第１コレクタ４１又は第２コレクタ４２に生じる応力を抑えることが可能となる。
The holding
また、センサ装置１においては、第１従動歯車５１及び第２従動歯車５２が、基板５８よりも軸方向における第２側に設けられている。第２側は、ピニオンシャフト１０６が配置される側である。それゆえ、第１従動歯車５１及び第２従動歯車５２と、主動歯車３５との噛み合いに起因する摩耗粉が重力で落ちたとしても基板５８に付着し難くすることが可能となる。
Further, in the
＜第２の実施形態＞
図１２は、第２の実施形態に係るセンサ装置２のセンサユニット２４０の第１センサ２４３及び第２センサ２４４の概略構成を、半径方向内側から半径方向に見た図の一例である。
第２の実施形態に係るセンサユニット２４０は、第１の実施形態に係るセンサユニット４０に対して、第１センサ４３に相当する第１センサ２４３と第２センサ４４に相当する第２センサ２４４との間に磁性体４５が設けられていない点が異なる。以下、第１の実施形態と異なる点について説明する。第１の実施形態と第２の実施形態とで、同じものについては同じ符号を用い、その詳細な説明は省略する。
<Second embodiment>
FIG. 12 is an example of a diagram of the schematic configuration of the
A
第１センサ２４３は、第１センサ４３と同様に、基板５８の第１面５８１に実装されているが、第１面５８１に対して、第１センサ４３と対称に実装されている。
第２センサ２４４は、第２センサ４４と同様に、基板５８の第２面５８２に実装されているが、第２面５８２に対して、第２センサ４４と対称に実装されている。
そして、第１センサ２４３及び第２センサ２４４は、一部が基板５８の第２部５８４内に収まるように実装されている。
The
The
The
なお、第１センサ２４３における軸方向の第１側の面は、第１面５８１と同じ面上にあるか、又は、第１面５８１よりも第２側にあると良い。また、第２センサ２４４における軸方向の第２側の面は、第２面５８２と同じ面上にあるか、又は、第２面５８２よりも第１側にあると良い。そして、基板５８に、第２部５８４を形成する代わりに、直方体状の貫通孔を形成し、当該貫通孔に第１センサ２４３及び第２センサ２４４を収容すると良い。これにより、第１センサ２４３及び第２センサ２４４を実装した基板５８を保持部材７０に嵌め込む際に、第１センサ２４３と第１コレクタ４１の第１突出部４１１とが接触し難くなるとともに、第２センサ２４４と第２コレクタ４２の第１突出部４２１とが接触し難くなる。
The surface of the
＜第３の実施形態＞
図１３は、第３の実施形態に係るセンサ装置３のセンサユニット３４０の保持部材３７０の概略構成の一例を示す図である。
図１４は、第３の実施形態に係るセンサ装置３のセンサユニット３４０のハウジング３９０の概略構成の一例を示す図である。
第３の実施形態に係るセンサユニット３４０は、第１の実施形態に係るセンサユニット４０に対して、保持部材７０の連結部７６とハウジング９０の台座９８の形状が異なる。以下、第１の実施形態と異なる点について説明する。第１の実施形態と第３の実施形態とで、同じものについては同じ符号を用い、その詳細な説明は省略する。
<Third Embodiment>
FIG. 13 is a diagram showing an example of a schematic configuration of the holding
FIG. 14 is a diagram showing an example of a schematic configuration of the
A
第３の実施形態に係る保持部材３７０の連結部３７６は、円環状である。
第３の実施形態に係るハウジング３９０の台座３９８における内側周壁９２側の部位には、台座３９８から半径方向内側に突出した壁３９９が設けられている。壁３９９は、半径方向内側の端面が、内側周壁９２における半径方向内側の端面と同一平面となるように設けられている。
A connecting
A
そして、保持部材３７０の連結部３７６が、ハウジング３９０の突起９９と壁３９９との間に嵌め込まれた状態で、突起９９の先端が溶かされることによりカシメられる。壁３９９は、保持部材３７０とハウジング３９０とを熱カシメする際に、溶けた樹脂が流れ出るのを抑制する壁として機能する。例えば連結部３７６の貫通孔の周囲に、溶けた樹脂が流れ出るのを抑制する壁を形成する場合には、この壁の肉厚が薄くなってしまうか、壁の肉厚を確保するために貫通孔を幅方向の中央部側に形成する必要がある。しかしながら、第３の実施形態に係る連結部３７６及び台座３９８によれば、保持部材３７０の肉厚が薄くなることを抑制できるとともに、熱カシメを施す部位を幅方向の外側に設けることが可能となる。また、これにより、４つの熱カシメを施す部位における第１側の２つの部位と、第２側の２つの部位との幅方向の大きさを同じにすることが可能になるので、熱カシメを施す治具に対して、保持部材３７０とハウジング３９０とを軸方向に移動させることで、４つの部位に対して容易に熱カシメを施すことが可能となる。また、壁３９９の内面の曲率を小さくすることができるので、防水性を向上させることができる。
Then, while the connecting
＜第４の実施形態＞
図１５は、第４の実施形態に係るセンサ装置４のセンサユニット４４０の保持部材４７０の概略構成の一例を示す図である。
第４の実施形態に係るセンサユニット４４０は、第１の実施形態に係るセンサユニット４０に対して、基板５８と保持部材７０とを固定する点が異なる。以下、第１の実施形態と異なる点について説明する。第１の実施形態と第４の実施形態とで、同じものについては同じ符号を用い、その詳細な説明は省略する。
<Fourth Embodiment>
FIG. 15 is a diagram showing an example of a schematic configuration of the holding
A
第４の実施形態に係る、保持部材７０に相当する保持部材４７０における幅方向の両端部それぞれに、軸方向に延びる棒状部４７１を設ける。そして、幅方向における第３側の端部における棒状部４７１を、基板５８に形成された第３部５８５に嵌め込むとともに、幅方向における第４側の端部における棒状部４７１を、基板５８に形成された第４部５８６に嵌め込む。その際、基板５８に形成された突起５８７が棒状部４７１の周囲の一部を囲むように嵌め込む。そして、棒状部４７１における軸方向の端部を、軸方向に移動する一対の治具４００にて加圧及び加熱することで熱カシメを施す。これにより、基板５８が保持部材４７０に対して移動することを抑制することが可能となる。
A holding
なお、保持部材４７０と基板５８とを熱カシメにて固定する代わりに、スナップフィットにて固定しても良い。例えば、保持部材４７０の棒状部４７１の先端部に切り欠きを形成しておき、ハウジング９０に設けた、半径方向内側に延びる突起を、当該切り欠きに差し込むことで棒状部４７１の先端部を押し広げて、基板５８の第３部５８５及び第４部５８６の幅よりも大きくしても良い。これにより、基板５８が保持部材４７０に対して移動することを抑制することが可能となる。
Instead of fixing the holding
１，２，３，４…センサ装置、３５…主動歯車、４０，２４０，３４０，４４０…センサユニット、４１…第１コレクタ（コレクタ）、４２…第２コレクタ（コレクタ）、４３…第１センサ（第１トルクセンサ）、４４…第２センサ（第２トルクセンサ）、５０…サブユニット、５１…第１従動歯車、５２…第２従動歯車、５３…第１永久磁石、５４…第２永久磁石、５５…第１センサ（第１回転角センサ）、５６…第２センサ（第２回転角センサ）、５８…基板、５９…端子部材、６０…弾性体、７０，３７０，４７０…保持部材、７７，７８…制限部、８１…第１軸受け、８２…第２軸受け、９０…ハウジング、９６…支持部、１００…電動パワーステアリング装置、１０６…ピニオンシャフト（回転軸）、１３０…コネクタ、５８１…第１面、５８２…第２面、５９１…端子、５９２…板状部
1, 2, 3, 4... sensor device, 35... main driving gear, 40, 240, 340, 440... sensor unit, 41... first collector (collector), 42... second collector (collector), 43... first sensor (first torque sensor), 44... second sensor (second torque sensor), 50... subunit, 51... first driven gear, 52... second driven gear, 53... first permanent magnet, 54... second
Claims (8)
前記主動歯車に噛み合う第１従動歯車と、
前記主動歯車に噛み合うとともに前記第１従動歯車と歯数が異なる第２従動歯車と、
前記第１従動歯車に対応して設けられた第１回転角センサと、
前記第２従動歯車に対応して設けられた第２回転角センサと、
前記第１回転角センサ及び前記第２回転角センサが実装された基板と、
前記第１従動歯車、前記第２従動歯車及び前記基板を同じ側に保持する保持部材と、
前記第１従動歯車、前記第２従動歯車及び前記基板を保持した状態の前記保持部材が嵌め込まれるとともに、少なくとも前記第１回転角センサ及び前記第２回転角センサに電力を供給するコネクタが接続されるハウジングと、
を備えるセンサ装置。 a main driving gear provided rotatably integrally with the rotating shaft;
a first driven gear meshing with the main driving gear;
a second driven gear meshing with the main driving gear and having a number of teeth different from that of the first driven gear;
a first rotation angle sensor provided corresponding to the first driven gear;
a second rotation angle sensor provided corresponding to the second driven gear;
a substrate on which the first rotation angle sensor and the second rotation angle sensor are mounted;
a holding member that holds the first driven gear, the second driven gear and the substrate on the same side;
The first driven gear, the second driven gear, and the holding member holding the substrate are fitted, and a connector for supplying electric power to at least the first rotation angle sensor and the second rotation angle sensor is connected. a housing that
A sensor device comprising:
請求項１に記載のセンサ装置。 The holding member holds the first driven gear and the second driven gear while being inserted therein.
A sensor device according to claim 1 .
請求項１又は２に記載のセンサ装置。 The holding member holds the substrate inserted therein.
3. The sensor device according to claim 1 or 2.
前記板状部は、前記保持部材と前記ハウジングによって挟み込まれている、
請求項１～３のいずれか１項に記載のセンサ装置。 further comprising a terminal member having a terminal connected to the substrate and a plate-shaped portion that is penetrated by the terminal and that fixes the penetrating terminal;
The plate-shaped portion is sandwiched between the holding member and the housing,
The sensor device according to any one of claims 1-3.
前記第１トルクセンサは、前記基板の第１面に実装され、
前記第２トルクセンサは、前記基板における、前記第１面の裏面であって、前記第１回転角センサ及び前記第２回転角センサが実装されている面である第２面に実装されるとともに、前記第１回転角センサと前記第２回転角センサとの間に配置されている、
請求項１～４のいずれか１項に記載のセンサ装置。 the substrate further includes a first torque sensor and a second torque sensor for detecting torque applied to rotate the rotating shaft;
The first torque sensor is mounted on the first surface of the substrate,
The second torque sensor is mounted on the second surface of the substrate, which is the back surface of the first surface and on which the first rotation angle sensor and the second rotation angle sensor are mounted. , arranged between the first rotation angle sensor and the second rotation angle sensor;
The sensor device according to any one of claims 1-4.
請求項１～５のいずれか１項に記載のセンサ装置。 The holding member holds a collector that collects magnetic flux and has a restricting portion that restricts movement of the collector.
The sensor device according to any one of claims 1-5.
前記ステアリングホイールの回転角度を検出する、請求項１～５のいずれか１項に記載のセンサ装置と、
を備える電動パワーステアリング装置。 a steering wheel;
The sensor device according to any one of claims 1 to 5, which detects the rotation angle of the steering wheel;
An electric power steering device.
前記主動歯車に噛み合うとともに前記第１従動歯車と歯数が異なる第２従動歯車を前記保持部材に対して前記第１方向に挿入する工程と、
前記第１従動歯車に対応して設けられる第１回転角センサと、前記第２従動歯車に対応して設けられる第２回転角センサとが実装された基板を前記保持部材に対して前記第１方向に挿入する工程と、
前記第１従動歯車、前記第２従動歯車及び前記基板を保持した状態の前記保持部材を、少なくとも前記第１回転角センサ及び前記第２回転角センサに電力を供給するコネクタが接続されるハウジングに嵌め込む工程と、
を備えるセンサ装置の製造方法。 a step of inserting a first driven gear meshing with a main driving gear integrally rotatably provided on a rotating shaft in a first direction with respect to the holding member;
inserting a second driven gear meshing with the main driving gear and having a number of teeth different from that of the first driven gear in the first direction with respect to the holding member;
A substrate on which a first rotation angle sensor provided corresponding to the first driven gear and a second rotation angle sensor provided corresponding to the second driven gear are mounted is mounted on the holding member at the first rotation angle sensor. inserting in a direction;
The holding member holding the first driven gear, the second driven gear, and the board is inserted into a housing connected to a connector that supplies power to at least the first rotation angle sensor and the second rotation angle sensor. fitting process;
A method of manufacturing a sensor device comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021058196A JP2022154924A (en) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | Sensor device, electrically driven power steering device and sensor device manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2021058196A JP2022154924A (en) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | Sensor device, electrically driven power steering device and sensor device manufacturing method |
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| JP2021058196A Pending JP2022154924A (en) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | Sensor device, electrically driven power steering device and sensor device manufacturing method |
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