JP3888148B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はステアリング操作に要する力を補助する電動パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
自動車に装備される電動パワーステアリング装置は、自動車の操舵に要する操舵力を電動機を用いて補助するものである。これは、転舵輪が軸を介して連動連結された操舵機構に、ステアリングに加えられる回転力を検出する操舵トルク検出部と、その操舵トルク検出部で検出されたトルクに応じて電動機の駆動を制御する制御部と、その制御部からの信号に応じて駆動する電動機を設けている。その電動機の駆動力を操舵機構に伝達することにより、ステアリングの操舵力を軽減するように構成されている。
【０００３】
操舵トルク検出部のトルク検出方法に関しては、特開平５−１８５９３８号公報に記載されているものがある。これは、ステアリングに連結された入力軸は、操舵機構に連結された出力軸に、トーションバーを介して同軸的に連結されている。また、入力軸と出力軸との連結部には、操舵トルク検出部が配設されている。その操舵トルク検出部は、トーションバーの捩じれに相応して磁気結合が変化する磁気結合部を設けており、その磁気結合状態の変化を検出する。そして、その検出結果に対して所定の信号処理を行って、トーションバーに作用した操舵トルクを検出するものである。
【０００４】
また、操舵トルク検出部に関しては、特開平５−１４９８０５号公報に記載されているものがある。これは、歯部の対向面積の変化に基づき操舵トルクを検出するものである。その構造は、第１トルク検出リングの右端縁と第２トルク検出リングの左端縁が平行に対向しており、第１トルク検出リングの右端縁、及び第２トルク検出リングの左端縁には、短形状の多数の歯部を等間隔で周方向に形成されている。また、第１トルク検出リングと第２トルク検出リングの外周には、トルク検出コイルが設けられている。そして、トーションバーが捩じれると、第１トルク検出リングの歯部と第２トルク検出リングの歯部との対向面積が変化する。そのことにより、トルク検出コイルのインピーダンスが変化する。その変化に応じて出力される電圧により、トーションバーに作用した操舵トルクを検出するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般的なトーションバーの捩じれ剛性の設定は、２Ｎｍ／ｄｅｇ程度である。これは、ステアリングを１ｄｅｇ回転させるのに、２Ｎｍの力が必要であるという意味である。また、人間がステアリングを回転させる操舵力は、約６Ｎｍである。
【０００６】
特開平５−１８５９３８号公報に記載されているものでは、ステアリングは左右に回転することから、±６Ｎｍの操舵力を検出するとなると、±３ｄｅｇという微小な相対角変位を検出しなくてはならないという問題がある。そのため、操舵トルク検出部は、高精度な組付け技術と高角度分解能が要求される。
【０００７】
また、特開平５−１４９８０５号公報に記載されているものでは、磁気変化の高角度分解能を得るために、トルク検出リングに形成されている歯部の数を増加させることが必要になる。そのため、大型なトルク検出リングの配設、もしくは、磁気変化を電気信号に変換した後に、その信号を増幅することによるＳ／Ｎ比の低下という問題がある。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、微小な相対角変位を検出することなく、高角度分解能を得ることにより、操舵応答性が向上する電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１では、ステアリング（７）からの操舵力を検出する操舵トルク検出部（２）と、操舵トルク検出部で検出された検出値に基づいて、操舵補助力を決定する制御部（３）と、制御部で決定された操舵補助力を出力するモータ部（４）と、モータ部の回転を減速し、転舵輪側に操舵補助力を伝達する動力伝達部（５）とをステアリングコラム（１）に一体に配設した電動パワーステアリング装置において、ステアリングに直結していて、ステアリングからの操舵力を伝達する入力軸（５１）、及びモータ部からの回転を減速して転舵輪側に操舵補助力を伝達する出力軸（５２）は、トーションバー（５５）で結合されており、操舵トルク検出部は、入力軸の回転を増速した軸、及び出力軸の回転を入力軸の回転と同比で増速した軸との相対角度の変化により操舵トルクを検出し、前記操舵トルク検出部、前記制御部、前記モータ部、及び前記動力伝達部は、前記ステアリングコラムの軸上に同心で配設されていて、前記モータ部の駆動用ロータ軸、及び前記入力軸の回転を増速した軸を中空としており、前記中空の軸内を前記入力軸、及び前記出力軸が前記トーションバーで結合されていて、貫通していることを特徴としている。
【００１０】
この構成により、入力軸の回転を増速した軸、及び出力軸の回転を増速した軸との相対角度の変化により、操舵トルクを検出する。そのため、検出する相対角度が増加するので、マグネットの極数を増加させることなく高角度分解能を得ることができる。よって、操舵応答性は、向上する。また、この構成により、ステアリングコラムの軸上に同心に配設されることから、重心バランスが良くなり、ステアリングコラムを従来より小さくすることができる。そのため、車両メーカは、ステアリングコラムを車両に取付け易くなり、生産性が向上する。
【００１１】
また、請求項２では、ステアリング（７）からの操舵力を検出する操舵トルク検出部（２）と、操舵トルク検出部で検出された検出値に基づいて、操舵補助力を決定する制御部（３）と、制御部で決定された操舵補助力を出力するモータ部（４）と、モータ部の回転を減速し、転舵輪側に操舵補助力を伝達する動力伝達部（５）とをステアリングコラム（１）に一体に配設した電動パワーステアリング装置において、ステアリングに直結していて、ステアリングからの操舵力を伝達する入力軸（５１）、及びモータ部からの回転を減速して転舵輪側に操舵補助力を伝達する出力軸（５２）は、トーションバー（５５）で結合されており、操舵トルク検出部は、モータ部の回転の減速比分だけ入力軸の回転を増速した軸、及びモータ部の回転と同一回転の軸との相対角度の変化により操舵トルクを検出し、前記操舵トルク検出部、前記制御部、前記モータ部、及び前記動力伝達部は、前記ステアリングコラムの軸上に同心で配設されていて、前記モータ部の駆動用ロータ軸、及び前記入力軸の回転を増速した軸を中空としており、前記中空の軸内を前記入力軸、及び前記出力軸が前記トーションバーで結合されていて、貫通していることを特徴としている。
【００１２】
この構成により、入力軸の回転を増速した軸は、モータ部の減速機構を併用しているため、減速機構の共通化が図れる。そのため、部品点数の削減ができる。また、操舵トルク検出部は、モータ部の回転の減速比分だけ入力軸の回転を増速した軸、及びモータ部の同一回転の軸との相対角度の変化により、操舵トルクを検出する。そのため、請求項１と同様の効果を得ることができる。また、この構成により、ステアリングコラムの軸上に同心に配設されることから、重心バランスが良くなり、ステアリングコラムを従来より小さくすることができる。そのため、車両メーカは、ステアリングコラムを車両に取付け易くなり、生産性が向上する。
【００１３】
また、請求項３では、操舵トルク検出部は、磁気センサであるホールＩＣ（２２）を用いて検出し、前記操舵トルク検出部で前記操舵トルクを検出する手段として、軟磁性体であるマグネット（１１）を用いており、前記マグネットは、ブラシレスモータの駆動用ロータ手段、又は操舵角を検出する操舵角センサを構成する手段とを併用していることを特徴としている。
【００１６】
この構成により、軟磁性体であるマグネットから発生する磁束を直接、検出する必要がないので、非接触式のホールＩＣを定位置に固定して使用することができる。そのため、ホールＩＣに対し電気的な接触部を設ける必要がないため、信頼性の高い操舵トルク検出部を提供することができる。
【００１８】
この構成により、同一のマグネットで、モータのロータ手段、又は操舵角センサを構成する手段とを併用しているため、マグネットに付加価値を付けることができる。また、マグネットの個数が増加することがないため、部品点数の増加を招くことがなくなる。
【００１９】
また、請求項４では、操舵トルク検出部、制御部、モータ部、及び動力伝達部は、ケーシング（１５）内に格納されており、ステアリング軸方向から入力軸の回転を増速する手段、制御部、操舵トルク検出部、モータ部、及びモータ部の回転を減速し、転舵輪側に操舵補助力を伝達する手段の順番で配設されていることを特徴としている。
【００２０】
この構成により、操舵トルク検出部のホールＩＣと制御部の基板Ｃとの距離を近づけることができる。そのため、これらを接続する接続線は、短く構成することができるため、ノイズがのりにくくなり、電圧ドロップも小さくなる。また、全てのギア部をアルミで構成することにより、ヒートシンクの役割を果たすこともできる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、実施形態について図面に基づき説明する。
【００２４】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態における電動パワーステアリング装置の全体図である。図２は、本実施形態におけるステアリングコラム１の内部構造を示した断面図である。
【００２５】
図１に示すように、本実施形態の電動パワーステアリング装置は、ステアリングコラム１、ステアリング７、入力軸５１、出力軸５２等から構成されている。
【００２６】
このように構成される電動パワーステアリング装置は、ステアリング７からの操舵力を入力軸５１を介してステアリングコラム１に伝達する。そして、ステアリングコラム１で決定、出力された操舵補助力は、出力軸５２を介してユニバーサルジョイントに伝達する。
【００２７】
次に、図２に基づいて、ステアリングコラム１の内部構造について説明する。入力軸５１は、径方向の外周部に大径部５１ａを有している。その大径部５１ａは、複数のインプットキャリアギヤ６１を複数の軸受１０８を介して回転自在に支持している。また、ギャードモータケース１７に嵌合していて、一体に組付けられるギャードモータカバー１９により、軸受１０１を介して回転自在に支持されている。更に、入力軸５１は、中空のセンターシャフト９軸の内部を出力軸５２側に延伸し、軸受１０２を介してセンターシャフト９に回転自在に支持されている。
【００２８】
インプットキャリヤギヤ６１の径方向の外周部には、ギヤードモータケース１７内周に固定されるインプットインターナルギヤ６２が噛み合っており、内周部には、センターシャフト９に固定されるインプットサンギヤ６３が噛み合っている。
【００２９】
この構成では、ステアリング７が回転すると、入力軸５１を介して複数のインプットキャリアギヤ６１も同様に回転する。このことにより、インプットサンギヤ６３の回転は、入力軸５１の回転よりも約３倍に増速して回転する。よって、センターシャフト９の回転速度は、入力軸５１の回転速度よりも増速される構成になっている。なお、この構成は、遊星増速伝達機構と呼ばれている。
【００３０】
また、トーションバー５５の軸方向の一端側は、ピン５３を介して入力軸５１と結合されており、他端側は、ピン５４を介して出力軸５２と結合されている。出力軸５２は、径方向の外周部に大径部５２ａを有している。その大径部５２ａは、複数のアウトプットキャリアギヤ６４を複数の軸受１０９を介して回転自在に支持している。また、ギャードモータヨーク１８に嵌合していて、一体に組付けられるカバー２０により、軸受１０６を介して回転自在に支持されている。さらに、軸受１０５を介してセンターシャフト９に回転自在に支持されている。
【００３１】
アウトプットキャリヤギヤ６４の径方向の外周部には、ギヤードモータヨーク１８内周に固定されるアウトプットインターナルギヤ６５が噛み合っており、内周部には、アーマチャーシャフト１０に固定されるアウトプットサンギヤ６６が噛み合っている。
【００３２】
この構成では、ステアリング７が回転すると、出力軸５２を介して複数のアウトプットキャリアギヤ６４も同様に回転する。このことにより、アウトプットサンギヤ６６の回転は、出力軸５２の回転よりも約３倍に増速して回転する。よって、アーマチャシャフト１０の回転速度は、出力軸５２の回転速度よりも増速される構成になっている。なお、この構成は、遊星増速伝達機構と呼ばれている。
【００３３】
センターシャフト９は、軸受１０３を介してギヤードモータケース１７に回転自在に支持されている。さらに、ギヤードモータケース１７に嵌合していて、一体に組付けられるギャードモータヨーク１８により、軸受１０４を介して回転自在に支持されている。また、センターシャフト９の大径部先端には、Ｎ極とＳ極とが交互に着磁されたマグネット１１の一端部の外周を囲うように配設されており、マグネット１１の極数と同数の爪が全周に等間隔に設けられていて、その爪と周方向にずれた位置に同形状の爪が配設されている軟磁性体の磁気ヨーク２１が固定されている。
【００３４】
アーマチャシャフト１０は、出力軸５２の外周上に同軸であり、軸受１０７、１１８を介して回転自在に内周を支持されるように配設されている。また、アーマチャーシャフト１３の外周には、マグネット１１が固定されている。また、アーマチャシャフト１０の大径部先端には、Ｎ極とＳ極とが交互に着磁されたマグネット１２が固定されている。
【００３５】
また、ギヤードモータヨーク１８の内周には、ホールＩＣ１３を固定するための樹脂製の円筒ブッシュ１４がマグネット１２の外周を囲う如く配設されている。なお、マグネット１２とホールＩＣ１３は、本実施形態のアーマチャーシャフト１０の回転位置を検出する位置センサを構成している。
【００３６】
このような構成では、ステアリング７から操舵力が入力されるとトーションバー５５が捩じれる。このことにより、マグネット１２と磁気ヨーク２１との間に相対角度の変化が発生する。そして、磁気ヨーク２１の磁束密度が変化し、その磁束密度を集磁リング２３に集める。このことにより、磁束密度の変化を検出するホールＩＣ２２が操舵トルク変化として検出できる。また、集磁リング２３とホールＩＣ２２は、樹脂製の円筒型の形状であるブッシュ２４にインサート成形されており、ギヤードモータヨーク１８内周に固定されている。なお、トーションバー５５、マグネット１１、磁気ヨーク２１、ホールＩＣ２２、集磁リング２３、及びブッシュ２４で本実施形態の操舵トルク検出部２を構成している。
【００３７】
上記の構成をまとめると、ステアリング７の回転は、入力軸５１を介してインプットインターナルギヤ６２等から構成される遊星増速伝達機構で増速されてセンターシャフト９に伝達される。また、ステアリング７の回転はトーションバー５５を介して出力軸５２にも伝達され、その出力軸５２からアーマチャシャフト１０には、アウトプットインターナルギヤ６５等から構成される遊星増速伝達機構で増速されて伝達される。
【００３８】
このことから、センターシャフト９とアーマチャシャフト１０は、増速部（減速部６）の増速比（減速比）が同一であれば、同じ回転数で回転することになる。また、トーションバー５５が捩じれた場合の相対角度は、増速部で増速比分だけ増大する。
【００３９】
次に、操舵トルク検出部２からの検出値を制御する制御部３について説明する。制御部３は、ギヤードモータヨーク１８の内部空間に配設されている。また、ドーナッツ状円板である基板Ａ３１、基板Ｂ３２、及び基板Ｃ３３の３枚から構成されている。また、これら全ての基板面は、軸方向に向けられて組付けられている。
【００４０】
基板Ａ３１は、熱伝導性の良いギヤードモータケース１７に基板面の裏面が接するように組付けられている。このギヤードモータケース１７の反対の基板面には、モータ電流を制御駆動する発熱駆動素子であるＭＯＳＦＥＴ３４、及び制御部安定化電源等発熱素子（図示しない）が配設されている。これら発熱素子で発生した熱は、ギヤードモータケース１７がヒートシンクの役割を果たし、熱を逃がす。また、ＭＯＳＦＥＴ３４のターミナル４８は、軸方向に曲げられ延伸されており、基板Ｂ３２に設けられた接続穴を挿通してはんだ付け等で電気接続される。
【００４１】
基板Ｂ３２は、電源供給を受けたり、車速等の信号を入力するコネクタ３５と電源接続されていると共に、ギヤードモータヨーク１８側面に設けられている貫通口からコネクタ３５の先端を外周側に延伸して配設されている。また、基板Ｂ３２には、電源電圧の変動を抑制する図示しない電解コンデンサ、ノイズ防止用コイル、及び信号のインターフェース回路素子（抵抗、コンデンサ等）が配設されている。
【００４２】
基板Ｃ３３は、操舵トルクを検出するホールＩＣ２２、位置センサであるホールＩＣ１３、及びブラシレスモータのコイル４１と電気的に接続されている。また、制御演算を実行するマイコン３６、図示しない抵抗、及びコンデンサ等が配置されている。
【００４３】
これらの基板間の電気接続は、複数の金属製の板状ターミナル（図示しない）とはんだ付け等により、結線接続される。
【００４４】
本実施形態のモータ部４は、ブラシレスモータで構成されている。モータ部４は、マグネット１１の外周にギヤードモータヨーク１８に固定されている積層のコア４２とこのコア４２に巻線されたコイル４１が配設されている。そして、このコイル４１に電流が通電することにより、回転磁界が発生され、その磁界によりマグネット１１に固定されているアーマチャシャフト１０が回転する。
【００４５】
本実施形態のマグネット１１は、操舵トルクを検出するために用いられると共に、ブラシレスモータのアーマチャロータにも用いられる。このことにより、マグネット１１の数が増えることないため、部品点数、及び組立工数の削減ができる。
【００４６】
また、操舵トルク検出部の高角度分解能を満足するために、従来のホールＩＣ式の磁気検出装置の場合では、マグネットの極数を増加させ、磁気ヨークに発生する磁束密度の変化量を大きくして検出している。なお、マグネットの極数は、通常２４極程度を持たせていた。
【００４７】
しかしながら、本実施形態では、トーションバー５５の捩じれにより生じる相対角度は、センターシャフト９、及びアーマチャシャフト１０を増速する増速部で増速比分だけ増大される。例えば、増速比が１０倍の場合の相対角度は、最大で±３０ｄｅｇの変化になるため、マグネットの極数を減らしても十分な磁束密度の変化量を得ることが可能である。よって、通常５〜１０極程度のブラシレスモータのロータの磁石でも高角度分解能を出すことができる。また、操舵トルク検出部２とモータ部４とを同一のマグネット１１で併用しているため、部品点数の増加を招くことがなくなる。また、基板Ｂ３２は、ドーナッツ状の円盤基板であることから、コネクタ３５を３６０度どこにでも配設することができる。そのため、設計がし易くなり、車両にも搭載し易くなる。
【００４８】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について図３、図４、及び図５を用いて説明する。
【００４９】
図３は、第２実施形態における電動パワーステアリング装置の全体図である。図４は、図３のＡ−Ａ失視断面図であり、図５は、図４のＢ−Ｂ失視断面図である。ここでは、第１実施形態と同様な箇所は省略し、相違する箇所についてのみ説明する。
【００５０】
図３に示すように、第２実施形態の電動パワーステアリング装置は、ステアリング７、出力軸５２、コラムチューブ８、制御部３、減速部６、及びモータ部４等から構成されている。
【００５１】
第２実施形態における電動パワーステアリング装置は、ステアリング７とコラムチューブ８に内包されている入力軸５１（図１参照）が係合されている。また、ユニバーサルジョイント（図示しない）と出力軸５２が係合されている。そして、制御部３、モータ部４、及び減速部６で決定、出力、及び減速された操舵補助力は、ユニーバーサルジョイントを介して転舵輪側に伝達される。また、制御部３は、減速部６を内包するケーシング１５に格納されており、操舵補助力を発生させるモータ部４も同じケーシング１５内に取付けられている。つまり、制御部３、減速部６、モータ部４は、ケーシング１５内に一体に配設されている。
【００５２】
ここで、第１実施形態との相違する箇所は、図１と比較してもわかるように、モータ部４が軸方向に垂直に取付けられており、制御部３の位置も軸上に同心でなく配設されている所である。
【００５３】
図５に示されるように、第２実施形態のモータは、ブラシ付きモータである。ロータの一部であるアーマチャシャフト１０は、積層されたコア４２、コンミュテータ４４、及びコア４２内に巻線されているコイル４１から構成されている。また、軸受１１０を介して減速部６を内包するケーシング１５に回転自在に支持されている。さらに、アーマチャシャフト１０の反コンミュテータ４４側の軸受（図示しない）を介してケーシング１５に締結等で一体に組付けられているヨーク４３に回転自在に支持されている。また、アーマチャシャフト１０先端には、ブッシュ１６が一体になるように圧入固定されており、ブッシュ１６の反アーマチャシャフト１０側の内径には、内歯が形成されている。また、そのブッシュ１６の内歯に外歯で噛合していて、アーマチャシャフト１０の回転を伝達する駆動用ウォームギヤ６８が軸受１１１を介してケーシング１５に回転自在に支持されている。
【００５４】
ヨーク４３内周には、マグネット１１が周方向に複数個のＮ極とＳ極が交互になるように固定されている。また、ブラシ４６は、樹脂製のブラシホルダ４９内にスプリング４５を介して配設されており、径方向にスプリング４５により押圧されてコンミュテータ４４に接している。また、ブラシホルダ４９は、内部に金属製のターミナル４８をインサート成形により内包している。
【００５５】
ターミナル４８は、ブラシ４６に取付けられ、電気軟銅線であるピッグテール４７と電気的に溶着等で結線されている。また、ブラシホルダ４９に内包されいる状態でケーシング１５に設けられた貫通穴を挿通して制御基板３７まで延伸し、制御基板３７ので制御基板３７面に直角になるように曲げられている。そして、制御基板３７をケーシング１５に取付ける際には、制御基板３７に設けられた穴からターミナル４８が貫通するように組付ける。このことにより、モータ部４と制御基板３７が電気接続することができる。
【００５６】
駆動用ウォームギヤ６８は、軸受１１２を介してカバー２０に回転自在に支持されている。また、出力軸５２に固定されている駆動用ウォームホイール５７（図４参照）に噛合い、アーマチャシャフト１０の回転を出力軸５２に回転を減速して伝達する。さらに、駆動用ウォームギヤ６８先端の大径部には、平歯車Ａ６９が形成されており、従動用ウォームギヤ６７に同心に配設される平歯車Ｂ７０に同一の歯車比で噛合っている。
【００５７】
平歯車Ｂ７０は、従動用ウォームギヤ６７に同心であり、相対的に回転可能に軸受１１７を介して支持されている。また、平歯車Ｂ７０の先端には、マグネット２５の外周を囲うように配設されており、マグネット２５の極数と同数の爪が全周に等間隔に設けられていて、その爪と周方向にずれた位置に同形状の爪が配設されている軟磁性体の磁気ヨーク２１が固定されている。
【００５８】
従動用ウォームギヤ６７は、入力軸５１に固定されている従動用ウォームホイール５６（図４参照）に噛合う。そして、従動用ウォームギヤ６７は、入力軸５１の回転が増速されて従動用ウォームホイール５６に伝達されるように駆動用ウォームギヤ６８に対して平行な軸に配設されている。また、軸受１１３を介してケーシング１５に回転自在に支持されており、軸受１１９を介してケーシング１５に締結、又は圧入等により、一体に組付けられるカバー２０に回転自在に支持されている。また、大径部には、複数のＮ極とＳ極とが交互に着磁されているマグネット２５が固定されている。
【００５９】
この構成では、駆動用ウォームギヤ６８と駆動用ウォームホイール５７の減速比、及び従動用ウォームギヤ６７と従動用ウォームホイール５６の減速比は、同一である。また、駆動用ウォームギヤ６８と従動用ウォームギヤ６７の噛合う歯は、回転方向が逆になるように形成されている。なお、駆動用ウォームホイール５７と従動用ウォームホイール５６の歯も、逆に形成されている。このことにより、平歯車Ｂ７０の回転方向は、従動用ウォームギヤ６７の回転方向と同一になる。
【００６０】
また、入力軸５１と出力軸５２は、トーションバー５５（図４参照）により結合しており、ステアリング７から操舵力が入力されると、トーションバー５５が捩じれ、相対角度の変化が発生する。そして、入力軸５１、及び出力軸５２の回転は、駆動用ウォームギヤ６８、及び従動用ウォームギヤ６７により、増速される。そして、駆動用ウォームギヤ６８の回転は、平歯車Ａ６９、及び平歯車Ｂ７０を介して磁気ヨーク２１に伝達され、入力軸５１、及び出力軸５２間の相対角度の変化は増大する。その相対角度の変化は、マグネット２５、及び磁気ヨーク２１の間に生じる。このことにより、磁気ヨーク２１の磁束密度が変化し、その磁束密度を集磁リング２３に集めて、磁束密度の変化を検出するホールＩＣ２２が電気的な信号として操舵トルクの変化を検出することができる。
【００６１】
また、集磁リング２３とホールＩＣ２２は、樹脂製の円筒の形状のブッシュ（図示しない）インサート成形され、ケーシング１５内周に固定される。また、ホールＩＣ２２は、ケーシング１５に設けられている貫通穴を挿通して制御基板３７まで延伸している。そして、その制御基板３７の下部でホールＩＣ２２の電気端子は、制御基板３７に面に直角になるように曲げられている。制御基板３７をケーシング１５に取付ける際には、制御基板３７に設けられている穴からホールＩＣ２２の電気端子が貫通するように組付け、はんだ付け等により操舵トルク検出部２と制御基板３７を電気接続する。
【００６２】
次に、図４に示すように、入力軸５１は、ピン５３を介してトーションバー５５と結合されている。また、入力軸５１上には、従動用ウォームホイール５６が固定されており、その従動用ウォームホイール５６は、従動用ウォームギヤ６７と噛合っている。また、従動用ウォームホイール５６の出力軸５２側の円筒延伸部の内径には、軸受１１５が配設されており、その軸受１１５を介して出力軸５２を支持している。このことにより、入力軸５１と出力軸５２が相対的に回転可能となっている。
【００６３】
出力軸５２は、ピン５４を介してトーションバー５５と結合されている。また、出力軸５２は、軸受１１４を介してケーシング１５に回転自在に支持されている。軸受１１６を介してケーシング１５に係合されており、一体に締結等で組付けられているアウトプットカバー２６に回転自在に支持されている。さらに、出力軸５２上には、駆動用ウォームホイール５７が固定されており、その駆動用ウォームホイール５７は、駆動用ウォームギヤ６８と噛合っている。
【００６４】
制御基板３７は、ケーシング１５の内部に格納されており、ケーシング１５に締結、及びかしめ等で固定されている制御部カバー３８に覆われている。
【００６５】
第２実施形態の操舵トルク検出部２は、第１実施形態の操舵トルク検出部２と同様にステアリングコラム１軸の回転を増速して操舵トルクを検出している。そのため、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第１実施形態での出力軸５２側の減速機構は、モータ部４の減速機構を併用している。そのため、減速機構を減少することができ、部品点数の削減につながる。
【００６６】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態を図６を用いて説明する。図６は、図５の操舵トルク検出部２を改良した図である。ここでは、第２実施形態と同様な箇所は省略し、相違する箇所についてのみ説明する。
【００６７】
図６に示すように、マグネット２５を軸方向に延伸している。そのマグネット２５の延伸部の外周には、マグネット２５の極変化を検出するホールＩＣ１３を樹脂製の円筒形状のブッシュ２４にインサート成形されて、ケーシング１５の内周に固定されている。また、集磁リング２３、及びホールＩＣ２２も、樹脂製の円筒形状のブッシュ２４にインサート成形されて、ケーシング１５の内周に固定されている。このことにより、マグネット２５とホールＩＣ１３で回転角を検出する操舵角センサを構成することができる。
【００６８】
また、ホールＩＣ２２、及びホールＩＣ１３は、ケーシング１５に設けられている貫通穴を挿通して、制御基板３７（図５参照）まで延伸しており、制御基板３７の下部でホールＩＣ２２、及びホールＩＣ１３の電気端子は、制御基板３７面に直角になるように曲げられて配設されている。そして、制御基板３７をケーシング１５に取付ける際には、制御基板３７に設けられている穴にホールＩＣ２２、及びホールＩＣ１３の電気端子が貫通するように組付け、はんだ付け等により操舵トルク検出部２と制御基板３７を電気接続する。
【００６９】
この構成によれば、マグネット２５を軸方向に延伸し、ホールＩＣ１３を追加するだけで操舵角センサを追加が可能である。そのため、操舵トルク検出部２と操舵角センサとを同一のマグネット２５で構成ができるため、部品点数の増加を招くことがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電動パワーステアリング装置におけるステアリングコラムの内部構造を示した断面図である。（第１実施形態）
【図２】本発明に係る電動パワーステアリング装置におけるステアリングコラムの全体図である。（第１実施形態）
【図３】本発明に係る電動パワーステアリング装置におけるステアリングコラムの全体図である。（第２実施形態）
【図４】本発明に係る電動パワーステアリング装置における図３のＡ−Ａ失視断面図である。（第２実施形態）
【図５】本発明に係る電動パワーステアリング装置における図４のＢ−Ｂ失視断面図である。（第２実施形態）
【図６】本発明に係る電動パワーステアリング装置における第３実施形態を示した図である。
【符号の説明】
１…ステアリングコラム、
２…操舵トルク検出部、
３…制御部、
４…モータ部、
５…動力伝達部、
６…減速部、
７…ステアリング、
９…センターシャフト、
１０…アーマチャシャフト、
１１、１２、２５…マグネット、
１３、２２…ホールＩＣ、
１５…ケーシング、
３５…コネクタ、
５１…入力軸、
５２…出力軸、
５５…トーションバー、
５６…従動用ウォームホイール、
５７…駆動用ウォームホイール、
６７…従動用ウォームギヤ、
６８…駆動用ウォームギヤ。

Claims (4)

1. ステアリング（７）からの操舵力を検出する操舵トルク検出部（２）と、前記操舵トルク検出部で検出された検出値に基づいて、操舵補助力を決定する制御部（３）と、前記制御部で決定された前記操舵補助力を出力するモータ部（４）と、前記モータ部の回転を減速し、転舵輪側に前記操舵補助力を伝達する動力伝達部（５）とをステアリングコラム（１）に一体に配設した電動パワーステアリング装置において、
   前記ステアリングに直結していて、前記ステアリングからの前記操舵力を伝達する入力軸（５１）、及び前記モータ部からの回転を減速して前記転舵輪側に前記操舵補助力を伝達する出力軸（５２）は、トーションバー（５５）で結合されており、前記操舵トルク検出部は、前記入力軸の回転を増速した軸、及び前記出力軸の回転を前記入力軸の回転と同比で増速した軸との相対角度の変化により操舵トルクを検出し、
   前記操舵トルク検出部、前記制御部、前記モータ部、及び前記動力伝達部は、前記ステアリングコラムの軸上に同心で配設されていて、前記モータ部の駆動用ロータ軸、及び前記入力軸の回転を増速した軸を中空としており、前記中空の軸内を前記入力軸、及び前記出力軸が前記トーションバーで結合されていて、貫通していることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. ステアリング（７）からの操舵力を検出する操舵トルク検出部（２）と、前記操舵トルク検出部で検出された検出値に基づいて、操舵補助力を決定する制御部（３）と、前記制御部で決定された前記操舵補助力を出力するモータ部（４）と、前記モータ部の回転を減速し、転舵輪側に前記操舵補助力を伝達する動力伝達部（５）とをステアリングコラム（１）に一体に配設した電動パワーステアリング装置において、前記ステアリングに直結していて、前記ステアリングからの前記操舵力を伝達する入力軸（５１）、及び前記モータ部からの回転を減速して前記転舵輪側に前記操舵補助力を伝達する出力軸（５２）は、トーションバー（５５）で結合されており、前記操舵トルク検出部は、前記モータ部の回転の減速比分だけ前記入力軸の回転を増速した軸、及び前記モータ部の回転と同一回転の軸との相対角度の変化により操舵トルクを検出し、
   前記操舵トルク検出部、前記制御部、前記モータ部、及び前記動力伝達部は、前記ステアリングコラムの軸上に同心で配設されていて、前記モータ部の駆動用ロータ軸、及び前記入力軸の回転を増速した軸を中空としており、前記中空の軸内を前記入力軸、及び前記出力軸が前記トーションバーで結合されていて、貫通していることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
3. 前記操舵トルク検出部は、磁気センサであるホールＩＣ（２２）を用いて検出し、前記操舵トルク検出部で前記操舵トルクを検出する手段として、軟磁性体であるマグネット（１１）を用いており、前記マグネットは、ブラシレスモータの駆動用ロータ手段、又は操舵角を検出する操舵角センサを構成する手段とを併用していることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置。
4. 前記操舵トルク検出部、前記制御部、前記モータ部、及び前記動力伝達部は、ケーシング（１５）内に格納されており、前記ステアリング軸方向から前記入力軸の回転を増速する手段、前記制御部、前記操舵トルク検出部、前記モータ部、及び前記モータ部の回転を減速し、前記転舵輪側に前記操舵補助力を伝達する手段の順番で配設されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。

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