JP6183151B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
このような電動パワーステアリング装置に搭載するアングルセンサユニット30として、例えば特許文献1に記載の技術が知られている。この技術は、ステアリングシャフトと一体に回転する環状駆動ギヤとマグネットが固定された従動ギヤが噛合し、従動ギヤに固定されたマグネットの磁束方向を磁気変化検出素子(センサ)で検知して、ステアリングシャフト2の回転角を検出するものである。このとき、従動ギヤはユニットハウジングの従動ギヤ収容孔に納められ、磁気変化検出素子が実装された基板が近接して配置される。
しかしながら、ウォーム減速機11を納めるハウジング内には潤滑の為にグリース等の潤滑剤が封入されており、ウォーム減速機11のハウジング内に特許文献1に記載の技術からなる舵角センサを配置した場合、潤滑剤や、潤滑剤から離油した油分が飛散し、舵角センサの磁気変化検出素子に接触して磁気変化検出素子の動作不良を誘引する虞がある。
また、この発明の電動パワーステアリングにおいて、前記センサハウジングは、樹脂で形成されていることが好ましい。
また、上記電動パワーステアリング装置において、前記フェースギヤおよび、前記中間歯車、前記回転検出用歯車の各歯面がグリース潤滑されていることが好ましい。
また、上記電動パワーステアリング装置において、前記回転検出用歯車に使用されるグリースは、前記ウォーム減速機に使用されるグリースと同じものであることが好ましい。
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(EPS)の概略構成図である。
図中、符号SMはステアリング機構である。ステアリング機構SMは、ステアリングホイール1を備え、ステアリングホイール1に運転者から作用される操舵力はステアリングシャフト2に伝達される。ステアリングシャフト2は、ステアリングコラム3に回転自在に内装されている。また、このステアリングシャフト2は、入力軸2aと出力軸2bとを有する。入力軸2aの一端はステアリングホイール1に連結され、入力軸2aの他端は図示しないトーションバーを介して出力軸2bの一端に連結されている。
このピニオンシャフト7に伝達された操舵力は、ステアリングギヤ8を介して左右のタイロッド9に伝達され、これらタイロッド9によって転舵輪WR及びWLが転舵する。ここで、ステアリングギヤ8は、ハウジング8a内に、ピニオンシャフト7に連結されたピニオン8bとこのピニオン8bに噛合するラック軸8cとを有するラックアンドピニオン形式に構成されている。すなわち、ステアリングギヤ8は、ピニオン8bに伝達された回転運動をラック軸8cで直進運動に変換している。
さらに、ウォーム減速機11を収容するギヤボックスハウジング13には、アングルセンサユニット30が配設されている。このアングルセンサユニット30は、運転者がステアリングホイール1を操舵したときの操舵軸の回転角を検出するものである。このアングルセンサユニット30の具体的構成については後述する。
図2は、操舵補助機構10周辺の主要部を示す図である。
ウォーム減速機11はウォーム及びウォームホイールを備え、これらはギヤボックスハウジング13に収容されている。ギヤボックスハウジング13の中にはウォーム及びウォームホイールの潤滑の為に図示しないグリースが封入されている。また、トルクセンサユニット14及びアングルセンサユニット30は、ギヤボックスハウジング13の側面(ギヤボックスカバー13a)に取り付けられている。アングルセンサユニット30は、ギヤボックスハウジング13に取り付けたトルクセンサユニット14を覆うように重ねて配置する。
これらトルクセンサユニット14及びアングルセンサユニット30は、それぞれEPSコントロールユニット(ECU)15に図示しないハーネスで接続されている。
図3に示すように、ウォームホイール11aには、その側面にフェースギヤ11bが形成されている。このウォームホイール11aは、鋼製の芯金の外周に樹脂部をインサート成形した構成を有し、当該樹脂部にフェースギヤ11bが形成されている。これにより、ウォームホイール11aの軽量化と良好な加工性とを実現することができる。なお、フェースギヤ11bは芯金に成形されていてもよく、熱膨張や吸水膨張による芯間距離の変化という点では、芯金に成形される方が好ましい。
アングルセンサユニット30は、図3に示すように、中間歯車31、第一検出用歯車(第一の回転検出用歯車)32、第二検出用歯車(第二の回転検出用歯車)33、及び角度検出用基板34を少なくとも備える。中間歯車31は、角度検出機能を有しない回転伝達用歯車であり、フェースギヤ11bに噛合している。この中間歯車31には、第一検出用歯車32と第二検出用歯車33とが噛合している。これにより、操舵軸(出力軸2b)の回転が中間歯車31を介して検出用歯車32及び33に伝達される。
アングルセンサユニット30の、中間歯車31、第一検出用歯車32、第二検出用歯車の歯面にはグリースが塗布され、潤滑される。中間歯車31は直接フェースギヤ11bと直接噛合しており、ウォーム減速機11側のグリースがアングルセンサユニット30側に飛散、流動するため、使用するグリースはウォーム減速機11で使用されるグリースと同じものを使用することが好ましい。
ここで、各検出用歯車32,33は平歯車であり、第一検出用歯車32の歯数と第二検出用歯車33の歯数とは、異なる枚数に設定されている。そして、この2つの検出用歯車32及び33によってそれぞれ検出した2つの検出角度の関係から、ウォームホイール11a(操舵軸)の360度以上の回転角(操舵軸の絶対角)を演算することができるようになっている。
次に、アングルセンサユニット30の具体的構成について詳細に説明する。
アングルセンサユニット30は、中間歯車31、第一検出用歯車32、第二検出用歯車33、角度検出用基板34、アングルセンサハウジング38、及びアングルセンサカバー39を備える。
アングルセンサハウジング38には、歯車支持部38aと信号コネクタ38bとが一体成型されており、ここに中間歯車31及び検出用歯車32,33が組み込まれる。また、アングルセンサハウジング38の裏側(歯車支持部38aが成型された面とは反対側)には、角度検出用基板34が組み込まれる。このとき、中間歯車31と検出用歯車32,33とを、歯車支持部38aによって支持し、角度検出用基板34を信号コネクタ38bに接続する。そして、アングルセンサハウジング38に、中間歯車31及び検出用歯車32,33を配置した側からアングルセンサカバー39を取り付けることで、アングルセンサユニット30を構成する。
1…ステアリングホイール
2…ステアリングシャフト
3…ステアリングコラム
4,6…ユニバーサルジョイント
5…中間シャフト
8…ステアリングギヤ
10…操舵補助機構
11…ウォーム減速機
11a…ウォームホイール
11b…フェースギヤ
12…電動モータ
13…ギヤボックスハウジング
13a…ギヤボックスカバー
14…トルクセンサユニット
15…EPSコントロールユニット(ECU)
30…アングルセンサユニット
31…中間歯車
32…第一検出用歯車(第一の回転検出用歯車)
32a…磁石
32b…突起
33…第二検出用歯車(第二の回転検出用歯車)
33a…磁石
33b…突起
34…角度検出用基板
38…アングルセンサハウジング
38a…歯車支持部
38c…隔壁
39…アングルセンサカバー
Claims (4)
- ステアリングホイールから伝達される操舵トルクを検出するトルク検出部と、
前記トルク検出部で検出した操舵トルクに応じた操舵補助トルクを発生する電動モータと、
前記電動モータが発生した操舵補助トルクを減速して車両のステアリング機構の出力軸に伝達するウォーム減速機と、
前記ウォーム減速機を収容するギヤボックスハウジングに組付可能に構成され、操舵軸の回転角を検出する舵角検出部と、を備え、
前記ウォーム減速機を構成するウォームホイールの軸方向端面にフェースギヤが形成されており、
前記舵角検出部は、前記フェースギヤと噛み合う中間歯車と、径方向に着磁された磁石が固着され、前記中間歯車と噛み合う回転検出用歯車と、前記中間歯車及び前記回転検出用歯車を回転可能に支持する歯車支持部と、前記回転検出用歯車の磁石と対向する位置に磁気検出素子を配置した角度検出用基板と、少なくとも前記中間歯車、前記回転検出用歯車及び前記歯車支持部を収容すると共に、これらを収容した状態で前記中間歯車の一部が露出する開口部を有するセンサハウジングと、を備え、
前記センサハウジングは、前記回転検出用歯車の収容空間と、前記角度検出用基板の収容空間との間を隔離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。 - 請求項1に記載の電動パワーステアリング装置において、前記センサハウジングは、樹脂で形成されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
- 請求項1又は2に記載の電動パワーステアリング装置において、前記フェースギヤおよび、前記中間歯車、前記回転検出用歯車の各歯面がグリース潤滑されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
- 請求項3に記載の電動パワーステアリング装置において、前記回転検出用歯車に使用されるグリースは、前記ウォーム減速機に使用されるグリースと同じものであることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
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