KR20170103892A

KR20170103892A - 파워 스티어링 장치

Info

Publication number: KR20170103892A
Application number: KR1020177022032A
Authority: KR
Inventors: 나오키 다카야나기
Original assignee: 히다치 오토모티브 시스템즈 가부시키가이샤
Priority date: 2015-02-18
Filing date: 2016-01-13
Publication date: 2017-09-13
Also published as: JPWO2016132776A1; JP6317027B2; CN107207037A; WO2016132776A1; US20180009476A1; CN107207037B; DE112016000797T5; US10589782B2

Abstract

스티어링 휠(1)의 조타각에 기초하여 조타 보조를 행하는 전동 모터(19)를 갖는 파워 스티어링 장치에 있어서, 자석(46)을 가지며, 스티어링 휠의 회전에 따라서 회전하는 제1 검출용 기어(26)와, 자석(47)을 가지며, 제1 검출용 기어의 회전에 따라서 회전하는 제2 검출용 기어(27)와, 각 기어에 설치되고, 각 자석의 자극 위치를 나타내며, 각 기어의 타각 센서에 대한 조립시에, 서로 소정의 위치 관계가 되도록 배치되는 제1, 제2 표지부(69, 70)와, 각 자석의 자계의 변화로부터 각 기어의 회전각을 검출하는 제1, 제2 MR 소자(59, 60)와, 각 회전각으로부터 조타각을 연산하는 조타 절대각 연산 회로(68)를 구비했다. 이것에 의해, 타각 센서의 출력값을 보정하는 캘리브레이션 기능에 문제점이 생긴 경우에도, 안전한 구동 제어를 계속하는 것이 가능해진다.

Description

파워 스티어링 장치

본 발명은, 자동차 등에 탑재되고, 스티어링 휠의 조타각을 검출하는 타각 센서를 구비한 파워 스티어링 장치에 관한 것이다.

종래의 파워 스티어링 장치로는, 이하의 특허문헌 1에 기재된 것이 알려져 있다.

개략을 설명하면, 상기 파워 스티어링 장치는, 스티어링 휠의 조작에 따라서 전타륜을 전타시키는 조타 기구와, 상기 조타 기구에 조타력을 부여하는 전동 모터를 구비하고 있다.

또한, 상기 파워 스티어링 장치에는, 상기 스티어링 휠의 조타각을 검출하는 타각 센서가 설치되고, 이 조타각에 기초하여 상기 전동 모터의 제어 등이 행해지도록 되어 있다.

상기 타각 센서는, 자성 부재를 가지며, 상기 스티어링 휠의 회전에 따라서 회전하는 제1 기어와, 동일하게 자성 부재를 가지며, 상기 제1 기어와 맞물려 회전하고, 톱니수가 상기 제1 기어와 상이하도록 설정된 제2 기어를 구비하고 있다.

또한, 상기 타각 센서는, 상기 각 자성 부재의 자계의 변화로부터 상기 제1, 제2 기어의 회전각(제1, 제2 회전각)을 검출하는 2개의 검출 소자를 갖고 있고, 이들 제1, 제2 회전각의 각도차에 기초하여, 상기 스티어링 휠의 중립 위치로부터의 회전량인 상기 조타각(조타 절대각)을 검출하도록 되어 있다.

그런데, 상기 종래의 파워 스티어링 장치에서는, 각 기어는, 상기 각 회전각을 고려하지 않고 무작위로 상기 타각 센서에 조립되어 있다.

이때, 상기 타각 센서가 출력하는 조타 절대각은, 실제의 상기 스티어링 휠의 조타각(실타각)에 대하여 소정 각도 어긋난 것이 되는 경우가 있지만, 상기 타각 센서에서는, 이 각도의 어긋남을 캘리브레이션함으로써, 상기 조타 절대각을 상기 실타각과 일치시키도록 되어 있다.

그러나, 전술한 방법에 의해 검출된 상기 조타 절대각은 캘리브레이션을 전제로 하는 것이기 때문에, 예컨대 캘리브레이션에 관한 보정치를 기억하는 비휘발성 메모리 등에 문제가 생겨 보정치를 참조할 수 없게 된 경우에 있어서는, 미보정의 상기 양 회전각의 각도차에 기초하여 연산되게 되어, 상기 실타각과의 사이에 차이가 생겨 버릴 우려가 있었다.

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2014-19264호 공보

본 발명은, 이러한 기술적 과제를 감안하여 안출된 것으로, 제1, 제2 기어를, 조타각과 실타각의 차이가 작아지도록 타각 센서에 조립하는 것에 의해, 타각 센서의 출력값을 보정하는 캘리브레이션값에 문제가 생긴 경우라 하더라도, 조타 위화감없이 스티어링 휠의 조작을 계속할 수 있는 파워 스티어링 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은, 스티어링 휠의 조작에 따라서 전타륜을 전타시키는 조타 기구와,

상기 조타 기구에 조타력을 부여하는 전동 모터와, 상기 조타 기구에 설치되고, 내부에 제1 기어 지지부 및 제2 기어 지지부를 구비한 센서 하우징과, 상기 제1 기어 지지부에 회전 가능하게 유지되어 있고, 외주측에 일체로 형성된 복수의 제1 톱니부 및 회전축을 중심으로 하여 N극 및 S극이 착자된 제1 자성 부재를 가지며, 상기 스티어링 휠의 회전에 따라서 회전하는 제1 기어와, 상기 제1 기어에 설치되고, 상기 제1 자성 부재에 착자된 N극 또는 S극의 위치를 표시하는 제1 표지부와, 상기 제2 기어 지지부에 회전 가능하게 유지되어 있고, 외주측에 상기 복수의 제1 톱니부와 직접적 또는 간접적으로 맞물리도록 일체로 형성된 복수의 제2 톱니부 및 회전축을 중심으로 하여 N극 및 S극이 착자된 제2 자성 부재를 가지며, 상기 제1 기어의 회전에 따라서 회전하는 제2 기어와, 상기 제2 기어에 설치되고, 상기 제2 자성 부재에 착자된 N극 또는 S극의 위치를 표시하고, 각 기어 지지부에 상기 제1 기어와 상기 제2 기어가 수용된 초기 상태에 있어서, 상기 제1 표지부에 대하여 소정의 위치 관계가 되도록 배치된 제2 표지부와, 상기 제1 자성 부재가 발하는 자계의 변화에 기초하여, 상기 제1 기어의 회전각을 검출하는 제1 검출 소자와, 상기 제2 자성 부재가 발하는 자계의 변화에 기초하여, 상기 제2 기어의 회전각을 검출하는 제2 검출 소자와, 상기 제1 기어의 회전각과 상기 제2 기어의 회전각의 조합에 의해, 상기 전타륜이 직진 방향을 향할 때의 상기 스티어링 휠의 중립 위치로부터의 상기 스티어링 휠의 조타 절대각을 연산하는 조타 절대각 연산 회로와, 상기 조타 절대각에 기초하여 상기 전동 모터를 구동 제어하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 타각 센서의 출력값을 보정하는 캘리브레이션값에 문제가 생긴 경우라 하더라도, 타각 센서가 출력하는 조타각과 실제의 스티어링 휠의 조타각 사이에 차이가 생기기 어렵기 때문에, 조타 위화감없이 스티어링 휠의 조작을 계속할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 파워 스티어링 장치의 전체 구성을 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 실시형태에 따른 타각 센서의 커버부 및 회로 기판을 제거한 상태를 나타내는 평면도이다.
도 3은 커버부 및 회로 기판을 부착한 상태에서의 도 2의 A-A선 단면도이다.
도 4는 커버부만을 부착한 상태에서의 도 2의 B-B선 단면도이다.
도 5는 본 실시형태에 제공되는 제1 검출용 기어의 평면도이다.
도 6은 도 5의 C-C선 단면도이다.
도 7은 본 실시형태에 제공되는 제1 검출용 기어의 배면도이다.
도 8은 본 실시형태에 제공되는 제2 검출용 기어의 배면도이다.
도 9는 본 실시형태에 따른 자석의 형상을 나타내는 평면도이다.
도 10은 도 5의 D-D선 단면도이다.
도 11은 착자 장치에 제1 검출용 기어를 설치한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 12는 본 실시형태에 따른 회로 기판의 하면측을 나타내는 정면도이다.
도 13은 ECU에 의한 조타각의 연산 순서를 나타내는 모식도이다.
도 14는 조타축의 회전각과 제1, 제2 회전각의 관계를 나타내는 특성도이다.
도 15는 조타축의 회전각과 제1, 제2 회전각의 각도차의 관계를 나타내는 특성도이다.

이하, 본 발명에 따른 파워 스티어링 장치의 실시형태를 도면에 기초하여 상세히 설명한다.

본 실시형태에 따른 파워 스티어링 장치는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 차실에 배치된 스티어링 휠(1)과 차량의 전륜인 전타륜(2, 3)이 조타 기구에 의해 기계적으로 연결되어 있다.

이 조타 기구는, 중간축(4) 및 유니버설 조인트(5)를 통해 상기 스티어링 휠(1)에 일체 회전 가능하게 연결된 조타축(6)과, 상기 조타축(6)에 도시하지 않은 토션 바를 통해 토크 전달 가능하게 연결된 피니언축(7)과, 상기 피니언축(7) 외주의 피니언(7a)과 맞물리는 랙(8a)이 외주에 설치된 랙바(8)를 구비하고, 이들 피니언축(7)과 랙바(8)에 의해 랙 앤 피니언 기구로 이루어진 전타 기구가 구성되어 있다.

그리고, 상기 랙바(8)의 양단부는, 각각 볼조인트(9, 10), 타이 로드(11, 12) 및 너클 아암(13, 14) 등을 통해 상기 각 전타륜(2, 3)에 연결되어 있다.

이러한 구성에 의해, 운전자가 상기 스티어링 휠(1)을 회동 조작하면, 이에 따라서 상기 중간축(4) 및 조타축(6)이 각각 축둘레로 회전함으로써 상기 토션 바에 비틀림이 생기고, 이에 의해 생기는 상기 토션 바의 탄성력에 의해, 상기 피니언축(7)이 상기 조타축(6)에 따라서 회전한다. 그리고, 이 피니언축(7)의 회전 운동이 상기 랙 앤 피니언 기구에 의해 상기 랙바(8)의 축방향을 따른 직선 운동으로 변환되고, 상기 각 볼조인트(9, 10) 및 각 타이 로드(11, 12)를 통해 상기 각 너클 아암(13, 14)이 차폭 방향으로 인장됨으로써, 상기 전타륜(2, 3)의 전타가 행해지도록 되어 있다.

또한, 상기 조타 기구에는, 상기 조타축(6) 및 피니언축(7)의 주위를 둘러싸도록 센서 하우징(15)이 설치되어 있다. 이 센서 하우징(15)의 내부에는, 상기 토션 바의 비틀림에 의한 상기 조타축(6)과 피니언축(7)의 상대 회전 각도차를 이용하여 상기 조타축(6)에 발생하는 조타 토크를 검출하는 도시하지 않은 토크 센서와, 상기 조타축(6)의 조타각을 검출하는 타각 센서(16)가 배치되어 있다. 이들 토크 센서와 타각 센서(16)는, 센서 하네스(17)를 통해 제어부인 ECU(18)과 전기적으로 접속되어 있다.

이 ECU(18)는, 전동 모터(19)와 인접하여 설치되고, 각종 제어 처리를 기억 및 실행하는 기능을 갖고 있고, 상기 조타 토크, 조타각 등의 조타 정보나, 상기 전타륜(2, 3) 등에 배치된 차속 센서로부터의 차속 신호 등에 기초하여 상기 전동 모터(19)를 구동 제어한다.

상기 전동 모터(19)는, 그 출력축(20)의 선단부에 풀리(21)가 고정되고, 이 풀리(21)가 상기 랙바(8)의 외주에 고정된 풀리(22)에 벨트(23)를 통해 연계되어 있다. 그리고, 상기 풀리(22)와 랙바(8) 사이에는 도시하지 않은 볼나사 기구(감속 기구)가 개재됨으로써, 전동 모터(19)의 회전이 감속되면서 상기 랙바(8)의 직선 운동으로 변환되도록 되어 있다.

상기 타각 센서(16)는, 도 2~도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 센서 하우징(15)의 일부를 구성하는 케이스(24)와, 상기 조타축(6)에 일체 회전 가능하게 연결된 메인 기어(25)(본 발명에 따른 제3 기어에 상당)와, 상기 메인 기어(25)에 맞물리는 제1 검출용 기어(26)(본 발명에 따른 제1 기어에 상당)와, 상기 제1 검출용 기어(26)에 맞물리는 제2 검출용 기어(27)(본 발명에 따른 제2 기어에 상당)와, 상기 양 검출용 기어(26, 27)의 상부측이자 상기 케이스(24)의 외측에 배치되는 회로 기판(28)을 구비하고 있다.

상기 케이스(24)는, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 각 기어(25~27)를 내부에 수용하는 바닥이 있는 원통형의 케이스 본체(29)와, 상기 케이스 본체(29)에 도시하지 않은 복수의 볼트를 통해 결합함으로써 상기 케이스 본체(29)의 상단 개구를 폐색하는 커버부(30)를 갖고 있다.

상기 케이스 본체(29)는, 그 바닥면에, 각 기어(25~27)를 위치 결정하면서 회전 가능하게 배치 지지하는 원통형의 메인 기어 지지부(31), 제1 검출용 기어 지지부(32) 및 제2 검출용 기어 지지부(33)가 각각 축방향을 따라서 돌출 형성되어 있다.

이들 각 지지부(31~33)의 선단부면은, 상기 조타축(6)의 축방향에 대하여 직교하는 평면형으로 각각 형성되어 있고, 각 기어(25~27)를 상기 조타축(6)과 평행한 자세로 지지하도록 되어 있다.

상기 커버부(30)는, 평판형으로 형성되고, 그 하면에 상기 제1, 제2 검출용 기어(26, 27)와 각각 축방향에 있어서 대향하는 제1, 제2 대향면(30a, 30b)을 갖고 있다.

상기 메인 기어(25)는, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 경량화나 맞물림음의 저감 등을 도모하기 위해 합성 수지재에 의해 일체 성형되어 있고, 원통형의 기초부(34)와, 상기 기초부(34)의 외주측에 형성된 톱니부(35)(본 발명에 따른 제3 톱니부에 상당)를 구비하고 있다.

상기 기초부(34)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 내경이 상기 조타축(6)의 외경보다 약간 크게 형성되고, 그 내부에, 상기 조타축(6)이 미소한 간극을 가진 상태로 삽입되어 있다. 그리고, 상기 기초부(34)의 내주면과 상기 조타축(6)의 외주면의 사이에는, 원환형의 탄성 부재인 O링(36)이 개재되어 있다.

이 O링(36)은, 조타축(6)의 외주면에 형성된 원환형의 링홈(37)의 바닥면에 탄성 접촉하도록 수용 유지되어 있고, 외주측이 상기 기초부(34)의 상단측의 내주면에 탄성 접촉하고 있다. 따라서, 상기 조타축(6)이 회전하면, 상기 조타축(6)과 상기 기초부(34) 사이에 탄성 장착된 상기 O링(36)의 마찰력에 기초하여, 상기 메인 기어(25)가 일체로 회전하도록 되어 있다.

상기 제1 검출용 기어(26)는, 상기 메인 기어(25)와 마찬가지로, 합성 수지재에 의해 일체 성형되어 있고, 도 2~도 7에 나타낸 바와 같이, 원반형의 기초부(38)와, 상기 메인 기어(25)의 톱니부(35)와 맞물리도록 상기 기초부(38)의 외주측에 형성된 제1 톱니부인 톱니부(39)와, 상기 기초부(38)의 하단부면으로부터 세워진 원통부(40)를 구비하고 있다.

상기 원통부(40)는, 상기 기초부(38)와 동축형으로 형성되어 있고, 외경이 상기 제1 검출용 기어 지지부(32)의 내경보다 작게 형성되어, 상기 제1 검출용 기어 지지부(32)의 내측에 배치되어 있다.

또한, 상기 원통부(40)의 내주측에는, 상기 기초부(38)의 하단부면으로부터 원기둥형의 돌기부(41)가 돌출 형성되어 있다. 이 돌기부(41)의 원주 방향의 소정 위치에는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 단면이 거의 반원호형인 감합 오목부(41a)가 형성되어 있다. 이 감합 오목부(41a)는, 상기 제1 검출용 기어(26)를 후술하는 제1 착자 장치(52)에 설치할 때의 기어측의 회전 위치 맞춤부로서의 기능을 갖고 있다.

상기 제2 검출용 기어(27)는, 상기 메인 기어(25)와 마찬가지로, 합성 수지재에 의해 일체 성형되어 있고, 도 2~도 4 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 원반형의 기초부(42)와, 그 기초부(42)의 외주측에 형성되어, 상기 제1 검출용 기어(26)의 톱니부(35)와 맞물리는 제2 톱니부인 톱니부(43)와, 상기 기초부(42)의 하단부면으로부터 세운 원통부(44)를 구비하고 있다.

상기 원통부(44)는, 상기 기초부(42)와 동축의 원통형으로 형성되어 있고, 외경이 상기 제2 검출용 기어 지지부(33)의 내경보다 작게 형성되어, 상기 제2 검출용 기어 지지부(33)의 내측에 배치되어 있다.

또한, 상기 원통부(44)의 내주측에는, 상기 기초부(42)의 하단부면으로부터 돌출된 각기둥형의 돌기부(45)가 수용 배치되어 있다. 이 돌기부(45)의 원주 방향의 소정 위치에는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 절결형의 감합 오목부(45a)가 형성되어 있다. 이 감합 오목부(45a)는, 상기 제2 검출용 기어(27)를 후술하는 도시하지 않은 제2 착자 장치에 설치할 때의 기어측의 회전 위치 맞춤부로서의 기능을 갖고 있다.

상기 제1 검출용 기어(26)와 제2 검출용 기어(27)는, 각각의 톱니수가 서로 나누어 떨어지지 않는 소정의 감속비를 얻기 위해, 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 제1 검출용 기어(26)의 톱니부(39)의 톱니수가 20매로 설정되는 한편, 상기 제2 검출용 기어(27)의 톱니부(43)의 톱니수가 22매로 설정되어 있다. 이에 따라서, 상기 제2 검출용 기어(27)의 기초부(42) 및 원통부(44)는, 상기 제1 검출용 기어(26)의 기초부(38) 및 원통부(40)보다 큰 직경을 갖고 형성되도록 되어 있다.

또, 상기 메인 기어(25)의 톱니수는, 상기 제1 검출용 기어(26)의 톱니부(39)의 2배의 톱니수가 되는 40매로 설정되어 있다.

또한, 상기 각 검출용 기어(26, 27)의 상부측에는, 제1, 제2 자성 부재인 원판형의 제1, 제2 자석(46, 47)이 각각 설치되어 있다. 이 제1, 제2 자석(46, 47)은, 도 9에 나타낸 바와 같이, 외주면이 접선 방향으로 절결된 비원형인 거의 팔각형으로 형성되어 있고, 외주부(46a, 47a)의 두께가 내주부(46b, 47b)의 두께보다 각각 얇게 형성되어 있다.

또한, 상기 각 자석(46, 47)은, 도 2~도 6 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 각각 내주부(46b, 47b)의 상단부면이 상기 각 기초부(38, 42)의 상단부면으로부터 노출되도록 상기 각 검출용 기어(26, 27)의 내부에 매설되어 있고, 외주부(46a, 47a)의 상단부면이 고리형 돌기(48, 49)에 의해 피복되어 있다. 이것은, 상기 각 검출용 기어(26, 27)를 성형함에 있어서, 도시하지 않은 사출 성형 금형의 캐비티 내에 상기 각 자석(46, 47)을 배치한 상태로 사출 성형을 행하는, 소위 인서트 성형을 이용한 것에 기인하고 있다.

또한, 상기 각 검출용 기어(26, 27)의 상부측 단부면에는, 그 각 검출용 기어(26, 27)의 축방향으로 개구된 4개의 제1~제4 오목부(50a~50d, 51a~51d)가 상기 각 자석(46, 47)을 둘러싸도록 하여 형성되어 있다.

상기 제1~제4 오목부(50a~50d)는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 평면도에서 볼 때 거의 직사각형으로 형성되고, 각각 육안이나 카메라 등의 센서에 의한 화상 인식에 의해 검출 가능한 소정의 크기를 갖고 있고, 상기 제1 검출용 기어의 톱니부(39) 중, 각각 최근방의 톱니의 톱니 바닥보다 내주측의 기초부(38)측에 배치되어 있다.

또한, 상기 제1 오목부(50a)는, 상기 제1 검출용 기어(26)의 직경 방향 일측에 배치되어 있는 한편, 상기 제1 오목부(50a) 이외의 제2~제4 오목부(50b~50d)는, 상기 제1 검출용 기어(26)의 직경 방향 타측에 배치되어 있다. 즉, 상기 제1 오목부(50a)만이, 상기 제2~제4 오목부(50b~50d)와 이격된 위치에 배치되어 있다.

또, 상기 제1~제4 오목부(50a~50d)는, 상기 인서트 성형시에 있어서의 상기 자석(46)을 상기 사출 성형 금형의 캐비티 내에 유지하기 위한 도시하지 않은 4개의 클로부를 이용하여 형성한 것이다.

구체적으로 설명하면, 상기 각 클로부는, 각각 각기둥형으로 형성되고, 상기 인서트 성형시에 있어서 클로의 선단부가 아니라 중앙부에서 상기 자석(46)의 외주면을 각각 파지하도록 되어 있고, 사출 성형(인서트 성형)이 완료된 후에는, 성형된 상기 제1 검출용 기어(26)로부터 빼내도록 되어 있다. 그리고, 이 상기 제1 검출용 기어(26)로부터 빼냈을 때에 형성된 4개의 클로 마크부가, 상기 제1~제4 오목부(50a~50d)를 구성하도록 되어 있다.

이 때문에, 상기 제1~제4 오목부(50a~50d)는, 전술한 바와 같이, 수지 성형시에 상기 클로부가 중앙부에서 상기 자석(46)의 외주면을 파지했기 때문에, 도 3, 도 4 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 각각 깊이가, 상기 자석(46)의 외주면의 축방향폭보다 크게 되어 있다.

상기 제2 검출용 기어(27)에 형성된 상기 제1~제4 오목부(51a~51d)에 관해서도, 각각 육안이나 카메라 및 센서 등에 의해 시인 가능한 소정의 크기로 형성되어 있고, 상기 제2 검출용 기어(27)의 톱니부(43)의 각각 최근방의 톱니의 톱니 바닥보다 내주측의 기초부(42)측에 설치되어 있다.

또한, 상기 제1 오목부(51a)는, 상기 제2 검출용 기어(27)의 직경 방향 일측에 배치되어 있는 한편, 상기 제1 오목부(51a) 이외의 제2~제4 오목부(51b~51d)는, 상기 제2 검출용 기어(27)의 직경 방향 타측에 배치되어 있다.

또한, 상기 각 오목부(51a~51d)는, 각각 깊이가 상기 자석(47)의 외주면의 축방향폭보다 크게 되어 있다.

또한, 상기 각 자석(46, 47)은, 전술한 인서트 성형시에는 착자가 이루어지지 않았고, 상기 각 검출용 기어(26, 27)의 성형후에 착자 장치에 의해 착자되도록 되어 있다.

상기 제1 검출용 기어(26)의 제1 자석(46)에 착자시키는 착자 장치(52)는, 도 11에 나타낸 바와 같이, 상기 제1 검출용 기어(26)를 유지하는 제1 유지대(54)와, 상기 제1 검출용 기어(26)의 축방향에 발생하는 자계에 의해 상기 자석(46)을 착자하는 착자 코일(55)을 구비하고 있다.

상기 제1 유지대(54)는, 상단부의 상면(54a)이 평탄형으로 형성되어 있고, 상기 상단부의 내측에 원통형의 유지 구멍(56)이 오목하게 형성되어 있다. 이 유지 구멍(56)은, 직경이 상기 제1 검출용 기어(26)의 원통부(40)의 외경보다 약간 크고 상기 제2 검출용 기어(27)의 원통부(44)의 외경보다 작아지도록 설정되어 있다. 이 때문에, 상기 제1 유지대(54)는, 상기 유지 구멍(56)의 내부에 상기 제1 검출용 기어(26)의 원통부(40)를 삽입할 수 있게 되어 있는 한편, 상기 제2 검출용 기어(27)의 원통부(44)는 삽입할 수 없게 되어 있다.

또한, 상기 유지 구멍(56)은, 그 바닥면(56a)까지의 깊이가 상기 제1 검출용 기어(26)의 원통부(40)의 상하폭보다 크게 형성되어 있고, 그 원통부(40)의 거의 전체가 상기 유지 구멍(56)의 내부에 수용되는 위치(이하, 최대 삽입 위치로 호칭)까지 삽입된 경우에 있어서, 상기 유지 구멍(56)의 주변의 상면(54a)이 상기 제1 검출용 기어(26)의 기초부(38) 하단부면을 지지함으로써, 상기 제1 검출용 기어(26)를 유지하도록 되어 있다.

또한, 상기 유지 구멍(56)의 바닥면(56a)에는, 제1 착자 장치(52)측의 회전 위치 맞춤부인 원기둥형의 감합 볼록부(57)가 상측을 향해 돌출되어 있다. 이 감합 볼록부(57)는, 도 7의 일점쇄선으로 나타낸 바와 같이, 상기 제1 검출용 기어(26)의 감합 오목부(41a)의 횡단면 형상과 거의 동일한 횡단면 원형상으로 형성되어 있고, 상기 제1 검출용 기어(26)의 중심축으로부터 상기 감합 오목부(41a)까지의 거리와 동일한 분만큼, 상기 유지 구멍(56)의 중심축으로부터 편의한 위치에 배치되어 있다.

또한, 상기 감합 볼록부(57)는, 도 11에 나타낸 바와 같이, 축방향 길이가, 상기 유지 구멍(56)의 깊이와 거의 동일한 소정 길이로 연장되어 형성되어 있다. 이 때문에, 상기 감합 오목부(41a)에 대한 상기 감합 볼록부(57)의 상대 회전 위치가 맞지 않는 경우는, 상기 돌기부(41)의 하면에 맞닿아, 상기 원통부(40)를 상기 최대 삽입 위치까지 삽입할 수 없게 되어 있는 한편, 상기 감합 오목부(41a)에 대한 상대 회전 위치가 맞는 경우에는, 상기 원통부(40)를 상기 최대 삽입 위치까지 삽입할 수 있게 되어 있다. 즉, 상기 감합 볼록부(57)는, 상기 제1 검출용 기어(26)를 상기 제1 유지대(54)에 설치할 때의 회전 위치를 정하는 착자 장치(52)측의 회전 위치 맞춤부로서의 기능을 갖고 있다.

상기 착자 코일(55)은, 도 11에 나타낸 바와 같이, 도시하지 않은 도선이 권취됨으로써 거의 원기둥형으로 형성되어 있고, 상기 유지 구멍(56)과 서로 축심이 동일해지는 위치에 배치되어 있다.

또한, 상기 착자 코일(55)은, 축방향을 따라서 이동 가능하게 형성되어 있고, 상기 제1 검출용 기어(26)가 상기 유지 구멍(56)에 유지된 상태에 있어서, 상기 제1 검출용 기어(26)에 근접시킴으로써, 상기 자석(46)의 노출된 내주부(46b) 상면에 착자(면착자)하도록 되어 있다.

또, 도시는 하지 않지만, 상기 제2 검출용 기어(27)를 착자하는 제2 착자 장치도, 상기 제2 검출용 기어(27)를 유지하는 제2 유지대와, 상기 제2 검출용 기어(27)의 축방향으로 발생하는 자계에 의해 상기 자석(47)을 착자하는 착자 코일(55)을 구비하고 있다.

이하, 상기 제2 유지대에 관해 설명하지만, 상기 제1 유지대(54)와 동일한 구성에 관해서는 생략하고, 상이점만을 설명하는 것으로 한다.

상기 제2 유지대는, 제2 검출용 기어(27)를 설치하는 관계상, 그 유지 구멍의 직경이, 상기 제2 검출용 기어(27)의 원통부(44)보다 약간 크게 형성되어 있다.

또한, 상기 제2 유지대의 유지 구멍의 바닥면으로부터 돌출된 감합 볼록부(58)는, 도 8의 일점쇄선으로 나타낸 바와 같이, 상기 제2 검출용 기어(27)의 감합 오목부(45a)의 형상에 맞춰 횡단면 직사각형으로 형성되어 있고, 가령 상기 제2 유지대에 상기 제1 검출용 기어(26)를 설치하려 하더라도, 감합부의 형상이 상이하기 때문에 설치할 수 없게 되어, 잘못된 설치를 회피할 수 있다.

상기 착자 코일(55)에 의해 상기 각 자석(46, 47)이 착자됨으로써, 상기 각 자석(46, 47)에는, 도 2에 나타낸 바와 같이 N극과 S극이 형성된다. 또한, 본 실시예에서는, 착자 방법으로서 면착자를 채용하고 있기 때문에, 상기 각 자석(46, 47)의 상면에 N극이 형성된 영역의 하면(축방향 반대측)에는 S극이 형성되고, 상기 상면에 S극이 형성된 영역의 하면에는 N극이 형성된다.

상기 회로 기판(28)은, 도 12에 나타낸 바와 같이, 그 이면측에 상기 각 자석(46, 47)과 대향하도록 제1, 제2 검출 소자인 제1, 제2 MR 소자(자기 저항 소자)(59, 60)가 설치되어 있다. 이들 각 MR 소자(59, 60)는, 대향하는 상기 각 자석(46, 47)의 발생하는 자계의 변화를 저항 소자의 저항치의 변화로서 검출함으로써, 대응하는 상기 각 검출용 기어(26, 27)의 회전각인 제1 회전각 및 제2 회전각을 검출하는 것이다.

여기서, 상기 센서 하우징(15)의 일부를 구성하는 상기 커버부(30)에는, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 센서 하우징(15)의 외측에 설치된 상기 각 MR 소자(59, 60)가 커버부(30)와 간섭하지 않도록, 2개의 제1, 제2 관통 구멍(61, 62)이 형성되어 있다.

또한, 상기 각 관통 구멍(61, 62)의 상기 각 검출용 기어(26, 27)측의 구멍 가장자리, 즉 상기 커버부(30)의 각 대향면(30a, 30b)의 소정 위치에는, 각각 대응하는 검출용 기어(26, 27)를 향해 제1, 제2 돌출부(63, 64)가 돌출 형성되어 있다.

상기 제1 돌출부(63)는, 상기 제1 검출용 기어(26)의 직경 방향에 있어서, 상기 제1 검출용 기어(26)의 톱니부(35)와 제1 오목부(50a)[후술하는 제1 표지부(69)] 사이에 위치하도록 형성되어 있고, 한편, 상기 제2 돌출부(64)는, 상기 제2 검출용 기어(27)의 직경 방향에 있어서, 상기 제2 검출용 기어(27)의 톱니부(39)와 제1 오목부(51a)[후술하는 제2 표지부(70)] 사이에 위치하도록 형성되어 있다.

또한, 이들 제1, 제2 돌출부(63, 64)는, 각각 선단부면(63a, 64a)이, 대응하는 검출용 기어(26, 27)의 상단부면과 약간 이격된 상태가 되도록 연장되어 있고, 상기 각 검출용 기어(26, 27)가 기울어지나 쓰러지거나 한 경우에, 상기 각 검출용 기어(26, 27)와 접촉하도록 되어 있다.

그리고, 상기 각 MR 소자(59, 60)에 의해 검출된 제1, 제2 회전각은, 상기 센서 하네스(17)를 통해 상기 ECU(18)의 내부에 설치된 마이크로 프로세서(65)로 송신되도록 되어 있다.

상기 마이크로 프로세서(65)는, 도 13에 나타낸 바와 같이, 도시하지 않은 비휘발성 메모리와 전기적으로 접속되어 있고, 상기 비휘발성 메모리의 기억 회로(66)에 기억된 상기 제1, 제2 MR 소자(59, 60)의 출력을 보정하기 위한 보정치를 참조할 수 있게 형성되어 있다.

상기 보정치는, 상기 스티어링 휠(1)이 중립 위치에 있는 경우에, 제1, 제2 회전각의 각도차가 180°가 되도록 상기 제1, 제2 MR 소자(59, 60)의 출력값, 즉 제1, 제2 회전각을 캘리브레이션하는 것이며, 상기 타각 센서(16)에 상기 제1, 제2 검출용 기어(26, 27)를 조립했을 때에 일의적으로 정해진다.

또한, 상기 마이크로 프로세서(65)는, 상기 보정치의 이상을 검출하는 보정치 이상 검출 회로(67)와, 상기 전타륜(2, 3)이 직진 방향을 향할 때의 상기 스티어링 휠(1)의 회전 위치인 중립 위치로부터의 상기 스티어링 휠(1)의 조타각(조타 절대각)을 연산하는 조타 절대각 연산 회로(68)를 구비하고 있다.

상기 보정치 이상 검출 회로(67)는, 상기 보정치가 일의적으로 정해진 변동하지 않는 수치인 것을 이용하여, 상기 보정치가 변동한 경우에 이상을 검출하도록 설정되어 있다.

상기 조타 절대각 연산 회로(68)는, 상기 보정치 이상 검출 회로(67)가 상기 보정치의 이상을 검출하지 않는 경우에는, 상기 보정치 및 상기 제1, 제2 회전각을 참조하도록 되어 있는 한편, 상기 보정치 이상 검출 회로(67)가 상기 보정치의 이상을 검출한 경우에 있어서는, 상기 보정치를 참조하지 않고, 제1, 제2 회전각만을 참조하도록 되어 있다.

그리고, 상기 조타 절대각 연산 회로(68)는, 이 참조한 제1, 제2 회전각으로부터 상기 제1 회전각에 대한 제2 회전각의 각도차를 산출하고, 이 각도차에 기초하여 상기 조타 절대각을 연산한다.

상기 제1, 제2 회전각은, 도 14에 나타낸 바와 같이, 각각 상기 각 검출용 기어(26, 27)가 1회전할 때마다 제로로 리셋되지만, 상기 각 검출용 기어(26, 27)의 톱니수차로부터 생기는 제1 회전각과 제2 회전각의 각도차에 관해서는, 도 15에 나타낸 바와 같이, 상기 조타축(6)의 회전각에 대하여 항상 1조만 존재한다. 상기 조타 절대각 연산 회로(68)는, 이 구성상의 특성을 이용함으로써, 상기 각도차로부터 상기 조타 절대각을 구하도록 되어 있다.

본 실시형태에서는, 상기 조타 절대각 연산 회로(68)는, 보정치가 정상인 경우에, 보정된 제1, 제2 회전각의 각도차가 180°가 되는 경우를 중립 위치라고 판단하는 한편, 보정치에 이상이 생긴 경우에는, 미보정의 제1, 제2 회전각의 각도차가 180°가 되는 위치를 중립 위치라고 판단한다. 그리고, 여기서부터의 각도차의 변동에 기초하여 상기 조타 절대각을 연산하도록 되어 있다.

그리고, 상기 제1, 제2 검출용 기어(26, 27)에는, 상기 각 자석(46, 47)의 자극이 서로 소정의 위치 관계로 조립되어 있는 것을 표시하는 제1, 제2 피검출부인 제1, 제2 표지부(69, 70)가 각각 설치되어 있다.

본 실시형태에서는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 제1 검출용 기어(26)의 제1 오목부(50a)와 제2 검출용 기어(27)의 제1 오목부(51a)가 서로 대향하도록 제1 검출용 기어(26)와 제2 검출용 기어(27)를 조립함으로써, 자석(46)의 자극과 자석(47)의 자극을 소정의 위치 관계로 할 수 있다.

또한, 상기 메인 기어(25)에는, 상기 스티어링 휠(1)의 회전 위치를 표시하는 제3 표지부(71, 71)가 설치되어 있다. 이 각 제3 표지부(71, 71)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 메인 기어(25)의 기초부(34)의 상단부의 일부를 축방향을 따라서 절결하여 오목형으로 형성되어 있다. 이 제3 표지부(71, 71)에 의해, 메인 기어(25)와 조타축(6)의 상대 각도의 위치 결정이 행해진다.

또한, 각 기어(25~27)는, 상기 타각 센서(16)의 조립시에 있어서, 상기 각 표지부(69~71)가 각각 도 2에 나타낸 바와 같은 위치 관계가 되도록 각 기어 지지부(31~33)에 배치되어 있다.

즉, 상기 메인 기어(25)는, 상기 각 제3 표지부(71, 71)가 도 2 중의 상하 방향으로 각각 배치되어 있고, 상기 각 검출용 기어(26, 27)는, 상기 제1, 제2 표지부(69, 70)가 각각 근접 대향하도록 배치되어 있다.

〔본 실시형태의 작용 효과〕

따라서, 이 파워 스티어링 장치에서는, 운전자가 상기 스티어링 휠(1)을 회동시키면, 상기 타각 센서(16)가 상기 스티어링 휠(1)과 일체로 회전하는 상기 조타축(6)의 조타각의 연산을 행한 후에, 이 연산 결과에 기초하여 상기 ECU(18)가 상기 전동 모터(19)를 구동 제어함으로써, 실제의 조타 상황에 걸맞는 조타 어시스트력이 조타 기구로 보내어지게 된다.

이때, 상기 타각 센서(16)는, 전술한 바와 같이, 캘리브레이션 기능에 의해 보정된 제1, 제2 회전각에 기초하여, 실타각에 맞춘 조타 절대각을 산출하도록 되어 있지만, 본 실시형태에서는, 캘리브레이션 기능에 이상이 생긴 경우 등이라 하더라도, 실타각에 가까운 조타 절대각을 산출할 수 있다.

구체적으로 설명하면, 보정치에 이상이 생긴 경우 상기 보정치 이상 검출 회로(67)가 그 이상을 검출하고, 이에 따라서, 상기 조타 절대각 연산 회로(68)가 보정치를 참조하지 않고, 미보정의 상기 제1, 제2 회전각에 기초하여 연산하게 된다.

이때, 상기 조타 절대각 연산 회로(68)가 실타각에 가까운 조타 절대각을 산출하는 데에 있어서는, 보정이 행해지지 않은 상태라 하더라도, 상기 타각 센서(16)가 나타내는 중립 위치와 실제의 스티어링 휠(1)의 중립 위치 사이의 차이를 적게 할 필요가 있다.

따라서, 본 실시형태에서는, 전술한 바와 같이, 제1, 제2 검출용 기어(26, 27)에 제1, 제2 표지부(69, 70)를 각각 설치하고, 스티어링 휠(1)이 중립 위치에 있는 상태에 있어서, 제1, 제2 표지부(69, 70)가 마주 보도록 제1, 제2 검출용 기어(26, 27)를 배치했다.

이에 따라, 캘리브레이션을 행하지 않은 상태에서의 타각 센서(16)가 나타내는 중립 위치와 실제의 스티어링 휠(1)의 중립 위치의 차이가 아주 작은 것이 되기 때문에, 타각 센서(16)는, 보정이 행해지지 않은 상태라 하더라도, 실타각에 가까운 조타 절대각을 출력할 수 있다.

따라서, 본 실시형태에 의하면, 캘리브레이션 기능에 문제가 생긴 경우라도, 운전자는 큰 조타 위화감없이, 스티어링 휠(1)을 조작할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 제1, 제2 표지부(69, 70)에 더하여, 메인 기어(25)에 스티어링 휠(1)의 중립 위치를 나타내는 제3 표지부(71, 71)를 설치하고, 각각 제1~제3 표지부(69~71)가 소정의 위치 관계가 되도록 각 기어(25~27)를 배치했다.

이에 따라, 캘리브레이션을 행하지 않은 상태에서의 타각 센서(16)가 나타내는 조타 절대각과 실타각의 차이가 보다 작은 것이 되기 때문에, 운전자는 보다 안전하게 조작을 계속할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 전술한 바와 같이, 상기 조타 절대각 연산 회로(68)를, 상기 보정치 이상 검출 회로(67)가 보정치의 이상을 검출했을 때에는, 이상치가 된 보정치를 참조하지 않도록 했기 때문에, 상기 조타 절대각 연산 회로(68)가 연산하는 조타 절대각이 이상치가 되는 것을 억지할 수 있고, 이에 의해서도 안전한 조작의 계속성이 확보되게 된다.

또한, 본 실시형태에서는, 조타 절대각을, 전동 모터(19)를 구동 제어하는 ECU(18) 내의 마이크로 프로세서(65)를 이용하여 연산하고 있기 때문에, 센서 하우징(15)[케이스(24)]의 내부에 타각 센서(16) 전용의 마이크로 프로세서를 별도로 설치하는 경우와 비교해서, 장치의 간소화나 소형화를 도모할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 각 자석(46, 47)을, 인서트 성형에 의해 제1, 제2 검출용 기어(26, 27) 내에 매설한 후에, 각각 착자 코일(55, 55)에 의해 착자하도록 했다. 이에 따라, 미리 착자된 자석을 제1, 제2 검출용 기어(26, 27)에 매설하는 경우 등과 비교해서, 자극을 나타내는 제1, 제2 표지부(69, 70)와 실제의 각 자석(46, 47)의 자극 사이의 어긋남이 생기기 어려워지기 때문에, 조립시에 있어서의 조타 절대각과 실타각의 어긋남을 보다 확실하게 억제할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 각 자석(46, 47)을 원판형으로 형성하고, 상기 각 자석(46, 47)의 착자 방법으로서 면착자를 채용했다. 이에 따라, 각 검출용 기어(26, 27)로부터 노출된 각 자석(46, 47)의 상단부면 거의 전체에 착자가 이루어지기 때문에, 각 MR 소자(59, 60)에 의한 제1, 제2 회전각의 검출을 용이하게 행할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 상기 각 오목부(50a~50d, 51a~51d)를, 각 검출용 기어(26, 27)의 톱니부(35, 39) 중, 각각 최근방의 톱니의 톱니 바닥보다 내주측의 기초부(34, 38)측에 배치했다. 이 때문에, 수지 성형시에 상기 각 오목부(50a~50d, 51a~51d)의 형성에 따라서 상기 각 오목부(50a~50d, 51a~51d)의 주변에 수지 수축이 생긴 경우라 하더라도, 이 수축의 영향이 상기 각 톱니부(35, 39)에 미치기 어렵다. 이에 따라, 상기 제1, 제2 표지부(69, 70)를 상기 각 검출용 기어(26, 27)에 형성할 때의 상기 각 톱니부(35, 39)의 형상 변화나 강도의 저하를 억제할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 각 자석(46, 47)의 각각 대응하는 기어(26, 27)의 축방향에 대한 직교 단면 형상을, 비원형인 거의 팔각형으로 형성했기 때문에, 각 자석(46, 47)의 각 검출용 기어(26, 27) 내부에서의 회동이 규제된다.

이에 따라, 자극을 나타내는 제1, 제2 표지부(69, 70)와 실제의 각 자석(46, 47)의 자극 사이에 어긋남이 생기기 어렵기 때문에, 조립시에 있어서의 조타 절대각과 실타각의 어긋남을 보다 확실하게 억제할 수 있다. 또한, 각 자석(46, 47)의 회동에 따르는 조타 절대각의 수치 이상 등이 억제되기 때문에, 타각 센서(16)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 커버부(30)에, 상기 각 검출용 기어(26, 27)의 상단부면 근방까지 연장된 각 돌출부(63, 64)를 설치했기 때문에, 각 기어(26, 27)의 기울기나 쓰러짐을 억제할 수 있다.

또한, 각 돌출부(63, 64)의 배치 위치를, 각각 대응하는 기어(26, 27)의 표지부(69, 70)와 톱니부(35, 39)의 사이로 했기 때문에, 각 기어(26, 27)의 경도를 억제할 때에, 각 돌출부(63, 64)가 각 톱니부(35, 39)나 각 표지부(69, 70)와 간섭해 버린다고 하는 문제도 생기기 어렵다.

또한, 제1, 제2 표지부(69, 70)는, 각 기어(26, 27)의 각각 축방향을 따라서 개구된 오목형으로 형성되어 있기 때문에, 볼록형상의 표지부를 설치하는 경우와 비교해서, 회로 기판(28)이나 커버부(30) 등과의 간섭이나 간섭에 따르는 파손 등을 억제할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 제1, 제2 표지부(69, 70)로서, 인서트 성형시에 각 자석(46, 47)을 협지했던 클로부의 클로 마크인 각 제1 오목부(50a, 51a)를 이용했기 때문에, 제1, 제2 표지부(69, 70)를 새롭게 설치하는 경우와 비교해서 장치의 간소화를 도모할 수 있다.

또한, 상기 제1, 제2 표지부(69, 70)의 깊이를, 각각 상기 각 자석(46, 47)의 외주면의 축방향폭보다 크게 형성함으로써, 상기 제1, 제2 표지부(69, 70)의 피검출 성능을 향상시켰기 때문에, 육안이나 카메라 및 센서 등에 의한 인식을 용이하게 행할 수 있다. 이에 따라, 제1, 제2 표지부(69, 70)를 소정의 위치 관계가 되도록 제1, 제2 검출용 기어(26, 27)를 조립할 때의 작업성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 상기 자석(46)의 착자시에, 상기 제1 검출용 기어(26)의 감합 오목부(41a)와 상기 제1 착자 장치(52)의 감합 볼록부(57)를 서로 감합시킴으로써 상기 제1 검출용 기어(26)와 제1 착자 장치(52)의 상대 회전 위치를 맞추고, 상기 제1 검출용 기어(26)의 원통부(40)와 상기 제1 유지대(54)의 유지 구멍(56)을 서로 감합시킴으로써 상기 제1 검출용 기어(26)와 제1 착자 장치(52)의 축심 위치를 맞추도록 했다.

따라서, 본 실시형태에 의하면, 상기 자석(46)을 제1 착자 장치(52)와의 상대 회전 위치나 축심 위치를 맞춘 상태로 착자할 수 있기 때문에, 자극의 위치를 나타내는 제1 표지부(69)와 실제의 각 자석(46)의 자극 사이의 어긋남이 한층 더 저감된다. 그 결과, 조립시에 있어서의 조타 절대각과 실타각의 어긋남을 보다 확실하게 억제할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 상기 제1 검출용 기어(26)를, 원통부(40)의 직경이나 감합 오목부(41a)의 형상 등을 상기 제2 검출용 기어(27)의 그것과 상이하게 형성하고, 상기 제1 착자 장치(52)를 상기 제1 검출용 기어(26)에 맞춘 형상으로 형성함으로써, 그 내부에 상기 제2 검출용 기어(27)를 삽입하지 않도록 했다. 이에 따라, 제1 착자 장치(52)에 대하여 제2 검출용 기어(27)를 설치해 버린다고 하는 착자 작업상의 미스를 억제할 수 있다.

또, 본 실시형태에 있어서는, 전술한 제1 검출용 기어(26)와 제1 착자 장치(52)의 관계와 대응하도록, 상기 제2 검출용 기어(27)와 도시하지 않은 제2 착자 장치도 형성하고 있기 때문에, 이들의 사이에 있어서도 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 상기 제1, 제2 표지부(69, 70)의 주변에, 상기 제1, 제2 표지부(69, 70)와 오인할 우려가 있는 각 제2~제4 오목부(50b~50d, 51b~51d)를 배치하지 않도록 했기 때문에, 카메라나 센서 등에 의해 제1, 제2 표지부(69, 70)의 인식을 행할 때에, 각 제1~제4 오목부(50a~50d, 51a~51d) 중 주변에 다른 오목부가 존재하지 않는 개소를 제1, 제2 표지부(69, 70)[각 제1 오목부(50a, 51a)]로서 인식하는 등의 인식 조건을 설정하는 것이 가능해진다.

이와 같은 인식 조건의 경우, 카메라나 센서 등은, 회전하는 각 검출용 기어(26, 27)의 상단부면 전체를 측정할 필요는 없고, 도 2 중의 이점쇄선으로 나타낸 바와 같이, 일부 범위만을 측정하는 것만으로 제1, 제2 표지부(69, 70)의 인식을 행할 수 있다. 이에 따라, 분해능(해상도)이 낮은 카메라나 센서 등을 이용했다 하더라도, 문제없이 제1, 제2 표지부(69, 70)를 인식할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 상기 제1, 제2 검출용 기어(26, 27)의 인서트 성형시에, 각 자석(46, 47)의 부상을 규제하는 고리형 돌기(48, 49)를 설치했기 때문에, 제1, 제2 검출용 기어(26, 27)로부터의 상기 각 자석(46, 47)의 탈락이 억제된다.

본 발명은, 상기 실시형태의 구성에 한정되는 것이 아니며, 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 구성을 변경하는 것도 가능하다.

각 검출용 기어 지지부(32, 33)에 각 검출용 기어(26, 27)가 수용된 초기 상태에서의 각 표지부(69, 70)의 위치 관계는, 본 실시형태와 같은 마주 보는 상태에 한정되는 것이 아니며, 예컨대, 각 표지부(69, 70)가 각각 가장 이격되는 상태를 정확한 위치 관계로 설정해도 좋다.

또한, 본 실시형태에서는, 제1, 제2 표지부(69, 70)의 위치 맞춤과 캘리브레이션의 병용에 의해, 조타 절대각과 실타각의 정합성을 확보하고 있지만, 스티어링 휠(1)의 조작에 문제가 생기지 않는 것이라면, 캘리브레이션에 관한 기억 회로(66)나 보정치 이상 검출 회로(67) 등을 폐지하고, 제1, 제2 표지부(69, 70)의 위치 맞춤만으로 실타각과의 일치를 도모해도 좋다.

이 경우, 보정치의 연산이나 그 보정치에 이상이 생겼을 때의 재연산 등이 불필요해지기 때문에, 타각 센서(16)를 차량에 조립할 때의 작업 공정을 간소화할 수 있다.

특히, 본 실시형태와 같은 타각 센서(16)의 내부에 전용 마이크로 프로세서를 갖지 않는 경우는, 보정치의 연산 및 재연산시에, 마이크로 프로세서(65)를 갖는 ECU(18)나 전동 모터(19) 등을 모두 조립한 상태로 연산을 행해야 하므로, 그 작업이 번잡한 것이 되었다. 이러한 문제를 근본부터 해결하는 것이 가능해진다.

또한, 제2 검출용 기어(27)는, 그 톱니부(39)와 제1 검출용 기어(26)의 톱니부(35)의 맞물림에 따라서, 상기 제1 검출용 기어(26)에 직접적으로 회전 구동되는 것으로서 설명했지만, 제1 검출용 기어(26)와의 사이에 다른 기어를 개재시킴으로써, 제1 검출용 기어(26)에 간접적으로 회전 구동되는 것이어도 좋다.

또한, 제1 검출용 기어(26)는, 메인 기어(25)가 개재됨으로써 스티어링 휠(1)의 회전에 따라서 회전하도록 되어 있지만, 메인 기어(25)를 폐지하고 조타축(6)에 제1 검출용 기어(26)를 부착함으로써, 스티어링 휠(1)과 일체로 회전하도록 구성하는 것도 가능하다.

또한, 제1, 제2 피검출부를, 육안에 의한 인식이나 카메라 등의 센서에 의한 화상 인식이 가능한 제1, 제2 표지부(69, 70)로서 설명했지만, 상기 제1, 제2 피검출부는, 각 검출용 기어(26, 27)에 설치된 각 자석(46, 47)의 자극의 위치를 표시하고 그 위치를 소정의 검출 장치에 의해 검출 가능한 것이라면, 시인이나 화상 인식할 수 없는 것이어도 좋다. 예컨대, 각 자석(46, 47) 이외의 자성 부재를 제1, 제2 검출용 기어(26, 27)에 매설하고, 이들 자성 부재의 위치를 자기 센서로 검출하는 등의 방법을 채택해도 좋다.

이 경우, 각 기어(26, 27)의 타각 센서(16)에 대한 조립은, 상기 검출 장치로부터 취득한 위치 정보에 기초하여 구동하는 공작 기계에 의해 행하게 된다.

이상 설명한 실시형태에 기초하는 파워 스티어링 장치로는, 예컨대 이하에 설명하는 양태가 고려된다.

파워 스티어링 장치는, 그 하나의 양태에 있어서, 스티어링 휠의 조작에 따라서 전타륜을 전타시키는 조타 기구와, 상기 조타 기구에 조타력을 부여하는 전동 모터와, 상기 조타 기구에 설치되고, 내부에 제1 기어 지지부 및 제2 기어 지지부를 구비한 센서 하우징과, 상기 제1 기어 지지부에 회전 가능하게 유지되어 있고, 외주측에 일체로 형성된 복수의 제1 톱니부 및 회전축을 중심으로 하여 N극 및 S극이 착자된 제1 자성 부재를 가지며, 상기 스티어링 휠의 회전에 따라서 회전하는 제1 기어와, 상기 제1 기어에 설치되고, 상기 제1 자성 부재에 착자된 N극 또는 S극의 위치를 표시하는 제1 표지부와, 상기 제2 기어 지지부에 회전 가능하게 유지되어 있고, 외주측에 상기 복수의 제1 톱니부와 직접적 또는 간접적으로 맞물리도록 일체로 형성된 복수의 제2 톱니부 및 회전축을 중심으로 하여 N극 및 S극이 착자된 제2 자성 부재를 가지며, 상기 제1 기어의 회전에 따라서 회전하는 제2 기어와, 상기 제2 기어에 설치되고, 상기 제2 자성 부재에 착자된 N극 또는 S극의 위치를 표시하고, 각 기어 지지부에 상기 제1 기어와 상기 제2 기어가 수용된 초기 상태에 있어서, 상기 제1 표지부에 대하여 소정의 위치 관계가 되도록 배치된 제2 표지부와, 상기 제1 자성 부재가 발하는 자계의 변화에 기초하여, 상기 제1 기어의 회전각을 검출하는 제1 검출 소자와, 상기 제2 자성 부재가 발하는 자계의 변화에 기초하여, 상기 제2 기어의 회전각을 검출하는 제2 검출 소자와, 상기 제1 기어의 회전각과 상기 제2 기어의 회전각의 조합에 의해, 상기 전타륜이 직진 방향을 향할 때의 상기 스티어링 휠의 중립 위치로부터의 상기 스티어링 휠의 조타 절대각을 연산하는 조타 절대각 연산 회로와, 상기 조타 절대각에 기초하여 상기 전동 모터를 구동 제어하는 제어부를 구비하고 있다.

상기 파워 스티어링 장치의 바람직한 양태에 있어서, 상기 제어부는 마이크로 프로세서를 구비하고, 상기 조타 절대각 연산 회로는 상기 마이크로 프로세서 내에 설치되어 있다.

다른 바람직한 양태에서는, 상기 파워 스티어링 장치의 양태 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 기어 및 상기 제2 기어는, 금형의 캐비티 내에 상기 제1 기어의 자성 부재 및 상기 제2 기어의 자성 부재 각각을 배치한 상태로 사출 성형을 행하는 인서트 성형에 의해 형성되고, 상기 제1 자성 부재는, 상기 인서트 성형후에 상기 제1 기어의 축방향으로 발생하는 자계에 의해 착자되고, 상기 제2 자성 부재는, 상기 인서트 성형후에 상기 제2 기어의 축방향으로 발생하는 자계에 의해 착자된다.

또 다른 바람직한 양태에서는, 상기 파워 스티어링 장치의 양태 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 자성 부재는, 상기 제1 기어의 축방향에 대한 직교 단면 형상이 비원형이 되도록 형성되고, 상기 제2 자성 부재는, 상기 제2 기어의 축방향에 대한 직교 단면 형상이 비원형이 되도록 형성되어 있다.

또 다른 바람직한 양태에서는, 상기 파워 스티어링 장치의 양태 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 표지부는, 상기 복수의 제1 톱니부 중, 상기 제1 표지부에 가장 가까운 톱니의 톱니 바닥보다 내주측에 설치되고, 상기 제2 표지부는, 상기 복수의 제2 톱니부 중, 상기 제2 표지부에 가장 가까운 톱니의 톱니 바닥보다 내주측에 설치되어 있다.

또 다른 바람직한 양태에서는, 상기 파워 스티어링 장치의 양태 중 어느 하나에 있어서, 상기 센서 하우징은, 상기 제1 기어의 축방향에 있어서 상기 제1 기어와 대향하도록 마련된 제1 대향면과, 상기 제1 대향면에 설치되고, 상기 제1 기어측을 향해 돌출하도록 형성된 제1 돌기부와, 상기 제2 기어의 축방향에 있어서 상기 제2 기어와 대향하도록 마련된 제2 대향면과, 상기 제2 대향면에 설치되고, 상기 제2 기어측을 향해 돌출하도록 형성된 제2 돌기부를 가지며, 상기 제1 돌기부는, 상기 제1 기어의 직경 방향에 있어서 상기 복수의 제1 톱니부와 상기 제1 표지부 사이에 위치하도록 형성되고, 상기 제2 돌기부는, 상기 제2 기어의 직경 방향에 있어서 상기 제2 기어의 복수의 톱니부와 상기 제2 표지부 사이에 위치하도록 형성되어 있다.

또 다른 바람직한 양태에서는, 상기 파워 스티어링 장치의 양태 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 표지부는, 상기 제1 기어의 축방향으로 개구되도록 오목형으로 형성되고, 상기 제2 표지부는, 상기 제2 기어의 축방향으로 개구되도록 오목형으로 형성되어 있다.

또 다른 바람직한 양태에서는, 상기 파워 스티어링 장치의 양태 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 기어 및 상기 제2 기어는, 금형의 캐비티 내에 상기 제1 자성 부재 및 상기 제2 자성 부재 각각을 배치한 상태로 사출 성형을 행하는 인서트 성형에 의해 형성되고, 상기 제1 자성 부재는, 외주면을 인서트 성형용의 설비의 클로부에 의해 협지한 상태로 상기 캐비티 내에 유지되고, 상기 제1 표지부는, 인서트 성형후에 상기 인서트 성형용의 설비의 클로부를 상기 제1 기어로부터 빼내는 것에 의해 형성되고, 상기 제2 자성 부재는, 외주면을 인서트 성형용의 설비의 클로부에 의해 협지한 상태로 상기 캐비티 내에 유지되고, 상기 제2 표지부는, 인서트 성형후에 상기 인서트 성형용의 설비의 클로부를 상기 제2 기어로부터 빼내는 것에 의해 형성되어 있다.

또 다른 바람직한 양태에서는, 상기 파워 스티어링 장치의 양태 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 표지부는, 상기 제1 기어의 축방향에서의 깊이가, 상기 제1 자성 부재의 외주면의 축방향폭보다 커지도록 형성되고, 상기 제2 표지부는, 상기 제2 기어의 축방향에서의 깊이가, 상기 제2 자성 부재의 외주면의 축방향폭보다 커지도록 형성되어 있다.

또 다른 바람직한 양태에서는, 상기 파워 스티어링 장치의 양태 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 기어는, 축방향 일방측에 상기 제1 표지부를 갖고, 축방향 타방측에, 상기 제1 자성 부재를 착자하기 위한 장치와의 상대 회전 위치를 맞추는 제1 회전 위치 맞춤부를 구비하고, 상기 제2 기어는, 축방향 일방측에 상기 제1 표지부를 갖고, 축방향 타방측에, 상기 제2 자성 부재를 착자하기 위한 장치와의 상대 회전 위치를 맞추는 제2 회전 위치 맞춤부를 구비하고 있다.

또 다른 바람직한 양태에서는, 상기 파워 스티어링 장치의 양태 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 기어와 상기 제2 기어 중 어느 한쪽은, 다른 한쪽에 대하여 직경이 작아지도록 형성되어 있고, 상기 다른 한쪽의 기어의 자성 부재를 착자하기 위한 장치에 설치할 수 없도록 상기 제1 회전 위치 맞춤부 또는 상기 제2 회전 위치 맞춤부가 형성되어 있다.

또 다른 바람직한 양태에서는, 상기 파워 스티어링 장치의 양태 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 기어는, 상기 제1 기어의 회전축을 중심으로 한 제1 원통부를 구비하고, 상기 제1 자성 부재는, 상기 제1 원통부와 결합하도록 형성된 착자 장치의 오목부 내에 상기 제1 원통부가 삽입된 상태로 착자되고, 상기 제2 기어는, 상기 제2 기어의 회전축을 중심으로 한 제2 원통부를 구비하고, 상기 제2 자성 부재는, 상기 제2 원통부와 결합하도록 형성된 착자 장치의 오목부 내에 상기 제2 원통부가 삽입된 상태로 착자된다.

또 다른 바람직한 양태에서는, 상기 파워 스티어링 장치의 양태 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 기어는, 원주 방향의 상기 제1 표지부를 포함하는 소정 범위에 있어서 표지로서 상기 제1 표지부만이 형성되고, 상기 제2 기어는, 원주 방향의 상기 제2 표지부를 포함하는 소정 범위에 있어서 표지로서 상기 제2 표지부만이 형성되어 있다.

또 다른 바람직한 양태에서는, 상기 파워 스티어링 장치의 양태 중 어느 하나에 있어서, 상기 센서 하우징에 설치된 제3 기어를 가지며, 상기 조타 기구는, 상기 스티어링 휠의 회전에 따라서 회전하는 조타축을 구비하고, 상기 제3 기어는, 내부에 상기 조타축을 삽입 관통시키는 삽입 관통 구멍과, 외주측에 설치되고, 상기 복수의 제1 톱니부와 맞물리는 것에 의해 상기 스티어링 휠의 회전을 상기 제1 기어에 전달하는 복수의 제3 톱니부와, 원주 방향의 소정 위치에 설치된 제3 표지부를 구비하고, 상기 제1 기어와, 상기 제2 기어 및 상기 제3 기어는, 상기 제1 표지부와, 상기 제2 표지부 및 상기 제3 표지부가, 각각 소정의 위치 관계가 되도록 상기 센서 하우징에 조립된다.

또한, 파워 스티어링 장치는, 다른 관점에서, 스티어링 휠의 조작에 따라서 전타륜을 전타시키는 조타 기구와, 상기 조타 기구에 조타력을 부여하는 전동 모터와, 상기 조타 기구에 설치되고, 내부에 제1 기어 지지부 및 제2 기어 지지부를 구비한 센서 하우징과, 상기 제1 기어 지지부에 회전 가능하게 유지되어 있고, 외주측에 일체로 형성된 복수의 제1 톱니부 및 회전축을 중심으로 하여 N극 및 S극이 착자된 제1 자성 부재를 가지며, 상기 스티어링 휠의 회전에 따라서 회전하는 제1 기어와, 상기 제1 기어에 설치되고, 상기 제1 자성 부재에 착자된 N극 또는 S극의 위치를 검출 장치에 의해 검출 가능하게 하는 제1 피검출부와, 상기 제2 기어 지지부에 회전 가능하게 유지되어 있고, 외주측에 상기 복수의 제1 톱니부와 직접적 또는 간접적으로 맞물리도록 일체로 형성된 복수의 제2 톱니부 및 회전축을 중심으로 하여 N극 및 S극이 착자된 제2 자성 부재를 가지며, 상기 제1 기어의 회전에 따라서 회전하는 제2 기어와, 상기 제2 기어에 설치되고, 상기 제2 자성 부재에 착자된 N극 또는 S극의 위치를 검출 장치에 의해 검출 가능하게 하고, 각 기어 지지부에 상기 제1 기어와 상기 제2 기어가 수용된 초기 상태에 있어서, 상기 제1 피검출부에 대하여 소정의 위치 관계가 되도록 배치된 제2 피검출부와, 상기 제1 자성 부재가 발하는 자계의 변화에 기초하여, 상기 제1 기어의 회전각을 검출하는 제1 검출 소자와, 상기 제2 자성 부재가 발하는 자계의 변화에 기초하여, 상기 제2 기어의 회전각을 검출하는 제2 검출 소자와, 상기 제1 기어의 회전각과 상기 제2 기어의 회전각의 조합에 의해, 상기 전타륜이 직진 방향을 향할 때의 상기 스티어링 휠의 중립 위치로부터의 상기 스티어링 휠의 조타 절대각을 연산하는 조타 절대각 연산 회로와, 상기 조타 절대각에 기초하여 상기 전동 모터를 구동 제어하는 제어부를 구비하고 있다.

또한, 또 다른 관점에서, 파워 스티어링 장치는, 스티어링 휠의 조작에 따라서 전타륜을 전타시키는 조타 기구와, 상기 조타 기구에 조타력을 부여하는 전동 모터와, 상기 조타 기구에 설치되고, 내부에 제1 기어 지지부 및 제2 기어 지지부를 구비한 센서 하우징과, 상기 제1 기어 지지부에 회전 가능하게 유지되어 있고, 외주측에 일체로 형성된 복수의 제1 톱니부 및 회전축을 중심으로 하여 N극 및 S극이 착자된 제1 자성 부재를 가지며, 상기 스티어링 휠의 회전에 따라서 회전하는 제1 기어와, 상기 제2 기어 지지부에 회전 가능하게 유지되어 있고, 외주측에 상기 복수의 제1 톱니부와 직접적 또는 간접적으로 맞물리도록 일체로 형성된 복수의 제2 톱니부 및 회전축을 중심으로 하여 N극 및 S극이 착자된 제2 자성 부재를 가지며, 상기 제1 기어의 회전에 따라서 회전하는 제2 기어와, 상기 제1 자성 부재가 발하는 자계의 변화에 기초하여, 상기 제1 기어의 회전각을 검출하는 제1 검출 소자와, 상기 제2 자성 부재가 발하는 자계의 변화에 기초하여, 상기 제2 기어의 회전각을 검출하는 제2 검출 소자와, 상기 제1 검출 소자의 출력 또는 상기 제2 검출 소자의 출력을 보정하기 위한 보정치를 기억하는 기억 회로와, 상기 보정치의 이상을 검출하는 보정치 이상 검출 회로와, 상기 보정치의 이상이 검출되지 않는 경우에, 상기 제1 검출 소자의 출력과, 상기 제2 검출 소자의 출력 및 상기 보정치에 기초하여, 상기 전타륜이 직진 방향을 향할 때의 상기 스티어링 휠의 중립 위치로부터의 상기 스티어링 휠의 조타 절대각을 연산하는 조타 절대각 연산 회로와, 상기 조타 절대각에 기초하여 상기 전동 모터를 구동 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 제1 기어 및 상기 제2 기어를, 상기 제1 자성 부재의 자극의 방향과 상기 제2 자성 부재의 자극의 방향이 소정의 위치 관계가 되도록, 각 기어 지지부에 배치하고, 상기 보정치 이상 검출 회로가 이상을 검출한 경우에는, 조타 절대각 연산 회로가 상기 제1 검출 소자의 출력 및 상기 제2 검출 소자의 출력에 기초하여, 상기 조타 절대각을 연산하도록 설정했다.

상기 파워 스티어링 장치의 바람직한 양태에 있어서, 상기 제1 기어는, 상기 제1 자성 부재에 착자된 N극 또는 S극의 위치를 표시하는 제1 표지부를 구비하고, 상기 제2 기어는, 상기 제2 자성 부재에 착자된 N극 또는 S극의 위치를 표시하는 제2 표지부를 구비하고 있다.

다른 바람직한 양태에서는, 상기 파워 스티어링 장치의 양태 중 어느 하나에 있어서, 상기 제어부는 마이크로 프로세서를 구비하고, 상기 조타 절대각 연산 회로는 상기 마이크로 프로세서 내에 설치되어 있다.

또 다른 바람직한 양태에서는, 상기 파워 스티어링 장치의 양태 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 기어 및 상기 제2 기어는, 금형의 캐비티 내에 상기 제1 기어의 자성 부재 및 상기 제2 기어의 자성 부재 각각을 배치한 상태로 사출 성형을 행하는 인서트 성형에 의해 형성되고, 상기 제1 자성 부재는, 상기 인서트 성형후에 상기 제1 기어의 축방향으로 발생하는 자계에 의해 착자되고, 상기 제2 자성 부재는, 상기 인서트 성형후에 상기 제2 기어의 축방향으로 발생하는 자계에 의해 착자된다.

Claims

스티어링 휠의 조작에 따라서 전타륜(轉舵輪)을 전타시키는 조타 기구와,
상기 조타 기구에 조타력을 부여하는 전동 모터와,
상기 조타 기구에 설치되고, 내부에 제1 기어 지지부 및 제2 기어 지지부를 구비한 센서 하우징과,
상기 제1 기어 지지부에 회전 가능하게 유지되어 있고, 외주측에 일체로 형성된 복수의 제1 톱니부 및 회전축을 중심으로 하여 N극 및 S극이 착자된 제1 자성 부재를 가지며, 상기 스티어링 휠의 회전에 따라서 회전하는 제1 기어와,
상기 제1 기어에 설치되고, 상기 제1 자성 부재에 착자된 N극 또는 S극의 위치를 표시하는 제1 표지부와,
상기 제2 기어 지지부에 회전 가능하게 유지되어 있고, 외주측에 상기 복수의 제1 톱니부와 직접적 또는 간접적으로 맞물리도록 일체로 형성된 복수의 제2 톱니부 및 회전축을 중심으로 하여 N극 및 S극이 착자된 제2 자성 부재를 가지며, 상기 제1 기어의 회전에 따라서 회전하는 제2 기어와,
상기 제2 기어에 설치되고, 상기 제2 자성 부재에 착자된 N극 또는 S극의 위치를 표시하며, 각 기어 지지부에 상기 제1 기어와 상기 제2 기어가 수용된 초기 상태에 있어서, 상기 제1 표지부에 대하여 정해진 위치 관계가 되도록 배치된 제2 표지부와,
상기 제1 자성 부재가 발하는 자계의 변화에 기초하여, 상기 제1 기어의 회전각을 검출하는 제1 검출 소자와,
상기 제2 자성 부재가 발하는 자계의 변화에 기초하여, 상기 제2 기어의 회전각을 검출하는 제2 검출 소자와,
상기 제1 기어의 회전각과 상기 제2 기어의 회전각의 조합에 의해, 상기 전타륜이 직진 방향을 향할 때의 상기 스티어링 휠의 중립 위치로부터의 상기 스티어링 휠의 조타 절대각을 연산하는 조타 절대각 연산 회로와,
상기 조타 절대각에 기초하여 상기 전동 모터를 구동 제어하는 제어부
를 구비한 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어부는 마이크로 프로세서를 구비하고,
상기 조타 절대각 연산 회로는, 상기 마이크로 프로세서 내에 설치되는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 기어 및 상기 제2 기어는, 금형의 캐비티 내에 상기 제1 기어의 자성 부재 및 상기 제2 기어의 자성 부재 각각을 배치한 상태로 사출 성형을 행하는 인서트 성형에 의해 형성되고,
상기 제1 자성 부재는, 상기 인서트 성형후에 상기 제1 기어의 축방향으로 발생하는 자계에 의해 착자되고,
상기 제2 자성 부재는, 상기 인서트 성형후에 상기 제2 기어의 축방향으로 발생하는 자계에 의해 착자되는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
제3항에 있어서, 상기 제1 자성 부재는, 상기 제1 기어의 축방향에 대한 직교 단면 형상이 비원형이 되도록 형성되고,
상기 제2 자성 부재는, 상기 제2 기어의 축방향에 대한 직교 단면 형상이 비원형이 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 표지부는, 상기 복수의 제1 톱니부 중, 상기 제1 표지부에 가장 가까운 톱니의 톱니 바닥보다 내주측에 설치되고,
상기 제2 표지부는, 상기 복수의 제2 톱니부 중, 상기 제2 표지부에 가장 가까운 톱니의 톱니 바닥보다 내주측에 설치되는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
제5항에 있어서, 상기 센서 하우징은, 상기 제1 기어의 축방향에 있어서 상기 제1 기어와 대향하도록 마련된 제1 대향면과, 상기 제1 대향면에 설치되고, 상기 제1 기어측을 향해 돌출하도록 형성된 제1 돌기부와, 상기 제2 기어의 축방향에 있어서 상기 제2 기어와 대향하도록 마련된 제2 대향면과, 상기 제2 대향면에 설치되고, 상기 제2 기어측을 향해 돌출하도록 형성된 제2 돌기부를 가지며,
상기 제1 돌기부는, 상기 제1 기어의 직경 방향에 있어서 상기 복수의 제1 톱니부와 상기 제1 표지부 사이에 위치하도록 형성되고,
상기 제2 돌기부는, 상기 제2 기어의 직경 방향에 있어서 상기 제2 기어의 복수의 톱니부와 상기 제2 표지부 사이에 위치하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 표지부는, 상기 제1 기어의 축방향으로 개구되도록 오목형으로 형성되고,
상기 제2 표지부는, 상기 제2 기어의 축방향으로 개구되도록 오목형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
제7항에 있어서, 상기 제1 기어 및 상기 제2 기어는, 금형의 캐비티 내에 상기 제1 자성 부재 및 상기 제2 자성 부재 각각을 배치한 상태로 사출 성형을 행하는 인서트 성형에 의해 형성되고,
상기 제1 자성 부재는, 외주면을 인서트 성형용의 설비의 클로부에 의해 협지한 상태로 상기 캐비티 내에 유지되며,
상기 제1 표지부는, 인서트 성형후에 상기 인서트 성형용의 설비의 클로부를 상기 제1 기어로부터 빼내는 것에 의해 형성되고,
상기 제2 자성 부재는, 외주면을 인서트 성형용의 설비의 클로부에 의해 협지한 상태로 상기 캐비티 내에 유지되며,
상기 제2 표지부는, 인서트 성형후에 상기 인서트 성형용의 설비의 클로부를 상기 제2 기어로부터 빼내는 것에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
제8항에 있어서, 상기 제1 표지부는, 상기 제1 기어의 축방향에서의 깊이가, 상기 제1 자성 부재의 외주면의 축방향폭보다 커지도록 형성되고,
상기 제2 표지부는, 상기 제2 기어의 축방향에서의 깊이가, 상기 제2 자성 부재의 외주면의 축방향폭보다 커지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 기어는, 축방향 일방측에 상기 제1 표지부를 갖고, 축방향 타방측에, 상기 제1 자성 부재를 착자하기 위한 장치와의 상대 회전 위치를 맞추는 제1 회전 위치 맞춤부를 구비하며,
상기 제2 기어는, 축방향 일방측에 상기 제2 표지부를 갖고, 축방향 타방측에, 상기 제2 자성 부재를 착자하기 위한 장치와의 상대 회전 위치를 맞추는 제2 회전 위치 맞춤부를 구비하는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
제10항에 있어서, 상기 제1 기어와 상기 제2 기어 중 어느 한쪽은, 다른 한쪽에 대하여 직경이 작아지도록 형성되고, 상기 다른 한쪽의 기어의 자성 부재를 착자하기 위한 장치에 설치할 수 없도록 상기 제1 회전 위치 맞춤부 또는 상기 제2 회전 위치 맞춤부가 형성되는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
제10항에 있어서, 상기 제1 기어는, 상기 제1 기어의 회전축을 중심으로 한 제1 원통부를 구비하고,
상기 제1 자성 부재는, 상기 제1 원통부와 결합하도록 형성된 착자 장치의 오목부 내에 상기 제1 원통부가 삽입된 상태로 착자되며,
상기 제2 기어는, 상기 제2 기어의 회전축을 중심으로 한 제2 원통부를 구비하고,
상기 제2 자성 부재는, 상기 제2 원통부와 결합하도록 형성된 착자 장치의 오목부 내에 상기 제2 원통부가 삽입된 상태로 착자되는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 기어는, 원주 방향의 상기 제1 표지부를 포함하는 정해진 범위에 있어서 표지로서 상기 제1 표지부만이 형성되고,
상기 제2 기어는, 원주 방향의 상기 제2 표지부를 포함하는 정해진 범위에 있어서 표지로서 상기 제2 표지부만이 형성되는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
제1항에 있어서, 상기 센서 하우징에 설치된 제3 기어를 가지며,
상기 조타 기구는, 상기 스티어링 휠의 회전에 따라서 회전하는 조타축을 구비하고,
상기 제3 기어는, 내부에 상기 조타축을 삽입 관통시키는 삽입 관통 구멍과, 외주측에 설치되고, 상기 복수의 제1 톱니부와 맞물리는 것에 의해 상기 스티어링 휠의 회전을 상기 제1 기어에 전달하는 복수의 제3 톱니부와, 원주 방향의 정해진 위치에 설치된 제3 표지부를 구비하고,
상기 제1 기어와, 상기 제2 기어 및 상기 제3 기어는, 상기 제1 표지부와, 상기 제2 표지부 및 상기 제3 표지부가, 각각 정해진 위치 관계가 되도록 상기 센서 하우징에 조립되는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
스티어링 휠의 조작에 따라서 전타륜을 전타시키는 조타 기구와,
상기 조타 기구에 조타력을 부여하는 전동 모터와,
상기 조타 기구에 설치되고, 내부에 제1 기어 지지부 및 제2 기어 지지부를 구비한 센서 하우징과,
상기 제1 기어 지지부에 회전 가능하게 유지되어 있고, 외주측에 일체로 형성된 복수의 제1 톱니부 및 회전축을 중심으로 하여 N극 및 S극이 착자된 제1 자성 부재를 가지며, 상기 스티어링 휠의 회전에 따라서 회전하는 제1 기어와,
상기 제1 기어에 설치되고, 상기 제1 자성 부재에 착자된 N극 또는 S극의 위치를 검출 장치에 의해 검출 가능하게 하는 제1 피검출부와,
상기 제2 기어 지지부에 회전 가능하게 유지되어 있고, 외주측에 상기 복수의 제1 톱니부와 직접적 또는 간접적으로 맞물리도록 일체로 형성된 복수의 제2 톱니부 및 회전축을 중심으로 하여 N극 및 S극이 착자된 제2 자성 부재를 가지며, 상기 제1 기어의 회전에 따라서 회전하는 제2 기어와,
상기 제2 기어에 설치되고, 상기 제2 자성 부재에 착자된 N극 또는 S극의 위치를 검출 장치에 의해 검출 가능하게 하고, 각 기어 지지부에 상기 제1 기어와 상기 제2 기어가 수용된 초기 상태에 있어서, 상기 제1 피검출부에 대하여 정해진 위치 관계가 되도록 배치된 제2 피검출부와,
상기 제1 자성 부재가 발하는 자계의 변화에 기초하여, 상기 제1 기어의 회전각을 검출하는 제1 검출 소자와,
상기 제2 자성 부재가 발하는 자계의 변화에 기초하여, 상기 제2 기어의 회전각을 검출하는 제2 검출 소자와,
상기 제1 기어의 회전각과 상기 제2 기어의 회전각의 조합에 의해, 상기 전타륜이 직진 방향을 향할 때의 상기 스티어링 휠의 중립 위치로부터의 상기 스티어링 휠의 조타 절대각을 연산하는 조타 절대각 연산 회로와,
상기 조타 절대각에 기초하여 상기 전동 모터를 구동 제어하는 제어부
를 구비한 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
스티어링 휠의 조작에 따라서 전타륜을 전타시키는 조타 기구와,
상기 조타 기구에 조타력을 부여하는 전동 모터와,
상기 조타 기구에 설치되고, 내부에 제1 기어 지지부 및 제2 기어 지지부를 구비한 센서 하우징과,
상기 제1 기어 지지부에 회전 가능하게 유지되어 있고, 외주측에 일체로 형성된 복수의 제1 톱니부 및 회전축을 중심으로 하여 N극 및 S극이 착자된 제1 자성 부재를 가지며, 상기 스티어링 휠의 회전에 따라서 회전하는 제1 기어와,
상기 제2 기어 지지부에 회전 가능하게 유지되어 있고, 외주측에 상기 복수의 제1 톱니부와 직접적 또는 간접적으로 맞물리도록 일체로 형성된 복수의 제2 톱니부 및 회전축을 중심으로 하여 N극 및 S극이 착자된 제2 자성 부재를 가지며, 상기 제1 기어의 회전에 따라서 회전하는 제2 기어와,
상기 제1 자성 부재가 발하는 자계의 변화에 기초하여, 상기 제1 기어의 회전각을 검출하는 제1 검출 소자와,
상기 제2 자성 부재가 발하는 자계의 변화에 기초하여, 상기 제2 기어의 회전각을 검출하는 제2 검출 소자와,
상기 제1 검출 소자의 출력 또는 상기 제2 검출 소자의 출력을 보정하기 위한 보정치를 기억하는 기억 회로와,
상기 보정치의 이상을 검출하는 보정치 이상 검출 회로와,
상기 보정치의 이상이 검출되지 않는 경우에, 상기 제1 검출 소자의 출력과, 상기 제2 검출 소자의 출력 및 상기 보정치에 기초하여, 상기 전타륜이 직진 방향을 향할 때의 상기 스티어링 휠의 중립 위치로부터의 상기 스티어링 휠의 조타 절대각을 연산하는 조타 절대각 연산 회로와,
상기 조타 절대각에 기초하여 상기 전동 모터를 구동 제어하는 제어부
를 구비하고,
상기 제1 기어 및 상기 제2 기어를, 상기 제1 자성 부재의 자극의 방향과 상기 제2 자성 부재의 자극의 방향이 정해진 위치 관계가 되도록, 각 기어 지지부에 배치하고,
상기 보정치 이상 검출 회로가 이상을 검출한 경우에는, 조타 절대각 연산 회로가 상기 제1 검출 소자의 출력 및 상기 제2 검출 소자의 출력에 기초하여, 상기 조타 절대각을 연산하도록 설정한 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
제16항에 있어서, 상기 제1 기어는, 상기 제1 자성 부재에 착자된 N극 또는 S극의 위치를 표시하는 제1 표지부를 구비하고,
상기 제2 기어는, 상기 제2 자성 부재에 착자된 N극 또는 S극의 위치를 표시하는 제2 표지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
제17항에 있어서, 상기 제어부는 마이크로 프로세서를 구비하고,
상기 조타 절대각 연산 회로는, 상기 마이크로 프로세서 내에 설치되는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
제16항에 있어서, 상기 제1 기어 및 상기 제2 기어는, 금형의 캐비티 내에 상기 제1 기어의 자성 부재 및 상기 제2 기어의 자성 부재 각각을 배치한 상태로 사출 성형을 행하는 인서트 성형에 의해 형성되고,
상기 제1 자성 부재는, 상기 인서트 성형후에 상기 제1 기어의 축방향으로 발생하는 자계에 의해 착자되고,
상기 제2 자성 부재는, 상기 인서트 성형후에 상기 제2 기어의 축방향으로 발생하는 자계에 의해 착자되는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
제16항에 있어서, 상기 제1 표지부는, 상기 복수의 제1 톱니부 중, 상기 제1 표지부에 가장 가까운 톱니의 톱니 바닥보다 내주측에 설치되고,
상기 제2 표지부는, 상기 복수의 제2 톱니부 중, 상기 제2 표지부에 가장 가까운 톱니의 톱니 바닥보다 내주측에 설치되는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.