JP2003175839A - Electric power steering device - Google Patents

Electric power steering device

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JP2003175839A
JP2003175839A JP2001378726A JP2001378726A JP2003175839A JP 2003175839 A JP2003175839 A JP 2003175839A JP 2001378726 A JP2001378726 A JP 2001378726A JP 2001378726 A JP2001378726 A JP 2001378726A JP 2003175839 A JP2003175839 A JP 2003175839A
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Akio Yasuda
彰男 安田
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Denso Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power steering device possible to be assembled by reducing the number of part items and assembly man-hours by making it a single housing. <P>SOLUTION: The electric power steering device is equipped with a torque sensor detecting a steering torque, a control circuit determining an auxiliary steering force, an electric motor giving the auxiliary steering force to an output shaft and a power transmission part transmitting the auxiliary steering force to a steered wheel side. This device has the single housing to store the torque sensor and the power transmission part. Inside of the housing is formed by a multi-step nearly cylindrical shape where diameters are enlarged in stepped shape toward the output shaft side in the direction of steering shaft. They are a first cylindrical part arranging the torque sensor, a second cylindrical part placing a bearing and a third cylindrical part arranging a worm wheel in order. Since it is not necessary to join together in the case of assembling thereby, the number of part items and the assembly man-hours are reduced. In addition, components of the torque sensor and the power transmission part can be assembled inside the housing. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両のステアリン
グの操舵力を補助する電動式パワーステアリング装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric power steering apparatus for assisting steering force of a vehicle steering wheel.

【0002】[0002]

【従来技術】これまでの電動パワーステアリング装置
(以下、EPSと略す)は、特開平8−175403号
公報に記載されているように、トルクセンサ、制御回
路、電動モータ、及び動力伝達部を一体に構成してい
る。
2. Description of the Related Art A conventional electric power steering apparatus (hereinafter abbreviated as EPS) includes a torque sensor, a control circuit, an electric motor, and a power transmission section, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 8-175403. Is configured.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のEP
Sでは、ハウジング内周に入力軸を支持するベアリン
グ、及び出力軸を支持するベアリングを配設しており、
ウォームホイールの径が大きいため、ハウジングを別体
に分割してないと組付けることができない。そのため、
別体のハウジング同士を結合させる必要があるため、組
付ける際の組付け工数が増加するという問題がある。さ
らに、ネジ等の部品点数の増加を招き、コストも増加す
るという問題がある。
However, the above-mentioned EP
In S, a bearing that supports the input shaft and a bearing that supports the output shaft are arranged on the inner circumference of the housing.
Since the diameter of the worm wheel is large, it cannot be assembled unless the housing is divided into separate parts. for that reason,
Since it is necessary to connect separate housings, there is a problem that the number of assembling steps at the time of assembling increases. Further, there is a problem that the number of parts such as screws is increased and the cost is increased.

【0004】本発明は、上記問題に鑑みなされたもので
あり、ハウジングの内周に階段状に径が広がる第1、第
2、及び第3の円筒形状部を設けることで、単一のハウ
ジングにすることにより、部品点数の削減、及び組付け
工数の低減を図り、組付け可能なEPSを提供すること
を目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and a single housing is provided by providing first, second, and third cylindrical portions whose diameters are stepwise expanded in the inner circumference of the housing. It is an object of the present invention to provide an EPS that can be assembled by reducing the number of parts and the number of assembling steps.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、請求項1では、ステアリング(6)からの操舵トル
クを検出するトルクセンサ(2)と、トルクセンサで検
出された検出値に基づいて、操舵補助力を決定する制御
回路(3)と、制御回路で決定された操舵補助力を出力
軸(52)に付与する電動モータ(4)と、電動モータ
で出力された操舵補助力を転舵輪側に伝達するウォーム
ホイール(59)を有する動力伝達部(5)とを備えた
電動パワーステアリング装置において、トルクセンサ、
及び動力伝達部を格納する単一のハウジング(11)を
備えており、ハウジングの内周には、操舵軸方向の出力
軸側に径が階段状に広がる多段略円筒形状で形成され、
トルクセンサを配設する第1円筒形状部(14)、出力
軸を支持するベアリング(13)が設けられる第2円筒
形状部(15)、及びウォームホイールを配設する第3
円筒形状部(16)の順に形成されていることを特徴と
している。
In order to solve the above-mentioned problems, according to claim 1, a torque sensor (2) for detecting a steering torque from a steering wheel (6) and a detection value detected by the torque sensor are used. The steering assist force determined by the control circuit, the electric motor (4) that applies the steering assist force determined by the control circuit to the output shaft (52), and the steering assist force output by the electric motor. In an electric power steering device including a power transmission unit (5) having a worm wheel (59) for transmitting to a steered wheel side, a torque sensor,
And a single housing (11) for accommodating the power transmission unit, and is formed on the inner circumference of the housing in a multi-stage substantially cylindrical shape whose diameter spreads stepwise on the output shaft side in the steering axis direction,
A first cylindrical portion (14) for disposing a torque sensor, a second cylindrical portion (15) provided with a bearing (13) for supporting an output shaft, and a third disposing a worm wheel.
It is characterized in that it is formed in the order of the cylindrical portion (16).

【0006】この構成により、ハウジングの内周は、操
舵軸方向の出力軸側に径が広がる多段略円筒形状で形成
される。そして、第1円筒形状部にトルクセンサ、第2
円筒形状部に出力軸を支持するベアリング、及び第3円
筒形状部に動力伝達部をなすウォームホイールの順に組
付ける。そのため、トルクセンサ、及び動力伝達部の各
構成部品を単一のハウジング内に組付け可能にすること
ができる。よって、単一のハウジングで形成されること
から組付ける際に、ハウジング同士を結合させるための
ネジ止めを行う必要がなくなる。そのため、部品点数の
削減と組付け工数の低減が図れる。
With this structure, the inner periphery of the housing is formed in a multi-stage, substantially cylindrical shape whose diameter increases toward the output shaft side in the steering axis direction. And, the torque sensor and the second
A bearing that supports the output shaft in the cylindrical portion, and a worm wheel that forms the power transmission portion in the third cylindrical portion are assembled in this order. Therefore, each component of the torque sensor and the power transmission unit can be assembled in a single housing. Therefore, since it is formed of a single housing, it is not necessary to screw the housings together to assemble them. Therefore, the number of parts and the number of assembling steps can be reduced.

【0007】また、請求項2では、トルクセンサは、磁
気センサであるホールIC(22)を用いて操舵トルク
を検出することを特徴としている。
Further, in the present invention, the torque sensor detects the steering torque by using the Hall IC (22) which is a magnetic sensor.

【0008】この構成により、入力軸に固定されている
硬磁性体のマグネットから発生する磁束を直接検出する
必要がなくなる。そのため、ホールICに対して電気的
な接触部を設けることがなくなるため、信頼性の高いト
ルクセンサを提供することができる。また、従来知られ
ていた回転式可変抵抗を利用したトルクセンサやインダ
クタンス変化を利用したトルクセンサに比べて小さく構
成することができる。
With this configuration, it is not necessary to directly detect the magnetic flux generated from the hard magnetic material magnet fixed to the input shaft. Therefore, an electric contact portion is not provided for the Hall IC, so that a highly reliable torque sensor can be provided. Further, it can be made smaller than a conventionally known torque sensor using a rotary variable resistor and a torque sensor using an inductance change.

【0009】また、請求項3では、制御回路は、軟磁性
体であるカバー(33)を有しており、且つホールIC
と電動モータとの間に制御回路を配設することを特徴と
している。
In the third aspect, the control circuit has the cover (33) which is a soft magnetic material, and the Hall IC.
A control circuit is arranged between the electric motor and the electric motor.

【0010】この構成により、ホールICは、磁気遮蔽
手段を果たすことができる軟磁性体のカバーにより、電
動モータの構成部品であるマグネットから発生する磁力
の影響を防止することができる。また、新規に磁気遮蔽
手段を設ける必要がないため、部品点数の増加を招くこ
とがない。さらに、ホールICを制御回路近傍に配設す
ることが可能になるため、ホールICと制御基板とを接
続する配線を短くすることができる。
With this configuration, the Hall IC can prevent the influence of the magnetic force generated from the magnet, which is a component of the electric motor, by the cover of the soft magnetic material that can serve as the magnetic shielding means. Further, since it is not necessary to newly provide the magnetic shielding means, the number of parts does not increase. Further, since the Hall IC can be arranged near the control circuit, the wiring connecting the Hall IC and the control board can be shortened.

【0011】また、請求項4では、ハウジングの内周面
には、ホールICと制御回路の制御基板(32)とを接
続する信号線を配設するための案内溝(25)が形成さ
れていることを特徴としている。
Further, in the present invention, a guide groove (25) for arranging a signal line for connecting the Hall IC and the control board (32) of the control circuit is formed on the inner peripheral surface of the housing. It is characterized by being.

【0012】この構成により、制御基板と接続するホー
ルICの信号線を容易に配線することができるため、組
付け性が向上する。
With this configuration, the signal line of the Hall IC connected to the control board can be easily wired, so that the assembling property is improved.

【0013】また、請求項5では、集磁リング(21)
は、ホールICに磁束密度を集中させるものであり、ハ
ウジングには、ホールIC、及び集磁リングを位置決め
するための切欠き(26)が形成されていることを特徴
としている。
Further, in claim 5, the magnetism collecting ring (21)
Is for concentrating the magnetic flux density on the Hall IC, and is characterized in that a notch (26) for positioning the Hall IC and the magnetism collecting ring is formed in the housing.

【0014】この構成により、ホールIC、及び集磁リ
ングを配設する位置関係を正確に決定することができ
る。そのため、ホールIC、及び集磁リングを配設する
際の位置ずれを防止することができる。また、集磁リン
グにホールICをはめ込み易くなるため、組付け性が向
上する。
With this configuration, it is possible to accurately determine the positional relationship between the Hall IC and the magnetic flux collecting ring. Therefore, it is possible to prevent positional displacement when the Hall IC and the magnetic flux collecting ring are arranged. Further, since the Hall IC is easily fitted into the magnetism collecting ring, the assembling property is improved.

【0015】また、請求項6では、ハウジングは、操舵
軸のステアリングラック(54)近傍に配設されている
ことを特徴としている。
Further, according to a sixth aspect, the housing is arranged near the steering rack (54) of the steering shaft.

【0016】この構成により、出力軸とピニオンギヤ間
の距離は、微小になるため、操舵軸の捩じれの影響を受
け難くなる。そのため、ステアリングラックに直接的に
EPSから出力される操舵補助力を伝達させることがで
き、大きな操舵補助力を伝達することができる。
With this configuration, the distance between the output shaft and the pinion gear becomes small, and thus it is less likely to be affected by the twist of the steering shaft. Therefore, the steering assist force output from the EPS can be directly transmitted to the steering rack, and a large steering assist force can be transmitted.

【0017】また、請求項7では、ハウジングは、ステ
アリングラックが貫通していることを特徴としている。
According to a seventh aspect of the present invention, the housing has a steering rack penetrating therethrough.

【0018】このことにより、EPSのハウジングとス
テアリングラックハウジングとを一体に形成することが
できるため、部品点数の削減ができる。
As a result, since the EPS housing and the steering rack housing can be integrally formed, the number of parts can be reduced.

【0019】[0019]

【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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Embodiments will be described below with reference to the drawings.

【0020】図1は、ラックタイプのEPSの構成を示
した図である。この図に基づき、EPSの構成について
説明する。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a rack type EPS. The configuration of the EPS will be described based on this figure.

【0021】図1に示すラックタイプのEPSの一体型
EPS1は、操舵軸のステアリングラック54近傍に配
設されている。また、運転者からステアリング6に加え
られた操舵力は、入力軸51に伝達され、ユニバーサル
ジョイント60を介して一体型EPS1に伝達される。
そして、一体型EPS1により決定、及び出力された操
舵補助力は、出力軸52(図5参照)に伝達される。な
お、一体型EPS1の構造、及び作動については、後述
する。そして、その操舵補助力は、操舵軸の反ステアリ
ング側先端に固定されているピニオンギヤ(図示しな
い)に伝達される。そして、ピニオンギヤに伝達された
操舵補助力は、ステアリングラック54に伝達され、車
両の左右方向の直線運動に変換される。そして、ステア
リングラック54の両先端部に配設されていて、蝶番に
なっているタイヤヒンジ55を介して、タイヤ56を転
舵する。また、一体型EPS1は、+と−の電源線を接
続するための1つの車両ハーネス17がバッテリ7と接
続されている。また、その車両ハーネス17のコネクタ
10(図2参照)には、EPSの故障等の情報を運転者
に知らせるための1乃至2本のシリアル通信線を接続さ
せることも可能である。
The integrated EPS 1 of the rack type EPS shown in FIG. 1 is disposed near the steering rack 54 of the steering shaft. Further, the steering force applied to the steering wheel 6 by the driver is transmitted to the input shaft 51 and is transmitted to the integrated EPS 1 via the universal joint 60.
The steering assist force determined and output by the integrated EPS 1 is transmitted to the output shaft 52 (see FIG. 5). The structure and operation of the integrated EPS 1 will be described later. Then, the steering assist force is transmitted to a pinion gear (not shown) fixed to the tip of the steering shaft on the side opposite to the steering side. Then, the steering assist force transmitted to the pinion gear is transmitted to the steering rack 54 and converted into a linear motion in the left-right direction of the vehicle. Then, the tires 56 are steered via the tire hinges 55 which are arranged at both ends of the steering rack 54 and serve as hinges. Further, in the integrated EPS 1, one vehicle harness 17 for connecting the + and-power supply lines is connected to the battery 7. Further, the connector 10 (see FIG. 2) of the vehicle harness 17 can be connected to one or two serial communication lines for notifying the driver of information such as EPS failure.

【0022】図2は、一体型EPS1の軸方向上方から
見た平面図である。また、図3は、トルクセンサ2の軸
方向上方から見た平面図である。また、図4は、図2の
A−A矢視断面図である。また、図5は、図2のB−B
矢視断面図である。また、図6は、図4のC−C矢視断
面図である。これらの図に基づき、本発明の一体型EP
S1の構造について説明する。
FIG. 2 is a plan view of the integrated EPS 1 as viewed from above in the axial direction. 3 is a plan view of the torque sensor 2 as seen from above in the axial direction. 4 is a sectional view taken along the line AA of FIG. In addition, FIG. 5 shows BB of FIG.
FIG. 6 is a sectional view taken along the line CC of FIG. Based on these figures, the integrated EP of the present invention
The structure of S1 will be described.

【0023】図2に示すように、一体型EPS1は、ト
ルクセンサ2、制御回路3、電動モータ4、動力伝達部
5、及びハウジング11等から構成されている。
As shown in FIG. 2, the integrated EPS 1 is composed of a torque sensor 2, a control circuit 3, an electric motor 4, a power transmission section 5, a housing 11 and the like.

【0024】ハウジング11は、トルクセンサ2、及び
動力伝達部5を覆うものである。図5に示すように、ハ
ウジング11の内周には、第1円筒形状部14、第2円
筒形状部15、及び第3円筒形状部16が形成されてい
る。
The housing 11 covers the torque sensor 2 and the power transmission section 5. As shown in FIG. 5, a first cylindrical portion 14, a second cylindrical portion 15, and a third cylindrical portion 16 are formed on the inner circumference of the housing 11.

【0025】第1円筒形状部14には、トルクセンサ2
の構成部品を配設する。また、第2円筒形状部15に
は、出力軸52を回転自在に支持するベアリング13が
設けられる。また、第3円筒形状部には、動力伝達部5
をなすウォームホイール59を配設する。
The torque sensor 2 is provided in the first cylindrical portion 14.
Arrange the components. In addition, the second cylindrical portion 15 is provided with a bearing 13 that rotatably supports the output shaft 52. Further, the power transmission unit 5 is provided in the third cylindrical portion.
A worm wheel 59 is formed.

【0026】第1円筒形状部14の内径は、第2円筒形
状部15の内径よりも小さく形成されており、第2円筒
形状部15の内径は、第3円筒形状部16の内径よりも
小さく形成されている。このことにより、ハウジング1
1の内周は、操舵軸方向の出力軸52側に径が階段状に
広がる多段略円筒形状で形成されている。また、ハウジ
ング11の出力軸52側は、一体化EPS1の各構成部
品を収容するための収容穴が空けられている。そして、
各構成部品の収容完了時に分割ハウジング12により、
その収容穴を塞いでいる。
The inner diameter of the first cylindrical portion 14 is smaller than the inner diameter of the second cylindrical portion 15, and the inner diameter of the second cylindrical portion 15 is smaller than the inner diameter of the third cylindrical portion 16. Has been formed. As a result, the housing 1
The inner circumference of No. 1 is formed in a multi-stage substantially cylindrical shape in which the diameter expands stepwise on the output shaft 52 side in the steering axis direction. A housing hole for housing each component of the integrated EPS 1 is formed on the output shaft 52 side of the housing 11. And
When the housing of each component is completed, the split housing 12
The accommodation hole is blocked.

【0027】また、図3に示すように、ハウジング11
には、ホールIC22と制御基板32とを接続する信号
線の案内溝25が形成されている。さらに、ホールIC
22と集磁リング21との位置ずれを防止するための切
欠き26が形成されている。
As shown in FIG. 3, the housing 11
A guide groove 25 for a signal line that connects the Hall IC 22 and the control board 32 is formed in the. Furthermore, Hall IC
A notch 26 is formed to prevent the position of the magnetism collecting ring 22 from deviating from the magnetism collecting ring 21.

【0028】トルクセンサ2は、ステアリング6(図1
参照)からの操舵トルクを検出するものである。図5に
示すように、トルクセンサ2は、集磁リング21、ホー
ルIC22、ヨーク23、及びマグネット24等から構
成されている。
The torque sensor 2 includes a steering wheel 6 (see FIG.
The steering torque from (see) is detected. As shown in FIG. 5, the torque sensor 2 includes a magnetism collecting ring 21, a Hall IC 22, a yoke 23, a magnet 24, and the like.

【0029】ヨーク23は、円筒状であり、入力軸51
の外周に配設されている。集磁リング21は、リング状
であり、ヨーク23の外周に配設されている。また、周
方向の一箇所に平板状の集磁部21aが設けられ、互い
の集磁部21a同士が軸方向に対向して配置される。但
し、集磁部21aは、集磁リング21の他の部位より軸
方向に接近して設けられている。ホールIC22は、軸
方向に対向する集磁部21a同士の間に挿入されてい
る。マグネット24は、円筒状であり、入力軸51の外
周に固定されている。
The yoke 23 is cylindrical and has an input shaft 51.
Is arranged on the outer periphery of the. The magnetism collecting ring 21 has a ring shape and is arranged on the outer periphery of the yoke 23. Further, a flat plate-shaped magnetism collecting portion 21a is provided at one location in the circumferential direction, and the magnetism collecting portions 21a are arranged so as to face each other in the axial direction. However, the magnetism collecting part 21 a is provided axially closer to the other part of the magnetism collecting ring 21. The Hall IC 22 is inserted between the magnetism collecting portions 21a facing each other in the axial direction. The magnet 24 has a cylindrical shape and is fixed to the outer periphery of the input shaft 51.

【0030】そして、ヨーク23は、入力軸51が回転
すると、入力軸51に固定されているマグネット24に
より、磁束密度が変化する。その磁束密度の変化を集磁
リング21の集磁部21aに集めて、ホールIC22が
電気的な信号として検出することにより、相対角度を検
出することで操舵トルクを検出するトルクセンサ2をな
す。
Then, when the input shaft 51 rotates, the magnetic flux density of the yoke 23 changes due to the magnet 24 fixed to the input shaft 51. The change in the magnetic flux density is collected in the magnetism collecting portion 21a of the magnetism collecting ring 21, and the Hall IC 22 detects it as an electrical signal, thereby forming the torque sensor 2 that detects the steering torque by detecting the relative angle.

【0031】制御回路3は、トルクセンサ2で検出され
た操舵トルク検出値に基づいて、操舵補助力を決定する
ものである。図4に示すように、制御回路3は、パワー
トランジスタ31、制御基板32、及びカバー33等か
ら構成されている。
The control circuit 3 determines the steering assist force based on the steering torque detection value detected by the torque sensor 2. As shown in FIG. 4, the control circuit 3 includes a power transistor 31, a control board 32, a cover 33, and the like.

【0032】パワートランジスタ31は、ハウジング1
1に固定されていて、電動モータ4を作動させるための
給電のスイッチングの役割を果たしている。また、制御
基板32は、ホールIC22の信号線等が接続され、ホ
ールIC22の検出値に基づいて、パワートランジスタ
31を制御している。また、カバー33は、軟磁性体の
スチールの薄い板であり、パワートランジスタ31と制
御基板32等を覆っていて、電動モータ4とホールIC
22との間に配設している。これら制御回路3は、車両
のバッテリ7(図1参照)からの電源を供給するコネク
タ10(図2参照)と接続されている。このコネクタ1
0は、カバー33側面に形成されている接続部と接続す
る。
The power transistor 31 has a housing 1
It is fixed to 1 and plays a role of switching of power supply for operating the electric motor 4. The control board 32 is connected to the signal line of the Hall IC 22 and controls the power transistor 31 based on the detection value of the Hall IC 22. The cover 33 is a thin plate of soft magnetic steel and covers the power transistor 31 and the control board 32, and the electric motor 4 and the Hall IC.
It is arranged between the two. These control circuits 3 are connected to a connector 10 (see FIG. 2) that supplies power from a battery 7 (see FIG. 1) of the vehicle. This connector 1
0 is connected to the connecting portion formed on the side surface of the cover 33.

【0033】電動モータ4は、制御回路3で決定された
操舵補助力を出力するものである。図6に示すように、
電動モータ4は、ブラシ41、ブラシホルダ42、マグ
ネット43、コンミテータ44、及びコア45等から構
成されている。
The electric motor 4 outputs the steering assist force determined by the control circuit 3. As shown in FIG.
The electric motor 4 includes a brush 41, a brush holder 42, a magnet 43, a commutator 44, a core 45, and the like.

【0034】ブラシ41は、制御回路3からの給電線
(図示しない)と接続されていて、給電の役割を果た
す。ブラシホルダ42は、ブラシ41を固定するもので
ある。マグネット43は、円筒状であり、複数のN極と
S極が交互に着磁されている。コンミテータ44は、ブ
ラシ41の内周に固定されている。コア45は、積層で
あり、マグネット43の内周に配設されている。
The brush 41 is connected to a power supply line (not shown) from the control circuit 3 and plays a role of power supply. The brush holder 42 fixes the brush 41. The magnet 43 is cylindrical and has a plurality of N poles and S poles alternately magnetized. The commutator 44 is fixed to the inner circumference of the brush 41. The core 45 is a laminated layer and is arranged on the inner circumference of the magnet 43.

【0035】そして、コンミテータ44からコア45内
に設けられたコイルに電流が流れ、マグネット43の磁
束により、コア45が回転する。
Then, an electric current flows from the commutator 44 to the coil provided in the core 45, and the magnetic flux of the magnet 43 causes the core 45 to rotate.

【0036】また、トーションバー57の軸方向の一端
部は、ピン8を介して入力軸51と結合されており、他
端部は、ピン9を介して出力軸52と結合されている。
また、出力軸52は、ベアリング13を介して回転自在
に支持されている。
Further, one end of the torsion bar 57 in the axial direction is connected to the input shaft 51 via the pin 8, and the other end is connected to the output shaft 52 via the pin 9.
The output shaft 52 is rotatably supported via the bearing 13.

【0037】動力伝達部5は、電動モータ4で出力され
た操舵補助力を転舵輪側に伝達するものである。図6に
示すように、動力伝達部5は、ウォーム58、ウォーム
ホイール59等から構成されている。
The power transmission unit 5 transmits the steering assist force output from the electric motor 4 to the steered wheels. As shown in FIG. 6, the power transmission unit 5 includes a worm 58, a worm wheel 59, and the like.

【0038】ウォーム58は、電動モータ4の回転軸と
結合されている。ウォームホイール59は、ウォーム5
8と噛合していて、出力軸52と結合されている。
The worm 58 is connected to the rotary shaft of the electric motor 4. Worm wheel 59 is worm 5
8 and is coupled to the output shaft 52.

【0039】そして、ウォーム58は、電動モータ4の
回転と同時に回転する。そして、ウォームホイール59
は、ウォーム58の回転により回転し、出力軸52に操
舵補助力を伝達する動力伝達部5をなす。
The worm 58 rotates simultaneously with the rotation of the electric motor 4. And the worm wheel 59
Is a power transmission unit 5 that is rotated by the rotation of the worm 58 and that transmits the steering assist force to the output shaft 52.

【0040】以上のように構成されたEPSは、一体型
EPS1は、ステアリング6からの操舵力により、入力
軸51が回転された場合には、トーションバー57が捩
じられ、出力軸52は回転する。そして、マグネット2
4とヨーク23との間に生じる相対角度の変化をホール
IC22で検出し、制御回路3に出力する。その制御回
路3によってホールICの検出された操舵トルク検出値
に応じた操舵補助力が決定される。そして、電動モータ
4により操舵補助力を出力し、その出力は、動力伝達部
5の減速機構により倍力され、出力軸52に操舵補助力
が伝達される。
In the EPS constructed as described above, the integrated EPS 1 is constructed such that when the input shaft 51 is rotated by the steering force from the steering 6, the torsion bar 57 is twisted and the output shaft 52 is rotated. To do. And the magnet 2
The change in the relative angle between the No. 4 and the yoke 23 is detected by the Hall IC 22 and output to the control circuit 3. The control circuit 3 determines the steering assist force according to the detected steering torque value of the Hall IC. Then, the steering assist force is output by the electric motor 4, and the output thereof is boosted by the reduction mechanism of the power transmission unit 5, and the steering assist force is transmitted to the output shaft 52.

【0041】本実施形態では、ステアリングラック54
近傍に一体型EPS1が配設されるため、出力軸52と
ピニオンギヤまでの間は、微小になる。そのため、操舵
軸の捩じれの影響を受け難くなるため、ステアリングラ
ックに直接的に一体型EPS1から出力される操舵補助
力を伝達させることができる。そのことにより、大きな
操舵補助力を伝達することができる。そのため、ラック
タイプのEPSは、主に大型車両に適用される。
In this embodiment, the steering rack 54
Since the integrated EPS 1 is arranged in the vicinity, the distance between the output shaft 52 and the pinion gear becomes minute. Therefore, the steering shaft is less likely to be affected by the twist of the steering shaft, and thus the steering assist force output from the integrated EPS 1 can be directly transmitted to the steering rack. As a result, a large steering assist force can be transmitted. Therefore, the rack type EPS is mainly applied to large vehicles.

【0042】また、車両との外部接続部は、1つの車両
ハーネス17のみで済むため、容易に接続することがで
きる。さらに、その車両ハーネス17のコネクタ10
は、シリアル通信線を接続させることも可能であるた
め、部品点数の増加を招くことない。
Further, since only one vehicle harness 17 is required for the external connection portion with the vehicle, the connection can be easily made. Further, the connector 10 of the vehicle harness 17
Since it is also possible to connect a serial communication line, the number of parts does not increase.

【0043】また、一体型EPS1にステアリングラッ
ク54が貫通している構造でもよい。そのため、一体化
EPS1のハウジング11とステアリングラックハウジ
ング53とを一体に形成することができるため、部品点
数の削減ができる。
Further, the steering rack 54 may penetrate the integrated EPS 1. Therefore, since the housing 11 of the integrated EPS 1 and the steering rack housing 53 can be integrally formed, the number of parts can be reduced.

【0044】また、ハウジング11は、単一に形成され
ている。このことにより、組付ける際に、ハウジング同
士を結合させるためのネジ止めを行う必要がなくなるた
め、部品点数の削減と組付け工数の低減が図れる。ま
た、ハウジング11の内周には、操舵軸方向の出力軸5
2側に径が広がる多段略円筒形状で形成されることか
ら、EPSの各構成部品をハウジング11内に組付け可
能にすることができる。
Further, the housing 11 is formed in a single piece. As a result, when assembling, there is no need to perform screwing for connecting the housings to each other, so that the number of parts and the number of assembling steps can be reduced. Further, the output shaft 5 in the steering shaft direction is provided on the inner circumference of the housing 11.
Since it is formed in a multi-stage substantially cylindrical shape whose diameter expands to the 2 side, each component of the EPS can be assembled in the housing 11.

【0045】また、トルクセンサ2は、ホールIC22
を用いて操舵トルクを検出している。このことにより、
入力軸51に固定されている硬磁性体のマグネット24
から発生する磁束を直接検出する必要がなくなるため、
ホールIC22に対して電気的な接触部を設けることが
なくなる。そのため、信頼性の高いトルクセンサを提供
することができる。
The torque sensor 2 is a Hall IC 22.
Is used to detect the steering torque. By this,
Hard magnetic magnet 24 fixed to the input shaft 51
Since it is not necessary to directly detect the magnetic flux generated from
There is no need to provide an electrical contact portion for the Hall IC 22. Therefore, a highly reliable torque sensor can be provided.

【0046】また、制御回路3を覆うための軟磁性体で
あるカバー33は、ホールIC22と電動モータ4との
間に配設している。このことにより、マグネット43か
ら発生する磁力の影響を防止することができる。また、
ホールIC22を制御回路3近傍に配設することが可能
になるため、ホールIC22と制御基板32とを接続す
る配線を短くすることができる。
A cover 33, which is a soft magnetic material for covering the control circuit 3, is arranged between the Hall IC 22 and the electric motor 4. As a result, the influence of the magnetic force generated by the magnet 43 can be prevented. Also,
Since the Hall IC 22 can be arranged near the control circuit 3, the wiring connecting the Hall IC 22 and the control board 32 can be shortened.

【0047】また、ハウジング11内周には、ホールI
C22と制御基板32を接続する信号線を配設するため
の案内溝25が形成されている。このことにより、制御
基板32と接続するホールIC22の信号線を容易に配
線することができるため、組付け性は向上する。
A hole I is formed on the inner circumference of the housing 11.
A guide groove 25 for arranging a signal line connecting the C22 and the control board 32 is formed. As a result, the signal line of the Hall IC 22 connected to the control board 32 can be easily wired, and the assemblability is improved.

【0048】さらに、ハウジング11には、ホールIC
22、及び集磁リング21の位置を決定するための切欠
き26が形成されている。このことにより、ホールIC
22、及び集磁リング21を配設する位置を正確に決定
することができるため、位置ずれを防止することができ
る。また、集磁リング21にホールIC22をはめ込み
易くなるため、組付け性は向上する。
Further, the housing 11 has a Hall IC.
22 and a notch 26 for determining the position of the magnetism collecting ring 21. Because of this, Hall IC
Since the positions where 22 and the magnetism collecting ring 21 are arranged can be accurately determined, it is possible to prevent positional deviation. Further, since the Hall IC 22 is easily fitted into the magnetism collecting ring 21, the assembling property is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本実施形態におけるラックタイプのEPSの構
成を示した図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a rack type EPS in the present embodiment.

【図2】本実施形態における一体型EPSの軸方向上方
から見た平面図である。
FIG. 2 is a plan view of the integrated EPS according to the present embodiment as viewed from above in the axial direction.

【図3】本実施形態におけるトルクセンサの軸方向上方
から見た平面図である。
FIG. 3 is a plan view of the torque sensor according to the present embodiment as viewed from above in the axial direction.

【図4】本実施形態における図2のA−A矢視断面図で
ある。
FIG. 4 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 2 in the present embodiment.

【図5】本実施形態における図2のB−B矢視断面図で
ある。
5 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 2 in the present embodiment.

【図6】本実施形態における図4のC−C矢視断面図で
ある。
FIG. 6 is a sectional view taken along the line CC of FIG. 4 in the present embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…一体型EPS、 2…トルクセンサ、 3…制御回路、 4…電動モータ、 5…動力伝達部、 6…ステアリング、 7…バッテリ、 8、9…ピン、 10…コネクタ、 11…ハウジング、 12…分割ハウジング、 13…ベアリング、 14…第1円筒形状部、 15…第2円筒形状部、 16…第3円筒形状部、 17…車両ハーネス、 21…集磁リング、 22…ホールIC、 23…ヨーク、 24、43…マグネット、 25…案内溝、 26…切欠き、 31…パワートランジスタ、 32…制御基板、 33…カバー、 41…ブラシ、 42…ブラシホルダ、 44…コンミテータ、 45…コア、 51…入力軸、 52…出力軸、 53…ステアリングラックハウジング、 54…ステアリングラック、 55…タイヤヒンジ、 56…タイヤ、 57…トーションバー、 58…ウォーム、 59…ウォームホイール、 60…ユニバーサルジョイント。 1 ... Integrated EPS, 2 ... torque sensor, 3 ... Control circuit, 4 ... electric motor, 5 ... power transmission part, 6 ... Steering, 7 ... battery, 8, 9 ... pins, 10 ... Connector, 11 ... Housing, 12: split housing, 13 ... Bearings 14 ... The first cylindrical portion, 15 ... The second cylindrical portion, 16 ... Third cylindrical shape portion, 17 ... Vehicle harness, 21 ... Magnetic flux collecting ring, 22 ... Hall IC, 23 ... York, 24, 43 ... Magnet, 25 ... Guide groove, 26 ... Notch, 31 ... Power transistor, 32 ... Control board, 33 ... cover, 41 ... brush, 42 ... Brush holder, 44 ... commutator, 45 ... Core, 51 ... input shaft, 52 ... Output shaft, 53 ... Steering rack housing, 54 ... Steering rack, 55 ... tire hinge, 56 ... tires 57 ... torsion bar, 58 ... warm, 59 ... Worm wheel, 60 ... Universal joint.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ステアリング(6)からの操舵トルクを
検出するトルクセンサ(2)と、 前記トルクセンサ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回路(3)と、 前記制御回路で決定された前記操舵補助力を出力軸(5
2)に付与する電動モータ(4)と、 前記電動モータで出力された前記操舵補助力を転舵輪側
に伝達するウォームホイール(59)を有する動力伝達
部(5)とを備えた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、及び前記動力伝達部を格納する単一
のハウジング(11)を備えており、 前記ハウジングの内周には、操舵軸方向の前記出力軸側
に径が階段状に広がる多段略円筒形状で形成され、前記
トルクセンサを配設する第1円筒形状部(14)、前記
出力軸を支持するベアリング(13)が設けられる第2
円筒形状部(15)、及び前記ウォームホイールを配設
する第3円筒形状部(16)の順に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。
1. A torque sensor (2) for detecting a steering torque from a steering wheel (6); a control circuit (3) for determining a steering assist force based on a detection value detected by the torque sensor; The steering assist force determined by the control circuit is output to the output shaft (5
Electric power steering including an electric motor (4) applied to 2) and a power transmission unit (5) having a worm wheel (59) for transmitting the steering assist force output from the electric motor to the steered wheels. The device includes a single housing (11) that houses the torque sensor and the power transmission unit, and the diameter of the housing is increased stepwise on the output shaft side in the steering axis direction on the inner periphery of the housing. A multi-stage substantially cylindrical shape, a first cylindrical portion (14) for disposing the torque sensor, and a second bearing (13) for supporting the output shaft.
An electric power steering device comprising a cylindrical portion (15) and a third cylindrical portion (16) in which the worm wheel is disposed in this order.
【請求項2】 前記トルクセンサは、磁気センサである
ホールIC(22)を用いて前記操舵トルクを検出する
ことを特徴とする請求項1に記載の電動パワーステアリ
ング装置。
2. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the torque sensor detects the steering torque using a Hall IC (22) which is a magnetic sensor.
【請求項3】 前記制御回路は、軟磁性体であるカバー
(33)を有しており、且つ前記ホールICと前記電動
モータとの間に前記制御回路を配設することを特徴とす
る請求項1叉は2に記載の電動パワーステアリング装
置。
3. The control circuit has a cover (33) which is a soft magnetic material, and the control circuit is arranged between the Hall IC and the electric motor. The electric power steering device according to Item 1 or 2.
【請求項4】 前記ハウジングの内周面には、前記ホー
ルICと前記制御回路の制御基板(32)とを接続する
信号線を配設するための案内溝(25)が形成されてい
ることを特徴とする請求項2又は3に記載の電動パワー
ステアリング装置。
4. A guide groove (25) for arranging a signal line for connecting the Hall IC and a control board (32) of the control circuit is formed on an inner peripheral surface of the housing. The electric power steering device according to claim 2 or 3.
【請求項5】 集磁リング(21)は、前記ホールIC
に磁束密度を集中させるものであり、前記ハウジングに
は、前記ホールIC、及び前記集磁リングを位置決めす
るための切欠き(26)が形成されていることを特徴と
する請求項2から4のいずれかに記載の電動パワーステ
アリング装置。
5. The Hall-collecting ring (21) is the Hall IC.
5. The magnetic flux density is concentrated on the housing, and the housing is formed with a notch (26) for positioning the Hall IC and the magnetism collecting ring. The electric power steering device according to any one of claims.
【請求項6】 前記ハウジングは、前記操舵軸のステア
リングラック(54)近傍に配設されていることを特徴
とする請求項1から5のいずれかに記載の電動パワース
テアリング装置。
6. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the housing is arranged in the vicinity of the steering rack (54) of the steering shaft.
【請求項7】 前記ハウジングは、前記ステアリングラ
ックが貫通していることを特徴とする請求項6に記載の
電動パワーステアリング装置。
7. The electric power steering apparatus according to claim 6, wherein the steering rack penetrates the housing.
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JP2019200119A (en) * 2018-05-16 2019-11-21 株式会社東海理化電機製作所 Magnetic field detector

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