JP2008111806A - トルク検知センサ - Google Patents

Abstract

【課題】コイルアッシーをケーシングに回り止め状に収容してなるトルク検知センサにおいて、コイルアッシーの回り止めを簡単な構成で、かつ、確実に回り止めできるように構成する。
【解決手段】巻線１３ｂ、１４ｂが巻装されたコイルボビン１３ａ、１４ａを筒状のヨーク２２、２３に内装した第一、第二コイルアッシー１３、１４を筒状のカバー体１５に内装するにあたり、各ヨーク２２、２３の筒部２２ｃ、２３ｃの外周面に、径方向対向部位に位置し、外径方向に向けて突出する切り起こし片２２ｄ、２３ｄをそれぞれ形成し、第一、第二コイルアッシー２２、２３をカバー体１５に回り止め状に圧入してコイルユニット１２を形成する。
【選択図】図４

Description

本発明は、パワーステアリング装置に設けられるトーションバーのトルク検知等に用いられるトルク検知センサの技術分野に属するものである。

一般に、トルク検知センサのなかには、パワーステアリング装置の構成部材としたものがあり、この場合では、トルク検知センサを、一端がステアリングシャフトに固定され他端が電動モータ側の出力軸に固定されるトーションバーに外嵌させ、ステアリング操作に伴いトーションバーに生じるトルクを検知するように構成されている。このようなトルク検知センサは、巻線が巻装されたコイルボビンをコイルヨークに内装してなるコイルアッシーの一対が、有底筒状のケーシングに筒孔方向（トーションバーの伸長方向、軸芯方向）に積層した状態で内装したコイルユニットを用いて構成されている。そして、このものにおいて、前記コイルユニットを構成する何れか一方のコイルアッシーが予め設定される周回り方向位置から位置ズレする等して、コイルアッシー同士が相対的に変位した状態となると、正確なトルクを検出することができなくなるという問題がある。そこで、一対のコイルアッシーを、リング状の弾性部材であって、例えば皿バネにより筒長方向（軸芯方向）に押圧することでコイルアッシーの周回り方向の変位を規制することが提唱されるが、弾性部材は、軸芯方向の押圧力でコイルアッシーの周回り方向の変位を規制するため、確実な規制を実現するには弾性部材による付勢力を大きく設定しなければならず、このようにするためには装置が大型化するという問題がある。

この改善策として、各コイルアッシーに設けられる端子台の互いの突き合せ面に、それぞれ係合突部と、該係合突部に係合する係合凹部を形成し、コイルアッシー同士を係合突部と係合凹部が係合する状態で積層して、コイルアッシー同士の相対変位を規制するようにすることが提唱されている。
ＷＯ２００４−０１８９８７

しかるに、前記従来のものでは、弾性部材の大型化をする必要はなくなるものの、一対のコイルアッシーの各端子台の構成をそれぞれ異なる構成としなければならず構成が複雑になるうえ、一対のコイルアッシーを共通化することができないという問題がある。そのうえ、係合突部と係合凹部とによる係合は、コイルアッシー同士が離間することにより解除される構成であるので、これら係合部が係合解除されないようにするためには、弾性部材による弾圧力が依然として必要であって、部品点数を削減することはできず、ここに本発明の解決すべき課題がある。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、巻線が巻装されたコイルボビンを筒状のコイルヨークに内装してなるコイルアッシーを、筒状のケーシングに内装してなるトルク検知センサにおいて、コイルヨーク筒部とケーシング筒部との何れか一方の筒部に、他方の筒部側に向けて突出する切り起こし片を径方向に対向する部位に位置して形成し、コイルアッシーをケーシングに回り止め状に圧入する構成としたトルク検知センサである。
請求項２の発明は、切り起こし片が形成される側の材料は、切り起こし片が形成されない側の材料よりも硬度の高い材料で形成されている請求項１に記載のトルク検知センサである。
請求項３の発明は、トルク検知センサは、少なくとも二つのコイルアッシーが積層状に内装されるものとし、切り起こし片を各コイルアッシーのコイルヨークに形成し、各コイルヨークの切り起こし片形成位置は、互いに周回り方向に位置ズレして形成されている請求項１または２に記載のトルク検知センサである。
請求項４の発明は、切り起こし片をコイルヨークに形成するにあたり、コイルヨークは、所定の板厚を備えた筒部を備えて形成され、前記筒部の所定の直径方向を基準線としたとき、該基準線と筒部内径との交点における接線と、基準線と筒部外径との交点における接線とのあいだの範囲に対応する筒外周面に位置し、前記基準線に直交する切り起こし方向に基づいて切り起こし片が形成されている請求項１乃至３の何れか一項に記載のトルク検知センサである。
請求項５の発明は、トルク検知センサは、パワーステアリング装置を構成するトーションバーのトルクを検知するように構成されている請求項１乃至四の何れか一項に記載のトルク検知センサである。

請求項１の発明とすることにより、コイルアッシーのケーシングに対する周回り方向の変位を規制できるものでありながら、構成の簡略化、部品点数の削減が図れる。
請求項２の発明とすることにより、コイルアッシーのケーシングへの安定した固定力が得られる。
請求項３の発明とすることにより、それぞれのコイルアッシーのケーシングへの固定力を、安定、かつ、バラツキない状態で、しかも同様に得られる。
請求項４の発明とすることにより、コイルユニットの磁気回路への影響を低減できる。
請求項５の発明とすることにより、信頼性の高いパワーステアリング装置とすることができる。

つぎに、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図面において、１は、車体に回転自在に設けられるステアリングホイール（操作ハンドル）であって、該ステアリングホイール１には、ステアリングシャフト（回転軸）２の一端（先端）部が連結され、ステアリングシャフト２の他端（基端）部に本発明が実施されたパワーステアリング装置３が設けられるが、これらの構成は従来通りとなっている。

前記パワーステアリング装置３を構成するハウジングＨは、ステアリングシャフト２の軸芯方向に二つ割り状に形成された第一、第二ハウジング４、５を一体化することにより構成されている。前記第一、第二ハウジング４、５には、ステアリングシャフト２の軸芯と同芯となる関係で貫通孔４ａ、５ａが連通状に開設されており、これら貫通孔４ａ、５ａには、ステアリングシャフト２の他端部に連動連結される出力軸６が、軸受け４ｂ、５ｂにより軸承される状態で回転自在に支持されている。
尚、前記ステアリングシャフト２は、車体側に固定されるステアリングコラム２ａに回転自在に遊嵌しており、該ステアリングコラム２ａの他端部には、パワーステアリング装置３のハウジングＨ（第一、第二ハウジング４、５）を一体的に固定するための取り付けブラケット２ｂが外径側に向けて延出状に形成されている。

前記出力軸６は、第一、第二ハウジング貫通孔４ａ、５ａに対して貫通状に支持されており、第一ハウジング４の貫通孔４ａから突出する出力軸６の一端部６ａに、前記ステアリングシャフト２の他端部２ｃが予め設定される回転範囲において相対回転が許容され、該回転範囲を超える回転では一体回転する状態で連動連結されている。そして、前記出力軸６は筒孔６ｂを備えた円筒状に形成されており、前記筒孔６ｂ内には、トルク検知センサを構成するトーションバー７が遊嵌されている。そして、トーションバー７は、一端部７ａがステアリングシャフト２の他端面に凹設された支持孔２ｄに圧入固定される一方、他端部７ｂが出力軸６の他端部６ｃに固定ピン７ｃを用いて一体的に固定されている。これによって、後述するように、ステアリングホイール１が操作されて、ステアリングシャフト２に回転操作力が作用することに伴い、トーションバー７に前記操作力（トルク）に対応した捩れが発生すると、ステアリングシャフト２と出力軸６とのあいだにおいて前記所定の回転範囲内において相対回転がなされるように設定されている。

さらに、前記第一、第二ハウジング４、５の突き当て部には、ウォームホイール収容室ＷＲが形成されており、該ウォームホイール収容室ＷＲには、出力軸６に一体的に外嵌されるウオームホイール８が回転自在に収容されている。また、第一ハウジング４には、出力軸６に対して直交方向に延出するウォーム軸収容室４ｃが形成されており、該ウォーム軸収容室４ｃに、電動モータＭの駆動に伴い回転するウォーム軸９が収容されている。前記ウォーム軸９外周のウォーム９ａとウォームホイール８とは、ウォーム軸収容室４ｃと前記ウォームホイール収容室ＷＲの周回り方向所定の箇所との連通部位において噛合することにより連動連結するように設定されている。そして、後述するように、電動モータＭが駆動した場合に、ウォーム軸９、ウォームホイール８、出力軸６が回転し、ステアリングシャフト２の回転作動をアシストするように設定されている。
尚、出力軸６の基端部は、図示しないステアリングギア（操舵装置）側の部材ＳＧに連動連結され、出力軸６の回転に伴いステアリングギアを作動して、車両の操向操作を行うように設定されている。

一方、前記出力軸６の先端部６ａ近傍部位には、出力軸側検出用溝６ｄが周回り方向に複数形成されている一方、該出力軸側検出用溝６ｄの外周には円筒状のスリーブ１０が相対回転自在に外嵌しており、該スリーブ１０の先端部が、ステアリングシャフト２の基端部２ｃに一体固定手段（例えばカシメ）を介して固定されている。さらに、前記スリーブ１０には、前記出力軸側検出用溝６ｄとは所定の対向状態でステアリングシャフト側検出用溝１０ａが筒部を貫通する状態で周回り方向に複数開設されている。そして、前述したように、ステアリングホイール１が任意の操作力に基づいて操作がなされた場合に、ステアリングシャフト２と出力軸６とのあいだに所定の回転範囲内での相対回転がなされると、ステアリングシャフト側検出用溝１０ａと出力軸側検出用溝６ｄとの対向状態に位置ズレが生じるように設定されている。

そして、前記スリーブ１０の外周には、トルク検知センサ１１が固定されており、該トルク検知センサ１１により、前記ステアリングシャフト側検出用溝１０ａと出力軸側検出用溝６ｄとの対向状態に生じる位置ズレ（ステアリングシャフト２と出力軸６との相対回転）に基づいてトーションバー７に作用するトルクを電気的に検知するように設定されている。
そして、前記トルク検知センサ１１を構成するコイルユニット１２は、スリーブ１０の外周に一体的に外嵌し、前記出力軸側検出用溝６ｄとステアリングシャフト側検出用溝１０ａとの対向状態に位置ズレが生じることに基づいて磁束量が変化する第一、第二コイルアッシー１３、１４を備えて構成されている。これら第一、第二コイルアッシー１３、１４は、出力軸６の軸芯方向に隣接して積層する状態で配設されており、第一、第二何れか一方のコイルアッシー１３または１４は、出力軸６とステアリングシャフト２とのあいだのトルク検知用であり、他方のコイルアッシー１４または１３は、コイルユニット１２の温度変化に伴う誤検知防止用であり、このようにすることで、トルク検知センサ１１による正確な検知作動が保証されるようにしている。

前記各第一、第二コイルアッシー１３、１４は、それぞれスリーブ１０に外嵌する形状であって、絶縁材で構成され、互いに同形状に形成されたコイルボビン１３ａ、１４ａに、巻線１３ｂ、１４ｂがそれぞれ巻装されたものを、磁性材で構成された有底筒状の第一、第二のヨーク（本発明のコイルヨークに相当する）２２、２３に内嵌せしめ、第一、第二の各ヨークカバー２２ａ、２３ａによりそれぞれ覆蓋されており、これらの基本構成は同様に形成されている。そして、これら第一、第二コイルアッシー１３、１４は、巻線１３ｂ、１４ｂに所定の電流を印加することにより、ステアリングシャフト側検出用溝１０ａと出力軸側検出用溝６ｄとの対向状態に位置ズレが生じることに伴い、ヨーク２２、２３およびヨークカバー２２ａ、２３ａの磁気に変化（磁気変化）が生じ、巻線１３ｂ、１４ｂを流れる電流のインピーダンスが変化するように構成されている。
さらに、ヨーク２２、２３の外周部にはコイルボビン１３ａ、１４ａから延出する支持部１３ｃ、１４ｃがそれぞれヨーク２２、２３の外周から突出する状態で配設されており、これら支持部１３ｃ、１４ｃには、各巻線１３ｂ、１４ｂの巻き出し端部と巻き終り端部に接続される各一対のコイル側端子１３ｄ、１４ｄがそれぞれ絶縁状に支持されており、これら一対のコイル側端子１３ｄ、１４ｄは、支持部１３ｃ、１４ｃから外径側にそれぞれ突出配設されるように構成されている。

さて、前記ヨーク２２、２３は、前述したように、平板リング状の底面２２ｂ、２３ｂと、ヨーク筒部２２ｃ、２３ｃとを備えた有底筒状に形成されており、ヨーク筒部２２ｃ、２３ｃ外周面には、周回り方向に複数の切り起こし片２２ｄ、２３ｄがそれぞれ形成されている。
前記切り起こし片２２ｄ、２３ｄは、図４（Ａ）に示すように、ヨーク筒部２２ｃ、２３ｃの各外周面において、径方向に対向する一対のものが四箇所、周回り方向に都合八箇のものが形成されており、筒長方向に長く、かつ、外径方向に突出する形状に形成されている。そして、これら八個の切り起こし片２２ｄ、２３ｄは、それぞれ切り起こし具をヨーク筒部２２ｃ、２３ｃの外周面に押し当てて外径方向に向けて突出するように切り起こすこと（所謂ナール加工）により形成されているが、その形成条件はつぎのように設定されている。

つまり、ヨーク底片２２ｂ、２３ｂに対し、所定の直径方向を向く第一、第二基準線Ｌ１、Ｌ２、これら第一、第二基準線Ｌ１、Ｌ２とヨーク筒部２２ｃ、２３ｃの内径側縁部との交点における内径側接線ＴＮ１、ＴＮ２、第一、第二基準線Ｌ１、Ｌ２とヨーク筒部２２ｃ、２３ｃの外径側縁部との交点における外径側接線ＴＳ１、ＴＳ２をそれぞれ設定したとき、切り起こし片２２ｄ、２３ｄは、ヨーク筒部２２ｃ、２３ｃの前記内径側接線ＴＮ１、ＴＮ２と外径側接線ＴＳ１、ＴＳ２とのあいだに対応する範囲に形成されるように設定されている。しかも、切り起こし片２２ｄ、２３ｄは、ヨーク筒部２２ｃ、２３ｃ外周面の前記範囲において、切り起こし具を第一、第二基準線Ｌ１、Ｌ２に向けて直交する方向（図４（Ａ）の矢印方向）に押し当てて、ヨーク筒部２２ｃ、２３ｃの外周面から外径側に突出する状態で切り起こし形成されている。因みに、本実施の形態では、第一、第二基準線Ｌ１、Ｌ２を用い、前記各第一、第二基準線Ｌ１、Ｌ２の径方向両側において、さらに、周回り方向両側から各第一、第二基準線Ｌ１、Ｌ２に向けてそれぞれ一つづつ切り起こし片２２ｄ、２３ｄを形成することにより、各ヨーク筒部２２ｃ、２３ｃの外周に、周回り方向に都合八個の切り起こし片２２ｄ、２３ｄが形成されるように設定されている。
ここで、基準線は必ずしも二本設定する必要はなく、また、二本以上であってもよい。
このように、切り起こし片２２ｄ、２３ｄは、ヨーク筒部２２ｃ、２３ｃの前記内径側接線ＴＮ１、ＴＮ２と外径側接線ＴＳ１、ＴＳ２とのあいだに対応する範囲に形成することにより、切り起こし具による切り起こし加工の際に発生する負荷がヨーク筒部２２ｃ、２３ｃの板厚に沿うように作用する構成として、ヨーク筒部２２ｃ、２３ｃの変形を防止することができ、これによって、ヨーク２２、２３およびヨークカバー２２ａ、２３ａに生じる磁気への影響を低減することができるように構成されている。

そして、このように形成された第一、第二コイルアッシー１３、１４は、第一、第二コイルアッシー１３、１４のヨークカバー２２ａ、２３ａ同士が当接（対向）する状態で軸芯方向に隣接し、かつ、コイル側端子１３ｄ、１４ｄ同士が周回り方向に隣接するよう周回り方向に位置ズレさせた状態で積層させて、カバー体（本発明のケーシングに相当する）１５に収容されるように設定されている（図７参照）。前記カバー体１５の材料は、第一、第二コイルアッシー１３、１４のヨーク２２、２３の材料と硬度差のあるものが用いられ、ヨーク２２、２３の硬度よりも低硬度の材料となっている。そして、カバー体１５は、リング状の底片１５ａと筒部１５ｂとを備えた有底筒状に構成されており、筒部１５ｂの内径は、前記ヨーク筒部２２ｃ、２３ｃの切り起こし片２２ｄ、２３ｄが形成されない部位における外径と略同様に設定されている。これによって、切り起こし片２２ｄ、２３ｄが形成された第一、第二コイルアッシー１３、１４をカバー体１５に収容する場合に、第一、第二コイルアッシー１３、１４を圧入状に収容するように設定され、該圧入により、切り起こし片部２２ｄ、２３ｄがカバー体筒部１５ｂ内周面に食い込んだ状態となり、もって、第一、第二コイルアッシー１３、１４がカバー体筒部１５ｂに固定され、軸芯方向の移動、周回り方向の移動が規制されるように設定されている。

このとき、第一、第二コイルアッシー１３、１４の各切り起こし片２２ｄ、２３ｄはそれぞれ径方向に対向する一対のものが複数対形成されており、カバー体１５に収容したとき、カバー体１５に対して芯ズレするようなことがないように構成されている。さらに、第一、第二コイルアッシー１３、１４は、同様の構成で形成されているが、コイル側端子１３ｄ、１４ｄが周回り方向に隣接するよう周回り方向に位置ズレさせた状態で積層されている。このとき、周回り方向の位置ズレにより、ヨーク筒部２２ｃ、２３ｃに形成される切り起こし片２２ｄ、２３ｄ同士が圧入方向に重なることがない。この結果、カバー体筒部１５ｂに先行して圧入される第二コイルアッシー１４の切り起こし片２３ｄにより形成される筒部１５ｂ内周面の食い込み部に、後行して圧入される第一コイルアッシー１３の切り起こし片２２ｄが前記食い込み部が干渉することがなく、筒部１５ｂ内周面には、それぞれ別な位置に食い込み部が形成されるように設定されている。これによって、第一、第二コイルアッシー１３、１４の両者が共に筒部１５ｂ内周面に確実に食い込むことができて、カバー体１５への固定を確実に、しかも、両者バラツキなく安定した状態で行うことができるように構成されている。

さらに、前記カバー体１５は、筒部１５ｂを切り欠いた切り欠き部１５ｃが形成され、該切り欠き部１５ｃからコイル側端子１３ｄ、１４ｄが外径側に突出するように設定されている。また、カバー体１５は、筒部１５ｂの開口端縁部から外径側に延出するフランジ部１５ｄが形成されており、該フランジ部１５ｄの外周縁部の周回り方向に、複数（三個）形成された取り付け爪片１５ｅが形成されている。
ここで、コイルユニット１２において、第一、第二コイルアッシー１３、１４のコイルボビン１３ａ、１４ａの筒孔、ヨーク２２、２３、ヨークカバー２２ａ、２３ａ、カバー体底片１５ａにそれぞれ開設される貫通孔は、出力軸６の軸芯と同芯となる連通状貫通孔１２ａに構成されている。

１７は、トルク検知センサ１１を一体化するための長方形状のベースプレートであって、該ベースプレート１７は、長方形状の金属製板材で形成されており、ベースプレート１７の長手方向一半部には、コイルユニット１２の連通状貫通孔１２ａと略同径か僅かに大径な貫通孔１７ａが開設され、さらに、貫通孔１７ａの外周縁部には周回り方向複数箇所（三箇所）にカシメ用取り付け孔１７ｂが形成されている。そして、前記コイルユニット１２は、カバー体１５の開口側、即ち、第一コイルアッシー１３をベースプレート１７の他方側プレート面１７ｃに対向せしめ、連通状貫通孔１２ａとベースプレート１７の貫通孔１７ａとを同芯状として、コイルユニット１２をベースプレート貫通孔１７ａの外周縁部に突きあて、カバー体取り付け爪片１５ｅをベースプレートカシメ用取り付け孔１７ｂに挿し込んでカシメ付けることにより、ベースプレート１７に一体的に組み込まれるように設定されている。

さらに、前記ベースプレート１７の他半部であって、コイルユニット１２の隣接部位となる他方側プレート面１７ｃには、樹脂材で形成された矩形枠状の基板支持体１８が、該基板支持体１８に収容されるセンサ回路基板１９とともに、螺子１８ａを用いて固定されている。尚、基板支持体１８は、螺子１８ａによる固定がなされるが、さらに、基板支持体１８には一端側に突出する係止爪片１８ｂが形成され、該係止爪片１８ｂが、ベースプレート１７に開設された爪取り付け孔１７ｄに抜け止め状に止着されるように設定されている。
一方、前記センサ回路基板１９は、ベースプレート１７の他方側プレート面１７ｃとは所定間隙を存する状態で配設されている。そして、センサ回路基板１９には、第一、第二コイルアッシー１３、１４の巻線（巻き出し端部、巻き終り端部）１３ｂ、１４ｂに導通する各一対のコイル側端子１３ｄ、１４ｄの突出端部にそれぞれ電気的に接続する四枚の基板側端子１９ａ、１９ｂが設けられるが、これら基板側端子１９ａ、１９ｂは、それぞれＵ字形状に形成されており、一端がコイル側端子１３ｄ、１４ｄに接続され、他端がセンサ回路基板１９を一方側面１９ｃから他方側面１９ｄに向けて貫通支持されるように組み込まれている。そして、これら基板側端子１９ａ、１９ｂ（巻線１３ｂ、１４ｂ）は、センサ回路基板１９の他方側面１９ｄ上に設けられる電子部品１９ｅにより構成されるセンサ回路に接続され、これによって、コイルユニット１２（第一、第二コイルアッシー１３、１４のヨーク２２、２３およびヨークカバー２２ａ、２３ａ）に生じる磁気変化が検知（センシング）されるように設定されている。
尚、２０は、コイル側端子１３ｄ、１４ｄの突出部とセンサ回路基板基１９とを覆うフード体である。

このように構成されるトルク検知センサ１１は、ハウジングＨ（第一ハウジング４）のウォームホイル室ＷＲの一端側に形成されるアッシー取り付け部４ｄに対してセンサ回路基板１９が対向する状態で、ハウジングＨの一端側から組み込まれるように設定されている。そして、コイルユニット１２に形成される連通状貫通孔１２ａおよびベースプレート貫通孔１７ａを、出力軸６外周に相対回転自在に外嵌するスリーブ１０の外周に相対回転自在、かつ、同芯状となる状態で貫通させ、ベースプレート１７の外縁部に開設された固定用取り付け孔１７ｅから挿入した取り付け螺子１７ｆを用いてアッシー取り付け部４ｄに螺合することにより、トルク検知センサ１１がハウジングＨに一体的に固定されている。そして、このように組み込むことにより、コイルユニット１２とセンサ回路基板１９とが一度の組み込み作業によってハウジングＨに取り付けることが可能となり、しかも、コイルユニット１２とセンサ回路基板１９との接続がなされた状態で組み込むことができるように構成されている。さらに、このものでは、メンテナンス時に、トルク検知センサ１１のみの交換についても容易に行えるように構成されている。

尚、この組込み状態において、コイルユニット１２の配設部位に対し、センサ回路基板１９はコイルユニット１２の外径方向に延出するように配設されているため、ステアリングシャフト２と出力軸６との連結部において、従来のセンサ回路基板を軸芯方向に長く設ける場合のように軸芯方向に長いスペースを確保する必要がなく、コイルユニット１２を配設するのに必要なスペースだけを確保すれば両者を配設することができるように配慮されている。

そして、トルク検知センサ１１は、ステアリングシャフト２が出力軸６に対して相対回転してトーションバー７に捻れが生じる状態となると、前述したように、出力軸側検出用溝６ｄとステアリングシャフト側検出用溝１０ａとの対向状態が変化し、該変化に伴うコイルユニット１２（第一、第二コイルアッシー１３、１４）の磁束変化が、巻線１３ｂ、１４ｂが接続されるセンサ回路基板１９においてインピーダンスの変化として検知される。そして、前記検知値は、パワーステアリング装置３近傍部位に配される制御部２１に出力され、制御部２１では、前記検知値に基づいて演算等のデータ処理を行い、対応する駆動信号を電動モータＭに出力することにより、電動モータＭが駆動してウォーム軸９を回転せしめ、これによって、ウォームホイール８が出力軸６とともに回転し、もって、ステアリングシャフト２の回転操作をアシストするように設定されている。

ところで、トルク検知センサ１１による精度の高いセンシングをするには、コイルユニット１２（第一、第二コイルアッシー１３、１４）の軸芯と、出力軸６、ステアリングシャフト２、トーションバー７、スリーブ１０の各軸芯との位置関係が正確に同芯状に保持されることが必要である。これに対し、本実施の形態のコイルユニット１２は、直接ハウジングＨに固定されるのではなく、ベースプレート１７上に支持されたものをハウジングＨに固定する構成であるので、コイルユニット１２やベースプレート１７に何らかの負荷が作用した場合に、コイルユニット１２の軸芯ズレが生じやすいことが想定される。そこで、本実施の形態では、ベースプレート１７のコイルユニット１２支持部外周部位に、補強部として一方側プレート面１７ｇから他端側に向けて突出するよう押し出し加工されたビード１７ｈが所定間隙を存してリング状に形成されている。これによって、ベースプレート１７やコイルユニット１２に負荷が作用したような場合に、ベースプレート１７に歪みや変形が生じるような不具合を抑制でき、コイルユニット１２の軸芯と、出力軸７、スリーブ１０の軸芯同士がずれてしまい、正確なトルク検知ができなくなるようなことがないように構成されている。
尚、ビード１７ｈは、コイルユニット１２のカバー体１５がカシメ固定されるカシメ用取り付け孔１７ｂの形成位置と略同芯円上に位置して形成されており、これによって、ビード１７ｈがコイルユニット１２をベースプレート１７にカシメ固定する際にも効果的な補強をするように設定されている。

叙述の如く構成された本形態において、パワーステアリング装置３は円滑なステアリングホイール１の操作を実現することができるが、この場合に、ステアリングシャフト２とパワーステアリング装置３の出力軸６との相対回転を検知するコイルユニット１２は、第一、第二コイルアッシー１３、１４のヨーク筒部２２ｃ、２３ｃに外径側に突出する切り起こし片２２ｄ、２３ｄが周回り方向に複数形成され、これら切り起こし片２２ｄ、２３ｄがカバー体１５の内周面に食い込むように圧入されている。これによって、第一、第二コイルアッシー１３、１４は、カバー体１５に対し、軸芯方向の変位、周回り方向の変位が規制された状態で収容され、第一、第二コイルアッシー１３、１４同士が周回り方向に相対変位してトルク検知が損なわれるような不具合をなくすことができる。しかも、このものでは、第一、第二コイルアッシー１３、１４の切り起こし片２２ｄ、２３ｄは、それぞれ径方向に対向して形成されているので軸芯がずれてしまうことがないようにすることができる。この結果、従来の第一、第二コイルアッシーにそれぞれ係合突部と係合受け部を形成し、弾性部材により第一、第二コイルアッシーを弾圧する構成のもののように、構成が複雑になるようなことがないうえ、弾性部材を不要にできて、構成の簡略化、部品点数の削減が図れる。

さらに、このものでは、カバー体１５を、ヨーク２２、２３を構成する材料の硬度よりも低い硬度の材料で形成したので、カバー体筒部１５ｂへの圧入する際に、ヨーク２２、２３を変形させるような不具合がないうえ、切り起こし片２２ｄ、２３ｄ自体の変形を低減させることができるので、切り起こし片２２ｄ、２３ｄによるカバー体筒部１５ｂ内周面への食い込みが確実になって、第一、第二コイルアッシー１３、１４のカバー体１５への安定した固定力を得ることができる。

しかも、このものでは、第一、第二コイルアッシー１３、１４を軸芯方向に積層してカバー体１５に圧入するものであるが、第一、第二コイルアッシー１３、１４とを同様の構成で形成しながら、コイル側端子１３ｄ、１４ｄが周回り方向に位置ズレする状態で積層されているので、各コイルアッシー１３、１４の切り起こし片２２ｄ、２３ｄ同士も周回り方向に位置ズレしている。このため、第一、第二コイルアッシー１３、１４の各切り起こし片２２ｄ、２３ｄ同士が圧入方向に干渉することがなく、第一、第二コイルアッシー１３、１４のカバー体１５への固定力を、安定、かつ、バラツキのない状態で、しかも、同様の固定力を得ることができる。

さらには、切り起こし片２２ｄ、２３ｄを、ヨーク筒部２２ｃ、２３ｃの前記内径側接線ＴＮ１、ＴＮ２と外径側接線ＴＳ１、ＴＳ２とのあいだに対応する範囲に形成下ので、切り起こし具による切り起こし加工の際に発生する負荷によりヨーク２２、２３を変形させてしまうような不具合を防止できて、コイルユニット１２に基づく磁気回路への影響を低減することができ、例えばコイルユニット１２によるトルク検知を行う場合では、その検知機能を損なうことを防止できる。

このように、コイルユニット１２は、第一、第二コイルアッシー１３、１４の軸芯方向、周回り方向両者の変位規制がなされた状態でカバー体１５に収容されているので、コイルユニット１２をパワーステアリング装置３の構成部材とした場合に、トーションバー７のトルク検知を精度良く、しかも、長期にわたって実施できることになって、信頼性の高いパワーステアリング装置を提供することができる。

尚、本発明は前記実施の形態に限定されないことは勿論であって、切り起こし片を、ケーシングの内周面に形成する構成としてもよく、この場合では、切り起こし片は、内径側に突出して形成される。

パワーステアリング装置の取り付け状態を説明する概略斜視図である。 パワーステアリング装置の断面図である。 図３（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれトルク検知センサの側面図、図３（Ａ）のＸ−Ｘ断面図である。 図４（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれコイルアッシーの側面図、図４（Ａ）のＸ−Ｘ断面図である。 図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）はそれぞれカバー体の平面図、側面図、図５（Ｂ）のＸ−Ｘ断面図、他側面図、底面図である。 図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれベースプレートの側面図、図６（Ａ）のＸ−Ｘ断面図、他側面図である。 図７（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれコイルユニットにおけるコイルアッシーの積層状態を説明する側面図、図７（Ａ）の底面図である。

符号の説明

１ ステアリングホイール
２ ステアリングシャフト
３ パワーステアリング装置
４ 第一ハウジング
６ 出力軸
７ トーションバー
８ ウオームホイール
９ ウォーム軸
１０ スリーブ
１１ トルク検知センサ
１２ コイルユニット
１３ 第一コイル
１４ 第二コイル
１５ カバー体
１７ ベースプレート
１７ｈ ビード
１８ 基板支持体
１９ センサ回路基板
２１ 制御部
２２ ヨーク
２３ ヨーク
２２ｄ 切り起こし片

Claims (5)

1. 巻線が巻装されたコイルボビンを筒状のコイルヨークに内装してなるコイルアッシーを、筒状のケーシングに内装してなるトルク検知センサにおいて、コイルヨーク筒部とケーシング筒部との何れか一方の筒部に、他方の筒部側に向けて突出する切り起こし片を径方向に対向する部位に位置して形成し、コイルアッシーをケーシングに回り止め状に圧入する構成としたトルク検知センサ。
2. 切り起こし片が形成される側の材料は、切り起こし片が形成されない側の材料よりも硬度の高い材料で形成されている請求項１に記載のトルク検知センサ。
3. トルク検知センサは、少なくとも二つのコイルアッシーが積層状に内装されるものとし、切り起こし片を各コイルアッシーのコイルヨークに形成し、各コイルヨークの切り起こし片形成位置は、互いに周回り方向に位置ズレして形成されている請求項１または２に記載のトルク検知センサ。
4. 切り起こし片をコイルヨークに形成するにあたり、コイルヨークは、所定の板厚を備えた筒部を備えて形成され、前記筒部の所定の直径方向を基準線としたとき、該基準線と筒部内径との交点における接線と、基準線と筒部外径との交点における接線とのあいだの範囲に対応する筒外周面に位置し、前記基準線に直交する切り起こし方向に基づいて切り起こし片が形成されている請求項１乃至３の何れか一項に記載のトルク検知センサ。
5. トルク検知センサは、パワーステアリング装置を構成するトーションバーのトルクを検知するように構成されている請求項１乃至四の何れか一項に記載のトルク検知センサ。

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