JP2013212710A - パワーステアリング装置、およびパワーステアリング装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ハウジングにセンサ構造体が組み付けられるパワーステアリグ装置にて、センサ構造体が保持されたままハウジングが分割されることを防止するパワーステアリング装置、およびパワーステアリング装置の製造方法を提供する。
【解決手段】入力軸とハンドル側ピニオン軸（出力軸）を回転可能に支持するとともに、第１ハウジングおよび第２ハウジング１２に分割され、ハウジング固定ボルト１３を用いて固定されるハウジングと、入力軸およびハンドル側ピニオン軸に相対角度検出部の一部が連結され第１ハウジングと第２ハウジングとがハウジング固定ボルト１３を用いて固定された後にハウジングにセンサ構造体５１が保持され入力軸とハンドル側ピニオン軸（出力軸）との間の相対回転角度を測定するトルク検出部と、を備え、センサ構造体５１がハウジングに保持された状態ではハウジング固定ボルト１３の固定解除を制限する。
【選択図】図５

Description

本発明は、パワーステアリング装置、およびパワーステアリング装置の製造方法に関する。

パワーステアリング装置である例えば電動パワーステアリング装置は、入力軸に連結されるピニオン軸と、ピニオン軸のピニオンと噛み合うラックを備えるラック軸とを備え、ラック軸に連係する被操舵部に、電動モータの出力トルクをアシスト力として付与している。このとき、ステアリングホイールからの操舵力はトルクセンサで検出され、このトルクセンサからのトルク信号と車からの車速信号とに基づく電流が電動モータに供給される。

公報記載の従来技術として、第１の軸と第２の軸との間に捩じれトルクが入力されて弾性部材に捩じれが生じると、硬磁性体と軟磁性体との相対位置が変化することで、軟磁性体の磁気回路に発生する磁束密度が変化するが、この磁束密度の変化を磁気センサで検出することにより、第１の軸と第２の軸との間に印加される捩じれトルクを求めるものがある（例えば、特許文献１参照。）。そして、この先行技術文献では、トルクセンサと制御回路とを繋ぐワイヤハーネスのコネクタ部に磁気センサを取り付け、ハウジングの外側からトルクセンサにコネクタ部を差し込むことで制御回路と結線する技術が開示されている（例えば、特許文献１の図１９参照。）。

特開２００３−１４９０６２号公報

ここで、例えば入力軸および出力軸を回転可能に支持するハウジング（カバー）が複数のハウジングに分割され、これらがハウジング固定ボルトを用いて固定される場合を考える。そして、ハウジング固定ボルトなどの固定部材で複数のハウジングが固定された後のハウジングに、外側からセンサ構造体を挿入し、このセンサ構造体がセンサ固定ボルトなどの固定部材により保持される態様がある。

このとき、作業工程に特別な関連性が存在しない組み付け作業では、一般に、これらの固定部材は、それぞれ関連性のない位置に組み付けられて固定される。そのため、従来の構造では、センサ構造体をセンサ固定ボルトにより組み付けた状態で、ハウジング固定ボルトを外してハウジングを分割することが可能であった。しかしながら、センサ構造体が保持されたままハウジングが分割されると、例えば、入力軸や出力軸に取り付けられた検出体とセンサ構造体とが接触し、これらの破損が懸念される。

本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであって、ハウジングにセンサ構造体が組み付けられるパワーステアリグ装置にて、センサ構造体が保持されたままハウジングが分割されることを抑制することを目的とする。

上記の目的を達成する本発明は、入力軸および出力軸を回転可能に支持するとともに、第１のハウジングおよび第２のハウジングに分割され、分割された当該第１のハウジングおよび当該第２のハウジングが固定部材を用いて固定されるハウジングと、前記入力軸および前記出力軸に検出体が連結され、前記第１のハウジングおよび前記第２のハウジングが前記固定部材を用いて固定された後に前記ハウジングにセンサ構造体が保持され、当該入力軸と当該出力軸との間の相対回転角度を測定する測定装置と、を備え、前記測定装置の前記センサ構造体が前記ハウジングに保持された状態では、前記第１ハウジングおよび前記第２ハウジングを固定している前記固定部材の固定解除を制限することを特徴とするパワーステアリング装置である。尚、ハウジングとして、第３ハウジング、第４ハウジング、以下、同様に、複数のハウジングの存在を否定するものではない。

また、上記パワーステアリング装置にて、前記測定装置の前記センサ構造体によって、および/または当該センサ構造体を前記ハウジングに保持するために保持部材が用いられている場合には当該保持部材によって、または当該センサ構造体とともに当該保持部材によって取り付けられる破損防止部材によって、当該センサ構造体が当該ハウジングに保持された状態にて、前記第１ハウジングおよび前記第２ハウジングを固定している前記固定部材の固定解除を制限することを特徴とすることができる。

更に、上記パワーステアリング装置にて、前記第１のハウジングと前記第２のハウジングとは、複数のハウジング固定ボルトにより締め付けられ、前記センサ構造体を前記ハウジングに保持する保持部材はセンサ固定ボルトであり、当該センサ構造体が当該ハウジングに保持された状態にて、前記複数のハウジング固定ボルトのうち少なくとも１つのハウジング固定ボルトのボルト締め付け方向の延長線上の空間に、当該センサ構造体、および/または当該センサ固定ボルトの頭、または前記破損防止部材、の少なくとも一部が重なるように位置することで、当該センサ構造体が当該ハウジングに保持された状態での当該ハウジング固定ボルトの取り外しを制限することを特徴とすることができる。

また更に、上記パワーステアリング装置にて、前記第１のハウジングと前記第２のハウジングとは、前記入力軸および前記入力軸の軸方向から前記複数のハウジング固定ボルトにより締め付けられ、前記センサ構造体は、前記軸方向と交差する方向から前記ハウジングに挿入され、当該軸方向と交差する方向から前記センサ固定ボルトにより保持され、当該センサ構造体が当該ハウジングに保持された状態にて、前記複数のハウジング固定ボルトのうち少なくとも１つのハウジング固定ボルトの当該軸方向から見て、当該センサ構造体、および/または当該センサ固定ボルトの頭、または前記破損防止部材、の少なくとも一部が重なるように位置することを特徴とすることができる。

一方、本発明が適用されるパワーステアリング装置の製造方法は、検出体が連結された入力軸および出力軸を回転可能に支持し、第１のハウジングおよび第２のハウジングに分割されたハウジングを複数の固定部材を用いて固定するハウジング固定工程と、前記第１のハウジングおよび前記第２のハウジングが固定された後の前記ハウジングに対し、前記入力軸と前記出力軸との間のトルクを前記検出体を用いて測定するセンサ構造体を当該ハウジングに挿入し、保持部材により当該ハウジングに保持するセンサ構造体保持工程と、を備え、前記センサ構造体保持工程は、前記ハウジングの固定に用いた前記複数の固定部材の少なくとも一つの固定部材の固定方向の延長線上の空間に、前記センサ構造体の一部または前記保持部材の一部が重なる状態で当該センサ構造体を固定することを特徴としている。

また、本発明が適用されるパワーステアリング装置の製造方法は、検出体が連結された入力軸および出力軸を回転可能に支持し、第１のハウジングおよび第２のハウジングに分割されたハウジングを複数の固定部材を用いて固定するハウジング固定工程と、前記第１のハウジングおよび前記第２のハウジングが固定された後の前記ハウジングに対し、前記ハウジングの前記複数の固定部材の少なくとも一つに向けて延びる破損防止部材を間に挟んで、前記入力軸と前記出力軸との間のトルクを前記検出体を用いて測定するセンサ構造体を当該ハウジングに挿入し、保持部材により当該ハウジングに保持するセンサ構造体保持工程と、を備え、前記センサ構造体保持工程は、前記ハウジングの固定に用いた前記複数の固定部材の少なくとも一つの固定部材の固定方向の延長線上の空間に、前記破損防止部材の一部が重なる状態で当該センサ構造体を固定することを特徴としている。

本発明によれば、ハウジングにセンサ構造体が組み込まれるパワーステアリグ装置にてセンサ構造体が保持されたままハウジングが分割されることを抑制することができる。

本実施形態が適用される電動パワーステアリング装置の全体構成図である。 本実施形態が適用される電動パワーステアリング装置のハンドル側ギヤハウジングを説明する構成図である。 本実施形態が適用される電動パワーステアリング装置のアシスト側ギヤハウジングを説明する構成図である。 本実施形態が適用されるセンサ構造体がハウジングに取り付けられた状態を示す構成図である。 本実施形態が適用されるセンサ破損防止構造の第１例を示す説明図である。 本実施形態が適用されるセンサ破損防止構造の第２例を示す説明図である。 本実施形態が適用されるセンサ破損防止構造の第３例を示す説明図である。 本実施形態が適用されるセンサ破損防止構造の第４例を示す説明図である。

〔パワーステアリング装置の全体構成〕
まず、図１〜図３を用いて、本実施の形態が適用されるパワーステアリング装置である電動パワーステアリング装置１について説明する。
図１は、本実施形態が適用される電動パワーステアリング装置１の全体構成図である。図２は、本実施形態が適用される電動パワーステアリング装置１のハンドル側ギヤハウジング１０Ａを説明する構成図であり、図１に示すII−II断面である。また、図３は、本実施形態が適用される電動パワーステアリング装置１のアシスト側ギヤハウジング１０Ｂを説明する構成図であり、図１に示すIII−III断面である。本実施の形態が適用される電動パワーステアリング装置１は、いわゆるダブルピニオン型のパワーステアリング装置であり、操舵部材（ステアリングホイール）からの操舵力をラック軸２４に伝達するマニュアルピニオンと、電動モータ３０からの操舵補助力をラック軸２４に伝達するアシストピニオンとを有する。

車体フレーム（図示せず）等に固定されるギヤハウジング１０は、図１に示すように、ハンドル側ギヤハウジング１０Ａとアシスト側ギヤハウジング１０Ｂとを有し、これらをラック軸２４まわりで連結してギヤハウジング１０を構成している。ハンドル側ギヤハウジング１０Ａは、入力軸２１と、ハンドル側ピニオン軸（出力軸）２３（図２参照）とを回転可能に支持している。入力軸２１は、ステアリングホイール（図示せず）に連結されたアッパーシャフト（図示せず）と連結している。

一方、アシスト側ギヤハウジング１０Ｂは、モータケース３１に囲まれた電動モータ３０の出力トルクをラック軸２４に連結している。このラック軸２４の両端部には左右のタイロッド４８Ａ、４８Ｂが連結されている。このタイロッド４８Ａ、４８Ｂはナックルアーム（図示せず）を介して被操舵部であるタイヤ（図示せず）に連結されている。尚、ラック軸２４はハンドル側ギヤハウジング１０Ａの第１ハウジング１１（図２参照）とアシスト側ギヤハウジング１０Ｂの第１ハウジング１７（図３参照）とに設けられた軸受（図示せず）によって、図１の左右方向に摺動性を良好に保った状態で支持されている。

〔ハンドル側ギヤハウジングの構成〕
図２に示すように、本実施の形態が適用されるハンドル側ギヤハウジング１０Ａは、第１ハウジング１１と第２ハウジング１２とに分割され、これらが組み付けられてハウジングを形成している。そして、組み付けられる第１ハウジング１１と第２ハウジング１２とを固定する固定部材として、ハウジング固定ボルト１３を有している。ハウジング固定ボルト１３は、後述するように、例えば、軸方向（図２では上から下のＳ方向）に直交する方向の２点に、一直線上または一定の角度を有して設けられ、軸方向に向けて、第１ハウジング１１と第２ハウジング１２との締め付けを行っている。図２では、２点のうちの１点のハウジング固定ボルト１３を示している。

ハンドル側ギヤハウジング１０Ａは、図２に示すように、ステアリングホイール（図示せず）に連結される入力軸２１を有している。また、この入力軸２１にトーションバー２２を介して連結されるハンドル側ピニオン軸（出力軸）２３を、入力軸２１と同軸上に有している。さらに、ハンドル側ピニオン軸２３はピニオン２３Ａを有しており、このピニオン２３Ａをラック軸２４のハンドル側ラック２４Ａに噛み合わせている。これにより、ラック軸２４は、ステアリングホイールに加えた操舵トルクに従って直線運動が可能となり、図１に示すギヤハウジング１０の左右方向に移動する。入力軸２１はハンドル側ギヤハウジング１０Ａの第２ハウジング１２に設けられた軸受２１Ｊにより保持され、ハンドル側ピニオン軸２３はハンドル側ギヤハウジング１０Ａの第１ハウジング１１に設けられた軸受２３Ｊ、２３Ｋにより保持される。

また、ハンドル側ギヤハウジング１０Ａの第１ハウジング１１内には、ラック軸２４のハンドル側ラック２４Ａをハンドル側ピニオン軸２３のピニオン２３Ａに押付けるとともに、ラック軸２４を摺動自在に支持するラックガイド２５が取り付けられる。このラックガイド２５は、第１ハウジング１１のシリンダ部１４に挿入される。シリンダ部１４は、このラック軸２４を挟んでハンドル側ピニオン軸２３と相対する部分に設けられている。ラックガイド２５は、シリンダ部１４に埋込ネジ形式により固定されるキャップ２５Ａを有し、ラック軸２４をハンドル側ラック２４Ａの反対側から押圧するばね２５Ｂを備えている。キャップ２５Ａが第１ハウジング１１のシリンダ部１４に締め付けられることで、ばね２５Ｂがラック軸２４を押圧し、ハンドル側ラック２４Ａはピニオン２３Ａと良好な噛み合いを維持している。

更に、電動パワーステアリング装置１のハンドル側ギヤハウジング１０Ａには、入力軸２１と、ハンドル側ピニオン軸（出力軸）２３との相対回転角度を検出し、検出した相対回転角度に基づいて操舵トルクを検出するトルク検出装置４０が取り付けられている。

〔アシスト側ギヤハウジングの構成〕
図３に示すように、本実施の形態が適用されるアシスト側ギヤハウジング１０Ｂは、第１ハウジング１７と第２ハウジング１８とが組み付けられ、更にキャップ１９が組み付けられた構造体である。電動パワーステアリング装置１（図１参照）にあっては、車両に搭載された状態で、後述するように、電動モータ３０（図１参照）の出力が伝えられるアシスト側ピニオン軸３３が鉛直方向に対して交差配置される。本実施の形態では、アシスト側ピニオン軸３３が車両の前後方向に沿うように、概ね水平方向に横置きされている。

電動パワーステアリング装置１は、図３に示すアシスト側ギヤハウジング１０Ｂの第２ハウジング１８に、図１に示した電動モータ３０のモータケース３１が取付けられる。アシスト側ギヤハウジング１０Ｂには、電動モータ３０の出力軸に連結されるウォームギヤ（図示せず）と噛み合うウォームホイール３４が設けられている。また、ウォームホイール３４からの伝達力を受けて回転するアシスト側ピニオン軸３３を有している。例えば、アシスト側ピニオン軸３３は金属製であり、ウォームホイール３４は、この金属製のアシスト側ピニオン軸３３のハブ３３Ａに一体成形された樹脂成形体で構成され、アシスト側ピニオン軸３３に固定されている。

第１ハウジング１７にはアシスト側ピニオン軸３３の一端側を保持する軸受３７が設けられ、第２ハウジング１８にはこのアシスト側ピニオン軸３３の他端側を保持する軸受３５が設けられている。また、軸受３５の内輪をアシスト側ピニオン軸３３に固定するロックナット３６を有している。このロックナット３６は、埋込ネジ形式によりアシスト側ピニオン軸３３に固定され、ロックナット３６をアシスト側ピニオン軸３３に対してねじ入れることで、軸受３５の内輪がアシスト側ピニオン軸３３に固定される。軸受３５の外輪は、第２ハウジング１８に保持される。アシスト側ピニオン軸３３の一端部は軸受３７の内輪に隙間嵌めされている。

また、アシスト側ギヤハウジング１０Ｂの第１ハウジング１７内には、ラック軸２４のアシスト側ラック２４Ｂをアシスト側ピニオン軸３３のピニオン３３Ｂに押付けるとともに、ラック軸２４を摺動自在に支持するラックガイド３８が取り付けられる。このラックガイド３８は、第１ハウジング１７のシリンダ部１７Ａに挿入される。シリンダ部１７Ａは、このラック軸２４を挟んでアシスト側ピニオン軸３３と相対する部分に設けられている。ラックガイド３８は、シリンダ部１７Ａに埋込ネジ形式により固定されるキャップ３８Ａを有し、ラック軸２４をアシスト側ラック２４Ｂの反対側から押圧するばね３８Ｂを備えている。キャップ３８Ａが第１ハウジング１７のシリンダ部１７Ａに締め付けられることで、ばね３８Ｂがラック軸２４を押圧し、アシスト側ラック２４Ｂはピニオン３３Ｂと良好な噛み合いを維持している。尚、アシスト側ピニオン軸３３のピニオン３３Ｂとラック軸２４のアシスト側ラック２４Ｂの双方又は少なくとも一方を、それらの歯すじがそれらの中心軸に斜交するはすば歯車としている。

このような構成を有する電動パワーステアリング装置１では、トルク検出装置４０（図２参照）の検出結果に応じて駆動される電動モータ３０の出力トルクがウォームギヤ（図示せず）を介してウォームホイール３４に伝達され、アシスト側ピニオン軸３３を介してラック軸２４に伝えられる。このようにして、電動モータ３０の出力トルクを前述のステアリングホイールによるラック軸２４の移動に対するアシスト力として付与している。すなわち、ラック軸２４は、ステアリングホイールの回転によって発生する操舵トルクと電動モータ３０から付与される補助トルクとで回転する。

〔トルク検出装置の構成〕
次に、トルク検出装置４０について詳述する。
図４は、本実施形態が適用されるセンサ構造体がハウジングに取り付けられた状態を示す構成図であり、図２におけるＩＶ部の拡大図である。
トルク検出装置４０は、入力軸２１とハンドル側ピニオン軸（出力軸）２３との相対回転角度を検出する相対角度検出部６０と、相対角度検出部６０が検出した相対回転角度に基づいて操舵トルクを検出するトルク検出部５０と、を有している。

先ずは、相対角度検出部６０について説明する。
図４に示すように、相対角度検出部６０は、入力軸２１に取り付けられる硬磁性体の一例としての磁石６１と、磁石６１が形成する磁界内に配置された軟磁性体のヨーク６２と、ヨーク６２から磁束を集める軟磁性体の集磁部材６３とを有している。また、相対角度検出部６０は、磁石６１、ヨーク６２および集磁部材６３にて形成される磁気回路中の磁束密度を検出する磁気センサ６４を有している。また、相対角度検出部６０は、磁石６１と入力軸２１との間に介在する入力側ブラケット６５と、ヨーク６２とハンドル側ピニオン軸２３との間に介在する出力側ブラケット６６とを有している。

磁石６１は、円筒状であり、入力軸２１の周方向にＮ極とＳ極とが交互に配置されるとともに周方向に着磁されている。この磁石６１は入力側ブラケット６５に固定され、入力側ブラケット６５が入力軸２１に固定されることで、磁石６１が入力軸２１に取り付けられている。そして、磁石６１は、入力軸２１とともに回転する。磁石６１を入力側ブラケット６５に固定する手法としては、接着剤、圧入などを例示することができる。また、入力側ブラケット６５を入力軸２１に固定する手法としては、圧入、溶接、カシメあるいはねじ止めなどを例示することができる。

ヨーク６２は、第１ヨーク（図示せず）と第２ヨーク（図示せず）とから構成される。この第１ヨークおよび第２ヨークは、磁石６１の外径よりも大きな径の孔が内側に形成された円板状の円環部（図示せず）と、この円環部から入力軸２１の軸方向に伸びるように形成された複数の突起部（図示せず）とを有している。これらの複数の突起部は、磁石６１の周方向にて、この磁石６１の外周面に沿うように湾曲している。そして、第１ヨークの突起部および第２ヨークの突起部は、磁石６１のＮ極およびＳ極と同数形成されている。そして、これら突起部は、入力軸２１の回転半径方向において、磁石６１の外周面と対向するようにこの外周面よりもやや外側に配置されている。

出力側ブラケット６６は、ハンドル側ピニオン軸２３の軸方向に伸びる円筒状の金属製の部材である。ヨーク６２は、この出力側ブラケット６６とともに射出成形され、一体成形されている。これにより、第１ヨーク、第２ヨークおよび出力側ブラケット６６は、一部品となった状態で、ハンドル側ピニオン軸２３に固定されている。これを固定する手法としては、出力側ブラケット６６をハンドル側ピニオン軸２３に圧入、カシメあるいはねじ止めすることにより、ハンドル側ピニオン軸２３に固定することを例示することができる。

集磁部材６３は、第１集磁部材６３１と、第２集磁部材６３２と、から構成される。
第１集磁部材６３１は、第１ヨーク（図示せず）の円環部（図示せず）の上端面の上方に配置されるとともに、円周方向の所定角度に渡ってこの円環部の上端面に沿うように平板状部（図示せず）が形成されている。そして、第１集磁部材６３１は、この平板状部における最外部から軸方向に下方に伸び、その最下端部から軸方向に直交する方向に外側に突出した第１突出部６３１Ａを有している。

第２集磁部材６３２は、第２ヨーク（図示せず）の円環部（図示せず）の下端面の下方に配置されるとともに、円周方向の所定角度に渡ってこの円環部の下端面に沿うように形成された平板状部（図示せず）を有している。また、第２集磁部材６３２は、この平板状部における最外部から軸方向に上方に伸び、その最上端部から軸方向に直交する方向に外側に突出した第２突出部６３２Ａを有している。

磁気センサ６４は、後述するトルク検出部５０の検出用基板５４を介して第２ハウジング１２に装着されており、軸方向において、第１集磁部材６３１の第１突出部６３１Ａと第２集磁部材６３２の第２突出部６３２Ａとの間に配置されている。磁気センサ６４は、第１集磁部材６３１と第２集磁部材６３２との間の磁束密度を検出し、検出した磁束密度を電気信号（例えば電圧信号）に変換して出力するセンサであり、磁気抵抗素子、ホールＩＣ、ホール素子などを例示することができる。

次に、トルク検出部５０について説明する。
トルク検出部５０は、ステアリングホイールに操舵トルクが付与されておらずトーションバー２２に捩れが生じていない中立状態のときの磁気センサ６４の出力値である基準値と、磁気センサ６４の出力値とに基づいて操舵トルクに応じた電気信号を出力する。
トルク検出部５０は、図４に示した、算術論理演算回路が実装された検出用基板５４にて構成される。トルク検出部５０は、この検出用基板５４に接続されたターミナル５５を介してトルク信号を出力する。また、検出用基板５４は、ターミナル５５を介して、電源電圧およびＧＮＤ電圧が供給される。また、検出用基板５４には磁気センサ６４が接続されている。

以上のように構成されたトルク検出装置４０において、相対角度検出部６０の集磁部材６３および磁気センサ６４と、トルク検出部５０を構成する検出用基板５４とは一つの構造体であるセンサ構造体５１として事前に組み付けられ、その後、第２ハウジング１２に装着される。
センサ構造体５１は、集磁部材６３を保持するセンサハウジング５２と、このセンサハウジング５２に装着される検出用基板５４と、この検出用基板５４に接続される磁気センサ６４およびターミナル５５とを含んで構成される。そして、センサハウジング５２は、金型内に挿入した集磁部材６３の周りに合成樹脂を注入する射出成形にて成形され、集磁部材６３と一体化されている。また、センサハウジング５２にはＯリング５６が取り付けられ、センサ構造体５１が第２ハウジング１２に装着された際、内部の密閉性を確保している。センサ構造体５１は、保持部材であるセンサ固定ボルト５７（図５〜図８参照）によって第２ハウジング１２に固定される。

〔センサ構造体の破損防止構造〕
センサ構造体５１は、第２ハウジング１２が、図２に示すハウジング固定ボルト１３によって第１ハウジング１１と固定された後に、第２ハウジング１２に取り付けられる。
ここで、前述のように、図４に示す第１集磁部材６３１の第１突出部６３１Ａと第２集磁部材６３２の第２突出部６３２Ａは、ハンドル側ピニオン軸２３に固定されているヨーク６２の第１ヨークの上方（入力側）、および第２ヨークの下方（出力側）に位置している。また、ハンドル側ピニオン軸２３は第１ハウジング１１に保持されている。そのために、センサ構造体５１が第２ハウジング１２に取り付けられている状態で、第１ハウジング１１と第２ハウジング１２との固定を解いて分解した場合には、この第１突出部６３１Ａや第２突出部６３２Ａが、第１ヨークや第２ヨークに干渉し、集磁部材６３や磁気センサ６４が破損したり変形してしまう。またハンドル側ピニオン軸２３側の検出体であるヨーク６２の変形や破損が生じる場合がある。
そこで、本実施の形態では、センサ構造体５１が取り付けられてる状態では、第１ハウジング１１および第２ハウジング１２を固定しているハウジング固定ボルト１３に触れる作業を制限することで、センサ構造体５１が取り付けられた状態での第２ハウジング１２の取り外し、ハウジングの分割、を制限している。

〔センサ破損防止構造の第１例〕
図５は、本実施形態が適用されるセンサ破損防止構造の第１例を示す説明図であり、センサ構造体５１が第２ハウジング１２に固定された第１の固定状態を示している。図５（ａ）は図２の軸方向の上方（入力側）からハンドル側ギヤハウジング１０Ａを眺めた図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）をＶ−Ｖ方向から眺めた図である。第２ハウジング１２は、２つのハウジング固定ボルト１３によって第１ハウジング１１と一体化されている。

図５（ａ）、（ｂ）に示す例では、第２ハウジング１２の形状として、ボルトやナットなどによる固定箇所が、軸方向に直交する方向の２点に、約９０の角度を有して配置されるように構成されている。そして、この２点の固定箇所は、センサ構造体５１の挿入方向側に位置し、それぞれの箇所はハウジング固定ボルト１３で締め付けられている。ハウジング固定ボルト１３のボルト締め付け方向は図のＳ方向（図５（ｂ）、図２参照）である。このＳ方向は、入力軸２１およびハンドル側ピニオン軸（出力軸）２３の軸方向の入力側から出力側（図２の上方向から下方向）へ向かう方向である。例えば六角ソケットをハウジング固定ボルト１３の頭に差し込み、ラチェット付きレンチなどの組み付け工具によって、ハウジング固定ボルト１３がＳ方向に締め付けられる。ハウジング固定ボルト１３によって第１ハウジング１１および第２ハウジング１２が一体化された後、図５（ａ）のＴ方向（入力軸２１およびハンドル側ピニオン軸（出力軸）２３の軸方向と交差する方向）からセンサ構造体５１が第２ハウジング１２に挿入される。そして、センサ構造体５１は、同じくＴ方向（軸方向と交差する方向）から締め付けられる２つのセンサ固定ボルト５７によって、第２ハウジング１２に固定される。

図５（ａ）、（ｂ）に示す第１の固定状態では、ハウジング固定ボルト１３のボルト締め付け方向であるＳ方向の延長線上の空間に、センサ構造体５１とセンサ固定ボルト５７とが存在している。すなわち、図５（ｂ）に示す寸法Ｌだけ重なりがある。その結果、センサ構造体５１がセンサ固定ボルト５７によって第２ハウジング１２に取り付けられている状態にて、ハウジング固定ボルト１３の頭に六角ソケットを嵌め込むことは困難である。例えば、薄型の六角レンチなどを脇から挿入すれば、何とかハウジング固定ボルト１３を弛めることは可能であるが、これは通常の組み立てにて採用される工具ではない。通常の組み立てにて採用される工具によってボルト締め付け方向であるＳ方向（軸方向）からのアクセス（工具押し付け作業）が必要である。本実施の形態によれば、センサ構造体５１の一部やセンサ固定ボルト５７の一部が邪魔になり、ハウジング固定ボルト１３を弛める工具が利用できない。このように、ハウジング固定ボルト１３に触れる作業を制限することで、センサ構造体５１が取り付けられた状態でのハウジングの分割を制限できる。

〔センサ破損防止構造の第２例〕
図６は、本実施形態が適用されるセンサ破損防止構造の第２例を示す説明図である。図５（ａ）、（ｂ）に示す第１例では、第２ハウジング１２の２点の固定箇所が、センサ構造体５１の本体および/またはセンサ固定ボルト５７によって邪魔され、センサ構造体５１が取り付けられている状態ではハウジング固定ボルト１３が弛められないように構成されていた。図６に示す第２例では、第２ハウジング１２の１点の固定箇所が、センサ構造体５１の本体および/またはセンサ固定ボルト５７によって邪魔され、センサ構造体５１が取り付けられている状態ではハウジング固定ボルト１３の一つが弛められないように構成されている。

図６に示す第２例の第２ハウジング１２は、２点の固定箇所が、軸方向に直交する方向の２点、すなわち、軸方向に交差する方向の直径方向の延長線上の２点に存在している。そのうちの１点の固定箇所にて、ハウジング固定ボルト１３がセンサ構造体５１の本体および/またはセンサ固定ボルト５７と空間上で干渉している。そのため、センサ構造体５１の一部やセンサ固定ボルト５７の一部が邪魔になり、ハウジング固定ボルト１３の一つについて、ボルトを弛める工具が利用できない。第１例のように２箇所ではないが、同様に、センサ構造体５１が取り付けられた状態でのハウジングの分割を制限できる。尚、第１ハウジング１１と第２ハウジング１２との固定箇所は、この第２例では軸方向に交差する方向の直径方向の延長線上の２点にある。かかる場合には、第１ハウジング１１と第２ハウジング１２とのハウジング固定ボルト１３を用いた締め付けを第１例と比べて安定化させることができる。

〔センサ破損防止構造の第３例〕
図７は、本実施形態が適用されるセンサ破損防止構造の第３例を示す説明図である。図７に示す第３例は、センサ構造体５１の筐体構造を工夫し、センサ構造体５１が第２ハウジング１２に取り付けられている状態では、センサ構造体５１の筐体構造が邪魔をして、ハウジング固定ボルト１３に対して、工具を用いた締め付け方向（軸方向、図２のＳ方向）からのアクセスを制限するものである。

図７に示す第３例では、センサ構造体５１の筐体であるセンサハウジング５２（図４参照）に、図７に示す張り出し部５１Ａが形成されている。この張り出し部５１Ａは、センサ構造体５１が第２ハウジング１２に組み付けられた際に、第２ハウジング１２の締め付けに用いられているハウジング固定ボルト１３の一部または全部を、軸方向の出力側の空間で覆うように、張り出している。そして、この張り出し部５１Ａは、センサハウジング５２を形成する際に、樹脂による射出成形にて一体的に形成することが可能である。
この図７に示す第３例によれば、上述した第１例、第２例と同様に、センサ構造体５１が取り付けられた状態でのハウジングの分割（第１ハウジング１１と第２ハウジング１２との分割）を制限できる。また、第１ハウジング１１と第２ハウジング１２との組み付け位置の決定に際し、センサ構造体５１の取り付け位置を考慮して設計する必要性が低くなり、ハウジング設計の自由度を増すことができる。

〔センサ破損防止構造の第４例〕
図８は、本実施形態が適用されるセンサ破損防止構造の第４例を示す説明図である。図８に示す第４例は、センサ構造体５１が組み付けられた際にハウジング固定ボルト１３を覆う固定解除制限部材５８をセンサ構造体５１やハウジングとは別個に、別体として設けている。そして、他の例と同様に、センサ構造体５１が第２ハウジング１２に取り付けられている状態では、ハウジング固定ボルト１３に対して、工具を用いた締め付け方向（軸方向、図２のＳ方向）からのアクセスを制限している。

図８に示す固定解除制限部材５８は、例えばセンサ構造体５１がセンサ固定ボルト５７によって締め付け固定される際、一緒に締め付け固定される。すなわち、センサ構造体５１の取り付け位置に合わせたピッチの２つの孔を備え、第２ハウジング１２に取り付けられた際、図８のハウジング固定ボルト１３の方向に延びる２本の足を有している。この２つの孔は、センサ固定ボルト５７がストレスなく挿入できる寸法で形成されている。そして、例えば、コ字状（Ｕ字状）の板金や樹脂成形物などで形成されている。この図８に示す第４例によっても、センサ構造体５１が取り付けられた状態でのハウジングの分割を制限できる。すなわち、センサ構造体５１が取り付けられた際、ハウジング固定ボルト１３の軸方向（図２のＳ方向）の空間に固定解除制限部材５８が位置しており、センサ構造体５１が取り外されることによって初めて固定解除制限部材５８をハウジング固定ボルト１３の軸方向の空間から外すことができる。これによって、センサ構造体５１が取り付けられている状態ではハウジング固定ボルト１３が取り外されることはない。

尚、上述した本実施の形態に示す各態様は一例であって、他の態様の選択を制限するものではない。例えば、図８に示す第４例の変形例として、固定解除制限部材５８がハウジング固定ボルト１３の軸方向の空間を覆っている状態にて、センサ固定ボルト５７によるセンサ構造体５１の締結方向を、ハウジング固定ボルト１３の締結方向と同様な、軸方向（図２のＳ方向）とすることも可能である。

〔パワーステアリング装置の第１の製造方法〕
次に、本実施の形態が適用されたパワーステアリング装置の製造方法について、説明する。
まず、第１の製造方法として、上述した第１例、第２例、および第３例のセンサ破損防止構造の製造方法について説明する。
まず、図４に示したように、トルク検出装置４０の一部である検出体を入力軸２１とハンドル側ピニオン軸（出力軸）２３に連結する。すなわち、入力軸２１に入力側ブラケット６５を取り付けることで、入力側ブラケット６５に固定された磁石６１を入力軸２１に連結する。また、ハンドル側ピニオン軸（出力軸）２３に出力側ブラケット６６を取り付けることで、出力側ブラケット６６に一体成形されたヨーク６２をハンドル側ピニオン軸（出力軸）２３に連結する。そして、図２に示したように、これら検出体（トルク検出装置４０の一部）が連結された入力軸２１およびハンドル側ピニオン軸（出力軸）２３を、第１ハウジング１１および第２ハウジング１２に、軸受２３Ｊ、軸受２３Ｋ、軸受２１Ｊを介して回転可能に支持する。そして、第１ハウジング１１および第２ハウジング１２を、例えば２つのハウジング固定ボルト１３によって軸方向（図２のＳ方向）から締め付け固定する。これによって、ハウジング固定工程が行われる。

次に、第１ハウジング１１および第２ハウジング１２がハウジング固定ボルト１３によって固定された後に、トルク検出装置４０のセンサ構造体５１を第２ハウジング１２に挿入する。この挿入方向は、軸方向（図２のＳ方向）と交差する方向、より詳しくは直交する方向である。そして、この挿入方向と同方向から、２つのセンサ固定ボルト５７によって締め付け、センサ構造体５１を第２ハウジング１２に固定する。これによって、上述した第１例、第２例、および第３例のように、センサ構造体５１の一部または保持部材であるセンサ固定ボルト５７の一部が、ハウジング固定ボルト１３の固定方向（軸方向）の延長線上の空間に重なった状態でセンサ構造体５１を固定できる。このようにして、センサ構造体保持工程が行われる。

〔パワーステアリング装置の第２の製造方法〕
次に、第２の製造方法として、上述した第４例のセンサ破損防止構造の製造方法について説明する。
この第２の製造方法にて、ハウジング固定工程は、前述の第１の製造方法と同様である。そして、第１ハウジング１１および第２ハウジング１２がハウジング固定ボルト１３によって固定された後に、固定解除制限部材５８を間に挟んで、センサ構造体５１を２つのセンサ固定ボルト５７によって締め付け、固定解除制限部材５８とセンサ構造体５１とを第２ハウジング１２に固定する。この固定解除制限部材５８は、ハウジング（第１ハウジング１１および第２ハウジング１２）を固定する複数のハウジング固定ボルト１３の少なくとも一つ（本実施の形態では２つ）に向けて延びている。すなわち、少なくとも一つのハウジング固定ボルト１３の固定方向（軸方向）の延長線上の空間に、固定解除制限部材５８の一部が重なる状態でセンサ構造体５１を固定できる。このようにして、第２の製造方法のセンサ構造体保持工程が行われる。

以上詳述したように、本実施の形態によれば、センサ構造体５１により、センサ固定ボルト５７により、および別個に設けた固定解除制限部材５８により、第１ハウジング１１および第２ハウジング１２の固定解除を制限することができる。すなわち、センサ構造体５１が取り付けられたまま第１ハウジング１１および第２ハウジング１２の固定を外すことはできず、センサ構造体５１をハウジングから取り外すことによって初めてハウジングを分解できる。これによって、例えば、センサ構造体５１などのトルク検出装置４０の破損を軽減できる。
また、本実施の形態によれば、簡易な製造工程で、上記のような固定解除を制限することも可能である。

１…電動パワーステアリング装置、１０…ギヤハウジング、１０Ａ…ハンドル側ギヤハウジング、１１…第１ハウジング、１２…第２ハウジング、１３…ハウジング固定ボルト、２１…入力軸、２３…ハンドル側ピニオン軸（出力軸）、４０…トルク検出装置、５０…トルク検出部、５１…センサ構造体、５７…センサ固定ボルト、６０…相対角度検出部

Claims (6)

1. 入力軸および出力軸を回転可能に支持するとともに、第１のハウジングおよび第２のハウジングに分割され、分割された当該第１のハウジングおよび当該第２のハウジングが固定部材を用いて固定されるハウジングと、
   前記入力軸および前記出力軸に検出体が連結され、前記第１のハウジングおよび前記第２のハウジングが前記固定部材を用いて固定された後に前記ハウジングにセンサ構造体が保持され、当該入力軸と当該出力軸との間の相対回転角度を測定する測定装置と、を備え、
   前記測定装置の前記センサ構造体が前記ハウジングに保持された状態では、前記第１ハウジングおよび前記第２ハウジングを固定している前記固定部材の固定解除を制限することを特徴とするパワーステアリング装置。
2. 前記測定装置の前記センサ構造体によって、および/または当該センサ構造体を前記ハウジングに保持するために保持部材が用いられている場合には当該保持部材によって、または当該センサ構造体とともに当該保持部材によって取り付けられる破損防止部材によって、当該センサ構造体が当該ハウジングに保持された状態にて、前記第１ハウジングおよび前記第２ハウジングを固定している前記固定部材の固定解除を制限することを特徴とする請求項１記載のパワーステアリング装置。
3. 前記第１のハウジングと前記第２のハウジングとは、複数のハウジング固定ボルトにより締め付けられ、
   前記センサ構造体を前記ハウジングに保持する保持部材はセンサ固定ボルトであり、当該センサ構造体が当該ハウジングに保持された状態にて、前記複数のハウジング固定ボルトのうち少なくとも１つのハウジング固定ボルトのボルト締め付け方向の延長線上の空間に、当該センサ構造体、および/または当該センサ固定ボルトの頭、または前記破損防止部材、の少なくとも一部が重なるように位置することで、当該センサ構造体が当該ハウジングに保持された状態での当該ハウジング固定ボルトの取り外しを制限することを特徴とする請求項２記載のパワーステアリング装置。
4. 前記第１のハウジングと前記第２のハウジングとは、前記入力軸および前記入力軸の軸方向から前記複数のハウジング固定ボルトにより締め付けられ、
   前記センサ構造体は、前記軸方向と交差する方向から前記ハウジングに挿入され、当該軸方向と交差する方向から前記センサ固定ボルトにより保持され、当該センサ構造体が当該ハウジングに保持された状態にて、前記複数のハウジング固定ボルトのうち少なくとも１つのハウジング固定ボルトの当該軸方向から見て、当該センサ構造体、および/または当該センサ固定ボルトの頭、または前記破損防止部材、の少なくとも一部が重なるように位置することを特徴とする請求項３記載のパワーステアリング装置。
5. 検出体が連結された入力軸および出力軸を回転可能に支持し、第１のハウジングおよび第２のハウジングに分割されたハウジングを複数の固定部材を用いて固定するハウジング固定工程と、
   前記第１のハウジングおよび前記第２のハウジングが固定された後の前記ハウジングに対し、前記入力軸と前記出力軸との間のトルクを前記検出体を用いて測定するセンサ構造体を当該ハウジングに挿入し、保持部材により当該ハウジングに保持するセンサ構造体保持工程と、を備え、
   前記センサ構造体保持工程は、前記ハウジングの固定に用いた前記複数の固定部材の少なくとも一つの固定部材の固定方向の延長線上の空間に、前記センサ構造体の一部または前記保持部材の一部が重なる状態で当該センサ構造体を固定することを特徴とするパワーステアリング装置の製造方法。
6. 検出体が連結された入力軸および出力軸を回転可能に支持し、第１のハウジングおよび第２のハウジングに分割されたハウジングを複数の固定部材を用いて固定するハウジング固定工程と、
   前記第１のハウジングおよび前記第２のハウジングが固定された後の前記ハウジングに対し、前記ハウジングの前記複数の固定部材の少なくとも一つに向けて延びる破損防止部材を間に挟んで、前記入力軸と前記出力軸との間のトルクを前記検出体を用いて測定するセンサ構造体を当該ハウジングに挿入し、保持部材により当該ハウジングに保持するセンサ構造体保持工程と、を備え、
   前記センサ構造体保持工程は、前記ハウジングの固定に用いた前記複数の固定部材の少なくとも一つの固定部材の固定方向の延長線上の空間に、前記破損防止部材の一部が重なる状態で当該センサ構造体を固定することを特徴とするパワーステアリング装置の製造方法。

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