JP2015085701A - Electric power steering device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power steering device with an angle sensor unit, free from an adverse effect of lubricant such as grease.SOLUTION: A face gear 11b is formed on an axial end face of a worm wheel 11a constituting a worm reduction gear 11. An angle sensor unit 30 includes: an intermediate gear 31 engaged with the face gear 11b; detection gears 32 and 33 engaged with the intermediate gear 31; an angle detection substrate 34; and a sensor housing (an angle sensor housing 38 and an angle sensor cover 39). The angle sensor housing 38 rotatably supports the detection gears 32 and 33, and isolates a storage space of the detection gears 32 and 33 from that of the angle detection substrate 34.

Description

本発明は、操舵軸回転角を検出する舵角センサを有する電動パワーステアリング装置に関する。   The present invention relates to an electric power steering apparatus having a steering angle sensor for detecting a steering shaft rotation angle.

従来の電動パワーステアリング装置では、ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて電動モータから補助操舵トルクを発生し、これを動力伝達機構(ウォーム減速機)により減速して操舵機構の出力軸に伝達している。ここで、電動パワーステアリング装置の構成を、図1を基に説明する。電動パワーステアリング装置1は、所定軸周りに回転するステアリングシャフト2の回転角度を取得する舵角センサ11を備えている。ステアリングシャフト2は、減速歯車機構4、ユニバーサルジョイント5A・5B、ラックアンドピニオン機構6を介してタイロッド7に連結されている。ステアリングシャフト2には、ステアリングホイール3に印加された操舵トルクTを検出するトルクセンサ8が設けられており、操舵トルクTによってトーションバー8aが捩れると、トルクセンサ8は操舵トルクTに応じた電気信号を出力する。ステアリングシャフト2には、操舵トルクTを補助する電動モータ9が減速歯車機構4を介して連結されている。舵角センサ11及びトルクセンサ8から出力された各信号は、コントロールユニット20に伝達され、前記各信号に基づき、コントロールユニット20は電動モータ9の制御を行う。
このような電動パワーステアリング装置に搭載する舵角センサ11として、例えば特許文献1に記載の技術が知られている。この技術は、ステアリングシャフトと一体に回転する環状駆動ギヤとマグネットが固定された従動ギヤが噛合し、従動ギヤに固定されたマグネットの磁束方向を磁気変化検出素子(センサ)で検知して、ステアリングシャフト2の回転角を検出するものである。このとき、従動ギヤはユニットハウジングの従動ギヤ収容孔に納められ、磁気変化検出素子が実装された基板が近接して配置される。
In the conventional electric power steering device, auxiliary steering torque is generated from the electric motor in accordance with the steering torque applied to the steering wheel, and this is decelerated by the power transmission mechanism (worm reducer) and transmitted to the output shaft of the steering mechanism. doing. Here, the configuration of the electric power steering apparatus will be described with reference to FIG. The electric power steering apparatus 1 includes a steering angle sensor 11 that acquires a rotation angle of a steering shaft 2 that rotates around a predetermined axis. The steering shaft 2 is connected to a tie rod 7 through a reduction gear mechanism 4, universal joints 5A and 5B, and a rack and pinion mechanism 6. The steering shaft 2 is provided with a torque sensor 8 that detects a steering torque T applied to the steering wheel 3. When the torsion bar 8 a is twisted by the steering torque T, the torque sensor 8 corresponds to the steering torque T. Outputs electrical signals. An electric motor 9 that assists the steering torque T is connected to the steering shaft 2 via a reduction gear mechanism 4. Each signal output from the steering angle sensor 11 and the torque sensor 8 is transmitted to the control unit 20, and the control unit 20 controls the electric motor 9 based on each signal.
As a rudder angle sensor 11 mounted on such an electric power steering apparatus, for example, a technique described in Patent Document 1 is known. In this technology, an annular drive gear that rotates integrally with a steering shaft meshes with a driven gear to which a magnet is fixed, and a magnetic change detecting element (sensor) detects the magnetic flux direction of the magnet fixed to the driven gear, thereby steering. The rotation angle of the shaft 2 is detected. At this time, the driven gear is housed in the driven gear receiving hole of the unit housing, and the substrate on which the magnetic change detecting element is mounted is disposed close to the driven gear.

特開2003−294409JP 2003-294409 A

ここで、ステアリングシャフトの舵角情報は、操舵系の下流(タイヤに近い側)でセンシングするのが理想であり、例えば図1において、トーションバー8aによる捩れの影響を受けない、減速歯車機構4から下流側に舵角センサ11を配置することが望ましい。さらに、近年、電動パワーステアリング装置のコンパクト化が求められており、構成部品や配線を少なくするために、舵角センサ11及びトルクセンサ8と、電動モータ9及び減速歯車機構4、コントロールユニット20とを、近接させて配置する必要がある。特に、減速歯車機構4のステアリングシャフト側の歯車に舵角センサ11を近接させることが考えられる。
しかしながら、減速歯車機構4を納めるハウジング内には潤滑の為にグリース等の潤滑剤が封入されており、減速歯車機構4のハウジング内に特許文献1に記載の技術からなる舵角センサを配置した場合、潤滑剤や、潤滑剤から離油した油分が飛散し、舵角センサの磁気変化検出素子に接触して磁気変化検出素子の動作不良を誘引する虞がある。
Here, the steering angle information of the steering shaft is ideally sensed downstream of the steering system (on the side closer to the tire). For example, in FIG. 1, the reduction gear mechanism 4 that is not affected by the torsion of the torsion bar 8a. It is desirable to arrange the rudder angle sensor 11 on the downstream side. Furthermore, in recent years, there has been a demand for downsizing of the electric power steering apparatus. In order to reduce the number of components and wiring, the steering angle sensor 11 and the torque sensor 8, the electric motor 9, the reduction gear mechanism 4, and the control unit 20 Need to be placed close to each other. In particular, it is conceivable to bring the rudder angle sensor 11 close to the gear on the steering shaft side of the reduction gear mechanism 4.
However, a lubricant such as grease is sealed in the housing for housing the reduction gear mechanism 4 for lubrication, and a steering angle sensor made of the technique described in Patent Document 1 is arranged in the housing of the reduction gear mechanism 4. In this case, there is a possibility that the lubricant or the oil separated from the lubricant scatters and contacts the magnetic change detection element of the rudder angle sensor to induce a malfunction of the magnetic change detection element.

そこで、本発明は、ステアリングシャフトの回転角を伝達する歯車に近接したセンサ素子や基板にグリース等の潤滑剤及び潤滑剤の油分が飛散するのを防止した舵角センサを備える電動パワーステアリング装置を提供することを課題としている。   Therefore, the present invention provides an electric power steering apparatus including a sensor element close to a gear that transmits a rotation angle of a steering shaft and a rudder angle sensor that prevents lubricant such as grease and oil from the lubricant from scattering on a substrate. The issue is to provide.

上記課題を解決する為に、本発明に係る電動パワーステアリング装置の一態様は、ステアリングホイールから伝達される操舵トルクを検出するトルク検出部と、前記トルク検出部で検出した操舵トルクに応じた操舵補助トルクを発生する電動モータと、前記電動モータが発生した操舵補助トルクを減速して車両のステアリング機構の出力軸に伝達するウォーム減速機と、前記ウォーム減速機を収容するギヤボックスハウジングに組付可能に構成され、操舵軸の回転角を検出する舵角検出部と、を備え、前記ウォーム減速機を構成するウォームホイールの軸方向端面にフェースギヤが形成されており、前記舵角検出部は、前記フェースギヤと噛み合う中間歯車と、径方向に着磁された磁石が固着され、前記中間歯車と噛み合う第一の回転検出用歯車と、径方向に着磁された磁石が固着され、前記中間歯車及び前記第一の回転検出用歯車の何れか一方と噛み合う少なくとも1つの第二の回転検出用歯車と、前記中間歯車及び複数の前記回転検出用歯車を回転可能に支持する歯車支持部と、前記回転検出用歯車の各磁石とそれぞれ対向する位置に磁気検出素子を配置した角度検出用基板と、少なくとも前記中間歯車、前記回転検出用歯車及び前記歯車支持部を収容すると共に、これらを収容した状態で前記中間歯車の一部が露出する開口部を有するセンサハウジングと、を備え、
前記センサハウジングは、前記回転検出用歯車の収容空間と、前記角度検出用基板の収容空間との間を空間的に隔離していることを特徴とする。
また、この発明の電動パワーステアリングにおいて、前記センサハウジングは、樹脂で形成されていることが好ましい。
また、上記電動パワーステアリング装置において、前記フェースギヤおよび、前記中間歯車、前記回転検出用歯車の各歯面がグリース潤滑されていることが好ましい。
また、上記電動パワーステアリング装置において、前記グリースは、前記ウォーム減速機に使用されるグリースと同じものであることが好ましい。
In order to solve the above-described problem, an aspect of the electric power steering apparatus according to the present invention includes a torque detection unit that detects a steering torque transmitted from a steering wheel, and steering in accordance with the steering torque detected by the torque detection unit. An electric motor that generates auxiliary torque, a worm reducer that decelerates and transmits the steering auxiliary torque generated by the electric motor to the output shaft of the steering mechanism of the vehicle, and a gear box housing that houses the worm reducer A steering angle detector configured to detect a rotation angle of the steering shaft, and a face gear is formed on an axial end surface of the worm wheel that constitutes the worm speed reducer. The first gear for detecting rotation, in which an intermediate gear meshing with the face gear and a magnet magnetized in the radial direction are fixed and meshed with the intermediate gear A vehicle, at least one second rotation detection gear meshed with one of the intermediate gear and the first rotation detection gear, the magnet magnetized in the radial direction being fixed, the intermediate gear and the plurality of gears A gear support for rotatably supporting the rotation detection gear, an angle detection substrate having a magnetic detection element disposed at a position facing each magnet of the rotation detection gear, at least the intermediate gear, and the rotation A sensor housing that houses the detection gear and the gear support, and has an opening through which a part of the intermediate gear is exposed in a state in which they are housed.
The sensor housing spatially separates a space for accommodating the rotation detecting gear and a space for accommodating the angle detecting substrate.
In the electric power steering according to the present invention, it is preferable that the sensor housing is made of resin.
In the electric power steering apparatus, it is preferable that the tooth gears of the face gear, the intermediate gear, and the rotation detecting gear are grease-lubricated.
In the electric power steering apparatus, the grease is preferably the same as the grease used for the worm reducer.

このように、センサハウジングの回転検出用歯車支持部と、角度検出用基板の収容部との間に隔壁を設けることで、回転検出用歯車等に塗布されたグリース等の潤滑剤及び、潤滑剤から離油した油分が飛散しても磁気検出素子や角度検出用基板に付着するのを防止することができる。   Thus, by providing a partition wall between the rotation detection gear support portion of the sensor housing and the angle detection substrate housing portion, a lubricant such as grease applied to the rotation detection gear and the like, and the lubricant Even if the oil component released from the oil is scattered, it can be prevented from adhering to the magnetic detection element and the angle detection substrate.

本発明の実施形態における電動パワーステアリング装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention. 操舵補助機構周辺の主要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part around a steering assistance mechanism. アングルセンサの関連部品を示す図である。It is a figure which shows the related components of an angle sensor. アングルセンサの具体的構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the specific structure of an angle sensor. アングルセンサの具体的構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the specific structure of an angle sensor.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態における電動パワーステアリング装置(EPS)の概略構成図である。
図中、符号SMはステアリング機構である。ステアリング機構SMは、ステアリングホイール1を備え、ステアリングホイール1に運転者から作用される操舵力はステアリングシャフト2に伝達される。ステアリングシャフト2は、ステアリングコラム3に回転自在に内装されている。また、このステアリングシャフト2は、入力軸2aと出力軸2bとを有する。入力軸2aの一端はステアリングホイール1に連結され、入力軸2aの他端は図示しないトーションバーを介して出力軸2bの一端に連結されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an electric power steering apparatus (EPS) in the present embodiment.
In the figure, symbol SM is a steering mechanism. The steering mechanism SM includes a steering wheel 1, and a steering force applied to the steering wheel 1 from a driver is transmitted to the steering shaft 2. The steering shaft 2 is rotatably mounted on the steering column 3. The steering shaft 2 has an input shaft 2a and an output shaft 2b. One end of the input shaft 2a is connected to the steering wheel 1, and the other end of the input shaft 2a is connected to one end of the output shaft 2b via a torsion bar (not shown).

そして、出力軸2bに伝達された操舵力は、2つのヨーク4a,4bとこれらを連結する十字連結部4cとで構成されるユニバーサルジョイント4を介して中間シャフト5に伝達され、さらに、2つのヨーク6a,6bとこれらを連結する十字連結部6cとで構成されるユニバーサルジョイント6を介してピニオンシャフト7に伝達される。
このピニオンシャフト7に伝達された操舵力は、ステアリングギヤ8を介して左右のタイロッド9に伝達され、これらタイロッド9によって転舵輪WR及びWLが転舵する。ここで、ステアリングギヤ8は、ハウジング8a内に、ピニオンシャフト7に連結されたピニオン8bとこのピニオン8bに噛合するラック軸8cとを有するラックアンドピニオン形式に構成されている。すなわち、ステアリングギヤ8は、ピニオン8bに伝達された回転運動をラック軸8cで直進運動に変換している。
The steering force transmitted to the output shaft 2b is transmitted to the intermediate shaft 5 via the universal joint 4 composed of the two yokes 4a and 4b and the cross connecting portion 4c for connecting them, It is transmitted to the pinion shaft 7 through a universal joint 6 composed of yokes 6a and 6b and a cross connecting portion 6c for connecting them.
The steering force transmitted to the pinion shaft 7 is transmitted to the left and right tie rods 9 via the steering gear 8, and the steered wheels WR and WL are steered by these tie rods 9. Here, the steering gear 8 is configured in a rack and pinion type having a pinion 8b coupled to the pinion shaft 7 and a rack shaft 8c meshing with the pinion 8b in the housing 8a. That is, the steering gear 8 converts the rotational motion transmitted to the pinion 8b into a straight motion by the rack shaft 8c.

ステアリングシャフト2の出力軸2bには、操舵補助力を出力軸2bに伝達する操舵補助機構10が連結されている。この操舵補助機構10は、出力軸2bに連結したウォーム減速機11と、このウォーム減速機11に連結された電動モータ12とを備えている。ここで、電動モータ12は、操舵補助力を発生する電動機であり、例えばブラシレスモータで構成する。   A steering assist mechanism 10 for transmitting a steering assist force to the output shaft 2b is connected to the output shaft 2b of the steering shaft 2. The steering assist mechanism 10 includes a worm speed reducer 11 connected to the output shaft 2 b and an electric motor 12 connected to the worm speed reducer 11. Here, the electric motor 12 is an electric motor that generates a steering assist force, and is configured by, for example, a brushless motor.

また、ウォーム減速機11を収容するギヤボックスハウジング13には、トルクセンサユニット14が配設されている。このトルクセンサユニット14は、ステアリングホイール1に付与されて入力軸2aに伝達された操舵トルクを検出するものである。
さらに、ウォーム減速機11を収容するギヤボックスハウジング13には、アングルセンサユニット30が配設されている。このアングルセンサユニット30は、運転者がステアリングホイール1を操舵したときの操舵軸の回転角を検出するものである。このアングルセンサユニット30の具体的構成については後述する。
A torque sensor unit 14 is disposed in the gear box housing 13 that houses the worm reduction gear 11. The torque sensor unit 14 detects the steering torque that is applied to the steering wheel 1 and transmitted to the input shaft 2a.
Further, an angle sensor unit 30 is disposed in the gear box housing 13 that houses the worm reduction gear 11. The angle sensor unit 30 detects the rotation angle of the steering shaft when the driver steers the steering wheel 1. A specific configuration of the angle sensor unit 30 will be described later.

なお、上記において、トルクセンサユニット14がトルク検出部に対応し、アングルセンサユニット30が舵角検出部に対応している。
図2は、操舵補助機構10周辺の主要部を示す図である。
ウォーム減速機11はウォーム及びウォームホイールを備え、これらはギヤボックスハウジング13に収容されている。ギヤボックスハウジング13の中にはウォーム及びウォームホイールの潤滑の為に図示しないグリースが封入されている。また、トルクセンサユニット14及びアングルセンサユニット30は、ギヤボックスハウジング13の側面(ギヤボックスカバー13a)に取り付けられている。アングルセンサユニット30は、ギヤボックスハウジング13に取り付けたトルクセンサユニット14を覆うように重ねて配置する。
これらトルクセンサユニット14及びアングルセンサユニット30は、それぞれEPSコントロールユニット(ECU)15に図示しないハーネスで接続されている。
In the above description, the torque sensor unit 14 corresponds to the torque detection unit, and the angle sensor unit 30 corresponds to the steering angle detection unit.
FIG. 2 is a diagram illustrating a main part around the steering assist mechanism 10.
The worm speed reducer 11 includes a worm and a worm wheel, which are accommodated in a gear box housing 13. The gear box housing 13 is filled with grease (not shown) for lubricating the worm and the worm wheel. The torque sensor unit 14 and the angle sensor unit 30 are attached to the side surface (gear box cover 13a) of the gear box housing 13. The angle sensor unit 30 is arranged so as to cover the torque sensor unit 14 attached to the gear box housing 13.
The torque sensor unit 14 and the angle sensor unit 30 are respectively connected to an EPS control unit (ECU) 15 with a harness (not shown).

ECU15には、トルクセンサユニット14で検出した操舵トルクやアングルセンサユニット30で検出した舵角の他に、車速センサ等で検出した車速を入力する。そして、これらに応じた操舵補助力を操舵系に付与する操舵補助制御(操舵アシスト)を行う。具体的には、上記操舵補助力を電動モータ12で発生するための操舵補助指令値(操舵補助トルク指令値)を公知の手順で算出し、算出した操舵補助指令値に基づいて電動モータ12の電流指令値を算出する。そして、算出した電流指令値とモータ電流検出値とにより、電動モータ12に供給する駆動電流をフィードバック制御する。   In addition to the steering torque detected by the torque sensor unit 14 and the steering angle detected by the angle sensor unit 30, the ECU 15 receives the vehicle speed detected by a vehicle speed sensor or the like. Then, steering assist control (steering assist) is performed to apply a steering assist force corresponding to these to the steering system. Specifically, a steering assist command value (steering assist torque command value) for generating the steering assist force by the electric motor 12 is calculated by a known procedure, and the electric motor 12 is operated based on the calculated steering assist command value. Calculate the current command value. The drive current supplied to the electric motor 12 is feedback-controlled based on the calculated current command value and the detected motor current value.

図3は、ウォームホイールとアングルセンサユニット30の関連部品とを示す図である。
図3に示すように、ウォームホイール11aには、その側面にフェースギヤ11bが形成されている。このウォームホイール11aは、鋼製の芯金の外周に樹脂部をインサート成形した構成を有し、当該樹脂部にフェースギヤ11bが形成されている。これにより、ウォームホイール11aの軽量化と良好な加工性とを実現することができる。なお、フェースギヤ11bは芯金に成形されていてもよく、熱膨張や吸水膨張による芯間距離の変化という点では、芯金に成形される方が好ましい。
FIG. 3 is a view showing the worm wheel and the related parts of the angle sensor unit 30.
As shown in FIG. 3, the worm wheel 11a has a face gear 11b formed on its side surface. The worm wheel 11a has a configuration in which a resin portion is insert-molded on the outer periphery of a steel core metal, and a face gear 11b is formed in the resin portion. Thereby, weight reduction and favorable workability of the worm wheel 11a can be realized. Note that the face gear 11b may be formed on a cored bar, and is preferably formed on the cored bar in terms of a change in the distance between the cores due to thermal expansion or water absorption expansion.

また、アングルセンサユニット30の搭載位置は、このウォームホイール11aに設けられたフェースギヤ11bのピッチ円周上であれば、任意に設定可能である。但し、周辺部品との関係や、配線取回し等を考慮してレイアウトすることが望ましい。
アングルセンサユニット30は、図3に示すように、中間歯車31、第一検出用歯車(第一の回転検出用歯車)32、第二検出用歯車(第二の回転検出用歯車)33、及び角度検出用基板34を少なくとも備える。中間歯車31は、角度検出機能を有しない回転伝達用歯車であり、フェースギヤ11bに噛合している。この中間歯車31には、第一検出用歯車32と第二検出用歯車33とが噛合している。これにより、操舵軸(出力軸2b)の回転が中間歯車31を介して検出用歯車32及び33に伝達される。
アングルセンサユニット30の、中間歯車31、第1検出用歯車32、第2検出用歯車の歯面にはグリースが塗布され、潤滑される。中間歯車31は直接フェースギヤ11bと直接噛合しており、ウォーム減速機側のグリースがアングルセンサユニット30側に飛散、流動するため、使用するグリースはウォーム減速機11で使用されるグリースと同じのものを使用することが好ましい。
The mounting position of the angle sensor unit 30 can be arbitrarily set as long as it is on the pitch circumference of the face gear 11b provided on the worm wheel 11a. However, it is desirable to lay out in consideration of the relationship with peripheral parts, wiring arrangement, and the like.
As shown in FIG. 3, the angle sensor unit 30 includes an intermediate gear 31, a first detection gear (first rotation detection gear) 32, a second detection gear (second rotation detection gear) 33, and At least an angle detection substrate 34 is provided. The intermediate gear 31 is a rotation transmission gear that does not have an angle detection function, and meshes with the face gear 11b. The intermediate gear 31 is engaged with a first detection gear 32 and a second detection gear 33. Thereby, the rotation of the steering shaft (output shaft 2 b) is transmitted to the detection gears 32 and 33 through the intermediate gear 31.
Grease is applied to the tooth surfaces of the intermediate gear 31, the first detection gear 32, and the second detection gear of the angle sensor unit 30 and lubricated. The intermediate gear 31 is directly meshed with the face gear 11b, and the grease used on the worm reducer 11 is the same as the grease used on the worm reducer 11 because the grease on the worm reducer side scatters and flows on the angle sensor unit 30 side. It is preferable to use one.

検出用歯車32及び33には径方向に着磁された磁石が埋設されており、これら検出用歯車32及び33に対向して配置された角度検出用基板34上のホールICや磁気抵抗素子といった磁気検出素子(角度検出素子)を用いて、各検出用歯車32,33の回転角を検出可能となっている。
ここで、各検出用歯車32,33は平歯車であり、第一検出用歯車32の歯数と第二検出用歯車33の歯数とは、異なる枚数に設定されている。そして、この2つの検出用歯車32及び33によってそれぞれ検出した2つの検出角度の関係から、ウォームホイール11a(操舵軸)の360度以上の回転角(操舵軸の絶対角)を演算することができるようになっている。
Magnets magnetized in the radial direction are embedded in the detection gears 32 and 33, such as a Hall IC or a magnetoresistive element on the angle detection substrate 34 disposed to face the detection gears 32 and 33. The rotation angle of each of the detection gears 32 and 33 can be detected by using a magnetic detection element (angle detection element).
Here, each of the detection gears 32 and 33 is a spur gear, and the number of teeth of the first detection gear 32 and the number of teeth of the second detection gear 33 are set to different numbers. Then, from the relationship between the two detection angles detected by the two detection gears 32 and 33, a rotation angle of 360 degrees or more (the absolute angle of the steering shaft) of the worm wheel 11a (steering shaft) can be calculated. It is like that.

また、EPSのアングルセンサとしては、ステアリングホイールの中立位置を0度として、±720度(計4回転)の範囲で絶対角検出が可能であることが条件となる。したがって、4回転の範囲で2つの検出用歯車32,33の、位相の組み合わせに重複が無いようにそれぞれの歯数を設定するものとする。
次に、アングルセンサユニット30の具体的構成について詳細に説明する。
In addition, the EPS angle sensor is required to be able to detect an absolute angle within a range of ± 720 degrees (4 rotations in total) with the neutral position of the steering wheel being 0 degrees. Accordingly, the number of teeth is set so that there is no overlap in the combination of phases of the two detection gears 32 and 33 within the range of four rotations.
Next, a specific configuration of the angle sensor unit 30 will be described in detail.

図4は、アングルセンサユニット30の具体的構成を示す分解斜視図である。
アングルセンサユニット30は、中間歯車31、第一検出用歯車32、第二検出用歯車33、角度検出用基板34、アングルセンサハウジング38、及びアングルセンサカバー39を備える。
アングルセンサハウジング38には、歯車支持部38aと信号コネクタ38bとが一体成型されており、ここに中間歯車31及び検出用歯車32,33が組み込まれる。また、アングルセンサハウジング38の裏側(歯車支持部38aが成型された面とは反対側)には、角度検出用基板34が組み込まれる。このとき、中間歯車31と検出用歯車32,33とを、歯車支持部38aによって支持し、角度検出用基板34を信号コネクタ38bに接続する。そして、アングルセンサハウジング38に、中間歯車31及び検出用歯車32,33を配置した側からアングルセンサカバー26を取り付けることで、アングルセンサユニット30を構成する。
FIG. 4 is an exploded perspective view showing a specific configuration of the angle sensor unit 30.
The angle sensor unit 30 includes an intermediate gear 31, a first detection gear 32, a second detection gear 33, an angle detection substrate 34, an angle sensor housing 38, and an angle sensor cover 39.
A gear support portion 38a and a signal connector 38b are integrally formed in the angle sensor housing 38, and an intermediate gear 31 and detection gears 32 and 33 are incorporated therein. An angle detection substrate 34 is incorporated on the back side of the angle sensor housing 38 (the side opposite to the surface on which the gear support portion 38a is molded). At this time, the intermediate gear 31 and the detection gears 32 and 33 are supported by the gear support portion 38a, and the angle detection board 34 is connected to the signal connector 38b. The angle sensor unit 30 is configured by attaching the angle sensor cover 26 to the angle sensor housing 38 from the side where the intermediate gear 31 and the detection gears 32 and 33 are disposed.

検出用歯車32,33と、の歯車支持部38a,38aとの係合部は、図5に示すような構成となっている。検出用歯車32,33の歯車支持部38a,38aとの係合部には、検出用歯車32,33にそれぞれに埋設された磁石32a,33aの周囲を取り囲む様に円環状の突起32b、33bが設けられている。この突起32b,33bにより検出用歯車32,33は、歯車支持部38a,38aと係合し、アングルセンサハウジング38に対して回転可能に支持される。   The engaging portions of the detection gears 32 and 33 and the gear support portions 38a and 38a are configured as shown in FIG. In the engaging portions of the detection gears 32 and 33 with the gear support portions 38a and 38a, annular projections 32b and 33b are provided so as to surround the magnets 32a and 33a embedded in the detection gears 32 and 33, respectively. Is provided. The detection gears 32 and 33 are engaged with the gear support portions 38a and 38a by the projections 32b and 33b, and are supported rotatably with respect to the angle sensor housing 38.

歯車支持部38a,38aの内側は隔壁38c,38cによって、検出歯車32,33及び磁石32a,33aと、角度検出用基板34上と磁気検出素子との間を所定の間隔で近接可能に隔離している。また、アングルセンサハウジング38は、検出用歯車32,33と、角度検出用基板34との間に貫通穴を形成せず、空間的に隔離する構造となっている。   The inner sides of the gear support portions 38a and 38a are separated by partition walls 38c and 38c so that the detection gears 32 and 33, the magnets 32a and 33a, and the angle detection substrate 34 and the magnetic detection element can be closely spaced at a predetermined interval. ing. In addition, the angle sensor housing 38 is structured to be spatially isolated without forming a through hole between the detection gears 32 and 33 and the angle detection substrate 34.

アングルセンサユニット30のアングルセンサハウジング38の材質については、樹脂やアルミダイカストといった非磁性材料が適宜選択可能であるが、非磁性且つ非導電性の樹脂が好ましい。また、アングルセンサユニット30の中間歯車31及び検出用歯車32,33の各歯面の潤滑はグリース潤滑が好ましい。特に、ウォーム減速機11に使用されるグリースと同じものを使用することがより好ましい。   As a material of the angle sensor housing 38 of the angle sensor unit 30, a nonmagnetic material such as resin or aluminum die casting can be appropriately selected, but a nonmagnetic and nonconductive resin is preferable. Further, grease lubrication is preferable for lubricating the tooth surfaces of the intermediate gear 31 and the detection gears 32 and 33 of the angle sensor unit 30. In particular, it is more preferable to use the same grease as that used for the worm reducer 11.

上記の様な構成により、検出用歯車32,33と、角度検出用基板34とが、隔てられているため、検出用歯車32,33が収容されている空間から飛散するグリース等の潤滑剤及び、潤滑剤から離油した油分が、角度検出用基板34が収容されている空間に入り込むことがなく、上記油分により角度検出用基板34及び角度検出用基板34上の磁気検出素子が動作不良や故障、等の悪影響を受けることを防止することが出来る。   With the above-described configuration, the detection gears 32 and 33 and the angle detection substrate 34 are separated from each other. Therefore, a lubricant such as grease that scatters from the space in which the detection gears 32 and 33 are accommodated, and The oil separated from the lubricant does not enter the space in which the angle detection substrate 34 is accommodated, and the oil detection causes the angle detection substrate 34 and the magnetic detection element on the angle detection substrate 34 to malfunction. It is possible to prevent adverse effects such as failure.

SM…ステアリング機構
1…ステアリングホイール
2…ステアリングシャフト
3…ステアリングコラム
4,6…ユニバーサルジョイント
5…中間シャフト
8…ステアリングギヤ
10…操舵補助機構
11…ウォーム減速機
11a…ウォームホイール
11b…フェースギヤ
12…電動モータ
13…ギヤボックスハウジング
13a…ギヤボックスカバー
13b,13c…嵌合穴
14…トルクセンサユニット
15…EPSコントロールユニット(ECU)
30…アングルセンサユニット
31…中間歯車
32…第一検出用歯車(第一の回転検出用歯車)
32a…磁石
32b…突起
33…第二検出用歯車(第二の回転検出用歯車)
33a…磁石
33b…突起
34…角度検出用基板
35…歯車支持部材
38…アングルセンサハウジング
38a…検出用歯車支持部
38c…隔壁
39…アングルセンサカバー
SM ... steering mechanism 1 ... steering wheel 2 ... steering shaft 3 ... steering column 4, 6 ... universal joint 5 ... intermediate shaft 8 ... steering gear 10 ... steering assist mechanism 11 ... worm speed reducer 11a ... worm wheel 11b ... face gear 12 ... Electric motor 13 ... gear box housing 13a ... gear box covers 13b and 13c ... fitting hole 14 ... torque sensor unit 15 ... EPS control unit (ECU)
30 ... Angle sensor unit 31 ... Intermediate gear 32 ... First detection gear (first rotation detection gear)
32a ... magnet 32b ... projection 33 ... second detection gear (second rotation detection gear)
33a ... Magnet 33b ... Projection 34 ... Angle detection substrate 35 ... Gear support member 38 ... Angle sensor housing 38a ... Detection gear support 38c ... Bulkhead 39 ... Angle sensor cover

Claims (4)

ステアリングホイールから伝達される操舵トルクを検出するトルク検出部と、前記トルク検出部で検出した操舵トルクに応じた操舵補助トルクを発生する電動モータと、前記電動モータが発生した操舵補助トルクを減速して車両のステアリング機構の出力軸に伝達するウォーム減速機と、前記ウォーム減速機を収容するギヤボックスハウジングに組付可能に構成され、操舵軸の回転角を検出する舵角検出部と、を備え、前記ウォーム減速機を構成するウォームホイールの軸方向端面にフェースギヤが形成されており、前記舵角検出部は、前記フェースギヤと噛み合う中間歯車と、径方向に着磁された磁石が固着され、前記中間歯車と噛み合う第一の回転検出用歯車と、径方向に着磁された磁石が固着され、前記中間歯車及び前記第一の回転検出用歯車の何れか一方と噛み合う少なくとも1つの第二の回転検出用歯車と、前記中間歯車及び複数の前記回転検出用歯車を回転可能に支持する歯車支持部と、前記回転検出用歯車の各磁石とそれぞれ対向する位置に磁気検出素子を配置した角度検出用基板と、少なくとも前記中間歯車、前記回転検出用歯車及び前記歯車支持部を収容すると共に、これらを収容した状態で前記中間歯車の一部が露出する開口部を有するセンサハウジングと、を備え、
前記センサハウジングは、前記回転検出用歯車の収容空間と、前記角度検出用基板の収容空間との間を隔離していることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
A torque detector that detects steering torque transmitted from the steering wheel; an electric motor that generates steering assist torque according to the steering torque detected by the torque detector; and the steering assist torque generated by the electric motor is decelerated. A worm reducer that transmits to the output shaft of the steering mechanism of the vehicle, and a rudder angle detector that is configured to be assembled to a gear box housing that houses the worm reducer and detects the rotation angle of the steering shaft. A face gear is formed on an axial end surface of the worm wheel constituting the worm speed reducer, and the rudder angle detection unit has an intermediate gear meshing with the face gear and a magnet magnetized in the radial direction fixed thereto. A first rotation detecting gear meshing with the intermediate gear and a magnet magnetized in the radial direction are fixed, and the intermediate gear and the first rotation detecting gear are fixed. At least one second rotation detection gear that meshes with any one of the gears for rotation, a gear support that rotatably supports the intermediate gear and the plurality of rotation detection gears, and each magnet of the rotation detection gear And at least the intermediate gear, the rotation detection gear, and the gear support, and a part of the intermediate gear in a state in which they are accommodated. A sensor housing having an opening through which is exposed,
The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the sensor housing separates a space for accommodating the rotation detecting gear and a space for accommodating the angle detecting substrate.
請求項1に記載の電動パワーステアリング装置において、前記センサハウジングは、樹脂で形成されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。   2. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the sensor housing is made of resin. 請求項1又は2に記載の電動パワーステアリング装置において、前記フェースギヤおよび、前記中間歯車、前記回転検出用歯車の各歯面がグリース潤滑されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。   3. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein tooth faces of the face gear, the intermediate gear, and the rotation detection gear are grease-lubricated. 4. 請求項3に記載の電動パワーステアリング装置において、前記グリースは、前記ウォーム減速機に使用されるグリースと同じものであることを特徴とする電動パワーステアリング装置。   4. The electric power steering apparatus according to claim 3, wherein the grease is the same as the grease used for the worm reducer.
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