JP2018171950A

JP2018171950A - 電動パワーステアリング装置

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Publication number: JP2018171950A
Application number: JP2017069905A
Authority: JP
Inventors: 前原　秀雄; Hideo Maehara; 秀雄前原
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2018-11-08
Anticipated expiration: 2037-03-31
Also published as: JP6709184B2; WO2018180314A1

Abstract

【課題】コネクタ接続作業を行い易く、かつコンパクトな電動パワーステアリング装置を提供すること。
【解決手段】電動パワーステアリング装置１００は、入力シャフト１３と出力シャフト１５に亘って取付けられ操舵トルクを検出するトルクセンサ４０と、トルクセンサ４０とコントローラ３０とを電気的に接続するケーブル３６と、を備え、トルクセンサ４０は、ケーブル３６が接続されるコネクタ４９を備え、ハウジング５は、トルクセンサ４０を収容する第１ハウジング５０と、第２ハウジング６０と、を有し、第１ハウジング５０は、ケーブル３６を第１ハウジング５０内に引き込むための引込口５４ｂを有し、引込口５４ｂとコネクタ４９との間のケーブル３６の一部は、トルクセンサ４０のケース本体４１の底面４２ａと、底面４２ａに対向する第２ハウジング６０の端面６５との間に収納される。
【選択図】図２

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に関するものである。

特許文献１には、ハウジング本体に貫通形成された窓孔を通じてハウジング本体内に引き込まれるハーネスを介して電動モータの駆動を制御するＥＣＵとトルクセンサの制御基板とが接続される電動パワーステアリング装置が開示されている。ハーネスは、トルクセンサの制御基板に設けられたコネクタに接続される。

特開２０１４−５５９１０号公報

特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置では、図３に示された入力軸、出力軸、及びトルクセンサからなるアッシーをハウジング本体に組み付けた後に、ハウジング本体内に引き込まれたハーネスをトルクセンサのコネクタに接続し、最後に、ハウジングカバーがハウジング本体に締結される。

特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置では、トルクセンサが円筒状のハウジング本体内に収容されるため、トルクセンサのコネクタは、ハウジング本体内に位置する。そのため、ハーネスをコネクタに接続する際には、コネクタは外部に露出しておらず、コネクタ接続作業を行い難い。

コネクタ接続作業を行い易くするために、ハウジング本体の内径を大きくしてコネクタを接続するための作業スペースを確保することが考えられる。しかし、この場合には、電動パワーステアリング装置が大型化してしまい車両への搭載性が悪化する。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、コネクタ接続作業を行い易く、かつコンパクトな電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、電動パワーステアリング装置であって、入力シャフトと出力シャフトに亘って取付けられ操舵トルクを検出するトルクセンサと、入力シャフト、出力シャフト、及びトルクセンサを収容するハウジングと、トルクセンサと電動モータの駆動を制御するコントローラとを電気的に接続する信号線と、を備え、トルクセンサは、ケース本体と、信号線が接続されるコネクタと、を備え、ハウジングは、トルクセンサを収容し、入力シャフトを回転自在に支持する第１ハウジングと、第１ハウジングと締結され、出力シャフトを回転自在に支持する第２ハウジングと、を有し、第１ハウジングは、信号線を第１ハウジング内に引き込むための引込口を有し、引込口とコネクタとの間の信号線の一部は、トルクセンサのケース本体の底面と、底面に対向する第２ハウジングの端面との間に収納されることを特徴とする。

第１の発明では、トルクセンサは第１ハウジングに収容され第２ハウジングには収容されないため、第１ハウジングが第２ハウジングに締結される前の状態では、トルクセンサのコネクタは第２ハウジングから露出した状態となる。したがって、第１ハウジングの引込口を通じて第１ハウジング内へ引き込まれた信号線をコネクタへ接続する作業を容易に行うことができる。また、引込口とコネクタとの間の信号線の一部は、トルクセンサのケース本体の底面と、その底面に対向する第２ハウジングの端面との間に収納されるため、第１ハウジング内には引込口を通じて信号線が引き込まれるにもかかわらず、第１ハウジングに信号線を収納するための専用のスペースを設ける必要がない。したがって、第１ハウジングをコンパクトに構成することができる。

第２の発明は、トルクセンサのケース本体は、第２ハウジングの端面との間に信号線の一部を収納する収納部と、引込口及びコネクタから延びる信号線が横切る非収納部と、を有し、収納部の外周面と第１ハウジングの内周面との隙間は、非収納部の外周面と第１ハウジングの内周面との隙間よりも小さいことを特徴とする。

第２の発明では、引込口及びコネクタから延びる信号線がケース本体の底面と第２ハウジングの端面との間へ導かれ易い一方、ケース本体の底面と第２ハウジングの端面との間に収納されている信号線がトルクセンサ側へ移動してしまうことが防止される。

第３の発明は、収納部の外周面と第１ハウジングの内周面との隙間は、信号線の直径よりも小さいことを特徴とする。

第３の発明では、ケース本体の底面と第２ハウジングの端面との間に収納されている信号線がトルクセンサ側へ移動してしまうことがより効果的に防止される。

第４の発明は、第２ハウジングの端面には、内側への信号線の移動を規制する壁部が形成されることを特徴とする。

第４の発明では、ケース本体の底面と第２ハウジングの端面との間に収納されている信号線が出力シャフトに接触することが防止される。

本発明によれば、コネクタ接続作業を行い易く、かつコンパクトな電動パワーステアリング装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の構成図である。本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の断面図である。本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の斜視図である。本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の平面図である。本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の斜視図であり、第１ハウジングの図示を省略している。本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の平面図であり、第１ハウジングの図示を省略している。電動パワーステアリング装置の組み立て手順を示す図であり、コネクタ接続前の状態を示す。電動パワーステアリング装置の組み立て手順を示す図であり、コネクタ接続後の状態を示す。電動パワーステアリング装置の組み立て手順を示す図であり、第１ハウジングの回転途中の状態を示す。電動パワーステアリング装置の組み立て手順を示す図であり、第１ハウジングの回転途中の状態を示す。電動パワーステアリング装置の組み立て手順を示す図であり、第１ハウジングと第２ハウジングを締結した状態を示す。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置１００について説明する。

電動パワーステアリング装置１００は、車両に搭載され、ドライバによるステアリングホイール１の操舵を補助する装置である。

本実施形態では、図１に示すように、ドライバによる操舵トルクと電動モータ２１による操舵補助トルクとがそれぞれ独立してラックシャフト１２に入力されるデュアルピニオン式の電動パワーステアリング装置１００について説明する。

まず、図１を参照して、電動パワーステアリング装置１００の全体構成について説明する。

電動パワーステアリング装置１００は、ドライバの操舵によるステアリングホイール１の回転に応じて車輪２を転舵させる転舵機構１０と、ドライバの操舵を補助するアシスト機構２０と、ドライバによってステアリングホイール１を通じて入力される操舵トルクを検出するトルクセンサ４０と、トルクセンサ４０の検出結果に基づいて電動モータ２１の駆動を制御するコントローラ３０と、を備える。

転舵機構１０は、ステアリングホイール１の回転に応じて回転するステアリングシャフト１１と、ステアリングシャフト１１の回転に応じて車輪２を転舵させるラックシャフト１２と、を有する。

ステアリングシャフト１１は、ドライバによるステアリングホイール１の操舵に伴って回転する入力シャフト１３と、車輪２を転舵するラックシャフト１２に連係する出力シャフト１５と、入力シャフト１３と出力シャフト１５を連結するトーションバー１４と、を有する。

出力シャフト１５の下部には、ラックシャフト１２に形成されたラック１２ａと噛み合う第１ピニオン１６が形成される。ステアリングホイール１が操舵されると、ステアリングシャフト１１が回転し、その回転が第１ピニオン１６及びラック１２ａによってラックシャフト１２の直線運動に変換され、ナックルアーム４を介して車輪２が転舵される。なお、出力シャフト１５の下部に第１ピニオン１６が形成される構成に代えて、ラックシャフト１２に噛み合うピニオンシャフトと出力シャフト１５とをインターミディエートシャフトを介して連結する構成であってもよい。

アシスト機構２０は、操舵補助トルクの動力源である電動モータ２１と、電動モータ２１の駆動力が伝達されるピニオン軸２２と、電動モータ２１の回転を減速してピニオン軸２２に伝達する減速機構３と、を有する。減速機構３は、電動モータ２１の出力軸に連結されるウォームシャフト３ａと、ウォームシャフト３ａと噛み合うと共にピニオン軸２２に連結されるウォームホイール３ｂと、を有する。

ピニオン軸２２の下部には、ラックシャフト１２に形成されたラック１２ａと噛み合う第２ピニオン２３が形成される。電動モータ２１が回転すると、減速機構３を介してピニオン軸２２が回転し、その回転が第２ピニオン２３及びラック１２ａによってラックシャフト１２の直線運動に変換され、ラックシャフト１２に操舵補助トルクが付与される。

トルクセンサ４０は、入力シャフト１３と出力シャフト１５との回転角度差に基づいてトーションバー１４に付与される操舵トルクを検出する。

トルクセンサ４０の制御基板４７（図２参照）とコントローラ３０とは、信号線としてのケーブル３６を介して電気的に接続される。ケーブル３６を通じて、コントローラ３０からトルクセンサ４０への電源の供給が行われると共に、トルクセンサ４０にて検出された操舵トルク信号がコントローラ３０へ出力される。

次に、図２〜６を参照して、電動パワーステアリング装置１００の構造について詳しく説明する。

図２及び５に示すように、入力シャフト１３、トーションバー１４、出力シャフト１５、及びトルクセンサ４０は、一体部品のアッシー７０として構成される。具体的には、入力シャフト１３と出力シャフト１５はトーションバー１４を介して連結され、トルクセンサ４０は入力シャフト１３と出力シャフト１５に亘って取り付けられる。アッシー７０は、ハウジング５内に収容される。

ハウジング５は、ボルト１８を介して締結される第１ハウジング５０と第２ハウジング６０を有する。第２ハウジング６０は、ラックシャフト１２を収容するラックハウジング９０と一体に形成される。なお、第２ハウジング６０とラックハウジング９０とを別体に形成してもよい。

入力シャフト１３は、ブッシュ６を介して第１ハウジング５０に回転自在に支持される。出力シャフト１５は、転がり軸受７及びニードル軸受８を介して第２ハウジング６０に回転自在に支持される。入力シャフト１３の下部側と出力シャフト１５の上部側との間には、ブッシュ９が介装される。ブッシュ６、転がり軸受７、ニードル軸受８、及びブッシュ９は、他の種類の軸受であってもよい。

入力シャフト１３の軸心には、下端面に開口する中空部が形成され、その中空部内にトーションバー１４が収容される。トーションバー１４の上部側は、ピン１７を介して入力シャフト１３に連結される。トーションバー１４の下端部は、入力シャフト１３の中空部の下端開口部より突出し、セレーション１４ａを介して出力シャフト１５に連結される。トーションバー１４は、ステアリングホイール１を介して入力シャフト１３に入力される操舵トルクを出力シャフト１５に伝達し、その操舵トルクに応じて軸中心にねじれ変形する。このように、入力シャフト１３と出力シャフト１５はトーションバー１４の捩れ量に応じて相対回転し、トルクセンサ４０はその相対回転による入力シャフト１３と出力シャフト１５の回転角度差に基づいて操舵トルクを検出する。

トルクセンサ４０は、入力シャフト１３と一体に回転する金属製の第１センサロータ４５と、出力シャフト１５と一体に回転する金属製の第２センサロータ４６と、操舵トルクを検出してその信号をコントローラ３０へ出力する制御基板４７と、制御基板４７を収容するケース本体４１と、第１ハウジング５０に係合して第１ハウジング５０に対するケース本体４１の相対回転を規制するための係合部４８と、ケーブル３６が接続されるコネクタ４９と、を有する。

ケース本体４１は、入力シャフト１３が挿通する略環状形状であり、入力シャフト１３に対して相対回転自在に設けられる。具体的には、入力シャフト１３の外周面に設けられたスリーブ４４の外周面に相対回転自在に取り付けられる。

図２，５，及び６に示すように、ケース本体４１は、制御基板４７を収容する大径部４２と、大径部４２よりも小径な小径部４３と、を有する。

係合部４８は、ケース本体４１の小径部４３の外周から径方向に突出して形成される。係合部４８の先端部４８ａが第１ハウジング５０の内周面に形成された回転止め部（図示せず）に係合する。これにより、ケース本体４１は第１ハウジング５０に固定され、第１ハウジング５０に対するケース本体４１の相対回転が規制される。

コネクタ４９は、ケース本体４１の大径部４２の上面に配置される。コネクタ４９は、取付口４９ａを有するメス形状のコネクタである。取付口４９ａには、ケーブル３６の先端に設けられたオス形状のコネクタ３７が挿入される。コネクタ４９は、取付口４９ａの軸方向、つまりコネクタ４９に対するコネクタ３７の抜き差し方向が入力シャフト１３の軸方向と垂直となる向きに設けられる。

図２に示すように、第１センサロータ４５は、スリーブ４４の外周面に圧入された圧入部４５ａと、圧入部４５ａの外周面から径方向に放射状に延びて形成され、周方向に所定間隔を空けて配置された複数のプレート部４５ｂと、を有する。

第２センサロータ４６は、出力シャフト１５の外周面に圧入された圧入部４６ａと、圧入部４６ａの外周面から径方向に放射状に延びて形成され、周方向に所定間隔を空けて配置された複数のプレート部４６ｂと、を有する。

制御基板４７は、ケース本体４１内に固定され、第１センサロータ４５のプレート部４５ｂと第２センサロータ４６のプレート部４６ｂとの間に配置される。制御基板４７には、検出コイルパターンがパターニングによって形成される。検出コイルパターンは、入力シャフト１３と出力シャフト１５の回転角度差、つまり第１センサロータ４５と第２センサロータ４６の回転角度差に伴う磁界の変化を検出することによって、操舵トルクを検出する。このように、トルクセンサ４０は、検出コイルパターンで検出したインダクタンス変化に基づいて操舵トルクを検出するインダクタンス式センサである。

トルクセンサ４０は、第１ハウジング５０内に収容される。トルクセンサ４０はインダクタンス式センサであるため、第１ハウジング５０が金属製である場合には、第１ハウジング５０がトルクセンサ４０の検出精度に悪影響を及ぼしてしまう。したがって、第１ハウジング５０は樹脂製である。第２ハウジング６０はトルクセンサ４０を収容しないため、金属製、具体的にはアルミニウム製である。

図２〜４に示すように、第１ハウジング５０は、小径部５１と、小径部５１と比較して大きい内径を有する大径部５２と、第１ハウジング５０と第２ハウジング６０を締結するためのボルト１８が挿入されるフランジ部５３と、ケーブル３６を保持するケーブルホルダ３１が取り付けられる取付部５４と、を有する。

小径部５１の内周面には、入力シャフト１３を回転自在に支持するブッシュ６が設けられる。小径部５１の端部の開口部には、入力シャフト１３の外周面に摺接するシール部材９５が設けられる。シール部材９５によって、第１ハウジング５０内への異物の侵入が防止される。

大径部５２は、小径部５１の端部から径方向に延びる環状の底部５２ａと、円筒状の胴部５２ｂと、有する略有底筒状に形成される。大径部５２の内部には、トルクセンサ４０が収容される。

フランジ部５３は、大径部５２の胴部５２ｂの外周面から径方向外側に突出して形成される。

取付部５４は、大径部５２及び小径部５１の外周面から径方向外側に突出して形成され、端面５４ａが入力シャフト１３の軸方向と平行に平面状に形成される。取付部５４の端面５４ａには、ケーブルホルダ３１の一部が挿入される引込口５４ｂが貫通して形成される。ケーブル３６及びコネクタ３７は、引込口５４ｂを通じて第１ハウジング５０内に引き込まれる。引込口５４ｂは、ケーブルホルダ３１に保持されたケーブル３６が、トルクセンサ４０に向かって引き込まれるように、第１ハウジング５０の径方向に延びて形成される。

ケーブルホルダ３１は、取付部５４の引込口５４ｂに挿入される挿入部３２と、取付部５４の端面５４ａに平行に延びる非挿入部３３とを有するＬ字形状である。挿入部３２は、引込口５４ｂの内側開口縁に係止されるフック３２ａを有する。フック３２ａによって、引込口５４ｂからの挿入部３２の抜けが防止される。非挿入部３３の外周面には、取付部５４の端面５４ａに接触して、挿入部３２の所定以上の挿入を規制する鍔部３３ａが形成される。このように、フック３２ａと鍔部３３ａによって、第１ハウジング５０に対してケーブルホルダ３１が位置決めされる。

挿入部３２の外周には、引込口５４ｂの内周面に密着する環状のシール部材９３が設けられる。シール部材９３によって、引込口５４ｂを通じて第１ハウジング５０へ雨水や泥水が侵入するのが防止される。

第２ハウジング６０は、大径部６１と、大径部６１と比較して小さい内径を有する小径部６２と、第１ハウジング５０と第２ハウジング６０を締結するためのボルト１８が挿入されるフランジ部６３と、を有する。

大径部６１は、出力シャフト１５が挿通すると共に軸受７が収容される中空部６４と、第１ハウジング５０の大径部５２内の空間を封止する環状の端面６５と、端面６５の外周縁から突出して形成され第１ハウジング５０の大径部５２の胴部５２ｂと係合する環状の周壁６６と、端面６５の内周縁から突出して形成される環状の壁部６７と、を有する。

中空部６４の内周面には、段部６１ａと、係止部材としてスナップリング９６が嵌合する環状溝６１ｂとが軸方向に間隔を空けて形成される。軸受７は、その外輪が段部６１ａとスナップリング９６との間で挟持されることによって、中空部６４の内周面に固定される。また、軸受７は、その内輪が出力シャフト１５に形成された段部１５ａと出力シャフト１５の外周面に装着された係止部材としてスナップリング９７との間で挟持されることによって、出力シャフト１５の外周面に固定される。このように、出力シャフト１５の上部側は、軸受７を介して第２ハウジング６０に回転自在に支持されると共に、第２ハウジング６０に対する出力シャフト１５の軸方向への移動が軸受７によって規制される。

小径部６２は、出力シャフト１５に形成された第１ピニオン１６を取り囲むように形成される。小径部６２には、ラックハウジング９０の内部と連通する開口部６２ａが形成される。第１ピニオン１６とラックシャフト１２のラック１２ａとは、開口部６２ａを通じて噛み合う。ラック１２ａは、ラックハウジング９０に収容されたコイルスプリング９８によって付勢され、第１ピニオン１６とのバックラッシュが低減される。

小径部６２の底部は、開口部を蓋によって封止する構成ではなく、袋状構造であるため防水性に優れる。小径部６２の下部には、他の部分よりも内径が小さく、ニードル軸受８が収容される軸受収容部６２ｂが形成される。出力シャフト１５の先端部１５ｂは、ニードル軸受８を介して第２ハウジング６０に回転自在に支持される。

大径部６１の周壁６６の内周面には、環状の段部６６ａが形成される。大径部６１の端面６５には、周壁６６に隣接して環状溝６５ａが形成される。第１ハウジング５０の胴部５２ｂの端面５２ｃには、外側から順に、環状の第１インロー部５２ｄと、第１インロー部５２ｄよりも軸方向の長さが長い環状の第２インロー部５２ｅとが形成される。

第１ハウジング５０と第２ハウジング６０は、胴部５２ｂの端面５２ｃと周壁６６の端面６６ｂとが当接した状態で、フランジ部５３，６３に亘って挿入されるボルト１８によって締結される。第１ハウジング５０と第２ハウジング６０が締結された状態では、第１インロー部５２ｄが周壁６６の内周面に嵌合するため、第１ハウジング５０と第２ハウジング６０の径方向へのずれが規制される。また、第１ハウジング５０と第２ハウジング６０が締結された状態では、第１インロー部５２ｄと周壁６６の段部６６ａとの間に両者の間をシールする環状のＯリング９２が設けられると共に、第２インロー部５２ｅが環状溝６５ａに挿入される。

第１ハウジング５０と第２ハウジング６０が締結された状態では、大径部６１の端面６５がトルクセンサ４０に対向する。トルクセンサ４０はインダクタンス式センサであるため、トルクセンサ４０が金属製の第２ハウジング６０に近接して配置される場合には、第２ハウジング６０がトルクセンサ４０の検出精度に悪影響を及ぼしてしまうおそれがある。そこで、トルクセンサ４０は、ケース本体４１の大径部４２の底面４２ａと大径部６１の端面６５との間に軸方向に所定の隙間９９を空けて配置される。所定の隙間９９の寸法は、第１ハウジング５０の胴部５２ｂの軸方向長さによって設定される。

以下では、主に図７Ａ〜７Ｅを参照して、電動パワーステアリング装置１００の組み立て方法について説明する。

まず、入力シャフト１３、トーションバー１４、出力シャフト１５、トルクセンサ４０、及び軸受７を、一体部品のアッシー７０として組み立てる。

次に、第１ハウジング５０と第２ハウジング６０を締結する前に、アッシー７０を第２ハウジング６０に組み込んで固定する。以下に、具体的に説明する。アッシー７０の軸受７の外輪が第２ハウジング６０の段部６１ａに当接するまで、アッシー７０の出力シャフト１５を第２ハウジング６０の小径部６２内に挿入する。この際、出力シャフト１５の先端部１５ｂは、小径部６２の軸受収容部６２ｂに収容されたニードル軸受８内に挿入される。

この状態で、第２ハウジング６０の環状溝６１ｂ内にスナップリング９６を嵌合し、軸受７を第２ハウジング６０に固定する。具体的には、治具等を利用して、Ｃ字状のスナップリング９６を収縮させて中空部６４内に挿入し、その収縮を開放することにより環状溝６１ｂ内に嵌め込む。第２ハウジング６０の大径部６１には、トルクセンサ４０を取り囲むような周壁は形成されておらず、また、環状溝６１ｂは中空部６４の入口側（上部側）に形成されるため、治具等を利用した場合であっても、容易にスナップリング９６を環状溝６１ｂ内に嵌め込むことができる。このように、スナップリング９６を環状溝６１ｂ内に嵌め込む作業のみで、アッシー７０を第２ハウジング６０に固定することができる。アッシー７０が第２ハウジング６０に固定された状態では、トルクセンサ４０のコネクタ４９は、図７Ａに示すように、第２ハウジング６０から露出した状態となる。

第２ハウジング６０に対する出力シャフト１５の固定は軸受７のみによって成され、出力シャフト１５の先端側は転がり軸受によって支持されずにニードル軸受８内に挿入されるだけの簡便な構造である。したがって、電動パワーステアリング装置１００の製造コストを低減することができる。

アッシー７０を第２ハウジング６０に固定する作業と並行して、ケーブル３６を保持したケーブルホルダ３１の挿入部３２を、フック３２ａが引込口５４ｂの内側開口縁に係止されるまで、引込口５４ｂ内に挿入する。これにより、ケーブルホルダ３１は第１ハウジング５０に固定され、ケーブル３６及びその先端のコネクタ３７は、引込口５４ｂを通じて第１ハウジング５０内に引き込まれる。

引込口５４ｂを通じて第１ハウジング５０内に引き込まれるケーブル３６の長さは、トルクセンサ４０のコネクタ４９へのコネクタ３７の接続作業を容易にするために、ある程度の長さを有する。そのため、図７Ａに示すように、ケーブル３６及びその先端のコネクタ３７は、第１ハウジング５０に支持され吊り下げられた状態となる。

第１ハウジング５０内に引き込まれるケーブル３６の長さは、図７Ａに示すように、第２ハウジング６０から露出するトルクセンサ４０のコネクタ４９が第１ハウジング５０によって隠れないように第１ハウジング５０と第２ハウジング６０が離れた状態であっても、ケーブル３６先端のコネクタ３７がトルクセンサ４０のコネクタ４９に届くように調整される。

次に、トルクセンサ４０のコネクタ４９にケーブル３６先端のコネクタ３７を接続する作業、及び第１ハウジング５０と第２ハウジング６０の締結作業を行う。以下に詳しく説明する。

まず、図７Ａに示すように、第２ハウジング６０に対する第１ハウジング５０の相対位置を調整する。具体的には、第１ハウジング５０に吊り下げられたコネクタ３７が、トルクセンサ４０のコネクタ４９近傍に位置するように、第２ハウジング６０に対する第１ハウジング５０の軸方向及び回転方向の位置を調整する。

次に、図７Ｂに示すように、第１ハウジング５０に吊り下げられたコネクタ３７を、トルクセンサ４０のコネクタ４９に接続する。トルクセンサ４０のコネクタ４９は、第２ハウジング６０から露出し、かつ第１ハウジング５０によって覆われていない状態であるため、コネクタ３７をトルクセンサ４０のコネクタ４９に容易に接続することができる。

次に、図７Ｃ及び７Ｄに示すように、第１ハウジング５０を第２ハウジング６０に近付けながら、第１ハウジング５０を第２ハウジング６０に対して回転させる（図７Ｃ及び７Ｄでは時計回りに回転させる）。この際、第１ハウジング５０を第２ハウジング６０に近付けることによって撓んだケーブル３６を、トルクセンサ４０のケース本体４１の底面４２ａと第２ハウジング６０の端面６５との間の隙間９９に収納させる。このように、第１ハウジング５０内のケーブル３６の一部は、トルクセンサ４０のケース本体４１の底面４２ａと、その底面４２ａに対向する第２ハウジング６０の端面６５との間に収納される。以下では、ケーブル３６が収納される隙間９９を収納空間９９とも称する。

ケーブル３６の一部が収納される収納空間９９は、金属製の第２ハウジング６０がトルクセンサ４０の検出精度に悪影響を及ぼさないようにするための空間であり、デットスペースである。ケーブル３６は、ハウジング５内のデットスペースを利用して収納される。したがって、ケーブル３６を収納するための専用の空間をハウジング５内に設ける必要がないため、ハウジング５をコンパクトに構成することができる。

第２ハウジング６０の端面６５には、内周縁から突出して形成される環状の壁部６７が形成される。収納空間９９に収納されたケーブル３６の内側への移動は壁部６７によって規制されるため、ケーブル３６が出力シャフト１５に接触することが防止される。壁部６７とケース本体４１の底面４２ａとの隙間は、ケーブル３６の直径よりも小さくするのが好ましい。これにより、ケーブル３６が出力シャフト１５に接触することが、より一層防止される。

図７Ｅに示すように、第１ハウジング５０を第２ハウジング６０に対して略１８０度回転させた後、トルクセンサ４０の係合部４８の先端部４８ａを第１ハウジング５０の内周面に形成された回転止め部に係合させつつ、第１ハウジング５０の第１インロー部５２ｄを第２ハウジング６０の周壁６６の内周面に嵌合させ、第１ハウジング５０のフランジ部５３と第２ハウジング６０のフランジ部６３とを合せる。最後に、ボルト１８を用いて第１ハウジング５０と第２ハウジング６０を締結する。

第１ハウジング５０を第２ハウジング６０が締結された状態では、第１ハウジング５０の引込口５４ｂとトルクセンサ４０のコネクタ４９とは、周方向に略１８０度離れて配置される。このように、ハウジング５内に収容されるケーブル３６は、引込口５４ｂからコネクタ４９までの半周分の長さを有し、その一部がトルクセンサ４０のケース本体４１の底面４２ａと第２ハウジング６０の端面６５との間の収納空間９９に収納させる。

ハウジング５内に収容されるケーブル３６の長さが長いと、コネクタ３７をトルクセンサ４０のコネクタ４９へ接続する作業を容易に行うことができるというメリットがある一方、コスト増加や、第１ハウジング５０と第２ハウジング６０を締結する際に、両者の間にケーブル３６が噛み込み易くなるというデメリットがある。また、ハウジング５内に収容されるケーブル３６の長さが短いと、コスト低減のメリットがある一方、コネクタ３７をトルクセンサ４０のコネクタ４９に接続し難いというデメリットがある。このようなメリット及びデメリットを考慮すれば、ハウジング５内に収容されるケーブル３６の長さは、第１ハウジング５０の引込口５４ｂとトルクセンサ４０のコネクタ４９とが周方向に９０〜１８０度離れる程度の長さが好ましい。

トルクセンサ４０のケース本体４１の大径部４２は、図５及び６に示すように、第２ハウジング６０の端面６５との間にケーブル３６の一部を収納する収納部８０を有する。つまり、収納部８０の底面４２ａと第２ハウジング６０の端面６５との間に収納空間９９が区画される。収納部８０は、第１ハウジング５０の内周面に沿う円弧状の外周面８０ａを有する。また、トルクセンサ４０のケース本体４１の大径部４２は、ケーブル３６を収納しない非収納部８１を有する。非収納部８１は、直線状の外周面８１ａを有し、引込口５４ｂ及びコネクタ４９に対応する位置に設けられる。引込口５４ｂ及びコネクタ４９から延びるケーブル３６は、略Ｌ字状に折れ曲がった後、非収納部８１の外周面８１ａを横切って収納空間９９へと導かれる。

収納部８０の外周面８０ａと第１ハウジング５０の内周面との隙間は、非収納部８１の外周面８１ａと第１ハウジング５０の内周面との隙間よりも小さい。したがって、引込口５４ｂ及びコネクタ４９から延びるケーブル３６は収納空間９９へ導かれ易い一方、収納空間９９に収納されているケーブル３６が収納空間９９からトルクセンサ４０側（上方）へ移動してしまうことが防止される。

収納部８０の外周面８０ａと第１ハウジング５０の内周面との隙間は、収納空間９９からのケーブル３６の移動を確実に防止するために、ケーブル３６の直径よりも小さく設定するのが好ましい。

以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

トルクセンサ４０は第１ハウジング５０に収容され第２ハウジング６０には収容されないため、第１ハウジング５０が第２ハウジング６０に締結される前の状態では、トルクセンサ４０のコネクタ４９は第２ハウジング６０から露出した状態となる。また、ケーブル３６はある程度の長さを有する。したがって、第１ハウジング５０の引込口５４ｂを通じて第１ハウジング５０内へ引き込まれたケーブル３６をコネクタ４９へ接続する作業を容易に行うことができる。また、引込口５４ｂとコネクタ４９との間のケーブル３６の一部は、トルクセンサ４０のケース本体４１の底面４２ａと、その底面４２ａに対向する第２ハウジング６０の端面６５との間の収納空間９９に収納されるため、第１ハウジング５０内には引込口５４ｂを通じてある程度の長さを有するケーブル３６が引き込まれるにもかかわらず、第１ハウジング５０にケーブル３６を収納するための専用のスペースを設ける必要がない。したがって、第１ハウジング５０をコンパクトに構成することができる。よって、コネクタ接続作業を行い易く、かつコンパクトな電動パワーステアリング装置１００を提供することができる。

以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。

電動パワーステアリング装置１００は、操舵トルクが入力される入力シャフト１３と、トーションバー１４を介して入力シャフト１３と連結される出力シャフト１５と、入力シャフト１３と出力シャフト１５に亘って取付けられ、操舵トルクを検出するトルクセンサ４０と、入力シャフト１３、出力シャフト１５、及びトルクセンサ４０を収容するハウジング５と、トルクセンサ４０の検出結果に基づいて、操舵補助トルクを発生する電動モータ２１と、トルクセンサ４０と電動モータ２１の駆動を制御するコントローラ３０とを電気的に接続するケーブル（信号線）３６と、を備え、トルクセンサ４０は、ケース本体４１と、ケーブル３６が接続されるコネクタ４９と、を備え、ハウジング５は、トルクセンサ４０を収容し、入力シャフト１３を回転自在に支持する第１ハウジング５０と、第１ハウジング５０と締結され、出力シャフト１５を回転自在に支持する第２ハウジング６０と、を有し、第１ハウジング５０は、ケーブル３６を第１ハウジング５０内に引き込むための引込口５４ｂを有し、引込口５４ｂとコネクタ４９は、周方向に互いに離れて配置され、引込口５４ｂとコネクタ４９との間のケーブル３６の一部は、トルクセンサ４０のケース本体４１の底面４２ａと、底面４２ａに対向する第２ハウジング６０の端面６５との間に収納される。

この構成では、トルクセンサ４０は第１ハウジング５０に収容され第２ハウジング６０には収容されないため、第１ハウジング５０が第２ハウジング６０に締結される前の状態では、トルクセンサ４０のコネクタ４９は第２ハウジング６０から露出した状態となる。したがって、第１ハウジング５０の引込口５４ｂを通じて第１ハウジング５０内へ引き込まれたケーブル３６をコネクタ４９へ接続する作業を容易に行うことができる。また、引込口５４ｂとコネクタ４９との間のケーブル３６の一部は、トルクセンサ４０のケース本体４１の底面４２ａと、その底面４２ａに対向する第２ハウジング６０の端面６５との間に収納されるため、第１ハウジング５０内には引込口５４ｂを通じてケーブル３６が引き込まれるにもかかわらず、第１ハウジング５０にケーブル３６を収納するための専用のスペースを設ける必要がない。したがって、第１ハウジング５０をコンパクトに構成することができる。よって、コネクタ接続作業を行い易く、かつコンパクトな電動パワーステアリング装置１００を提供することができる。

また、トルクセンサ４０のケース本体４１は、第２ハウジング６０の端面６５との間にケーブル３６の一部を収納する収納部８０と、引込口５４ｂ及びコネクタ４９から延びるケーブル３６が横切る非収納部８１と、を有し、収納部８０の外周面８０ａと第１ハウジング５０の内周面との隙間は、非収納部８１の外周面８１ａと第１ハウジング５０の内周面との隙間よりも小さい。

この構成では、引込口５４ｂ及びコネクタ４９から延びるケーブル３６がケース本体４１の底面４２ａと第２ハウジング６０の端面６５との間へ導かれ易い一方、ケース本体４１の底面４２ａと第２ハウジング６０の端面６５との間に収納されているケーブル３６がトルクセンサ４０側へ移動してしまうことが防止される。

また、収納部８０の外周面８０ａと第１ハウジング５０の内周面との隙間は、ケーブル３６の直径よりも小さい。

この構成では、ケース本体４１の底面４２ａと第２ハウジング６０の端面６５との間に収納されているケーブル３６がトルクセンサ４０側へ移動してしまうことがより効果的に防止される。

また、第２ハウジング６０の端面６５には、内側への信号線の移動を規制する壁部６７が形成される。

この構成では、ケース本体４１の底面４２ａと第２ハウジング６０の端面６５との間に収納されているケーブル３６が出力シャフト１５に接触することが防止される。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

（１）トルクセンサ４０は、ステアリングシャフト１１の絶対回転角度を検出するアングルセンサの機能も有する構成であってもよい。つまり、トルクセンサ４０は、トルクアングルセンサであってもよい。

（２）上記実施形態では、ラックシャフト１２に形成されたラック１２ａと噛み合う第１ピニオン１６が出力シャフト１５に形成されたピニオンタイプの電動パワーステアリング装置１００について説明した。しかし、出力シャフト１５にピニオンが形成されないコラムタイプの電動パワーステアリング装置であってもよい。

（３）上記実施形態では、ドライバによる操舵トルクと電動モータ２１による操舵補助トルクとがそれぞれ独立してラックシャフト１２に入力されるデュアルピニオン式の電動パワーステアリング装置１００について説明した。しかし、ドライバによる操舵トルクと電動モータ２１による操舵補助トルクとが共通のステアリングシャフト１１を介してラックシャフト１２に入力されるシングルピニオン式の電動パワーステアリング装置であってもよい。その場合には、アシスト機構２０は、出力シャフト１５に設けられる。

（４）上記実施形態では、トルクセンサ４０がインダクタンス式センサである場合について説明した。しかし、トルクセンサ４０は磁気式センサであってもよく、トルク検出方法は限定されない。

（５）上記実施形態では、第１ハウジング５０は樹脂製であり、第２ハウジング６０は金属製である場合について説明した。しかし、第１ハウジング５０及び第２ハウジング６０の材料は限定されない。トルクセンサ４０のトルク検出方法や、トルクセンサ４０に対する第１ハウジング５０及び第２ハウジング６０の位置関係等に応じて、第１ハウジング５０及び第２ハウジング６０の材料が選定される。

１００・・・電動パワーステアリング装置、５・・・ハウジング、７・・・転がり軸受、１３・・・入力シャフト、１５・・・出力シャフト、２１・・・電動モータ、３０・・・コントローラ、３１・・・ケーブルホルダ、３６・・・ケーブル（信号線）、３７・・・コネクタ、４０・・・トルクセンサ、４１・・・ケース本体、４２・・・大径部、４２ａ・・・底面、４７・・・制御基板、４９・・・コネクタ、５０・・・第１ハウジング、５４ｂ・・・引込口、６０・・・第２ハウジング、６５・・・端面、６７・・・壁部、７０・・・アッシー、８０・・・収納部、８１・・・非収納部、９９・・・隙間・収納空間

Claims

電動パワーステアリング装置であって、
操舵トルクが入力される入力シャフトと、
トーションバーを介して前記入力シャフトと連結される出力シャフトと、
前記入力シャフトと前記出力シャフトに亘って取付けられ、前記操舵トルクを検出するトルクセンサと、
前記入力シャフト、前記出力シャフト、及び前記トルクセンサを収容するハウジングと、
前記トルクセンサの検出結果に基づいて、操舵補助トルクを発生する電動モータと、
前記トルクセンサと前記電動モータの駆動を制御するコントローラとを電気的に接続する信号線と、を備え、
前記トルクセンサは、
ケース本体と、
前記信号線が接続されるコネクタと、を備え、
前記ハウジングは、
前記トルクセンサを収容し、前記入力シャフトを回転自在に支持する第１ハウジングと、
前記第１ハウジングと締結され、前記出力シャフトを回転自在に支持する第２ハウジングと、を有し、
前記第１ハウジングは、前記信号線を前記第１ハウジング内に引き込むための引込口を有し、
前記引込口と前記コネクタは、周方向に互いに離れて配置され、
前記引込口と前記コネクタとの間の前記信号線の一部は、前記トルクセンサの前記ケース本体の底面と、当該底面に対向する前記第２ハウジングの端面との間に収納されることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
前記トルクセンサの前記ケース本体は、
前記第２ハウジングの前記端面との間に前記信号線の一部を収納する収納部と、
前記引込口及び前記コネクタから延びる前記信号線が横切る非収納部と、を有し、
前記収納部の外周面と前記第１ハウジングの内周面との隙間は、前記非収納部の外周面と前記第１ハウジングの内周面との隙間よりも小さい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。
前記収納部の外周面と前記第１ハウジングの内周面との隙間は、前記信号線の直径よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
前記第２ハウジングの前記端面には、内側への前記信号線の移動を規制する壁部が形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の電動パワーステアリング装置。