JP2023132532A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハウジングの形状が複雑化することを抑制できる電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】電動パワーステアリング装置は、コラムシャフトと、コラムシャフトにアシスト力を付与する電動アクチュエータと、操舵状態を示す状態量を検出するセンサ装置５と、ハウジング２３とを備える。ハウジング２３は、コラムシャフトの軸方向と直交する板状の本体部４１を有する仕切り部材３３を備える。仕切り部材３３は、ハウジング２３の内部空間を減速機９が収容される減速機収容空間Ｓ１とセンサ装置５が収容されるセンサ収容空間Ｓ２とに区画する。減速機収容空間Ｓ１とセンサ収容空間Ｓ２とは、軸方向に並んで配置される。センサ装置５の固定ユニット５３は、本体部４１に対して軸方向に固定される。【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。

例えば特許文献１に記載されるように、モータを駆動源とする電動アクチュエータを備えた電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）が知られている。こうした電動パワーステアリング装置は、運転者による操舵状態を示す状態量、例えば操舵トルクや操舵角を検出するセンサ装置を備えている。そして、操舵状態に応じたアシスト力を付与することで、運転者による操舵を適切に補助する。

特許文献１のセンサ装置は、入力軸と入力軸にトーションバーを介して連結される出力軸とからなるシャフトの周りに設けられる。このセンサ装置は、入力軸に固定される永久磁石と、出力軸に固定される磁気ヨークと、シャフトが挿通される円筒状のハウジングと、部分組立品とを備えている。部分組立品は、操舵トルクや操舵角を検出するための各種部品をベースとなる部材に取り付けたユニットであり、ハウジングに固定されている。

特開２０２１－１２０７７号公報

上記特許文献１のセンサ装置において、ハウジングの周壁には、軸方向と直交する方向に開口した挿入口が設けられるとともに、挿入口の周縁部分から互いに反対方向に延びた一対の取付壁が設けられている。そして、部分組立品は、その一部が挿入口を介してハウジング内に挿入された状態で、ボルトによって取付壁に締結されることにより、ハウジングに固定されている。このように上記従来の構成では、ハウジングの外周面に一対の取付壁が必要となるため、その形状が複雑化しやすい。

上記課題を解決する電動パワーステアリング装置は、運転者の操作により回転するシャフトと、前記シャフトにアシスト力を付与する電動アクチュエータと、操舵状態を示す状態量を検出するセンサ装置と、前記シャフト、前記電動アクチュエータ、及び前記センサ装置を収容するハウジングと、を備える。前記電動アクチュエータは、モータと、前記モータの回転を減速して前記シャフトに伝達する減速機と、を含み、前記センサ装置は、前記ハウジングに固定される固定ユニットを含み、前記ハウジングは、前記シャフトの軸方向と交差する板状の本体部を有する仕切り部材を備え、前記仕切り部材は、前記ハウジングの内部空間を前記減速機が収容される減速機収容空間と前記センサ装置が収容されるセンサ収容空間とに区画し、前記減速機収容空間と前記センサ収容空間とは、前記軸方向に並んで配置され、前記固定ユニットは、前記本体部に対して前記軸方向に固定される。

上記構成によれば、仕切り部材は軸方向と交差する本体部を有するため、センサ装置の固定ユニットを固定するための取付壁等を仕切り部材に別途設けなくても、固定ユニットを仕切り部材に対して軸方向に固定することができる。これにより、仕切り部材の形状、ひいてはハウジングの形状が複雑なものとなることを抑制できる。

上記電動パワーステアリング装置において、前記シャフトは、入力シャフトと、前記入力シャフトに対してトーションバーを介して連結される出力シャフトと、を含み、前記センサ装置は、前記入力シャフト及び前記出力シャフトのいずれか一方と一体回転するセンサ磁石と、前記入力シャフト及び前記出力シャフトの他方と一体回転する磁気ヨークアセンブリと、をさらに含み、前記シャフトに付与される操舵トルクを前記状態量として検出するように構成され、前記固定ユニットは、前記磁気ヨークアセンブリの外周側に間隔を空けて配置される一対の集磁部材と、前記一対の集磁部材を流れる磁束に応じた信号を生成する磁気センサが実装される回路基板と、前記一対の集磁部材及び前記回路基板を保持するフレームと、を備え、前記本体部には、前記フレームが固定されてもよい。

上記構成によれば、集磁部材及び回路基板を保持するフレームが本体部に固定されるため、本体部に固定ユニットを容易に固定することができる。
上記電動パワーステアリング装置において、前記本体部は、前記軸方向に貫通した取付孔を有し、前記フレームは、前記本体部に対して前記軸方向から当接する座部であって、前記軸方向に貫通した座部孔を有する座部を有し、前記フレームは、前記取付孔及び前記座部孔に挿通されるリベットによって前記座部が前記本体部に締結されることで、前記本体部に固定されてもよい。

上記構成によれば、リベットによりフレームの座部が本体部に締結されるため、フレームを本体部に強固に固定できる。
上記電動パワーステアリング装置において、前記本体部は、前記軸方向に貫通した取付孔を有し、前記フレームは、前記仕切り部材に対して前記軸方向から当接する座部と、前記取付孔に挿入される固定ピンとを有し、前記フレームは、前記取付孔に挿入された前記固定ピンの先端部が熱かしめされることで、前記本体部に固定されてもよい。

上記構成によれば、フレームの固定ピンを熱かしめすることでフレームが本体部に固定されるため、例えばリベット等の締結部材を用いる場合に比べ、部品点数の増加を抑制できる。

上記電動パワーステアリング装置において、前記センサ装置は、前記固定ユニットを前記仕切り部材の反対側に向けて付勢する付勢部材をさらに備えてもよい。
例えば電動パワーステアリング装置を構成する部品の寸法公差や温度変化に伴う寸法変化に起因して、固定ユニットの仕切り部材に対する固定部分に隙間が生じることがある。その結果、固定ユニットががたつくことで、センサ装置により検出される状態量の精度が低下するおそれがある。この点、上記構成によれば、固定ユニットが付勢部材によって仕切り部材の反対側に向けて付勢されているため、固定ユニットのがたつきを低減できる。これにより、センサ装置により検出される状態量の精度の低下を抑制できる。

上記電動パワーステアリング装置において、前記センサ装置は、前記固定ユニットを前記仕切り部材に向けて付勢する付勢部材をさらに備えてもよい。
上記構成によれば、固定ユニットが付勢部材によって仕切り部材に向けて付勢されているため、固定ユニットのがたつきを低減できる。これにより、センサ装置により検出される状態量の精度の低下を抑制できる。

本発明によれば、ハウジングの形状が複雑化することを抑制できる。

第１実施形態の電動パワーステアリング装置の概略構成図である。 第１実施形態のセンサ装置近傍の拡大断面図である。 第１実施形態のセンサ装置及びその周辺部品の分解斜視図である。 第１実施形態のセンサ装置を構成する固定ユニットと仕切り部材との固定部分を示す拡大断面図である。 第２実施形態のセンサ装置近傍の拡大断面図である。 第３実施形態のセンサ装置を構成する第２支持フレームの斜視図である。 第３実施形態のセンサ装置を構成する固定ユニットと仕切り部材との固定部分を示す拡大断面図である。

（第１実施形態）
以下、電動パワーステアリング装置の第１実施形態を図面に従って説明する。
（全体構成）
図１に示すように、電動パワーステアリング装置１は、ステアリングシャフト２を構成するコラムシャフト３と、コラムシャフト３を回転可能に収容するステアリングコラム４とを備えている。コラムシャフト３及びステアリングコラム４は、共通の軸線Ｌ上に配置されている。また、電動パワーステアリング装置１は、センサ装置５と、電動アクチュエータ６とを備えている。ステアリングコラム４は、概ね車両前後方向に沿うように車両に搭載される。以下の説明では、図１における左側を車両前側とし、図１における右側を車両後側とする。また、「前」、「後」、「上」、「下」、「左」、「右」等の用語で表される向きは、車両を基準として定義する。

コラムシャフト３の後側端部には、ステアリングホイール７が連結される。コラムシャフト３の前側端部には、ステアリングシャフト２を構成するインターミディエイトシャフト及びピニオンシャフト（いずれも図示略）が連結される。ピニオンシャフトは、ラックシャフトを介して転舵輪に連結される。これにより、運転者のステアリング操作に応じて転舵輪が転舵する。

センサ装置５は、運転者が入力する操舵トルクを検出するための信号、及びコラムシャフト３の回転角である操舵角を検出するための信号の双方を出力する。操舵トルク及び操舵角は、操舵状態を示す状態量に相当する。電動アクチュエータ６は、モータ８と、減速機９とを備えている。モータ８は、センサ装置５から出力される信号を含む信号に応じたトルクを発生するように、図示しない制御装置によって制御される。モータ８の回転は、減速機９で減速されてコラムシャフト３に伝達される。これにより、電動アクチュエータ６は、運転者によるステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する。本実施形態の減速機９は、ウォームシャフト９ａ及びウォームホイール９ｂを有するウォーム減速機であるが、これに限らず、他の任意の減速機を用いてもよい。

（コラムシャフト３）
コラムシャフト３は、アッパシャフト１１と、ロアシャフト１２とを備えている。アッパシャフト１１は、細長い筒状をなしている。アッパシャフト１１の後側端部には、ステアリングホイール７が連結される。

本明細書における「筒状」は、全体として筒状と見なせればよく、複数の部品を組み合わせて筒状をなすものや、Ｃ字状のように一部に切り欠きなどを有するものも含む。「筒状」の形状には、軸方向視で、円形、楕円形、及び鋭い又は丸い角を持つ多角形が含まれるが、これらに限定されない。本実施形態において、アッパシャフト１１は、軸方向視で、円形の形状を有する。

ロアシャフト１２は、入力シャフト１３と、出力シャフト１４と、入力シャフト１３と出力シャフト１４とを互いに連結するトーションバー１５とを備えている。入力シャフト１３は、例えば細長い円柱状をなしている。入力シャフト１３は、アッパシャフト１１の内周部にスプライン係合を通じて嵌合されている。これにより、入力シャフト１３は、アッパシャフト１１と一体回転可能、かつアッパシャフト１１に対して軸方向に移動可能に連結されている。入力シャフト１３は、前側端部に開口する固定穴１６を有している。

出力シャフト１４は、例えば細長い筒状をなしている。本実施形態において、出力シャフト１４は、軸方向視で、円形の形状を有する。出力シャフト１４の後側端部には、入力シャフト１３の前側端部が挿入されている。入力シャフト１３の前側端部の外周面と出力シャフト１４の後側端部の内周面との間には、軸受１７が設けられている。これにより、出力シャフト１４は、入力シャフト１３を回転可能に支持している。出力シャフト１４の外周には、ウォームホイール９ｂが固定されている。

トーションバー１５は、例えば細長い円柱状をなしている。トーションバー１５の後側端部は、固定穴１６に嵌合されることにより、入力シャフト１３と一体回転可能に連結されている。トーションバー１５の前側端部は、出力シャフト１４の前側端部の内周に嵌合されることにより、出力シャフト１４と一体回転可能に連結されている。これにより、入力シャフト１３と出力シャフト１４とは、トーションバー１５を捩れさせることにより互いに相対回転する。

（ステアリングコラム４）
ステアリングコラム４は、アウタチューブ２１と、インナチューブ２２と、ハウジング２３とを備えている。

アウタチューブ２１は、筒状をなしている。アウタチューブ２１は、軸受２４を介してアッパシャフト１１を回転可能に支持している。インナチューブ２２は、アウタチューブ２１よりも細い筒状をなしている。本実施形態において、アウタチューブ２１及びインナチューブ２２は、軸方向視で、円形の形状を有する。インナチューブ２２の後側端部は、アウタチューブ２１の内周に嵌合している。インナチューブ２２の前側端部は、ハウジング２３に固定されている。

図２に示すように、ハウジング２３は、ハウジング本体３１と、カバー３２と、仕切り部材３３とを備えている。ハウジング本体３１は、筒状をなしている。本実施形態において、ハウジング本体３１は、軸方向視で、円形の形状を有する。ハウジング本体３１は、その軸方向一端に端壁を有する。図示の例では、端壁はハウジング本体３１の前側端部に設けられている。ハウジング本体３１の端壁は、軸方向に貫通した貫通孔３４を有している。ハウジング本体３１の周壁は、センサ装置５に接続されるワイヤハーネス３５のコネクタ３６が嵌合する切欠き部３７を有している。切欠き部３７は、例えば長方形状をなしている。また、切欠き部３７は、例えばハウジング本体３１の周壁における後側端部に設けられており、後側に開口している。カバー３２は、円板状をなしている。カバー３２は、ハウジング本体３１の開口を覆うように、ハウジング本体３１の後側端部に固定されている。カバー３２は、軸方向に貫通した貫通孔３８を有している。

仕切り部材３３は、例えばコラムシャフト３の軸方向と直交する円板状の本体部４１を有している。仕切り部材３３は、例えば圧入によりハウジング本体３１の内周面に固定されている。これにより、仕切り部材３３は、ハウジング本体３１内の空間を、前側に配置される減速機収容空間Ｓ１と後側に配置されるセンサ収容空間Ｓ２とに区画している。つまり、減速機収容空間Ｓ１及びセンサ収容空間Ｓ２は、コラムシャフト３の軸方向に並んで配置されている。換言すると、仕切り部材３３は、減速機収容空間Ｓ１とセンサ収容空間Ｓ２とがコラムシャフト３の軸方向に並んで配置されるように、ハウジング２３の内部空間を軸方向に分割している。減速機収容空間Ｓ１には減速機９が収容され、センサ収容空間Ｓ２にはセンサ装置５が収容されている。なお、減速機収容空間Ｓ１内には、グリースが充填されている。

仕切り部材３３の本体部４１は、コラムシャフト３の軸方向に貫通した貫通孔４２及び取付孔４３を有している。貫通孔４２は、本体部４１の中央に設けられている。これにより、貫通孔３４，３８，４２は、いずれも軸線Ｌ上に設けられている。本実施形態のハウジング２３は、貫通孔３４，４２に設けられた軸受４４，４５を介して出力シャフト１４を回転可能に支持している。取付孔４３は、例えば丸孔状をなしている。本実施形態の仕切り部材３３は、例えば３つの取付孔４３を有しているが、その数は１つであってもよく、適宜変更可能である。また、取付孔４３は、貫通孔４２の外周側において、例えば周方向に等角度間隔で設けられているが、その配置は、適宜変更可能である。

（センサ装置５）
図２及び図３に示すように、センサ装置５は、センサ磁石５１と、磁気ヨークアセンブリ５２と、固定ユニット５３と、付勢部材５４とを備えている。なお、図３では、説明の便宜上、後述するリベット９１の図示を省略している。

（センサ磁石５１）
センサ磁石５１は、軸方向視で円形の筒状をなすリング磁石である。センサ磁石５１は、周方向において異なる極性の磁極が交互に配置されるように径方向に沿って着磁されている。本実施形態のセンサ装置５は、磁石ホルダ５５を備えており、センサ磁石５１は、磁石ホルダ５５を介して入力シャフト１３の外周面に固定されている。他の実施形態では、センサ磁石５１を入力シャフト１３の外周面に直接固定してもよい。また、別の実施形態では、センサ磁石５１は、板状をなす複数の磁石であってもよい。

（磁気ヨークアセンブリ５２）
図３及び図４に示すように、磁気ヨークアセンブリ５２は、一対のヨークコア６１，６２と、カラー６３と、一対のヨークコア６１，６２及びカラー６３を保持するホルダ６４とを備えている。

ヨークコア６１，６２のそれぞれは、磁性材料からなり、環状をなしている。ヨークコア６１，６２は、軸方向に間隔を空けて配置されている。ヨークコア６１，６２は、複数の爪部をそれぞれ有している。爪部は、互いに近接する方向に突出している。爪部は、周方向に等間隔で設けられており、ヨークコア６１の爪部とヨークコア６２の爪部とは周方向に交互に配置されている。

本明細書における「環状」は、全体として環状と見なせればよく、複数の部品を組み合わせて環状をなすものや、Ｃ字状のように一部に切り欠きなどを有するものも含む。「環状」の形状には、軸方向視で、円形、楕円形、及び鋭い又は丸い角を持つ多角形が含まれるが、これらに限定されない。本実施形態において、ヨークコア６１，６２のそれぞれは、軸方向視で、円形の形状を有する。

カラー６３は、例えば金属材料からなり、環状をなしている。本実施形態において、カラー６３は、軸方向視で、円形の形状を有する。カラー６３は、一対のヨークコア６１，６２に対して軸方向の前側に配置されている。カラー６３は、出力シャフト１４の後側端部の外周に嵌合している。

ホルダ６４は、例えば樹脂材料からなり、筒状をなしている。本実施形態において、ホルダ６４は、軸方向視で、円形の形状を有する。ホルダ６４の軸方向は、軸線Ｌに沿った方向と一致している。本実施形態のホルダ６４は、インサート成形により一対のヨークコア６１，６２及びカラー６３と一体化されている。他の実施形態では、ホルダ６４を単体で成形した後に、ヨークコア６１，６２及びカラー６３をホルダ６４に組み付けてもよい。ホルダ６４は、一対のヨークコア６１，６２及びカラー６３を軸線Ｌ上に保持している。具体的には、ホルダ６４は、爪部の内側面がホルダ６４の内周側に露出するように、ヨークコア６１，６２を保持するとともに、カラー６３の内周面がホルダ６４の内周側に露出するように、カラー６３を保持している。

また、ホルダ６４は、ギヤ部６５を有している。ギヤ部６５は、ホルダ６４の外周面における前側端部に設けられている。ギヤ部６５は、ホルダ６４の径方向外側に突出する複数の外歯を有している。

磁気ヨークアセンブリ５２は、カラー６３が出力シャフト１４の後側端部に圧入されることで、出力シャフト１４と一体回転可能に固定されている。磁気ヨークアセンブリ５２が出力シャフト１４に固定された状態で、磁気ヨークアセンブリ５２は、センサ磁石５１の外周側に間隔を空けて配置されている。

（固定ユニット５３）
図３に示すように、固定ユニット５３は、一対の集磁部材７１，７２と、回路基板７３と、ギヤサブユニット７４と、フレーム７５とを備えている。ギヤサブユニット７４は、磁気ヨークアセンブリ５２の回転に応じて回転する２つの従動歯車７６，７７を含む。回路基板７３は、一対の集磁部材７１，７２を流れる磁束に応じた信号を生成する磁気センサ７８、及び従動歯車７６，７７の回転角に応じた信号を生成する回転センサ７９ａ，７９ｂを含む。磁気センサ７８から出力される信号は操舵トルクに対応し、回転センサ７９ａ，７９ｂから出力される信号は操舵角に対応する。

なお、固定ユニット５３は、磁気センサ７８から出力される信号そのもの及び／又は回転センサ７９ａ，７９ｂから出力される信号そのものを上記モータ８の制御装置に出力してもよい。代替的に、センサ装置５は、磁気センサ７８から出力される信号に基づいて検出した操舵トルク及び／又は回転センサ７９ａ，７９ｂから出力される信号に基づいて検出した操舵角をモータ８の制御装置に出力してもよい。

（フレーム７５）
フレーム７５は、第１支持フレーム８１と、第２支持フレーム８２とを備えている。第１支持フレーム８１は、環状の第１フレーム部８３と、カバー部８４とを有している。第１フレーム部８３は、集磁部材７１の内周面が第１支持フレーム８１の内周側に露出するように、集磁部材７１を保持している。カバー部８４は、第１フレーム部８３の径方向外側に設けられている。カバー部８４は、後述する第２支持フレーム８２の支持部８６及びコネクタ部８７に対応する形状をなしている。そして、第１支持フレーム８１は、カバー部８４が支持部８６及びコネクタ部８７を覆うように、第２支持フレーム８２に固定されている。

第２支持フレーム８２は、環状の第２フレーム部８５と、支持部８６と、コネクタ部８７と、座部８８とを有している。第２フレーム部８５は、集磁部材７２の内周面が第２支持フレーム８２の内周側に露出するように、集磁部材７２を保持している。支持部８６は、第２フレーム部８５の径方向外側に設けられている。支持部８６は、ギヤサブユニット７４及び回路基板７３を支持している。コネクタ部８７は、支持部８６と周方向に並ぶように、第２フレーム部８５の径方向外側に設けられている。コネクタ部８７は、ワイヤハーネス３５のコネクタ３６が接続可能に構成されている。

図３及び図４に示すように、本実施形態の第２支持フレーム８２は、例えば３つの座部８８を有しているが、その数は１つであってもよく、適宜変更可能である。座部８８は、第２フレーム部８５の径方向外側部分から第２支持フレーム８２の他の部位よりも前側に突出した位置に設けられている。また、座部８８は、例えば周方向に等角度間隔で設けられているが、その配置は、適宜変更可能である。座部８８は、軸方向と直交する平板形状を有しており、後側から仕切り部材３３の本体部４１に当接している。座部８８には、軸方向に貫通した座部孔８９が設けられている。

第２支持フレーム８２は、座部孔８９が仕切り部材３３の取付孔４３と対向するように配置されている。そして、第２支持フレーム８２は、取付孔４３及び座部孔８９に挿入されるリベット９１により、座部８８が仕切り部材３３の本体部４１に締結されることで、仕切り部材３３に固定されている。

具体的には、図４に示すように、リベット９１は、取付孔４３及び座部孔８９に挿入される軸部９２と、軸部９２の後側端部に設けられる第１頭部９３と、軸部９２の前側端部に設けられる第２頭部９４とを有している。第１頭部９３及び第２頭部９４の外径は、いずれも取付孔４３及び座部孔８９の内径よりも大きい。そして、リベット９１は、第１頭部９３と第２頭部９４との間に座部８８と本体部４１とを挟み込むことで、座部８８を本体部４１に締結している。なお、本実施形態のリベット９１には、例えばブラインドリベットが用いられている。

（集磁部材７１，７２）
図３及び図４に示すように、集磁部材７１，７２のそれぞれは、磁性材料からなり、Ｃ字状をなしている。集磁部材７１は、径方向に突出する２つの突部１０１を有し、集磁部材７２は、径方向に突出する２つの突部１０２を有している。集磁部材７１は、第１支持フレーム８１の第１フレーム部８３に保持されることで、ヨークコア６１の外周に間隔を空けて配置されている。集磁部材７２は、第２支持フレーム８２の第２フレーム部８５に保持されることで、ヨークコア６２の外周に間隔を空けて配置されている。つまり、集磁部材７１，７２は、軸方向に間隔を空けて配置されている。集磁部材７１にはヨークコア６１を流れる磁束が誘導され、集磁部材７２にはヨークコア６２を流れる磁束が誘導される。突部１０１と突部１０２とは、軸方向において対向する。

本明細書における「対向」とは、面同士または部材同士が互いに正面の位置にあることを指し、互いが完全に正面の位置にある場合だけでなく、互いが部分的に正面の位置にある場合を含む。また、本明細書における「対向」とは、２つの部分の間に、２つの部分とは別の部材が介在している場合と、２つの部分の間に何も介在していない場合の両方を含む。

（ギヤサブユニット７４）
図３に示すように、ギヤサブユニット７４は、上記従動歯車７６，７７に加え、従動歯車７６，７７と一体回転するセンサ磁石１１１，１１２と、支持板１１３とを備えている。センサ磁石１１１は、従動歯車７６と一体回転可能に固定されている。センサ磁石１１２は、従動歯車７７と一体回転可能に固定されている。従動歯車７６，７７のそれぞれは、磁気ヨークアセンブリ５２のギヤ部６５に噛み合っている。従動歯車７６，７７の歯数は互いに異なる。したがって、出力シャフト１４、すなわちギヤ部６５が回転した場合、従動歯車７６の回転角と従動歯車７７の回転角とは互いに異なる。

支持板１１３は、平板状をなしている。支持板１１３は、従動歯車７６，７７を回転可能に支持している。支持板１１３は、支持板１１３と第２支持フレーム８２の支持部８６との間に従動歯車７６，７７を挟むように、第２支持フレーム８２に固定されている。

（回路基板７３）
回路基板７３は、平板状をなしており、軸方向視で、第２支持フレーム８２の支持部８６及びコネクタ部８７の形状に対応する輪郭を有している。回路基板７３には、上記磁気センサ７８及び回転センサ７９ａ，７９ｂを含む各種回路素子が実装されている。回路基板７３は、第２支持フレーム８２の支持部８６に支持されている。そして、回路基板７３は、第１支持フレーム８１のカバー部８４によって、後側から覆われている。

磁気センサ７８は、例えばホールセンサ又は磁気抵抗センサである。図２に示すように、磁気センサ７８は、回路基板７３における突部１０１，１０２に挟まれた領域に実装されている。他の実施形態の回路基板は、磁気センサ７８とは別の冗長用の磁気センサを備え、この磁気センサを回路基板７３におけるもう１つの突部１０１，１０２に挟まれた領域に実装してもよい。

ここで、センサ磁石５１は入力シャフト１３と一体回転し、磁気ヨークアセンブリ５２は出力シャフト１４と一体回転する。運転者によるステアリング操作によって、トーションバー１５の捩れを伴って入力シャフト１３と出力シャフト１４とが相対回転すると、センサ磁石５１と磁気ヨークアセンブリ５２との周方向の相対位置が変化する。これにより、ヨークコア６１，６２を流れる磁束がトーションバー１５の捩れ量、すなわち運転者が入力する操舵トルクの大きさに応じて変化する。その結果、集磁部材７１，７２を流れる磁束も、ヨークコア６１，６２を流れる磁束の変化に応じて変化する。磁気センサ７８は、集磁部材７１，７２を流れる磁束を検出し、この磁束に応じた信号、すなわち操舵トルクを示す信号を生成する。

回転センサ７９ａ，７９ｂは、例えばホールセンサ又は磁気抵抗センサである。回転センサ７９ａは、回路基板７３におけるセンサ磁石１１１と対向する領域に実装され、回転センサ７９ｂは、回路基板７３におけるセンサ磁石１１２と対向する領域に実装されている。

ここで、従動歯車７６，７７は、磁気ヨークアセンブリ５２の回転に応じて回転する。そして、回転センサ７９ａ，７９ｂは、従動歯車７６，７７の回転角、すなわち操舵角を示す信号を生成する。なお、上記のように従動歯車７６の回転角と従動歯車７７の回転角とは互いに異なるため、回転センサ７９ａ，７９ｂにより生成される信号の位相は互いに異なる。そのため、本実施形態のセンサ装置５は、回転センサ７９ａ，７９ｂから出力される信号に基づいて、３６０°を超える絶対角で操舵角を検出可能である。

（付勢部材５４）
図２及び図３に示すように、付勢部材５４は、長方形状の板バネである。付勢部材５４の基端部は、ハウジング本体３１の切欠き部３７内に配置されている。そして、付勢部材５４の基端部は、切欠き部３７の内面とワイヤハーネス３５のコネクタ３６との間に挟まれることで固定されている。付勢部材５４の先端部は、第２支持フレーム８２の一部、例えばコネクタ部８７をその前側から後側に向かって付勢している。つまり、付勢部材５４は、固定ユニット５３を仕切り部材３３の反対側に向けて付勢している。

次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
（１－１）ハウジング２３は、コラムシャフト３の軸方向と直交する板状の本体部４１を有する仕切り部材３３を備える。仕切り部材３３は、ハウジング２３の内部空間を減速機収容空間Ｓ１とセンサ収容空間Ｓ２とに区画する。減速機収容空間Ｓ１とセンサ収容空間Ｓ２とは、軸方向に並んで配置される。そして、センサ装置５の固定ユニット５３は、本体部４１に対して軸方向に固定される。

上記構成によれば、仕切り部材３３は軸方向と直交する本体部４１を有するため、固定ユニット５３を支持するための取付壁等を仕切り部材３３に別途設けなくても、固定ユニット５３を仕切り部材３３に対して軸方向に固定することができる。これにより、仕切り部材３３の形状、ひいてはハウジング２３の形状が複雑なものとなることを抑制できる。

（１－２）固定ユニット５３は、一対の集磁部材７１，７２及び回路基板７３を保持するフレーム７５を備え、本体部４１には、フレーム７５の第２支持フレーム８２が固定される。そのため、本体部４１に固定ユニット５３を容易に固定することができる。

（１－３）本体部４１は、軸方向に貫通した取付孔４３を有する。第２支持フレーム８２は、本体部４１に対して軸方向から当接する座部８８を有する。座部８８は、軸方向に貫通した座部孔８９を有する。第２支持フレーム８２は、取付孔４３及び座部孔８９に挿通されるリベット９１によって座部８８が本体部４１に締結されることで、本体部４１に固定される。そのため、フレーム７５を仕切り部材３３の本体部４１に強固に固定できる。

（１－４）センサ装置５は、固定ユニット５３を仕切り部材３３の反対側に向けて付勢する付勢部材５４をさらに備える。
例えば電動パワーステアリング装置１を構成する部品の寸法公差や温度変化に伴う寸法変化に起因して、固定ユニット５３の仕切り部材３３に対する固定部分に隙間が生じることがある。詳しくは、例えば座部８８、本体部４１、リベット９１の第１頭部９３及び第２頭部９４間に隙間が生じることがある。その結果、固定ユニット５３ががたつくことで、センサ装置５により検出される操舵トルクや操舵角の精度が低下するおそれがある。この点、上記構成によれば、固定ユニット５３が付勢部材５４によって仕切り部材３３の反対側に向けて付勢されているため、座部８８がリベット９１の第１頭部９３を後側に引っ張ることで、第２頭部９４が仕切り部材３３の前側側面に押し付けられた状態となる。これにより、固定ユニット５３のがたつきを低減でき、センサ装置５により検出される操舵トルクや操舵角の精度の低下を抑制できる。

（１－５）付勢部材５４は、ハウジング本体３１の切欠き部３７内に配置され、切欠き部３７の内面とワイヤハーネス３５のコネクタ３６との間に挟まれることで固定される。そのため、付勢部材５４を配置するための部位をハウジング２３に別途設ける必要がなく、ハウジング２３の形状が複雑化することを抑制できる。

（第２実施形態）
次に、電動パワーステアリング装置の第２実施形態を図面に従って説明する。なお、説明の便宜上、同一の構成については上記第１実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。

図５に示すように、本実施形態の付勢部材１２１は、長方形状の板バネである。付勢部材１２１の基端部は、ハウジング本体３１の切欠き部３７内に配置されている。そして、付勢部材１２１の基端部は、切欠き部３７内において、カバー３２とワイヤハーネス３５のコネクタ３６との間に挟まれることで固定されている。付勢部材１２１の先端部は、第１支持フレーム８１の一部、例えばカバー部８４をその後側から前側に向かって付勢している。つまり、付勢部材１２１は、固定ユニット５３を仕切り部材３３に向けて付勢している。

以上、本実施形態では、上記第１実施形態の（１－１）～（１－３）の作用及び効果と同様の作用及び効果に加え、以下の作用及び効果を奏する。
（２－１）センサ装置５は、固定ユニット５３を仕切り部材３３に向けて付勢する付勢部材１２１をさらに備える。そのため、座部８８が仕切り部材３３の後側側面に押し付けられた状態となる。これにより、固定ユニット５３のがたつきを低減でき、センサ装置５により検出される操舵トルクや操舵角の精度の低下を抑制できる。

（２－２）付勢部材１２１は、ハウジング本体３１の切欠き部３７内に配置され、カバー３２とワイヤハーネス３５のコネクタ３６との間に挟まれることで固定される。そのため、付勢部材１２１を配置するための部位をハウジング２３に別途設ける必要がなく、ハウジング２３の形状が複雑化することを抑制できる。

（第３実施形態）
次に、電動パワーステアリング装置の第３実施形態を図面に従って説明する。なお、説明の便宜上、同一の構成については上記第１実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。

図６に示すように、本実施形態の第２支持フレーム８２は、複数の固定ピン１３１を有している。第２支持フレーム８２は、例えば３つの固定ピン１３１を有しているが、その数は１つであってもよく、適宜変更可能である。

固定ピン１３１は、第２フレーム部８５の径方向外側部分から前側に突出している。図６に示すように仕切り部材３３に固定する前の状態で、固定ピン１３１は、座部８８よりも、すなわち第２支持フレーム８２の他の部位よりも前側に突出している。なお、本実施形態の座部８８は、座部孔８９を有していないが、上記第１実施形態と同様に、座部孔８９を有してもよい。

図７に示すように、固定ピン１３１は、仕切り部材３３の取付孔４３に挿入されている。そして、第２支持フレーム８２は、取付孔４３に挿入された固定ピン１３１の先端部１３２が熱かしめ（溶着）されることで、仕切り部材３３に固定されている。具体的には、固定ピン１３１の先端部１３２は、熱かしめにより取付孔４３の内径よりも大きな外径を有する円板状に形成されている。これにより、第２支持フレーム８２は、固定ピン１３１の先端部１３２と座部８８との間に仕切り部材３３の本体部４１を挟み込むことで、本体部４１に固定されている。

以上、本実施形態では、上記第１実施形態の（１－１）、（１－２）、（１－４）、（１－５）の作用及び効果と同様の作用及び効果に加え、以下の作用及び効果を奏する。
（３－１）仕切り部材３３は、軸方向に貫通した取付孔４３を有し、フレーム７５は、仕切り部材３３に対して軸方向から当接する座部８８と、取付孔４３に挿入される固定ピン１３１とを有する。フレーム７５は、取付孔４３に挿入された固定ピン１３１の先端部１３２が熱かしめされることで、仕切り部材３３の本体部４１に固定される。そのため、例えばリベット等の締結部材を用いる場合に比べ、部品点数の増加を抑制できる。

上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各実施形態及び以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記各実施形態では、仕切り部材３３の貫通孔４２に軸受４５を設けたが、これに限らず、例えばカバー３２の貫通孔３８に軸受を設けて入力シャフト１３を回転可能に支持してもよく、ハウジング２３によるコラムシャフト３の支持態様は適宜変更可能である。つまり、仕切り部材３３は、軸受を介してコラムシャフト３を支持する部材でなくてもよい。また、仕切り部材３３は、ハウジング２３の内部空間をステアリングシャフト２の軸方向に分割するように、軸方向と交差する部分を有する部材であればよく、仕切り部材３３の形状は適宜変更可能である。例えば上記各実施形態において、仕切り部材３３の本体部４１がコラムシャフト３の軸方向に対して斜交してもよい。

・上記各実施形態では、付勢部材５４，１２１として板バネを用いたが、これに限らず、例えば皿ばねやコイルバネを用いてもよい。また、付勢部材５４，１２１を設ける位置は、ハウジング本体３１の切欠き部３７に限らず、フレーム７５を付勢することができれば、任意の位置に設けてもよい。この場合、付勢部材は、固定ユニット５３と仕切り部材３３との固定部分、例えば座部８８の近傍に設けることが好ましい。

・上記第３実施形態において、付勢部材５４に代えて、固定ユニット５３を付勢部材１２１により仕切り部材３３に向かって付勢してもよい。また、上記各実施形態において、固定ユニット５３を付勢しない構成としてもよい。つまり、固定ユニット５３が、付勢部材５４，１２１を備えない構成としてもよい。

・上記各実施形態において、第２支持フレーム８２を仕切り部材３３に固定する態様は適宜変更可能である。例えば第１及び第２実施形態において、リベット９１に加えて、第３実施形態のように、固定ピンを熱かしめすることで、第２支持フレーム８２を仕切り部材３３に固定してもよい。また、リベット９１や熱かしめに加えて又は代えて、例えばボルトによって第２支持フレーム８２を仕切り部材３３に固定してもよい。さらに、リベット９１や熱かしめに加えて又は代えて、例えば第２支持フレーム８２に弾性変形可能な係止ピンを設け、該係止ピンを仕切り部材３３の取付孔４３に係止させるスナップフィット構造により、第２支持フレーム８２を仕切り部材３３に固定してもよい。

・上記各実施形態では、フレーム７５を第１支持フレーム８１及び第２支持フレーム８２により構成したが、これに限らず、例えばフレーム７５を単一の部材により構成してもよい。

・上記各実施形態において、回転センサ７９ａ，７９ｂは、例えばロータリエンコーダ等、従動歯車７６，７７の回転角を検出できれば、磁束を検出するセンサ以外のセンサであってもよい。この場合、センサ磁石１１１，１１２は不要である。

・ギヤサブユニット７４は、ギヤ部６５に噛み合う２つの従動歯車７６，７７を備えたが、これに限らず、ギヤ部６５に噛み合う単一の従動歯車のみ、又は３つ以上の従動歯車を備えてもよい。また、ギヤサブユニット７４が２つ以上の従動歯車を備える場合、これら従動歯車のそれぞれがギヤ部６５に噛み合わなくともよく、例えば１つの従動歯車がギヤ部６５に噛み合い、他の従動歯車は前記１つの従動歯車にのみ噛み合ってもよい。

・上記各実施形態では、センサ装置５は、操舵トルク及び操舵角の双方を検出可能に構成されたが、これに限らず、操舵トルク及び操舵角のいずれか一方のみを検出するように構成してもよい。センサ装置５が操舵トルクのみを検出する場合には、ギヤサブユニット７４や、磁気ヨークアセンブリ５２のギヤ部６５などの操舵角を検出するための構成は省略してもよい。また、センサ装置５が操舵角のみを検出する場合には、集磁部材７１，７２や、ヨークコア６１，６２などの操舵トルクを検出するための構成は省略してもよい。さらに、センサ装置５は、例えば操舵速度など、操舵トルク及び操舵角以外の操舵状態を示す状態量を検出してもよい。

・センサ磁石５１を入力シャフト１３に固定し、磁気ヨークアセンブリ５２を出力シャフト１４に固定したが、センサ磁石５１を出力シャフト１４に固定し、磁気ヨークアセンブリ５２を入力シャフト１３に固定してもよい。

・センサ装置５をコラムシャフト３の外周に設けたが、これに限らず、例えばピニオンシャフトの外周に設けてもよい。この場合、電動アクチュエータ６は、ピニオンシャフトにアシスト力を付与することになる。

１：電動パワーステアリング装置
３：コラムシャフト（シャフト）
５：センサ装置
６：電動アクチュエータ
８：減速機
２３：ハウジング
３３：仕切り部材
４１：本体部
５３：固定ユニット
Ｓ１：減速機収容空間
Ｓ２：センサ収容空間

Claims (6)

1. 運転者の操作により回転するシャフトと、
   前記シャフトにアシスト力を付与する電動アクチュエータと、
   操舵状態を示す状態量を検出するセンサ装置と、
   前記シャフト、前記電動アクチュエータ、及び前記センサ装置を収容するハウジングと、を備える電動パワーステアリング装置であって、
   前記電動アクチュエータは、モータと、前記モータの回転を減速して前記シャフトに伝達する減速機と、を含み、
   前記センサ装置は、前記ハウジングに固定される固定ユニットを含み、
   前記ハウジングは、前記シャフトの軸方向と交差する板状の本体部を有する仕切り部材を備え、
   前記仕切り部材は、前記ハウジングの内部空間を前記減速機が収容される減速機収容空間と前記センサ装置が収容されるセンサ収容空間とに区画し、
   前記減速機収容空間と前記センサ収容空間とは、前記軸方向に並んで配置され、
   前記固定ユニットは、前記本体部に対して前記軸方向に固定される電動パワーステアリング装置。
2. 請求項１に記載の電動パワーステアリング装置であって、
   前記シャフトは、入力シャフトと、前記入力シャフトに対してトーションバーを介して連結される出力シャフトと、を含み、
   前記センサ装置は、前記入力シャフト及び前記出力シャフトのいずれか一方と一体回転するセンサ磁石と、前記入力シャフト及び前記出力シャフトの他方と一体回転する磁気ヨークアセンブリと、をさらに含み、前記シャフトに付与される操舵トルクを前記状態量として検出するように構成され、
   前記固定ユニットは、前記磁気ヨークアセンブリの外周側に間隔を空けて配置される一対の集磁部材と、前記一対の集磁部材を流れる磁束に応じた信号を生成する磁気センサが実装される回路基板と、前記一対の集磁部材及び前記回路基板を保持するフレームと、を備え、
   前記本体部には、前記フレームが固定される電動パワーステアリング装置。
3. 請求項２に記載の電動パワーステアリング装置であって、
   前記本体部は、前記軸方向に貫通した取付孔を有し、
   前記フレームは、前記本体部に対して前記軸方向から当接する座部であって、前記軸方向に貫通した座部孔を有する座部を有し、
   前記フレームは、前記取付孔及び前記座部孔に挿通されるリベットによって前記座部が前記本体部に締結されることで、前記本体部に固定される電動パワーステアリング装置。
4. 請求項２に記載の電動パワーステアリング装置であって、
   前記本体部は、前記軸方向に貫通した取付孔を有し、
   前記フレームは、前記仕切り部材に対して前記軸方向から当接する座部と、前記取付孔に挿入される固定ピンとを有し、
   前記フレームは、前記取付孔に挿入された前記固定ピンの先端部が熱かしめされることで、前記本体部に固定される電動パワーステアリング装置。
5. 請求項１～４のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置であって、
   前記センサ装置は、前記固定ユニットを前記仕切り部材の反対側に向けて付勢する付勢部材をさらに備える電動パワーステアリング装置。
6. 請求項１～４のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置であって、
   前記センサ装置は、前記固定ユニットを前記仕切り部材に向けて付勢する付勢部材をさらに備える電動パワーステアリング装置。

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