JP6056458B2 - トルク検出装置、および同装置を備えるステアリング装置 - Google Patents
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Description
(3)上記手段の一形態は、「前記屈曲部分は、前記シールド本体から前記集磁リングとは反対側に折り曲げられ、かつ前記シールド本体に向けて折り曲げられ、前記シールド端部は、前記シールド本体に向けて延びるトルク検出装置」を有する。
図1を参照して、ステアリング装置1の構成について説明する。
ステアリング装置1は、ステアリング装置本体10、アシスト装置20、およびトルク検出装置30を有する。ステアリング装置1は、ステアリングホイール2の操作をアシスト装置20によりアシストするデュアルピニオンアシスト型の電動パワーステアリング装置としての構成を有する。
第2シャフト13Bは、ピニオンギヤ13Cを有する。第2シャフト13Bは、ピニオンギヤ13Cにおいてラックシャフト14の第1ラックギヤ14Aと噛み合わせられている。
ここで、トルク検出装置30に関する各方向として、「軸方向ZA」、「ラック離間方向ZA1」、「ラック接近方向ZA2」、「径方向ZB」、「内方向ZB1」、「外方向ZB2」、および「周方向ZC」を定義する。なお、径方向ZBは「センサハウジングの径方向」に相当する。また、周方向ZCは「集磁ユニットの周方向」に相当する。
軸方向ZAは、ピニオンシャフト13の回転中心軸に沿う方向を示す。軸方向ZAは、互いに反対の方向を示すラック離間方向ZA1およびラック接近方向ZA2により規定される。ラック離間方向ZA1は、ラックシャフト14(図1参照)から離間する方向を示す。ラック接近方向ZA2は、ラックシャフト14に接近する方向を示す。
回路基板91は、センサハウジング80の基板支持部分82からの側面視において平板形状を有する。回路基板91においては、磁気センサ41が取り付けられている。回路基板91においては、磁気センサ41が取り付けられる面とは反対側の面においてリード線92が取り付けられている。
集磁ユニット50は、第1集磁リング51、第2集磁リング54、磁気シールド60、および集磁ホルダ70を有する。集磁ユニット50は、第1集磁リング51、第2集磁リング54、磁気シールド60、および集磁ホルダ70が結合された集合体として構成される。
集磁突起53は、周方向ZCにおいて隣り合っている。集磁突起53は、リング本体52のラック接近方向ZA2の部分から外方向ZB2に向けて折り曲げられた形状を有する。集磁突起53は、軸方向ZAにおいて磁気センサ41(図3参照)のラック離間方向ZA1の面と対向している。
集磁突起56は、周方向ZCにおいて隣り合っている。集磁突起56は、リング本体55のラック離間方向ZA1の部分から外方向ZB2に向けて折り曲げられた形状を有する。集磁突起56は、軸方向ZAにおいて磁気センサ41のラック接近方向ZA2の面と対向している。
第2保持部分73は、集磁ホルダ70の平面視において円弧形状に形成されている。第2保持部分73は、集磁ホルダ70の内周面70Xにおいて、軸方向ZAの中央部分に位置している。
第2突起75Cは、集磁ホルダ70に対する第2集磁リング54の周方向ZCの位置を決めるための目印となる。
図5に示されるように、第1集磁リング51は、ラック離間方向ZA1の第1保持部分72および第2保持部分73により挟み込まれている。第1集磁リング51は、ラック離間方向ZA1の貫通孔74を集磁ホルダ70の内方向ZB1から覆っている。第1集磁リング51においては、集磁突起53が挿入部分75を介して集磁ホルダ70よりも外方向ZB2に突出している。
シールド本体62は、集磁ホルダ70の外周面70Yとセンサハウジング80のハウジング本体81の内面81Cとにより挟み込まれている。
センサハウジング80の線膨張係数が磁気シールド60の線膨張係数よりも大きいため、センサハウジング80の周方向ZCの熱収縮量は、磁気シールド60の周方向ZCの熱収縮量よりも小さい。また、センサハウジング80の径方向ZBの熱収縮量は、磁気シールド60の径方向ZBの熱収縮量よりも小さい。このため、磁気シールド60においては、センサハウジング80の径方向ZBの熱収縮量と磁気シールド60の径方向ZBの熱収縮量との差に起因してセンサハウジング80が磁気シールド60に径方向ZBに作用する力(以下、「第1押圧力」)が作用する。また、磁気シールド60においては、センサハウジング80の周方向ZCの熱収縮量と磁気シールド60の周方向ZCの熱収縮量との差に起因してセンサハウジング80が磁気シールド60に周方向ZCに作用する力(以下、「第2押圧力」)が作用する。また、出願人は、トルク検出装置30においてFEM解析により第1押圧力が第2押圧力よりも大きいことを知見している。
図8(a)は、第1シャフト13Aおよび第2シャフト13B(ともに図1参照)の間にトルクが付与されていない状態(以下、「中立状態」)を示す。図8(b)は、第1シャフト13Aおよび第2シャフト13Bの間に右回り方向のトルクが付与された状態を示す(以下、「右回転状態」)。図8(c)は、第1シャフト13Aおよび第2シャフト13Bの間に左回り方向のトルクが付与された状態を示す(以下、「左回転状態」)。
(1)トルク検出装置30は、第1角度A1よりも第2角度A2が小さい磁気シールド60を有する。この構成によれば、第1押圧力が磁気シールド60のシールド端部61に作用することが抑制される。したがって、センサハウジング80においてシールド端部61を外方向ZB2から囲う部分に大きな熱応力が生じることが抑制される。
図9は、第2実施形態のトルク検出装置30を示す。トルク検出装置30は、図7に示される第1実施形態のトルク検出装置30との主要な相違点として、次の相違点を有する。すなわち、磁気シールド120の各シールド端部121および屈曲部分123の形状が異なる。集磁ホルダ70から収容部分77が省略された点が異なる。センサハウジング80において各シールド端部121に対応する部分の形状が異なる。以下では、第1実施形態のトルク検出装置30と異なる点の詳細を説明し、第1実施形態と共通する構成については同一の符号を付してその説明の一部または全部を省略する。なお、図9は、基板ユニット90が省略された状態のセンサユニット40を示している。また、磁気シールド120と集磁ホルダ70との周方向ZCの位置決め構造は、図6に示される第1実施形態の磁気シールド60と集磁ホルダ70との周方向ZCの位置決め構造と同様である。
本トルク検出装置および同装置を備えるステアリング装置は、第1および第2実施形態とは別の実施形態を含む。以下、本トルク検出装置および同装置を備えるステアリング装置のその他の実施形態としての第1および第2実施形態の変形例を示す。なお、以下の各変形例は、互いに組み合わせることもできる。
・上記変形例の集磁ホルダ70において、ホルダ位置決め部79を省略することもできる。
(イ)前記センサハウジングの径方向において、前記シールド端部および前記屈曲部分が重なり合う請求項1〜4のいずれか一項に記載のトルク検出装置。
Claims (5)
- 永久磁石と、
前記永久磁石が形成する磁界内に配置されて前記永久磁石と相対的な位置が変化する磁気ヨークと、
樹脂成形により環状に形成されて前記磁気ヨークを囲む集磁ホルダ、前記集磁ホルダの内周面に取り付けられて前記磁気ヨークの磁束を集める集磁リング、および金属板を折り曲げて形成されて前記集磁ホルダの外周面に取り付けられる磁気シールドを有する集磁ユニットと、
前記永久磁石、前記磁気ヨーク、および前記集磁リングにより形成される磁気回路の磁束を検出する磁気センサと、
前記集磁ユニットの外周側に流し込まれた樹脂により前記集磁ユニットと一体に成形されるセンサハウジングと
を備え、
前記磁気シールドは、前記センサハウジングの内面および前記集磁ホルダの外周面により挟み込まれたシールド本体、前記磁気シールドの周方向の端部を構成するシールド端部、および前記シールド本体から折り曲げられて前記シールド本体とシールド端部とを連結する屈曲部分を有し前記シールド本体の外周面と前記センサハウジングの径方向とが成す第1角度よりも前記シールド端部の外側面と前記センサハウジングの径方向とが成す第2角度が小さく、
前記屈曲部分は、R形状を有し、前記磁気シールドの幅方向の一方の端から他方の端に渡って延びる
トルク検出装置。 - 前記シールド端部は、前記屈曲部分により前記シールド本体の外周面よりも前記集磁リングに向けて延びる
請求項1に記載のトルク検出装置。 - 前記屈曲部分は、前記シールド本体から前記集磁リングとは反対側に折り曲げられ、かつ前記シールド本体に向けて折り曲げられ、
前記シールド端部は、前記シールド本体に向けて延びる
請求項1に記載のトルク検出装置。 - 前記磁気シールドは、前記シールド本体においてシールド位置決め部を有し、
前記集磁ホルダは、ホルダ位置決め部を有し、
前記シールド位置決め部がホルダ位置決め部に嵌め合わせられることにより前記集磁ユニットの周方向において前記磁気シールドおよび前記集磁ホルダの相対位置の変化が規制される
請求項1〜3のいずれか一項に記載のトルク検出装置。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載のトルク検出装置を有する
ステアリング装置。
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