JP6189416B2 - パワーステアリング装置のトルク検出構造及びこれを用いたパワーステアリング装置 - Google Patents

パワーステアリング装置のトルク検出構造及びこれを用いたパワーステアリング装置 Download PDF

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Description

本発明は、例えば自動車のパワーステアリング装置に適用され、運転者の操舵トルクを検出するパワーステアリング装置のトルク検出構造及びこれを用いたパワーステアリング装置に関する。
例えば自動車のパワーステアリング装置に適用される従来のトルク検出構造としては、以下の特許文献1に記載されたものが知られている。
概略を説明すれば、このトルク検出構造では、トーションバーを介して相対回転可能に連結される2つの軸部材からなる操舵軸のうち一方の軸部材の外周に結合され、周方向において複数の磁極を有する磁性部材と、前記2軸のうち他方の軸部材の外周に所定のホルダを介して連結される軟磁性体からなる1対の環状部材であって、それぞれ径方向内側に延設された複数の爪部を有し、軸方向において相互に対向するように配置される第1、第2ヨーク部材と、これら各ヨーク部材の周方向一部の範囲に当該両ヨーク部材間において(軸方向において)相互に対向するかたちで設けられ、両者間に磁界を発生させる1対の第1、第2集磁部材と、これら集磁部材間に形成されるエアギャップ内に収容配置され、当該集磁部材間を通過する磁束を検出する磁気センサと、を備えたトルクセンサを用い、前記磁気センサによって検出される磁束(磁束密度)の変化に応じて操舵軸に入力されたトルクを検出するものである。
特開2004−309463号公報
ところで、前記特許文献には開示されていないが、パワーステアリング装置の操舵軸の支持にあたり、ハウジング内において操舵軸の中間部(前記2つの軸部材の連結部近傍)に軸受を配置する場合がある。この場合には、前記ハウジング内において軸受のアウタレースを固定するための固定部材が別途必要になるが、該固定部材とトルクセンサの寸法関係や配置関係によっては、種々の不都合を招来してしまうことになる。
すなわち、例えば前記固定部材の内径に対してトルクセンサの外径を相対的に大きく設定した場合には、当該トルクセンサと固定部材とが軸方向に直列に並ぶこととなって、ハウジングが軸方向へと大型化してしまい、これによって装置全体が大型化してしまうといった問題を生ずる。
また、前記トルクセンサは操舵軸と一体化した後にハウジング内へ挿入配置することになるため、上記の寸法関係において軸受をトルクセンサの挿入方向反対側に配置することとした場合には、操舵軸及びトルクセンサをハウジング内へと挿入配置した後に当該挿入方向の反対側から軸受を挿入配置しなければならなくなる。このように、操舵軸及びトルクセンサと軸受とを軸方向一方側から挿入配置することができないことで、当該組立作業が煩雑になってしまう。
本発明は、かかる技術的課題に鑑みて案出されたものであって、装置の小型化ないし組立作業性の向上を実現し得るパワーステアリング装置のトルク検出構造等を提供するものである。
本願発明は、車両に搭載されるパワーステアリング装置において運転者の操舵トルクを検出するパワーステアリング装置のトルク検出構造であって、ステアリングホイールの回転に伴って回転する入力軸と、トーションバーを介して前記入力軸と接続され、該入力軸の回転を転舵輪へと伝達する出力軸とから構成される操舵軸と、前記操舵軸の回転軸の軸方向一方側に開口形成され、内部に前記出力軸を収容するハウジングと、インナレース、ボール及びアウタレースにより構成され、前記一方側開口部から挿入されて前記ハウジング内に収容配置されることで、該ハウジング内において前記出力軸を回転自在に支持するボールベアリングと、円弧状又は円環状を呈し、前記一方側開口部から前記ハウジング内へと挿入配置され、その一端が前記アウタレースに当接した状態で前記ハウジングに固定されることによって前記アウタレースを前記ハウジングに固定する固定部材と、前記固定部材よりも小さい外径に設定され、前記トーションバーの捩れ量に応じて変化する電気信号を出力するトルクセンサと、を備えたことを特徴としている。
本願発明によれば、固定部材とトルクセンサの径方向における相互干渉を回避することができる。これにより、例えば固定部材とトルクセンサとを径方向に重合させて配置することによって装置の小型化が図れ、また、トルクセンサの外周側を通過させるかたちで固定部材を組み付けることによって装置の組立作業性の向上が図れることとなる。
本発明に係るパワーステアリング装置の構成を示す概略図である。 本発明に係るトルク検出構造の第1実施形態を表した図であって、図1に示す操舵系(第1ラック・ピニオン機構近傍)の縦断面図である。 図2に示すトルクセンサ一帯の分解斜視図である。 図3に示すトルクセンサの分解斜視図である。 図2に示すトルクセンサ近傍の要部拡大図である。 図4に示すリングアッセンブリ単体の斜視図である。 本発明の第2実施形態を表した図2に相当する操舵系の縦断面図である。 本発明の第3実施形態を表した図2に相当する操舵系の縦断面図である。
以下、本発明に係るパワーステアリング装置のトルク検出構造及びこれを用いたパワーステアリング装置の各実施形態につき、図面に基づいて詳述する。なお、下記の各実施形態では、このトルク検出構造等を自動車のラック・ピニオン式電動パワーステアリング装置に適用したものを例に説明する。
図1〜図6は本発明に係るトルク検出構造等の第1実施形態を示しており、該トルク検出構造の適用対象たる電動パワーステアリング装置は、図1に示すように、一端側がステアリングホイールSWに連係される入力軸1と、一端側が前記入力軸1にトーションバー2を介して相対回転可能に連結される第1出力軸3(本発明に係る出力軸に相当)とからなる操舵軸が、車体幅方向一方側に設けられる第1ラック・ピニオン機構RP1を介して転舵輪WR,WLに連係されると共に、前記操舵軸の外周に配設されるトルクセンサTSの出力信号に基づいてECU4によって駆動制御される電動モータMにウォームギヤなど所定の減速機構5を介して連係される第2出力軸6が、車体幅方向他方側に設けられる第2ラック・ピニオン機構RP2を介して転舵輪WR,WLに連係されることによって構成されている。
ここで、前記第1ラック・ピニオン機構RP1は、第1出力軸3の他端側に設けられるピニオン歯3aと、各端がタイロッド7,7を介してそれぞれ転舵輪WR,WLに連係されるラックバー8の一端側の所定範囲に設けられる第1ラック歯8aとから構成され、第2ラック・ピニオン機構RP2は、第2出力軸6の先端側に設けられる第2ピニオン歯6aと、前記ラックバー8の他端側の所定範囲に設けられる第2ラック歯8bとから構成されている。
そして、上述のような構成から、ステアリングホイールSWより入力軸1へと入力された操舵トルクに基づいてトーションバー2が捩れ変形し、この捩れ変形に伴い当該トーションバー2の復元時に生ずる回転トルクに基づいて回転する第1出力軸3の回転運動が前記第1ラック・ピニオン機構RP1を介してラックバー8の直線運動に変換されると共に、前記操舵トルクに基づいて電動モータMに生ずる操舵アシストトルクに基づいて回転する第2出力軸6の回転運動が前記第2ラック・ピニオン機構RP2を介してラックバー8の直線運動に変換されることで、前記電動モータMによる操舵補助を得つつ転舵輪WR,WLの向きが変更されることとなる。
前記操舵軸は、特に図2に示すように、入力軸1の他端側と第1出力軸3の全体とが、上下2分割に構成されるハウジング10内に収容される。ここで、前記ハウジング10は、前記第1ラック・ピニオン機構RP1を収容するハウジング本体11と、該ハウジング本体11の上端開口部を閉塞するように設けられ、入力軸1の支持に供するカバー部材12とが、その周方向に配置された複数のボルト13によって締結されることで構成されている。
そして、前記操舵軸は、ハウジング本体11内に収容された第1出力軸3の他端部が周知のニードルベアリングである出力側軸受B1と、カバー部材12内に収容された周知のニードルベアリングである入力側軸受B2とで支持されると共に、当該操舵軸の中間部である前記入出力軸1,3の連結部近傍、すなわち第1出力軸3の一端部近傍が前記両軸受B1.B2に対し比較的大径に構成されたボールベアリング14によって回転自在に支持されている。
前記入力軸1は、その一端側が所定のリンク部材(図示外)を介してステアリングホイールSWに連係される一方、その他端側にはトーションバー収容部1aが軸方向に沿って穿設され、該トーションバー収容部1a内にトーションバー2のほぼ全体が収容されるようになっている。そして、この入力軸1の他端部は、第1出力軸3の後述する軸方向穴3e内へと嵌挿される比較的小径の嵌挿部1bとして構成され、この嵌挿部1bと該嵌挿部1bより突出する前記トーションバー2の下端部とが、共に後述する第1出力軸3の軸方向穴3e内に収容され、トーションバー2を介して入力軸1と第1出力軸3とが連結されている。また、この嵌挿部1bの上部には、トルクセンサTS(後述する第1、第2ヨーク部材31,32)の取付に供する比較的大径のヨーク取付部1cが、当該嵌挿部1bに対して段差拡径状に隣設されている。
前記第1出力軸3は、その一端部に設けられ、前記ヨーク取付部1cの外径X1よりも大きい外径X2に設定され、後述する磁性部材20の固定に供する最大径状の大径部3bと、該大径部3bから他端側へと向かって段差縮径状に形成され、前記ボールベアリング14による軸支に供する中径部3cと、その他端部に設けられ、前記出力側軸受B1による軸支に供する最小径状の小径部3dと、該小径部3dと前記中径部3cの間に設けられた前記ピニオン歯3aと、を有している。また、この第1出力軸3の一端面には、入力軸1の挿入部とトーションバー2の下端部とを受容する軸方向穴3eが穿設されていて、該軸方向穴3eにおいて、入力軸1の他端部が相対回転可能に収容されると共に、トーションバー2の下端部が一体回転可能に固定されている。
前記ハウジング本体11は、図2、図3に示すように、アルミニウム系材料により、ほぼ円筒状であって前記開口部側から下方へと向かって段差縮径状に形成され、第1ラック・ピニオン機構RP1のうちピニオン側(第1出力軸3)を収容するピニオン収容部15と、このピニオン収容部11aの下端部において当該ピニオン収容部11aとほぼ直交するかたちで設けられ、第1ラック・ピニオン機構RP1のうちラック側(ラック軸8)を収容する筒状のラック収容部11bと、から構成されている。そして、前記ピニオン収容部11aでは、前記開口部側の大径部15内に、前記トルクセンサTS及びボールベアリング14が収容配置されると共に、反開口部側の小径部16内に、第1出力軸3の他端部が収容配置されている。
前記大径部15は、その内端部(前記開口部の反対側)に設けられ、ボールベアリング14を収容する軸受収容部15aと、該軸受収容部15aから前記開口部側に若干拡径状に構成され、後述するロックナット18の螺着に供する雌ねじ部15bと、該雌ねじ部15bから前記開口部側にさらに段差拡径状に形成され、後述するリングアッセンブリRAの取付(後述の絶縁部53の嵌合)に供するリング嵌合部15cと、該リング嵌合部15cから前記開口部側に段差拡径状に形成され、カバー部材12の嵌合に供するハウジング嵌合部15dと、を有している。さらに、前記ハウジング嵌合部15dの開口端部外周域には、前記各ボルト13が螺着することによる前記ハウジング本体11とカバー部材12の締結に供する雌ねじ穴15eが凹設されている。
前記カバー部材12は、前記ハウジング本体11と同様のアルミニウム系材料からなり、その中心部に入力軸1の挿通に供する軸挿通孔12aが貫通形成されると共に、その外周側に延設されたフランジ部12bに、前記各ボルト13が挿通する複数のボルト挿通孔12cが貫通形成されている。さらに、このカバー部材12のハウジング本体11との対向面には、前記ハウジング嵌合部15dに嵌合可能な嵌合凸部12dが突出形成されていて、当該嵌合凸部12dをハウジング嵌合部15dへと嵌挿することによって、前記ハウジング本体11,12の同軸性、すなわち当該両部材11,12による前記操舵軸の同軸支持が確保されるようになっている。
前記ボールベアリング14は、第1出力軸3の中径部3cにおいてその下端部に取り付けられるCリング17と大径部15との間に挟持状態に固定されるインナレース14aと、前記軸受収容部15a内に収容配置され、ほぼ筒状に構成された固定部材であるロックナット18によって当該軸受収容部15aの内端壁との間で挟持状態に固定されたアウタレース14bと、該アウタレース14bと前記インナレース14aとの間に転動自在に設けられた複数の転動体であるボール14cと、から構成されている。
ここで、前記ロックナット18は、所定の亜鉛材料によって形成され、その内径Y1がほぼ一定となるように形成されると共に、その外径が段差径状に形成されている。具体的には、その軸方向中間部が最大径となる最も厚肉に形成され、この中間部に前記雌ねじ部15bに螺合する雄ねじ部18aが形成されている。そして、この雄ねじ部18aの上端側が当該雄ねじ部18aよりも薄肉に形成されることによって、後述する絶縁部53の内周側に収容配置されると共に、当該雄ねじ部18aの下端側であって前記アウタレース14bを押圧固定する押圧部18bが最も薄肉に形成されている。
前記トルクセンサTSは、図2〜図6に示すように、ほぼ円筒状に構成され、第1出力軸3の大径部3bに取付固定されることによって当該第1出力軸3と一体回転可能に設けられる磁性部材20と、いずれも軟磁性体によってほぼ円筒状に構成され、共に入力軸1のヨーク取付部1cに固定されることによって当該入力軸1と一体回転可能に設けられ、一端側(図2中の下端側)がその径方向において前記磁性部材20と対向し、かつ、相互に離間する(直接接続されない)ように設けられた1対の第1、第2ヨーク部材31,32と、これらヨーク部材31,32の他端側において当該両ヨーク部材31,32間に形成される径方向隙間C1に収容配置され、当該両ヨーク部材31,32の他端側へと漏洩した前記磁性部材20による磁界(磁束)を所定範囲に集約するほぼ円環状に形成された1対の第1、第2集磁リング51,52と、これら両集磁リング51,52間(径方向間)に所定隙間であるエアギャップC2を介して収容配置され、当該両集磁リング51,52間を通過する前記磁束を検出する1対の磁気センサ60,60と、から主として構成されている。
前記磁性部材20は、磁性材料によって円環状に形成され、周方向に異なる磁極(N極、S極)が交互に複数配置されてなる永久磁石21と、所定の金属材料によりほぼ円筒状に形成され、一端側が前記永久磁石21の内周部に所定の樹脂材料からなる絶縁部22を介して絶縁状態に連結されたスリーブ23と、から構成され、これら両者21,23が前記樹脂材料によって一体にモールド成形されたもので、第1出力軸3の大径部3bに外嵌させたスリーブ23の先端を周方向に沿ってレーザ溶接することによって、当該スリーブ23を介して第1出力軸3の外周に固定されている。
より具体的には、前記スリーブ23が前記入力軸1の最大外径(前記ヨーク取付部1cの外径)X1よりも大きな最小内径(後述する他端部23cの内径)Y2を有する段差径状に形成され、当該スリーブ23のうち段差状に拡径形成された大径の一端部23aが、その段部23bを第1出力軸3の大径部3bの端面に当接させるかたちで入力軸1側から当該大径部3bに外嵌されると共に、前記一端部23aに対して径方向内側に縮径する小径の他端部23cの外周に前記永久磁石21が固設されている。そして、この永久磁石21の外径X3、すなわち当該永久磁石21を含む前記一端部23aの外径X3が第1出力軸3の大径部3bの外径X2よりも小さく設定されることで、当該永久磁石21と前記大径部3bとが軸方向に完全に重合する構成となっている。かかる構成により、前記第1出力軸3の大径部3bによってヨーク取付部1c周りに形成されるデッドスペースを有効活用することが可能となって、トルクセンサTSの径方向の小型化に供されている。さらに、前記磁性部材20を、スリーブ23の段部23bを第1出力軸3の大径部3bの端面へと突き当てるかたちで前記一端部23aを当該大径部3bに外嵌させる構成としたことで、他の構成部材(例えば第1、第2ヨーク部材31,32等)と同様に、当該磁性部材20を入力軸1側から組み付け固定することが可能となり、後述する装置の組立作業性の向上にもきょうされている。
前記第1ヨーク部材31は、一端側が比較的大径かつ他端側が比較的小径となる縦断面クランク状に形成されたものであって、一端側において径方向外側に拡径するような縦断面ほぼ逆さL字状となるように、かつ、磁性部材20の外周域において所定の周方向間隔を空けるかたちで前記操舵軸(回転軸Z)の同心円上に並ぶように形成された複数の第1爪部41と、他端側において前記回転軸Zの周方向に沿って連続し、かつ、該回転軸Zの軸方向一方側(図2中の上方)に沿って延出する円環状に形成され、前記各第1爪部41の基部に接続されることで当該各第1爪部41同士を相互に接続する第1円環部43と、によって構成されている。ここで、前記第1円環部43は、その外径X4が、前記第1、第2爪部41,42の外径X5よりも小さく設定されている。
前記第2ヨーク部材32は、一端側が比較的小径かつ他端側が比較的大径となる縦断面クランク状に形成されたものであって、一端側において径方向内側に縮径するような縦断面ほぼ逆さL字状となるように、かつ、磁性部材20の外周域において前記回転軸Zの同心円上であって前記各第1爪部41の周方向間に当該各第1爪部41と同一円周上に交互に並ぶように所定の周方向間隔を空けるかたちで形成された複数の第2爪部42と、他端側において前記回転軸Zの周方向に沿って連続し、かつ、該回転軸Zの軸方向一方側(図2中の上方)に沿って延出する円環状に形成され、前記各第2爪部42の基部に接続されることで当該各第2爪部42同士を相互に接続する第2円環部44と、によって構成されている。ここで、前記第2円環部44は、その外径X6が、前記第1、第2爪部41,42の外径X5よりも大きく、かつ、前記ロックナット18の内径Y1よりも小さくなるように設定されると共に、その少なくとも一部(本実施形態では下端部)がロックナット18と径方向に重合する、すなわち当該ロックナット18の内周側に収容される構成となっている。
そして、かかる第1ヨーク部材31と第2ヨーク部材32とは、前記各第1爪部41と前記各第2爪部42とが同一円周上に交互に整列するように、かつ、第1円環部43の外周側において第2円環部44が径方向に離間対向するように配置された状態で、隣接する前記各爪部41,42同士が前記磁性部材20と同様の樹脂材料からなる絶縁部33を介して連結されると共に、当該絶縁部33を介して第1円環部43の内周側に所定の金属材料によりほぼ円筒状に形成されてなるスリーブ34が連結され(以下、かかる連結体を「ヨークアッセンブリYA」という。)、当該スリーブ34を介して入力軸1の外周に固定されている。具体的には、前記スリーブ34がヨーク取付部1cの外径X1よりも小さい内径に設定された軸挿通孔34aを有する有蓋円筒状に構成され、その上端壁34bを入力軸1のヨーク取付部1cの上端面へと突き当てるかたちで当該入力軸1の一端側からヨーク取付部1cに外嵌した状態で、前記磁性部材20と同様に、入力軸1のヨーク取付部1cに外嵌したスリーブ34の先端を周方向に沿ってレーザ溶接することによって、当該スリーブ34を介して第1出力軸3の外周に固定されている。
また、前記第1、第2爪部41,42は、それぞれ、前記回転軸Zの軸方向に沿って延設されて径方向において永久磁石21と対向する第1、第2軸方向延出部41a,42aと、該各軸方向延出部41a,42aから曲折するように前記回転軸Zの径方向に沿って延設された第1、第2径方向延出部41b,42bと、から構成されている。そして、前記第2円環部44の外径X6の設定に基づき、第2径方向延出部42bと永久磁石21とが軸方向において重合する構成となっている。
前記第1、第2集磁リング51,52は、いずれも、周方向有端となる円弧状であって、かつ、180度を超える所定の周方向範囲をもって前記回転軸Zを包囲するように構成されると共に、第1集磁リング51を内周側、第2集磁リング52を外周側として当該両集磁リング51,52が径方向において相互に重合するように配置され、その周方向の一部にそれぞれ対向形成された第1、第2平坦部51a,52aにより形成される径方向隙間C2に前記1対の磁気センサ60,60が収容配置されるようになっている。
そして、前記第1、第2集磁リング51,52は、前記磁性部材20や前記ヨークアッセンブリYAと同様の所定樹脂材料からなるリング保持部材たるほぼ円筒状の絶縁部53を介して相互に連結されている(以下、かかる連結体を「リングアッセンブリRA」という。)。なお、この絶縁部53は、前記ロックナット18よりも大径の前記リング嵌合部15cに嵌合可能な外径X7に設定されることにより、前記雌ねじ部15bとの干渉を回避することが可能となっている。すなわち、この干渉による当該絶縁部53の損傷を防止でき、ハウジング本体11に対する第1、第2集磁リング51,52(前記リングアッセンブリRA)の良好な取付が確保されている。
加えて、前記リングアッセンブリRAは、少なくとも絶縁部53の軸方向範囲の一部がロックナット18を包囲するかたちで当該ロックナット18と径方向に重合するように、ハウジング本体11のリング嵌合部15cにて嵌合固定されている。なお、本実施形態では、前記絶縁部53の弾性を利用した、いわゆるスナップ・フィット構造をもって、前記リングアッセンブリRAをハウジング本体11に係止固定している。このようにして、前記絶縁部53とロックナット18とを径方向に重合させて配置することにより、装置の、特に軸方向の小型化を図ることが可能となって、後述する装置の小型化に供されている。
また、前記リングアッセンブリRAを嵌合固定するにあたり、前記絶縁部53の外周部には、図6に示すように、前記リング嵌合部15cの内周面に前記回転軸Zの軸方向に沿って切欠形成された被係合部たる位置決め凹部(図示外)に係合可能な係合部たる位置決め凸部53aが突設されていて、これら両者の凹凸係合をもって前記リングアッセンブリRAについての回転方向の位置決めが行える結果、トルクセンサTSの組立作業性の向上に供されている。
前記1対の磁気センサ60,60は、特に図4、図5に示すように、いずれも、前記第1、第2集磁リング51,52間の径方向隙間C2に収容配置され、その内部に収容されるホール素子によって当該両集磁リング51,52(前記両平坦部51a,52a)間を通過する磁界(磁束)を検出するホールICである検出部61と、該検出部61を前記トルクセンサTSの上方に配置される制御基板63に接続するための接続端子62と、から構成されている。すなわち、この磁気センサ60,60自体は、それぞれ前記各接続端子62,62を介して制御基板63に接続されることによって固定され、前記径方向隙間C2内においては、前記各集磁リング51,52(前記各平坦部51a,52a)との間に所定のエアギャップを介在させるかたちで収容配置されている。そして、当該両磁気センサ60,60は、前記ホール素子によるホール効果を利用することで前記各検出部61,61により前記両集磁リング51,52間を通過する磁束密度を検出し、当該磁束密度に応じて変化する前記各検出部61,61からの出力信号をもって制御基板63におけるトルク演算に供される。
以上のような構成に基づき、本実施形態では、前記永久磁石21並びに第1、第2ヨーク部材31,32及びこれら両ヨーク部材31,32間に配置される1対の磁気センサ60,60により構成されるトルクセンサTSのセンサ本体の最大外径に相当する前記第2円環部44の外径X6が前記ロックナット18の内径Y1よりも小さく設定されることにより、当該センサ本体の軸方向範囲Lのほぼ全体がロックナット18の内周側に収容され、これら両者が径方向に重合する配置された構成となっている。
以下、前記パワーステアリング装置の組立手順について、図3〜図5に基づいて説明する。
まず、前記操舵軸を構成する。すなわち、入力軸1のトーションバー収容部3a内にトーションバー2の上端側を収容固定した後、当該入力軸1の他端部たる嵌挿部1bとトーションバー2の下端部とを第1出力軸3の軸方向穴3e内に挿入すると共に、トーションバー2の下端部を第1出力軸3に固定する。
続いて、この完成した操舵軸にボールベアリング14及びトルクセンサTSを組み付ける。すなわち、まず、第1出力軸3の他端側からボールベアリング14を中径部3cに嵌挿し、当該ボールベアリング14のインナレース14a内端面を第1出力軸3の大径部3bの内端面へと突き当てた状態で前記インナレース14aの外端面をCリング17で抜け止めすることにより、当該ボールベアリング14を第1出力軸3に取付固定する。
その後、前記第1出力軸3の大径部3bに対して入力軸1の一端側から前記アッセンブリ化された磁性部材20を被嵌するように嵌挿し、スリーブ23の段部23bを大径部3bの外端面へと突き当てるように、当該磁性部材20を第1出力軸3の大径部3bに取付固定する。
そして、かかる磁性部材20の組み付け後に、前記入力軸1のヨーク取付部1cに対し当該入力軸1の一端側から前記ヨークアッセンブリYAを被嵌するように嵌挿し、スリーブ34の上端壁34bをヨーク取付部1cの上端面へと突き当てるように、当該ヨークアッセンブリYAを入力軸1のヨーク取付部1cに取付固定する。
次に、上述のようにしてボールベアリング14及びトルクセンサTSを組み付けてなる操舵軸アッセンブリを、前記ラック軸8が挿通配置されたハウジング本体11のピニオン収容部11a内へと挿入配置する。具体的には、第1出力軸3の小径部3dを、ハウジング本体11の小径部16内に配設された出力側軸受B1に圧入すると共に、ボールベアリング14を、そのアウタレース14bの下端面をハウジング本体11の軸受収容部15aの内端壁へと突き当てるように圧入することで、前記ピニオン収容部11a内にて操舵軸を回転自在に収容する。
その後、前記ロックナット18を、その内周側に入力軸1及びトルクセンサTSを挿通するかたちで当該入力軸1の一端側から嵌挿し、前記押圧部18bでアウタレース14bを前記軸受収容部15aの内端壁へと押し付けるように前記雌ねじ部15bに螺着することにより、当該ロックナット18でもって、前記ボールベアリング14(アウタレース14b)をハウジング本体11に締結する。
そして、このロックナット18の組み付け後、当該ロックナット18に対し前記リングアッセンブリRAを被嵌するように、このリングアッセンブリRAを入力軸1の一端側から前記リング嵌合部15c内へと嵌挿することにより、当該リングアッセンブリRAをハウジング本体11に係止固定する。
最後に、前記カバー部材12を、その嵌合凸部12dを前記ハウジング本体11のハウジング嵌合部15dへ嵌挿するように、当該カバー部材12をハウジング本体11に対し入力軸1の一端側から被嵌する。そして、前記各ボルト挿通孔12cを通じて前記各ボルト13を前記雌ねじ穴15eに螺着することによって、前記ハウジング本体11とカバー部材12とを締結し、装置の組立が完了する。
以上のように、本実施形態に係るパワーステアリング装置では、前記トルクセンサTSにおけるセンサ本体の最大外径X6が前記ロックナット18の内径Y1よりも小さく設定されることにより、当該センサ本体とロックナット18の径方向における相互干渉を回避することができる。
特に、本実施形態の場合には、前記センサ本体の軸方向範囲Lのほぼ全体において当該センサ本体とロックナット18とが径方向に重合するかたちで配置される、すなわち前記センサ本体の軸方向範囲Lのほぼ全体がロックナット18の内周側に収容される構成となっているため、当該装置の前記回転軸Zの軸方向の大型化を抑制することが可能となり、当該装置の小型化に供される。
また、上述のようなセンサ本体とロックナット18の寸法関係としたことで、前記センサ本体の外周側を通過させるかたちでロックナット18をハウジング本体11へと組み付けることが可能となり、これによって、前記トルクセンサTS周りの全ての構成部品をハウジング本体11の一方側(上方)から組み付けることが可能となる。その結果、装置の組立に際し、ハウジング本体11の反転を伴うことなく、前記構成部品を容易かつ効率的に組み付けることができるため、当該装置の組立作業性の向上にも供される。
しかも、前記トルクセンサTSの特異な構造、すなわち前記磁性部材20や第1、第2ヨーク部材31,32などの各構成部品が前記回転軸Zの径方向に重合する構成であって、それぞれが当該回転軸Zの軸方向へと延出する構成となっているため、前記ロックナット18との寸法関係をより効果的に構築することができる。すなわち、トルクセンサTSを従来のような径方向に延出する構成とせず、上述のような軸方向に延出する構成としたことによって、ロックナット18との重合配置をよりコンパクトに実現することができ、前記センサ本体とロックナット18の特異な寸法関係による装置の小型化の実効が図れることとなる。
とりわけ大きな要因として、本実施形態に係るトルクセンサTSでは、検出部の構成に供する前記第1、第2円環部43,44をいずれも前記回転軸Zの軸方向一方側へと延出させる構成としたことにより、従来のように前記回転軸Zの径方向(放射方向)へと延出させた場合と比べて、当該第1、第2円環部43,44のロックナット18内周側への効率的な収容が可能となって、前記重合配置のコンパクト化に供される。
また、かかる両円環部43,44の構成にあたって、第1円環部43の外径X4が前記両爪部41,42の外径X5よりも小さく設定されると共に、第2円環部44の外径X6が前記両爪部41,42の外径X5よりも大きく、かつ、ロックナット18の内径Y1よりも小さく設定されることにより、前記トルクセンサTSにおいて最大径となる部分についてもロックナット18の内周側に収容可能となり、装置のさらなる小型化が図れることとなる。
さらに、前記第2ヨーク部材32(第2円環部44)の径方向外側への延出にあたり、当該延出に係る第2爪部42の径方向延出部42bと永久磁石21とが前記回転軸Zの軸方向に重合する構成となっていることから、第1円環部43のさらなる小型化が図れ、装置の一層の小型化に寄与できる。
加えて、前記磁性部材20の配置にあたって、前記永久磁石21を前記両軸1,3間に画成されるデッドスペースへと配置する構成としたことによって、当該永久磁石21周りの径方向の小型化に伴い前記各爪部41,42の外径をより小さく設定することが可能となるため、装置のより一層の小型化が図れることとなる。
また、前記ボールベアリング14の固定手段として筒状をなすロックナット18を採用したことによって、当該ロックナット18の内周側にトルクセンサTSを収容することが可能となるため、前述した装置小型化の実効を図ることができる。
さらには、前記ロックナット18につき、ボールベアリング14を押圧する前記押圧部18bが前記雄ねじ部18aの形成領域に対して十分に薄肉に形成されていることから、当該ロックナット18締結時における前記押圧部18bの弾性変形を促進させることが可能となる。この結果、例えば高温時など当該ロックナット18の締結トルクの低下が生じた場合であっても、アウタレース14bの保持力の低下を抑制することができる。
加えて、前記ロックナット18は、前記ハウジング本体11の構成材料たるアルミニウムよりも線膨張係数の大きい亜鉛材料によって形成されているため、前記高温時などハウジング本体11が膨張した際のアウタレース14bの保持力の低下をより効果的に抑制することが可能となっている。
図7は本発明に係るトルク検出構造等の第2実施形態を示したものであって、前記第1実施形態におけるボールベアリング14の固定手段を変更したものである。なお、当該固定手段を除いた基本的構成については前記第1実施形態と同様であることから、該第1実施形態と同様の構成には同一の符号を付すことで、具体的な説明については省略する。
すなわち、本実施形態では、前記ボールベアリング14の固定手段として、前記第1実施形態のようなロックナット18ではなく、周知のスナップリング70を採用したものである。なお、本実施形態では、一例として当該スナップリング70を開示しているが、いわゆるCリングなど、円弧状をなす係止固定部材であればよい。
具体的には、前記ハウジング本体11における前記第1実施形態の雌ねじ部15bに相当する部位が、これに隣接する前記軸受収容部15aとほぼ同一の内径を有する通常の貫通孔であって前記ボールベアリング14の挿入に供する軸受挿入部15fとして構成され、この軸受挿入部15fの下端に切欠形成されたリング係止溝15gに係止する前記スナップリング70によって、ボールベアリング14が係止固定されている。
以上のような構成から、本実施形態によっても、基本的に前記第1実施形態と同様の作用効果が奏せられることは勿論、特に本実施形態の場合には、前記スナップリング70を採用したことによって、当該スナップリング70自体を前記ロックナット18のような締め付け作業を伴うことなくワンタッチで取付固定することができることから、装置の組立作業の簡素化・容易化が図れるといったメリットがある。
図8は本発明に係るトルク検出構造等の第3実施形態を示したものであって、前記第1実施形態におけるボールベアリング14の固定手段を変更したものである。なお、本実施形態においても、当該固定手段を除いた基本的構成については前記第1実施形態と同様であることから、前記第2実施形態と同様、前記第1実施形態と同様の構成には同一の符号を付すことにより、具体的な説明については省略する。
すなわち、本実施形態では、前記ボールベアリング14の固定手段として、前記第1実施形態に係るロックナット18のようなハウジング本体11と別体の部材(別部材)を用いるのではなく、ハウジング本体11それ自体でもって当該固定手段を構成したものである。
具体的には、前記第1実施形態のハウジング本体11が、これを上下2分割して複数のボルト19によって締結してなる第1ハウジング71と第2ハウジング72とで構成され、当該各ハウジング71,72の接合端部にそれぞれ対向形成された1対の第1、第2軸受保持部71a,72aにより、これら両ハウジング71,72をもってボールベアリング14が挟持固定されている。
以上のような構成から、本実施形態によっても、基本的に前記第1実施形態と同様の作用効果が奏せられることは勿論、特に本実施形態の場合には、前記両ハウジング71,72による挟持構造を採用したことによって、ハウジング本体11に前記雌ねじ部15bやリング係止溝15gを追加工する必要がなくなるため、加工工数の削減など装置の生産性の向上が図れるといったメリットがある。
本発明は、前記実施形態等の構成に限定されるものではなく、例えば本発明の特徴とは直接関係しないアシスト方式(ピニオンアシストやラックアシスト等)を含む操舵機構やトルクセンサTS自体などの具体的構成は勿論、本発明の特徴となる固定手段たる前記ロックナット18やスナップリング70、分割ハウジング(第1、第2ハウジング71,72)といった構成の具体的形状についても、前記作用効果を奏し得る形態であれば、適用するトルク検出構造等や搭載する車両の仕様等に応じて自由に変更できることは言うまでもない。
前記各実施形態から把握される特許請求の範囲に記載した以外の技術的思想について、以下に説明する。
(a)請求項3に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造であって、
前記第1円環部及び第2円環部は、ともに前記回転軸の軸方向一方側に向かって延設されたことを特徴とするパワーステアリング装置のトルク検出構造。
かかる構成とすることで、第1、第2円環部を回転軸の径方向(放射方向)に延設した場合と比べ、当該第1、第2円環部を固定部材の内周側に配置することが可能となるため、装置の小型化に供される。
(b)前記(a)に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造であって、
前記第1円環部の外径が、前記第1爪部及び第2爪部の外径よりも小さく設定され、
前記第2円環部の外径が、前記第1爪部及び第2爪部の外径よりも大きく、かつ、前記固定部材の内径よりも小さく設定され、
前記第2円環部と前記固定部材とが、前記回転軸の径方向に重合するかたちで配置されたことを特徴とするパワーステアリング装置のトルク検出構造。
かかる構成とすることで、トルクセンサにおいて最大径となる部分についても固定部材の内周側に収容されることとなって、装置のさらなる小型化に供される。
(c)前記(b)に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造であって、
前記第1爪部の基端側を径方向内側に曲折してなる径方向延出部と前記磁性部材とが、前記回転軸の軸方向に重合するかたちで配置されたことを特徴とするパワーステアリング装置のトルク検出構造。
かかる構成とすることで、第1円環部の小径化が図れ、装置のより一層の小型化に供される。
(d)請求項2に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造であって、
前記入力軸及び出力軸の一方は、その他方における前記回転軸の軸方向一方側から穿設された軸方向穴に挿入されると共に、該軸方向穴の開口端位置における外径が前記他方の外径よりも小さく設定され、
前記磁性部材は、前記入力軸及び出力軸の前記一方側の外周に配置されると共に、その内径が前記入力軸及び出力軸の前記一方側の外径よりも大きく、かつ、前記入力軸及び出力軸の前記他方側の外径よりも小さく設定されることを特徴とするパワーステアリング装置のトルク検出構造。
かかる構成とすることで、前記入力軸と出力軸の間に形成される段差部に基づいて画成されるデッドスペース内に磁性部材を配置することが可能となって、かかるデッドスペースの有効活用による磁性部材周辺のスペース効率の向上が図れ、装置の小型化に供される。
(e)前記(d)に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造であって、
前記磁性部材の外径が、前記軸方向穴の開口端位置における前記入力軸及び出力軸の前記他方側の外径よりも小さく設定されていることを特徴とするパワーステアリング装置のトルク検出構造。
かかる構成とすることで、磁性部材を前記デッドスペース内にて完全に収容できるため、当該磁性部材周辺のスペース効率のさらなる向上が図れ、装置のさらなる小型化に供される。
(f)請求項2に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造であって、
前記固定部材は、その外周に、前記ハウジングの内周側に形成された雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有し、該雄ねじ部が前記雌ねじ部に螺着されることで前記アウタレースを固定するロックナットであることを特徴とするパワーステアリング装置のトルク検出構造。
このように、固定部材をロックナットとして構成したことにより、当該筒状のロックナットの内周側にトルクセンサを収容でき、装置の小型化(特に回転軸の軸方向の小型化)に供される。
(g)前記(f)に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造であって、
前記第1円環部と前記磁気センサとの間に介装され、前記第1円環部の磁界の変化を前記磁気センサへと伝達する磁性材料からなる第1集磁リングと、
前記第2円環部と前記磁気センサとの間に介装され、前記第2円環部の磁界の変化を前記磁気センサへと伝達する磁性材料からなる第2集磁リングと、
前記ハウジングの内周において前記雌ねじ部よりも前記開口部側に設けられる凹部と嵌合する凸部を外周側に有し、前記第1集磁リング及び第2集磁リングの保持に供するリング保持部材と、を備えたことを特徴とするパワーステアリング装置のトルク検出構造。
かかる構成とすることで、リング保持部材の凸部と雌ねじ部との干渉を回避することが可能となり、当該干渉による凸部の損傷を防止することができる。
(h)前記(g)に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造であって、
前記リング保持部材の凸部は、前記固定部材を包囲するように円筒状に形成されると共に、その少なくとも一部が前記固定部材と前記回転軸の径方向に重合するかたちで配置されたことを特徴とするパワーステアリング装置のトルク検出構造。
かかる構成とすることで、装置の、特に軸方向の小型化を図ることができる。
(i)前記(h)に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造であって、
前記リング保持部材は、前記ハウジングに対しての回転方向の位置決めを行う係合部を有し、
前記ハウジングは、前記係合部が係合する被係合部を有することを特徴とするパワーステアリング装置のトルク検出構造。
かかる構成としたことで、リング保持部材の回転方向の位置決めを行うことができ、装置の組立作業性の向上に供される。
(j)前記(f)に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造であって、
前記固定部材としてのロックナットは、前記雄ねじ部よりも前記ボールベアリング側の領域が前記雄ねじ部の形成領域よりも薄肉に形成されていることを特徴とするパワーステアリング装置のトルク検出構造。
このように、アウタレースとの当接部近傍を締結部よりも薄肉に形成したことで、当該ロックナット締結時における前記当接部の弾性変形を促進させることができる。この結果、例えば高温時などロックナットの締結トルクの低下が生じた場合にも、アウタレースの保持力の低下を抑制することができる。
(k)前記(j)に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造であって、
前記固定部材は、亜鉛材料により形成されたことを特徴とするパワーステアリング装置。
亜鉛は一般にハウジングを構成するアルミニウムや鉄と比べて大きな線膨張係数を有するため、上記構成としたことによって、高温時(ハウジング膨張時)におけるアウタレースの保持力の低下を抑制することができる。
(l)請求項1に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造であって、
前記ハウジングは、その内周面に、円弧状又は環状の係合溝を有し、
前記固定部材は、前記係合溝に係合するCリング又はスナップリングであることを特徴とするパワーステアリング装置のトルク検出構造。
このように、固定部材をCリング等によって構成したことにより、当該固定部材自体の組み付け作業の容易化が図れ、装置の組立作業性の向上に供される。
(m)請求項1に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造であって、
前記ハウジングは、前記ボールベアリングよりも前記開口部側に分割面を有する第1ハウジング及び第2ハウジングによって構成され、
前記固定部材は、前記開口部側に配置される第2ハウジングにより構成され、該第2ハウジングが前記第1ハウジングとの間で前記ボールベアリングを挟持固定することを特徴とするパワーステアリング装置のトルク検出構造。
かかる構成とすることで、ハウジングに雌ねじ部や係合溝等を設ける必要がないため、加工工数の削減など生産性の向上に供される。
(n)請求項5に記載のパワーステアリング装置であって、
前記トルクセンサは、
前記出力軸と一体回転可能に設けられ、前記回転軸と同心円上であって周方向に異なる磁極が交互に配置されてなる磁性部材と、
前記回転軸と同心円上であって当該回転軸の径方向において前記磁性部材と対向するように配置された複数の第1爪部と、該第1爪部同士を接続する第1円環部とを有し、前記前記入力軸と一体回転可能に設けられた磁性材からなる第1ヨーク部材と、
前記回転軸と同心円上であって前記各第1爪部の周方向間に交互に並ぶように当該回転軸の径方向において前記磁性部材と対向するように配置された複数の第2爪部と、前記第1円環部と離間対向するかたちで配置され、前記各第2爪部同士を接続する第2円環部とを有し、前記第1ヨーク部材と共に前記入力軸と一体回転可能に設けられた磁性材からなる第2ヨーク部材と、
前記トーションバーの捩れによって生じる前記第1爪部及び第2爪部と前記磁性部材との相対角度変化に伴う前記第1円環部と前記第2円環部の間の磁界の変化を検出するホール素子を有する磁気センサと、
から構成されることを特徴とする記載のパワーステアリング装置。
かかる構成とすることで、トルクセンサの径方向の小型化が図れ、固定部材との径方向の干渉を抑制しつつ、装置の小型化(特に径方向の小型化)を図ることができる。
(o)前記(n)に記載のパワーステアリング装置であって、
前記固定部材と前記トルクセンサとは、前記回転軸の径方向に重合するかたちで配置されることを特徴とするパワーステアリング装置。
かかる構成とすることで、装置の、特に軸方向の小型化に供される。
1…入力軸
2…トーションバー
3…第1出力軸(出力軸)
11…ハウジング本体(ハウジング)
14…ボールベアリング
14a…インナレース
14b…アウタレース
14c…ボール
18…ロックナット(固定部材)
SW…ステアリングホイール
WR,WL…転舵輪
TS…トルクセンサ
Z…回転軸(操舵軸の回転軸)

Claims (16)

  1. 車両に搭載されるパワーステアリング装置において運転者の操舵トルクを検出するパワーステアリング装置のトルク検出構造であって、
    ステアリングホイールの回転に伴って回転する入力軸と、トーションバーを介して前記入力軸と接続され、該入力軸の回転を転舵輪へと伝達する出力軸とから構成される操舵軸と、
    前記操舵軸の回転軸の軸方向一方側に開口形成され、内部に前記出力軸を収容するハウジングと、
    インナレース、ボール及びアウタレースにより構成され、前記一方側開口部から挿入されて前記ハウジング内に収容配置されることで、該ハウジング内において前記出力軸を回転自在に支持するボールベアリングと、
    円弧状又は円環状を呈し、前記一方側開口部から前記ハウジング内へと挿入配置され、その一端が前記アウタレースに当接した状態で前記ハウジングに固定されることによって前記アウタレースを前記ハウジングに固定する固定部材と、
    前記固定部材よりも小さい外径に設定され、前記トーションバーの捩れ量に応じて変化する電気信号を出力するトルクセンサと、
    を備え
    前記トルクセンサは、
    前記出力軸と一体回転可能に設けられ、前記回転軸と同心円上であって周方向に異なる磁極が交互に配置されてなる磁性部材と、
    前記回転軸と同心円上であって当該回転軸の径方向において前記磁性部材と対向するように配置された複数の第1爪部と、該第1爪部同士を接続する第1円環部とを有し、前記前記入力軸と一体回転可能に設けられた磁性材からなる第1ヨーク部材と、
    前記回転軸と同心円上であって前記各第1爪部の周方向間に交互に並ぶように当該回転軸の径方向において前記磁性部材と対向するように配置された複数の第2爪部と、前記第1円環部と離間対向するかたちで配置され、前記各第2爪部同士を接続する第2円環部とを有し、前記第1ヨーク部材と共に前記入力軸と一体回転可能に設けられた磁性材からなる第2ヨーク部材と、
    前記トーションバーの捩れによって生じる前記第1爪部及び第2爪部と前記磁性部材との相対角度変化に伴う前記第1円環部と前記第2円環部の間の磁界の変化を検出するホール素子を有する磁気センサと、
    から構成されることを特徴とするパワーステアリング装置のトルク検出構造。
  2. 前記固定部材と前記トルクセンサとは、前記回転軸の径方向に重合するかたちで配置されることを特徴とする請求項1に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造。
  3. 前記第1円環部及び第2円環部は、ともに前記回転軸の軸方向一方側に向かって延設されたことを特徴とする請求項2に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造。
  4. 前記第1円環部の外径が、前記第1爪部及び第2爪部の外径よりも小さく設定され、
    前記第2円環部の外径が、前記第1爪部及び第2爪部の外径よりも大きく、かつ、前記固定部材の内径よりも小さく設定され、
    前記第2円環部と前記固定部材とが、前記回転軸の径方向に重合するかたちで配置されたことを特徴とする請求項3に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造。
  5. 前記第1爪部の基端側を径方向内側に曲折してなる径方向延出部と前記磁性部材とが、前記回転軸の軸方向に重合するかたちで配置されたことを特徴とする請求項4に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造。
  6. 前記入力軸及び出力軸の一方は、その他方における前記回転軸の軸方向一方側から穿設された軸方向穴に挿入されると共に、該軸方向穴の開口端位置における外径が前記他方の外径よりも小さく設定され、
    前記磁性部材は、前記入力軸及び出力軸の前記一方側の外周に配置されると共に、その内径が前記入力軸及び出力軸の前記一方側の外径よりも大きく、かつ、前記入力軸及び出力軸の前記他方側の外径よりも小さく設定されることを特徴とする請求項1に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造。
  7. 前記磁性部材の外径が、前記軸方向穴の開口端位置における前記入力軸及び出力軸の前記他方側の外径よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項6に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造。
  8. 前記固定部材は、その外周に、前記ハウジングの内周側に形成された雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有し、該雄ねじ部が前記雌ねじ部に螺着されることで前記アウタレースを固定するロックナットであることを特徴とする請求項1に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造。
  9. 前記第1円環部と前記磁気センサとの間に介装され、前記第1円環部の磁界の変化を前記磁気センサへと伝達する磁性材料からなる第1集磁リングと、
    前記第2円環部と前記磁気センサとの間に介装され、前記第2円環部の磁界の変化を前記磁気センサへと伝達する磁性材料からなる第2集磁リングと、
    前記ハウジングの内周において前記雌ねじ部よりも前記開口部側に設けられる凹部と嵌合する凸部を外周側に有し、前記第1集磁リング及び第2集磁リングの保持に供するリング保持部材と、を備えたことを特徴とする請求項8に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造。
  10. 前記リング保持部材の凸部は、前記固定部材を包囲するように円筒状に形成されると共に、その少なくとも一部が前記固定部材と前記回転軸の径方向に重合するかたちで配置されたことを特徴とする請求項9に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造。
  11. 前記リング保持部材は、前記ハウジングに対しての回転方向の位置決めを行う係合部を有し、
    前記ハウジングは、前記係合部が係合する被係合部を有することを特徴とする請求項10に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造。
  12. 前記固定部材としてのロックナットは、前記雄ねじ部よりも前記ボールベアリング側の領域が前記雄ねじ部の形成領域よりも薄肉に形成されていることを特徴とする請求項8に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造。
  13. 前記固定部材は、亜鉛材料により形成されたことを特徴とする請求項12に記載のパワーステアリング装置。
  14. 前記入力軸は、前記出力軸における前記回転軸の軸方向一方側から穿設された軸方向穴に挿入されると共に、該軸方向穴の開口端位置における外径が前記出力軸の外径よりも小さく設定され、
    前記磁性部材は、前記出力軸における前記回転軸の軸方向一端面と当接するかたちで前記出力軸に固定されると共に、その内径が前記入力軸の外径よりも大きく設定されることを特徴とする請求項1に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造。
  15. ステアリングホイールの操舵操作に伴って回転する入力軸と、当該入力軸とトーションバーを介して連結されることで前記入力軸の回転が伝達される出力軸とから構成される操舵軸と、前記出力軸の回転を転舵輪の転舵操作へと変換する変換機構とから構成される操舵機構と、
    前記操舵軸の回転軸の軸方向一方側に開口形成され、内部に前記出力軸を収容するハウジングと、
    インナレース、ボール及びアウタレースにより構成され、前記一方側開口部から挿入されて前記ハウジング内に収容配置されることで、該ハウジング内において前記出力軸を回転自在に支持するボールベアリングと、
    円弧状又は円環状を呈し、前記一方側開口部から前記ハウジング内へと挿入配置され、その一端が前記アウタレースに当接した状態で前記ハウジングに固定されることによって前記アウタレースを前記ハウジングに固定する固定部材と、
    前記固定部材よりも小さい外径に設定され、前記トーションバーの捩れ量に応じて変化する電気信号を出力することによって前記入力軸に入力された前記操舵操作に伴う運転者の操舵トルクを検出するトルクセンサと、
    前記トルクセンサの出力信号に基づき前記操舵機構に操舵力を付与する電動モータと、
    を備え、
    前記トルクセンサは、
    前記出力軸と一体回転可能に設けられ、前記回転軸と同心円上であって周方向に異なる磁極が交互に配置されてなる磁性部材と、
    前記回転軸と同心円上であって当該回転軸の径方向において前記磁性部材と対向するように配置された複数の第1爪部と、該第1爪部同士を接続する第1円環部とを有し、前記前記入力軸と一体回転可能に設けられた磁性材からなる第1ヨーク部材と、
    前記回転軸と同心円上であって前記各第1爪部の周方向間に交互に並ぶように当該回転軸の径方向において前記磁性部材と対向するように配置された複数の第2爪部と、前記第1円環部と離間対向するかたちで配置され、前記各第2爪部同士を接続する第2円環部とを有し、前記第1ヨーク部材と共に前記入力軸と一体回転可能に設けられた磁性材からなる第2ヨーク部材と、
    前記トーションバーの捩れによって生じる前記第1爪部及び第2爪部と前記磁性部材との相対角度変化に伴う前記第1円環部と前記第2円環部の間の磁界の変化を検出するホール素子を有する磁気センサと、
    から構成されることを特徴とするパワーステアリング装置。
  16. 前記固定部材と前記トルクセンサとは、前記回転軸の径方向に重合するかたちで配置されることを特徴とする請求項15に記載のパワーステアリング装置。
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