JP6317027B2

JP6317027B2 - パワーステアリング装置

Info

Publication number: JP6317027B2
Application number: JP2017500547A
Authority: JP
Inventors: 尚樹高柳
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2015-02-18
Filing date: 2016-01-13
Publication date: 2018-04-25
Anticipated expiration: 2036-01-13
Also published as: JPWO2016132776A1; CN107207037A; WO2016132776A1; US20180009476A1; CN107207037B; DE112016000797T5; US10589782B2; KR20170103892A

Description

本発明は、自動車等に搭載されると共に、ステアリングホイールの操舵角を検出する舵角センサを備えたパワーステアリング装置に関する。

従来のパワーステアリング装置としては、以下の特許文献１に記載されたものが知られている。

概略を説明すると、前記パワーステアリング装置は、ステアリングホイールの操作に伴い転舵輪を転舵させる操舵機構と、該操舵機構に操舵力を付与する電動モータと、を備えている。

また、前記パワーステアリング装置には、前記ステアリングホイールの操舵角を検出する舵角センサが設けられ、この操舵角に基づいて、前記電動モータの制御等が行われるようになっている。

前記舵角センサは、磁性部材を有し、前記ステアリングホイールの回転に伴って回転する第１の歯車と、同じく磁性部材を有し、前記第１の歯車と噛合して回転すると共に、歯数が前記第１の歯車と異なるように設定された第２の歯車と、を備えている。

また、前記舵角センサは、前記各磁性部材の磁界の変化から前記第１，第２の歯車の回転角（第１，第２回転角）を検出する２つの検出素子を有しており、これら第１，第２回転角の角度差に基づいて、前記ステアリングホイールの中立位置からの回転量である前記操舵角（操舵絶対角）を検出するようになっている。

ところで、前記従来のパワーステアリング装置では、前記各歯車は、前記各回転角を考慮することなく無作為に前記舵角センサへ組み付けられている。

このとき、前記舵角センサが出力する操舵絶対角は、実際の前記ステアリングホイールの操舵角（実舵角）に対して所定角度ずれたものとなる場合があるが、前記舵角センサでは、この角度のずれをキャリブレーションすることにより、前記操舵絶対角を前記実舵角と一致させるようになっている。

しかしながら、前述の方法によって検出された前記操舵絶対角は、キャリブレーションを前提とするものであるから、例えば、キャリブレーションに係る補正値を記憶する不揮発性メモリ等に不具合が生じて補正値が参照できなくなった場合にあっては、未補正の前記両回転角の角度差に基づいて演算されることとなって、前記実舵角との間に差異が生じてしまうおそれがあった。

特開２０１４−１９２６４号公報

本発明は、かかる技術的課題に鑑みて案出されたもので、第１，第２の歯車を、操舵角と実舵角との差異が小さくなるように舵角センサへ組み付けることにより、舵角センサの出力値を補正するキャリブレーション値に不具合が生じた場合であっても、操舵違和感を得ることなくステアリングホイールの操作を継続できるパワーステアリング装置を提供するものである。

本発明は、ステアリングホイールの操作に伴い転舵輪を転舵させる操舵機構と、
該操舵機構に操舵力を付与する電動モータと、前記操舵機構に設けられ、内部に第１の歯車支持部及び第２の歯車支持部を備えたセンサハウジングと、前記第１の歯車支持部に回転自在に保持されていると共に、外周側に一体に形成された複数の第１の歯部及び回転軸を中心としてＮ極及びＳ極が着磁された第１の磁性部材を有し、前記ステアリングホイールの回転に伴って回転する第１の歯車と、該第１の歯車に設けられ、前記第１の磁性部材に着磁されたＮ極またはＳ極の位置を表示する第１の目印部と、前記第２の歯車支持部に回転自在に保持されていると共に、外周側に前記複数の第１の歯部と直接的または間接的に噛み合うように一体に形成された複数の第２の歯部及び回転軸を中心としてＮ極及びＳ極が着磁された第２の磁性部材を有し、前記第１の歯車の回転に伴って回転する第２の歯車と、該第２の歯車に設けられ、前記第２の磁性部材に着磁されたＮ極またはＳ極の位置を表示すると共に、前記各歯車支持部に前記第１の歯車と前記第２の歯車が収容された初期状態において、前記第１の目印部に対して所定の位置関係となるように配置された第２の目印部と、前記第１の磁性部材が発する磁界の変化に基づき、前記第１の歯車の回転角を検出する第１の検出素子と、前記第２の磁性部材が発する磁界の変化に基づき、前記第２の歯車の回転角を検出する第２の検出素子と、前記第１の歯車の回転角と前記第２の歯車の回転角との組み合せによって、前記転舵輪が直進方向を向くときの前記ステアリングホイールの中立位置からの前記ステアリングホイールの操舵絶対角を演算する操舵絶対角演算回路と、前記操舵絶対角に基づき、前記電動モータを駆動制御する制御部と、を備えたことを特徴としている。

本発明によれば、舵角センサの出力値を補正するキャリブレーション値に不具合が生じた場合であっても、舵角センサが出力する操舵角と実際のステアリングホイールの操舵角との間に差異が生じにくいことから、操舵違和感を得ることなくステアリングホイールの操作を継続することができる。

本発明の実施形態に係るパワーステアリング装置の全体構成を示す概略図である。本実施形態に係る舵角センサのカバー部及び回路基板を外した状態を示す平面図である。カバー部及び回路基板を取り付けた状態における図２のＡ−Ａ線断面図である。カバー部のみを取り付けた状態における図２のＢ−Ｂ線断面図である。本実施形態に供される第１検出用歯車の平面図である。図５のＣ−Ｃ線断面図である。本実施形態に供される第１検出用歯車の背面図である。本実施形態に供される第２検出用歯車の背面図である。本実施形態に係る磁石の形状を示す平面図である。図５のＤ−Ｄ線断面図である。着磁装置に第１検出用歯車を設置した状態を示す断面図である。本実施形態に係る回路基板の下面側を示す正面図である。ＥＣＵによる操舵角の演算手順を示した模式図である。操舵軸の回転角と第１，第２回転角との関係を示す特性図である。操舵軸の回転角と第１，第２回転角の角度差との関係を示す特性図である。

以下、本発明に係るパワーステアリング装置の実施形態を図面に基づいて詳述する。

本実施形態に係るパワーステアリング装置は、図１に示すように、車室に配置されたステアリングホイール１と車両の前輪である転舵輪２，３が操舵機構によって機械的に連結されている。

この操舵機構は、中間軸４及び自在継手５を介して前記ステアリングホイール１に一体回転可能に連結された操舵軸６と、該操舵軸６に図外のトーションバーを介してトルク伝達可能に連結されたピニオン軸７と、該ピニオン軸７外周のピニオン７ａと噛み合うラック８ａが外周に設けられたラックバー８と、を備え、これらのピニオン軸７とラックバー８とによってラック＆ピニオン機構からなる転舵機構が構成されている。

そして、前記ラックバー８の両端部は、それぞれボールジョイント９，１０、タイロッド１１，１２及びナックルアーム１３，１４等を介して前記各転舵輪２，３に連結されている。

このような構成により、運転者が前記ステアリングホイール１を回動操作すると、これに伴って前記中間軸４及び操舵軸６がそれぞれ軸回りに回転することで前記トーションバーに捩れが生じ、これにより生じる該トーションバーの弾性力によって、前記ピニオン軸７が前記操舵軸６に追従して回転する。そして、このピニオン軸７の回転運動が前記ラック＆ピニオン機構によって前記ラックバー８の軸方向に沿った直線運動に変換され、前記各ボールジョイント９，１０及び各タイロッド１１，１２を介して前記各ナックルアーム１３，１４が車幅方向へと引っ張られることにより、前記転舵輪２，３の転舵が行われるようになっている。

また、前記操舵機構には、前記操舵軸６及びピニオン軸７の周囲を囲うようにセンサハウジング１５が設けられている。このセンサハウジング１５の内部には、前記トーションバーの捩れによる前記操舵軸６とピニオン軸７との相対回転角度差を利用して前記操舵軸６に発生する操舵トルクを検出する図外のトルクセンサと、前記操舵軸６の操舵角を検出する舵角センサ１６と、が配置されている。これらトルクセンサと舵角センサ１６は、センサハーネス１７を介して制御部であるＥＣＵ１８と電気的に接続されている。

このＥＣＵ１８は、電動モータ１９と隣接して設けられ、各種制御処理を記憶及び実行する機能を有しており、前記操舵トルク、操舵角等の操舵情報や、前記転舵輪２，３等に配設された車速センサからの車速信号等に基づいて前記電動モータ１９を駆動制御する。

前記電動モータ１９は、その出力軸２０の先端部にプーリ２１が固設され、このプーリ２１が前記ラックバー８の外周に固設されたプーリ２２にベルト２３を介して連係されている。そして、前記プーリ２２とラックバー８との間には図外のボールねじ機構（減速機構）が介装されることによって、電動モータ１９の回転が減速されながら前記ラックバー８の直線運動へと変換されるようになっている。

前記舵角センサ１６は、図２〜図４に示すように、前記センサハウジング１５の一部を構成するケース２４と、前記操舵軸６に一体回転可能に連結されたメイン歯車２５（本発明に係る第３の歯車に相当）と、該メイン歯車２５に噛合する第１検出用歯車２６（本発明に係る第１の歯車に相当）と、該第１検出用歯車２６に噛合する第２検出用歯車２７（本発明に係る第２の歯車に相当）と、前記両検出用歯車２６，２７の上部側でかつ、前記ケース２４の外側に配置された回路基板２８と、を備えている。

前記ケース２４は、図３及び図４に示すように、前記各歯車２５〜２７を内部に収容する有底円筒状のケース本体２９と、該ケース本体２９に図外の複数のボルトを介して結合することで前記ケース本体２９の上端開口を閉塞するカバー部３０と、を有している。

前記ケース本体２９は、その底面に、前記各歯車２５〜２７を位置決めしつつ回転自在に載置支持する円筒状のメイン歯車支持部３１、第１検出用歯車支持部３２、及び第２検出用歯車支持部３３がそれぞれ軸方向に沿って突出形成されている。

これら各支持部３１〜３３の先端面は、前記操舵軸６の軸方向に対して直交する平面状にそれぞれ形成されており、前記各歯車２５〜２７を前記操舵軸６と平行な姿勢にて支持するようになっている。

前記カバー部３０は、平板状に形成され、その下面に前記第１，第２検出用歯車２６，２７とそれぞれ軸方向において対向する第１，第２対向面３０ａ，３０ｂを有している。

前記メイン歯車２５は、図２及び図３に示すように、軽量化や噛み合い音の低減等を図るために合成樹脂材によって一体成形されており、円筒状の基部３４と、該基部３４の外周側に形成された歯部３５（本発明に係る第３の歯部に相当）と、を備えている。

前記基部３４は、図３に示すように、内径が前記操舵軸６の外径よりも僅かに大きく形成され、その内部に、前記操舵軸６が微小の隙間を有した状態で挿入されている。そして、前記基部３４の内周面と前記操舵軸６の外周面の間には、円環状の弾性部材であるＯリング３６が介装されている。

このＯリング３６は、操舵軸６の外周面に形成された円環状のリング溝３７の底面に弾接するように収容保持されていると共に、外周側が前記基部３４の上端側の内周面に弾接している。したがって、前記操舵軸６が回転すると、該操舵軸６と前記基部３４との間に弾装された前記Ｏリング３６の摩擦力に基づいて、前記メイン歯車２５が一体に回転するようになっている。

前記第１検出用歯車２６は、前記メイン歯車２５と同様に、合成樹脂材によって一体成形されており、図２〜図７に示すように、円盤状の基部３８と、前記メイン歯車２５の歯部３５と噛み合うように前記基部３８の外周側に形成された第１の歯部である歯部３９と、前記基部３８の下端面から立設した円筒部４０と、を備えている。

前記円筒部４０は、前記基部３８と同軸状に形成されていると共に、外径が前記第１検出用歯車支持部３２の内径よりも小さく形成されて、該第１検出用歯車支持部３２の内側に配置されている。

また、前記円筒部４０の内周側には、前記基部３８の下端面から円柱状の突起部４１が突出形成されている。この突起部４１の円周方向の所定位置には、図７に示すように、断面ほぼ半円弧状の嵌合凹部４１ａが形成されている。この嵌合凹部４１ａは、前記第１検出用歯車２６を後述する第１着磁装置５２へ設置する際の歯車側の回転位置合わせ部としての機能を有している。

前記第２検出用歯車２７は、前記メイン歯車２５と同様に、合成樹脂材によって一体成形されており、図２〜図４及び図８に示すように、円盤状の基部４２と、該基部４２の外周側に形成されて、前記第１検出用歯車２６の歯部３５と噛み合う第２の歯部である歯部４３と、前記基部４２の下端面から立設した円筒部４４と、を備えている。

前記円筒部４４は、前記基部４２と同軸の円筒状に形成されていると共に、外径が前記第２検出用歯車支持部３３の内径よりも小さく形成されて、該第２検出用歯車支持部３３の内側に配置されている。

また、前記円筒部４４の内周側には、前記基部４２の下端面から突出した角柱状の突起部４５が収容配置されている。この突起部４５の円周方向の所定位置には、図８に示すように、切り欠き状の嵌合凹部４５ａが形成されている。この嵌合凹部４５ａは、前記第２検出用歯車２７を後述する図外の第２着磁装置へ設置する際の歯車側の回転位置合わせ部としての機能を有している。

前記第１検出用歯車２６と第２検出用歯車２７は、それぞれの歯数が互いに割りきれない所定の減速比を得るために、図２に示すように、前記第１検出用歯車２６の歯部３９の歯数が２０枚に設定される一方、前記第２検出用歯車２７の歯部４３の歯数が２２枚に設定されている。これに伴い、前記第２検出用歯車２７の基部４２及び円筒部４４は、前記第１検出用歯車２６の基部３８及び円筒部４０よりも大きな直径を有して形成されるようになっている。

なお、前記メイン歯車２５の歯数は、前記第１検出用歯車２６の歯部３９の２倍の歯数となる４０枚に設定されている。

また、前記各検出用歯車２６，２７の上部側には、第１，第２の磁性部材である円板状の第１，第２磁石４６，４７がそれぞれ設けられている。この第１，第２磁石４６，４７は、図９に示すように、外周面が接線方向に切欠された非円形状であるほぼ八角形状に形成されていると共に、外周部４６ａ，４７ａの肉厚が内周部４６ｂ，４７ｂの肉厚よりもそれぞれ薄肉に形成されている。

また、前記各磁石４６，４７は、図２〜図６及び図１０に示すように、それぞれ内周部４６ｂ，４７ｂの上端面が前記各基部３８，４２の上端面から露出するように前記各検出用歯車２６，２７の内部へ埋設されていると共に、外周部４６ａ，４７ａの上端面が環状突起４８，４９によって被覆されている。これは、前記各検出用歯車２６，２７を成形するのにあたって、図外の射出成形金型のキャビティ内に前記各磁石４６，４７を配置した状態で射出成形を行う、いわゆるインサート成形を用いたことに起因している。

さらに、前記各検出用歯車２６，２７の上部側端面には、該各検出用歯車２６，２７の軸方向へ開口する４つの第１〜第４凹部５０ａ〜５０ｄ，５１ａ〜５１ｄが前記各磁石４６，４７を取り囲むようにして形成されている。

前記第１〜第４凹部５０ａ〜５０ｄは、図５に示すように、平面視ほぼ矩形状に形成され、それぞれ目視やカメラ等のセンサによる画像認識により検出可能な所定の大きさを有していると共に、前記第１検出用歯車の歯部３９のうち、それぞれ最近傍の歯の歯底よりも内周側の基部３８側に配置されている。

また、前記第１凹部５０ａは、前記第１検出用歯車２６の径方向一方側に配置されている一方、該第１凹部５０ａ以外の第２〜第４凹部５０ｂ〜５０ｄは、前記第１検出用歯車２６の径方向他方側に配置されている。すなわち、前記第１凹部５０ａのみが、前記第２〜第４凹部５０ｂ〜５０ｄと離間した位置に配置されている。

なお、前記第１〜第４凹部５０ａ〜５０ｄは、前記インサート成形時における前記磁石４６を前記射出成形金型のキャビティ内に保持するための図外の４つの爪部を利用して形成したものである。

具体的に説明すると、前記各爪部は、それぞれ角柱状に形成され、前記インサート成形時において爪の先端部ではなく中央部で前記磁石４６の外周面をそれぞれ把持するようになっていると共に、射出成形（インサート成形）が完了した後には、成形された前記第１検出用歯車２６から抜き取られるようになっている。そして、この前記第１検出用歯車２６から抜き取られた際に形成された４つの爪痕部が、前記第１〜第４凹部５０ａ〜５０ｄを構成するようになっている。

このため、前記第１〜第４凹部５０ａ〜５０ｄは、前述したように、樹脂成形時に前記爪部が中央部にて前記磁石４６の外周面を把持していたことから、図３，図４及び図６に示すように、それぞれ深さが、前記磁石４６の外周面の軸方向巾よりも大きくなっている。

前記第２検出用歯車２７に形成された前記第１〜第４凹部５１ａ〜５１ｄに関しても、それぞれ目視やカメラ及びセンサ等によって視認可能な所定の大きさに形成されていると共に、前記第２検出用歯車２７の歯部４３のそれぞれ最近傍の歯の歯底よりも内周側の基部４２側に設けられている。

また、前記第１凹部５１ａは、前記第２検出用歯車２７の径方向一方側に配置されている一方、該第１凹部５１ａ以外の第２〜第４凹部５１ｂ〜５１ｄは、前記第２検出用歯車２７の径方向他方側に配置されている。

さらに、前記各凹部５１ａ〜５１ｄは、それぞれ深さが前記磁石４７の外周面の軸方向巾よりも大きくなっている。

また、前記各磁石４６，４７は、前述したインサート成形時には着磁がなされておらず、前記各検出用歯車２６，２７の成形後に着磁装置によって着磁されるようになっている。

前記第１検出用歯車２６の第１磁石４６に着磁させる着磁装置５２は、図１１に示すように、前記第１検出用歯車２６を保持する第１保持台５４と、前記第１検出用歯車２６の軸方向に発生する磁界によって前記磁石４６を着磁する着磁コイル５５と、を備えている。

前記第１保持台５４は、上端部の上面５４ａが平坦状に形成されていると共に、前記上端部の内側に円筒状の保持穴５６が凹設されている。この保持穴５６は、直径が前記第１検出用歯車２６の円筒部４０の外径よりも僅かに大きくかつ、前記第２検出用歯車２７の円筒部４４の外径よりも小さくなるように設定されている。このため、前記第１保持台５４は、前記保持穴５６の内部へ前記第１検出用歯車２６の円筒部４０を挿入可能となっている一方、前記第２検出用歯車２７の円筒部４４は挿入できないようになっている。

また、前記保持穴５６は、その底面５６ａまでの深さが前記第１検出用歯車２６の円筒部４０の上下巾よりも大きく形成されており、該円筒部４０のほぼ全体が前記保持穴５６の内部に収容される位置（以下、最大挿入位置と呼称する）まで挿入された場合において、前記保持穴５６の周辺の上面５４ａが前記第１検出用歯車２６の基部３８下端面を支持することで、該第１検出用歯車２６を保持するようになっている。

さらに、前記保持穴５６の底面５６ａには、第１着磁装置５２側の回転位置合わせ部である円柱状の嵌合凸部５７が上方に向かって突設されている。この嵌合凸部５７は、図７の一点鎖線で示すように、前記第１検出用歯車２６の嵌合凹部４１ａの横断面形状とほぼ同一な横断面円形状に形成されていると共に、前記第１検出用歯車２６の中心軸から前記嵌合凹部４１ａまでの距離と同じ分だけ、前記保持穴５６の中心軸から偏倚した位置に配設されている。

また、前記嵌合凸部５７は、図１１に示すように、軸方向長さが、前記保持穴５６の深さとほぼ同一の所定長さに延出形成されている。このため、前記嵌合凹部４１ａに対する前記嵌合凸部５７の相対回転位置が合わない場合は、前記突起部４１の下面に突き当たって、前記円筒部４０を前記最大挿入位置まで挿入できないようになっている一方、前記嵌合凹部４１ａに対する相対回転位置が合っている場合には、前記円筒部４０を前記最大挿入位置まで挿入できるようになっている。すなわち、前記嵌合凸部５７は、前記第１検出用歯車２６を前記第１保持台５４へ設置する際の回転位置を定める着磁装置５２側の回転位置合わせ部としての機能を有している。

前記着磁コイル５５は、図１１に示すように、図外の導線が巻回されることによってほぼ円柱状に形成されていると共に、前記保持穴５６と互いに軸心が同一となる位置に配置されている。

また、前記着磁コイル５５は、軸方向に沿って移動可能に形成されており、前記第１検出用歯車２６が前記保持穴５６に保持された状態において、該第１検出用歯車２６へ近接させることにより、前記磁石４６の露出した内周部４６ｂ上面に着磁（面着磁）するようになっている。

なお、図示はしないが、前記第２検出用歯車２７を着磁する第２着磁装置も、前記第２検出用歯車２７を保持する第２保持台と、前記第２検出用歯車２７の軸方向に発生する磁界によって前記磁石４７を着磁する着磁コイル５５と、を備えている。

以下、前記第２保持台について説明するが、前記第１保持台５４と同様の構成については省略し、相違点のみを説明するものとする。

前記第２保持台は、第２検出用歯車２７を設置する関係上、その保持穴の径が、前記第２検出用歯車２７の円筒部４４よりも僅かに大きく形成されている。

また、前記第２保持台の保持穴の底面から突出した嵌合凸部５８は、図８の一点鎖線で示すように、前記第２検出用歯車２７の嵌合凹部４５ａの形状に合わせて横断面矩形状に形成されており、仮に前記第２保持台へ前記第１検出用歯車２６を設置しようとしても、嵌合部の形状が異なることから設置できなくなり、誤った設置を回避できる。

前記着磁コイル５５によって前記各磁石４６，４７が着磁されることにより、該各磁石４６，４７には、図２に示すようにＮ極とＳ極が形成される。尚、本実施例では、着磁方法として面着磁を採用しているため、前記各磁石４６，４７の上面にＮ極が形成された領域の下面（軸方向反対側）にはＳ極が形成され、前記上面にＳ極が形成された領域の下面にはＮ極が形成される。

前記回路基板２８は、図１２に示すように、その裏面側に前記各磁石４６，４７と対向するように第１，第２の検出素子である第１，第２ＭＲ素子（磁気抵抗素子）５９，６０が設けられている。これら各ＭＲ素子５９，６０は、対向する前記各磁石４６，４７の発生する磁界の変化を抵抗素子の抵抗値の変化として検出することにより、対応する前記各検出用歯車２６，２７の回転角である第１回転角及び第２回転角を検出するものである。

ここで、前記センサハウジング１５の一部を構成する前記カバー部３０には、図３及び図４に示すように、前記センサハウジング１５の外側に設けられた前記各ＭＲ素子５９，６０がカバー部３０と干渉しないように、２つの第１，第２貫通孔６１，６２が形成されている。

また、前記各貫通孔６１，６２の前記各検出用歯車２６，２７側の孔縁、すなわち、前記カバー部３０の各対向面３０ａ，３０ｂの所定位置には、それぞれ対応する検出用歯車２６，２７へ向かって第１，第２突出部６３，６４が突出形成されている。

前記第１突出部６３は、前記第１検出用歯車２６の径方向において、該第１検出用歯車２６の歯部３５と第１凹部５０ａ（後述する第１目印部６９）との間に位置するように形成されており、一方、前記第２突出部６４は、前記第２検出用歯車２７の径方向において、該第２検出用歯車２７の歯部３９と第１凹部５１ａ（後述する第２目印部７０）との間に位置するように形成されている。

また、これら第１，第２突出部６３，６４は、それぞれ先端面６３ａ，６４ａが、対応する検出用歯車２６，２７の上端面と僅かに離間した状態となるように延設されており、前記各検出用歯車２６，２７が傾いたり倒れたりした場合に、該各検出用歯車２６，２７と当接するようになっている。

そして、前記各ＭＲ素子５９，６０によって検出された第１，第２回転角は、前記センサハーネス１７を介して前記ＥＣＵ１８の内部に設けられたマイクロプロセッサ６５へと送信されるようになっている。

前記マイクロプロセッサ６５は、図１３に示すように、図外の不揮発性メモリと電気的に接続されていると共に、該不揮発性メモリの記憶回路６６に記憶された前記第１，第２ＭＲ素子５９，６０の出力を補正するための補正値を参照可能に形成されている。

前記補正値は、前記ステアリングホイール１が中立位置にある場合に、第１，第２回転角の角度差が１８０°となるように前記第１，第２ＭＲ素子５９，６０の出力値、すなわち第１，第２回転角をキャリブレーションするもので、前記舵角センサ１６へ前記第１，第２検出用歯車２６，２７を組み付けた際に一意的に定められる。

また、前記マイクロプロセッサ６５は、前記補正値の異常を検出する補正値異常検出回路６７と、前記転舵輪２，３が直進方向を向くときの前記ステアリングホイール１の回転位置である中立位置からの前記ステアリングホイール１の操舵角（操舵絶対角）を演算する操舵絶対角演算回路６８と、を備えている。

前記補正値異常検出回路６７は、前記補正値が一意的に定められた変動しない数値であることを利用し、該補正値が変動した場合に異常を検出するように設定されている。

前記操舵絶対角演算回路６８は、前記補正値異常検出回路６７が前記補正値の異常を検出しない場合には、前記補正値及び前記第１，第２回転角を参照するようになっている一方、前記補正値異常検出回路６７が前記補正値の異常を検出した場合においては、前記補正値を参照せず、第１，第２回転角のみを参照するようになっている。

そして、前記操舵絶対角演算回路６８は、この参照した第１，第２回転角から該第１回転角に対する第２回転角の角度差を算出し、該角度差に基づいて前記操舵絶対角を演算する。

前記第１，第２回転角は、図１４に示すように、それぞれ前記各検出用歯車２６，２７が１回転するたびにゼロにリセットされるものの、該各検出用歯車２６，２７の歯数差から生じる第１回転角と第２回転角との角度差については、図１５に示すように、前記操舵軸６の回転角に対して常に一組しか存在しない。前記操舵絶対角演算回路６８は、この構成上の特性を利用することで、前記角度差から前記操舵絶対角を求めるようになっている。

本実施形態では、前記操舵絶対角演算回路６８は、補正値が正常である場合に、補正された第１，第２回転角の角度差が１８０°となる場合を中立位置と判断する一方、補正値に異常が生じた場合には、未補正の第１，第２回転角の角度差が１８０°となる位置を中立位置と判断する。そして、ここからの角度差の変動に基づいて前記操舵絶対角を演算するようになっている。

そして、前記第１，第２検出用歯車２６，２７には、前記各磁石４６，４７の磁極が互いに所定の位置関係に組み付けられていることを表示する第１，第２の被検出部である第１，第２目印部６９，７０がそれぞれ設けられている。

本実施形態では、図２に示すように、第１検出用歯車２６の第１凹部５０ａと第２検出用歯車２７の第１凹部５１ａとが互いに対向するように第１検出用歯車２６と第２検出用歯車２７とを組み付けることにより、磁石４６の磁極と磁石４７の磁極とを所定の位置関係とすることができる。

また、前記メイン歯車２５には、前記ステアリングホイール１の回転位置を表示する第３目印部７１，７１が設けられている。この各第３目印部７１，７１は、図２に示すように、前記メイン歯車２５の基部３４の上端部の一部を軸方向に沿って切り欠いて凹状に形成されている。この第３目印部７１、７１により、メイン歯車２５と操舵軸６との相対角度の位置決めが行われる。

さらに、前記各歯車２５〜２７は、前記舵角センサ１６の組立時において、前記各目印部６９〜７１がそれぞれ図２に示すような位置関係となるように各歯車支持部３１〜３３に配置されている。

すなわち、前記メイン歯車２５は、前記各第３目印部７１，７１が図２中の上下方向にそれぞれ配置されていると共に、前記各検出用歯車２６，２７は、前記第１，第２目印部６９，７０がそれぞれ近接対向するように配置されている。
〔本実施形態の作用効果〕
したがって、このパワーステアリング装置では、運転者が前記ステアリングホイール１を回動させると、前記舵角センサ１６が前記ステアリングホイール１と一体に回転する前記操舵軸６の操舵角の演算を行った後に、この演算結果に基づいて前記ＥＣＵ１８が前記電動モータ１９を駆動制御することで、実際の操舵状況に見合った操舵アシスト力が操舵機構へ送られることとなる。

このとき、前記舵角センサ１６は、前述したように、キャリブレーション機能によって補正された第１，第２回転角に基づいて、実舵角に合わせた操舵絶対角を算出するようになっているが、本実施形態では、キャリブレーション機能に異常が生じた場合等であっても、実舵角に近い操舵絶対角を算出することができる。

具体的に説明すると、補正値に異常が生じた場合、前記補正値異常検出回路６７がその異常を検出し、これに応じて、前記操舵絶対角演算回路６８が、補正値を参照せずに、未補正の前記第１，第２回転角に基づいて演算するようになる。

このとき、前記操舵絶対角演算回路６８が実舵角に近い操舵絶対角を算出するのにあっては、補正が行われない状態であっても、前記舵角センサ１６が示す中立位置と実際のステアリングホイール１の中立位置との間の差異を少なくする必要がある。

そこで、本実施形態では、前述したように、第１，第２検出用歯車２６，２７に第１，第２目印部６９，７０をそれぞれ設けると共に、ステアリングホイール１が中立位置にある状態において、第１，第２目印部６９，７０が向かい合うように第１，第２検出用歯車２６，２７を配置した。

これにより、キャリブレーションを行わない状態での舵角センサ１６が示す中立位置と実際のステアリングホイール１の中立位置との差異が僅かなものとなることから、舵角センサ１６は、補正が行われない状態であっても、実舵角に近い操舵絶対角を出力することができる。

したがって、本実施形態によれば、例えキャリブレーション機能に不具合が生じた場合でも、運転者は大きな操舵違和感を得ることなく、ステアリングホイール１を操作することができる。

また、本実施形態では、第１，第２目印部６９，７０に加えて、メイン歯車２５にステアリングホイール１の中立位置を示す第３目印部７１，７１を設け、それぞれ第１〜第３目印部６９〜７１が所定の位置関係となるように各歯車２５〜２７を配置した。

これにより、キャリブレーションを行わない状態での舵角センサ１６が示す操舵絶対角と実舵角との差異がより小さなものとなることから、運転者はより安全に操作を継続することができる。

さらに、本実施形態では、前述したように、前記操舵絶対角演算回路６８を、前記補正値異常検出回路６７が補正値の異常を検出した際には、異常値となった補正値を参照しないようにしたため、前記操舵絶対角演算回路６８が演算する操舵絶対角が異常値となることを抑止でき、これによっても安全な操作の継続性が確保されることとなる。

また、本実施形態では、操舵絶対角を、電動モータ１９を駆動制御するＥＣＵ１８内のマイクロプロセッサ６５を利用して演算していることから、センサハウジング１５（ケース２４）の内部に舵角センサ１６専用のマイクロプロセッサを別途に設ける場合と比べて、装置の簡素化や小型化を図ることができる。

さらに、本実施形態では、各磁石４６，４７を、インサート成形によって第１，第２検出用歯車２６，２７内に埋設した後に、それぞれ着磁コイル５５，５５によって着磁するようにした。これにより、予め着磁された磁石を第１，第２検出用歯車２６，２７へ埋設する場合等と比べて、磁極を示す第１，第２目印部６９，７０と実際の各磁石４６，４７の磁極との間のずれが生じにくくなることから、組付時における操舵絶対角と実舵角とのずれをより確実に抑制することができる。

また、本実施形態では、各磁石４６，４７を円板状に形成すると共に、該各磁石４６，４７の着磁方法として面着磁を採用した。これにより、各検出用歯車２６，２７から露出した各磁石４６，４７の上端面ほぼ全体に着磁がなされることから、各ＭＲ素子５９，６０による第１，第２回転角の検出を容易に行うことができる。

さらに、本実施形態では、前記各凹部５０ａ〜５０ｄ、５１ａ〜５１ｄを、各検出用歯車２６，２７の歯部３５，３９のうち、それぞれ最近傍の歯の歯底よりも内周側の基部３４，３８側に配設した。このため、樹脂成形の際に前記各凹部５０ａ〜５０ｄ、５１ａ〜５１ｄの形成に伴って該各凹部５０ａ〜５０ｄ、５１ａ〜５１ｄの周辺に樹脂収縮が生じた場合であっても、この収縮の影響が前記各歯部３５，３９に及びにくい。これにより、前記第１，第２目印部６９，７０を前記各検出用歯車２６，２７に形成する際の前記各歯部３５，３９の形状変化や強度の低下を抑制することができる。

また、本実施形態では、各磁石４６，４７のそれぞれ対応する歯車２６，２７の軸方向に対する直交断面形状を、非円形状であるほぼ八角形状に形成したことから、各磁石４６，４７の各検出用歯車２６，２７内部での回動が規制される。

これにより、磁極を示す第１，第２目印部６９，７０と実際の各磁石４６，４７の磁極との間にずれが生じにくいことから、組付時における操舵絶対角と実舵角とのずれをより確実に抑制することができる。また、各磁石４６，４７の回動に伴う操舵絶対角の数値異常等が抑制されることから、舵角センサ１６の信頼性を向上させることができる。

さらに、本実施形態では、カバー部３０に、前記各検出用歯車２６，２７の上端面近傍まで延出した各突出部６３，６４を設けたことから、各歯車２６，２７の傾きや倒れを抑制することができる。

また、各突出部６３，６４の配設位置を、それぞれ対応する歯車２６，２７の目印部６９，７０と歯部３５，３９との間としたことから、各歯車２６，２７の傾倒を抑制する際に、各突出部６３，６４が各歯部３５，３９や各目印部６９，７０と干渉してしまうといった問題も生じにくい。

さらに、第１，第２目印部６９，７０は、各歯車２６，２７のそれぞれ軸方向に沿って開口する凹状に形成されていることから、凸形状の目印部を設ける場合に比べ、回路基板２８やカバー部３０等との干渉や干渉に伴う破損等を抑制することができる。

また、本実施形態では、第１，第２目印部６９，７０として、インサート成形時に各磁石４６，４７を挟持していた爪部の爪痕である各第１凹部５０ａ，５１ａを利用したので、第１，第２目印部６９，７０を新たに設ける場合に比べて装置の簡素化を図ることができる。

さらに、前記第１，第２目印部６９，７０の深さを、それぞれ前記各磁石４６，４７の外周面の軸方向巾よりも大きく形成したことで、前記第１，第２目印部６９，７０の被検出性能を向上させたことから、目視やカメラ及びセンサ等による認識を容易に行うことができる。これにより、第１，第２目印部６９，７０を所定の位置関係となるように第１，第２検出用歯車２６，２７を組み付ける際の作業性を向上させることができる。

また、本実施形態では、前記磁石４６の着磁に際して、前記第１検出用歯車２６の嵌合凹部４１ａと前記第１着磁装置５２の嵌合凸部５７とを互いに嵌合させることで前記第１検出用歯車２６と第１着磁装置５２との相対回転位置を合わせると共に、前記第１検出用歯車２６の円筒部４０と前記第１保持台５４の保持穴５６とを互いに嵌合させることで前記第１検出用歯車２６と第１着磁装置５２との軸心位置を合わせるようにした。

したがって、本実施形態によれば、前記磁石４６を第１着磁装置５２との相対回転位置や軸心位置を合わせた状態で着磁できるため、磁極の位置を示す第１目印部６９と実際の各磁石４６の磁極との間のずれがより一層低減される。この結果、組付時における操舵絶対角と実舵角とのずれをより確実に抑制することができる。

また、本実施形態では、前記第１検出用歯車２６を、円筒部４０の直径や嵌合凹部４１ａの形状などを前記第２検出用歯車２７のものと異なるように形成すると共に、前記第１着磁装置５２を、前記第１検出用歯車２６に合わせた形状に形成することによって、その内部に前記第２検出用歯車２７を組み込めないようにした。これにより、第１着磁装置５２に対して第２検出用歯車２７を設置してしまうといった着磁作業上のミスを抑制することができる。

なお、本実施形態においては、前述した第１検出用歯車２６と第１着磁装置５２の関係と対応するように、前記第２検出用歯車２７と図外の第２着磁装置も形成していることから、これらの間においても同様の作用効果を得ることができる。

さらに、本実施形態では、前記第１，第２目印部６９，７０の周辺に、該第１，第２目印部６９，７０と誤認するおそれのある各第２〜第４凹部５０ｂ〜５０ｄ，５１ｂ〜５１ｄを配設しないようにしたことから、カメラやセンサ等によって第１，第２目印部６９，７０の認識を行う際に、各第１〜第４凹部５０ａ〜５０ｄ，５１ａ〜５１ｄのうち、周辺に他の凹部の存在しない個所を第１，第２目印部６９，７０（各第１凹部５０ａ，５１ａ）として認識するといった認識条件を設定することが可能となる。

このような認識条件の場合、カメラやセンサ等は、回転する各検出用歯車２６，２７の上端面全体を測定する必要はなく、図２中の２点鎖線で示すように、一部の範囲のみを測定するだけで第１，第２目印部６９，７０の認識を行うことができる。これにより、分解能（解像度）の低いカメラやセンサ等を利用したとしても、問題なく第１，第２目印部６９，７０を認識することができる。

また、本実施形態では、前記第１，第２検出用歯車２６，２７のインサート成形に際し、各磁石４６，４７の浮き上がりを規制する環状突起４８，４９を設けたことから、第１，第２検出用歯車２６，２７からの前記各磁石４６，４７の脱落が抑制される。

本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成を変更することも可能である。

各検出用歯車支持部３２，３３に各検出用歯車２６，２７が収容された初期状態における各目印部６９，７０の位置関係は、本実施形態のような向かい合わせの状態に限られるものではなく、例えば、各目印部６９，７０がそれぞれ最も離間する状態を正しい位置関係と設定してもよい。

また、本実施形態では、第１，第２目印部６９，７０の位置合わせとキャリブレーションとの併用により、操舵絶対角と実舵角との整合性を確保しているが、ステアリングホイール１の操作に問題が生じないのであれば、キャリブレーションに係る記憶回路６６や補正値異常検出回路６７等を廃止して、第１，第２目印部６９，７０の位置合わせのみで実舵角との一致を図ってもよい。

この場合、補正値の演算や該補正値に異常が生じた際の再演算等が不要となることから、舵角センサ１６を車両に組み付ける際の作業工程を簡素化することができる。

特に、本実施形態のような舵角センサ１６の内部に専用のマイクロプロセッサを有していない場合は、補正値の演算及び再演算の際に、マイクロプロセッサ６５を有するＥＣＵ１８や電動モータ１９等をすべて組み付けた状態で演算を行わなければならず、その作業が煩雑なものとなっていた。このような問題を根本から解決することが可能となる。

さらに、第２検出用歯車２７は、その歯部３９と第１検出用歯車２６の歯部３５との噛合に伴って、該第１検出用歯車２６に直接的に回転駆動されるものとして説明したが、第１検出用歯車２６との間に他の歯車を介在させることによって、第１検出用歯車２６に間接的に回転駆動されるものであってもよい。

また、第１検出用歯車２６は、メイン歯車２５が介在することでステアリングホイール１の回転に伴って回転するようになっているが、メイン歯車２５を廃止すると共に、操舵軸６に第１検出用歯車２６を取り付けることで、ステアリングホイール１と一体に回転するように構成することも可能である。

さらに、第１，第２の被検出部を、目視による認識やカメラ等のセンサによる画像認識が可能な第１，第２目印部６９，７０として説明したが、前記第１，第２の被検出部は、各検出用歯車２６，２７に設けられた各磁石４６，４７の磁極の位置を表示してかつ、その位置を所定の検出装置によって検出可能なものであれば、視認や画像認識できないものでもよい。例えば、各磁石４６，４７以外の磁性部材を第１，第２検出用歯車２６，２７へと埋設し、これら磁性部材の位置を磁気センサで検出するといった方法を採ってもよい。

この場合、各歯車２６，２７の舵角センサ１６への組み付けは、前記検出装置から取得した位置情報に基づいて駆動する工作機械によって行うこととなる。

以上説明した実施形態に基づくパワーステアリング装置としては、例えば、以下に述べる態様のものが考えられる。

パワーステアリング装置は、その一つの態様において、ステアリングホイールの操作に伴い転舵輪を転舵させる操舵機構と、該操舵機構に操舵力を付与する電動モータと、前記操舵機構に設けられ、内部に第１の歯車支持部及び第２の歯車支持部を備えたセンサハウジングと、前記第１の歯車支持部に回転自在に保持されていると共に、外周側に一体に形成された複数の第１の歯部及び回転軸を中心としてＮ極及びＳ極が着磁された第１の磁性部材を有し、前記ステアリングホイールの回転に伴って回転する第１の歯車と、該第１の歯車に設けられ、前記第１の磁性部材に着磁されたＮ極またはＳ極の位置を表示する第１の目印部と、前記第２の歯車支持部に回転自在に保持されていると共に、外周側に前記複数の第１の歯部と直接的または間接的に噛み合うように一体に形成された複数の第２の歯部及び回転軸を中心としてＮ極及びＳ極が着磁された第２の磁性部材を有し、前記第１の歯車の回転に伴って回転する第２の歯車と、該第２の歯車に設けられ、前記第２の磁性部材に着磁されたＮ極またはＳ極の位置を表示すると共に、前記各歯車支持部に前記第１の歯車と前記第２の歯車が収容された初期状態において、前記第１の目印部に対して所定の位置関係となるように配置された第２の目印部と、前記第１の磁性部材が発する磁界の変化に基づき、前記第１の歯車の回転角を検出する第１の検出素子と、前記第２の磁性部材が発する磁界の変化に基づき、前記第２の歯車の回転角を検出する第２の検出素子と、前記第１の歯車の回転角と前記第２の歯車の回転角との組み合せによって、前記転舵輪が直進方向を向くときの前記ステアリングホイールの中立位置からの前記ステアリングホイールの操舵絶対角を演算する操舵絶対角演算回路と、前記操舵絶対角に基づき、前記電動モータを駆動制御する制御部と、を備えている。

前記パワーステアリング装置の好ましい態様において、前記制御部は、マイクロプロセッサを備え、前記操舵絶対角演算回路は、前記マイクロプロセッサ内に設けられている。

別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記第１の歯車及び前記第２の歯車は、金型のキャビティ内に前記第１の歯車の磁性部材及び前記第２の歯車の磁性部材のそれぞれを配置した状態で射出成形を行うインサート成形によって形成され、前記第１の磁性部材は、前記インサート成形後に前記第１の歯車の軸方向へ発生する磁界により着磁され、前記第２の磁性部材は、前記インサート成形後に前記第２の歯車の軸方向へ発生する磁界により着磁される。

さらに別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記第１の磁性部材は、前記第１の歯車の軸方向に対する直交断面形状が非円形となるように形成され、前記第２の磁性部材は、前記第２の歯車の軸方向に対する直交断面形状が非円形となるように形成されている。

さらに別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記第１の目印部は、前記複数の第１の歯部のうち、前記第１の目印部に最も近い歯の歯底よりも内周側に設けられ、前記第２の目印部は、前記複数の第２の歯部のうち、前記第２の目印部に最も近い歯の歯底よりも内周側に設けられている。

さらに別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記センサハウジングは、前記第１の歯車の軸方向において前記第１の歯車と対向するように設けられた第１の対向面と、該第１の対向面に設けられ、前記第１の歯車側に向かって突出するように形成された第１の突起部と、前記第２の歯車の軸方向において前記第２の歯車と対向するように設けられた第２の対向面と、該第２の対向面に設けられ、前記第２の歯車側に向かって突出するように形成された第２の突起部と、を有し、前記第１の突起部は、前記第１の歯車の径方向において前記複数の第１の歯部と前記第１の目印部との間に位置するように形成され、前記第２の突起部は、前記第２の歯車の径方向において前記第２の歯車の複数の歯部と前記第２の目印部との間に位置するように形成されている。

さらに別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記第１の目印部は、前記第１の歯車の軸方向へ開口するように凹状に形成され、前記第２の目印部は、前記第２の歯車の軸方向へ開口するように凹状に形成されている。

さらに別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記第１の歯車及び前記第２の歯車は、金型のキャビティ内に前記第１の磁性部材及び前記第２の磁性部材のそれぞれを配置した状態で射出成形を行うインサート成形によって形成され、前記第１の磁性部材は、外周面をインサート成形用の設備の爪部で挟持された状態で前記キャビティ内に保持され、前記第１の目印部は、インサート成形後に前記インサート成形用の設備の爪部が前記第１の歯車から抜き取られることによって形成され、前記第２の磁性部材は、外周面をインサート成形用の設備の爪部で挟持された状態で前記キャビティ内に保持され、前記第２の目印部は、インサート成形後に前記インサート成形用の設備の爪部が前記第２の歯車から抜き取られることによって形成されている。

さらに別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記第１の目印部は、前記第１の歯車の軸方向における深さが、前記第１の磁性部材の外周面の軸方向巾よりも大きくなるように形成され、前記第２の目印部は、前記第２の歯車の軸方向における深さが、前記第２の磁性部材の外周面の軸方向巾よりも大きくなるように形成されている。

さらに別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記第１の歯車は、軸方向一方側に前記第１の目印部を有すると共に、軸方向他方側に、前記第１の磁性部材を着磁するための装置との相対回転位置を合わせる第１の回転位置合わせ部を備え、前記第２の歯車は、軸方向一方側に前記第１の目印部を有すると共に、軸方向他方側に、前記第２の磁性部材を着磁するための装置との相対回転位置を合わせる第２の回転位置合わせ部を備えている。

さらに別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記第１の歯車と前記第２の歯車のいずれか一方は、他方に対し直径が小さくなるように形成されていると共に、前記他方の歯車の磁性部材を着磁するための装置に設置できないように前記第１の回転位置合わせ部または前記第２の回転位置合わせ部が形成されている。

さらに別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記第１の歯車は、該第１の歯車の回転軸を中心とした第１の円筒部を備え、前記第１の磁性部材は、前記第１の円筒部と係合するように形成された着磁装置の凹部内に前記第１の円筒部が挿入された状態で着磁され、前記第２の歯車は、該第２の歯車の回転軸を中心とした第２の円筒部を備え、前記第２の磁性部材は、前記第２の円筒部と係合するように形成された着磁装置の凹部内に前記第２の円筒部が挿入された状態で着磁される。

さらに別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記第１の歯車は、円周方向の前記第１の目印部を含む所定範囲において目印として前記第１の目印部のみが形成され、前記第２の歯車は、円周方向の前記第２の目印部を含む所定範囲において目印として前記第２の目印部のみが形成されている。

さらに別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記センサハウジングに設けられた第３の歯車を有し、前記操舵機構は、前記ステアリングホイールの回転に伴い回転する操舵軸を備え、前記第３の歯車は、内部に前記操舵軸を挿通させる挿通孔と、外周側に設けられ、前記複数の第１の歯部と噛み合うことにより前記ステアリングホイールの回転を前記第１の歯車に伝達する複数の第３の歯部と、円周方向の所定位置に設けられた第３の目印部と、を備え、前記第１の歯車と、前記第２の歯車及び前記第３の歯車は、前記第１の目印部と、前記第２の目印部及び前記第３の目印部が、それぞれ所定の位置関係となるように前記センサハウジングへ組み付けられる。

また、パワーステアリング装置は、別の観点から、ステアリングホイールの操作に伴い転舵輪を転舵させる操舵機構と、該操舵機構に操舵力を付与する電動モータと、前記操舵機構に設けられ、内部に第１の歯車支持部及び第２の歯車支持部を備えたセンサハウジングと、前記第１の歯車支持部に回転自在に保持されていると共に、外周側に一体に形成された複数の第１の歯部及び回転軸を中心としてＮ極及びＳ極が着磁された第１の磁性部材を有し、前記ステアリングホイールの回転に伴って回転する第１の歯車と、該第１の歯車に設けられ、前記第１の磁性部材に着磁されたＮ極またはＳ極の位置を検出装置によって検出可能とする第１の被検出部と、前記第２の歯車支持部に回転自在に保持されていると共に、外周側に前記複数の第１の歯部と直接的または間接的に噛み合うように一体に形成された複数の第２の歯部及び回転軸を中心としてＮ極及びＳ極が着磁された第２の磁性部材を有し、前記第１の歯車の回転に伴って回転する第２の歯車と、該第２の歯車に設けられ、前記第２の磁性部材に着磁されたＮ極またはＳ極の位置を検出装置によって検出可能とすると共に、前記各歯車支持部に前記第１の歯車と前記第２の歯車が収容された初期状態において、前記第１の被検出部に対して所定の位置関係となるように配置された第２の被検出部と、前記第１の磁性部材が発する磁界の変化に基づき、前記第１の歯車の回転角を検出する第１の検出素子と、前記第２の磁性部材が発する磁界の変化に基づき、前記第２の歯車の回転角を検出する第２の検出素子と、前記第１の歯車の回転角と前記第２の歯車の回転角との組み合せによって、前記転舵輪が直進方向を向くときの前記ステアリングホイールの中立位置からの前記ステアリングホイールの操舵絶対角を演算する操舵絶対角演算回路と、前記操舵絶対角に基づき、前記電動モータを駆動制御する制御部と、を備えている。

また、さらに別の観点から、パワーステアリング装置は、ステアリングホイールの操作に伴い転舵輪を転舵させる操舵機構と、該操舵機構に操舵力を付与する電動モータと、前記操舵機構に設けられ、内部に第１の歯車支持部及び第２の歯車支持部を備えたセンサハウジングと、前記第１の歯車支持部に回転自在に保持されていると共に、外周側に一体に形成された複数の第１の歯部及び回転軸を中心としてＮ極及びＳ極が着磁された第１の磁性部材を有し、前記ステアリングホイールの回転に伴って回転する第１の歯車と、前記第２の歯車支持部に回転自在に保持されていると共に、外周側に前記複数の第１の歯部と直接的または間接的に噛み合うように一体に形成された複数の第２の歯部及び回転軸を中心としてＮ極及びＳ極が着磁された第２の磁性部材を有し、前記第１の歯車の回転に伴って回転する第２の歯車と、前記第１の磁性部材が発する磁界の変化に基づき、前記第１の歯車の回転角を検出する第１の検出素子と、前記第２の磁性部材が発する磁界の変化に基づき、前記第２の歯車の回転角を検出する第２の検出素子と、前記第１の検出素子の出力または前記第２の検出素子の出力を補正するための補正値を記憶する記憶回路と、前記補正値の異常を検出する補正値異常検出回路と、前記補正値の異常が検出されない場合に、前記第１の検出素子の出力と、前記第２の検出素子の出力、及び前記補正値に基づき、前記転舵輪が直進方向を向くときの前記ステアリングホイールの中立位置からの前記ステアリングホイールの操舵絶対角を演算する操舵絶対角演算回路と、前記操舵絶対角に基づき、前記電動モータを駆動制御する制御部と、を備え、前記第１の歯車及び前記第２の歯車を、前記第１の磁性部材の磁極の方向と前記第２の磁性部材の磁極の方向とが所定の位置関係となるように、前記各歯車支持部へ配置すると共に、前記補正値異常検出回路が異常を検出した場合には、操舵絶対角演算回路が前記第１の検出素子の出力及び前記第２の検出素子の出力に基づき、前記操舵絶対角を演算するように設定した。

前記パワーステアリング装置の好ましい態様において、前記第１の歯車は、前記第１の磁性部材に着磁されたＮ極またはＳ極の位置を表示する第１の目印部を備え、前記第２の歯車は、前記第２の磁性部材に着磁されたＮ極またはＳ極の位置を表示する第２の目印部を備えている。

別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記制御部は、マイクロプロセッサを備え、前記操舵絶対角演算回路は、前記マイクロプロセッサ内に設けられている。

さらに別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記第１の歯車及び前記第２の歯車は、金型のキャビティ内に前記第１の歯車の磁性部材及び前記第２の歯車の磁性部材のそれぞれを配置した状態で射出成形を行うインサート成形によって形成され、前記第１の磁性部材は、前記インサート成形後に前記第１の歯車の軸方向へ発生する磁界により着磁され、前記第２の磁性部材は、前記インサート成形後に前記第２の歯車の軸方向へ発生する磁界により着磁される。

Claims

ステアリングホイールの操作に伴い転舵輪を転舵させる操舵機構と、
該操舵機構に操舵力を付与する電動モータと、
前記操舵機構に設けられ、内部に第１の歯車支持部及び第２の歯車支持部を備えたセンサハウジングと、
前記第１の歯車支持部に回転自在に保持されていると共に、外周側に一体に形成された複数の第１の歯部及び回転軸を中心としてＮ極及びＳ極が着磁された第１の磁性部材を有し、前記ステアリングホイールの回転に伴って回転する第１の歯車と、
該第１の歯車に設けられ、前記第１の磁性部材に着磁されたＮ極またはＳ極の位置を表示する第１の目印部と、
前記第２の歯車支持部に回転自在に保持されていると共に、外周側に前記複数の第１の歯部と直接的または間接的に噛み合うように一体に形成された複数の第２の歯部及び回転軸を中心としてＮ極及びＳ極が着磁された第２の磁性部材を有し、前記第１の歯車の回転に伴って回転する第２の歯車と、
該第２の歯車に設けられ、前記第２の磁性部材に着磁されたＮ極またはＳ極の位置を表示すると共に、前記各歯車支持部に前記第１の歯車と前記第２の歯車が収容された初期状態において、前記第１の目印部に対して所定の位置関係となるように配置された第２の目印部と、
前記第１の磁性部材が発する磁界の変化に基づき、前記第１の歯車の回転角を検出する第１の検出素子と、
前記第２の磁性部材が発する磁界の変化に基づき、前記第２の歯車の回転角を検出する第２の検出素子と、
前記第１の歯車の回転角と前記第２の歯車の回転角との組み合せによって、前記転舵輪が直進方向を向くときの前記ステアリングホイールの中立位置からの前記ステアリングホイールの操舵絶対角を演算する操舵絶対角演算回路と、
前記操舵絶対角に基づき、前記電動モータを駆動制御する制御部と、
を備えたことを特徴とするパワーステアリング装置。
請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
前記制御部は、マイクロプロセッサを備え、
前記操舵絶対角演算回路は、前記マイクロプロセッサ内に設けられることを特徴とするパワーステアリング装置。
請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
前記第１の歯車及び前記第２の歯車は、金型のキャビティ内に前記第１の歯車の磁性部材及び前記第２の歯車の磁性部材のそれぞれを配置した状態で射出成形を行うインサート成形によって形成され、
前記第１の磁性部材は、前記インサート成形後に前記第１の歯車の軸方向へ発生する磁界により着磁され、
前記第２の磁性部材は、前記インサート成形後に前記第２の歯車の軸方向へ発生する磁界により着磁されることを特徴とするパワーステアリング装置。
請求項３に記載のパワーステアリング装置において、
前記第１の磁性部材は、前記第１の歯車の軸方向に対する直交断面形状が非円形となるように形成され、
前記第２の磁性部材は、前記第２の歯車の軸方向に対する直交断面形状が非円形となるように形成されることを特徴とするパワーステアリング装置。
請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
前記第１の目印部は、前記複数の第１の歯部のうち、前記第１の目印部に最も近い歯の歯底よりも内周側に設けられ、
前記第２の目印部は、前記複数の第２の歯部のうち、前記第２の目印部に最も近い歯の歯底よりも内周側に設けられることを特徴とするパワーステアリング装置。
請求項５に記載の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、前記第１の歯車の軸方向において前記第１の歯車と対向するように設けられた第１の対向面と、該第１の対向面に設けられ、前記第１の歯車側に向かって突出するように形成された第１の突起部と、前記第２の歯車の軸方向において前記第２の歯車と対向するように設けられた第２の対向面と、該第２の対向面に設けられ、前記第２の歯車側に向かって突出するように形成された第２の突起部と、を有し、
前記第１の突起部は、前記第１の歯車の径方向において前記複数の第１の歯部と前記第１の目印部との間に位置するように形成され、
前記第２の突起部は、前記第２の歯車の径方向において前記第２の歯車の複数の歯部と前記第２の目印部との間に位置するように形成されることを特徴とするパワーステアリング装置。
請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
前記第１の目印部は、前記第１の歯車の軸方向へ開口するように凹状に形成され、
前記第２の目印部は、前記第２の歯車の軸方向へ開口するように凹状に形成されることを特徴とするパワーステアリング装置。
請求項７に記載のパワーステアリング装置において、
前記第１の歯車及び前記第２の歯車は、金型のキャビティ内に前記第１の磁性部材及び前記第２の磁性部材のそれぞれを配置した状態で射出成形を行うインサート成形によって形成され、
前記第１の磁性部材は、外周面をインサート成形用の設備の爪部で挟持された状態で前記キャビティ内に保持され、
前記第１の目印部は、インサート成形後に前記インサート成形用の設備の爪部が前記第１の歯車から抜き取られることによって形成され、
前記第２の磁性部材は、外周面をインサート成形用の設備の爪部で挟持された状態で前記キャビティ内に保持され、
前記第２の目印部は、インサート成形後に前記インサート成形用の設備の爪部が前記第２の歯車から抜き取られることによって形成されることを特徴とするパワーステアリング装置。
請求項８に記載のパワーステアリング装置において、
前記第１の目印部は、前記第１の歯車の軸方向における深さが、前記第１の磁性部材の外周面の軸方向巾よりも大きくなるように形成され、
前記第２の目印部は、前記第２の歯車の軸方向における深さが、前記第２の磁性部材の外周面の軸方向巾よりも大きくなるように形成されることを特徴とするパワーステアリング装置。
請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
前記第１の歯車は、軸方向一方側に前記第１の目印部を有すると共に、軸方向他方側に、前記第１の磁性部材を着磁するための装置との相対回転位置を合わせる第１の回転位置合わせ部を備え、
前記第２の歯車は、軸方向一方側に前記第１の目印部を有すると共に、軸方向他方側に、前記第２の磁性部材を着磁するための装置との相対回転位置を合わせる第２の回転位置合わせ部を備えることを特徴とするパワーステアリング装置。
請求項１０に記載のパワーステアリング装置において、
前記第１の歯車と前記第２の歯車のいずれか一方は、他方に対し直径が小さくなるように形成されると共に、前記他方の歯車の磁性部材を着磁するための装置に設置できないように前記第１の回転位置合わせ部または前記第２の回転位置合わせ部が形成されることを特徴とするパワーステアリング装置。
請求項１０に記載のパワーステアリング装置において、
前記第１の歯車は、該第１の歯車の回転軸を中心とした第１の円筒部を備え、
前記第１の磁性部材は、前記第１の円筒部と係合するように形成された着磁装置の凹部内に前記第１の円筒部が挿入された状態で着磁され、
前記第２の歯車は、該第２の歯車の回転軸を中心とした第２の円筒部を備え、
前記第２の磁性部材は、前記第２の円筒部と係合するように形成された着磁装置の凹部内に前記第２の円筒部が挿入された状態で着磁されることを特徴とするパワーステアリング装置。
請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
前記第１の歯車は、円周方向の前記第１の目印部を含む所定範囲において目印として前記第１の目印部のみが形成され、
前記第２の歯車は、円周方向の前記第２の目印部を含む所定範囲において目印として前記第２の目印部のみが形成されることを特徴とするパワーステアリング装置。
請求項１に記載のパワーステアリング装置は、前記センサハウジングに設けられた第３の歯車を有し、
前記操舵機構は、前記ステアリングホイールの回転に伴い回転する操舵軸を備え、
前記第３の歯車は、内部に前記操舵軸を挿通させる挿通孔と、外周側に設けられ、前記複数の第１の歯部と噛み合うことにより前記ステアリングホイールの回転を前記第１の歯車に伝達する複数の第３の歯部と、円周方向の所定位置に設けられた第３の目印部と、を備え、
前記第１の歯車と、前記第２の歯車及び前記第３の歯車は、前記第１の目印部と、前記第２の目印部及び前記第３の目印部が、それぞれ所定の位置関係となるように前記センサハウジングへ組み付けられることを特徴とするパワーステアリング装置。
ステアリングホイールの操作に伴い転舵輪を転舵させる操舵機構と、
該操舵機構に操舵力を付与する電動モータと、
前記操舵機構に設けられ、内部に第１の歯車支持部及び第２の歯車支持部を備えたセンサハウジングと、
前記第１の歯車支持部に回転自在に保持されていると共に、外周側に一体に形成された複数の第１の歯部及び回転軸を中心としてＮ極及びＳ極が着磁された第１の磁性部材を有し、前記ステアリングホイールの回転に伴って回転する第１の歯車と、
該第１の歯車に設けられ、前記第１の磁性部材に着磁されたＮ極またはＳ極の位置を検出装置によって検出可能とする第１の被検出部と、
前記第２の歯車支持部に回転自在に保持されていると共に、外周側に前記複数の第１の歯部と直接的または間接的に噛み合うように一体に形成された複数の第２の歯部及び回転軸を中心としてＮ極及びＳ極が着磁された第２の磁性部材を有し、前記第１の歯車の回転に伴って回転する第２の歯車と、
該第２の歯車に設けられ、前記第２の磁性部材に着磁されたＮ極またはＳ極の位置を検出装置によって検出可能とすると共に、前記各歯車支持部に前記第１の歯車と前記第２の歯車が収容された初期状態において、前記第１の被検出部に対して所定の位置関係となるように配置された第２の被検出部と、
前記第１の磁性部材が発する磁界の変化に基づき、前記第１の歯車の回転角を検出する第１の検出素子と、
前記第２の磁性部材が発する磁界の変化に基づき、前記第２の歯車の回転角を検出する第２の検出素子と、
前記第１の歯車の回転角と前記第２の歯車の回転角との組み合せによって、前記転舵輪が直進方向を向くときの前記ステアリングホイールの中立位置からの前記ステアリングホイールの操舵絶対角を演算する操舵絶対角演算回路と、
前記操舵絶対角に基づき、前記電動モータを駆動制御する制御部と、
を備えたことを特徴とするパワーステアリング装置。
ステアリングホイールの操作に伴い転舵輪を転舵させる操舵機構と、
該操舵機構に操舵力を付与する電動モータと、
前記操舵機構に設けられ、内部に第１の歯車支持部及び第２の歯車支持部を備えたセンサハウジングと、
前記第１の歯車支持部に回転自在に保持されていると共に、外周側に一体に形成された複数の第１の歯部及び回転軸を中心としてＮ極及びＳ極が着磁された第１の磁性部材を有し、前記ステアリングホイールの回転に伴って回転する第１の歯車と、
前記第２の歯車支持部に回転自在に保持されていると共に、外周側に前記複数の第１の歯部と直接的または間接的に噛み合うように一体に形成された複数の第２の歯部及び回転軸を中心としてＮ極及びＳ極が着磁された第２の磁性部材を有し、前記第１の歯車の回転に伴って回転する第２の歯車と、
前記第１の磁性部材が発する磁界の変化に基づき、前記第１の歯車の回転角を検出する第１の検出素子と、
前記第２の磁性部材が発する磁界の変化に基づき、前記第２の歯車の回転角を検出する第２の検出素子と、
前記第１の検出素子の出力または前記第２の検出素子の出力を補正するための補正値を記憶する記憶回路と、
前記補正値の異常を検出する補正値異常検出回路と、
前記補正値の異常が検出されない場合に、前記第１の検出素子の出力と、前記第２の検出素子の出力、及び前記補正値に基づき、前記転舵輪が直進方向を向くときの前記ステアリングホイールの中立位置からの前記ステアリングホイールの操舵絶対角を演算する操舵絶対角演算回路と、
前記操舵絶対角に基づき、前記電動モータを駆動制御する制御部と、
を備え、
前記第１の歯車及び前記第２の歯車を、前記第１の磁性部材の磁極の方向と前記第２の磁性部材の磁極の方向とが所定の位置関係となるように、前記各歯車支持部へ配置すると共に、
前記補正値異常検出回路が異常を検出した場合には、操舵絶対角演算回路が前記第１の検出素子の出力及び前記第２の検出素子の出力に基づき、前記操舵絶対角を演算するように設定したことを特徴とするパワーステアリング装置。
請求項１６に記載のパワーステアリング装置において、
前記第１の歯車は、前記第１の磁性部材に着磁されたＮ極またはＳ極の位置を表示する第１の目印部を備え、
前記第２の歯車は、前記第２の磁性部材に着磁されたＮ極またはＳ極の位置を表示する第２の目印部を備えることを特徴とするパワーステアリング装置。
請求項１７に記載のパワーステアリング装置において、
前記制御部は、マイクロプロセッサを備え、
前記操舵絶対角演算回路は、前記マイクロプロセッサ内に設けられることを特徴とするパワーステアリング装置。
請求項１６に記載のパワーステアリング装置において、
前記第１の歯車及び前記第２の歯車は、金型のキャビティ内に前記第１の歯車の磁性部材及び前記第２の歯車の磁性部材のそれぞれを配置した状態で射出成形を行うインサート成形によって形成され、
前記第１の磁性部材は、前記インサート成形後に前記第１の歯車の軸方向へ発生する磁界により着磁され、
前記第２の磁性部材は、前記インサート成形後に前記第２の歯車の軸方向へ発生する磁界により着磁されることを特徴とするパワーステアリング装置。
請求項１６に記載のパワーステアリング装置において、
前記第１の目印部は、前記複数の第１の歯部のうち、前記第１の目印部に最も近い歯の歯底よりも内周側に設けられ、
前記第２の目印部は、前記複数の第２の歯部のうち、前記第２の目印部に最も近い歯の歯底よりも内周側に設けられることを特徴とするパワーステアリング装置。