JP6631843B2 - トルクセンサおよび電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
本発明の目的の一つは、2つの磁気センサの検出特性のばらつきを抑制できるトルクセンサおよび電動パワーステアリング装置を提供することにある。
図1は、実施形態1の電動パワーステアリング装置の構成図である。
電動パワーステアリング装置1は、運転者によりステアリングホイール2に入力された操舵トルクに対して、電動モータ3によりアシストトルクを付与し、操舵トルクおよびアシストトルクを転舵輪4に転舵力として伝達する。ステアリングホイール2に入力された操舵トルクは、インプットシャフト5、トーションバー6、ピニオンシャフト7、ピニオン8、ラックバー9、タイロッド10を介して転舵輪4へ伝達される。インプットシャフト5、トーションバー6、ピニオンシャフト7、ピニオン8、ラックバー9、タイロッド10は操舵機構17を構成する。インプットシャフト5およびピニオンシャフト7は、回転部材16を構成する。電動モータ3から出力されるアシストトルクは、ウォームシャフト11、ウォームホイール12、ピニオン8、ラックバー9、タイロッド10を介して転舵輪4へ伝達される。インプットシャフト5とピニオンシャフト7とに跨って、操舵トルクを検出するトルクセンサ13が設けられている。トルクセンサ13は、操舵トルクに応じたトルクセンサ出力電圧をコントローラ14へ出力する。コントローラ14は、トルクセンサ出力電圧に応じて、電動モータ3の目標アシストトルクを演算し、目標アシストトルクに応じて電動モータ3を駆動する電流の制御を行う。
トルクセンサ13はステアリングギヤボックス15内に収容されている。トーションバー6の一端はインプットシャフト5の固定されている。トーションバー6の他端はピニオンシャフト7に固定されている。インプットシャフト5とピニオンシャフト7とは直接連結されておらず、両者は相対回転可能に支持されている。操舵トルクが入力するとトーションバー6が捩じれ、インプットシャフト5とピニオンシャフト7との回転量に偏差が生じる。トルクセンサ13はこの偏差の大きさから操舵トルクを求めている。
ピニオンシャフト7には、円環状に形成されたマグネット20が設けられている。マグネット20は周方向にN極とS極と交互に配置されている。実施形態1では、周方向において16個の極を有する。マグネット20はピニオンシャフト7と一体に回転する。
インプットシャフト5には、ヨーク部材21が設けられている。ヨーク部材21はパーマロイ(軟質磁性合金)で形成されている。ヨーク部材21は、第1ヨーク部材211および第2ヨーク部材212を有する。
第2ヨーク部材212は、円環状に形成された第2円環部212aを有する。第2円環部212aは、マグネット20の外径よりも小径に形成されている。第2ヨーク部材212は、第2円環部212aから外周側に屈曲した後に軸方向に延びる第2爪部212bを有する。第2爪部212bは、周方向に等間隔に8個設けられている。隣り合う第2爪部212bの間隔は、第2爪部212bの周方向の幅とほぼ同じまたは若干広く形成されている。第2爪部212bの外周面を周方向に繋いでできる円の径は、第1爪部211bの外周面を周方向に繋いでできる円の径とほぼ同径に形成されている。
第1ヨーク部材211と第2ヨーク部材212は、ヨークホルダ33に保持された状態で、インプットシャフト5に装着されている。第1ヨーク部材211と第2ヨーク部材212は、インプットシャフト5と一体に回転する。第1爪部211bおよび第2爪部212bは、マグネット20の外周側に配置されている。このとき、第1爪部211bおよび第2爪部212bの幅方向中心位置が、マグネット20のN極とS極の境界位置と対向するように配置されている。
図3は、実施形態1の集磁部材22の平面図である。
第1集磁部材221は、パーマロイで形成された金属板素材を屈曲させることにより略半円弧状に形成されている。第1集磁部材221は、一対の端部(第1端部221a、第2端部221b)、第1円弧状部221cおよび2つの第1直線部221d,221eを有する。第1集磁部材221は、軸方向から見たとき、回転部材16の回転軸線と直交する直線L(対称軸)に対して対称に形成されている。第1円弧状部221cは、周方向に沿った円弧状に形成されている。第1直線部221dと第1直線部221eは、周方向において直線Lに対して対称位置に配置されている。
第2集磁部材222は、パーマロイで形成された金属板素材を屈曲させることにより略半円弧状に形成されている。第2集磁部材222は、一対の端部(第1端部222a、第2端部222b)、第2円弧状部222cおよび2つの第2直線部222d,222eを有する。第2集磁部材222は、軸方向から見たとき、直線Lに対して対称に形成されている。第2円弧状部222cは、周方向に沿った円弧状に形成されている。第2直線部222dと第2直線部222eは、周方向において直線Lに対して対称位置に配置されている。第2直線部222dは第1直線部221dと径方向に対向し、第2直線部222eは第1直線部221eと径方向に対向する。2つの第2直線部222d,222eは、第2円弧状部222cよりも径方向外側に突出している。
図4は、実施形態1の集磁部材保持部材28の斜視図である。
集磁部材保持部材28は、外形は概ね有底カップ状に形成されており、底部28aの中心に開口部282を有する。開口部282にはインプットシャフト5が貫通する。集磁部材保持部材28の外周面にはフランジ部283が径方向外側へ突出し、フランジ部283の先端には円柱部284が形成されている。フランジ部283は肉抜きされている。円柱部284には、ステアリングギヤボックス15に集磁ユニット27を固定するボルト(不図示)が挿入されるボルト孔284aが形成されている。底部28には、集磁部材収容溝285が形成されている。集磁部材収容溝285には、第1集磁部材221および第2集磁部材222が収容されている。集磁部材収容溝285は、第1集磁部材221および第2集磁部材222の形状に沿って形成されている。集磁部材収容溝285の周方向両端は、第1集磁部材221および第2集磁部材222の第1端部221a,222aおよび第2端部221b,222bに対応して分岐している。
第1集磁部材保持部291,292と第1集磁部材保持部293,294は、直線Lに対して対称位置に配置されている。また、第2集磁部材保持部295,296と第2集磁部材保持部297,298は、直線Lに対して対称位置に配置されている。
第1集磁部材保持部291は、第1集磁部材保持部本体部291aおよび第1軸方向規制部291bを有する。第1集磁部材保持部本体部291aは、軸方向に延び、弾性変形可能に形成されている。図6に示すように、第1集磁部材保持部本体部291aは、径方向に開口する肉抜き部291dを有する。第1軸方向規制部291bは、第1集磁部材保持部本体部291aの先端から径方向内側へ延び、第1直線部221dの端面と軸方向に対向する。第1軸方向規制部291bの径方向内側には、第1傾斜面291cが設けられている。第1傾斜面291cは、軸方向に対して傾斜し、軸方向において第1ホールIC23aに近づくほど第1ホールIC23aとの径方向間の距離が近づくように形成されている。第1軸方向規制部291bの径方向内側端部291eは、第1直線部221dよりも径方向内側に位置する。また、第1軸方向規制部291bは、軸方向において第1直線部221dとの間にクリアランス(隙間)を有する。
他の第1集磁部材保持部292〜294の形状は第1集磁部材保持部291と同じであるため、説明は省略する。なお、第1集磁部材保持部292は第2ホールIC23bと径方向に対向し、第1集磁部材保持部293は第3ホールIC24aと径方向に対向し、第1集磁部材保持部294は第4ホールIC24bと径方向に対向する。
他の第2集磁部材保持部296〜298の形状は、第2集磁部材保持部295と同じであるため、説明は省略する。なお、第2集磁部材保持部296は第2ホールIC23bと径方向に対向し、第2集磁部材保持部297は第3ホールIC24aと径方向に対向し、第2集磁部材保持部298は第4ホールIC24bと径方向に対向する。
実施形態1では、2つの磁気センサ(第1磁気センサ23および第2磁気センサ24)を設け、各磁気センサ23,24はそれぞれ2つのホールIC(第1ホールIC23a,24aおよび第2ホールIC23b,24b)を有する。よって、実施形態1の電動パワーステアリング装置では、4つの磁気センサにより操舵トルクを検出する。これにより、各ホールIC23a,23b,24a,24bのうち異常が発生したホールICを特定できると共に、正常なホールICを用いて電動パワーステアリング装置によるアシスト制御を継続できる。
ここで、実施形態1では、第1集磁部材221および第2集磁部材222をスナップフィットにより集磁部材保持部材28に固定しているため、溶着や熱カシメ等の特殊工程・設備が不要であり、設備投資等のコストを抑制できる。一方、第1集磁部材221および第2集磁部材222が保持部29によって保持されることにより、内部応力が発生し、磁界の検出特性への影響を受けるおそれがある。
実施形態1では、保持部29が、第1集磁部材221の第1直線部221d,221eおよび第2集磁部材222の第2直線部222d,222eを保持する第1集磁部材保持部291〜294および第2集磁部材保持部295〜298を備える。これにより、保持部29の第1集磁部材221および第2集磁部材222と対向する部分を円弧状ではなく、平板状に形成できるため、円弧状のものに比べ、第1集磁部材221および第2集磁部材222の組み付けの際の可撓が容易となり、組み付け性を向上できる。
実施形態1では、第1磁気センサ23および第2磁気センサ24が、第1直線部221d,221eと第2直線部222d,222eの間に設けられている。第1直線部221d,221eと第2直線部222d,222eは、両者が直線状に形成されているため、両者の位置を近づけることができ、第1磁気センサ23および第2磁気センサ24の検出精度を向上ができる。また、第1直線部221d,221eと第2直線部222d,222eに保持部29を設けたことにより、第1直線部221d,221eおよび第2直線部222d,222eが検出精度向上と保持部29の可撓性向上との両方の効果を奏する。
第1集磁部材221は、第1軸方向規制部291b〜294bの径方向内側端部291e〜294eよりも径方向外側に位置する。また、第2集磁部材222は、第2軸方向規制部295b〜298bの径方向外側端部295e〜298eよりも径方向外側に位置する。これにより、各ホールIC23a,23b,24a,24bが第1集磁部材221および第2集磁部材222と接触するのを抑制できる。
第1集磁部材保持部291および第2集磁部材保持部295は第1ホールIC23aと対向し、第1集磁部材保持部292および第2集磁部材保持部296は第2ホールIC23bと対向し、第1集磁部材保持部293および第2集磁部材保持部297は第3ホールIC24aと対向し、
第1集磁部材保持部294および第2集磁部材保持部298は第4ホールIC24aと対向する。つまり、集磁部材本体部291〜298をホールIC23a,23b,24a,24b毎に設けたため、一体的に形成した場合に比べ、夫々の剛性を下げることができる。この結果、第1集磁部材221および第2集磁部材222の挿入性を向上できる。
第1軸方向規制部291b〜294bは、軸方向において第1直線部221d,221eとの間にクリアランスを有し、第2軸方向規制部295b〜298bは、軸方向において第2直線部222d,222eとの間にクリアランスを有する。これにより、第1集磁部材221および第2集磁部材222の内部応力の発生を抑制でき、第1磁気センサ23および第2磁気センサ24の検出精度を向上できる。
付勢部299は、第1集磁部材221および第2集磁部材222をその板厚方向に付勢する。第1集磁部材221および第2集磁部材222の板厚方向は、磁束の方向であり、この磁束の方向における第1集磁部材221および第2集磁部材222間のクリアランスが磁気検出精度には重要である。よって、第1集磁部材221および第2集磁部材222を板厚方向に付勢することにより、この方向のクリアランスが安定し、検出精度を向上できる。
付勢部299は、第1集磁部材221と第2集磁部材222との径方向間に設けられる。これにより、1つの付勢部299で第1集磁部材221および第2集磁部材222の両方を防いで切るため、部品点数増を抑制できる。
付勢部299は、第1集磁部材221および第2集磁部材222を各ホールIC23a,23b,24a,24bから離間する方向に付勢する。これにより、各ホールIC23a,23b,24a,24bと第1集磁部材221および第2集磁部材222とのクリアランスを安定して適切に維持できる。
付勢部299は、第1集磁部材221および第2集磁部材222のそれぞれに対し、互いに離間した3点で付勢する。これにより、安定して第1集磁部材221および第2集磁部材222を付勢できる。
以上、本発明を実施するための実施形態を説明したが、本発明の具体的な構成は実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
保持部29を、第1集磁部材221と第2集磁部材222のうち、第1磁気センサ23と第2磁気センサ24に対し磁気的に対称、かつ第1集磁部材221の第1端部221a、第1集磁部材221の第2端部221b、第2集磁部材222の第1端部222a、および第2集磁部材222の第2端部222bを保持するように設けてもよい。これにより、第1集磁部材221と第2集磁部材222のうち、保持部29から影響を受ける部分から離間した位置に第1磁気センサ23および第2磁気センサ24が設けられるため、検出精度を向上できる。また、保持部29は第1磁気センサ23および第2磁気センサ24に対し磁気的に対称な位置に設けられているため、第1磁気センサ23および第2磁気センサ24間の検出特性のばらつきを抑制できる。
トルクセンサは、その一つの態様において、トーションバーを介して接続された第1軸および第2軸を有する回転部材と、前記第1軸の回転に伴い回転するように前記第1軸に設けられ、前記回転部材の回転軸線周りの方向にN極とS極が交互に配置されたマグネットと、前記第2軸の回転に伴い回転するように前記第2軸に設けられ、磁性材料によって形成され、前記磁性部材と対向するように配置された複数の板状部材である第1の爪部と、円環状に形成され前記第1の爪部同士を接続する第1の円環部と、を有する第1ヨーク部材と、前記第2軸の回転に伴い回転するように前記第2軸に設けられ、磁性材料によって形成され、前記磁性部材と対向するように配置された複数の板状部材である第2の爪部と、円環状に形成され前記第2の爪部同士を接続する第2の円環部と、を有し、前記第2の爪部の夫々が前記第1の爪部の各爪部の間に交互に並ぶように配置された第2ヨーク部材と、
より好ましい態様では、上記態様において、前記保持部は、前記回転軸線周りの方向において、前記第1の磁気センサと前記第2の磁気センサの間であって、前記第1の磁気センサと前記第2の磁気センサに対し磁気的に対称な位置に設けられる。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサは、前記第1直線部と前記第2直線部の間に設けられている。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記第1集磁部材は、前記回転軸線に対する径方向において、前記第2集磁部材の外側に設けられ、前記第1集磁部材保持部本体部は、前記径方向において、前記第1直線部に対し前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサの反対側に設けられ、前記第2集磁部材本体部は、前記径方向において、前記第2直線部に対し前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサの反対側に設けられ、前記第1軸方向規制部は、前記径方向の内側端部が、前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサよりも前記径方向内側に位置するように設けられ、前記第2軸方向規制部は、前記径方向の外側端部が、前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサよりも前記径方向外側に位置するように設けられている。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記第1集磁部材保持部本体部と前記第2集磁部材保持部本体部の夫々は、前記回転軸線に対する径方向に開口する肉抜き凹部を備える。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材の夫々は、磁性材料の金属板素材を屈曲させることにより形成されており、前記保持部は、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材の夫々に対し、前記金属板素材の板厚方向に付勢する付勢部を有する。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記付勢部は、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材の間に設けられる。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記付勢部は、前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサから離間する方向に前記第1集磁部材と前記第2集磁部材の夫々を付勢する。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記付勢部は、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材の夫々に対し、互いに離間した3点で付勢する。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記保持部は、前記回転軸線周りの方向において、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材のうち、前記第1の磁気センサと前記第2の磁気センサに対し磁気的に対称、かつ前記第1集磁部材の第1端部、前記第1集磁部材の第2端部、前記第2集磁部材の第1端部、および前記第2集磁部材の第2端部を保持するように設けられている。
2 ステアリングホイール
3 電動モータ
5 インプットシャフト(第2軸)
6 トーションバー
7 ピニオンシャフト(第1軸)
13 トルクセンサ
16 回転部材
17 操舵機構
20 マグネット
211 第1ヨーク部材
212 第2ヨーク部材
221 第1集磁部材
222 第2集磁部材
22 集磁部材
23 第1磁気センサ(第1の磁気センサ)
24 第2磁気センサ(第2の磁気センサ)
28 集磁部材保持部材
29 保持部
Claims (14)
- トーションバーを介して接続された第1軸および第2軸を有する回転部材と、
前記第1軸の回転に伴い回転するように前記第1軸に設けられ、前記回転部材の回転軸線周りの方向にN極とS極が交互に配置されたマグネットと、
前記第2軸の回転に伴い回転するように前記第2軸に設けられ、磁性材料によって形成され、前記マグネットと対向するように配置された複数の板状部材である第1の爪部と、円環状に形成され前記第1の爪部同士を接続する第1の円環部と、を有する第1ヨーク部材と、
前記第2軸の回転に伴い回転するように前記第2軸に設けられ、磁性材料によって形成され、前記マグネットと対向するように配置された複数の板状部材である第2の爪部と、円環状に形成され前記第2の爪部同士を接続する第2の円環部と、を有し、前記第2の爪部の夫々が前記第1の爪部の各爪部の間に交互に並ぶように配置された第2ヨーク部材と、
磁性材料で形成された第1集磁部材であって、前記回転軸線周りの方向に対する接線方向に沿って直線状に形成された第1直線部と、前記回転軸線周りの方向に沿った第1円弧状部を有し、前記第1円弧状部が、前記第1の円環部と対向し、かつ離間して設けられ、一対の端部である第1集磁部材の第1端部および第1集磁部材の第2端部を有する第1集磁部材と、
磁性材料で形成された第2集磁部材であって、前記回転軸線周りの方向に対する接線方向に沿って直線状に形成された第2直線部と、前記回転軸線周りの方向に沿った第2円弧状部を有し、前記第2円弧状部が前記第2の円環部と対向し、かつ離間して設けられ、一対の端部である第2集磁部材の第1端部および第2集磁部材の第2端部を有する第2集磁部材と、
前記第1集磁部材と前記第2集磁部材の間に設けられ、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材の間の磁界の変化を検出する検出素子を有する第1の磁気センサと、
前記第1集磁部材と前記第2集磁部材の間に設けられ、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材の間の磁界の変化を検出する検出素子を有する第2の磁気センサと、
非磁性材料で形成され、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材を保持する集磁部材保持部材であって、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材を保持する保持部を備え、前記保持部が、前記回転軸線周りの方向において、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材のうち、前記第1の磁気センサと前記第2の磁気センサが配置される箇所に対して対称となる位置、または前記第1集磁部材の第1端部、前記第1集磁部材の第2端部、前記第2集磁部材の第1端部、および前記第2集磁部材の第2端部を保持するように設けられている集磁部材保持部材と、
を備え、
前記保持部は、前記第1直線部を保持する位置に設けられ、前記集磁部材保持部材に対し、前記第1集磁部材の相対移動を規制する第1集磁部材保持部と、前記第2直線部を保持する位置に設けられ、前記第2集磁部材の相対移動を規制する第2集磁部材保持部と、を有し、
前記第1集磁部材保持部は、前記回転部材の回転軸線方向に延び弾性変形可能な第1集磁部材保持部本体部と、前記第1集磁部材保持部本体部に設けられ、前記第1直線部の前記回転軸線方向における一方側の端面と対向するように設けられ、前記集磁部材保持部材に対し、前記回転軸線方向における前記第1集磁部材の相対移動を規制する第1軸方向規制部と、を有し、
前記第2集磁部材保持部は、前記回転軸線方向に延び弾性変形可能な第2集磁部材保持部本体部と、前記第2集磁部材保持部本体部に設けられ、前記第2直線部の前記回転軸線方向における一方側の端面と対向するように設けられ、前記集磁部材保持部材に対し、前記回転軸線方向における前記第2集磁部材の相対移動を規制する第2軸方向規制部と、を有し、
前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサの出力信号に基づき前記回転部材に生じるトルクを検出するトルクセンサ。 - 請求項1に記載のトルクセンサにおいて、
前記保持部は、前記回転軸線周りの方向において、前記第1の磁気センサと前記第2の磁気センサの間であって、前記第1の磁気センサと前記第2の磁気センサが配置される箇所に対して対称となる位置に設けられるトルクセンサ。 - 請求項2に記載のトルクセンサにおいて、
前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサは、前記第1直線部と前記第2直線部の間に設けられているトルクセンサ。 - 請求項3に記載のトルクセンサにおいて、
前記第1軸方向規制部は、前記回転軸線方向において前記第1集磁部材の反対側に設けられ前記回転軸線に対し傾斜した第1傾斜面を備え、
前記第1傾斜面は、前記回転軸線の方向において前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサに近づくほど、前記回転軸線に対する径方向における前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサとの距離が近づくように形成されており、
前記第2軸方向規制部は、前記回転軸線方向において前記第2集磁部材の反対側に設けられ前記回転軸線に対し傾斜した第2傾斜面を備え、
前記第2傾斜面は、前記回転軸線の方向において前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサに近づくほど、前記回転軸線に対する径方向における前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサとの距離が近づくように形成されているトルクセンサ。 - 請求項4に記載のトルクセンサにおいて、
前記第1集磁部材は、前記回転軸線に対する径方向において、前記第2集磁部材の外側に設けられ、
前記第1集磁部材保持部本体部は、前記径方向において、前記第1直線部に対し前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサの反対側に設けられ、
前記第2集磁部材保持部本体部は、前記径方向において、前記第2直線部に対し前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサの反対側に設けられ、
前記第1軸方向規制部は、前記径方向の内側端部が、前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサよりも前記径方向内側に位置するように設けられ、
前記第2軸方向規制部は、前記径方向の外側端部が、前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサよりも前記径方向外側に位置するように設けられているトルクセンサ。 - 請求項4に記載のトルクセンサにおいて、
前記第1集磁部材は、前記回転軸線に対する径方向において、前記第2集磁部材の外側に設けられ、
前記第1集磁部材保持部本体部は、前記径方向において、前記第1直線部に対し前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサの反対側に設けられ、前記回転軸線周りの方向において互いに並んで配置された第1の磁気センサ用第1集磁部材保持部本体部と、第2の磁気センサ用第1集磁部材保持部本体部を備え、前記第1の磁気センサ用第1集磁部材保持部本体部は、前記径方向において前記第1の磁気センサと対向するように設けられ、前記第2の磁気センサ用第1集磁部材保持部本体部は、前記径方向において前記第2の磁気センサと対向するように設けられ、
前記第2集磁部材保持部本体部は、前記径方向において、前記第2直線部に対し前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサの反対側に設けられ、前記回転軸線周りの方向において互いに並んで配置された第1の磁気センサ用第2集磁部材保持部本体部と、第2の磁気センサ用第2集磁部材保持部本体部を備え、前記第1の磁気センサ用第2集磁部材保持部本体部は、前記径方向において前記第1の磁気センサと対向するように設けられ、前記第2の磁気センサ用第2集磁部材保持部本体部は、前記径方向において前記第2の磁気センサと対向するように設けられているトルクセンサ。 - 請求項4に記載のトルクセンサにおいて、
前記第1集磁部材保持部本体部と前記第2集磁部材保持部本体部の夫々は、前記回転軸線に対する径方向に開口する肉抜き凹部を備えるトルクセンサ。 - 請求項2に記載のトルクセンサにおいて、
前記第1軸方向規制部は、前記回転軸線の方向において、前記第1直線部との間にクリアランスを有するように設けられ、
前記第2軸方向規制部は、前記回転軸線の方向において、前記第2直線部との間にクリアランスを有するように設けられるトルクセンサ。 - トーションバーを介して接続された第1軸および第2軸を有する回転部材と、
前記第1軸の回転に伴い回転するように前記第1軸に設けられ、前記回転部材の回転軸線周りの方向にN極とS極が交互に配置されたマグネットと、
前記第2軸の回転に伴い回転するように前記第2軸に設けられ、磁性材料によって形成され、前記マグネットと対向するように配置された複数の板状部材である第1の爪部と、円環状に形成され前記第1の爪部同士を接続する第1の円環部と、を有する第1ヨーク部材と、
前記第2軸の回転に伴い回転するように前記第2軸に設けられ、磁性材料によって形成され、前記マグネットと対向するように配置された複数の板状部材である第2の爪部と、円環状に形成され前記第2の爪部同士を接続する第2の円環部と、を有し、前記第2の爪部の夫々が前記第1の爪部の各爪部の間に交互に並ぶように配置された第2ヨーク部材と、
磁性材料で形成された第1集磁部材であって、前記回転軸線周りの方向に沿った第1円弧状部を有し、前記第1円弧状部が、前記第1の円環部と対向し、かつ離間して設けられ、一対の端部である第1集磁部材の第1端部および第1集磁部材の第2端部を有する第1集磁部材と、
磁性材料で形成された第2集磁部材であって、前記回転軸線周りの方向に沿った第2円弧状部を有し、前記第2円弧状部が前記第2の円環部と対向し、かつ離間して設けられ、一対の端部である第2集磁部材の第1端部および第2集磁部材の第2端部を有する第2集磁部材と、
前記第1集磁部材と前記第2集磁部材の間に設けられ、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材の間の磁界の変化を検出する検出素子を有する第1の磁気センサと、
前記第1集磁部材と前記第2集磁部材の間に設けられ、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材の間の磁界の変化を検出する検出素子を有する第2の磁気センサと、
非磁性材料で形成され、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材を保持する集磁部材保持部材であって、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材を保持する保持部を備え、前記保持部が、前記回転軸線周りの方向において、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材のうち、前記第1の磁気センサと前記第2の磁気センサが配置される箇所に対して対称となる位置、または前記第1集磁部材の第1端部、前記第1集磁部材の第2端部、前記第2集磁部材の第1端部、および前記第2集磁部材の第2端部を保持するように設けられている集磁部材保持部材と、
を備え、
前記第1集磁部材と前記第2集磁部材の夫々は、磁性材料の金属板素材を屈曲させることにより形成されており、
前記保持部は、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材の夫々に対し、前記金属板素材の板厚方向に付勢する付勢部を有し、
前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサの出力信号に基づき前記回転部材に生じるトルクを検出するトルクセンサ。 - 請求項9に記載のトルクセンサにおいて、
前記付勢部は、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材の間に設けられるトルクセンサ。 - 請求項10に記載のトルクセンサにおいて、
前記付勢部は、前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサから離間する方向に前記第1集磁部材と前記第2集磁部材の夫々を付勢するトルクセンサ。 - 請求項11に記載のトルクセンサにおいて、
前記付勢部は、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材の夫々に対し、互いに離間した3点で付勢するトルクセンサ。 - ステアリングホイールの回転に伴い回転する操舵軸であってトーションバーを介して接続された第1軸と第2軸を有する操舵軸と、前記操舵軸の回転を転舵輪に伝達する伝達機構を有する操舵機構と、
前記操舵機構に操舵力を付与する電動モータと、
前記操舵機構の操舵トルクを検出するトルクセンサと、
前記操舵トルクに基づき前記電動モータを駆動制御する制御装置と、を備えたパワーステアリング装置において、
前記トルクセンサは、
前記第1軸の回転に伴い回転するように前記第1軸に設けられ、前記操舵軸の回転軸線周りの方向にN極とS極が交互に配置されたマグネットと、
前記第2軸の回転に伴い回転するように前記第2軸に設けられ、磁性材料によって形成され、前記マグネットと対向するように配置された複数の板状部材である第1の爪部と、円環状に形成され前記第1の爪部同士を接続する第1の円環部と、を有する第1ヨーク部材と、
前記第2軸の回転に伴い回転するように前記第2軸に設けられ、磁性材料によって形成され、前記マグネットと対向するように配置された複数の板状部材である第2の爪部と、円環状に形成され前記第2の爪部同士を接続する第2の円環部と、を有し、前記第2の爪部の夫々が前記第1の爪部の各爪部の間に交互に並ぶように配置された第2ヨーク部材と、
磁性材料で形成された第1集磁部材であって、前記回転軸線周りの方向に対する接線方向に沿って直線状に形成された第1直線部と、前記回転軸線周りの方向に沿った第1円弧状部を有し、前記第1円弧状部が、前記第1の円環部と対向し、かつ離間して設けられ、一対の端部である第1集磁部材の第1端部および第1集磁部材の第2端部を有する第1集磁部材と、
磁性材料で形成された第2集磁部材であって、前記回転軸線周りの方向に対する接線方向に沿って直線状に形成された第2直線部と、回転軸線周りの方向に沿った第2円弧状部を有し、前記第2円弧状部が前記第2の円環部と対向し、かつ離間して設けられ、一対の端部である第2集磁部材の第1端部および第2集磁部材の第2端部を有する第2集磁部材と、
前記第1集磁部材と前記第2集磁部材の間に設けられ、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材の間の磁界の変化を検出する検出素子を有する第1の磁気センサと、
前記第1集磁部材と前記第2集磁部材の間に設けられ、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材の間の磁界の変化を検出する検出素子を有する第2の磁気センサと、
非磁性材料で形成され、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材を保持する集磁部材保持部材であって、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材を保持する保持部を備え、前記保持部が、前記回転軸線周りの方向において、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材のうち、前記第1の磁気センサと前記第2の磁気センサが配置される箇所に対して対称となる位置、または前記第1集磁部材の第1端部、前記第1集磁部材の第2端部、前記第2集磁部材の第1端部、および前記第2集磁部材の第2端部を保持するように設けられている集磁部材保持部材と、
を備え、
前記保持部は、前記第1直線部を保持する位置に設けられ、前記集磁部材保持部材に対し、前記第1集磁部材の相対移動を規制する第1集磁部材保持部と、前記第2直線部を保持する位置に設けられ、前記第2集磁部材の相対移動を規制する第2集磁部材保持部と、を有し、
前記第1集磁部材保持部は、前記回転部材の回転軸線方向に延び弾性変形可能な第1集磁部材保持部本体部と、前記第1集磁部材保持部本体部に設けられ、前記第1直線部の前記回転軸線方向における一方側の端面と対向するように設けられ、前記集磁部材保持部材に対し、前記回転軸線方向における前記第1集磁部材の相対移動を規制する第1軸方向規制部と、を有し、
前記第2集磁部材保持部は、前記回転軸線方向に延び弾性変形可能な第2集磁部材保持部本体部と、前記第2集磁部材保持部本体部に設けられ、前記第2直線部の前記回転軸線方向における一方側の端面と対向するように設けられ、前記集磁部材保持部材に対し、前記回転軸線方向における前記第2集磁部材の相対移動を規制する第2軸方向規制部と、を有し、
前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサの出力信号に基づき前記回転部材に生じるトルクを検出する電動パワーステアリング装置。 - ステアリングホイールの回転に伴い回転する操舵軸であってトーションバーを介して接続された第1軸と第2軸を有する操舵軸と、前記操舵軸の回転を転舵輪に伝達する伝達機構を有する操舵機構と、
前記操舵機構に操舵力を付与する電動モータと、
前記操舵機構の操舵トルクを検出するトルクセンサと、
前記操舵トルクに基づき前記電動モータを駆動制御する制御装置と、を備えたパワーステアリング装置において、
前記トルクセンサは、
前記第1軸の回転に伴い回転するように前記第1軸に設けられ、前記操舵軸の回転軸線周りの方向にN極とS極が交互に配置されたマグネットと、
前記第2軸の回転に伴い回転するように前記第2軸に設けられ、磁性材料によって形成され、前記マグネットと対向するように配置された複数の板状部材である第1の爪部と、円環状に形成され前記第1の爪部同士を接続する第1の円環部と、を有する第1ヨーク部材と、
前記第2軸の回転に伴い回転するように前記第2軸に設けられ、磁性材料によって形成され、前記マグネットと対向するように配置された複数の板状部材である第2の爪部と、円環状に形成され前記第2の爪部同士を接続する第2の円環部と、を有し、前記第2の爪部の夫々が前記第1の爪部の各爪部の間に交互に並ぶように配置された第2ヨーク部材と、
磁性材料で形成された第1集磁部材であって、前記回転軸線周りの方向に沿った第1円弧状部を有し、前記第1円弧状部が、前記第1の円環部と対向し、かつ離間して設けられ、一対の端部である第1集磁部材の第1端部および第1集磁部材の第2端部を有する第1集磁部材と、
磁性材料で形成された第2集磁部材であって、前記回転軸線周りの方向に沿った第2円弧状部を有し、前記第2円弧状部が前記第2の円環部と対向し、かつ離間して設けられ、一対の端部である第2集磁部材の第1端部および第2集磁部材の第2端部を有する第2集磁部材と、
前記第1集磁部材と前記第2集磁部材の間に設けられ、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材の間の磁界の変化を検出する検出素子を有する第1の磁気センサと、
前記第1集磁部材と前記第2集磁部材の間に設けられ、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材の間の磁界の変化を検出する検出素子を有する第2の磁気センサと、
非磁性材料で形成され、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材を保持する集磁部材保持部材であって、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材を保持する保持部を備え、前記保持部が、前記回転軸線周りの方向において、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材のうち、前記第1の磁気センサと前記第2の磁気センサが配置される箇所に対して対称となる位置、または前記第1集磁部材の第1端部、前記第1集磁部材の第2端部、前記第2集磁部材の第1端部、および前記第2集磁部材の第2端部を保持するように設けられている集磁部材保持部材と、
を備え、
前記第1集磁部材と前記第2集磁部材の夫々は、磁性材料の金属板素材を屈曲させることにより形成されており、
前記保持部は、前記第1集磁部材と前記第2集磁部材の夫々に対し、前記金属板素材の板厚方向に付勢する付勢部を有し、
前記第1の磁気センサおよび前記第2の磁気センサの出力信号に基づき前記回転部材に生じるトルクを検出する電動パワーステアリング装置。
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