JP6680130B2 - トルク検出装置および電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
本発明は、トルク検出装置および電動パワーステアリング装置に関する。
従来、特許文献1には、第1のユニットおよび第2のユニットを有するトルク検出装置が開示されている。第1のユニットは一対の集磁リングを備えている。一対の集磁リングはそれぞれ2つの爪片を有している。一方の集磁リングにおける2つの爪片および他方の集磁リングにおける2つの爪片は、それぞれ軸方向において隙間を介して対向している。一対の集磁リングは、合成樹脂によりモールドされている。
第2のユニットは、2つの磁気センサを有している。これら磁気センサは合成樹脂によりモールドされている。軸方向において対向する爪部の間に磁気センサを介在させた状態で、第1のユニットおよび第2のユニットはセンサハウジングに対して固定される。
しかし、上記トルク検出装置では、第2のユニットにおける磁気センサを覆う合成樹脂の表面を静電気が伝わり、その伝わってきた静電気が磁気センサに印加されるおそれがある。この場合、磁気センサの検出信頼性が低下することが懸念される。
本発明の目的は、磁気センサに対する静電気の影響を抑制し、検出信頼性を向上したトルク検出装置を提供することである。
上記目的を達成し得るトルク検出装置は、多極磁石であって周方向に磁極が配置された永久磁石と、前記永久磁石が形成する磁界内に配置され、前記永久磁石との相対的な回転位置が変化する一対の磁気ヨークと、前記磁気ヨークの磁束を集めるとともに、その軸方向において互いに対向する集磁部をそれぞれ有し、前記磁気ヨークの径方向外側に隙間をもって設けられる一対の集磁リングと、前記集磁部の間に挟まれるように設けられ、前記集磁部の軸方向における間に係る磁束を検出する磁気センサを有する磁気センサ回路と、互いに組み付けることで前記磁気センサ回路および前記集磁部をその内部に収容する樹脂ハウジングである第1のハウジングおよび第2のハウジングと、を備えることを前提としている。前記樹脂ハウジングの前記集磁部が対向する部分に、前記樹脂ハウジングの外部と内部とが連通するように設けられる貫通部を有する。
一般的に静電気は、絶縁性のある物体の表面を伝い、最も近い導電体に入り込みやすくなることが知られている。そのため、磁気センサを有する磁気センサ回路が、第1のハウジングおよび第2のハウジングを組み付けることで構成される樹脂ハウジングに収容される場合、樹脂ハウジング表面に静電気が印加されたとき、ハウジングの隙間からその静電気が磁気センサ回路に伝わり、その伝わった静電気が磁気センサに印加されることで、磁気センサの検出信頼性が低下するおそれがある。
その点、上記構成では、樹脂ハウジングにおける集磁部に対向する部分に樹脂ハウジングの外部と内部とが連通する貫通部が設けられている。そのため、樹脂ハウジング表面に静電気が印加されたとしても、その静電気は貫通部から集磁部を介して導電性を有する集磁リングに伝わる。このため、静電気が磁気センサ回路を介して磁気センサに伝わることを抑制できる。したがって、磁気センサに対する静電気の影響を抑制し、トルク検出装置の検出信頼性を向上させることができる。
前記磁気ヨークと前記一対の集磁リングとの間の前記隙間は、前記集磁部と前記磁気センサ回路との最短距離よりも小さく設定されることが好ましい。
静電気はより近い導電体に伝わりやすいことから、静電気が貫通部を伝わって集磁リングに印加された場合、次に静電気が印加されやすい箇所は、磁気センサ回路または磁気ヨークである。
静電気はより近い導電体に伝わりやすいことから、静電気が貫通部を伝わって集磁リングに印加された場合、次に静電気が印加されやすい箇所は、磁気センサ回路または磁気ヨークである。
上記構成では、集磁リングおよび磁気ヨークの径方向における隙間は、集磁部と磁気センサ回路との最短距離よりも小さく設定されている。このため、静電気は磁気ヨークにより伝わりやすくなる。そのため、静電気が磁気センサに直接伝わることを抑制することができる。
前記磁気センサ回路の一対の回路主面に直交する方向において、前記磁気センサ回路と前記樹脂ハウジングとの最短距離がそれぞれ異なっている場合、前記磁気センサ回路と前記樹脂ハウジングとの最短距離が小さい方における前記樹脂ハウジングの前記集磁部が対向する部分に前記貫通部が設けられていることが好ましい。
トルク検出装置の製造上、樹脂ハウジングの内部において、磁気センサ回路が、その一対の回路主面と対向する樹脂ハウジングの面のどちらかに寄って製造されるおそれがある。そのため、磁気センサ回路の一対の回路主面に直交する方向において、磁気センサ回路と樹脂ハウジングとの最短距離が小さい方の樹脂ハウジングから磁気センサ回路に静電気が伝わりやすくなるおそれがある。
その点、上記構成では、磁気センサ回路の一対の回路主面に直交する方向において、磁気センサ回路と樹脂ハウジングとの最短距離がより小さい方における樹脂ハウジングの集磁部が対向する部分に、樹脂ハウジングの外部と内部とが連通する貫通部を設けている。このようにすることで、樹脂ハウジングの表面を伝う静電気が磁気センサ回路に伝わることをより抑制することができる。
前記磁気センサ回路の一対の回路主面に直交する方向において、前記磁気センサ回路と前記樹脂ハウジングとの最短距離が等しい場合、前記樹脂ハウジングにおける一方の前記集磁部が対向する部分、および前記樹脂ハウジングにおける他方の前記集磁部が対向する部分の両方に前記貫通部が設けられていることが好ましい。
トルク検出装置の製造上、樹脂ハウジングの内部において、磁気センサ回路が、その一対の回路主面と対向する樹脂ハウジングの面との距離が等しく製造される場合がある。そのため、樹脂ハウジングのあらゆる方向から磁気センサ回路に静電気が伝わりやすくなるおそれがある。
その点、上記構成では、樹脂ハウジングの集磁部が対向する部分の全てに、樹脂ハウジングの外部と内部とが連通する貫通部を設けている。このようにすることで、樹脂ハウジングの表面を伝う静電気が磁気センサ回路に伝わることをより抑制することができる。
上記のトルク検出装置は電動パワーステアリング装置に好適である。上記トルク検出装置を電動パワーステアリング装置に適用することで、トルクの検出信頼性を向上させた電動パワーステアリング装置を提供できる。
本発明のトルク検出装置および電動パワーステアリング装置によれば、磁気センサに対する静電気の影響を抑制し、検出信頼性を向上させることができる。
<第1の実施形態>
以下、本発明のトルク検出装置を電動パワーステアリング装置に適用した第1の実施形地を説明する。
以下、本発明のトルク検出装置を電動パワーステアリング装置に適用した第1の実施形地を説明する。
図1に示すように、電動パワーステアリング装置(以後、「EPS」という)1は、操舵機構2、アシスト力付与機構3、トルク検出装置4、および制御装置9を備えている。
操舵機構2は、ユーザのステアリングホイール10の操作に基づいて転舵輪15を転舵させる。操舵機構2は、ステアリングホイール10及びステアリングホイール10と一体回転するステアリングシャフト11を備えている。ステアリングシャフト11は、コラムシャフト11a、インターミディエイトシャフト11b、ピニオンシャフト11cを有している。コラムシャフト11aは、入力シャフトINS、出力シャフトOUT、及びトーションバーTBを有している。入力シャフトINSの上端部は、ステアリングホイール10に接続されている。入力シャフトINSの下端部と出力シャフトOUTの上端部とは、トーションバーTBを介して相対回転可能に連結されている。トーションバーTBは、入力シャフトINS及び出力シャフトOUTに加わるトルク差に応じてねじれる。出力シャフトOUTの下端部は、インターミディエイトシャフト11bの上端部と連結されている。インターミディエイトシャフト11bの下端部は、ピニオンシャフト11cの上端部と連結されている。ピニオンシャフト11cの下端部は、ラックアンドピニオン機構13を介して転舵シャフトとしてのラックシャフト12に連結されている。
操舵機構2は、ユーザのステアリングホイール10の操作に基づいて転舵輪15を転舵させる。操舵機構2は、ステアリングホイール10及びステアリングホイール10と一体回転するステアリングシャフト11を備えている。ステアリングシャフト11は、コラムシャフト11a、インターミディエイトシャフト11b、ピニオンシャフト11cを有している。コラムシャフト11aは、入力シャフトINS、出力シャフトOUT、及びトーションバーTBを有している。入力シャフトINSの上端部は、ステアリングホイール10に接続されている。入力シャフトINSの下端部と出力シャフトOUTの上端部とは、トーションバーTBを介して相対回転可能に連結されている。トーションバーTBは、入力シャフトINS及び出力シャフトOUTに加わるトルク差に応じてねじれる。出力シャフトOUTの下端部は、インターミディエイトシャフト11bの上端部と連結されている。インターミディエイトシャフト11bの下端部は、ピニオンシャフト11cの上端部と連結されている。ピニオンシャフト11cの下端部は、ラックアンドピニオン機構13を介して転舵シャフトとしてのラックシャフト12に連結されている。
したがって、ステアリングシャフト11の回転運動は、ピニオンシャフト11cにおけるピニオン歯が設けられた部分及びラックシャフト12におけるラック歯が設けられた部分からなるラックアンドピニオン機構13を介してラックシャフト12の軸方向(図1の左右方向)の往復直線運動に変換される。当該往復直線運動が、ラックシャフト12の両端にそれぞれ連結されたタイロッド14を介して、左右の転舵輪15にそれぞれ伝達されることにより、転舵輪15の転舵角が変化する。
アシスト力付与機構3は、コラムシャフト11aに設けられた減速機構3cと、回転軸3bを有するモータ3aと、を有している。モータ3aの回転軸3bの回転力は減速機構3cを介してコラムシャフト11aに伝達される。モータ3aは、ステアリングホイール10の操作をアシストするアシスト力の発生源として使用される。アシスト力は転舵輪15の転舵角を変化させる操舵機構2に対する動力である。
トルク検出装置4は、コラムシャフト11aにおけるステアリングホイール10と、アシスト力付与機構3との間の部分に設けられている。トルク検出装置4は、磁束出力装置5を収容した第1のハウジング70に、磁気センサ回路60を収容した樹脂ハウジングとしての第2のハウジング20を有するセンサアッセンブリーSAを取り付けることで構成されている。磁束出力装置5はステアリングホイール10とともに回転する入力シャフトINSに連結されるトーションバーTBの捩れに応じた磁束を出力する。センサアッセンブリーSAは磁束出力装置5により出力される磁束を磁気センサ回路60により検出し、その磁束に応じた出力信号をモータ3aの駆動を制御する制御装置9へ出力する。
図2に示すように、磁束出力装置5は、磁気ヨーク6a,6bと、集磁リング7a,7bと、入力シャフトINSに連結された円筒形状の永久磁石8と、を備えている。永久磁石8は、N極およびS極が周方向に等間隔で交互に配置されたものである。磁気ヨーク6a,6bには、それぞれ歯6c,6dが周方向に沿って等間隔に設けられている。歯6c,6dの数は、それぞれ永久磁石8のN極の数(S極の数)に等しい。集磁リング7a,7bは円筒形状の部材であり、集磁リング7a,7bの外周面には、それぞれ集磁部7c,7dが2つずつ設けられている。
磁気ヨーク6a,6bは永久磁石8のその径方向外側に対向している。磁気ヨーク6aは集磁リング7aに、磁気ヨーク6bは集磁リング7bに、その径方向において所定の隙間D1をもたせつつそれぞれ対向している。入力シャフトINSと同軸上に磁気ヨーク6a,6b、および集磁リング7a,7bを配置している。集磁リング7a,7bの集磁部7c,7dにおけるその軸方向における間に、磁気センサ回路60が集磁部7c,7dに接触しない程度に配置できる大きさの隙間D2が形成されるように構成されている。磁気ヨーク6a,6b、および集磁リング7a,7bは、トーションバーTBを介して入力シャフトINSと反対側の端部に設けられている出力シャフトOUTに固定される。磁気ヨーク6aの歯6cと磁気ヨーク6bの歯6dとは、周方向において位置を互いにずらして配置されている。
磁気ヨーク6aに生じる磁束は集磁リング7aを介して集磁部7cに集められ、磁気ヨーク6bに生じる磁束は集磁リング7bを介して集磁部7dに集められる。そして、軸方向において互いに対向する集磁部7cと集磁部7dとの隙間D2に係る磁束密度は、永久磁石8と、磁気ヨーク6a,6bとの相対的な回転位置関係によって変化する。永久磁石8は入力シャフトINSに固定されており、磁気ヨーク6a,6bは出力シャフトOUTに固定されているため、永久磁石8と、磁気ヨーク6a,6bとの相対的な回転位置関係は、トーションバーTBの捩れ度合いに応じて変化する。すなわち、永久磁石8と、磁気ヨーク6a,6bとの相対的な回転位置関係は、入力シャフトINSに入力されるトルクに応じて変化する。このため、集磁部7cと集磁部7dとの軸方向における隙間D2に係る磁束密度は、入力シャフトINSに入力されるトルクに応じて変化する。磁束出力装置5は、入力シャフトINSに入力されているトルクに応じた磁束を、軸方向において互いに対向する集磁部7cと集磁部7dとの隙間D2から出力する。
図3に示すように、センサアッセンブリーSAは、第2のハウジング20、フランジ部23、ハーネス30、および磁気センサ回路60、を備えている。
磁気センサ回路60は、2つの磁気センサ64と、それらが実装されている基板62とを有している。第2のハウジング20は、磁気センサ回路60を収容している。フランジ部23は、第2のハウジング20の側面から、その全周に亘って直交するように立設されている。ハーネス30は、磁気センサ回路60が検出した磁束に応じた出力信号を制御装置9に出力する。磁気センサ64は、基板62の回路主面62a上に設けられている。基板62は、磁気センサ64が設けられている部分をその厚み方向に貫通させた切り欠き孔62cを有している。切り欠き孔62cは、第1のハウジング70にセンサアッセンブリーSAを組み付けた際、磁束出力装置5の集磁部7c,7dと磁気センサ64の磁気検出素子とを直接対向させるためのものである。フランジ部23には、2つの孔部26が設けられている。センサアッセンブリーSAを第1のハウジング70に取り付け後、孔部26にはボルトが挿入される。
磁気センサ回路60は、2つの磁気センサ64と、それらが実装されている基板62とを有している。第2のハウジング20は、磁気センサ回路60を収容している。フランジ部23は、第2のハウジング20の側面から、その全周に亘って直交するように立設されている。ハーネス30は、磁気センサ回路60が検出した磁束に応じた出力信号を制御装置9に出力する。磁気センサ64は、基板62の回路主面62a上に設けられている。基板62は、磁気センサ64が設けられている部分をその厚み方向に貫通させた切り欠き孔62cを有している。切り欠き孔62cは、第1のハウジング70にセンサアッセンブリーSAを組み付けた際、磁束出力装置5の集磁部7c,7dと磁気センサ64の磁気検出素子とを直接対向させるためのものである。フランジ部23には、2つの孔部26が設けられている。センサアッセンブリーSAを第1のハウジング70に取り付け後、孔部26にはボルトが挿入される。
図4に示すように、第2のハウジング20は、本体部21および周壁22を有している。本体部21は、磁気センサ回路60の一部を収容している。周壁22は、本体部21における磁気センサ回路60が突出している面21aの周縁において磁気センサ回路60の突出した部分を囲むように立設されており、四角筒状をなしている。磁気センサ回路60は、面21aの基板62と直交する方向の長さLにおける中点を基準として、周壁22の内周面における磁気センサ回路60の回路主面62aと反対側の回路主面62bに対向する面に寄っている。磁気センサ64は、面21aの基板と直交する方向の長さLにおける中点に設けられている。磁気センサ回路60の磁気センサ64、および周壁22の内周面における回路主面62aと対向する面の間に形成される隙間D3と、磁気センサ回路60の回路主面62b、および回路主面62bと対向する面の間に形成される隙間D4とを比較した場合、隙間D3は隙間D4よりも大きく設定されている。
隙間D3を磁気センサ64、および回路主面62aと対向する周壁22の内周面の間に形成されるものとしているが、磁気センサ64の厚みが微小なものであるため、隙間D3は回路主面62a、および周壁22の内周面における回路主面62aと対向する面との間の距離とほぼ同等である。そのため、隙間D3は隙間D4よりも大きくなる。尚、隙間D3,D4は、集磁リング7a,7bの集磁部7c,7dが、磁気センサ回路60および周壁22と接触しない程度に配置できる大きさである。
図3に示すように、周壁22において、磁気センサ回路60の回路主面62bと対向する部分に、第2のハウジング20の外部と内部とを連通させる貫通部としての2つの切り欠き部40が設けられている。切り欠き部40は、周壁22の本体部21と反対側における先端縁に設けられている。また、切り欠き部40は、第1のハウジング70へセンサアッセンブリーSAを組み付けた際に、磁束出力装置5の2つの集磁部7dと対応した位置に配置されるように、周壁22に設けられている。
次に第1のハウジング70へのセンサアッセンブリーSAの組み付け方法について説明する。
第1のハウジング70の取り付け部位に、センサアッセンブリーSAを径方向から装着するに際して、まず第1のハウジング70の取り付け部位にセンサアッセンブリーSAの位置を合わせる。第1のハウジング70の軸方向において、磁束出力装置5における集磁部7c,7dのなす隙間D2に対してセンサアッセンブリーSAの磁気センサ回路60を、センサアッセンブリーSAにおける隙間D3に対して集磁部7cを,隙間D4に対して集磁部7dを対応させて配置する。また、第1のハウジング70の周方向において、磁束出力装置5における2つの集磁部7dを、センサアッセンブリーSAの2つの切り欠き部40に対応させて配置する。その状態で、センサアッセンブリーSAの周壁22のなす開口部を第1のハウジング70へ向けて、センサアッセンブリーSAを第1のハウジング70に近接させる。このとき、磁気センサ回路60は、集磁部7c,7dに接触しないように隙間D2に徐々に挿入される。また、集磁部7c,7dは、磁気センサ回路60および周壁22の内周面に接触しないように隙間D3,D4に徐々に挿入される。センサアッセンブリーSAのフランジ部23が第1のハウジング70に接触する位置までセンサアッセンブリーSAは第1のハウジング70に挿入される。このとき、集磁部7c,7dは、第2のハウジングの本体部21における面21aには接触しない。フランジ部23の孔部26にボルトを挿入して締め付けることにより第1のハウジング70とセンサアッセンブリーSAとが互いに固定される。第1のハウジング70へのセンサアッセンブリーSAの組み付けが完了する。
第1のハウジング70の取り付け部位に、センサアッセンブリーSAを径方向から装着するに際して、まず第1のハウジング70の取り付け部位にセンサアッセンブリーSAの位置を合わせる。第1のハウジング70の軸方向において、磁束出力装置5における集磁部7c,7dのなす隙間D2に対してセンサアッセンブリーSAの磁気センサ回路60を、センサアッセンブリーSAにおける隙間D3に対して集磁部7cを,隙間D4に対して集磁部7dを対応させて配置する。また、第1のハウジング70の周方向において、磁束出力装置5における2つの集磁部7dを、センサアッセンブリーSAの2つの切り欠き部40に対応させて配置する。その状態で、センサアッセンブリーSAの周壁22のなす開口部を第1のハウジング70へ向けて、センサアッセンブリーSAを第1のハウジング70に近接させる。このとき、磁気センサ回路60は、集磁部7c,7dに接触しないように隙間D2に徐々に挿入される。また、集磁部7c,7dは、磁気センサ回路60および周壁22の内周面に接触しないように隙間D3,D4に徐々に挿入される。センサアッセンブリーSAのフランジ部23が第1のハウジング70に接触する位置までセンサアッセンブリーSAは第1のハウジング70に挿入される。このとき、集磁部7c,7dは、第2のハウジングの本体部21における面21aには接触しない。フランジ部23の孔部26にボルトを挿入して締め付けることにより第1のハウジング70とセンサアッセンブリーSAとが互いに固定される。第1のハウジング70へのセンサアッセンブリーSAの組み付けが完了する。
図5に示すように、第1のハウジング70へセンサアッセンブリーSAを組み付けた状態において、磁束出力装置5の2つの集磁部7dは、第2のハウジング20の周壁22における2つの切り欠き部40と取り付け方向に直交する向きにおいて互いに対向している。このとき、基板62と直交する方向における回路主面62b側から切り欠き部40を見た場合、切り欠き部40を介して集磁部7dが見えるように、集磁部7dが配置されている。また、集磁部7c,7dは、磁気センサ回路60の2つの磁気センサ64とそれぞれ取り付け方向に直交する向きにおいて互いに対向している。このとき、集磁部7cと磁気センサ64との間、および集磁部7dと磁気センサ64との間には、それぞれ大きさの等しい隙間D5が形成されている。また、集磁部7dと磁気センサ回路60の基板62とは、距離D6だけ離れている。ここで、距離D6は、隙間D5よりも短く設定されている。集磁部7dから磁気センサ回路60の最短距離は距離D6となる。尚、距離D6は、磁気ヨーク6a,6bと集磁リング7a,7bとの径方向における隙間D1よりも長く設定されている。
以上詳述したように、本実施の形態にかかるEPS1およびトルク検出装置4によれば、次の作用および効果が得られる。
(1)上記したトルク検出装置4において、磁気センサ回路60の磁気センサ64、および回路主面62aと対向する周壁22の内周面の間に形成される隙間D3と、磁気センサ回路60の回路主面62b、および回路主面62bと対向する周壁22の内周面の間に形成される隙間D4とを比較した場合、隙間D3は隙間D4よりも大きく設定されている。すなわち、周壁22の内周面における磁気センサ回路60の回路主面62a,62bと対向する面から磁気センサ回路60までの最短距離が異なっており、磁気センサ回路60は、周壁22のなす内周面における回路主面62bと対向する面に寄っている。一般的に静電気は、絶縁性のある物体の表面を伝い、最も近い導電体に入り込みやすくなることが知られている。このため、第1のハウジング70および第2のハウジング20の表面に静電気が印加される場合、周壁22の内周面における回路主面62bと対向する面から静電気が印加されやすい状態となる。この状態で、第1のハウジング70および第2のハウジング20の隙間から静電気が基板62を介して磁気センサ64に、または直に磁気センサ64に印加されるおそれがある。
(1)上記したトルク検出装置4において、磁気センサ回路60の磁気センサ64、および回路主面62aと対向する周壁22の内周面の間に形成される隙間D3と、磁気センサ回路60の回路主面62b、および回路主面62bと対向する周壁22の内周面の間に形成される隙間D4とを比較した場合、隙間D3は隙間D4よりも大きく設定されている。すなわち、周壁22の内周面における磁気センサ回路60の回路主面62a,62bと対向する面から磁気センサ回路60までの最短距離が異なっており、磁気センサ回路60は、周壁22のなす内周面における回路主面62bと対向する面に寄っている。一般的に静電気は、絶縁性のある物体の表面を伝い、最も近い導電体に入り込みやすくなることが知られている。このため、第1のハウジング70および第2のハウジング20の表面に静電気が印加される場合、周壁22の内周面における回路主面62bと対向する面から静電気が印加されやすい状態となる。この状態で、第1のハウジング70および第2のハウジング20の隙間から静電気が基板62を介して磁気センサ64に、または直に磁気センサ64に印加されるおそれがある。
その点、上記構成では、第2のハウジング20の周壁22の内周面における集磁部7dと対向する部分に周壁22の外部と内部とが連通する切り欠き部40が設けられている。そのため、第1のハウジング70および第2のハウジング20の表面に静電気が印加されたとしても、その静電気は切り欠き部40から集磁部7dを介して導電性のある集磁リング7bに伝わる。すなわち、静電気が磁気センサ64に伝わることを抑制できる。したがって、磁気センサ64に対する静電気の影響を抑制し、トルク検出装置4の検出信頼性を向上させることができる。
(2)また、静電気が切り欠き部40を介して集磁リング7b(正確には集磁部7d)に印加された場合、静電気はより近い導電体に伝わりやすいことから、次に静電気が印加されやすい箇所は、磁気センサ回路60または磁気ヨーク6bである。
上記構成では、集磁リング7bおよび磁気ヨーク6bの径方向における間に設けられている隙間D1は、集磁部7dと磁気センサ回路60との距離D6(正確には集磁部7dと基板62との最短距離)よりも小さく設定されている。そのため、静電気が集磁リング7b(正確には集磁部7d)を介して磁気センサ64に伝わることを抑制することができる。
(3)上記したトルク検出装置4をEPS1に適用することで、EPS1のトルクの検出信頼性を向上させることができる。そのため、操舵トルクに応じたより適切なアシストト力をコラムシャフト11aに付与できる。
<第2の実施形態>
以下、電動パワーステアリング装置の第2の実施形態を説明する。本実施の形態は、磁気センサ回路60から、周壁22の内周面における基板62の回路主面62a,62bと対向する面までの最短距離、貫通部としての切り欠き部の数、および集磁リング7a,7bにおける集磁部7c,7dの形状の点で第1の実施形態と異なる。このため、第1の実施形態と同様の構成に対応するものについては、便宜上、同一の符号を付して詳細な説明を割愛する。
以下、電動パワーステアリング装置の第2の実施形態を説明する。本実施の形態は、磁気センサ回路60から、周壁22の内周面における基板62の回路主面62a,62bと対向する面までの最短距離、貫通部としての切り欠き部の数、および集磁リング7a,7bにおける集磁部7c,7dの形状の点で第1の実施形態と異なる。このため、第1の実施形態と同様の構成に対応するものについては、便宜上、同一の符号を付して詳細な説明を割愛する。
図6に示すように、第1のハウジング70にセンサアッセンブリーSAを組み付けた状態において、磁気センサ回路60の磁気センサ64、および周壁22の内周面における回路主面62aと対向する面の間に形成される隙間D3と、磁気センサ回路60の回路主面62b、および周壁22の内周面における回路主面62bと対向する面の間に形成される隙間D4とを比較した場合、隙間D3および隙間D4は同等の大きさである。すなわち、磁気センサ回路60から、周壁22の内周面における回路主面62a,62bと対向する面までの最短距離はそれぞれ等しくなる。
周壁22における集磁部7c,7dが基板62と直交する方向において対向する2つの壁部分、および周壁22における集磁部7c,7dが基板62と平行な方向において対向する2つの壁部分の全てに第2のハウジング20の外部と内部とが連通する貫通部としての切り欠き部40,41,43,44が設けられている。
切り欠き部43が近い方の集磁部7c,7dは基板62と平行な方向に沿って切り欠き部43側へ向けて延びている。また、切り欠き部44が近い方の集磁部7c,7dは基板62と平行な方向に沿って切り欠き部44側へ向けて延びている。集磁部7c,7dの切り欠き部43,44に向けて延びた側部が、基板62の側部よりも周壁22の内周面に近くなるように集磁部7c,7dの基板62と平行な方向における幅が設定される。
本実施の形態では、隙間D3および隙間D4の大きさが等しいため、第2のハウジング20の周壁22のあらゆる箇所から磁気センサ回路60に静電気が印加されるおそれがある。
しかし、その点、周壁22に切り欠き部40,41,43,44が設けられ、且つ切り欠き部43,44のそれぞれに近い方の集磁部7c,7dを基板62と平行な方向において、切り欠き部43,44に向かって延出させている。
このような構成とすることで、第1の実施形態の(1)〜(3)の効果に加えて、次の効果が得られる。すなわち、周壁22における基板62と直交する面から伝わる静電気も切り欠き部43または切り欠き部44を伝わり、集磁部7cまたは集磁部7dを介して導電性を有する集磁リング7aまたは集磁リング7bに伝わる。このため、磁気センサ回路60への静電気の印加を抑制することができる。
尚、第1の実施形態および第2の実施形態は、技術的に矛盾が生じない範囲で以下のように変更してもよい。
・第1の実施形態および第2の実施形態において、第2のハウジング20の周壁22において、切り欠き部40,41,43,44を設けていたがこれに限らない。たとえば、周壁22の外部と内部とが連通する貫通孔であってもよい。ただし、第2のハウジング20の外部から貫通孔を介して第2のハウジング20の内部を見た場合、貫通孔部から集磁部7c,7dが見えるように構成することが好ましい。
・第1の実施形態および第2の実施形態において、第2のハウジング20の周壁22において、切り欠き部40,41,43,44を設けていたがこれに限らない。たとえば、周壁22の外部と内部とが連通する貫通孔であってもよい。ただし、第2のハウジング20の外部から貫通孔を介して第2のハウジング20の内部を見た場合、貫通孔部から集磁部7c,7dが見えるように構成することが好ましい。
・第1の実施形態において、切り欠き部40を、周壁22の内周面における磁気センサ回路60の回路主面62bと対向している面にだけ設けていたが、これに限らない。たとえば、周壁22における集磁部7dが基板62と平行な方向において対向する部分にも切り欠き部を設けてもよい。また、第2の実施形態のように、周壁22における集磁部7c,7dが基板62と直交する方向において対向する部分、および周壁22における集磁部7c,7dが基板62と平行な方向において対向する部分の全てに第2のハウジング20の外部と内部とをつなげる切り欠き部を設けてもよい。このようにしても第1の実施形態および第2の実施形態と同様の効果が得られる。
・第1の実施形態および第2の実施形態において、第1のハウジング70に対してセンサアッセンブリーSAを組み付けて構成されるトルク検出装置4に具体化していたが、これに限らない。たとえば、集磁リング7aを収容した円環状のカバーハウジングと集磁リング7bおよび磁気センサ回路60を収容した円環状の樹脂ハウジングとを、集磁リング7a,7bの軸線方向において組み付け、その組み付け後に形成された円筒状の空間に永久磁石8および磁気ヨーク6a,6bを集磁リング7a,7bと同軸上に配置することで構成されるトルク検出装置であってもよい。この場合においても、カバーハウジングおよび樹脂ハウジングにおける集磁リング7a,7bの集磁部7c,7dがそれぞれ対向する部分にハウジングの外部と内部とが連通する貫通部を設けることが好ましい。このようにすることで第1の実施形態および第2の実施形態と同様の効果が得られる。
1…EPS、4…トルク検出装置、5…磁束出力装置、6a,6b…磁気ヨーク、7a,7b…集磁リング、7c,7d…集磁部、8…永久磁石、20…第2のハウジング、21…本体部、22…周壁、40,41,43,44…切り欠き部、60…磁気センサ回路、62…基板、62a,62b…回路主面、64…磁気センサ、70…第1のハウジング、D1,D2,D3,D4,D5…隙間、D6…距離、SA…センサアッセンブリー。
Claims (5)
- 多極磁石であって周方向に磁極が配置された永久磁石と、
前記永久磁石が形成する磁界内に配置され、前記永久磁石との相対的な回転位置が変化する一対の磁気ヨークと、
前記磁気ヨークの磁束を集めるとともに、その軸方向において互いに対向する集磁部をそれぞれ有し、前記磁気ヨークの径方向外側に隙間をもって設けられる一対の集磁リングと、
前記集磁部の間に挟まれるように設けられ、前記集磁部の軸方向における間に係る磁束を検出する磁気センサを有する磁気センサ回路と、
互いに組み付けることで前記磁気センサ回路および前記集磁部をその内部に収容する樹脂ハウジングである第1のハウジングおよび第2のハウジングと、を備えるトルク検出装置において、
前記樹脂ハウジングの前記集磁部が対向する部分に、前記樹脂ハウジングの外部と内部とが連通するように設けられる貫通部を有するトルク検出装置。 - 前記磁気ヨークと前記一対の集磁リングとの間の前記隙間は、前記集磁部と前記磁気センサ回路との間の最短距離よりも小さく設定される請求項1に記載のトルク検出装置。
- 前記磁気センサ回路の一対の回路主面に直交する方向において、前記磁気センサ回路と前記樹脂ハウジングとの最短距離がそれぞれ異なっている場合、前記磁気センサ回路と前記樹脂ハウジングとの最短距離が小さい方の前記樹脂ハウジングにおける前記集磁部が対向する部分に前記貫通部が設けられている請求項1または請求項2に記載のトルク検出装置。
- 前記磁気センサ回路の一対の回路主面に直交する方向において、前記磁気センサ回路と前記樹脂ハウジングとの最短距離が等しい場合、前記樹脂ハウジングにおける一方の前記集磁部が対向する部分、および前記樹脂ハウジングにおける他方の前記集磁部が対向する部分の両方に前記貫通部が設けられている請求項1または請求項2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電動パワーステアリング装置。
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