JP7268510B2 - センサ装置 - Google Patents
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Description
図1に示すように、車両の操舵装置10は、ステアリングホイール11に連結されたステアリングシャフト12を有している。ステアリングシャフト12におけるステアリングホイール11と反対側の端部には、ピニオンシャフト13が設けられている。ピニオンシャフト13のピニオン歯13aは、ピニオンシャフト13に対して交わる方向へ延びる転舵シャフト14のラック歯14aに噛み合わされている。転舵シャフト14の両端には、それぞれタイロッド15,15を介して左右の転舵輪16,16が連結されている。
図2に示すように、ピニオンシャフト13は、入力軸31、トーションバー32、および出力軸33を有している。入力軸31と出力軸33とはトーションバー32を介して互いに連結される。入力軸31、トーションバー32、および出力軸33は同一の軸線O上に位置している。
永久磁石41は、円筒状をなしている。永久磁石41は、その周方向に沿ってS極とN極とが交互に着磁されている。永久磁石41は、入力軸31に固定される。
図4に示すように、部分組立品44は、ホルダ91、集磁部材としてのコア92、2つの磁気シールド93,94、ねじりコイルばね95、従動車としての2つの従動歯車96,97、および保持部材としてのギヤストッパ98を有している。
つぎに、部分組立品44の組み立て手順を説明する。ただし、コア92および磁気シールド93,94は、樹脂モールドによりホルダ91と一体的に設けられる。
図5(a),(b),(c)に示すように、部分組立品44が組み立てられた状態において、ねじりコイルばね95および2つの従動歯車96,97は、押さえ部141によって覆われた状態に維持される。2つの従動歯車96,97のホルダ91から離脱する方向(図5中の上方)へ向けた移動は、歯車部131,134がギヤストッパ98の押さえ部141に当接することにより規制される。従動歯車96,97は、歯車部131,134を介してギヤストッパ98の押さえ部141に対して摺動回転可能である。
ここで、センサハウジング45について若干の補足をする。
図7に示すように、センサハウジング45の内部には、矩形板状の補強部材151が設けられている。補強部材151は、センサハウジング45の内部における第1の収容室72と第2の収容室73との境界部分に位置している。また、補強部材151は、センサハウジング45をその開口部73a側からみて、第2の収容室73の幅方向における中央に位置している。幅方向とは、開口部73aの間口の方向であり、ピニオンシャフト13の軸線Oに直交する方向である。補強部材151は、第2の収容室73におけるピニオンシャフト13の軸線Oに沿った方向において互いに対向する2つの内壁面を連結するかたちで設けられている。
つぎに、センサ装置24の組み立て手順を説明する。ただし、部分組立品44は既に組み立てられている。また、ピニオンシャフト13には磁気ヨーク42が取り付けられている。
<従動歯車と主動歯車との位置関係>
つぎに、センサ装置24が組み立てられた状態における従動歯車96,97と主動歯車54との位置関係を説明する。
つぎに、センサ装置24が組み立てられた状態における従動歯車96,97の永久磁石133,136と角度検出用の磁気センサ63,64との位置関係を説明する。
つぎに、センサ装置24が組み立てられた状態における2つのヨーク51,52、2つの集磁リング81,82およびコア92の位置関係を説明する。
つぎに、前述のように構成したセンサ装置24の作用を説明する。
センサ装置24においては、製品仕様に応じて様々な要求に応える必要がある。センサ装置24に対して要求される項目の一例としては、たとえば環境要求、出力要求およびコネクタ方向が挙げられる。
(A2)通常の設置環境よりも厳しい環境にセンサ装置24が対応していること。
出力要求とは、センサ装置24に対して要求される検出機能であって、つぎの要求(B1)~(B3)が挙げられる。
(B2)センサ装置24は、トルク検出機能のみ有すること。
(B3)センサ装置24は、角度検出機能のみ有すること。
(C1)コネクタ嵌合部76は、ピニオンシャフト13の軸線Oに沿った第1の方向に沿って延設すること。
本実施の形態のセンサ装置24は、環境要求(A1)、出力要求(B1)およびコネクタ方向に対する要求(C1)を満たす。
たとえば先の要求(B2)を満足する必要がある場合、すなわちセンサ装置24にトルク検出機能のみを持たせることが要求される場合、ホルダ91、コア92およびギヤストッパ98のみを部分組立品44として組み立てる。ただし、コア92は樹脂モールドによりホルダ91と一体成型される。この場合、磁気シールド93,94、ねじりコイルばね95、および従動歯車96,97は使用されない。
したがって、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)センサ装置24の検出機能を発揮するうえで必要とされる中核部品として、ホルダ91、コア92、磁気シールド93,94、ねじりコイルばね95、従動歯車96,97およびギヤストッパ98を用意しておき、センサ装置24に要求される検出機能に応じて部分組立品44として組み立てる中核部品を選択的に変更する。このため、センサ装置24に要求される検出機能にかかわらず、中核部品として同じ部品を使うことができる。このため、部分組立品44、ひいてはセンサ装置24の構成部品のバリエーションが増加することを抑制することができる。また、部分組立品44の構成部品を共通化した分だけ、センサ装置24としての開発コストあるいは設計コストを低減することができる。
なお、本実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
・ホルダ91に設けられた2つの支持孔101,102は、長孔でなく従動歯車96,97の軸部132,135の外径に応じた内径を有する丸孔であってもよい。このようにしても、前記実施の形態の(1)~(8)と同様の効果を得ることができる。
・部分組立品44として、ねじりコイルばね95を割愛した構成を採用してもよい。また、部分組立品44として磁気シールド93,94を割愛した構成を採用してもよい。
Claims (5)
- 検出対象であるシャフトのねじれに応じた磁束を誘導する集磁部材、および前記シャフトの回転に連動して回転する従動車のうち少なくとも一方の部品が選択的にホルダに装着されてなる部分組立品と、
前記部分組立品に含まれず、前記ホルダに装着された部品に応じて前記集磁部材に誘導される磁束および前記従動車の回転角の少なくとも一方を検出する検出器が設けられた基板と、
前記シャフトが貫通されるとともに前記部分組立品および前記基板が収容されるセンサハウジングと、を有しているセンサ装置。 - 前記ホルダは、前記センサハウジングの一部分に係合することにより前記部分組立品を前記センサハウジングの内部に保持する係合部を有している請求項1に記載のセンサ装置。
- 前記部分組立品は、前記ホルダに対して前記従動車を覆うように装着されて前記従動車を前記ホルダに保持する保持部材を有している請求項1または請求項2に記載のセンサ装置。
- 前記センサハウジングは、前記シャフトの軸線に対して交わる方向へ向けて開口する開口部を介して前記部分組立品および前記基板が収容される収容室を有することを前提として、
前記開口部を閉塞するカバーを有している請求項1~請求項3のうちいずれか一項に記載のセンサ装置。 - 前記シャフトはステアリングホイールの操作に連動して回転するものである請求項1~請求項4のうちいずれか一項に記載のセンサ装置。
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