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電動パワーステアリング装置 - 日本精工株式会社
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発明の名称 電動パワーステアリング装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−118927(P2007−118927A)
公開日 平成19年5月17日(2007.5.17)
出願番号 特願2006−105018(P2006−105018)
出願日 平成18年4月6日(2006.4.6)
代理人 【識別番号】100078776
【弁理士】
【氏名又は名称】安形 雄三
発明者 瀬川 徹
要約 課題
コイルが入出力軸の軸方向に移動するのを防止しつつ、ハウジングに組み付ける際に要する軸方向の設置スペースを軽減できるようにトルクセンサを改良し、かつ、トルクセンサの組み付け構造の容易化および製造コストの軽減を図った電動パワーステアリング装置を提供する。

解決手段
コイルヨーク内に配されたコイルを用いてトルクを検出するトルクセンサを備えた電動パワーステアリング装置において、コイルヨークを支持固定するベース部と、コイルヨークを被覆しつつ、該コイルヨークをベース部に固定するヨークリテーナとをトルクセンサに備えた。
特許請求の範囲
【請求項1】
コイルヨーク内に配されたコイルを用いてトルクを検出するトルクセンサを備えた電動パワーステアリング装置であって、
前記トルクセンサは、前記コイルヨークを支持固定するベース部と、前記コイルヨークを被覆しつつ、該コイルヨークを前記ベース部に固定するヨークリテーナとを備えていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項2】
前記ヨークリテーナは、前記コイルヨークを前記ベース部に押し付ける弾性部を有する請求項1に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項3】
前記ベース部は、前記コイルヨークの外径と嵌合するインロー部と、該インロー部の内周に形成された被罫止部とを有し、かつ、
前記ヨークリテーナは、前記被罫止部に係合する罫止部を有する請求項1または2に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項4】
前記罫止部は、前記ヨークリテーナが前記インロー部に押し込まれた際に、前記被罫止部に弾性的に押し付けられるように径方向外側に曲げられた爪を有する請求項3に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項5】
前記弾性部は、皿バネである請求項2ないし4のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項6】
前記弾性部は、板バネである請求項2ないし4のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項7】
コイルヨーク内に配されたコイルを用いてトルクを検出するトルクセンサを備えた電動パワーステアリング装置であって、
前記トルクセンサは、前記コイルで検出されたトルク値に応じて信号を出力するセンサ基板と、該センサ基板を収納するためのケース部と、前記センサ基板および前記ケース部を支持固定するためのプレート部を有するベース部と、前記センサ基板に接続するために前記プレート部と前記ケース部との間に配されたハーネス端部とを備え、
前記センサ基板を前記プレート部にネジで締結することにより、前記センサ基板、前記ケース部、および前記ハーネス端部が一体に位置決め固定されることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項8】
コイルヨーク内に配されたコイルを用いてトルクを検出するトルクセンサを備えた電動パワーステアリング装置であって、
前記トルクセンサは、前記コイルヨークを支持固定する平板状のベース部と、該ベース部上に垂直に立設された金属製のフレーム部材と、該フレーム部材にネジを介して締結固定され、前記コイルで検出されたトルク値に応じて信号を出力するセンサ基板とを備えていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項9】
前記フレーム部材は、前記センサ基板が支持固定される基板台を有する底面部と、前記底面部の一側端面に形成され、前記ベース部に固定される固定部と、前記底面部の他側端面に形成され、前記センサ基板の表面よりも突出する高さを有する防護壁部とからなる請求項8に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項10】
前記フレーム部材は、プレス加工によって一枚の鋼板より成形された請求項8または9のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項11】
前記固定部は、前記底面部の一側端部が下方に直角に折り曲げられることにより形成され、かつ、前記防護壁部は、前記底面部の他側端部が上方に直角に折り曲げられることにより形成される請求項9または10に記載の電動パワーステアリング装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、操舵補助トルクの発生源として電動モータを用いた電動パワーステアリング装置に関し、より詳細には、操舵機構の入力軸に生じるトルクを検出するトルクセンサの構造に関する。
【背景技術】
【0002】
車両などに用いられる電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールを介して付与された操舵トルクに応じて電動モータを駆動し、その電動モータの回転を減速機構を介して操舵機構に連結された出力軸に伝達することにより、操舵補助するようになっている。このような電動パワーステアリング装置には、上記操舵トルクを検出するトルクセンサが備えられており、該トルクセンサは、操舵機構の入力軸と出力軸とに連結されたトーションバーの変形量を検出することにより、操舵トルクを検出するようになっている。
【0003】
ところで、この種のトルクセンサでは、トーションバーの変形量を正確に検出するために、コイルが入出力軸の軸方向に移動しないように、ハウジングに対して固定する必要がある。そこで、かかる課題を解決するものとして、例えば特許文献1に、止め輪を用いることによって、がたつきなく固定するようにしたものが開示されている。
【0004】
図14は、特許文献1に開示される、従来の電動パワーステアリング装置のトルクセンサ部の一例を示す断面図である。同図において、トルクセンサ101は、センサハウジング102内に、筒状の一対のコイルヨーク(コイルホルダー)103,104と、該コイルヨーク103,104により保持されたコイル105,106と、該コイル105,106により囲まれた入力軸(入力シャフト)107とを備え、コイル105,106の出力に基づいて操舵トルクを検出するようになっている。
【0005】
また、入力軸107は、トーションバー108を介して出力軸(出力シャフト)109に連結され、ハウジング102に軸受110を介して回転自在に支持されている。一方、出力軸109は、軸受111,112を介してハウジング102に回転自在に支持されている。
【0006】
さらに、一方のコイルヨーク104と軸受110の外輪110aとの間には、スペーサ113が介在されている。他方のコイルヨーク103の一端には、ハウジング102の内周に嵌合された止め輪114が当接している。この止め輪114は、入出力軸107,109の軸方向における弾性的な付勢構造を備えており、これにより、コイルヨーク103,104がスペーサ113と軸受110の外輪110aとを介してハウジング102の受け部102aに向かって押し付けられる弾力が付与される。この結果、コイルヨーク103,104は、ハウジング102に対してがたつきをなくして固定されるようになっている。
【0007】
また、特許文献1に開示される止め輪114の代わりに皿状のばねを設け、該ばねの弾性力によりコイルヨークをハウジングに対して固定したものが、例えば特許文献2に開示されている。
【0008】
ところで、このようなトルクセンサでは、ハウジングへのコイルヨーク(センサ部)およびセンサ基板(回路基板)の組み付けを容易化するとともに、センサ基板と各ターミナル(端子)との接続の信頼性を向上させ、接続不良などの発生を防止することが重要な課題となっている。
【0009】
そこで、かかる課題を解決するものとして、例えば特許文献3には、図15に示すように、センサコイル120と回路基板121とを接続した状態で、回路基板121の表裏両面および接続用のリード122,122の外側を樹脂層123で被覆し、回路基板121をセンサコイル120および温度補償コイル124と一体化したものが開示されている。
【0010】
【特許文献1】特開2002−130234号公報
【特許文献2】特開2000−193541号公報
【特許文献3】特開2004−233296号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
しかしながら、特許文献1や特許文献2に開示されるトルクセンサでは、止め輪114や皿状のばねなどの固定部材を配設するために、ハウジング102内に設置スペースを確保する必要があった。これにより、入出力軸107,109の軸方向における寸法が増大し、コラプスストロークを確保するのが困難であった。
【0012】
また、特許文献1や特許文献2に開示されるトルクセンサは、上記固定部材以外にもコイルヨーク外径を支持固定するための部材を必要とするため、小型化を図るのが困難であった。
【0013】
さらに、特許文献3に開示されるトルクセンサは、回路基板121の表裏両面を樹脂層123でモールドしているため、回路基板121のハンダの保証が困難になるばかりではなく、高い部品精度を要求され、製造コストの増加を招いてしまう、という問題があった。
【0014】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コイルが入出力軸の軸方向に移動するのを防止しつつ、ハウジングに組み付ける際に要する軸方向の設置スペースを軽減できるようにトルクセンサを改良し、かつ、トルクセンサの組み付け構造の容易化および製造コストの軽減を図った電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0015】
本発明の上記目的は、コイルヨーク内に配されたコイルを用いてトルクを検出するトルクセンサを備えた電動パワーステアリング装置において、前記トルクセンサが、前記コイルヨークを支持固定するベース部と、前記コイルヨークを被覆しつつ、該コイルヨークを前記ベース部に固定するヨークリテーナとを備えていることにより、達成される。
【0016】
また、上記目的は、前記ヨークリテーナが、前記コイルヨークを前記ベース部に押し付ける弾性部を有することにより、効果的に達成される。
【0017】
また、上記目的は、前記ベース部が、前記コイルヨークの外径と嵌合するインロー部と、該インロー部の内周に形成された被罫止部とを有し、かつ、前記ヨークリテーナが、前記被罫止部に係合する罫止部を有することにより、効果的に達成される。
【0018】
また、上記目的は、前記罫止部が、前記ヨークリテーナが前記インロー部に押し込まれた際に、前記被罫止部に弾性的に押し付けられるように径方向外側に曲げられた爪を有することにより、効果的に達成される。
【0019】
また、上記目的は、前記弾性部が、皿バネであることにより、効果的に達成される。
【0020】
また、上記目的は、前記弾性部が、板バネであることにより、効果的に達成される。
【0021】
また、上記目的は、コイルヨーク内に配されたコイルを用いてトルクを検出するトルクセンサを備えた電動パワーステアリング装置において、前記トルクセンサが、前記コイルで検出されたトルク値に応じて信号を出力するセンサ基板と、該センサ基板を収納するためのケース部と、前記センサ基板および前記ケース部を支持固定するためのプレート部を有するベース部と、前記センサ基板に接続するために前記プレート部と前記ケース部との間に配されたハーネス端部とを備え、前記センサ基板を前記プレート部にネジで締結することにより、前記センサ基板、前記ケース部、および前記ハーネス端部が一体に位置決め固定されることにより、達成される。
【0022】
また、上記目的は、コイルヨーク内に配されたコイルを用いてトルクを検出するトルクセンサを備えた電動パワーステアリング装置において、前記トルクセンサが、前記コイルヨークを支持固定する平板状のベース部と、該ベース部上に垂直に立設された金属製のフレーム部材と、該フレーム部材にネジを介して締結固定され、前記コイルで検出されたトルク値に応じて信号を出力するセンサ基板とを備えていることにより、達成される。
【0023】
また、上記目的は、前記フレーム部材が、前記センサ基板が支持固定される基板台を有する底面部と、前記底面部の一側端面に形成され、前記ベース部に固定される固定部と、前記底面部の他側端面に形成され、前記センサ基板の表面よりも突出する高さを有する防護壁部とからなることにより、効果的に達成される。
【0024】
また、上記目的は、前記フレーム部材が、プレス加工によって一枚の鋼板より成形されたことにより、効果的に達成される。
【0025】
さらに、上記目的は、前記固定部が、前記底面部の一側端部が下方に直角に折り曲げられることにより形成され、かつ、前記防護壁部が、前記底面部の他側端部が上方に直角に折り曲げられることにより形成されることにより、効果的に達成される。
【発明の効果】
【0026】
本発明に係る電動パワーステアリング装置におけるトルクセンサによると、コイルヨークをベース部に支持固定するために、コイルヨークを被覆しつつ、該コイルヨークをベース部側に押し付けて固定することができるヨークリテーナを設けた。これにより、入出力軸の軸方向に固定部品を設ける必要がないので、トルクセンサを小型化することができ、十分なコラプスストロークを確保することができる。
【0027】
また、ベース部にコイルヨークの外径と嵌合するインロー部を備え、該インロー部の内周にその径よりも大径になっている被罫止部を形成し、かつ、ヨークリテーナに、径方向外側に曲げられた爪を有する罫止部と、コイルヨークをベース部に押し付けるための弾性部とを備えた。これにより、コイルヨークを被覆したヨークリテーナの罫止部を、被罫止部と同位相になるようにインロー部に押し込むだけで、コイルヨークがベース部に支持固定される。その結果、組み付ける際に要する工数および労力を軽減することができ、装置の低コスト化を図ることができる。
【0028】
また、本発明に係るトルクセンサは、コイルを収容するコイルヨークと、コイルで検出されたトルク値に応じて信号を出力するセンサ基板と、コイルヨークおよびセンサ基板を支持固定するベース部と、センサ基板を収納するケース部と、センサ基板に接続するためのハーネス端部とから構成され、これらの構成部品がそれぞれモジュール化されている。これにより、部品を共通化することができ、製造コストの軽減を図ることができる。
【0029】
また、センサ基板、ケース部、およびハーネス端部は、センサ基板をプレート部にネジで締結するだけで、一体に位置決め固定される構造により、各構成部品を組み付ける際の手間を軽減することができるとともに、ハンダ付けをする際に各構成部品が既にベース部に固定された状態になっているので、より確実なハンダ付けを行うことができる。
【0030】
また、鉄板等より形成された平板状のベース部上にコイルヨークが支持固定され、このベース部に垂直に立設された金属製のフレーム部材にセンサ基板がネジを介して締結固定されるトルクセンサ構造によって、センサ基板の各接続部のハンダの保証を困難にすることなくセンサ基板を支持固定することができ、煩雑な作業を行うことなく能率良くトルクセンサを組み立てることができる。
【0031】
また、ベース部を鉄板等の金属製の平板から成形し、かつ、フレーム部材を鋼板等の一枚の平板をプレス加工することにより成形することができるので、これらの部材の加工作業が容易化され、製造コストの軽減化を図ることができる。
【0032】
さらに、フレーム部材が、ベース部に固定される固定部の反対側端面に、フレーム部材に支持固定されたセンサ基板の表面よりも突出する高さを有する防護壁部を備えることにより、トルクセンサをギヤボックスに組み込む際に、センサ基板をギヤボックスとの干渉から保護することができ、破損を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0033】
以下、図面を参照にしながら本発明の実施形態について説明する。
【0034】
図1は、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置を示す部分破断側面図である。同図において、ステアリングホイールの操作に基づいて回転するステアリングシャフト1は、筒状のアウターシャフト2に中実円筒軸状のインナーシャフト(入力軸)3を圧入固定することによって結合されている。また、このステアリングシャフト1は、軸受4を介してステアリングコラム5の端部で回転自在に支持されている。ステアリングコラム5は、筒状のインナーコラム6をアウターコラム7に圧入固定することによって結合されている。
【0035】
このステアリングシャフト1およびステアリングコラム5は、軸方向に大きな荷重が作用するとアウターシャフト2がインナーシャフト3に沿って、およびインナーコラム6がアウターコラム7に沿って、それぞれ軸方向に移動して塑性変形し、衝突した際の衝撃を緩和するコラプス構造になっている。
【0036】
ステアリングシャフト1の基端側(図1下側)では、トーションバー8を介して入力軸3と出力軸9とが連結されている。このトーションバー8は、出力軸9内に挿通されていて、その一端(図1上側)が入力軸3に圧入固定され、他端(図1下側)がピンなどを介して出力軸9に固定されている。
【0037】
また、出力軸9は、その外周に圧入によって固定的に取り付けられたウォームホイール10を有し、該ウォームホイール10に噛合するウォームを介して電動モータ11の回転軸に連結している。すなわち、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置では、電動モータ11の駆動をECU(図示せず)により適宜制御し、その電動モータ11の回転力をウォームおよびウォームホイール10を介して出力軸9に伝達することにより、出力軸9に操舵補助トルクを付与するようになっている。
【0038】
また、ウォームホイール10やウォームを収容するギヤボックス5aは、コイルヨーク12と該コイルヨーク12内に収容されたコイル13とを有するトルクセンサ14を、入力軸3の基端側(図1下側)の回りに備えている。このトルクセンサ14は、ステアリングホイールを介して入力された操舵トルクに応じて生じるトーションバー8の捩れに基づく磁気的な変化を、コイル13で検出するようになっている。
【0039】
図2は、本発明の第1実施形態に係るトルクセンサ14の外観を示す一部破断正面図であり、図3は、図2のIII−III線に沿った断面図であり、さらに、図4は、図3に示したトルクセンサの展開図である。これらの図において、トルクセンサ14は、コイル13を収容するコイルヨーク12と、コイル13で検出されたトルク値に応じて信号を出力するセンサ基板15と、センサ基板15および一対のコイルヨーク12,12を支持固定するベース部16と、一対のコイルヨーク12,12を被覆しつつベース部16に固定するためのヨークリテーナ17と、センサ基板15を収納するケース部18と、センサ基板15とECUとを接続するためのハーネス19とからなり、これらの各構成部品はモジュール化されている。
【0040】
ハーネス19は、一端にECUに接続するためのコネクタ20(図4参照)を備え、かつ、他端にセンサ基板15に接続するためのハーネス端部21を備えている。センサ基板15より出力される信号は、このハーネス19を介してECUに伝送されるようになっている。
【0041】
ベース部16は、コイルヨーク12の外径と嵌合するインロー部16aと、センサ基板15がネジ22,22を介して支持固定されるプレート部16bとを有する。
【0042】
ベース部16のインロー部16aには、図5の要部斜視図に示すように、コイル13とセンサ基板15とを接続するためにコイルヨーク12の一部に形成されたピン23が突出する位置に、切欠き24が形成されている。また、インロー部16aの内周には、このインロー部16aの径よりも大径になっている被罫止部25が備えられており、該被罫止部25は、インロー部16aの周方向に等配に設けられている。
【0043】
このインロー部16aにコイルヨーク12を固定するために用いられるヨークリテーナ17は、図6の斜視図に示すように、インロー部16aの被罫止部25に係合する罫止部26と、一対のコイルヨーク12,12をベース部16に押し付ける弾性部27とからなり、1枚の板材から形成されている。
【0044】
罫止部26は、被罫止部25と対応するように周方向に等配に設けられ、各罫止部26には、複数の爪28,28が、径方向外側に開いた状態で設けられている。ここで、インロー部16aと被罫止部26との寸法差d(図5参照)は、ヨークリテーナ17の板厚よりも大きく、かつ、爪28の高さ(罫止部26の外周面より突出した高さ)よりも小さくなっている。
【0045】
また、弾性部27は、ヨークリテーナ17の外径から内径方向に伸びた複数の腕部材から構成され、該腕部材は、ヨークリテーナ17の内側方向に曲がっている。なお、本実施形態では、図6に示すように、ヨークリテーナ17の弾性部27を、複数の腕部材からなる板バネで構成したが、これに限定されず、例えば周方向につながった形状の皿バネで構成してもよい。
【0046】
このような構成からなるヨークリテーナ17は、一対のコイルヨーク12,12を被覆した状態で、罫止部26が被罫止部25と同位相になるようにインロー部16aに押し込まれる。これにより、ヨークリテーナ17に被覆された一対のコイルヨーク12,12は、弾性部27の撓みによってベース部16側に付勢される。この際、弾性部27によって反力が生じるが、この反力とは逆方向に形成された爪28が被罫止部25に弾性的に押し付けられているので、この爪28と被罫止部25との間で引っ掛かりが生じる。これにより、ヨークリテーナ17は、コイル13が入出力軸3,4の軸方向に移動することなく、コイルヨーク12をベース部16に固持するようになっている。また、この爪28の方向は、押し込まれる方向に対しては順方向であり、引っかかりを生じないので、容易に、かつ円滑に、ヨークリテーナ17をインロー部16aに組み付けられるようになっている。
【0047】
一方、アルミ製のベース部16のプレート部16b上には、該プレート部16bとセンサ基板15との通電性を確保するためのスリーブ29(図4参照)と、センサ基板15とコイル13のピン23とを接続するための第1ターミナル30とを有する樹脂製のケース部18が配されている。このケース部18は、センサ基板15の外周を取り囲む箱形状に形成されており、内部に収納したセンサ基板15を保護するようになっている。
【0048】
また、センサ基板15およびケース部18には、それぞれ、ネジ22を挿通するためのネジ孔が設けられている。したがって、センサ基板15およびケース部18は、ネジ22を介して同時にプレート部16bに締結固定されるようになっている。
【0049】
さらに、このケース部18とプレート部16bとの間には、センサ基板15に接続されるハーネス端部21が配されている。このハーネス端部21は、センサ基板15に接続されてハンダ付けされる第2ターミナル31と、該第2ターミナル31の周囲に配されたグロメット32とを有する。
【0050】
本実施形態に係るトルクセンサ14を組み立てる場合、まず、ケース部18の一側面(図2左側)に形成された切欠き18aにハーネス端部21を係合した状態で、センサ基板15および該センサ基板15を収納したケース部18をプレート部16bにネジ22で締結固定する(図4参照)。この際、ケース部18とプレート部16bとの間に配されたハーネス端部21は、ネジ締結と同時にグロメット32が圧縮されてベース部16に固定される。その後、インロー部16aに支持固定されたコイルヨーク12のピン23と第1ターミナル30、該第1ターミナル30とセンサ基板15、および該センサ基板15と第2ターミナル31の各接続部をハンダ付けし、ケース部18の上方(図3上側)に基板カバー33を組み付けることにより、トルクセンサモジュールが完成する。
【0051】
なお、本実施形態では、ベース部16をアルミ製としたが、本発明はこれに限定されず、導電性の材料であれば、鋼材などでもよい。
【0052】
以上のように、本発明の第1実施形態に係るトルクセンサ14によると、ヨークリテーナ17が、コイルヨーク12を被覆する機能とコイルヨーク12をベース部16に固定する機能とを兼ね備えているので、従来のように、入出力軸3,4の軸方向に固定部材を用いる必要がない。その結果、トルクセンサ14の小型化、および入出力軸3,4の軸方向における省スペース化を図ることができるので、ステアリングシャフト1およびステアリングコラム5におけるコラプスストロークを十分に確保することができる。
【0053】
また、センサ基板15をプレート部16bにネジ22で締結固定するだけで、センサ基板15、ケース部18、およびハーネス端部21が、一体に位置決め固定されるようになっている。これにより、各部品を組み付ける際の工数を削減できるとともに、各ターミナル30,31のハンダ付け作業を行う際に、各構成部品が既に固定された状態になっているので、ハンダ付けの容易化および信頼性の向上を図ることができる。
【0054】
次に、本発明の第2実施形態について、図7ないし図9を参照にしながら説明する。なお、これらの図において、上述した第1実施形態と同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【0055】
図7は、本発明の第2実施形態に係る電動パワーステアリング装置のトルクセンサを示す背面図であり、図8は、図7のVIII−VIII線に沿ったトルクセンサの断面図である。図7および図8に示すように、本実施形態に係るトルクセンサ14´のベース部16´は、第1実施形態のベース部16には設けられていたインロー部16aを備えていない。
【0056】
コイルヨーク12,12をベース部16´に固定するために用いられるヨークリテーナ17´は、図9に示すように、一対のコイルヨーク12,12をベース部16´に押し付ける弾性部27と、ベース部16´に形成された接合穴34に嵌挿される突出部35とからなり、一枚の板材から形成されている。また、このヨークリテーナ17´は、コイルヨーク12のピン23が突出する位置に、切欠き36が形成されている。
【0057】
なお、本実施形態では、ヨークリテーナ17´の弾性部27を複数の腕部材からなる板バネで構成したが、これに限定されず、ヨークリテーナ17´内に被覆されたコイルヨーク12,12をベース部16´側に押し付ける弾力を付与できるものであれば、周方向につながった形状の皿バネなどで構成してもよい。
【0058】
このような構成からなるヨークリテーナ17´は、一対のコイルヨーク12,12を被覆した状態で、突出部35をベース部16´の接合穴34に嵌挿し、この接合部に溶接あるいはカシメなどを施す接合手段により、ベース部16に固定される。これにより、ヨークリテーナ17´内に被覆されたコイルヨーク12,12は、入出力軸3,4の軸方向に移動することなく、ベース部16´に支持固定される。
【0059】
以上のように、本発明の第2実施形態に係るトルクセンサ14´によると、一対のコイルヨーク12,12を被覆するヨークリテーナ17´に、コイルヨーク12,12をベース部16´側に押し付ける弾性部27と、ベース部16´に形成された接合穴34に嵌挿される突出部35とを備え、該突出部35と接合穴34とを接合することにより、コイルヨーク12,12をベース部16´に固定するようにした。これにより、上記第1実施形態と同様の作用効果を得られることはもとより、ヨークリテーナ17´およびベース部16´の構成を簡略化することができ、製造コストの軽減を図ることができる。
【0060】
次に、本発明の第3実施形態について、図10ないし図13を参照にしながら説明する。なお、これらの図において、上述した第1実施形態および第2実施形態と同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【0061】
図10は、本発明の第3実施形態に係るトルクセンサの外観を示す正面図である。また、図11は、図10の矢印XI方向から見たトルクセンサの上面図であり、図12は、図11のXII−XII線に沿った断面矢視図である。さらに図13は、第3実施形態に係るトルクセンサをギヤボックスに取り付けた状態をステアリングホイール側から見た図である。
【0062】
本実施形態に係るトルクセンサ14Aは、鉄板等から成形された平板状のベース部16Aと、該ベース部16A上に垂直に立設されたフレーム部材37と、該フレーム部材37にネジ22Aを介して締結固定され、コイル13で検出されたトルク値に応じて信号を出力するセンサ基板15Aと、一対のコイルヨーク12,12を被覆しつつベース部16Aに固定するためのヨークリテーナ17Aと、センサ基板15AとECUとを接続するためのハーネス19とを備え、これらの各構成部品はモジュール化されている。
【0063】
コイルヨーク12,12を被覆するヨークリテーナ17Aは、第2実施形態で説明したヨークリテーナ17´と同様のものであり、ベース部16Aに形成された接合穴34A(図13参照)に嵌挿される3つの突出部35Aを有し、接続穴34Aより突出した突出部35Aにカシメや溶接等を施すことにより、ヨークリテーナ17Aによって被覆されたコイルヨーク12,12が、ベース部16Aに支持固定される。
【0064】
フレーム部材37は、図12に示すように、ベース部16Aに対して垂直に立設された底面部37aと、該底面部37aの一側端部(図12右側)が下方に直角に折り曲げられたことにより形成された固定部37bと、底面部37aの他側端部(図12左側)が上方に直角に折り曲げられたことにより形成された防護壁部37cとからなる。すなわち、フレーム部材37は、鋼板等の一枚の平板にプレス加工などを施し、その断面形状が鍵型になるように成形される。
【0065】
底面部37aの上面には、センサ基板15Aを固定するための基板台39が配設され、該基板台39にネジ22Aを介してセンサ基板15Aが締結固定されている。フレーム部材37の一側端面に形成された固定部37bは、スポット溶接等によりベース部16Aの所定の位置に固定され、これにより、センサ基板15Aを支持固定するフレーム部材37の底面部37aがベース部16Aに垂直に立設される。一方、フレーム部材37の他側端面に形成された防護壁部37cは、基板台39に固定されたセンサ基板の表面よりも突出する高さを有し、図13に示すように、トルクセンサ14Aがギヤボックス5aに組み付けられる際に、センサ基板15Aがギヤボックス5aに干渉するのを防止する。
【0066】
フレーム部材37の底面部37aとセンサ基板15Aとの間には、図10に示すように、センサ基板15Aに接続されてハンダ付けされる第2ターミナル31と、該第2ターミナル31の周囲に配されたグロメット32とからなるハーネス端部21が配されている。このハーネス端部21は、第2ターミナル31とセンサ基板15Aとが接続された状態で、センサ基板15Aがフレーム部材部材37に締結固定されることにより、フレーム部材37の底面部37aとセンサ基板15Aとの間に配されたグロメット32が圧縮され、所定の位置に固定される。一方、ヨークリテーナ17Aを介してベース部16Aに支持固定されたコイルヨーク12のピン23は、センサ基板15Aがフレーム部材37に締結固定された後に、センサ基板15Aに直接ハンダ付けされる。
【0067】
以上のように、本発明の第3実施形態に係るトルクセンサ14Aによると、平板状のベース部16A上にコイルヨーク12が支持固定され、このベース部16Aに垂直に立設されたフレーム部材37にセンサ基板15Aがネジ22Aを介して締結固定される構造になっている。これにより、上記第1実施形態および第2実施形態と同様の作用効果を得られることはもとより、センサ基板15Aと第2ターミナル31との接続部、およびセンサ基板15Aとコイルヨーク12のピン23との接続部のハンダの保証を困難にすることなくセンサ基板15Aを支持固定することができ、煩雑な作業を行うことなく能率良くトルクセンサを組み立てることができる。
【0068】
また、ベース部16Aを鉄板等の金属製の平板から成形することができ、かつ、フレーム部材37を一枚の鋼板をプレス加工することにより成形することができるので、これらの部材の加工作業が容易化され、製造コストの軽減化を図ることができる。
【0069】
以上、本発明の実施形態について具体的に説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【0070】
【図1】本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置を示す部分破断側面図である。
【図2】本発明の第1実施形態に係るトルクセンサの外観を示す一部破断正面図である。
【図3】図2のIII−III線に沿ったトルクセンサの断面矢視図である。
【図4】第1実施形態に係るトルクセンサを構成する各部品を示す展開図である。
【図5】第1実施形態に係るトルクセンサのベース部に設けられたインロー部を示す要部斜視図である。
【図6】第1実施形態に係るトルクセンサのヨークリテーナを示す斜視図である。
【図7】本発明の第2実施形態に係るトルクセンサの外観を示す背面図である。
【図8】図7のVIII−VIII線に沿ったトルクセンサの断面矢視図である。
【図9】本発明の第2実施形態に係るトルクセンサのヨークリテーナを示す斜視図である。
【図10】本発明の第3実施形態に係るトルクセンサの外観を示す一部破断正面図である。
【図11】図10の矢印XI方向から見たトルクセンサの上面図である。
【図12】図11のXII−XII線に沿ったトルクセンサの断面矢視図である。
【図13】第3実施形態に係るトルクセンサをギヤボックスに取り付けた状態をステアリングホイール側から見た図である。
【図14】従来の電動パワーステアリング装置のトルクセンサ部の一例を示す断面図である。
【図15】従来のトルクセンサの一例を示す一部破断斜視図である。
【符号の説明】
【0071】
12 コイルヨーク
13 コイル
14,14A トルクセンサ
15 センサ基板
16,16A ベース部
16a インロー部
16b プレート部
17,17A ヨークリテーナ
18 ケース部
21 ハーネス端部
22,22A ネジ
25 被罫止部
26 罫止部
27 弾性部
28 爪
37 フレーム部材
37a 底面部
37b 固定部
37c 防護壁部
39 基板台




 

 


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