(57)【要約】【課題】製造コストを低減することができるパワーステアリング装置を提供する。【解決手段】本発明に係るパワーステアリング装置は、操舵軸の回転角を検出する舵角センサ３と、操舵軸に生じるトルクを検出するトルクセンサ４と、を有する。舵角センサ３は、基板８の第１搭載面８１に実装される第１の歯車用磁気検出部３５及び第２の歯車用磁気検出部３６により、第１の歯車用マグネット３３及び第２の歯車用マグネット３４から生ずる磁界を検出する。トルクセンサ４は、第２搭載面８２に実装されるトルク検出用磁気検出部４５により、トルクセンサ用マグネット４０から生ずる磁界を検出する。【選択図】図２
2020093557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トーションバーを介して互いに接続された第１軸部材と第２軸部材を有する操舵軸をもって、ステアリングホイールの回転を転舵輪に伝達する操舵機構と、
前記操舵軸の回転軸線の方向の一方側に設けられた第１搭載面と、前記操舵軸の回転軸線の方向の他方側に設けられた第２搭載面とを有し、電子機器を搭載可能な基板と、
前記操舵機構に設けられた舵角センサであって、
複数の歯を備える第１の歯部を有し、前記操舵軸の回転に伴い回転する第１の歯車と、
前記第１の歯部の歯数と互いに割り切れない数の歯数に設定された複数の歯を備える第２の歯部を有し、前記第１の歯車の回転に伴い回転する第２の歯車と、
前記第１の歯車に設けられ、前記第１の歯車の回転軸線周りにＮ極とＳ極が並んで配置された第１の歯車用マグネットと、
前記第２の歯車に設けられ、前記第２の歯車の回転軸線周りにＮ極とＳ極が並んで配置された第２の歯車用マグネットと、
前記第１搭載面に設けられ、前記第１の歯車用マグネットの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の歯車用磁気検出部と、
前記第１搭載面に設けられ、前記第２の歯車用マグネットの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の歯車用磁気検出部と、
を有し、前記操舵軸の回転角を検出する舵角センサと、
前記操舵機構に設けられたトルクセンサであって、
前記第１軸部材に設けられ、前記操舵軸の回転軸線周りにＮ極とＳ極が交互に配置されているトルクセンサ用マグネットと、
前記トルクセンサ用マグネットと対向するように前記操舵軸の回転軸線周りに配置された複数の板状部である第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の円環部とを有し、前記第２軸部材に設けられた磁性材料からなる第１ヨーク部材と、
前記トルクセンサ用マグネットと対向するように、かつそれぞれが前記第１の爪部の各爪部間に交互に並ぶように前記操舵軸の回転軸線周りに配置された複数の板状部である第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軸部材に設けられた磁性材料からなる第２ヨーク部材と、
前記操舵軸の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の円環部に対して離間し、かつ対向して設けられた第１集磁部材と、
前記操舵軸の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の円環部に対して離間し、かつ対向して設けられた第２集磁部材と、
前記第２搭載面側に、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トルク検出用磁気検出部と、
を有し、前記操舵軸に生じるトルクを検出するトルクセンサと、
前記舵角センサ及び前記トルクセンサの検出信号に基づいて前記操舵機構に操舵力を付与する電動モータと、
を有するパワーステアリング装置。
【請求項２】
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の歯車用磁気検出部又は前記第２の歯車用磁気検出部と、前記トルク検出用磁気検出部とは、前記操舵軸の回転軸線周りの方向において、互いにオーバーラップするように設けられていることを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項３】
請求項１に記載のパワーステアリング装置は、磁性材料で形成された磁気遮蔽部を有し、
前記磁気遮蔽部は、前記第２搭載面側に設けられ、前記操舵軸の回転軸線に直交する平面において、前記第１の歯車用磁気検出部及び前記第２の歯車用磁気検出部とオーバーラップするように配置されていることを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項４】
請求項３に記載のパワーステアリング装置は、非磁性材料で形成されたトルクセンサ用ホルダ部材を有し、
前記磁気遮蔽部は、磁性材料で形成された板状の磁気遮蔽部材であって、
前記トルクセンサ用ホルダ部材は、
前記第１集磁部材及び前記第２集磁部材を保持する集磁部材保持部と、
前記第２搭載面側に開口するように設けられ、前記磁気遮蔽部材を保持する磁気遮蔽部材保持部と、
を有することを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項５】
請求項４に記載のパワーステアリング装置において、
前記トルクセンサ用ホルダ部材は、樹脂材料で形成され、前記磁気遮蔽部材に係合する係合部を有し、
前記係合部は、弾性変形可能な爪部であることを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項６】
請求項１に記載のパワーステアリング装置は、
非磁性材料で形成された舵角センサ用ホルダ部材と、
非磁性材料で形成されたトルクセンサ用ホルダ部材と、
を有し、
前記舵角センサ用ホルダ部材は、
前記第１の歯車及び前記第２の歯車のそれぞれを回転自在に保持する第１の歯車保持部及び第２の歯車保持部と、
前記第１搭載面に当接する第１搭載面当接部と、
を有し、
前記トルクセンサ用ホルダ部材は、
前記第１集磁部材及び前記第２集磁部材を保持する集磁部材保持部と、
前記第２搭載面に当接する第２搭載面当接部と、
を有することを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項７】
請求項６に記載のパワーステアリング装置は、前記舵角センサ用ホルダ部材、前記基板、及び前記トルクセンサ用ホルダ部材に挿入され、前記舵角センサ用ホルダ部材、前記基板及び前記トルクセンサ用ホルダ部材を互いに結合させるスクリュを有することを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項８】
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の歯車用磁気検出部又は前記第２の歯車用磁気検出部と、前記トルク検出用磁気検出部とは、前記操舵軸の回転軸線周りの方向において、互いに離間するように設けられていることを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項９】
請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
前記基板は、前記操舵軸の回転軸線の方向に貫通する端子用貫通孔を備え、
前記トルク検出用磁気検出部は、磁界検出素子と、前記磁界検出素子の検出信号を出力する出力端子とを備え、
前記出力端子は、前記第２搭載面側から前記第１搭載面側へ向かって前記端子用貫通孔に挿入されていることを特徴とする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、パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のパワーステアリング装置としては、例えば以下の特許文献に記載されたものが知られている。
【０００３】
このパワーステアリング装置では、操舵軸の回転角を検出する舵角センサと、操舵軸の回転トルクを検出するトルクセンサとが、一体的に構成されている。この舵角センサ及びトルクセンサは、それぞれ別の基板に搭載された検出部によって、前記回転角及び回転トルクを検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第８３９７５８８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来のパワーステアリング装置は、舵角センサとトルクセンサとがそれぞれ別々の基板に搭載されることで、部品点数が増大し、装置の製造コストが増大してしまう問題があった。
【０００６】
本発明は、かかる技術的課題に鑑みて案出されたものであり、製造コストを低減することができるパワーステアリング装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、その一態様として、第１の歯車用磁気検出部と第２の歯車用磁気検出部が基板の第１搭載面に配置され、トルク検出用磁気検出部が基板の第２搭載面に配置されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係るパワーステアリング装置のシステム構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る舵角センサ及びトルクセンサの分解斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る舵角センサ及びトルクセンサの軸方向に沿う斜視断面図である。
【図４】図３の要部拡大図である。
【図５】図４に示すトルクセンサの底面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る舵角センサ及びトルクセンサの側面図である。
【図７】図６に示す舵角センサの斜視図である。
【図８】図６に示すトルクセンサの斜視図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る舵角センサ及びトルクセンサの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。なお、下記の実施形態では、このパワーステアリング装置を、従来と同様、自動車の操舵装置に適用したものを示している。
【００１１】
（パワーステアリング装置の構成）
図１は、本実施形態に係るパワーステアリング装置のシステム構成図を示している。なお、本図の説明では、操舵軸１の回転軸線Ｚに平行な方向を「軸方向」、操舵軸１の回転軸線Ｚに直交する方向を「径方向」、そして操舵軸１の回転軸線Ｚ周りの方向を「周方向」として説明する。また、「軸方向」については、図１中の上側を「一端側」、下側を「他端側」として説明する。
【００１２】
図１に示すように、パワーステアリング装置は、運転者による操作に基づき操舵に供する操舵機構ＳＭと、運転者の操舵操作をアシストする操舵アシスト機構ＡＭと、を備える。
【００１３】
操舵機構ＳＭは、ステアリングホイールＳＷに連係された操舵軸１と、図示外の転舵輪に連係されたラックバー２とを有し、操舵軸１とラックバー２とは、第１の変換機構ＲＰ１を介して連係される。第１の変換機構ＲＰ１は、操舵軸１（後述する第１出力軸１２）に形成された第１ピニオン歯１２０と、ラックバー２に形成された第１ラック歯２１とで構成される、いわゆるラック・ピニオン機構である。
【００１４】
操舵軸１は、ステアリングホイールＳＷと一体に回転する第１軸部材としての入力軸１１と、ラックバー２に連係する第２軸部材としての第１出力軸１２とが、トーションバー１３（図３、図４参照）によって連結されている。入力軸１１は、軸方向の一端側がステアリングホイールＳＷに接続されると共に、他端側が前記トーションバー１３に接続される。第１出力軸１２は、軸方向の一端側が前記トーションバー１３に接続されると共に、他端側がラックバー２に連係される。すなわち、第１出力軸１２の他端部の外周側に形成された前記第１ピニオン歯１２０がラックバー２の軸方向の一端側に形成された前記第１ラック歯２１に噛み合うことによって、第１出力軸１２の回転がラックバー２の軸方向運動に変換され伝達される。
【００１５】
また、操舵軸１の径方向外側（外周側）には、操舵軸１の回転角である操舵角を検出する舵角センサ３と、運転者の操舵操作により操舵軸１に付与される操舵トルクを検出するトルクセンサ４とが、１つのユニットとして一体的に設けられている。舵角センサ３は、操舵軸１（後述の主歯車３０）の回転に伴い回転する１対の歯車（後述の第１の歯車３１及び第２の歯車３２）の回転角度差に基づいて、前記操舵角を検出する。トルクセンサ４は、入力軸１１と第１出力軸１２の相対回転変位量に基づいて、前記操舵トルクを検出する。
【００１６】
ラックバー２は、軸方向の両端部が、タイロッド２３及び図示外のナックルアームを介して、図示外の転舵輪に連係されている。すなわち、ラックバー２が軸方向へ移動して、タイロッド２３を介して図示外のナックルアームが押し引きされることにより、図示外の転舵輪の向きが変更される。
【００１７】
操舵アシスト機構ＡＭは、操舵アシスト力を生成する電動モータ５と、この電動モータ５を駆動制御する制御装置６と、電動モータ５の回転をラックバー２に伝達する伝達機構７と、を有する。すなわち、操舵アシスト機構ＡＭは、例えばセンサハーネスＳＨ等を介して制御装置６に入力される舵角センサ３、トルクセンサ４及び図示外の車速センサなど各種センサの検出結果に基づいて駆動制御される電動モータ５の回転力をもって、ラックバー２の軸方向移動を補助する。伝達機構７は、電動モータ５の回転を減速する減速機７０と、この減速機７０の回転をラックバー２の軸方向運動に変換する第２の変換機構ＲＰ２と、を有する。減速機７０は、周知のウォームギヤであって、電動モータ５の出力軸に一体回転可能に連結されたウォームシャフト７１と、このウォームシャフト７１と噛み合い回転するウォームホイール７２と、を有する。第２の変換機構ＲＰ２は、ウォームホイール７２と一体に回転する第２出力軸７３の軸方向の他端部外周側に形成された第２ピニオン歯７３０と、ラックバー２の軸方向の他端側に形成され第２ピニオン歯７３０と噛み合う第２ラック歯２２とで構成される、いわゆるラック・ピニオン機構である。
【００１８】
〔第１実施形態〕
図２〜図８は、本発明に係るパワーステアリング装置の第１実施形態を示す。
【００１９】
（舵角センサ及びトルクセンサの構成）
図２は、図１に示す舵角センサ３及びトルクセンサ４を構成する主要な構成要素を分解して表した、舵角センサ３及びトルクセンサ４の分解斜視図を示している。なお、本図の説明では、操舵軸の回転軸線Ｚに平行な方向を「軸方向」、操舵軸の回転軸線Ｚに直交する方向を「径方向」、そして操舵軸の回転軸線Ｚ周りの方向を「周方向」として説明する。また、「軸方向」については、図２中の上側を「一端側」、下側を「他端側」として説明する。
【００２０】
図２に示すように、舵角センサ３は、第１の歯車３１及び第２の歯車３２と、これら各歯車３１，３２に設けられる第１の歯車用マグネット３３及び第２の歯車用マグネット３４と、基板８に実装される第１の歯車用磁気検出部３５及び第２の歯車用磁気検出部３６と、を有する。
【００２１】
第１の歯車３１は、軸方向の両端側が内側へと凹むほぼ円板状の第１の基部３１１の径方向外側に、複数の第１の歯部３１２が、第１の基部３１１の全周にわたって一体に形成されている。
【００２２】
第２の歯車３２は、軸方向の両端側が内側へと凹むほぼ円板状の第２の基部３２１の径方向外側に、第１の歯部３１２の歯数とは互いに割り切れない数の歯数に設定された複数の第２の歯部３２２が、第２の基部３２１の全周にわたって一体に形成されている。
【００２３】
そして、第２の歯車３２は、第１の歯車３１と噛み合い、該第１の歯車３１の回転に伴って回転する。ここで、本実施形態では、第２の歯車３２が第１の歯車３１によって駆動される構成を例示しているが、かかる構成に限定されるものではない。換言すれば、第２の歯車３２は、第１の歯車３１と噛み合い、この第１の歯車３１によって回転駆動されるもののほか、第１の歯車３１とは別の歯車によって回転駆動される構成としてもよい。そして、このような構成についても、本発明における「第１の歯車の回転に伴い回転する第２の歯車」に該当する。
【００２４】
第１の歯車用マグネット３３は、第１の歯車３１の軸方向の他端側に、後述する基板８の第１搭載面８１と対向するように設けられる。同様に、第２の歯車用マグネット３４は、第２の歯車３２の軸方向の他端側に、後述する基板８の第１搭載面８１と対向するように設けられる。
【００２５】
第１の歯車用磁気検出部３５は、周知のＧＭＲ素子であり、基板８の軸方向の一端側に面する第１搭載面８１に、第１の歯車用マグネット３３に対向するように実装される。これにより、第１の歯車用磁気検出部３５は、第１の歯車３１の回転に伴う第１の歯車用マグネット３３の磁界の変化を検出することで、第１の歯車３１の回転角である第１回転角を検出する。
【００２６】
同様に、第２の歯車用磁気検出部３６は、周知のＧＭＲ素子であって、第１搭載面８１に、第１の歯車用磁気検出部３５と横並びに、第２の歯車用マグネット３４に対向するように実装される。これにより、第２の歯車用磁気検出部３６は、第２の歯車３２の回転に伴う第２の歯車用マグネット３４の磁界の変化を検出することで、第２の歯車３２の回転角である第２回転角を検出する。
【００２７】
トルクセンサ４は、円環状のトルクセンサ用マグネット４０と、このマグネット４０の径方向外側に配置され、径方向において互いに組み合わさる１対の第１ヨーク部材４１及び第２ヨーク部材４２と、この両ヨーク部材４１，４２間に、径方向に対向配置される１対の第１集磁部材４３及び第２集磁部材４４と、基板８に電気的に接続されるトルク検出用磁気検出部４５と、を有する。
【００２８】
トルクセンサ用マグネット４０は、磁性材料によりほぼ円筒状に形成され、第１ヨーク部材４１及び第２ヨーク部材４２における後述する各爪部４１１，４２１の内周側に、該各爪部４１１，４２１と径方向に対向するかたちで配置される。
【００２９】
第１ヨーク部材４１は、トルクセンサ用マグネット４０と径方向に対向する複数の板状部である第１の爪部４１１と、この第１の爪部４１１よりも大径の円環状に形成され、該各爪部４１１同士を繋ぐ第１の円環部４１２と、が磁性材料により一体に形成される。
【００３０】
第２ヨーク部材４２は、トルクセンサ用マグネット４０と径方向に対向する複数の板状部である第２の爪部４２１と、この第２の爪部４２１よりも小径の円環状に形成され、該各爪部４２１同士を繋ぐ第２の円環部４２２と、が磁性材料により一体に形成される。
【００３１】
そして、第１の爪部４１１及び第２の爪部４２１は、トルクセンサ用マグネット４０の径方向外側であってそれぞれ同一円周上に、かつ第１の爪部４１１と第２の爪部４２１とが、周方向に沿ってほぼ等間隔に交互に並ぶように配置される。
【００３２】
トルク検出用磁気検出部４５は、トルクセンサ用マグネット４０の磁界を検出する周知のホール素子により構成される磁界検出素子４５１と、この磁界検出素子４５１の検出信号を出力する複数の出力端子４５２と、を備える。前記各出力端子４５２は、第２搭載面８２側から第１搭載面８１側へ向かって後述する端子用貫通孔８３に挿入され、この端子用貫通孔８３を通じて反対側へと臨んだ第１搭載面８１において基板８の図示外のプリント回路と電気的に接続される。
【００３３】
基板８は、周知のプリント配線板であって、軸方向の一端側に第１搭載面８１を有する一方、他端側に第２搭載面８２を有し、センサハーネスＳＨ（図１参照）を介して車両に搭載される図示外のＥＣＵに電気的に接続される。また、この基板８には、第１搭載面８１側に図示外の導体パターンが印刷されていて、前記各歯車用磁気検出部３５，３６をはじめとする各種電子部品が、主として第１搭載面８１側に実装される。そして、これら各種電子部品は、第１搭載面８１側において、周知のリフローソルダリングによって、前記導体パターンにより構成される図示外のプリント回路と電気的に接続される。
【００３４】
なお、本実施形態では、前記各磁気検出部３５，３６，４５を全て一括してリフローソルダリングすることを例示したが、当該各磁気検出部３５，３６，４５の半田付け手段は、必ずしもこれに限定されるものではない。換言すれば、前述した一括リフローソルダリング以外にも、例えば第１、第２の歯車用磁気検出部３５，３６についてはリフローソルダで行い、トルク検出用磁気検出部４５についてはポイントソルダ又はレーザソルダなど他の半田付け手段で行ってもよい。
【００３５】
図３は、図１に示す舵角センサ３及びトルクセンサ４の斜視図であって、該舵角センサ３及びトルクセンサ４を操舵軸１の回転軸線Ｚに沿って切断して表示した、舵角センサ３及びトルクセンサ４近傍の縦断面斜視図を示している。図４は、図３に示す舵角センサ３及びトルクセンサ４の要部を拡大して表示した要部拡大図を示している。なお、本図の説明では、操舵軸１の回転軸線Ｚに平行な方向を「軸方向」、操舵軸１の回転軸線Ｚに直交する方向を「径方向」、そして操舵軸１の回転軸線Ｚ周りの方向を「周方向」として説明する。また、「軸方向」については、ステアリングホイールに連係される側である各図中の上側を「一端側」、下側を「他端側」として説明する。
【００３６】
図３、図４に示すように、舵角センサ３は、主歯車３０と噛み合い回転する第１の歯車３１と、第１の歯車３１と噛み合い回転する図示外の第２の歯車と、を有する。そして、第１の歯車３１には、軸方向の他端側に第１の歯車用マグネット３３が設けられ、この第１の歯車用マグネット３３と対向するように、基板８の第１搭載面８１に、第１の歯車用磁気検出部３５が配置される。他方、図示外の第２の歯車についても、上述した第１の歯車３１と同様に構成されている。
【００３７】
主歯車３０は、ほぼ筒状に形成され、入力軸１１の外周側に一体回転可能に固定される筒状基部３０１と、この筒状基部３０１の径方向外側に設けられ、第１の歯部３１２と噛み合う複数の歯部３０２と、を一体に有する。また、主歯車３０は、樹脂製の舵角センサ用ホルダ部材３７の内部のほぼ中央位置に形成された主歯車保持部３７０に、回転可能に収容される。そして、主歯車３０は、入力軸１１の外周面に周方向に沿って形成された環状溝１１２に収容され保持されるゴム製のリング部材、例えば周知のＯリング（図示外）が筒状基部３０１の内周面に圧接することで、入力軸１１と一体に回転する。
【００３８】
第１の歯車３１は、軸方向の両端側が内側へと凹むほぼ円板状の第１の基部３１１と、この第１の基部３１１の径方向外側に設けられ、主歯車３０と第１の基部３１１と噛み合う複数の第１の歯部３１２と、を一体に有する。また、第１の歯車３１は、舵角センサ用ホルダ部材３７の主歯車保持部３７０に隣接して設けられる第１の歯車保持部３７１に、回転可能に収容される。そして、この第１の歯車３１は、第１の歯部３１２が主歯車３０の歯部３０２と噛み合うことで主歯車３０に従動して回転すると共に、第１の歯部３１２が図示外の第２の歯車の第２の歯部と噛み合うことで第２の歯車３２を駆動する。
【００３９】
第１の歯車用マグネット３３は、ほぼ円形の板状を呈し、第１の基部３１１の軸方向の他端側（後述する基板８の第１搭載面８１と対向する側）に設けられる。
【００４０】
第１の歯車用磁気検出部３５は、周知のＧＭＲ素子であって、舵角センサ用ホルダ部材３７の軸方向の他端側に配置される基板８のうち軸方向の一端側に面する第１搭載面８１に、第１の歯車用マグネット３３に対向するように実装される。これにより、第１の歯車用磁気検出部３５は、第１の歯車３１の回転に伴う第１の歯車用マグネット３３の磁界の変化を検出することにより、第１の歯車３１の回転角である第１回転角を検出する。
【００４１】
他方、図示外の第２の歯車、第２の歯車用マグネット及び第２の歯車用磁気検出部３６についても、かかる第１の歯車３１、第１の歯車用マグネット３３及び第１の歯車用磁気検出部３５と同様に構成されている。
【００４２】
以上のような構成から、舵角センサ３は、第１の歯車用磁気検出部３５によって検出された第１回転角と、図示外の第２の歯車用磁気検出部によって検出された第２回転角との角度差に基づき、ステアリングホイールＳＷ（図１参照）の回転角を検出する。なお、このステアリングホイールＳＷの回転角は、当該ステアリングホイールＳＷの中立位置からの回転量を意味する。
【００４３】
トルクセンサ４は、第１出力軸１２と一体回転可能に固定されたほぼ円筒状のトルクセンサ用マグネット４０を有する。そして、このトルクセンサ用マグネット４０の外周側には、ヨークホルダ４６を介して入力軸１１に固定される１対の第１ヨーク部材４１及び第２ヨーク部材４２が、径方向に対向して配置される。また、この第１ヨーク部材４１と第２ヨーク部材４２の間には、集磁ホルダ４７内に収容されトルクセンサ用マグネット４０から生ずる磁束を集約する１対の第１集磁部材４３及び第２集磁部材４４が、径方向に対向して配置される。そして、この第１集磁部材４３と第２集磁部材４４の間には、トルクセンサ用マグネット４０の磁界の変化を検出するトルク検出用磁気検出部４５が収容され、このトルク検出用磁気検出部４５は、第２搭載面８２側から基板８と電気的に接続される。なお、本実施形態においては、集磁ホルダ４７が、本発明に係るトルクセンサ用ホルダ部材に相当する。
【００４４】
トルクセンサ用マグネット４０は、磁性材料によってほぼ円筒状に形成されてなる永久磁石であって、第１出力軸１２の一端部の外周側に、ほぼ円筒状のホルダ部材４８を介して一体回転可能に固定される。この際、トルクセンサ用マグネット４０は、樹脂製の絶縁部４８０を介してホルダ部材４８と一体的に構成され、ホルダ部材４８は、例えばレーザ溶接用によって第１出力軸１２に固定される。
【００４５】
第１ヨーク部材４１は、軸方向の一端側が大径状に、かつ他端側は一端側に対し小径状となる縦断面ほぼクランク状を呈し、磁性材料によって環状に一体に形成されている。具体的には、第１ヨーク部材４１は、トルクセンサ用マグネット４０と径方向に対向する複数の板状に形成された第１の爪部４１１と、比較的大径の円環状に形成され、この第１の爪部４１１同士を繋ぐ第１の円環部４１２と、を有する。第１の爪部４１１は、第１の円環部４１２の他端側であって周方向の等間隔位置から連続して径方向内側へ延びる第１の径方向延出部４１３を介して、第１の円環部４１２に対して径方向内側にオフセットし、かつ第１の円環部４１２と同心円上に並ぶように配置される。
【００４６】
第２ヨーク部材４２は、軸方向の一端側が小径状に、かつ他端側は一端側に対し大径状となる縦断面ほぼクランク状を呈し、磁性材料によって環状に一体に形成されている。具体的には、第２ヨーク部材４２は、トルクセンサ用マグネット４０と径方向に対向する複数の板状に形成された第２の爪部４２１と、第１の円環部４１２よりも小さい円環状を呈し、第２の爪部４２１同士を繋ぐ第２の円環部４２２と、を有する。第２の爪部４２１は、第２の円環部４２２の他端側であって周方向の等間隔位置から連続して径方向内側へ延びる第２の径方向延出部４２３を介して、第２の円環部４２２に対して径方向内側にオフセットし、かつ第２の円環部４２２と同心円上に並ぶように配置される。
【００４７】
ヨークホルダ４６は、金属材料によりほぼ筒状に形成された取付基部４６１と、この取付基部４６１を介して入力軸１１に取り付け固定され、内部に第１、第２ヨーク部材４１，４２が収容され保持される樹脂製のヨーク保持部４６２と、を有する。この取付基部４６１とヨーク保持部４６２は、いわゆるインサート成形によって一体に形成されている。
【００４８】
取付基部４６１は、入力軸１１の軸方向の他端部外周側であって段差拡径状に形成された大径部１１１に、一体回転可能に取り付け固定される。すなわち、この取付基部４６１は、内周側に入力軸１１の大径部１１１が挿入された状態で当該大径部１１１の端縁（段部）に軸方向の一端部がかしめられることで、入力軸１１と一体回転可能に固定される。
【００４９】
ヨーク保持部４６２は、取付基部４６１に接続するほぼ円筒状のボス部４６２ａと、このボス部４６２ａの他端部に連続してほぼ有蓋円筒状に形成され、第１の爪部４１１及び第２の爪部４２１を収容する筒部４６２ｂと、を有する。筒部４６２ｂは、軸方向の端壁に、第１の爪部４１１及び第２の爪部４２１を筒部４６２ｂの内周側に導く第１の爪部挿入孔４６２ｃ及び第２の爪部挿入孔４６２ｄが貫通して形成されている。すなわち、第１の爪部挿入孔４６２ｃ及び第２の爪部挿入孔４６２ｄを介して第１の爪部４１１及び第２の爪部４２１が、筒部４６２ｂの内周側に導かれて、該筒部４６２ｂの内周側に収容されるようになっている。さらに、第１の爪部挿入孔４６２ｃ及び第２の爪部挿入孔４６２ｄの孔縁部には、第１の径方向延出部４１３及び第２の径方向延出部４２３が係合し、これら各径方向延出部４１３，４２３を保持する第１凹溝４６２ｅ及び第２凹溝４６２ｆが軸方向の他端側へ凹状に窪み形成されている。
【００５０】
第１集磁部材４３及び第２集磁部材４４は、ともに軟磁性体によって周方向の一部が切り欠かれた平面視ほぼＣ字形状を呈し、周方向に沿った第１円弧状部４３１及び第２円弧状部４４１を有する。そして、この第１、第２集磁部材４３，４４は、前記両円環部４１２，４２２の間に、これら各円環部４１２，４２２に対し離間した状態で、第１集磁部材４３が外周側、第２集磁部材４４が内周側となるように径方向に対向して配置される。さらに、第１、第２集磁部材４３，４４の周方向の中間部には、第１、第２ヨーク部材４１，４２から漏洩したトルクセンサ用マグネット４０の磁束を集約しトルク検出用磁気検出部４５の磁気検出に供する第１集磁部４３２及び第２集磁部４４２が形成されている。換言すれば、第１、第２集磁部材４３，４４は、それぞれ周方向の中間部に、ほぼ平坦状の第１、第２集磁部４３２，４４２が設けられ、これら各集磁部４３２，４４２の周方向の両側が、第１、第２円弧状部４３１，４４１として構成されている。
【００５１】
集磁ホルダ４７は、ほぼ有蓋円筒状に形成されたホルダ本体４７１の内部に、第１集磁部材４３及び第２集磁部材４４を収容する集磁部材保持部４７２が、それぞれ軸方向の一端側（基板８側）へ開口する溝状に形成されている。また、集磁ホルダ４７には、基板８の第２搭載面８２側に、操舵軸の回転軸線Ｚに直交する平面において第１の歯車用磁気検出部３５及び第２の歯車用磁気検出部３６とオーバーラップする位置に、磁気遮蔽部が設けられている。この磁気遮蔽部は、集磁ホルダ４７に軸方向の一端側（第２搭載面８２側）へ開口するように一体に設けられた磁気遮蔽部材保持部４７３内に、磁性材料である例えばＳＰＣＣ材からなる薄板状の磁気遮蔽部材４９が収容されることによって構成されている。
【００５２】
磁気遮蔽部材保持部４７３は、磁気遮蔽部材４９の外形に対応する形状（本実施形態では長円状）に基づく有底筒状を呈し、基板８の第２搭載面８２側へ開口するような凹状に形成されている。ここで、磁気遮蔽部材４９は、磁気遮蔽部材保持部４７３内に収容配置され、いわゆるスナップフィット構造により固定される。
【００５３】
具体的には、磁気遮蔽部材保持部４７３内に、磁気遮蔽部材４９に係合（係止）して磁気遮蔽部材４９の保持に供する係合部である爪部４７４が、磁気遮蔽部材保持部４７３の底壁４７３ａ側（軸方向の他端側）から直立するように突出形成されている。この爪部４７４は、軸方向の他端側から一端側へ延び、周方向両側の切欠部４７３ｂを介して弾性変形可能に形成された基部４７４ａと、該基部４７４ａの先端部に内方へ突出するように形成され、磁気遮蔽部材４９の周縁部に設けられた切欠部４９０に係止可能な鉤状の係止爪４７４ｂと、を有する。そして、この爪部４７４は、基部４７４ａが外方へと弾性変形し、この弾性変形後の復元作用に伴い係止爪４７４ｂが磁気遮蔽部材４９の切欠部４９０の内端縁に係止することによって、磁気遮蔽部材４９を係止爪４７４ｂと底壁４７３ａの間で挟み込むように保持する。
【００５４】
トルク検出用磁気検出部４５は、周知のホール素子をほぼ矩形ブロック状に形成してなる磁界検出素子４５１と、この磁界検出素子４５１の検出信号を出力する複数の出力端子４５２と、を有する。ここで、これら各出力端子４５２は、それぞれ磁界検出素子４５１から軸方向に沿って基板８側へ延び、基板８の軸方向に貫通する端子用貫通孔８３に、第２搭載面８２側から第１搭載面８１側へ貫通するように挿入される。そして、各出力端子４５２は、第１搭載面８１側において、第１の歯車用磁気検出部３５及び第２の歯車用磁気検出部３６の図示外の出力端子と一緒に、リフローソルダリングによって基板８と電気的に接続される。
【００５５】
以上のような構成から、トルクセンサ４では、第１、第２ヨーク部材４１，４２の相対角度差が大きくなるにつれて、両爪部４１１，４２１を跨いで隣接するトルクセンサ用マグネット４０の磁極間を流れる磁界の磁束密度が大きくなる。そこで、トルクセンサ４は、前記両集磁部材４３，４４間の内部磁界の磁束密度の変化を、トルク検出用磁気検出部４５の磁界検出素子４５１によるホール効果を利用して検出することにより、操舵トルクを検出する。
【００５６】
図５は、図４に示す第１の歯車用マグネット３３、第２の歯車用マグネット３４及びトルクセンサ用マグネット４０の配置構成を表した図であって、図３に示す第１、第２ヨーク部材４１，４２及びトルクセンサ用マグネット４０を下方から見た底面図を示している。なお、本図の説明では、操舵軸の回転軸線Ｚに平行な方向を「軸方向」、操舵軸の回転軸線Ｚに直交する方向を「径方向」、そして操舵軸の回転軸線Ｚ周りの方向を「周方向」として説明する。また、「軸方向」については、ステアリングホイールに連係される側に相当する図５中の紙面手前側を「一端側」、紙面奥側を「他端側」として説明する。
【００５７】
図５に示すように、第１の歯車用マグネット３３と第２の歯車用マグネット３４は、第１の歯車３１及び第２の歯車３２の周方向に、それぞれＮ極とＳ極が並んで配置されている。なお、かかる第１の歯車用マグネット３３及び第２の歯車用マグネット３４の磁極については、本実施形態のようにＮ極とＳ極とが周方向にそれぞれ１極ずつ配置される場合のみならず、例えば２以上のＮ極とＳ極とが周方向に交互に配置されていてもよい。
【００５８】
第１の歯車用磁気検出部３５と第２の歯車用磁気検出部３６は、共に周知のＧＭＲ素子であって、基板８の第１搭載面８１に横並びに配置される。さらに、この第１の歯車用磁気検出部３５と第２の歯車用磁気検出部３６は、周方向において、トルク検出用磁気検出部４５とオーバーラップするように配置される。なお、ここでいう「周方向において、トルク検出用磁気検出部４５とオーバーラップする」とは、第１、第２の歯車用磁気検出部３５，３６の両方がトルク検出用磁気検出部４５とオーバーラップするものに限定されない。換言すれば、本実施形態ように、一部の歯車用磁気検出部（第１の歯車用磁気検出部３５）とトルク検出用磁気検出部４５とが周方向においてオーバーラップするかたちで配置されたものも、本発明に係る「操舵軸の回転軸線周りの方向において、互いにオーバーラップ」に該当する。
【００５９】
磁気遮蔽部材４９は、操舵軸の回転軸線Ｚに直交する平面において、第１の歯車用マグネット３３及び第２の歯車用マグネット３４、並びに第１の歯車用磁気検出部３５及び第２の歯車用磁気検出部３６とオーバーラップするように配置されている。
【００６０】
トルクセンサ用マグネット４０は、磁性材料によりほぼ円筒状に形成されてなる永久磁石であって、周方向にＮ極とＳ極が交互に配置（着磁）されている。なお、本実施形態では、Ｎ極とＳ極が各８極ずつ、全部で１６極が配置されている。また、トルクセンサ用マグネット４０の磁極については、本実施形態のように２以上のＮ極とＳ極が周方向に交互に配置されている場合のほか、Ｎ極とＳ極が周方向にそれぞれ１極ずつ配置されていてもよい。
【００６１】
図６は、舵角センサ用ホルダ部材３７、基板８及び集磁ホルダ４７の固定状態を表した、舵角センサ用ホルダ部材３７、基板８及び集磁ホルダ４７の側面図を示している。なお、本図の説明では、操舵軸の回転軸線Ｚに平行な方向を「軸方向」、操舵軸の回転軸線Ｚに直交する方向を「径方向」、そして操舵軸の回転軸線Ｚ周りの方向を「周方向」として説明する。また、「軸方向」については、図６中の上側を「一端側」、下側を「他端側」として説明する。
【００６２】
図６に示すように、基板８は、舵角センサ用ホルダ部材３７と集磁ホルダ４７とで挟み込まれるように、舵角センサ用ホルダ部材３７側から挿入されて集磁ホルダ４７にねじ込まれる複数のスクリュ３９によって共締め固定される。その際、基板８は、舵角センサ用ホルダ部材３７の軸方向の他端側に突出して設けられた舵角センサ側突起３７６と、集磁ホルダ４７の軸方向の一端側に突出して設けられたトルクセンサ側突起４７８と、によって平面方向の位置が決定される。すなわち、これら各突起３７６，４７８による位置決めによって、舵角センサ用ホルダ部材３７、基板８及び集磁ホルダ４７の三者の相対位置が決定された状態で、舵角センサ用ホルダ部材３７側から挿入される前記複数のスクリュ３９により、前記三者３７，８，４７が共締め固定される。
【００６３】
図７は、図６に示す舵角センサ用ホルダ部材３７を斜め上方から見た斜視図を示している。なお、本図の説明では、操舵軸の回転軸線Ｚに平行な方向を「軸方向」、操舵軸の回転軸線Ｚに直交する方向を「径方向」、そして操舵軸の回転軸線Ｚ周りの方向を「周方向」として説明する。また、「軸方向」については、図７中の上側を「一端側」、下側を「他端側」として説明する。
【００６４】
図７に示すように、舵角センサ用ホルダ部材３７は、非磁性材料、例えば樹脂材料によって皿状に形成されたもので、ほぼ中央位置に、入力軸１１が貫通する第１軸貫通孔３７３を有する。そして、この第１軸貫通孔３７３の周縁部には、主歯車３０を収容し回転可能に保持する主歯車保持部３７０が設けられている。また、舵角センサ用ホルダ部材３７には、主歯車保持部３７０に隣接して、第１の歯車３１を収容した状態で回転可能に保持する第１の歯車保持部３７１が設けられている。さらに、舵角センサ用ホルダ部材３７には、第１の歯車保持部３７１に隣接して、第２の歯車３２を収容した状態で回転可能に保持する第２の歯車保持部３７２が設けられている。主歯車保持部３７０、第１の歯車保持部３７１及び第２の歯車保持部３７２は、いずれも軸方向の一端側に開口するように形成されている。そして、これら各保持部３７０，３７１，３７２は、板状のカバー部材３８で当該各保持部３７０，３７１，３７２の外周域を覆うことにより、前記各歯車３０，３１，３２の脱落が抑制されている。
【００６５】
また、舵角センサ用ホルダ部材３７の外周側には、複数のスクリュ３９が挿入されるスクリュ挿入孔３７４が、軸方向に沿って貫通して形成されている。これにより、当該スクリュ挿入孔３７４に挿入されるスクリュ３９をもって、舵角センサ用ホルダ部材３７が、基板８及び集磁ホルダ４７と共に、前述のように共締め固定される。
【００６６】
また、舵角センサ用ホルダ部材３７は、軸方向の他端側に突出するボス部の端面に、前記共締め固定状態でもって基板８の第１搭載面８１と当接する第１搭載面当接部３７５を有する。そして、この第１搭載面当接部３７５には、基板８との位置決めに供する舵角センサ側突起３７６が形成され、この舵角センサ側突起３７６が基板８の係合孔８４に係合することによって、舵角センサ用ホルダ部材３７と基板８の相対位置が決定される（図５参照）。
【００６７】
図８は、図６に示す舵角センサ用ホルダ部材３７を斜め上方から見た斜視図を示している。なお、本図の説明では、操舵軸の回転軸線Ｚに平行な方向を「軸方向」、操舵軸の回転軸線Ｚに直交する方向を「径方向」、そして操舵軸の回転軸線Ｚ周りの方向を「周方向」として説明する。また、「軸方向」については、図８中の上側を「一端側」、下側を「他端側」として説明する。
【００６８】
図８に示すように、集磁ホルダ４７は、非磁性材料、例えば樹脂材料によりほぼ有蓋円筒状に形成されたもので、ほぼ中央位置に、入力軸１１が貫通する第２軸貫通孔４７５を有する。そして、この第２軸貫通孔４７５の外周域には、第１集磁部材４３及び第２集磁部材４４を収容し保持する周方向溝形状の集磁部材保持部４７２が、軸方向の一端側へ開口するように形成されている。さらに、この集磁部材保持部４７２の外周側には、磁気遮蔽部材４９を収容し保持するほぼ長円筒状の磁気遮蔽部材保持部４７３が、軸方向の一端側である第２搭載面８２側へ開口するように付設されている。
【００６９】
また、集磁ホルダ４７の外周側には、舵角センサ用ホルダ部材３７側から挿入された前記複数のスクリュ３９がねじ込まれる雌ねじ孔４７６が、軸方向に沿って貫通して形成されている。これにより、当該雌ねじ孔４７６内にねじ込まれるスクリュ３９によって、舵角センサ用ホルダ部材３７、基板８及び集磁ホルダ４７が、前述のように共締め固定される。
【００７０】
また、集磁ホルダ４７は、軸方向の一端側に突出するボス部の端面に、前記共締め固定状態でもって基板８の第２搭載面８２と当接する第２搭載面当接部４７７を有する。そして、この第２搭載面当接部４７７には、基板８との位置決めに供するトルクセンサ側突起４７８が形成され、このトルクセンサ側突起４７８が基板８の係合孔８４に係合することによって、集磁ホルダ４７と基板８の相対位置が決定される（図５参照）。
【００７１】
（本実施形態の作用効果）
前記従来のパワーステアリング装置では、舵角センサとトルクセンサがそれぞれ別々の基板に搭載されることで、部品点数が増大し、パワーステアリング装置の製造コストが増大化してしまう問題があった。より具体的には、前記各センサを別基板で構成した場合、基板数の増加するうえ、各基板に電子部品を実装する必要があり、部品自体の製造コストが増大してしまう。また、前記各センサを別基板で構成すると、これら各基板をそれぞれ別工程で製造し、この製造した基板にそれぞれ電子部品を実装する必要があるため、製造工数が増大し、その結果、パワーステアリング装置の製造コストが増大してしまう。
【００７２】
これに対し、本実施形態に係るパワーステアリング装置では、以下の効果が奏せられることで、前記従来のパワーステアリング装置の課題を解決することができる。
【００７３】
すなわち、前記パワーステアリング装置は、トーションバー１３を介して互いに接続された第１軸部材である入力軸１１と第２軸部材である第１出力軸１２を有する操舵軸１をもって、ステアリングホイールＳＷの回転を図示外の転舵輪に伝達する操舵機構ＳＭと、操舵軸１の回転軸線Ｚの方向の一方側に設けられた第１搭載面８１と、操舵軸１の回転軸線Ｚの方向の他方側に設けられた第２搭載面８２とを有し、電子機器を搭載可能な基板８と、操舵機構ＳＭに設けられた舵角センサであって、複数の歯を備える第１の歯部３１２を有し、操舵軸１の回転に伴い回転する第１の歯車３１と、第１の歯部３１２の歯数と互いに割り切れない数の歯数に設定された複数の歯を備える第２の歯部３２２を有し、第１の歯車３１の回転に伴い回転する第２の歯車３２と、第１の歯車３１に設けられ、第１の歯車３１の回転軸線Ｚ周りにＮ極とＳ極が並んで配置された第１の歯車用マグネット３３と、第２の歯車３２に設けられ、第２の歯車３２の回転軸線Ｚ周りにＮ極とＳ極が並んで配置された第２の歯車用マグネット３４と、第１搭載面８１に設けられ、第１の歯車用マグネット３３の磁界の変化に基づき第１の歯車３１の回転角を検出する第１の歯車用磁気検出部３５と、第１搭載面８１に設けられ、第２の歯車用マグネット３４の磁界の変化に基づき第２の歯車３２の回転角を検出する第２の歯車用磁気検出部３６と、を有し、操舵軸１の回転角を検出する舵角センサ３と、操舵機構ＳＭに設けられたトルクセンサであって、第１軸部材としての入力軸１１に設けられ、操舵軸１の回転軸線Ｚ周りにＮ極とＳ極が交互に配置されているトルクセンサ用マグネット４０と、トルクセンサ用マグネット４０と対向するように操舵軸１の回転軸線Ｚ周りに配置された複数の板状部である第１の爪部４１１と、円環状に形成され第１の爪部４１１同士を接続する第１の円環部４１２とを有し、第２軸部材としての第１出力軸１２に設けられた磁性材料からなる第１ヨーク部材４１と、トルクセンサ用マグネット４０と対向するように、かつそれぞれが第１の爪部４１１の各爪部間に交互に並ぶように操舵軸１の回転軸線Ｚ周りに配置された複数の板状部である第２の爪部４２１と、円環状に形成され第２の爪部４２１同士を接続する第２の円環部４２２とを有し、第２軸部材としての第１出力軸１２に設けられた磁性材料からなる第２ヨーク部材４２と、操舵軸１の回転軸線Ｚ周りの方向に沿った第１円弧状部４３１を有し、第１の円環部４１２に対して離間し、かつ対向して設けられた第１集磁部材４３と、操舵軸１の回転軸線Ｚ周りの方向に沿った第２円弧状部４４１を有し、第２の円環部４２２に対して離間し、かつ対向して設けられた第２集磁部材４４と、第２搭載面８２側に、第１集磁部材４３と第２集磁部材４４の間に設けられ、第１集磁部材４３と第２集磁部材４４の間の磁界の変化を検出するトルク検出用磁気検出部４５と、を有し、操舵軸１に生じるトルクを検出するトルクセンサ４と、舵角センサ３及びトルクセンサ４の検出信号に基づいて操舵機構ＳＭに操舵力を付与する電動モータ５と、を有する。
【００７４】
このように、本実施形態では、第１の歯車用磁気検出部３５及び第２の歯車用磁気検出部３６を基板８の第１搭載面８１に、トルク検出用磁気検出部４５を第２搭載面８２に、それぞれ分けて配置した。これにより、前記歯車用磁気検出部３５，３６とトルク検出用磁気検出部４５とを同一の基板８に搭載することが可能となり、パワーステアリング装置の部品点数の削減、及びこれに伴う装置の製造工程及び製造工数の削減を図ることができる。その結果、パワーステアリング装置の製造コストを低減することができる。さらに、前記基板８の統合化によって、２つの基板を軸方向に重ねるようにして配置していた従来のパワーステアリング装置と比べて、該装置の小型化を図ることができる。
【００７５】
また、本実施形態では、第１の歯車用磁気検出部３５又は第２の歯車用磁気検出部３６と、トルク検出用磁気検出部４５とは、操舵軸１の回転軸線Ｚ周りの方向において、互いにオーバーラップするように設けられている。
【００７６】
このように、本実施形態では、第１の歯車用磁気検出部３５又は第２の歯車用磁気検出部３６とトルク検出用磁気検出部４５とが周方向にオーバーラップするように設けられている。このため、前記各磁気検出部３５，３６，４５を共通の基板８に搭載しつつ、基板８の周方向寸法の小型化を図ることができる。その結果、パワーステアリング装置の製造コストをさらに低減できると共に、該装置の簡素化、小型化にも供される。
【００７７】
また、本実施形態に係るパワーステアリング装置は、磁性材料で形成された磁気遮蔽部を有し、磁気遮蔽部は、第２搭載面８２側に設けられ、操舵軸１の回転軸線Ｚに直交する平面において、第１の歯車用磁気検出部３５及び第２の歯車用磁気検出部３６とオーバーラップするように配置されている。
【００７８】
このように、本実施形態では、磁性材料によって形成された磁気遮蔽部が、操舵軸１の回転軸線Ｚに直交する平面において、第１の歯車用磁気検出部３５及び第２の歯車用磁気検出部３６とオーバーラップするように配置されている。このため、当該磁気遮蔽部により、トルク検出用磁気検出部４５に対する第１の歯車用マグネット３３及び第２の歯車用マグネット３４の磁界の影響を抑制することができる。また、磁気遮蔽部が第２搭載面８２側に設けられていることで、第１の歯車用磁気検出部３５及び第２の歯車用磁気検出部３６と磁気遮蔽部との干渉を抑制することができる。
【００７９】
また、本実施形態に係るパワーステアリング装置は、非磁性材料で形成されたトルクセンサ用ホルダ部材である集磁ホルダ４７を有し、前記磁気遮蔽部は、磁性材料で形成された板状の磁気遮蔽部材４９であって、トルクセンサ用ホルダ部材である集磁ホルダ４７は、第１集磁部材４３及び第２集磁部材４４を保持する集磁部材保持部４７２と、第２搭載面８２側に開口するように設けられ、磁気遮蔽部材４９を保持する磁気遮蔽部材保持部４７３と、を有する。
【００８０】
このように、第１集磁部材４３及び第２集磁部材４４を保持するための集磁ホルダ４７に磁気遮蔽部材保持部４７３が設けられていることによって、集磁ホルダ４７とは別に磁気遮蔽部を設ける場合と比べて、部品点数の増加を抑制できるメリットがある。
【００８１】
また、本実施形態では、トルクセンサ用ホルダ部材である集磁ホルダ４７は、樹脂材料で形成され、磁気遮蔽部材４９に係合する係合部を有し、前記係合部は、弾性変形可能な爪部４７４である。
【００８２】
このように、集磁ホルダ４７には、磁気遮蔽部材４９に係合可能な係合部が、樹脂材料により弾性変形可能に構成された爪部４７４によって構成されている。このため、樹脂材料の弾性を利用して磁気遮蔽部材４９を固定することができ、別途、磁気遮蔽部材４９を固定するための部材を設ける必要がなくなる結果、装置の部品点数及び製造工数のさらなる低減化に供される。
【００８３】
また、本実施形態に係るパワーステアリング装置は、非磁性材料で形成された舵角センサ用ホルダ部材３７と、非磁性材料で形成されたトルクセンサ用ホルダ部材である集磁ホルダ４７と、を有し、舵角センサ用ホルダ部材３７は、第１の歯車３１及び第２の歯車３２のそれぞれを回転自在に保持する第１の歯車保持部３７１及び第２の歯車保持部３７２と、第１搭載面８１に当接する第１搭載面当接部３７５と、を有し、トルクセンサ用ホルダ部材である集磁ホルダ４７は、第１集磁部材４３及び第２集磁部材４４を保持する集磁部材保持部４７２と、第２搭載面８２に当接する第２搭載面当接部４７７と、を有する。
【００８４】
このように、本実施形態では、基板８が、舵角センサ用ホルダ部材３７と集磁ホルダ４７とで挟み込まれる構成となっている。このため、基板８の固定に際して、当該固定に係る固定部材を別途設けることなく、基板８を保持することが可能となる。その結果、装置の部品点数及び製造工数のさらなる低減化を図ることができる。
【００８５】
また、本実施形態に係るパワーステアリング装置は、舵角センサ用ホルダ部材３７、基板８、及びトルクセンサ用ホルダ部材である集磁ホルダ４７に挿入され、舵角センサ用ホルダ部材３７、基板８及びトルクセンサ用ホルダ部材である集磁ホルダ４７を互いに結合させるスクリュ３９を有する。
【００８６】
このように、本実施形態では、舵角センサ用ホルダ部材３７、基板８及び集磁ホルダ４７がスクリュ３９により共締め固定される構成となっている。これにより、前記三者３７，８，４７の固定に係る部品点数の増加を抑制することができると共に、スクリュ３９の締結工数の削減を図ることができる。
【００８７】
また、本実施形態では、基板８は、操舵軸１の回転軸線Ｚの方向に貫通する端子用貫通孔８３を備え、トルク検出用磁気検出部４５は、磁界検出素子４５１と、磁界検出素子４５１の検出信号を出力する出力端子４５２とを備え、出力端子４５２は、第２搭載面８２側から第１搭載面８１側へ向かって端子用貫通孔８３に挿入されている。
【００８８】
このように、本実施形態では、第２搭載面８２側に設けられるトルク検出用磁気検出部４５の出力端子４５２が端子用貫通孔８３を介して第１搭載面８１側へと臨む構成となっている。これにより、第１の歯車用磁気検出部３５及び第２の歯車用磁気検出部３６と併せてトルク検出用磁気検出部４５の半田付けについても、第１搭載面８１側から行うことが可能となる。その結果、当該各磁気検出部３５，３６，４５の半田付け作業をより効率的に行うことができ、パワーステアリング装置の製造工数のさらなる低減化を図ることができる。
【００８９】
〔第２実施形態〕
図９は、本発明に係るパワーステアリング装置の第２実施形態を示す。なお、本実施形態では、前記第１実施形態における磁気遮蔽部を廃止し、代わりに、第１の歯車用磁気検出部３５及び第２の歯車用磁気検出部３６とトルク検出用磁気検出部４５の配置を変更したものであり、それ以外の他の構成については前記第１実施形態と同様である。よって、第１実施形態と同じ構成については、同一の符号を付すことにより、その説明を省略する。
【００９０】
図９は、本発明の第２実施形態に係る舵角センサ３（第１の歯車３１及び第２の歯車３２は非表示）及びトルクセンサ４を一体的に構成してなる前記センサユニットの平面図を示している。なお、本図の説明では、操舵軸の回転軸線Ｚに平行な方向を「軸方向」、操舵軸の回転軸線Ｚに直交する方向を「径方向」、そして操舵軸の回転軸線Ｚ周りの方向を「周方向」として説明する。
【００９１】
図９に示すように、本実施形態では、前記第１実施形態に係る磁気遮蔽部が廃止され、代わりに、第１の歯車用磁気検出部３５及び第２の歯車用磁気検出部３６とトルク検出用磁気検出部４５とが、周方向において、互いに離間するように設けられている。
【００９２】
換言すれば、第１の歯車用磁気検出部３５及び第２の歯車用磁気検出部３６とトルク検出用磁気検出部４５とが、周方向において、互いにオーバーラップすることなく、基板８上の近接する領域内において、軸方向に対向しない構成となっている。より具体的には、前記各マグネット３３，３４から生ずる磁界がトルクセンサ用マグネット４０に影響を与える領域内において、前記各磁気検出部３５，３６，４５が、周方向において、互いにオーバーラップしない構成となっている。
【００９３】
以上のように、本実施形態では、第１の歯車用磁気検出部３５又は第２の歯車用磁気検出部３６と、トルク検出用磁気検出部４５とは、周方向において、互いに離間するように設けられている。かかる構成とすることによって、前記第１実施形態に係る磁気遮蔽部を廃止しつつ、トルクセンサ用マグネット４０に対する第１の歯車用マグネット３３及び第２の歯車用マグネット３４の影響（磁界の干渉）を抑制することが可能となる。その結果、前記磁気遮蔽部の形成に係る部品点数、並びに当該磁気遮蔽部の形成に係る製造工程及び製造工数を削減することができ、パワーステアリング装置の製造コストを低減することができる。
【００９４】
本発明の具体的態様は、前記各実施形態に例示の構成に限定されるものではなく、前述のような本発明の作用効果を奏し得る態様であれば、本発明を適用するパワーステアリング装置の仕様等に応じて自由に変更可能である。
【００９５】
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。
【００９６】
すなわち、当該パワーステアリング装置は、その１つの態様において、トーションバーを介して互いに接続された第１軸部材と第２軸部材を有する操舵軸をもって、ステアリングホイールの回転を転舵輪に伝達する操舵機構と、前記操舵軸の回転軸線の方向の一方側に設けられた第１搭載面と、前記操舵軸の回転軸線の方向の他方側に設けられた第２搭載面とを有し、電子機器を搭載可能な基板と、前記操舵機構に設けられた舵角センサであって、複数の歯を備える第１の歯部を有し、前記操舵軸の回転に伴い回転する第１の歯車と、前記第１の歯部の歯数と互いに割り切れない数の歯数に設定された複数の歯を備える第２の歯部を有し、前記第１の歯車の回転に伴い回転する第２の歯車と、前記第１の歯車に設けられ、前記第１の歯車の回転軸線周りにＮ極とＳ極が並んで配置された第１の歯車用マグネットと、前記第２の歯車に設けられ、前記第２の歯車の回転軸線周りにＮ極とＳ極が並んで配置された第２の歯車用マグネットと、前記第１搭載面に設けられ、前記第１の歯車用マグネットの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の歯車用磁気検出部と、前記第１搭載面に設けられ、前記第２の歯車用マグネットの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の歯車用磁気検出部と、を有し、前記操舵軸の回転角を検出する舵角センサと、前記操舵機構に設けられたトルクセンサであって、前記第１軸部材に設けられ、前記操舵軸の回転軸線周りにＮ極とＳ極が交互に配置されているトルクセンサ用マグネットと、前記トルクセンサ用マグネットと対向するように前記操舵軸の回転軸線周りに配置された複数の板状部である第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の円環部とを有し、前記第２軸部材に設けられた磁性材料からなる第１ヨーク部材と、前記トルクセンサ用マグネットと対向するように、かつそれぞれが前記第１の爪部の各爪部間に交互に並ぶように前記操舵軸の回転軸線周りに配置された複数の板状部である第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軸部材に設けられた磁性材料からなる第２ヨーク部材と、前記操舵軸の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の円環部に対して離間し、かつ対向して設けられた第１集磁部材と、前記操舵軸の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の円環部に対して離間し、かつ対向して設けられた第２集磁部材と、前記第２搭載面側に、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トルク検出用磁気検出部と、を有し、前記操舵軸に生じるトルクを検出するトルクセンサと、前記舵角センサ及び前記トルクセンサの検出信号に基づいて前記操舵機構に操舵力を付与する電動モータと、を有する。
【００９７】
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の歯車用磁気検出部又は前記第２の歯車用磁気検出部と、前記トルク検出用磁気検出部とは、前記操舵軸の回転軸線周りの方向において、互いにオーバーラップするように設けられている。
【００９８】
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、当該パワーステアリング装置は、磁性材料で形成された磁気遮蔽部を有し、前記磁気遮蔽部は、前記第２搭載面側に設けられ、前記操舵軸の回転軸線に直交する平面において、前記第１の歯車用磁気検出部及び前記第２の歯車用磁気検出部とオーバーラップするように配置されている。
【００９９】
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、当該パワーステアリング装置は、非磁性材料で形成されたトルクセンサ用ホルダ部材を有し、前記磁気遮蔽部は、磁性材料で形成された板状の磁気遮蔽部材であって、前記トルクセンサ用ホルダ部材は、前記第１集磁部材及び前記第２集磁部材を保持する集磁部材保持部と、前記第２搭載面側に開口するように設けられ、前記磁気遮蔽部材を保持する磁気遮蔽部材保持部と、を有する。
【０１００】
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、前記トルクセンサ用ホルダ部材は、樹脂材料で形成され、前記磁気遮蔽部材に係合する係合部を有し、前記係合部は、弾性変形可能な爪部である。
【０１０１】
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、当該パワーステアリング装置は、非磁性材料で形成された舵角センサ用ホルダ部材と、非磁性材料で形成されたトルクセンサ用ホルダ部材と、を有し、前記舵角センサ用ホルダ部材は、前記第１の歯車及び前記第２の歯車のそれぞれを回転自在に保持する第１の歯車保持部及び第２の歯車保持部と、前記第１搭載面に当接する第１搭載面当接部と、を有し、前記トルクセンサ用ホルダ部材は、前記第１集磁部材及び前記第２集磁部材を保持する集磁部材保持部と、前記第２搭載面に当接する第２搭載面当接部と、を有する。
【０１０２】
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、当該パワーステアリング装置は、前記舵角センサ用ホルダ部材、前記基板、及び前記トルクセンサ用ホルダ部材に挿入され、前記舵角センサ用ホルダ部材、前記基板及び前記トルクセンサ用ホルダ部材を互いに結合させるスクリュを有する。
【０１０３】
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の歯車用磁気検出部又は前記第２の歯車用磁気検出部と、前記トルク検出用磁気検出部とは、前記操舵軸の回転軸線周りの方向において、互いに離間するように設けられている。
【０１０４】
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、前記基板は、前記操舵軸の回転軸線の方向に貫通する端子用貫通孔を備え、前記トルク検出用磁気検出部は、磁界検出素子と、前記磁界検出素子の検出信号を出力する出力端子とを備え、前記出力端子は、前記第２搭載面側から前記第１搭載面側へ向かって前記端子用貫通孔に挿入されている。
【符号の説明】
【０１０５】
１…操舵軸、１１…入力軸（第１軸部材）、１２…第１出力軸（第２軸部材）、１３…トーションバー、３…舵角センサ、４…トルクセンサ、５…電動モータ、８…基板、８１…第１搭載面、８２…第２搭載面、３１…第１の歯車、３２…第２の歯車、３３…第１の歯車用マグネット、３４…第２の歯車用マグネット、３５…第１の歯車用磁気検出部、３６…第２の歯車用磁気検出部、４０…トルクセンサ用マグネット、４１…第１ヨーク部材、４１１…第１の爪部、４１２…第１の円環部、４２…第２ヨーク部材、４２１…第２の爪部、４２２…第２の円環部、４３…第１集磁部材、４３１…第１の円弧状部、４４…第２集磁部材、４４１…第２の円弧状部、４５…トルク検出用磁気検出部、ＳＭ…操舵機構、Ｚ…回転軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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