(57)【要約】【課題】車両の電動パワーステアリング装置などに適用されるトルクセンサに、回路基板を追加することなく磁気センサを増加できるトルクセンサ用端子を提供する。【解決手段】第１電気信号を伝達する第１ケーブルを、磁気センサの第１磁気センサ端子に接続する第１独立端子と、第２電気信号を伝達する第２ケーブルを、磁気センサの第２磁気センサ端子に接続する第２独立端子と、第３電気信号を伝達する第３ケーブルを、磁気センサの第３磁気センサ端子に接続する第３独立端子と、を備えたトルクセンサ用端子であって、一端に把持部を、他端に把持部に嵌合される被把持部を備え、把持部と被把持部とを連結する薄板部と、この薄板部の中央部に高さ方向に起立して所定の高さを持つ連結部とを備えて構成された連結材を備え、該連結材が前記各独立端子を横断して配置され、この横断配置された状態の時に、前記連結材の前記連結部が前記第３独立端子に固定されていて、前記各独立端子が前記薄板部から所定の高さに保持される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電気信号を伝達する第１ケーブルを、磁気センサの第１磁気センサ端子に接続する第１独立端子と、第２電気信号を伝達する第２ケーブルを、磁気センサの第２磁気センサ端子に接続する第２独立端子と、第３電気信号を伝達する第３ケーブルを、磁気センサの第３磁気センサ端子に接続する第３独立端子と、を備えたトルクセンサ用端子であって、
一端に把持部を、他端に把持部に嵌合される被把持部を備え、把持部と被把持部とを連結する薄板部と、この薄板部の中央部に高さ方向に起立して所定の高さを持つ連結部とを備えて構成された連結材を備え、
該連結材が前記各独立端子を横断して配置され、この横断配置された状態の時に、前記連結材の前記連結部が前記第３独立端子に固定されていて、前記各独立端子が前記薄板部から所定の高さに保持されていること
を特徴とするトルクセンサ用端子。
【請求項２】
請求項１において、前記各独立端子は、前記各ケーブルによって並列に柔軟保持されることを特徴とするトルクセンサ用端子。
【請求項３】
請求項１または２において、前記第１独立端子と前記第２独立端子は、前記第３独立端子を挟んで対称に配置されることを特徴とするトルクセンサ用端子。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかにおいて、前記第３独立端子および前記連結材は薄板状の一体成形品で形成されていることを特徴とするトルクセンサ用端子。
【請求項５】
請求項４において、前記把持部は凹状に、前記被把持部は凸状に形成されていることを特徴とするトルクセンサ用端子。
【請求項６】
少なくとも２組の請求項１から５のいずれかに記載のトルクセンサ用端子が隣接並列され、一のトルクセンサ用端子が備える連結材の被把持部が、他の隣接するトルクセンサ用端子が備える連結材の把持部に嵌合されることを特徴とするトルクセンサ用端子。
【請求項７】
請求項１から５のいずれかに記載のトルクセンサ用端子と、前記トルクセンサ用端子に接続される磁気センサとから構成され、
第１電気信号を伝達する第１ケーブルが接続された第１独立端子が磁気センサの第１磁気センサ端子に接続され、
第２電気信号を伝達する第２ケーブルが接続された第２独立端子が磁気センサの第２磁気センサ端子に接続され、
第３電気信号を伝達する第３ケーブルが接続された第３独立端子が磁気センサの第３磁気センサ端子に接続されること
を特徴とするトルクセンサ。
【請求項８】
請求項６に記載のトルクセンサ用端子と、前記トルクセンサ用端子に接続される複数の磁気センサとから構成されるトルクセンサであって、
前記隣接並列されるトルクセンサ用端子の、一のトルクセンサ用端子が備える一の独立端子と、前記一の独立端子に隣り合う他のトルクセンサ用端子が備える他の独立端子とには、同じ種類の電気信号を伝達するケーブルが接続され、前記隣り合う各独立端子が同じ種類の独立端子を構成し、
第１電気信号を伝達する第１ケーブルが接続された第１独立端子が磁気センサの第１磁気センサ端子に接続され、
第２電気信号を伝達する第２ケーブルが接続された第２独立端子が磁気センサの第２磁気センサ端子に接続され、
第３電気信号を伝達する第３ケーブルが接続された第３独立端子が磁気センサの第３磁気センサ端子に接続されること
を特徴とするトルクセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の電動パワーステアリング装置などに適用され、ハンドルなどの操舵部材に加えられたトルクを磁気強度に変換する装置であるトルクセンサに取り付けられる磁気センサに電源供給・信号伝送を行うトルクセンサ用端子、及びそれを用いたトルクセンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両のかじ取り装置に、電動モータを駆動して操舵補助を行い、運転者の負担を軽減する電動パワーステアリング装置がある。
【０００３】
電動パワーステアリング装置は、ハンドルなどの操舵部材につながる入力軸と、ピニオンおよびラックなどを介して走行車輪と接続される出力軸と、前記入力軸と前記出力軸を連結する連結軸を備え、連結軸に生じる捩れ角度によって、トルクセンサが入力時に加わる操舵トルクを検出し、検出した操舵トルクに基づき、出力軸に連動する操舵補助用の電動モータを駆動制御するものである。
【０００４】
このような電動パワーステアリング装置で用いられるトルクセンサとして、特許文献１に、操舵トルクを磁気強度に変換して検出するトルク検出装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−６４５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されるトルク検出装置では、磁気センサであるホールＩＣを２つ使用し、該２つの磁気センサの出力を比較することで、信号の妥当性を判断している。このため、予め定められた出力電圧の範囲内で、各磁気センサが異なった信号を出力した場合には、いずれの信号が正しいか判断できないため、電動パワーステアリング装置の制御は停止される。
【０００７】
このような場合、同じ磁気センサからなる第３の磁気センサを用い、多数決により信号の妥当性を判断する必要がある。
【０００８】
しかし、上述のトルク検出装置では、磁気センサであるホールＩＣは回路基板に直接接続されているため、第３の磁気センサを追加するには、回路基板をも追加する必要がある。従って、部品点数の増加や、回路基板追加のための配線が必要となるための加工時間の増加により、大幅にコストアップとなってしまう問題点がある。
【０００９】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、回路基板を追加することなく、トルクセンサに磁気センサを増加できるトルクセンサ用端子、及びそれを用いたトルクセンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、
第１電気信号を伝達する第１ケーブルを、磁気センサの第１磁気センサ端子に接続する第１独立端子と、第２電気信号を伝達する第２ケーブルを、磁気センサの第２磁気センサ端子に接続する第２独立端子と、第３電気信号を伝達する第３ケーブルを、磁気センサの第３磁気センサ端子に接続する第３独立端子と、を備えたトルクセンサ用端子であって、
一端に把持部を、他端に把持部に嵌合される被把持部を備え、把持部と被把持部とを連結する薄板部と、この薄板部の中央部に高さ方向に起立して所定の高さを持つ連結部とを備えて構成された連結材を備え、
該連結材が前記各独立端子を横断して配置され、この横断配置された状態の時に、前記連結材の前記連結部が前記第３独立端子に固定されていて、前記各独立端子が前記薄板部から所定の高さに保持されていること
を特徴とするトルクセンサ用端子を提供する。
【００１１】
また、本発明は、前記各独立端子は、前記各ケーブルによって並列に柔軟保持されることを特徴とするトルクセンサ用端子を提供する。
【００１２】
また、本発明は、前記第１独立端子と前記第２独立端子は、前記第３独立端子を挟んで対称に配置されることを特徴とするトルクセンサ用端子を提供する。
【００１３】
また、本発明は、前記第３独立端子および前記連結材は薄板状の一体成形品で形成されていることを特徴とするトルクセンサ用端子を提供する。
【００１４】
また、本発明は、前記把持部は凹状に、前記被把持部は凸状に形成されていることを特徴とするトルクセンサ用端子を提供する。
【００１５】
また、本発明は、少なくとも２組の請求項１から５のいずれかに記載のトルクセンサ用端子が隣接並列され、一のトルクセンサ用端子が備える連結材の被把持部が、他の隣接するトルクセンサ用端子が備える連結材の把持部に嵌合されることを特徴とするトルクセンサ用端子を提供する。
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明は、
前記トルクセンサ用端子と、該トルクセンサ用端子に接続される磁気センサとから構成され、
第１電気信号を伝達する第１ケーブルが接続された第１独立端子が磁気センサの第１磁気センサ端子に接続され、
第２電気信号を伝達する第２ケーブルが接続された第２独立端子が磁気センサの第２磁気センサ端子に接続され、
第３電気信号を伝達する第３ケーブルが接続された第３独立端子が磁気センサの第３磁気センサ端子に接続されること
を特徴とするトルクセンサを提供する。
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明は、
前記トルクセンサ用端子と、該トルクセンサ用端子に接続される複数の磁気センサとから構成されるトルクセンサであって、
隣接並列されるトルクセンサ用端子の、一のトルクセンサ用端子が備える一の独立端子と、前記一の独立端子に隣り合う他のトルクセンサ用端子が備える他の独立端子とには、同じ種類の電気信号を伝達するケーブルが接続され、前記隣り合う各独立端子が同じ種類の独立端子を構成し、
第１電気信号を伝達する第１ケーブルが接続された第１独立端子が磁気センサの第１磁気センサ端子に接続され、
第２電気信号を伝達する第２ケーブルが接続された第２独立端子が磁気センサの第２磁気センサ端子に接続され、
第３電気信号を伝達する第３ケーブルが接続された第３独立端子が磁気センサの第３磁気センサ端子に接続されること
を特徴とするトルクセンサを提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、回路基板を追加することなく、トルクセンサに磁気センサを増加できるトルクセンサ用端子、及びそれを用いたトルクセンサが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るトルクセンサ用端子を示す図である。
【図２】本発明に係るトルクセンサを示す図である。
【図３】２組のトルクセンサ用端子を接続して構成されるトルクセンサを示す図である。
【図４】３組のトルクセンサ用端子を接続して構成されるトルクセンサを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００２１】
本発明に係るトルクセンサ用端子を図１に示す。図１に示すトルクセンサ用端子１は、第１独立端子である第１端子１１と、第２独立端子である第２端子１３と、第３独立端子である連結端子１２とから構成される。本実施の形態において、第１端子１１と、第２端子１３と、連結端子１２は、いずれも薄板の平板状で、細長い形状に形成される。第１端子１１と、第２端子１３は、連結端子１２の前記細長い形状の長軸方向対称に、連結端子１２を挟んで両側に配置される。
【００２２】
連結端子１２には、図１に示すように、その一端部に連結材１８が設けられる。連結材１８は、薄板部１４と、把持部である板バネ部１５と、被把持部である接続部１６と、連結部１７とから構成される。
【００２３】
薄板部１４は、薄板平板状の略長方形部材から形成され、その長軸方向は、第１端子１１と、第２端子１３の外方に達する長さをもって形成される。該薄板部１４は、連結端子１２の長軸方向と直角方向にその長軸方向が向くよう配置される。当該構成により、薄板部１４は、第１端子１１と、連結端子１２と、第２端子１３とを横断する構成をもって配置される。
【００２４】
薄板部１４の中央部に設けられる連結部１７は、前記横断する構成をもって配置される薄板部１４の中央部に、該薄板部１４の平板状の面に垂直に起立する構成で一端で接続され、他端で、前記連結端子１２の一端部に固定される構成となる。
【００２５】
本実施の形態においては、連結部１７を各独立端子の中央部に設けているが、いずれかの片側に設けるようにしても良い。しかし、本実施の形態のように、中央部に設けるのが望ましい。
【００２６】
薄板部１４の一端には板バネ部１５が備えられ、他端には接続部１６が備えられる。板バネ部１５は、薄板部１４の平板上の面に垂直に、前記連結部１７と同じ方向に起立する円弧バネから構成される。該円弧バネは、連結端子１２の長軸と直角方向に、薄板部１４の外方に向かって、起立する方向に円弧が張り出すよう形成される。接続部１６は、薄板部１４の平板上の面に垂直に、前記連結部１７と同じ方向に起立する薄板平板で構成され、板バネ部１５を構成する円弧バネと嵌合接続可能に形成される。すなわち、本実施の形態において、把持部である板バネ部１５は、凹状に形成され、被把持部である接続部１６は凸状に形成される。
【００２７】
連結端子１２と連結材１８とは、薄板状の一体成形品で形成される。すなわち、所定の形状に打ち抜き成形された薄板材を、連結部１７、薄板部１４、板バネ部１５および接続部１６を形成するよう折り曲げ加工し、板バネ部１５の円弧バネを形成することで、連結端子１２と、連結材１８とが一体に得られるものである。
【００２８】
図１に、トルクセンサ用端子１の接続構成を破線で示す。図１に破線で示すように、第１端子１１は、一端で第１電気信号を伝達する第１ケーブルである電源ケーブル３１に保持材３４によって接続され、他端で電源リード線２１により磁気センサ２に接続される。第２端子１３は、一端で第２電気信号である磁気信号を伝達する第２ケーブルである信号ケーブル３３に保持材３５によって接続され、他端で信号リード線２３により磁気センサ２に接続される。連結端子１２は、連結部１７が固定されている一端部に、該連結部１７と垂直に、すなわち連結端子１２の長軸方向に沿ってグランドリード線２２が接続され、他端で、第３電気信号であるグランド信号を伝達する第３ケーブルであるグランドケーブル３２に保持材３６によって接続される。該グランドリード線２２は、磁気センサ２に接続される。
【００２９】
前記保持材３４、３５、３６はバネ機能を有する。従って、当該接続構成により、第１端子１１、連結端子１２および第２端子１３は、各々電源ケーブル３１、グランドケーブル３２および信号ケーブル３３により柔軟保持される。また、連結端子１２と、グランドリード線２２との接続構成により、第１端子１１、連結端子１２および第２端子１３は、同一平面上に並んで配置される構成となる。
【００３０】
また、前記接続構成により、第１端子１１、連結端子１２および第２端子１３の各独立端子は、連結材１８に備えられる薄板部１４から所定の高さ、すなわち連結部１７の分の高さに保持される。従って、電源リード線２１あるいは信号リード線２３が、連結材１８に備えられる薄板部１４と接触することを防止することができる。
【００３１】
本発明に係るトルクセンサを図２に示す。図２に示すトルクセンサ５１は、複合ケーブル３を構成する、第１電気信号を伝達する第１ケーブルである電源ケーブル３１、第２電気信号である信号を伝達する第２ケーブルである信号ケーブル３３、第３電気信号であるグランド信号を伝達する第３ケーブルであるグランドケーブル３２が、図１に示すトルクセンサ用端子１を介し、磁気センサ２と接続されて構成される。
【００３２】
本実施の形態において、磁気センサ２は３線式の磁気センサであり、図２（ｃ）に示すように、第１磁気センサ端子である電源端子２４と、第２磁気センサ端子である信号端子２６と、第３磁気センサ端子であるグランド端子２５とを備える。
【００３３】
第１独立端子である第１端子１１は、一端が電源リード線２１により電源端子２４に接続され、他端が、第１電気信号である電源信号を伝達する第１ケーブルである電源ケーブル３１と接続される。第２独立端子である第２端子１３は、一端が信号リード線２３により信号端子２６に接続され、他端が、第２電気信号である磁気信号を伝達する第２ケーブルである信号ケーブル３３と接続される。
【００３４】
連結端子１２は、連結部１７が固定されている一端部に、該連結部１７と垂直に、すなわち連結端子１２の長軸方向に沿ってグランドリード線２２が接続され、グランドリード線２２により磁気センサ２のグランド端子２５に接続される。連結端子１２の他端は、第３電気信号であるグランド信号を伝達する第３ケーブルであるグランドケーブル３２と接続される。
【００３５】
本発明に係るトルクセンサ用端子を２組接続して構成されるトルクセンサを図３に示す。
【００３６】
図３に示すトルクセンサ５２は、一のトルクセンサ用端子、すなわち、図示左側のトルクセンサ用端子１が備える連結材の被把持部である接続部１６が、他のトルクセンサ用端子、すなわち図示右側のトルクセンサ用端子１が備える連結材の把持部である板バネ部１５に挿入嵌合され、２組のトルクセンサ用端子１が接続され、前記一のトルクセンサ用端子から構成されるトルクセンサ５１と、前記他のトルクセンサ用端子から構成されるトルクセンサ５１ａとから構成される。
【００３７】
トルクセンサ５１ａは、トルクセンサ５１の接続構成を変更したものであり、以下の点においてトルクセンサ５１と異なる。すなわち、トルクセンサ５１ａにおいては、第１独立端子である第１端子１１に、第２電気信号である信号を伝達する第２ケーブルである信号ケーブル３３が接続され、第２独立端子である第２端子１３に、第１電気信号である電源信号を伝達する第１ケーブルである電源ケーブル３１が接続される。連結端子１２に、第３電気信号であるグランド信号を伝達する第３ケーブルであるグランドケーブル３２が接続される点はトルクセンサ５１と同様である。
【００３８】
トルクセンサ５１ａが備える第１端子１１と、第２端子１３とは、それぞれが接続されているケーブルが伝達する信号に応じて、第１端子１１は磁気センサ２が備える信号端子２６に接続され、第２端子１３は、磁気センサ２が備える電源端子２４に接続される。
【００３９】
このように接続されるトルクセンサ５１ａと、トルクセンサ５１とが、ケーブル３と磁気センサ２の相対位置が同じになるよう並べられる。そして、トルクセンサ５１に備えられる接続部１６を、トルクセンサ５１ａに備えられる板バネ部１５に挿入嵌合し、トルクセンサ５１とトルクセンサ５１ａとが接続されてトルクセンサ５２が構成される。
【００４０】
トルクセンサ５２の上述の構成により、隣接するトルクセンサ５１が備える第１端子１１と、トルクセンサ５１ａが備える第２端子１３には、いずれも第１電気信号である電源信号を伝達する第１ケーブルである電源ケーブル３１が接続される。従って、トルクセンサ５１とトルクセンサ５１ａとを近接して配置しても電気系統に齟齬は生じず、図３に示す構成が可能となる。
【００４１】
ここで、同じ種類の電気信号を伝達するケーブルが接続された独立端子は同じ種類の独立端子を構成すると定義すると、本実施の形態において、第１電気信号である電源信号を伝達する電源ケーブル３１が接続されるトルクセンサ５１の第１端子１１は、第１独立端子を構成する。同様に、トルクセンサ５１ａにおいては、第１電気信号である電源信号を伝達する電源ケーブル３１が接続される第２端子１３が、第１独立端子を構成する。
【００４２】
このように、本実施の形態に係るトルクセンサ５２は、２組のトルクセンサ用端子１が隣接並列され、一のトルクセンサ用端子１が備える連結材の被把持部である接続部１６が、他のトルクセンサ用端子が備える連結材の把持部である板バネ部１５に挿入嵌合されて２組のトルクセンサ用端子１が接続される。このとき、一のトルクセンサ用端子が備える一の独立端子であるトルクセンサ５１の第１端子１１と、前記一の独立端子に隣り合う他のトルクセンサ用端子が備える他の独立端子であるトルクセンサ５１ａの第２端子１３とには、同じ種類の電気信号を伝達するケーブルである電源ケーブル３１が接続され、隣り合うトルクセンサ５１の第１端子１１と、トルクセンサ５１ａの第２端子１３との各独立端子が同じ種類の独立端子である第１独立端子を構成するものである。
【００４３】
本発明に係るトルクセンサでは、図３に示す接続を発展させ、３つあるいはそれ以上の個数の磁気センサを接続することが可能である。
【００４４】
図４に、３組のトルクセンサ用端子を接続して構成されるトルクセンサを示す。図４に示すトルクセンサ５３は、３組のトルクセンサ用端子１を隣接並列に配置し、それぞれのトルクセンサ用端子が備える板バネ部１５と接続部１６とを嵌合接続して、３つの磁気センサを接続して構成される。
【００４５】
トルクセンサ５３を構成する３組のトルクセンサ用端子１の、一のトルクセンサ用端子が備える一の独立端子と、前記一の独立端子に隣り合う他のトルクセンサ用端子が備える他の独立端子とには、同じ種類の電気信号を伝達するケーブルが接続され、前記隣り合う各独立端子が同じ種類の独立端子を構成されなければならない。
【００４６】
すなわち、図４に示すトルクセンサ５３は、トルクセンサ５１の両側に２本のトルクセンサ５１ａを配置し、それぞれのトルクセンサ用端子が備える板バネ部１５と、接続部１６とを嵌合接続する構成となる。
【００４７】
トルクセンサ５３では、図４（ｂ）に示すように、図示左側のトルクセンサ５１ａが備える接続部１６が、図示中央のトルクセンサ５１が備える板バネ部１５に挿入嵌合して接続され、図示右側のトルクセンサ５１ａが備える板バネ部１５に、図示中央のトルクセンサ５１が備える接続部１６が挿入嵌合して接続される構成となる。
【００４８】
このとき、隣接並列に配置されるトルクセンサの隣り合う独立端子には、同じ種類の電気信号を伝達するケーブルが接続されなければならない。すなわち、本実施の形態においては、図示左側のトルクセンサ５１ａの第１端子１１と、該第１端子に隣り合う、図示中央のトルクセンサ５１の第２端子１３には、いずれも信号ケーブル３３が接続される構成となり、図示中央のトルクセンサ５１の第１端子１１と、該第１端子に隣り合う、図示右側のトルクセンサ５１の第２端子１３には、いずれも電源ケーブル３１が接続される構成となる。このように構成することで、電気系統に齟齬を生じることなく、３つの磁気センサ２を接続してトルクセンサ５３を構成することが可能となる。
【００４９】
換言すれば、本発明に係るトルクセンサ５１と、トルクセンサ５１ａを交互に配置することで、任意の数だけ磁気センサ２を接続して追加することが可能となる。
【００５０】
以上、本発明の実施の形態においては、電源端子２４と、グランド端子２５と、信号端子２６を備える３線式の磁気センサ２を用いた。しかし、本発明の実施の形態はこれに限定されるものではなく、電源端子２４と、グランド端子２５のみを備える２線式の磁気センサにも適用することができる。
【００５１】
また、本発明の実施の形態においては、トルクセンサ用端子１は、連結部を備える連結端子１２の両側に対称に第１端子１１と第２端子１３が配置される構成としたが、電源やグランドなど、同種の電気信号を伝達する限り、連結部を備える連結端子１２がいずれかの片側に配置されても良い。
【００５２】
このように、本発明によれば、回路基板を追加することなく、トルクセンサに磁気センサを増加できるトルクセンサ用端子、及びそれを用いたトルクセンサが得られる。従って、磁気センサ数が増えた場合のみならず、２つの磁気センサの場合であっても、同一端子を組み合わせただけで対応できる。このため、部品の共通化ができ、磁気センサ数増加に伴うコストアップを低減することが可能となる。
【符号の説明】
【００５３】
１…トルクセンサ用端子、２…磁気センサ、３…複合ケーブル、１１…第１端子、１２…連結端子、１３…第２端子、１４…薄板部、１５…板バネ部、１６…接続部、１７…連結部、１８…連結材、２１…電源リード線、２２…グランドリード線、２３…信号リード線、２４…電源端子、２５…グランド端子、２６…信号端子、３１…電源ケーブル、３２…グランドケーブル、３３…信号ケーブル、３４，３５，３６…保持材、５１，５１ａ，５２，５３…トルクセンサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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