(57)【要約】【課題】  コイルと演算回路とを分離して両者の相対位置に自由度を持たせること。【解決手段】  トーションバー５６を介して互いに連結された入力軸５２と出力軸５４間の相対回転変位を検出して検出信号を出力するコイル５８、６０と、各コイル５８、６０の検出による検出信号を基に操舵トルクを演算する演算回路６２とを互いに分離して配置し、各コイル５８、６０と演算回路６２とをそれぞれ電線６８、６９を介して接続し、各コイル５８、６０と演算回路６２との相対位置に自由度を持たせる。【選択図】        図１
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【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連結された入力軸と出力軸間の相対回転変位を検出して検出信号を出力する複数のコイルと、前記各コイルの検出による検出信号を基に操舵トルクを演算し、この演算結果を電動モータの駆動を制御するコントローラに出力する演算回路とを備えた電動パワーステアリング装置用トルクセンサにおいて、前記複数のコイルと前記演算回路とを互いに分離して配置し、前記各コイルと前記演算回路とをそれぞれ電線を介して接続してなることを特徴とする電動パワーステアリング装置用トルクセンサ。
【請求項２】
請求項１に記載の電動パワーステアリング装置用トルクセンサにおいて、前記各電線は、前記各コイルの検出による検出信号を伝送する複数の信号線と、前記各信号線を電磁シールドするシールド線とから構成されてなることを特徴とする電動パワーステアリング装置用トルクセンサ。
【請求項３】
請求項２に記載の電動パワーステアリング装置用トルクセンサにおいて、前記各電線の途中には、前記各信号線に重畳するノイズを除去するフィルタが挿入されてなることを特徴とする電動パワーステアリング装置用トルクセンサ。
【請求項４】
トーションバーを介して互いに連結された入力軸と出力軸間の相対回転変位を検出して検出信号を出力する複数のコイルと、前記各コイルの検出による検出信号を基に操舵トルクを演算し、この演算結果を電動モータの駆動を制御するコントローラに出力する演算回路とを備えた電動パワーステアリング装置用トルクセンサにおいて、前記複数のコイルと前記演算回路とを互いに分離して配置し、前記各コイルと前記演算回路とをそれぞれ電線を介して接続し、前記各電線の途中にノイズ除去フィルタを挿入してなることを特徴とする電動パワーステアリング装置用トルクセンサ。
【請求項５】
請求項１、２、３または４のうちいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置用トルクセンサにおいて、前記演算回路を前記コントローラと同一の基板または前記コントローラとは異なる基板に実装してなることを特徴とする電動パワーステアリング装置用トルクセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トーションバーを介して互いに連結された入力軸と出力軸間の相対回転変位から操舵トルクを検出するトルクセンサに関し、特に、操舵トルクを電動モークの駆動に利用することができる電動パワーステアリング装置用トルクセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
電動パワーステアリング装置に用いられるトルクセンサとしては、例えば、入力軸（第１の回転軸）と出力軸（第２の回転軸）とをトーションバーを介して連結されたものを検出対象として、出力軸と一体回転する導電性で且つ非磁性材料からなる円筒部材に窓を形成するとともに、入力軸の少なくとも円筒部材に包囲された被包囲部を磁性材料で形成し、その被包囲部に軸方向に延びる溝を形成し、円筒部材の窓と被包囲部の溝との重なり具合の変化をコイルの起電力に基づいて測定し、その測定結果に基づいて入力軸と出力軸間の相対回転変位から操舵トルクを検出するようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、この種のトルクセンサを電動パワーステアリング装置に搭載するに際しては、例えば、図５に示すように、トーションバー１０を介して互いに連結された入力軸１２と出力軸１４間の相対回転変位を検出して検出信号を出力するコイル（電磁ヨーク）１６、１８と、各コイル１６、１８の検出による検出信号を基に操舵トルクを演算し、この演算結果を電動モータの駆動を制御するコントローラ２０に出力する演算回路（図示せず）を同一の回路基板２２上に実装し、回路基板２２上の演算回路とコントローラ２０とを電線２４で接続する構成が採用されていた。
【特許文献１】特許３３４６０８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術においては、トルクセンサを電動パワーステアリング装置に搭載するに際して、コイル（電磁ヨーク）１６、１８と演算回路を同一の回路基板２２上に実装し、回路基板２２上の演算回路とコントローラ２０とを電線２４で接続するようにしていたため、コイル（電磁ヨーク）１６、１８と回路基板２２の相対位置の自由度は、トーションバー１０などのシャフトの回転方向のみに制限されていた。このため、電動パワーステアリング装置を、ある目的の方向、例えば、シャフトの軸方向にも自由度を持たせて、小型化することが困難であった。
【０００５】
本発明は、前記従来技術の課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、コイルと演算回路とを分離して両者の相対位置に自由度を持たせることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明は、トーションバーを介して互いに連結された入力軸と出力軸間の相対回転変位を検出して検出信号を出力する複数のコイルと、前記各コイルの検出による検出信号を基に操舵トルクを演算し、この演算結果を電動モータの駆動を制御するコントローラに出力する演算回路とを備えた電動パワーステアリング装置用トルクセンサにおいて、前記複数のコイルと前記演算回路とを互いに分離して配置し、前記各コイルと前記演算回路とをそれぞれ電線を介して接続してなることを特徴とする電動パワーステアリング装置用トルクセンサを構成したものである。
【０００７】
前記した手段によれば、複数のコイルと演算回路とを互いに分離して配置し、各コイルと演算回路とをそれぞれ電線を介して接続するようにしたため、各コイルと演算回路との相対位置に自由度を持たせることができ、ある目的の方向、例えば、トーションバーなどのシャフトの軸方向に沿った寸法を小さくして小型化することが可能になる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ある目的の方向に沿った寸法を小さくして小型化することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１実施例を示す電動パワーステアリング装置用トルクセンサのブロック構成図である。
【００１０】
図１において、電動パワーステアリング装置用トルクセンサ５０は、入力軸（第１の回転軸としてのスタブシャフト）５２と出力軸（第２の回転軸としてのピニオンシャフト）５４とをトーションバー５６を介して連結されたものを検出対象として、トーションバー５６を介して互いに連結された入力軸５２と出力軸５４間の相対回転変位を検出して検出信号を出力するコイル（電磁ヨーク）５８、６０と、各コイル５８、６０の検出による検出信号を基に操舵トルクを演算する演算回路６２とを備え、各コイル５８、６０と演算回路６２は互いに分離して配置されている。
電動パワーステアリング装置用トルクセンサ５０は、ステアリングホイールの操舵に伴って入力軸５２が回転し、この回転力がトーションバー５６を介して出力軸５４に伝達されるとともに、ラックアンドピニオンを介して転舵輪に伝達される過程で、転舵輪と路面間の摩擦に伴ってトーションバー５６が捩れて入力軸５２と出力軸５４間に相対回転変位が生じたときに、この相対回転変位を操舵トルクとして検出するようになっている。この際、各コイル５８、６０は、入力軸５２と出力軸５４およびトーションバー５６を含むシャフトアッセンブリに組み込まれており、演算回路６２は、演算回路６２の演算結果を基に操舵輪駆動用電動モータの駆動を制御するコントローラ６４とともに、電子制御ユニット（ＥＣＵ）６６に搭載されている。そして、各コイル５８、６０と演算回路６２は、任意の長さの電線６８、６９を介して接続されている。
【００１１】
電線６８は、例えば、図２に示すように、コイル５８の両端に接続された信号線（リード線）７０、７２から構成され、電線６９は、コイル６０の両端に接続された信号線（リード線）７４、７６から構成されている。信号線７２、７６は接地されており、信号線７０、７２、７４、７６はシールド線７８によって電磁シールドされている。シールド線７８は、演算回路６２を実装した回路基板８０を収納する金属製ハウジング８２に接続されている。このため、各コイル５８、６０の検出による検出信号が各信号線７０、７２、７４、７６を介して演算回路６２に伝送される過程で、各信号線７０、７２、７４、７６に電磁ノイズが重畳するのを抑制することができる。
【００１２】
本実施例によれば、複数のコイル５８、６０と演算回路６２とを互いに分離して配置し、各コイル５８、６０と演算回路６２とを任意の長さの電線６８、６９を介して接続するようにしたため、各コイル５８、６０と演算回路６２との相対位置に自由度を持たせることができ、ある目的の方向、例えば、トーションバー５６などのシャフトの軸方向に沿った寸法を小さくして小型化することが可能になる。
【００１３】
また、信号線７０、７２、７４、７６をシールド線７８によって電磁シールドしたため、各コイル５８、６０の検出による検出信号が各信号線７０、７２、７４、７６を介して演算回路６２に伝送される過程で、各信号線７０、７２、７４、７６に電磁ノイズが重畳するのを抑制することができる。
【００１４】
次に、本発明の第２実施例を図３に従って説明する。本実施例は、コントローラ６４が搭載された回路基板とは異なる回路基板８０上に演算回路６２とともに、フィルタ８４を実装し、信号線７０、７２、７４、７６をフィルタ８４を介して演算回路６２に接続したものであり、他の構成は第１実施例と同様である。
【００１５】
フィルタ８４は、ＬＣフィルタとして、複数のコイルＬと複数のコンデンサＣを備えており、各コイルＬと各コンデンサＣはそれぞれ各信号線７０、７２、７４、７６に挿入されている。このフィルタ８４は、各信号線７０、７２、７４、７６に重畳するノイズを遮断する周波数特性を有するとともに、各コイル５８、６０の検出による検出信号を減衰させないで伝送する周波数選択性を備えており、各コイル５８、６０の検出による検出信号を両者に位相差を生じさせることなく、演算回路６２に伝送することができるようになっている。
【００１６】
本実施例によれば、各コイル５８、６０と演算回路６２との相対位置に自由度を持たせることができ、ある目的の方向、例えば、トーションバー５６などのシャフトの軸方向に沿った寸法を小さくして小型化することが可能になる。
【００１７】
また、信号線７０、７２、７４、７６をシールド線７８によって電磁シールドするとともに、信号線７０、７２、７４、７６と演算回路６２との間にフィルタ８４を挿入したため、各信号線７０、７２、７４、７６に電磁ノイズが重畳するのをより確実に抑制することができる。
【００１８】
次に、本発明の第３実施例を図４に従って説明する。本実施例は、コントローラ６４と、演算回路６２およびフィルタ８４を同一の回路基板８６上に実装したものであり、他の構成は第２実施例と同様である。
【００１９】
本実施例によれば、各コイル５８、６０と演算回路６２との相対位置に自由度を持たせることができ、ある目的の方向、例えば、トーションバー５６などのシャフトの軸方向に沿った寸法を小さくして小型化することが可能になる。
【００２０】
また、信号線７０、７２、７４、７６をシールド線７８によって電磁シールドするとともに、信号線７０、７２、７４、７６と演算回路６２との間にフィルタ８４を挿入したため、各信号線７０、７２、７４、７６に電磁ノイズが重畳するのをより確実に抑制することができる。
【００２１】
さらに、コントローラ６４と、演算回路６２およびフィルタ８４を同一の回路基板８６上に実装したので、部品点数の低減を図ることができる。
【００２２】
なお、各コイル５８、６０と演算回路６２とをそれぞれ電線（シールド線の無い電線）で接続し、各電線の途中にフィルタ（ノイズ除去フィルタ）８４を挿入する構成を採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施例を示す電動パワーステアリング装置用トルクセンサのブロック構成図である。
【図２】トルクセンサのコイルと演算回路との接続方法を説明するための図である。
【図３】本発明の第２実施例を示す電動パワーステアリング装置用トルクセンサのブロック構成図である。
【図４】本発明の第３実施例を示す電動パワーステアリング装置用トルクセンサのブロック構成図である。
【図５】従来の電動パワーステアリング装置用トルクセンサのブロック構成図である。
【符号の説明】
【００２４】
５０  電動パワーステアリング装置用トルクセンサ
５２  入力軸
５４  出力軸
５６  トーションバー
５８  ６０  コイル
６２  演算回路
６４  コントローラ
６８、６９  電線
７０、７２、７４、７６  信号線
７８  シールド線
【図１】
2006337283.tif 000003
【図２】
2006337283.tif 000004
【図３】
2006337283.tif 000005
【図４】
2006337283.tif 000006
【図５】
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