(57)【要約】【課題】トルクセンサのコネクタでの水の浸入を防止でき、ケースのハウジングに固定する前にハウジングに対するケースの位置調整を可能にしてケースの入力軸に対する軸ずれを解消できるようにする。【解決手段】フッ素樹脂から成るすべり性能を有するシート部材１８を、回路収容部１０ｂの開口１０ｄよりも２〜３ｍｍ延出した状態で回路収容部１０ｂの外周面とハウジング４との間に配設する。これにより、トルクセンサ１０のコネクタ収容部分への水の浸入を防止することができるとともに、ケース１０ｃをハウジング４に固定しても、シート部材１８をケース１０ｃが滑ってハウジング４に対するケース１０ｃの位置が自動調整され、ケース１０ｃの入力軸に対する軸ずれを解消できて軸ずれに起因するトルクセンサ１０の破損を未然に防止できる。【選択図】図２
2017009473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒の内周を除去した形状を有する本体に四角筒状の回路収容部が取り付けられた形状を有するケースと、前記ケース内に収容され前記ケースに対して相対的に移動可能に配設された入力軸または出力軸に外嵌される円環状を成すステータアッセンブリと、異なる磁極が円周方向に交互に配置された円環状マグネットを有し前記出力軸または前記入力軸に外嵌されて前記ステータアッセンブリに対し相対的に軸方向に移動可能に前記ステータアッセンブリの内側に配設される円環状を成すロータアッセンブリと、前記ケース内に収容され前記ロータアッセンブリに対する前記ステータアッセンブリの回転差に基づく磁束を検出するホール素子等の磁気センサ部と、前記ケースの前記回路収容部の内部に収容され前記磁気センサ部の素子等が実装された回路基板と、前記回路収容部内部に配設され前記回路収容部の前記本体側と反対側端面の開口から前記回路収容部の内部に導入されたケーブルが接続されて前記回路基板の各素子と外部回路とを接続するコネクタとを備えたトルクセンサを、ハウジングに取り付けるトルクセンサの取付構造において、
前記回路収容部の前記開口が形成された前記端面よりも延出した状態で前記回路収容部の外周面と前記ハウジングとの間に配設され、前記ハウジングに対して前記ケースを摺動可能に保持するすべり性能を有するシート部材を備えることを特徴とするトルクセンサの取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリングホイールに加えられる操舵トルクに応じた補助操舵トルクをパワーステアリングモータにより発生して操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置に組み込まれるトルクセンサをハウジングに取り付けるためのトルクセンサの取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールに加えられる操舵トルクをトルクセンサにより検出し、検出した操舵トルクに応じた補助操舵トルクをパワーステアリングモータにより発生して操舵機構の出力軸に伝達する。
【０００３】
このような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は、通常、円筒の内周を除去した形状を有する本体に、ホールＩＣ等を実装した回路基板を収容する四角筒状の回路収容部が取り付けられた形状を有する樹脂製のケースと、ケース内に収容されケースに対して相対的に移動可能に配設されステアリングホイールに連結された入力軸に外嵌される円環状を成すステータアッセンブリと、異なる磁極が円周方向に交互に配置された円環状マグネットを有し操舵機構の出力軸に外嵌されてステータアッセンブリに対し相対的に軸方向に移動可能にステータアッセンブリの内側に配設される円環状を成すロータアッセンブリと、ケース内に収容されロータアッセンブリに対するステータアッセンブリの回転差に基づく磁束を検出するホール素子等の磁気センサ部と、ケースの前記回路収容部の内部に収容され磁気センサ部の素子等が実装された回路基板と、回路収容部内部に配設され回路収容部の本体側と反対側端面の開口から回路収容部の内部に導入されたケーブルが接続されて回路基板の各素子と外部回路とを接続するコネクタとを備えており、両端がそれぞれ入力軸および出力軸に固定されたトーションバーがステアリングホイールに加えられる操舵力により捻られることによって、入力軸と出力軸との間に生じる回転差を磁気センサ部により操舵トルクとして検出するようになっている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１１３８４５号公報（段落００１８〜００１９および図１、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記した電動パワーステアリング装置は、通常、インストルメントパネル内部に配設されるので、トルクセンサ等に雨水が直接かかって濡れることはないが、トルクセンサの回路収容部は、ステアリングホイール下における乗員スペースの確保のために水平よりも開口側がやや下を向くように配設され、コネクタが回路収容部の内部を開口近くまで占有する状態で収容されているため、車両の乗員が車内で飲料水をこぼした場合等には、水がインストルメントパネルを伝ってその内部にまで侵入すると、侵入した水滴がトルクセンサの回路収容部の開口から回路収容部内部に侵入してコネクタの水濡れが生じることがあり、短絡などの故障の原因となるおそれがある。
【０００６】
そこで、トルクセンサのケースにおける回路収容部の開口を防水部材により塞いでしまうことが考えられるが、コネクタに接続されるケーブルが開口から導入されるため、この開口を防水部材などで完全に塞いでしまうには、開口におけるケーブル周囲を塞ぐ特殊な形状の防水部材が必要になり、作業工数の増加や部材コストの上昇を招くという新たな問題が生じる。
【０００７】
また、特許文献１に記載のトルクセンサは、ハウジングに取り付けられることにより、入力軸および出力軸に連結されるが、従来の取付構造では、ステータアッセンブリがケース内に収容されケースに対して相対的に移動可能に配設されステアリングホイールに連結された入力軸に外嵌され、ケース自体は入力軸に固定されていないため、ケースが入力軸と軸ずれを生じた状態でハウジングに固定されてしまうと、ステアリングホイールの回転に伴う入力軸の回転時にトルクセンサが破損するおそれがあることから、ステータアッセンブリを入力軸に外嵌した状態でケースをハウジングに固定しても、ハウジングに対するケースの位置を調整できる取付構造にし、ケースの入力軸に対する軸ずれを解消できるようにすることが望まれる。また、ケースとハウジングとの隙間が大きいと、トルクセンサが車両の走行中に動いて異音を発したり、トルクセンサの出力値が触れるおそれがある。
【０００８】
本発明は、トルクセンサのコネクタでの水の浸入を防止でき、ケースをハウジングに固定してもハウジングに対するケースの位置を調整可能にし、ケースの入力軸に対する軸ずれを解消できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した目的を達成するために、本発明のトルクセンサの取付構造は、円筒の内周を除去した形状を有する本体に四角筒状の回路収容部が取り付けられた形状を有するケースと、前記ケース内に収容され前記ケースに対して相対的に移動可能に配設された入力軸または出力軸に外嵌される円環状を成すステータアッセンブリと、異なる磁極が円周方向に交互に配置された円環状マグネットを有し前記出力軸または前記入力軸に外嵌されて前記ステータアッセンブリに対し相対的に軸方向に移動可能に前記ステータアッセンブリの内側に配設される円環状を成すロータアッセンブリと、前記ケース内に収容され前記ロータアッセンブリに対する前記ステータアッセンブリの回転差に基づく磁束を検出するホール素子等の磁気センサ部と、前記ケースの前記回路収容部の内部に収容され前記磁気センサ部の素子等が実装された回路基板と、前記回路収容部内部に配設され前記回路収容部の前記本体側と反対側端面の開口から前記回路収容部の内部に導入されたケーブルが接続されて前記回路基板の各素子と外部回路とを接続するコネクタとを備えたトルクセンサを、ハウジングに取り付けるトルクセンサの取付構造において、前記回路収容部の前記開口が形成された前記端面よりも延出した状態で前記回路収容部の外周面と前記ハウジングとの間に配設され、前記ハウジングに対して前記ケースを摺動可能に保持するすべり性能を有するシート部材を備えることを特徴としている。
【００１０】
係る構成によると、シート部材が、回路収容部の開口が形成された端面よりも延出した状態で回路収容部の外周面とハウジングとの間に配設されるため、シーと部材を回路収容部の開口よりも延出させることにより、水滴がシート部材を伝って滴り落ち、水の開口内部への侵入が未然に防止される。また、回路収容部の外周面とハウジングとの間にすべり性能を有するシート部材が介在することによって、ハウジングに対してケースを摺動させることができ、ケースをハウジングに固定してもハウジングに対するケースの位置を調整することができる。ここで、シート部材として、フッ素樹脂やＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）など厚さ０．１ｍｍ〜０．５ｍｍのシートを用いるのが望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、すべり性能を有するシート部材を回路収容部の外周面とハウジングとの間に配設することにより、トルクセンサのコネクタ収容部分への水の浸入を防止することができるとともに、ケースをハウジングに固定してもハウジングに対するケースの位置を調整することができて、ケースの入力軸に対する軸ずれを解消することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るトルクセンサの取付装置に使用するトルクセンサが組み付けられた電動パワーステアリング装置の一実施形態の断面図である。
【図２】図１におけるトルクセンサの斜視図である。
【図３】図１のＸ−Ｘ線における矢視断面図である。
【図４】図１のトルクセンサ一部の入力軸を含む断面図である。
【図５】図１のトルクセンサの取り付けに使用するシート部材の斜視図である。
【図６】他の実施形態におけるシート部材を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の一実施形態について、図１ないし図５を参照して詳細に説明する。
【００１４】
本実施形態における電動パワーステアリング装置は、図１に示すように構成されている。すなわち、ステアリングコラムチューブ１内に、ステアリングホイール（図示せず）に連結された中実の入力軸２がベアリング３を介して回転自在に収容され、チューブ１の前端が嵌合されたハウジング４内にベアリング５を介して回転自在に収容された操舵機構（図示せず）の中空の出力軸６の後端が入力軸２の前端面の凹部２ａ内に挿入され、出力軸６内に収容されたトーションバー７の両端が、それぞれ入力軸２の前端および出力軸６の前端に固定されている。
【００１５】
そして、トルクセンサ１０がスペーサＳを介して出力軸６の前端部の外周に取り付けられ、ドライバの操作によってステアリングホイールに加えられる操舵トルクがトルクセンサ１０により検出され、検出された操舵トルクに応じた補助操舵トルクが、ハウジング４に組み付けられたパワーステアリングモータ１１により発生され、モータ軸に連結されたウォームギヤ１２および出力軸６のほぼ中央部に外嵌されてウォームギヤ１２に噛合されたギヤ１３を介して、パワーステアリングモータ１１により発生した補助操舵トルクが出力軸６に伝達されるようになっている。
【００１６】
ところで、トルクセンサ１０は図２に示すように構成され、円筒の内周を除去した形状を有する本体１０ａに四角筒状の回路収容部１０ｂが取り付けられた形状のケース１０ｃと、このケース１０ｃ内に収容されケース１０ｃに対して相対的に移動可能に配設されステアリングホイールに連結された入力軸２に外嵌される円環状を成すステータアッセンブリと、異なる磁極が円周方向に交互に配置された円環状マグネットを有し操舵機構の出力軸６に外嵌されてステータアッセンブリに対し相対的に軸方向に移動可能にステータアッセンブリの内側に配設される円環状を成すロータアッセンブリと、ケース１０ｃ内に収容されロータアッセンブリに対するステータアッセンブリの回転差に基づく磁束を検出するホール素子等の磁気センサ部と、回路収容部１０ｂ内に収容され磁気センサ部の素子等が実装された回路基板と、回路収容部１０ｂの内部に配設され回路収容部１０ｂの本体１０ａ側と反対側端面の開口１０ｄから回路収容部１０ｂの内部に導入されたケーブルＣ（図３参照）が接続されて回路基板の各素子と外部回路とを接続するコネクタとを備えており、このような構成のケース１０ｃがハウジング４の内部に収容されて固定される。なお、回路収容部１０ｂの本体１０ａと反対側端面には開放した開口１０ｄが形成されており、コネクタが回路収容部１０ｂの内部の開口１０ｄ近くまで占有する状態で収容されている。
【００１７】
ここで、トルクセンサ１０のロータアッセンブリは、ステータアッセンブリの内側に移動可能に内設されているだけであって嵌入されているわけではなく、ロータアッセンブリを出力軸６に嵌合するときにロータアッセンブリが軸方向（スラスト方向）に所定のストローク量だけ移動可能な構造になっている。
【００１８】
そして、トーションバー７がステアリングホイールに加えられる操舵力により捻られることによって、入力軸２と出力軸６との間に生じる回転差が磁気センサ部により操舵トルクとして検出され、検出された操舵トルクに基づき、パワーステアリングモータ１１により補助操舵トルクが導出される。
【００１９】
ところで、図２に示すトルクセンサ１０がハウジング４の内部に収容される際に、図５に示すような平板状のフッ素樹脂製シートが４つの折り目で折り曲げられて成るシート部材１８が、図３、図４に示すように、四角筒状の回路収容部１０ｂの開口１０ｄが形成された端面よりも２〜３ｍｍ延出した状態で回路収容部１０ｂの外周面に巻き付けてハウジング４の内周面との間に配設される（図３中のハッチング）。このように、シート部材１８が回路収容部１０ｂの開口１０ｄよりも２〜３数ｍｍ延出することによって、水滴がシート部材１８を伝って下方に滴り落ちるので、水の開口１０ｂ内部への侵入が防止されるようになっている。
【００２０】
また、回路収容部１０ｂの外周面とハウジング４との間に低摩擦ですべり性の高いシート部材１８が介在することによって、ハウジング４に対してケース１０ｃが摺動できるようになり、ケース１０ｃが入力軸２と軸ずれを生じた状態でケース１０ｃがハウジング４に固定されても、すべり性能を有するシート部材１８によりケース１０ｃが滑ってハウジング４に対するケース１０ｃの位置が自動調整されるため、ケース１０ｃの入力軸２に対する軸ずれが解消される。
【００２１】
したがって、上記した実施形態によれば、例えばフッ素樹脂から成るすべり性能を有するシート部材１８を、回路収容部１０ｂの開口１０ｄよりも２〜３ｍｍ延出した状態で回路収容部１０ｂの外周面とハウジング４との間に配設することにより、トルクセンサ１０のコネクタ収容部分への水の浸入を防止することができるとともに、ケース１０ｃをハウジング４に固定してもハウジング４に対するケース１０ｃの位置を調整することができて、ケース１０ｃの入力軸２に対する軸ずれを解消して、軸ずれに起因するトルクセンサ１０の破損を未然に防止することができる。
【００２２】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行なうことが可能である。
【００２３】
例えば、上記した実施形態では、シート部材１８をフッ素樹脂により形成した例を示したが、フッ素樹脂以外に、シート部材の素材としてＰＥＴ等のすべり性の良いものを使用するのが好ましい。
【００２４】
また、上記した実施形態では、シート部材１８を、回路収容部１０ｂの開口１０ｄよりも２〜３ｍｍ延出して配設した場合について説明したが、回路収容部１０ｂの開口１０ｄよりも４ｍｍ以上延出してシート部材１８を配設してもよいのは勿論である。
【００２５】
さらに、図６に示すように、四角筒状の回路収容部１０ｂの外周面にシート部材１８を巻きつける際に、シート部材１８の一部に折り返し部分１８ａを形成しておき、この折り返し部分１８ａのばね力により、シート部材１８を回路収容部１０ｂの外周面およびハウジング４の内周面に押し付けるようにして、トルクセンサ１０の動きを規制するようにしてもよい。
【００２６】
また、上記した実施形態では、電動パワーステアリング装置に組み込むトルクセンサ１０の取り付けを行う例を示したが、対象となるトルクセンサは電動パワーステアリング装置に組み込まれるものに限らない。
【符号の説明】
【００２７】
２      …入力軸
４      …ハウジング
６      …出力軸
１０    …トルクセンサ
１０ａ  …本体
１０ｂ  …回路収容部
１０ｃ  …ケース
１０ｄ  …開口
１８    …シート部材
【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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