(57)【要約】【課題】ステアリングシャフトの絶対回転角度を検出することができる電動パワーステアリング装置用アングルセンサを提供する。【解決手段】ステアリングシャフトと同期回転する装置側歯車に噛み合う接続用歯車４１と、接続用歯車４１と同期回転する中間歯車４８と、中間歯車４８に噛み合うセンサ歯車４９と、センサ歯車４９の相対回転角度を検出するセンサ本体５６と、センサ歯車４９の中間歯車４８と噛み合わない位置に配置された歯部６０と、歯部６０に噛み合って駆動されることによりセンサ歯車４９の回転方向に対応した方向に移動するスライドギヤ６１と、スライドギヤ６１に設けられた被検出部Ｚを検出する検出部Ａ，Ｂと、センサ本体５６で検出したセンサ歯車４９の相対回転角度と検出部Ａ，Ｂでの検出結果とに基づいて絶対回転角度を算出する演算部と、を備えるアングルセンサ４０である。【選択図】図３
2009001247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動パワーステアリング装置側に設けられステアリングシャフトと同期回転する装置側歯車に噛み合う接続用歯車と、この接続用歯車と同期回転する中間歯車と、この中間歯車に噛み合うセンサ歯車と、このセンサ歯車の相対回転角度を検出するセンサ本体と、を備えた電動パワーステアリング装置用アングルセンサであって、
前記センサ歯車の前記中間歯車と噛み合わない位置に配置された歯部と、
前記歯部に噛み合って駆動されることにより前記センサ歯車の回転方向に対応した方向に移動するスライドギヤと、
前記スライドギヤに設けられた被検出部を検出する検出部と、
前記センサ本体で検出した前記センサ歯車の相対回転角度と前記検出部での検出結果とに基づいて絶対回転角度を算出する演算部と、
を備える、
電動パワーステアリング装置用アングルセンサ。
【請求項２】
前記被検出部及び前記検出部は、
光学式、磁気式及び電気式の少なくとも何れか一つの方式により構成されるものである、
請求項１に記載の電動パワーステアリング装置用アングルセンサ。
【請求項３】
前記中間歯車に対する前記センサ歯車の噛合及び噛合解除の双方が実現されるように構成されてなるものである、
請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置用アングルセンサ。
【請求項４】
前記中間歯車と前記センサ歯車との噛合状態が目視可能に構成されてなるものである、
請求項１から３の何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置用アングルセンサ。
【請求項５】
前記センサ歯車は、マグネットを有するものであり、
前記センサ本体は、前記マグネットの磁界変化を検出することにより前記センサ歯車の相対回転角度を検出するものであり、
前記マグネットの回転位置が目視可能に構成されてなるものである、
請求項１から３の何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置用アングルセンサ。
【請求項６】
前記中間歯車及び前記センサ歯車を収納する筐体を備え、
前記筐体は、透明な樹脂で構成されてなるものである、
請求項４又は５に記載の電動パワーステアリング装置用アングルセンサ。
【請求項７】
前記中間歯車及び前記センサ歯車を収納する筐体を備え、
前記筐体は、前記中間歯車と前記センサ歯車との噛合位置又は前記マグネットの回転位置を目視させるための覗き窓を有するものである、
請求項４又は５に記載の電動パワーステアリング装置用アングルセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動パワーステアリング装置用アングルセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
電動パワーステアリング装置は、例えばステアリングシャフトに固定されたウォームホイールに噛み合うウォームをモータで駆動することにより操舵力を補助するものである。このような電動パワーステアリング装置には、ハンドル等のステアリングホイールの回転角度（ステアリングシャフトの回転角度）を検出するためにアングルセンサが設けられている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００３】
従来の電動パワーステアリング装置用アングルセンサは、電動パワーステアリング装置のウォームホイールに形成されてステアリングシャフトと一体回転する装置側歯車に噛み合う接続用歯車と、この接続用歯車と一体回転する減速用ウォームと、この減速用ウォームに噛み合うことで減速駆動されるセンサ歯車と、を備えている。そして、センサ歯車に同心状に配置されたマグネットをＧＭＲ（Giant Magnetic Resistance）ブリッジ回路を備えたセンサ本体で検出することにより、ステアリングシャフトの回転角度を検出するようになっている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００６−１８２１４４号公報
【特許文献２】特開２００５−９１１３７号公報
【特許文献３】特開２００３−３２９４３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記した特許文献２に記載されたような従来のアングルセンサは、ＧＭＲブリッジ回路がマグネットの一回転を周期とする正弦／余弦波の信号を出力するものであるため、センサ歯車のセンサ本体に対する周期的な相対回転角度を検出することが可能である。しかしながら、このような従来のアングルセンサを採用しても、センサ歯車のいずれの周期の相対回転角度を検出しているかを判定することはできないため、センサ歯車の絶対回転角度（すなわちステアリングシャフトの絶対回転角度）を検出することができなかった。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、ステアリングシャフトの絶対回転角度を検出することができる電動パワーステアリング装置用アングル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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、電動パワーステアリング装置側に設けられステアリングシャフトと同期回転する装置側歯車に噛み合う接続用歯車と、この接続用歯車と同期回転する中間歯車と、この中間歯車に噛み合うセンサ歯車と、このセンサ歯車の相対回転角度を検出するセンサ本体と、を備えた電動パワーステアリング装置用アングルセンサであって、センサ歯車の中間歯車と噛み合わない位置に配置された歯部と、この歯部に噛み合って駆動されることによりセンサ歯車の回転方向に対応した方向に移動するスライドギヤと、スライドギヤに設けられた被検出部を検出する検出部と、センサ本体で検出したセンサ歯車の相対回転角度と検出部での検出結果とに基づいて絶対回転角度を算出する演算部と、を備えるものである。
【０００７】
かかる構成を採用すると、中間歯車とは噛み合わない位置に配置されたセンサ歯車の歯部の駆動により、センサ歯車の回転方向に応じた方向にスライドギヤを移動させることができる。よって、センサ本体により検出されるセンサ歯車の相対回転角度の各周期の切替位置において歯部がスライドギヤを駆動するようにし、このスライドギヤに設けられた被検出部を検出部で検出するようにすれば、センサ本体がセンサ歯車のいずれの周期の相対回転角度を検出しているかを判定することができる。従って、センサ本体で検出したセンサ歯車の相対回転角度と検出部での検出結果とを組み合わせることにより、センサ歯車の絶対回転角度（すなわちステアリングシャフトの絶対回転角度）を検出することができる。
【０００８】
前記電動パワーステアリング装置用アングルセンサにおいて、被検出部及び検出部を、光学式、磁気式及び電気式の少なくとも何れか一つの方式により構成することができる。
【０００９】
かかる構成を採用すると、簡素な構成で確実な検出を実現させることが可能となる。
【００１０】
また、前記電動パワーステアリング装置用アングルセンサにおいて、中間歯車に対するセンサ歯車の噛合及び噛合解除の双方を実現させるような構成を採用することができる。
【００１１】
かかる構成を採用すると、実車搭載後に中間歯車とセンサ歯車とを噛み合わせることができ、ソフトウェアによる蛇角中立位置補正が不要となるとともに、車両の直進状態を確保した上で、センサ機能をスタートさせることができる。
【００１２】
また、前記電動パワーステアリング装置用アングルセンサにおいて、中間歯車とセンサ歯車との噛合状態を目視可能にするような構成を採用することもできる。例えば、中間歯車及びセンサ歯車を収納する筐体を備えた場合には、この筐体を透明な樹脂で構成したり、中間歯車とセンサ歯車との噛合位置を目視させるための覗き窓を設けたりすることができる。
【００１３】
かかる構成を採用すると、中間歯車とセンサ歯車とが実際に噛み合っているか否かを目視確認することができる。
【００１４】
また、前記電動パワーステアリング装置用アングルセンサにおいて、マグネットを有するセンサ歯車を採用するとともに、マグネットの磁界変化を検出することによりセンサ歯車の相対回転角度を検出するセンサ本体を採用することができる。かかる場合、マグネットの回転位置を目視可能にするような構成を採用することができる。例えば、中間歯車及びセンサ歯車を収納する筐体を備えた場合には、この筐体を透明な樹脂で構成したり、マグネットの回転位置を目視させるための覗き窓を設けたりすることができる。
【００１５】
かかる構成を採用すると、マグネットの回転位置を目視確認することができるため、車載時にマグネットの回転位置を目視に基づいて所定の位置に配置することにより、ソフトウェアによる蛇角中立位置補正が不要となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ステアリングシャフトの絶対回転角度を検出することができる電動パワーステアリング装置用アングルセンサを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図を用いて、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置用アングルセンサについて説明する。
【００１８】
＜第１実施形態＞
まず、図１〜図７を用いて、本発明の第１実施形態に係る電動パワーステアリング装置用アングルセンサについて説明する。
【００１９】
本実施形態におけるコラム式電動パワーステアリング装置１０は、図１に示すように、ステアリングシャフト１１、ステアリングシャフト１１のハウジング１２、パワーアシストモータ１３、ラック・ピニオン式運動変換機構２０、ウォーム歯車減速機構３０、アングルセンサ４０等を備えている。アングルセンサ４０は、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置用アングルセンサである。
【００２０】
ステアリングシャフト１１は、ステアリング入力部１１ａと、ステアリング出力部１１ｂと、を有しており、ハウジング１２の内部に軸心回りに回転自在に支持されている。ハウジング１２は、車室内部の所定位置に下部を前方に向けて傾斜した状態に固定されている。また、ステアリング入力部１１ａの上端には、図示していないステアリングホイール（ハンドル）が固定されている。
【００２１】
ステアリング入力部１１ａとステアリング出力部１１ｂとは、図２に示すように、トルクセンサ１１ｃのトーションバー１４を介して連結されている。ステアリングホイールからステアリング入力部１１ａを経てステアリング出力部１１ｂに伝達される操舵トルクがトルクセンサ１１ｃにより検出され、検出された操舵トルクに基づいてアシストパワーモータ１３の出力が制御されることとなる。
【００２２】
ラック・ピニオン式運動変換機構２０は、長手方向を車両の左右方向として車両前部のエンジンルーム内にほぼ水平に配置され、軸方向に移動自在なラック軸２１と、ラック軸２１の軸心に対して斜めに支承されてラック軸２１の歯部に噛合する歯部を有するピニオン軸２２と、ラック軸２１及びピニオン軸２２を支承する筒状のケース２３と、を有している。ラック・ピニオン式運動変換機構２０のラック軸２１の両端側に設けられた図示していないナックルに、前輪のホイールが取り付けられる。
【００２３】
ピニオン軸２２とステアリング出力部１１ｂの下端とは、２個の自在継手１５，１６及び連結部材１７で連結されている。また、ステアリング出力部１１ｂの軸方向の中間位置にはウォーム歯車減速機構３０が配置され、このウォーム歯車減速機構３０を介してアシストパワーモータ１３からステアリング出力部１１ｂに対して操舵補助力が付与される。
【００２４】
ウォーム歯車減速機構３０は、図２に示すように、ステアリング出力部１１ｂと一体回転するウォームホイール３１と、このウォームホイール３１に噛み合うウォーム３２と、ウォームホイール３１及びウォーム３２等を収納するギヤケース３３と、を備えている。
【００２５】
ウォーム３２の回転軸はアシストパワーモータ１３の駆動軸にスプライン結合された状態で軸受を介してギヤケース３３に回転自在に支持されており、このギヤケース３３にはステアリング出力部１１ｂが軸受３４，３５を介して回転自在に支持されている。
【００２６】
ウォームホイール３１は、ステアリング出力部１１ｂに外嵌される金属製の芯金３９と、芯金３９の外周面に取り付けられた合成樹脂製の円筒形樹脂部３６と、を有している。
【００２７】
円筒形樹脂部３６の外周面にはウォーム３２に噛み合うホイール歯３７が形成される。また、円筒形樹脂部３６の軸方向の端部内周面には、装置側歯車としての内接ギヤ３８が形成されている。内接ギヤ３８は、アングルセンサ４０の接続用歯車としてのピニオンギヤ４１と噛み合う。パワーアシストモータ１３の回転力はウォーム３２及びウォームホイール３１を経てステアリング出力部１１ｂに伝達される。
【００２８】
アングルセンサ４０は、電動パワーステアリング装置１０のウォーム歯車減速機構３０を構成するウォームホイール３１に一体回転するように設けられた内接ギヤ３８に噛み合って増速回転されるピニオンギヤ４１と、図３に示すように、ピニオンギヤ４１がセンサケース４６の外側に突出する先端部４２ａに一体に取り付けられる回転軸４２と、回転軸４２をセンサケース４６に対して回転自在に支持すべく軸方向に互いに離隔して配置された樹脂製の一対の滑り軸受４３，４４と、センサケース４６内に設けられ、回転軸４２の回転を減速する減速ギヤ機構４５と、を有している。センサケース４６は、ウォーム歯車減速機構３０のギヤケース３３にボルト４７を介して固定されている。
【００２９】
減速ギヤ機構４５は、一対の滑り軸受４３，４４間の回転軸４２に一体に取り付けられることでピニオンギヤ４１と一体回転する中間歯車としてのウォーム４８と、ウォーム４８に噛み合うセンサ歯車としてのセンサホイール４９と、によって構成され、センサホイール４９の回転角に基づいて、ステアリングシャフト１１の回転角を検出する。ここで、図１及び図２に示すステアリングシャフト１１のステアリング出力部１１ｂの一回転に対してセンサホイール４９が一回転するように、内接ギヤ３８及びピニオンギヤ４１のギヤ比と、ウォーム４８及びセンサホイール４９のギヤ比と、が設定されている。
【００３０】
センサホイール４９は、取付ピン５０を介してセンサケース４６に回転可能に取り付けられている。センサホイール４９には、外周面にウォーム４８に噛み合う歯車部５１が形成されていて、また歯車部５１と同心状に円環形状のマグネット５３が配置されている。マグネット５３は、円環の半分を構成する半割体５３Ｎの表面がＮ極に着磁され、残り半分を構成する半割体５３Ｓの表面がＳ極に着磁されている。
【００３１】
センサケース４６には、センサホイール４９のマグネット５３と対向するように図４に示す基板５５が取り付けられている。基板５５には、マグネット５３による磁界変化を検出するためのセンサ本体５６が設けられている。このセンサ本体５６は、図示されていない一対のＧＭＲブリッジ回路を有している。一方のＧＭＲブリッジ回路が出力する波形をｓｉｎθとし、他方のＧＭＲブリッジ回路が出力する波形をｃｏｓθとすると、ステアリングシャフト１１のステアリング出力部１１ｂの一回転に対してセンサホイール４９が一回転することから、基板５５に設けられた演算回路部５７では、これらＧＭＲブリッジ回路からの出力でセンサホイール４９（ステアリングシャフト１１）の相対回転角度に応じた図５（Ａ）に示すようなａｒｃｔａｎθの周期的な変化が得られる。図５（Ａ）においては、ステアリングシャフト１１の回転角１８０°の位置と−１８０°の位置とが、センサ本体５６により検出されるセンサホイール４９の相対回転角度の各周期の切替位置となる。
【００３２】
センサホイール４９には、図３及び図４に示すように、ウォーム４８と噛み合わない位置に、一歯の歯部６０が半径方向外方に突出するように固定されている。そして、センサケース４６には、歯部６０によって直線的にスライド駆動されるスライドギヤ６１が、ガイドレール６３を介してスライド可能に設けられている。スライドギヤ６１は、センサホイール４９の歯部６０と噛合可能な歯部６２が直線状に複数配列されたラックギヤである。一方向に回転するセンサホイール４９の歯部６０がスライドギヤ６１の近接位置を通過するときに、歯部６０がスライドギヤ６１の最も近接する歯部６２と歯部６２との間に噛み合って、歯部６２を一方向（回転方向前方）に押し、これによりスライドギヤ６１が所定量スライドする。また、センサホイール４９が逆方向に回転する場合も、歯部６０がスライドギヤ６１の近接位置を通過するときに、歯部６０がスライドギヤ６１の歯部６２を逆方向（回転方向前方）に押し、これによりスライドギヤ６１が所定量スライドする。
【００３３】
スライドギヤ６１には、歯部６０とは反対側に、マグネット５３からなる被検出部Ｚが複数（具体的には２つ）スライド方向に離隔して設けられている。また、これら被検出部Ｚを検出可能な検出部Ａ，Ｂが複数（具体的には２つ）スライドギヤ６１のスライド方向に離隔して基板５５に設けられている。
【００３４】
これらの検出部Ａ，Ｂは、図６に示すように、検出部Ａがスライドギヤ６１の被検出部Ｚを検出しかつ検出部Ｂがスライドギヤ６１の被検出部Ｚを検出する状態６Ｂにあるときに中立位置にある。センサホイール４９の歯部６０でスライドギヤ６１が一回一方向にスライド駆動されると、検出部Ｂがスライドギヤ６１の被検出部Ｚを検出せずかつ検出部Ａがスライドギヤ６１の被検出部Ｚを検出する状態６Ａとなる。逆にこの状態６Ａからセンサホイール４９の歯部６０でスライドギヤ６１が一回逆方向にスライド駆動されると、中立位置（状態６Ｂ）に戻る。また、中立位置から、センサホイール４９の歯部６０でスライドギヤ６１が一回前記逆方向にスライド駆動されると、検出部Ａがスライドギヤ６１の被検出部Ｚを検出せずかつ検出部Ｂがスライドギヤ６１の被検出部Ｚを検出する状態６Ｃとなる。逆にこの状態６Ｃからセンサホイール４９の歯部６０でスライドギヤ６１が一回前記一方向にスライド駆動されると、中立位置（状態６Ｂ）に戻る。
【００３５】
本実施形態においては、ステアリングシャフト１１が直進状態の蛇角中立位置にあるとき、スライドギヤ６１を中立位置（状態６Ｂ）に配置し、かつ、センサホイール４９の歯部６０をスライドギヤ６１とは反対側に配置している。これにより、ステアリングシャフト１１の回転角（ハンドル蛇角）が１８０°（右操舵）の位置を超えると、センサホイール４９の歯部６０がスライドギヤ６１を一回一方向にスライド駆動することとなり、検出部Ｂがスライドギヤ６１の被検出部Ｚを検出せずかつ検出部Ａがスライドギヤ６１の被検出部Ｚを検出する状態６Ａが実現される。また、ステアリングシャフト１１の回転角が−１８０°（左操舵）の位置を超えると、センサホイール４９の歯部６０がスライドギヤ６１を一回逆方向にスライド駆動することとなり、検出部Ａがスライドギヤ６１の被検出部Ｚを検出せずかつ検出部Ｂがスライドギヤ６１の被検出部Ｚを検出する状態６Ｃが実現される。
【００３６】
よって、演算回路部５７は、図７に示すフローチャートのように、検出部Ａが被検出部Ｚを検出しているか（ＯＮされているか）を判定し（ステップＳ１）、検出部ＡがＯＮされている場合、検出部Ｂが被検出部Ｚを検出しているか（ＯＮされているか）を判定し（ステップＳ２）、検出部ＢもＯＮされている場合、±１８０°の範囲内の操舵を検出する（ステップＳ３）。また、ステップＳ２で検出部ＢがＯＮされていない場合、＋１８０°を超えた右操舵を検出する（ステップＳ４）。また、ステップＳ１で、検出部ＡがＯＮされていない場合、検出部Ｂが被検出部Ｚを検出してＯＮされているかを判定し（ステップＳ５）、検出部ＢがＯＮされている場合、−１８０°を超えた左操舵を検出する（ステップＳ６）。また、ステップＳ５で検出部ＢがＯＮされていない場合、異常を検出する（ステップＳ７）。
【００３７】
そして、図５（Ａ）に示すように、ステアリングシャフト１１の回転角１８０°の位置と−１８０°の位置とが、センサ本体５６により検出されるセンサホイール４９の相対回転角度の各周期の切替位置となる場合に、演算回路部５７は、前記したスライドギヤ６１の検出結果とセンサ本体５６の出力とを組み合わせることにより、図５（Ｂ）に示すようにステアリングシャフト１１の絶対回転角度を検出することができる。すなわち、演算回路部５７は、本発明における演算部に相当するものである。
【００３８】
以上説明した実施形態に係るアングルセンサ４０においては、センサホイール４９のいずれの周期の相対回転角度を検出しているかを検出可能な構成を備えているため、ステアリングシャフト１１の絶対回転角度（すなわちハンドル絶対回転角度）を検出することができる。
【００３９】
なお、以上の実施形態においては、被検出部Ｚ及び検出部Ａ，Ｂとして磁気式の位置検出センサを採用した例を示したが、被検出部及び検出部の構成はこれに限られるものではない。例えば発光素子及び受光素子からなる光学式の位置検出センサや、電気導通式の位置検出センサを用いて、被検出部及び検出部を構成することもできる。これらの方式のいずれを用いても簡素な構成で確実な検出が可能である。
【００４０】
また、以上の実施形態において、マグネット５３の回転位置を含むセンサケース４６の内部状態が目視可能となるように、筐体としてのセンサケース４６を透明樹脂材で構成したり、センサケース４６に覗き窓を設けたりすることもできる。このような構成を採用すると、マグネット５３の回転位置を目視で確認することができるため、車載時にマグネット５３の回転位置を所定の位置に配置することで、ソフトウェアによる蛇角中立位置補正が不要となる。
【００４１】
＜第２実施形態＞
次に、主に図８を用いて、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用アングルセンサについて、第１実施形態との相違部分を中心に説明する。
【００４２】
本実施形態においては、スライドギヤ６１に、マグネットからなる被検出部Ｚが一つのみ設けられている。かかる場合においても、検出部Ａ，Ｂは、検出部Ａ，Ｂがいずれもスライドギヤ６１の被検出部Ｚから等距離にあって同様に被検出部Ｚを検出する状態８Ｂにあるときに中立位置にある。センサホイール４９の歯部６０でスライドギヤ６１が一回一方向にスライド駆動されると、検出部Ｂがスライドギヤ６１の被検出部Ｚを検出せずかつ検出部Ａがスライドギヤ６１の被検出部Ｚを検出する状態８Ａとなる。また、中立位置（状態８Ｂ）から、センサホイール４９の歯部６０でスライドギヤ６１が一回逆方向にスライド駆動されると、検出部Ａがスライドギヤ６１の被検出部Ｚを検出せずかつ検出部Ｂがスライドギヤ６１の被検出部Ｚを検出する状態８Ｃとなる。
【００４３】
そして、本実施形態においても、ステアリングシャフト１１が直進状態の蛇角中立位置にあるとき、スライドギヤ６１を中立位置（状態８Ｂ）に配置し、かつ、センサホイール４９の歯部６０をスライドギヤ６１とは反対側に配置している。これにより、ステアリングシャフト１１の回転角（ハンドル蛇角）が１８０°（右操舵）を超えると、センサホイール４９の歯部６０がスライドギヤ６１を一回一方向にスライド駆動することとなり、検出部Ｂがスライドギヤ６１の被検出部Ｚを検出せずかつ検出部Ａがスライドギヤ６１の被検出部Ｚを検出する状態８Ａが実現される。また、スライドギヤ６１が中立位置（状態８Ｂ）にある状態から、ステアリングシャフト１１の回転角が−１８０°（左操舵）の位置を超えると、センサホイール４９の歯部６０がスライドギヤ６１を一回逆方向にスライド駆動することとなり、検出部Ａがスライドギヤ６１の被検出部Ｚを検出せずかつ検出部Ｂがスライドギヤ６１の被検出部Ｚを検出する状態８Ｃが実現される。
【００４４】
演算回路部５７は、第１実施形態と同様に、前記したスライドギヤ６１の検出結果とセンサ本体５６の出力とを組み合わせることにより、ステアリングシャフト１１の絶対回転角度を検出することができる。
【００４５】
＜第３実施形態＞
次に、主に図９を用いて、本発明の第３実施形態に係る電動パワーステアリング装置用アングルセンサについて、第１実施形態との相違部分を中心に説明する。
【００４６】
本実施形態においては、ウォーム４８とウォームホイール４９との減速比を替えることにより、アングルセンサ４０の分解能を上げている。具体的には、ステアリングシャフト１１の２／３回転（２４０°）でウォームホイール４９が１回転（３６０°）するようになっている。そして、スライドギヤ６１の２箇所の被検出部Ｚに対して四箇所の検出部Ａ〜Ｄを設けている。
【００４７】
検出部Ａ〜Ｄは、両側の検出部Ａ，Ｄがスライドギヤ６１の被検出部Ｚを検出せずかつ中間の検出部Ｂ，Ｃがスライドギヤ６１の被検出部Ｚを検出する状態９Ｃにあるときに中立位置にある。中立位置（状態９Ｃ）からセンサホイール４９の歯部６０でスライドギヤ６１が一回一方向にスライド駆動されると、検出部Ｃ，Ｄがスライドギヤ６１の被検出部Ｚを検出せず、かつ検出部Ａ，Ｂがスライドギヤ６１の被検出部Ｚを検出する状態９Ｂとなる。さらにセンサホイール４９の歯部６０でスライドギヤ６１がもう一回前記一方向にスライド駆動されると、検出部Ｂ，Ｃ，Ｄがスライドギヤ６１の被検出部Ｚを検出せず、かつ検出部Ａがスライドギヤ６１の被検出部Ｚを検出する状態９Ａとなる。逆に、中立位置（状態９Ｃ）からセンサホイール４９の歯部６０でスライドギヤ６１が一回逆方向にスライド駆動されると、検出部Ａ，Ｂがスライドギヤ６１の被検出部Ｚを検出せずかつ検出部Ｃ，Ｄがスライドギヤ６１の被検出部Ｚを検出する状態９Ｄとなる。さらにセンサホイール４９の歯部６０でスライドギヤ６１がもう一回前記逆方向にスライド駆動されると、検出部Ａ，Ｂ，Ｃがスライドギヤ６１の被検出部Ｚを検出せず、かつ検出部Ｄがスライドギヤ６１の被検出部Ｚを検出する状態９Ｅとなる。
【００４８】
そして、本実施形態においても、ステアリングシャフト１１が直進状態の蛇角中立位置にあるとき、スライドギヤ６１を中立位置（状態９Ｃ）に配置し、かつ、センサホイール４９の歯部６０をスライドギヤ６１とは反対側に配置している。これにより、ステアリングシャフト１１の回転角（ハンドル蛇角）が１２０°（右操舵）の位置を超えると、センサホイール４９の歯部６０がスライドギヤ６１を一回一方向にスライド駆動することとなり、検出部Ｃ，Ｄがスライドギヤ６１の被検出部Ｚを検出せずかつ検出部Ａ，Ｂがスライドギヤ６１の被検出部Ｚを検出する状態９Ｂが実現される。また、ステアリングシャフト１１の回転角が３６０°を超えると、センサホイール４９の歯部６０がスライドギヤ６１をもう一回前記一方向にスライド駆動することとなり、検出部Ｂ，Ｃ，Ｄがスライドギヤ６１の被検出部Ｚを検出せずかつ検出部Ａがスライドギヤ６１の被検出部Ｚを検出する状態９Ａが実現される。
【００４９】
一方、スライドギヤ６１が中立位置にある状態９Ｃから、ステアリングシャフト１１の回転角が−１２０°（左操舵）を超えると、センサホイール４９の歯部６０がスライドギヤ６１を一回逆方向にスライド駆動することとなり、検出部Ａ，Ｂがスライドギヤ６１の被検出部Ｚを検出せずかつ検出部Ｃ，Ｄがスライドギヤ６１の被検出部Ｚを検出する状態９Ｄが実現される。また、ステアリングシャフト１１の回転角が−３６０°を超えると、センサホイール４９の歯部６０がスライドギヤ６１をもう一回前記逆方向にスライド駆動することとなり、検出部Ａ，Ｂ，Ｃがスライドギヤ６１の被検出部Ｚを検出せずかつ検出部Ｄがスライドギヤ６１の被検出部Ｚを検出する状態９Ｅが実現される。
【００５０】
演算回路部５７は、第１実施形態と同様に、前記したスライドギヤ６１の検出結果とセンサ本体５６の出力とを組み合わせることにより、ステアリングシャフト１１の絶対回転角度を検出することができる。
【００５１】
＜第４実施形態＞
次に、主に図１０及び図１１を用いて、本発明の第４実施形態に係る電動パワーステアリング装置用アングルセンサについて、第１実施形態との相違部分を中心に説明する。
【００５２】
本実施形態においては、図１０に示すように、センサホイール４９とこれを支持するセンサケース４６の一部のスライドケース部６８とが、センサケース４６の残りのケース本体６９に対して、センサホイール４９の軸線方向にスライド可能に設けられている。この結果、ウォーム４８に対するセンサホイール４９の噛合及び噛合解除の双方が実現されるようになっている。スライドケース部６８をケース本体６９から突出させ、図１１（Ａ）に示すストッパ部７０をケース本体６９の内面に当接させると、センサホイール４９がウォーム４８から離隔した状態となる。一方、スライドケース部６８の突出部分を押し込んでバネ材からなる係合部７１をケース本体６９の係合穴７２に係合させると、センサホイール４９がウォーム４８に噛み合う状態となる。
【００５３】
ウォーム４８に対するセンサホイール４９の噛合を解除した状態でアングルセンサ４０を含む電動パワーステアリング装置１０を実車に搭載する。このとき、センサホイール４９の歯部６０及びスライドギヤ６１は中立位置を検出できる状態とする。そして、直進状態（蛇角中立）を確保した状態で、スライドケース部６８をケース本体６９に対して突出部分を中に押し込むようにスライドさせて、係合部７１を係合穴７２に係合させると、ウォーム４８にセンサホイール４９が噛み合うことになり、アングルセンサ４０が作動可能となる。
【００５４】
以上説明した実施形態によれば、実車搭載後にウォーム４８とセンサホイール４９とを噛み合わせることができるため、ソフトウェアによる蛇角中立位置補正が不要となるとともに、車両の直進状態を確保した上でセンサ機能をスタートさせることができる。
【００５５】
また、以上の実施形態において、ウォーム４８とセンサホイール４９との噛合状態が目視可能となるように、筐体としてのセンサケース４６を透明樹脂材で構成したり、センサケース４６に覗き窓を設けたりすることもできる。このような構成を採用すると、ウォーム４８とセンサホイール４９とが実際に噛み合っているか否かを目視で確認することができる。
【００５６】
＜第５実施形態＞
次に、主に図１２を用いて、本発明の第５実施形態に係る電動パワーステアリング装置用アングルセンサについて、第４実施形態との相違部分を中心に説明する。
【００５７】
本実施形態においては、センサケース４６に対してウォーム４８がスライド機構７５でスライド可能に支持されている。この結果、ウォーム４８に対するウォームホイール４９の噛合及び噛合解除の双方が実現されるようになっている。スライド機構７５は、センサケース４６に固定されたガイド部７６と、ガイド部７６に沿ってスライドするスライダ７７と、を有しており、スライダ７７がウォーム４８を支持している。スライダ７７がセンサケース４６から突出した状態では、ウォーム４８がセンサホイール４９から離隔している。一方、スライダ７７をセンサケース４６に押し込むと、ウォーム４８がセンサホイール４９に噛み合う状態となるとともに、ピニオンギヤ４１がウォームホイール３１の内接ギヤ３８に噛み合う状態となる。
【００５８】
以上説明した実施形態においても、実車搭載後にウォーム４８とセンサホイール４９とを噛み合わせることができ、ソフトウェアによる蛇角中立位置補正が不要となるとともに、車両の直進状態を確保した上でセンサ機能をスタートさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るアングルセンサが設けられた電動パワーステアリング装置の構成図である。
【図２】図１に示す電動パワーステアリング装置の要部を示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るアングルセンサの一部を断面とした平面図である。
【図４】図３に示すアングルセンサの部分断面図（図３におけるIV−IV部分の断面図）である。
【図５】図３に示すアングルセンサの検出結果を示すグラフであり、（Ａ）はセンサ本体により検出される相対回転角度を示すもの、（Ｂ）は絶対回転角度を示すものである。
【図６】図３に示すアングルセンサの各検出状態を示す説明図である。
【図７】図３に示すアングルセンサによる絶対角度検出方法を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態に係るアングルセンサの各検出状態を示す説明図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係るアングルセンサの各検出状態を示す説明図である。
【図１０】本発明の第４実施形態に係るアングルセンサの構成の概要を示すものであり、（Ａ）はセンサホイールの軸に対して直角な面で切断した場合の断面図、（Ｂ）は（Ａ）の10B−10B部分における断面図である。
【図１１】図１０に示すアングルセンサのスライドケース部の動きを示すものであり、(Ａ)はスライドケース部がケース本体から突出した状態を示す拡大断面図、（Ｂ）はスライドケース部がケース本体に収納された状態を示す拡大断面図である。
【図１２】本発明の第５実施形態に係るアングルセンサの構成の概要を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０…電動パワーステアリング装置、１１…ステアリングシャフト、３８…内接ギヤ（装置側歯車）、４０…アングルセンサ（電動パワーステアリング装置用アングルセンサ）、４１…ピニオンギヤ（接続用歯車）、４６…センサケース（筐体）、４８…ウォーム（中間歯車）、４９…センサホイール（センサ歯車）、５１…歯車部、５３…マグネット、５６…センサ本体、５７…演算回路部（演算部）、６０…歯部、６１…スライドギヤ、Ａ・Ｂ・Ｃ・Ｄ…検出部、Ｚ…被検出部。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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