特許 6272803 パワーステアリングセンサ組立体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6272803

(24)【登録日】2018年1月12日

(45)【発行日】2018年1月31日

(54)【発明の名称】パワーステアリングセンサ組立体

(51)【国際特許分類】

   B62D 5/04 20060101AFI20180122BHJP

   G01L 5/22 20060101ALI20180122BHJP

   G01L 3/04 20060101ALI20180122BHJP

【ＦＩ】

   B62D5/04

   G01L5/22

   G01L3/04

【請求項の数】10

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2015-160183(P2015-160183)

(22)【出願日】2015年8月14日

(62)【分割の表示】特願2013-207196(P2013-207196)の分割

【原出願日】2009年7月1日

(65)【公開番号】特開2016-5954(P2016-5954A)

(43)【公開日】2016年1月14日

【審査請求日】2015年8月14日

(31)【優先権主張番号】20-2008-0016691

(32)【優先日】2008年12月16日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】513276101

【氏名又は名称】エルジー イノテック カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100092624

【弁理士】

【氏名又は名称】鶴田 準一

(74)【代理人】

【識別番号】100114018

【弁理士】

【氏名又は名称】南山 知広

(74)【代理人】

【識別番号】100165191

【弁理士】

【氏名又は名称】河合 章

(74)【代理人】

【識別番号】100151459

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 健一

(72)【発明者】

【氏名】リ チャン ファン

【審査官】 神田 泰貴

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０４−０１８０７２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１０−３３９６７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０１４８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３４０９６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０２３６２２２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０１９１３５６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−０１７１８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３３３５０９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６２Ｄ ５／００ − ５／０６

Ｂ６２Ｄ ５／０７ − ５／３２

Ｇ０１Ｂ ２１／００ − ２１／３２

Ｇ０１Ｌ ３／００ − ３／２６

Ｇ０１Ｌ ５／００ − ５／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

パワーステアリングセンサ組立体用のトルクセンサ装置であって、
第１カバーと、
第２カバーと、
前記第１カバーと前記第２カバーとの間に配置される前記トルクセンサ装置の構成要素と、を含み、
前記第２カバーは、前記第２カバーの外周面に配置される複数の第１突起と、前記第２カバーの前記外周面に配置される複数の第２突起とを含み、
前記第１突起のそれぞれは、前記第２カバーの前記外周面に垂直な方向に突出する２つのバー状部材を含み、
前記第２突起のそれぞれは、前記第２カバーの前記外周面に垂直な方向に突出し、前記第１突起とは異なる形状を有し、
前記第１突起及び前記第２突起は、交互に前記第２カバーの前記外周面に配置され、
前記第１突起のそれぞれの端部は、ハウジングの溝に挿入され、かつ、前記ハウジングの溝によって支持されるよう構成され、
前記第２突起のそれぞれは、前記ハウジングの内周面に接触するよう構成される、トルクセンサ装置。

【請求項2】

前記バー状部材は、弾性材料で形成される、請求項１に記載のトルクセンサ装置。

【請求項3】

前記第１突起のそれぞれは、２つの前記第２突起の間に配置され、前記第２突起のそれぞれは、２つの前記第１突起の間に配置される、請求項１に記載のトルクセンサ装置。

【請求項4】

入力軸の端部に配置される部材及び出力軸の端部に配置される部材を含む、前記トルクセンサ装置の前記構成要素を含む検出手段をさらに含み、
前記検出手段は、両方の前記部材により、前記入力軸と前記出力軸との位相差を検出する、請求項１に記載のトルクセンサ装置。

【請求項5】

前記第２カバーに結合される第３カバーをさらに含む、請求項１に記載のトルクセンサ装置。

【請求項6】

前記第２カバーと前記第３カバーとの間に配置される操舵角センサ装置をさらに含む、請求項５に記載のトルクセンサ装置。

【請求項7】

パワーステアリングセンサ組立体用のトルクセンサ装置であって、
第１カバーと、
第２カバーと、
前記第１カバーと前記第２カバーとの間に配置される前記トルクセンサ装置の構成要素と、を含み、
前記第２カバーは、前記第２カバーの外周面に配置される複数の第１突起と、前記第２カバーの前記外周面に配置される複数の第２突起とを含み、
前記第１突起及び前記第２突起は、交互に前記第２カバーの前記外周面に配置され、
前記第１突起のそれぞれの端部は、ハウジングの溝に挿入され、かつ、前記ハウジングの溝によって支持されるよう構成され、
前記第２突起のそれぞれは、前記ハウジングの内周面に接触するよう構成される、トルクセンサ装置。

【請求項8】

入力軸の端部に配置される部材及び出力軸の端部に配置される部材を含む、前記トルクセンサ装置の前記構成要素を含む検出手段をさらに含み、
前記検出手段は、両方の前記部材により、前記入力軸と前記出力軸との位相差を検出する、請求項７に記載のトルクセンサ装置。

【請求項9】

前記第１突起のそれぞれは、前記第２カバーの前記外周面に垂直な方向に突出し、前記第２カバーの前記外周面に平行な方向に離隔された２つのバー状部材を含む、請求項７に記載のトルクセンサ装置。

【請求項10】

入力軸及び出力軸と、
トルクセンサ装置であって、第１カバーと、第２カバーと、前記第１カバーと前記第２カバーとの間に配置される検出手段とを含む、トルクセンサ装置と、
前記トルクセンサ装置を内部に収容するハウジングと、を含み、
前記第２カバーは、前記第２カバーの外周面に配置される複数の第１突起と、前記第２カバーの前記外周面に配置される複数の第２突起とを含み、
前記第１突起のそれぞれの端部は、ハウジングの溝に挿入され、かつ、前記ハウジングの溝によって支持されるよう構成され、
前記複数の第２突起は、前記ハウジングの内周面に接触し、
前記検出手段は、入力軸の端部に配置される部材及び出力軸の端部に配置される部材を含み、
前記検出手段は、両方の前記部材により、前記入力軸と前記出力軸との位相差を検出する、電動式パワーステアリングシステム。

【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センサ組立体（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｔｅｅｒｉｎｇ Ｓｅｎｓｏｒ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）に関し、特にセンサ装置とハウジングの間の強固な結合を実現できるパワーステアリングセンサ組立体に関する。

【背景技術】

【0002】

電動式パワーステアリングシステム（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｔｅｅｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）は走行中の車両の進行方向を転換するためにステアリングハンドルによって車輪の方向を転換させる装置である。最近の電動式パワーステアリングシステムは走行安定性や使用者の便宜性のために操舵角センサ装置とトルクセンサ装置を含む。

【0003】

操舵角センサ装置は走行中の車両を制御するために操舵度合いを検出するための装置であり、また、トルクセンサ装置はステアリングハンドルを円滑に操作できるように補助操作力を提供するためにトーションバーにかかるトルクを検出する装置である。

【0004】

操舵角センサ装置とトルクセンサ装置は個別的な装置として構成されて電動式パワーステアリングシステム内にそれぞれ装着されることができ、又は単一の装置として構成されて電動式パワーステアリングシステム内に装着されることもできる。

【0005】

このような操舵角センサ装置とトルクセンサ装置はハウジングのような他の構成部材とともに組み立てられた後、電動式パワーステアリングシステムに装着される（以下、操舵角センサ装置及びトルクセンサ装置を「センサ装置」と称し、操舵角センサ装置と他の構成部材の組立体、トルクセンサ装置と他の構成部材の組立体、そして、操舵角センサ装置、トルクセンサ装置及び他の構成部材の組立体を便宜上「パワーステアリングセンサ組立体」と称する）。

【0006】

このようなセンサ装置は外部環境に敏感なため、ハウジング内に密閉された状態で装着される。すなわち、パワーステアリングセンサ組立体は以上で説明したセンサ装置とセンサ装置を収容する第１及び第２ハウジングを含む。

【0007】

ハウジング内に位置するセンサ装置はハウジング内に固定される必要があり、このためにセンサ装置の外周面にＯリングのような補助部材を装着した後、センサ装置をハウジングの内部に位置させる。

【0008】

このような状態で、Ｏリングの外周面とハウジングの内周面が密着された状態を維持し、したがって、センサ装置がハウジング内に固定的に装着される。

【0009】

しかし、ハウジング内にセンサ装置を装着するこのような構造では、Ｏリングという付加的な部材を準備してセンサ装置に締結しなければならない問題点がある。

【0010】

また、外力（衝撃）が繰り返し加えられる車両に装着された電動式パワーステアリングシステムでＯリングがセンサ装置の最初の位置から外れるかセンサ装置から離脱し得る。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

本発明はセンサ装置をハウジングに装着する時に発生する上述した問題点を解決するためのものであり、その目的は、別途の補助的な部材を使用することなくセンサ装置とハウジングの間の安定した締結状態を維持できるパワーステアリングセンサ組立体を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

前記した目的を達成するために、電動式パワーステアリングシステムに装着される本発明によるパワーステアリングセンサ組立体は、外周面に複数の結合突起が形成されたセンサ装置と、前記センサ装置が内部に収容され、内周面に上端が開放された複数の結合溝が形成された第１ハウジングを含み、センサ装置が第１ハウジング内に収容される時、センサ装置の結合突起が第１ハウジングの結合溝内にそれぞれ挿入されてセンサ装置が半径方向及び軸方向に移動することなく第１ハウジングに結合される。

【0013】

本発明によるパワーステアリングセンサ組立体は、第１ハウジングと締結されてセンサ装置を外部から隔離させる第２ハウジングをさらに含む。

【0014】

ここで、センサ装置の結合突起はセンサ装置の外周面に固定された状態で円周方向に離隔された二つのバー状（ｂａｒ ｓｈａｐｅｄ）部材からなる。この時、バー状部材は弾性材料からなることが好ましい。

【0015】

一方、センサ装置はその外周面に形成され半径方向に延長されて第１ハウジングの内周面と接触する複数の接触突起を含み、各接触突起は二つの結合突起の間に配置されることが好ましい。

【発明の効果】

【0016】

本発明によるパワーステアリングセンサ組立体はＯリングのような別途の締結部材を使用することなく構成部材であるセンサ装置及びハウジングに締結構造を形成してセンサ装置が半径方向及び軸方向に移動することなくセンサ装置をハウジングに強固かつ安定的に締結できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明による電動式パワーステアリングセンサ組立体を示す斜視図である。

【図2】本発明による電動式パワーステアリングセンサ組立体を示す斜視図である。

【図3】図１及び図２から第２ハウジングを除去した状態の電動式パワーステアリングセンサ組立体を示す平面図である。

【図4】図１乃至図３に示すセンサ装置の斜視図である。

【図5】図４に示すセンサ装置の分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、添付図面を参照して本発明による電動式パワーステアリングセンサ組立体を詳細に説明する。

【0019】

一方、以下の説明では、「センサ装置」は電動式パワーステアリングシステムの構成部材である操舵角センサ装置、トルクセンサ装置又は操舵角センサ装置とトルクセンサ装置の組み合わせのうちいずれか一つを示す。

【0020】

図１及び図２は、本発明による電動式パワーステアリングセンサ組立体を示す斜視図で、図３は、図１及び図２から第２ハウジングを除去した状態の電動式パワーステアリングセンサ組立体を示す平面図で、また、図４は、図１乃至図３に示すセンサ装置を示す斜視図である。

【0021】

本発明による電動時パワーステアリングセンサ組立体１００は、内部に所定の空間を形成する第１ハウジング１１０、第１ハウジング１１０の内部に固定的に位置するセンサ装置１３０及び第１ハウジング１１０と締結される第２ハウジング１２０を含む。

【0022】

一方、ステアリングハンドル（図示せず）と連結された入力軸１０及び入力軸１０にトーションバー（図示せず）を介して連結され車輪（図示せず）と連結された出力軸２０はセンサ装置１３０の中央部に形成された貫通部内に位置し、したがって、センサ装置１３０は入力軸によって伝達された操舵角及び／又はトルクを検出する。

【0023】

ここで、入力軸１０は第２ハウジング１２０の中央部に形成された開口１２１を介して外部に延長されて外部部材と連結され、出力軸２０は第１ハウジング１１０の中央部に形成された開口（図示せず）を介して外部に延長されて他の外部部材と連結される。

【0024】

センサ装置１３０が収容される第１ハウジング１１０の側壁上端部の内周面には複数の結合溝１１１、１１２、１１３が形成される。結合溝１１１、１１２、１１３は所定の間隔を有しつつ配置され、各結合溝は上端が開放され所定の幅及び深さを有する。

【0025】

センサ装置１３０の外周面には外周面と垂直をなす方向（すなわち、図２及び図３に示す円形センサ装置では外周面の半径方向）に延長された突出した複数の結合突起１３１、１３２、１３３が形成される。結合突起１３１、１３２、１３３は第１ハウジング１１０の結合溝１１１、１１２、１１３にそれぞれ対応される。

【0026】

このような構造のセンサ装置１３０と第１ハウジング１１０の構造では、センサ装置１３０が第１ハウジング１１０内に位置する時、結合突起１３１、１３２、１３３は第１ハウジング１１０の対応する結合溝１１１、１１２、１１３内にそれぞれ挿入、支持され、したがって、センサ装置１３０は第１ハウジング１１０内に移動することなく収容される。

【0027】

一方、各結合突起（例えば、１３１）はセンサ装置１１０の外周面に固定された状態で外周面と平行をなす方向（すなわち、図２及び図３に示す円形センサ装置では円周方向）に離隔された二つのバー状部材１３１−１、１３１−２（ｂａｒ ｓｈａｐｅｄ ｍｅｍｂｅｒｓ）で構成され、特にバー状部材１３１−１、１３１−２は弾性材料で製造されることが好ましい。

【0028】

バー状部材１３１−１、１３１−２が互いに向かって加圧された状態で結合突起１３１が第１ハウジング１１０の結合溝１１１内に挿入される時、各バー状部材１３１−１、１３１−２の外側面は部材自体の弾性力によって結合溝１１１の側壁面に密着し、したがって、センサ装置１３０は第１ハウジング１０内で回転することなく固定された状態を維持することができる。

【0029】

一方、センサ装置１３０の各結合突起（例えば、１３１）の長さ、すなわちバー状部材１３１−１、１３１−２の長さは第１ハウジング１１０の結合溝１１１の深さ（すなわち、半径方向長さ）と同じである。このような条件によって結合突起１３１が第１ハウジング１１０の結合溝１１１内に挿入される時、各バー状部材１３１−１、１３１−２の先端は結合溝１１１の終端壁面（半径方向終端側）に密着し、したがって、センサ装置１３０は第１ハウジング１０内で半径方向に移動しない。

【0030】

これとともに、センサ装置１３０の各結合突起（例えば、１３１）の高さ、すなわちバー状部材１３１−１、１３１−２の高さは第１ハウジング１１０の結合溝１１１の高さ（すなわち、軸方向長さ）と同じである。このような条件によって結合突起１３１が第１ハウジング１１０の結合溝１１１内に挿入される時、各バー状部材１３１−１、１３１−２の下端面は結合溝１１１の底面に密着し、したがって、センサ装置１３０は第１ハウジング１０内で軸方向に移動しなくなる。

【0031】

一方、センサ装置１３０の外周面上には接触突起１４１、１４２、１４３が形成されている。接触突起１４１、１４２、１４３は第１ハウジング１１０の側壁内周面に接触してセンサ装置１３０が第１ハウジング１１０内で半径方向に動くか揺れることを防止する。

【0032】

接触突起１４１、１４２、１４３は半径方向に突出した形態に形成されることができ、センサ装置１３０の外周面上に結合突起１３１、１３２、１３３と交互に配置される。このような接触突起１４１、１４２、１４３は選択的に形成されることができ、この接触突起１４１、１４２、１４３によってセンサ装置１３０は第１ハウジング１１０内により強固に収容されることができる。

【0033】

以上で説明したような構造で第１ハウジング１１０内にセンサ装置１３０を位置させた後、第２ハウジング１２０を第１ハウジング１１０に締結する。第１ハウジング１１０と第２ハウジング１２０の外周面には締結手段、例えば、締結スクリュ（図示せず）が貫通する締結部１１４、１２４がそれぞれ形成され、両ハウジング１１０、１２０が対応した状態で締結スクリュを締結部１１４、１２４に締結することで内部にセンサ装置１３０が固定された状態で収容されている両ハウジング１１０、１２０は互いに締結される。

【0034】

この時、センサ装置１３０の各結合突起（例えば、１３１）を構成する各バー状部材１３１−１、１３１−２の上端面は第２ハウジング１２０の外縁部の下端円周面に接触するため、センサ装置１３０の上向き移動も抑制される。

【0035】

ここで、図１乃至図４に示すセンサ装置１３０はその形状が円盤状であり、第１及び第２ハウジング１１０、１２０は円筒状をなしている場合を示しているが、本発明はこれに限定されない。

【0036】

すなわち、センサ装置１３０は三角形を含む多角形状をなしてもよく、第１及び第２ハウジング１１０、１２０はその断面がセンサ装置１３０の形状と同じ多角形である多角柱形状をなしてもよいことは言うまでもない。

【0037】

一方、以上で定義したように、本発明を構成するセンサ装置１３０は操舵角センサ装置、トルクセンサ装置又は操舵角センサ装置とトルクセンサ装置の組合体であることができる。

【0038】

以下、操舵角センサ装置とトルクセンサ装置の組合体がセンサ装置１３０として用いられた例を説明する。

【0039】

図５は、図４に示すセンサ装置の分解斜視図で、操舵角センサ装置とトルクセンサ装置の組合体を図示する。

【0040】

操舵角センサ装置とトルクセンサ装置の組合体であるセンサ装置１３０は第１カバーＣ１、第２カバーＣ２及び第３カバーＣ３を含む。

【0041】

第１カバーＣ１と第２カバーＣ２の間にはトルクセンサ装置の構成要素が配置され、第２カバーＣ２と第３カバーＣ３の間には操舵角センサ装置の構成要素が配置される。

【0042】

このような第１カバーＣ１、第２カバーＣ２及び第３カバーＣ３を互いに締結して組立てることによって図１乃至図４に示すセンサ装置１３０が構成され、このセンサ装置１３０が第１ハウジング１１０内に収容されることでパワーステアリングセンサ組立体が構成される。

【0043】

ここで、トルクセンサ装置と操舵角センサ装置を構成する要素及び機能は、本発明の属する技術分野の通常の知識を有する者には公知であり、したがって、これについての説明は省略する。

【0044】

一方、限定されないが、以上で説明した結合突起１３１、１３２、１３３と接触突起１４１、１４２、１４３は図５に示すように第２カバーＣ２の外周面に形成される。

【0045】

以上の説明は本発明の例示的な構成を説明したものに過ぎず、本発明を限定するものではない。本発明の属する分野の通常の知識を有する者は本実施例の本質的な特性から逸脱しない範囲で以上に例示していない様々な変形と応用が可能であることを理解できるはずである。例えば、実施例に具体的に示した各構成要素は変形して実施することができるものである。そして、このような変形と応用に係る相異点は添付された特許請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】