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技術 インサート成形方法、インサート成形品、トルク検出装置、及び電動パワーステアリング装置

出願人 株式会社ジェイテクト
発明者 外山祐一
出願日 2016年8月1日 (4年5ヶ月経過) 出願番号 2016-151334
公開日 2018年2月8日 (2年10ヶ月経過) 公開番号 2018-020453
状態 特許登録済
技術分野 プラスチック等の成形用の型 パワーステアリング機構 プラスチック等の射出成形 トルクの測定
主要キーワード 高低変動 磁束出力 センサアッセンブリ 各検出装置 集磁体 ウォーム減速機構 外付けコンデンサ モータ角度θ
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (7)

課題

導通部同士が接触する可能性を低減できるインサート成形方法インサート成形品トルク検出装置、及び電動パワーステアリング装置を提供する。

解決手段

第1ホルダのインサート成形方法は、回路部65及びハーネス64を金型100内に配置した状態で当該金型100内に樹脂材料充填するものである。第2型90には、回路部65及びハーネス64を配置した状態で、型部91の底部91bから隣り合う出力端子65d及び接続端子64bの隙間に向かって延びる各突出部93が設けられている。この場合、各突出部93の長さは、第2型90の型部91の底部91bからターミナル65b及び各電線64aに少なくとも到達する大きさに設定されている。そして、回路部65及びハーネス64は、隣り合う出力端子65d及び隣り合う接続端子64bの隙間に各突出部93が位置するように金型100内に配置されるようにしている。

概要

背景

磁気検出素子によって検出される磁束密度の変化に基づき演算されるトルク値を出力するトルク検出装置として、例えば、特許文献1に記載のものがある。
特許文献1には、集磁体及びホールICを内蔵する本体部、ホールICの外付けコンデンサを含む回路部分が内蔵される回路収容部、当該回路部分とハーネスとを熱カシメにより接続する部位を内蔵する接続部とを備えるトルク検出装置が開示されている。そして、本体部と、回路収容部と、接続部とがインサート成形により一体化されるなかで、特に回路部分及びハーネスは、電気的に接続された状態でインサート成形により一体化されている。

概要

導通部同士が接触する可能性を低減できるインサート成形方法インサート成形品、トルク検出装置、及び電動パワーステアリング装置を提供する。第1ホルダのインサート成形方法は、回路部65及びハーネス64を金型100内に配置した状態で当該金型100内に樹脂材料充填するものである。第2型90には、回路部65及びハーネス64を配置した状態で、型部91の底部91bから隣り合う出力端子65d及び接続端子64bの隙間に向かって延びる各突出部93が設けられている。この場合、各突出部93の長さは、第2型90の型部91の底部91bからターミナル65b及び各電線64aに少なくとも到達する大きさに設定されている。そして、回路部65及びハーネス64は、隣り合う出力端子65d及び隣り合う接続端子64bの隙間に各突出部93が位置するように金型100内に配置されるようにしている。

目的

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、導通部同士が接触する可能性を低減できるインサート成形方法、インサート成形品、トルク検出装置、及び電動パワーステアリング装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

回路部と、複数の導通部を介して前記回路部と電気的に接続されてなるハーネスとを、金型内に配置した状態で、当該金型内に樹脂充填するインサート成形方法において、前記金型には、当該金型内に前記回路部及び前記ハーネスを配置した状態で、当該金型の内面から隣り合う前記導通部の隙間に向かって延びる突出部が設けられており、前記突出部は、各導通部に少なくとも到達する長さを有し、前記回路部及び前記ハーネスは、隣り合う前記導通部の隙間に前記突出部が位置するように前記金型内に配置されることを特徴とするインサート成形方法。

請求項2

前記各導通部は、前記回路部から延びる複数の出力端子と、前記ハーネスを構成する複数の電線接続端子とを含む部位であり、前記金型内に前記回路部及び前記ハーネスを配置した状態で、隣り合う前記導通部のうち、隣り合う前記出力端子の隙間と、隣り合う前記電線の接続端子の隙間とには、それぞれ少なくとも一つずつ前記突出部が位置するように設けられている請求項1に記載のインサート成形方法。

請求項3

前記突出部は、前記各導通部を超えて当該各導通部と金型の内面との間に到達する長さを有している請求項1又は請求項2に記載のインサート成形方法。

請求項4

回路部と、複数の導通部を介して前記回路部と電気的に接続されてなるハーネスとが樹脂により一体化されてなるインサート成形部を有するインサート成形品において、前記インサート成形部の外周面には、当該外周面から隣り合う前記導通部の隙間に向かって深さを有する凹部が設けられており、前記凹部は、前記インサート成形部の外周面から各導通部に少なくとも到達する深さを有することを特徴とするインサート成形品。

請求項5

請求項4に記載のインサート成形品に対して、検出対象に生じる磁束を集める第1集磁部が保持されてなる第1ホルダと、検出対象に生じる磁束を集める前記第1集磁部とは異なる第2集磁部が保持されてなる第2ホルダと、前記第1集磁部及び前記第2集磁部を介して前記検出対象における磁束密度の変化を検出し、その検出結果に応じた状態量を前記回路部に対して出力する磁気検出素子と、を備え、前記回路部は、前記状態量に基づき前記検出対象に生じるトルク値演算するものであり、前記第2ホルダは、前記第1ホルダの前記凹部に対向するように組み付けられており、前記第1ホルダに対向する前記第2ホルダの対向面には、当該対向面から前記凹部に向かって延び、当該凹部に対して挿入される凸部が設けられていることを特徴とするトルク検出装置

請求項6

ステアリングホイールと連結される回転軸における磁束密度の変化を検出する請求項5に記載のトルク検出装置と、車両の転舵輪転舵させる動力を付与するモータと、前記トルク検出装置から出力されるトルク値に基づいて、前記動力を発生させるように前記モータを制御するモータ制御装置と、を備える電動パワーステアリング装置

技術分野

背景技術

0002

磁気検出素子によって検出される磁束密度の変化に基づき演算されるトルク値を出力するトルク検出装置として、例えば、特許文献1に記載のものがある。
特許文献1には、集磁体及びホールICを内蔵する本体部、ホールICの外付けコンデンサを含む回路部分が内蔵される回路収容部、当該回路部分とハーネスとを熱カシメにより接続する部位を内蔵する接続部とを備えるトルク検出装置が開示されている。そして、本体部と、回路収容部と、接続部とがインサート成形により一体化されるなかで、特に回路部分及びハーネスは、電気的に接続された状態でインサート成形により一体化されている。

先行技術

0003

特開2010−117162号公報

発明が解決しようとする課題

0004

上記特許文献1において、回路部分及びハーネスは、複数の端子等の導通部を介して電気的に接続されている。これは、上記特許文献1に記載のトルク検出装置が2個のホールICを備えている点からも明らかである。

0005

そして、本体部と、回路収容部と、接続部とをインサート成形する場合、複数の端子等は、互いに接触しないように離間された状態で位置決めされる。ただし、インサート成形する場合、金型内充填される樹脂射出圧力によって、複数の端子等の相対位置がずれたり変形したりする可能性がある。これにより、最悪の場合には端子同士が接触する可能性がある。こうした課題は、トルク検出装置に採用されるものに限らず、回路部分及びハーネスを電気的に接続した状態でインサート成形により一体化するものであれば同様である。

0006

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、導通部同士が接触する可能性を低減できるインサート成形方法、インサート成形品、トルク検出装置、及び電動パワーステアリング装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

上記課題を解決するインサート成形方法は、回路部と、複数の導通部を介して回路部と電気的に接続されてなるハーネスとを、金型内に配置した状態で、当該金型内に樹脂を充填するものである。そして、金型には、当該金型内に回路部及びハーネスを配置した状態で、当該金型の内面から隣り合う導通部の隙間に向かって延びる突出部が設けられており、突出部は、各導通部に少なくとも到達する長さを有し、回路部及びハーネスは、隣り合う導通部の隙間に突出部が位置するように金型内に配置されるようにしている。

0008

上記構成によれば、インサート成形の際に樹脂を充填する場合、回路部及びハーネスにおいて、隣り合う導通部の隙間に位置する突出部によって、導通部同士の接触が妨げられる。この場合、金型内に充填される樹脂の射出圧力によって、各導通部の相対位置がずれたり変形したりしようとしても、隣り合う導通部の間に突出部が介在するため、導通部同士の接触が妨げられる。したがって、インサート成形の際に導通部同士が接触する可能性を低減することができる。

0009

上記インサート成形方法において、各導通部は、回路部から延びる複数の出力端子と、ハーネスを構成する複数の電線接続端子とを含む部位であり、金型内に回路部及びハーネスを配置した状態で、隣り合う導通部のうち、隣り合う出力端子の隙間と、隣り合う電線の接続端子の隙間とには、それぞれ少なくとも一つずつ突出部が位置するように設けられていることが望ましい。

0010

導通部の接触としては、複数の出力端子同士の接触や複数の電線の接続端子同士の接触が考えられる。その点、上記構成によれば、隣り合う出力端子及び隣り合う電線の接続端子のそれぞれの隙間に位置する突出部によって、出力端子同士の接触が妨げられるとともに、電線の接続端子同士の接触が妨げられる。したがって、インサート成形の際に出力端子同士及び電線の接続端子同士、すなわち導通部同士が接触する可能性を好適に低減することができる。

0011

ところで、上記インサート成形方法によって成形されたインサート成形品において、導通部同士が接触する可能性を低減する観点では、金型から延びる突出部を長くするほど有利である。これに対して、上記インサート成形品を金型から取り出す際の取り出し易さの観点では、金型から延びる突出部を短くするほど有利である。

0012

そこで、上記インサート成形方法において、突出部は、各導通部を超えて当該各導通部と金型の内面との間に到達する長さを有していることが望ましい。
上記構成によれば、隣り合う導通部の隙間に対して突出部を好適に配置することができるとともに、インサート成形品を金型から取り出す際の取り出し易さを向上させることができる。

0013

上記インサート成形方法によって、回路部と、複数の導通部を介して回路部と電気的に接続されてなるハーネスとが樹脂により一体化されるインサート成形部を有するインサート成形品において、インサート成形部の外周面には、当該外周面から隣り合う導通部の隙間に向かって深さを有する凹部が設けられており、凹部は、インサート成形部の外周面から各導通部に少なくとも到達する深さを有するようになる。

0014

上記構成によれば、インサート成形時の導通部同士の接触が妨げられており、導通部同士が接触する可能性を低減したインサート成形品を製造することができる。これにより、インサート成形品を用いる製品について、その製品上の信頼性を高めることができる。

0015

また、上記インサート成形品は、以下のトルク検出装置として具体化することができる。具体的には、上記インサート成形品に対して、検出対象に生じる磁束を集める第1集磁部が保持されてなる第1ホルダと、検出対象に生じる磁束を集める第1集磁部とは異なる第2集磁部が保持されてなる第2ホルダと、第1集磁部及び第2集磁部を介して検出対象における磁束密度の変化を検出し、その検出結果に応じた状態量を前記回路部に対して出力する磁気検出素子とを備えている。そして、回路部は、状態量に基づき検出対象に生じるトルク値を演算するものであり、第2ホルダは、第1ホルダの凹部に対向するように組み付けられており、第1ホルダに対向する第2ホルダの対向面には、当該対向面から凹部に向かって延び、当該凹部に対して挿入される凸部が設けられるものである。

0016

上記構成によれば、インサート成形時の導通部同士の接触が妨げられており、導通部同士が接触する可能性の低減を図ることのできるトルク検出装置を実現することができる。
なお、第1集磁部及び第2集磁部を介して検出対象における磁束密度の変化を検出する際、この検出の精度は、第1集磁部及び第2集磁部の相対位置に応じて高低変動しうる。そのため、それぞれに集磁部を有するホルダ同士が組み付けられてなる上記トルク検出装置では、トルク検出装置の組み付け時、第1ホルダ及び第2ホルダの位置決めが検出の精度の低下を抑える観点で重要である。

0017

その点、上記構成によれば、トルク検出装置の組み付け時、第1ホルダ及び第2ホルダの位置決めは、第1ホルダの凹部に対して第2ホルダの凸部を挿入するのみで、第1ホルダ及び第2ホルダの相対位置を位置決めすることができる。これにより、第1ホルダ及び第2ホルダの相対位置の位置決めの作業を高精度且つ容易に実施することができる。したがって、検出の精度の低下を抑えることのできるトルク検出装置を容易に実現することができる。

0018

またさらに、上記トルク検出装置は、ステアリングホイールと連結される回転軸における磁束密度の変化を検出するものであり、車両の転舵輪転舵させる動力を付与するモータと、トルク検出装置から出力されるトルク値に基づいて、動力を発生させるようにモータを制御するモータ制御装置とを備える電動パワーステアリング装置に具体化することができる。

0019

上記構成によれば、インサート成形時の導通部同士の接触が妨げられており、導通部同士が接触する可能性の低減を図るとともに、検出の精度の低下を抑えることのできるトルク検出装置を用いることによって、モータに発生させる動力を高い精度で制御することができる。したがって、モータに発生させる動力について信頼性の向上を図ることのできる電動パワーステアリング装置を実現することができる。

発明の効果

0020

本発明によれば、導通部同士が接触する可能性を低減することができる。

図面の簡単な説明

0021

電動パワーステアリング装置についてその概略構成を示す構成図。
電動パワーステアリング装置についてそのトルク検出装置の概略構成を示す斜視図。
同トルク検出装置についてその各ホルダの構成を示す斜視図。
第1ホルダのインサート成形方法を説明する断面図。
図4のV−V線断面構造を示す図。
図5のVI−VI線断面構造を示す図であって、同第1ホルダのインサート成形方法について回路部及びハーネスの周辺樹脂材料が流れ込む態様を示す図。

実施例

0022

以下、インサート成形品、トルク検出装置、及び電動パワーステアリング装置の一実施形態を説明する。
図1に示すように、例えば、車両は、操舵機構2に対して転舵輪15を転舵させる動力(転舵力)としてアシスト力を付与する電動パワーステアリング装置(以下、「EPS」という)1を搭載している。EPS1は、ユーザーステアリングの操作に応じてアシスト力を付与し、ユーザーのステアリングの操作を補助する。

0023

EPS1は、操舵機構2及びアシスト機構3を備えている。操舵機構2は、ステアリングホイール10、ステアリングシャフト11、ラックシャフト12、ラックアンドピニオン機構13、タイロッド14、及び転舵輪15を備えている。

0024

ステアリングシャフト11は、コラムシャフト11a、インターミディエイトシャフト11b、及びピニオンシャフト11cを有している。コラムシャフト11aは、ステアリングホイール10と連結されている。インターミディエイトシャフト11bは、コラムシャフト11aの下端部に連結されている。ピニオンシャフト11cは、インターミディエイトシャフト11bの下端部に連結されている。ラックシャフト12は、ラックアンドピニオン機構13を介してピニオンシャフト11cの下端部に連結されている。

0025

これにより、ステアリングシャフト11は、ステアリングホイール10に連動して回転する。ステアリングシャフト11の回転運動は、ピニオンシャフト11c及びラックシャフト12を連結するラックアンドピニオン機構13を介してラックシャフト12の軸方向(図1の左右方向)の往復直線運動に変換される。当該往復直線運動が、ラックシャフト12の両端にそれぞれ連結されたタイロッド14を介して、左右の転舵輪15にそれぞれ伝達されることにより、転舵輪15の転舵角が変化する。本実施形態において、ステアリングシャフト11(コラムシャフト11a)は回転軸の一例である。

0026

アシスト機構3は、モータ20及びウォーム減速機構22を備えている。
モータ20は、回転の回転力を出力するモータ軸21を有している。例えば、モータ20は、3相(U,V,W)の駆動電力に基づき回転する3相ブラシレスモータである。

0027

ウォーム減速機構22は、ウォーム軸23及びウォームホイール24を有している。ウォーム軸23は、モータ20のモータ軸21の先端に連結されている。ウォームホイール24は、ウォーム軸23のウォームと噛合されている。また、ウォームホイール24は、ステアリングシャフト11のコラムシャフト11aと一体回転可能に連結されている。

0028

これにより、モータ20のモータ軸21の回転力は、ウォーム軸23及びウォームホイール24(ウォーム減速機構22)を介して、コラムシャフト11a、さらにはラックシャフト12へと伝達される。このように、アシスト機構3は、モータ20のモータ軸21の回転力をウォーム減速機構22を介して、ラックシャフト12を軸方向に往復直線運動させる力に変換する。このラックシャフト12に付与される軸方向の力がアシスト力となり、ユーザーのステアリングの操作を補助する。

0029

なお、モータ20には、モータ制御装置30が接続されている。モータ制御装置30は、車両に設けられる各種のセンサの検出結果に基づき、モータ20の駆動(回転)を制御する。各種のセンサとしては、例えば、トルク検出装置40、回転角検出装置41、及び車速検出装置42がある。トルク検出装置40は、コラムシャフト11aに設けられている。トルク検出装置40は、ユーザーのステアリングの操作によりステアリングシャフト11に加えられる負荷である操舵トルクの大きさ及び向きを示す値であるトルク値Thを検出する。回転角検出装置41は、モータ20に設けられている。回転角検出装置41は、モータ20のモータ軸21のモータ角度θmを検出する。車速検出装置42は、車両の走行速度である車速値Vを検出する。

0030

モータ制御装置30は、各検出装置の検出結果に基づき目標アシストトルク(アシスト力)を設定し、実際のアシストトルクが目標のアシストトルクとなるように、モータ20に供給される電流を制御する。

0031

次に、トルク検出装置40の構成について詳しく説明する。
図1及び図2に示すように、トルク検出装置40は、コラムシャフト11aのうち、ステアリングホイール10と連結される部位である入力軸INSに連結されるトーションバーTBの捩れに応じた磁束を発生して出力する磁束出力装置50を備えている。

0032

図2に示すように、磁束出力装置50は、磁気ヨーク51a,51bと、集磁リング53a,53bと、入力軸INSに連結された円筒形状の永久磁石54とを備えている。永久磁石54は、N極及びS極が周方向に等間隔で交互に配置されたものである。磁気ヨーク51a,51bは、円環状の部材である。磁気ヨーク51aには、歯52aが周方向に沿って等間隔に設けられている。同じく磁気ヨーク51bには、歯52bが周方向に沿って等間隔に設けられている。歯52a,52bのそれぞれの数は、永久磁石54のN極の数(S極の数)に等しい。集磁リング53a,53bは、円筒状の部材である。集磁リング53aには、円筒の径方向外側に突出する集磁部54a(図3に示す)が周方向に並んで設けられている。同じく集磁リング53bには、円筒の径方向外側に突出する集磁部54b(図3に示す)が周方向に並んで設けられている。

0033

磁気ヨーク51a,51bの内周側には、永久磁石54が対向するように配置されている。すなわち、磁気ヨーク51a,51bは、入力軸INSと同軸に配置されている。磁気ヨーク51a,51bの外周側には、集磁リング53a,53bの内周側が対向するように配置されている。

0034

より詳しくは、磁気ヨーク51a,51b及び集磁リング53a,53bは、トーションバーTBを介して入力軸INSとは逆側の端部に固定される図示しない出力軸に固定されている。また、磁気ヨーク51aの歯52aと磁気ヨーク51bの歯52bとは、周方向の位置を互いにずらして配置されている。

0035

こうした構成において、磁気ヨーク51aに生じる磁束は集磁リング53aを介して集磁部54aに集められる。これは、磁気ヨーク51bについても同様である。磁気ヨーク51aの集磁部54aと磁気ヨーク51bの集磁部54bとの間の磁束密度は、永久磁石54と、磁気ヨーク51a,51bとの位置関係によって変化する。永久磁石54は、入力軸INSに固定されており、磁気ヨーク51a,51bは、出力軸に固定されているため、永久磁石54と、磁気ヨーク51a,51bとの位置関係は、トーションバーTBの捩れ度合いに応じて変化する。換言すれば、永久磁石54と、磁気ヨーク51a,51bとの位置関係は、入力軸INSに入力されるトルクに応じて変化する。このため、磁気ヨーク51aの集磁部54aと磁気ヨーク51bの集磁部54bとの間の磁束密度は、入力軸INSに入力されるトルクに応じて変化する。磁束出力装置50は、入力軸INSに入力されているトルクに応じた磁束を、磁気ヨーク51aの集磁部54aと磁気ヨーク51bの集磁部54bとの間から出力する。

0036

図2及び図3に示すように、トルク検出装置40は、集磁リング53a,53bを保持するセンサアッセンブリー60を備えている。センサアッセンブリー60は、集磁リング53aを保持する第1ホルダ61(各図中、下側に図示)と、集磁リング53bを保持する第2ホルダ62(各図中、上側に図示)とを有している。各ホルダ61,62は、集磁リング53a,53bをそれぞれ保持する円筒状の保持部61a,62aと、当該保持部61a,62aから径方向外側に突出する直方体状の接続部61b,62bとを有している。

0037

保持部61a,62aの外周には、集磁リング53a,53bを径方向外側から覆うように合口部を有するC字状の遮蔽板63が設けられている。遮蔽板63は、磁性体からなり、集磁リング53a,53b(磁束出力装置50)に対して外部から侵入する磁束を遮蔽する。接続部61b,62bには、ハーネス64が接続されている。ハーネス64は、モータ制御装置30と、センサアッセンブリー60(トルク検出装置40)とを電気的に接続する。

0038

各ホルダ61,62は、第2ホルダ62の接続部62bに設けられている爪部62cと、第1ホルダ61の接続部61bに設けられている掛部61cとの係合を通じて組み付けられている。なお、第2ホルダ62の保持部62aには、爪部62cと同様の図示しない爪部が設けられているとともに、第1ホルダ61の保持部61aには、掛部61cと同様の図示しない掛部が設けられている。

0039

ここで、各ホルダ61,62の構成について接続部61b,62bの構成を中心に詳しく説明する。
図3に示すように、各ホルダ61,62は、掛部61cが設けられる側の第1ホルダ61の接続部61bの外周面である表面61Aと、爪部62cが突出する側の第2ホルダ62の接続部62bの外周面である表面62Aとが対向するように組み付けられている。

0040

具体的には、第1ホルダ61には、集磁リング53aがインサート成形されている。特に接続部61bには、集磁部54aとともに、ハーネス64、及び当該ハーネス64と電気的に接続される回路部65がインサート成形されている。本実施形態において、第1ホルダ61は[特許請求の範囲]で記載する「インサート成形品」の一例であり、第1ホルダ61の接続部61bは[特許請求の範囲]で記載する「インサート成形部」の一例である。

0041

回路部65は、磁気検出素子を内蔵する集積回路65aと、集積回路65aと電気的に接続されるターミナル65bとを有している。例えば、磁気検出素子は、入力軸INSに入力されているトルクに応じた磁束を検出し、その検出結果に応じた状態量として、電圧信号を出力するホールIC(素子)である。この場合、集積回路65aは、ホールICから出力される電圧信号に基づき入力軸INSに入力されている操舵トルクを示すトルク値Thを演算する。

0042

集積回路65aは、集磁リング53aの集磁部54aに対向して配置されているとともに、当該集磁部54aの反対側が第1ホルダ61の表面61Aから露出されている。ターミナル65bのうち、集積回路65aと電気的に接続される入力部65c周辺の部位は、接続部61bの表面61Aの反対側の外周面である表面61Bに貫通する貫通部61dに対向して配置されているとともに、当該貫通部61dの反対側が第1ホルダ61の表面61Aから露出されている。なお、貫通部61dは、センサアッセンブリー60の組み立て後、接続部61bの表面61B側から図示しないカバー等により塞がれる。ターミナル65bのうち、ハーネス64と電気的に接続される複数(本実施形態では4本)の出力端子65d周辺の部位は、第1ホルダ61内に埋設されている。

0043

ハーネス64は、複数本(本実施形態では4本)の電線64aからなる。各電線64aの先端部位である接続端子64bは、その周辺の部位が第1ホルダ61内に埋設されている。各電線64aは、各接続端子64b及びターミナル65bの各出力端子65dを介して回路部65と電気的に接続されている。本実施形態において、各電線64aの接続端子64b、及びターミナル65bの各出力端子65dは導通部の一例である。

0044

接続部61bにおいて、集積回路65aが露出される側の表面61Aには、爪部62cが係合する掛部61cと、保持部61aに対して接続部61bが突出する方向である径方向に直交する方向である軸方向に深さを有する複数組(本実施形態では3組)の凹部71とが設けられている。各凹部71は、接続部61bの表面61Aにおいて、径方向に延びる長凹部71aと、円筒形の円凹部71bとのうち、径方向に並んで設けられている一対からなる。

0045

各長凹部71aは、接続部61b内に埋設されているターミナル65bの部位に対して、隣り合う出力端子65dの間に配置されている。本実施形態では、出力端子65dが4本存在するため、各長凹部71aが3つ設けられている。各円凹部71bは、接続部61b内に埋設されている各電線64aに対して、隣り合う接続端子64bの間に配置されている。本実施形態では、接続端子64bが4本存在するため、円凹部71bが3つ設けられている。

0046

各長凹部71a及び各円凹部71bの深さは、ターミナル65bと、接続部61bの表面61Bとの間に止まり、当該表面61Bに貫通しない大きさに設定されている。すなわち、各長凹部71a及び各円凹部71bの深さは、接続部61bの表面61Aからターミナル65bを超え、且つ、接続部61bの表面61Bに達しない大きさに設定されている。

0047

同じく図3に示すように、第2ホルダ62には、集磁リング53bがインサート成形されている。特に接続部62bには、集磁部54bがインサート成形されている。
集磁部54bは、各ホルダ61,62を組み付けた状態で、第1ホルダ61の接続部61bにインサート成形されている集積回路65aに対向するようにインサート成形されている。すなわち、集積回路65aは、各ホルダ61,62を組み付けた状態で、集磁部54a,54bの間に挟み込まれており、この間において磁束出力装置50が出力する磁束の変化を検出する。

0048

接続部62bにおいて、第1ホルダ61の接続部61bが組み付けられる側の表面62Aには、掛部61cに係合する爪部62cと、保持部62aに対して接続部62bが突出する方向である径方向に直交する方向である軸方向に突出する複数組(本実施形態では3組)の凸部72が設けられている。各凸部72は、接続部62bの表面62Aにおいて、径方向に延びる長凸部72aと、円柱形の円凸部72bとのうち、径方向に並んで設けられている一対からなる。

0049

各長凸部72aは、各ホルダ61,62を組み付けた状態で、第1ホルダ61の接続部61bに設けられている各長凹部71aにそれぞれ挿入嵌合されるように配置されている。この場合、各長凸部72aは、第1ホルダ61の接続部61b内に埋設されているターミナル65bの部位に対して、隣り合う出力端子65dの隙間に配置されている。本実施形態では、各長凹部71aが3つ設けられているため、各長凸部72aが3つ設けられている。

0050

各円凸部72bは、各ホルダ61,62を組み付けた状態で、第1ホルダ61の接続部61bに設けられている各円凹部71bにそれぞれ挿入嵌合されるように配置されている。この場合、各円凸部72bは、第1ホルダ61の接続部61b内に埋設されている各電線64aに対して、隣り合う接続端子64bの隙間に配置されている。本実施形態では、各円凹部71bが3つ設けられているため、各円凸部72bが3つ設けられている。

0051

各長凸部72a及び各円凸部72bの長さ(高さ)は、各ホルダ61,62を組み付けた状態で、第1ホルダ61の接続部61bの表面61Aから当該接続部61b内に埋設されているターミナル65bを超え、且つ、当該接続部61bの表面61Bに達しない大きさに設定されている。

0052

次に、センサアッセンブリー60の製造方法について第1ホルダ61のインサート成形方法を中心に説明する。
図4及び図5に示すように、第1ホルダ61は、集磁リング53a(集磁部54a)と、ハーネス64と、回路部65とを、金型100に収容してヒータ等により溶解した樹脂を当該金型100に流し込むことによって、インサート成形(射出成形)される。この場合、ハーネス64と、回路部65とは、ターミナル65bの各出力端子65d及び各電線64aの接続端子64bを介して予め電気的に接続されている。

0053

1型80は、型部81及び型固定部82を有している。型部81は、第1型80の内部を切り抜いて設けられる内部空間である。型部81は、第1型80の第2型90に対向する側に開口する開口部81aを有している。型固定部82は、型部81の開口部81aに対向する底部81bから当該開口部81aに向かって突出している。型固定部82は、第1型80の内部に回路部65のうち、集積回路65a及びターミナル65bの入力部65cの周辺の部位を設置するためのものである。

0054

第2型90は、型部91、型固定部92、及び突出部93を有している。型部91は、第2型90の内部を切り抜いて設けられる内部空間である。型部91は、第2型90の第1型80に対向する側に開口する開口部91aを有している。型固定部92は、型部91の開口部91aに対向する底部91bから当該開口部81aに向かって突出している。型固定部92は、第2型90の内部に回路部65のうち、集積回路65a及びターミナル65bの入力部65cの周辺の部位を設置するためのものである。突出部93は、型部91の開口部91aに対向する底部91bから当該開口部91aに向かって突出する複数組(本実施形態では3組)が設けられている。

0055

具体的には、図4二点鎖線図5網掛けで示すように、各突出部93は、金型100内に回路部65及びハーネス64を配置した状態で、回路部65及びハーネス64が延びる方向に延びる長突出部93aと、円柱状の円突出部93bとのうち、径方向に並んで設けられている一対からなる。

0056

各長突出部93aは、金型100内に回路部65及びハーネス64を配置した状態で、当該回路部65のターミナル65bの部位に対して、隣り合う出力端子65dの隙間に配置されるように設けられている。本実施形態では、出力端子65dが4本存在するため、各長突出部93aが3つ設けられている。各円突出部93bは、金型100内に回路部65及びハーネス64を配置した状態で、当該ハーネス64の各電線64aに対して、隣り合う接続端子64bの隙間に配置されるように設けられている。本実施形態では、接続端子64bが4本存在するため、円突出部93bが3つ設けられている。

0057

各長突出部93a及び各円突出部93bの長さ(高さ)は、金型100内に回路部65及びハーネス64を配置し、各型80,90を組み付けた状態で、第2型90の型部91の底部91bからターミナル65b及び各電線64aを超え、且つ、第1型80の型部81の底部81bに達しない大きさとなるように設定されている。

0058

例えば、第2型90には、ノズル配置部94、スプルー95、ランナー96、及びゲート97が設けられている。ノズル配置部94は、金型100の外側に開口している。ノズル配置部94には、樹脂材料120を射出する射出機110のノズル110aが配置されている。スプルー95は、筒状の通路である。スプルー95は、ノズル配置部94から第1型80側に向かって延びている。ランナー96は、筒状の通路である。ランナー96は、スプルー95からパーティングラインPLに沿って延びた後、第1型80側に向かって延びている。すなわち、スプルー95は、ノズル配置部94と、ランナー96とを繋ぐ通路である。ゲート97は、筒状の通路である。ゲート97は、ランナー96から第1型80に向かって先細状に延び、第2型90の型部91に連通する。

0059

そして、図4及び図5に示すように、各型部81,91に、回路部65及びハーネス64を配置した状態で、各型80,90の開口部81a,91aを互いに塞ぐように各型80,90が組み付けられる。

0060

この場合、第2型90の各突出部93のうち、各長突出部93aがターミナル65bの各出力端子65dの隙間に配置するように、回路部65及びハーネス64が位置決めされる。また、第2型90の各突出部93のうち、各円突出部93bが各電線64aの接続端子64bの隙間に配置するように、回路部65及びハーネス64が位置決めされる。

0061

また、各型80,90の型固定部82,92の間に、集積回路65a及びターミナル65bの入力部65cの周辺の部位が挟み込まれて位置決め固定される。また、各型80,90のパーティングラインPLの間に、ハーネス64(各電線64a)が挟み込まれて位置決め固定される。なお、各型部81,91には、集磁リング53a(集磁部54a)も図示しない構成によって位置決め固定されている。

0062

これにより、回路部65及びハーネス64と、これらに対向する各型80,90の型部81,91の内周面との間には、第1ホルダ61の接続部61bに対応する接続型部61b´が形成される。また、第1型80の型部81の型固定部82は、接続部61bの貫通部61dを形成する。また、第2型90の型部91の各突出部93のうち、各長突出部93aは、接続部61bの各長凹部71aを形成する。また、第2型90の型部91の各突出部93のうち、各円突出部93bは、接続部61bの各円凹部71bを形成する。

0063

なお、図4に示すように、各型部81,91内において、ハーネス64の各電線64aは、撓み(緩み)を有するように位置決め固定されている。これにより、トルク検出装置40として組み立てられた後、第1ホルダ61からハーネス64が抜ける方向に引っ張られる等したとしても、第1ホルダ61からハーネス64が抜けてしまうことが抑制されている。

0064

続いて、各型80,90を組み付けた状態で圧力を付加して型締めした後、金型100の内部、すなわち各型80,90の接続型部61b´には、ゲート97を通じて射出機110から樹脂材料120が射出充填される。

0065

その後、インサート成形によって、集磁リング53a、ハーネス64、及び回路部65が樹脂により一体化された一体品が金型100(各型80,90)から取り出されることにより第1ホルダ61が完成する。なお、第1ホルダ61をインサート成形するのと同様、第2ホルダ62は、集磁リング53b(集磁部54b)を図示しない専用の金型に収容してヒータ等により溶解した樹脂を当該専用の金型に流し込むことによって、インサート成形(射出成形)される。インサート成形によって、集磁リング53bが樹脂により一体化された一体品が上記専用の金型から取り出されることにより第2ホルダ62が完成する。

0066

そして、図3に示すように、第1ホルダ61の各凹部71が設けられている側の表面61Aと、第2ホルダ62の各凸部72が設けられている側の表面62Aとを対向させた状態で、各凹部71に対して各凸部72を挿入することによって、各ホルダ61,62の組み付けの相対位置が位置決めされる。

0067

その後、爪部62cと、掛部61cとの係合を通じて接続部61b,62bが組み付けられるとともに、図示しない爪部と、掛部との係合を通じて保持部61a,62aが組み付けられることにより、各ホルダ61,62が組み付けられたセンサアッセンブリー60が完成する。

0068

以上に説明した本実施形態によれば、以下に示す作用及び効果を奏する。
(1)図6の拡大図に示すように、第1ホルダ61のインサート成形の際に樹脂材料120を充填する場合、樹脂材料120は、ターミナル65bの各出力端子65dが互いに接触する方向(図中、矢印方向)に射出圧力を作用させながら接続型部61b´、さらには各型部81,91の全体に充填されていく。この場合、樹脂材料120は、各電線64aの接続端子64bが互いに接触する方向(図中、矢印方向)に射出圧力を作用させながら接続型部61b´、さらには各型部81,91の全体に充填されていく。

0069

その点、本実施形態では、第1ホルダ61のインサート成形の際に樹脂材料120を充填する場合、回路部65のターミナル65bにおいて、隣り合う出力端子65dの隙間に位置する各長突出部93a(各突出部93)によって、各出力端子65d同士の接触が妨げられる。これと同様、ハーネス64の各電線64aにおいて、隣り合う接続端子64bの隙間に位置する各円突出部93b(各突出部93)によって、各接続端子64b同士の接触が妨げられる。

0070

この場合、金型100内に充填される樹脂材料120の射出圧力によって、各出力端子65dの相対位置がずれたり変形したりしようとしても、隣り合う出力端子65dの間に各長突出部93aが介在するため、各出力端子65d同士の接触が妨げられる。これと同様、金型100内に充填される樹脂材料120の射出圧力によって、各接続端子64bの相対位置がずれたり変形したりしようとしても、隣り合う接続端子64bの間に各円突出部93bが介在するため、各接続端子64b同士の接触が妨げられる。したがって、第1ホルダ61のインサート成形の際に各出力端子65d同士及び各接続端子64b同士が接触する可能性を好適に低減することができる。

0071

(2)ところで、本実施形態のインサート成形方法によって成形された第1ホルダ61において、各出力端子65d同士及び各接続端子64b同士が接触する可能性を低減する観点では、金型100、すなわち第2型90から延びる各突出部93を長くするほど有利である。これに対して、第1ホルダ61を金型100から取り出す際の取り出し易さの観点では、金型100、すなわち第2型90から延びる各突出部93を短くするほど有利である。

0072

その点、本実施形態では、図5に示すように、各長突出部93a及び各円突出部93bの長さ(高さ)が、第2型90の型部91の底部91bからターミナル65b及び各電線64aを超え、且つ、第1型80の型部81の底部81bに達しない大きさに設定されている。これにより、隣り合う出力端子65d及び隣り合う接続端子64bの隙間に対して各長突出部93a及び各円突出部93bを好適に配置することができるとともに、第1ホルダ61を金型100から取り出す際の取り出し易さを向上させることができる。

0073

(3)本実施形態のインサート成形方法では、インサート成形時の各出力端子65d同士の接触と、各接続端子64b同士の接触とが共に妨げられており、各出力端子65d同士の接触する可能性と、各接続端子64b同士の接触する可能性とを共に低減した第1ホルダ61を製造することができる。これにより、第1ホルダ61を採用する製品について、その製品上の信頼性を高めることができる。

0074

(4)本実施形態の第1ホルダ61を用いることによって、インサート成形時の各出力端子65d同士の接触と、各接続端子64b同士の接触とが共に妨げられており、各出力端子65d同士の接触する可能性と、各接続端子64b同士の接触する可能性の低減を図ることのできるトルク検出装置40を実現することができる。

0075

なお、集磁部54a,54b(集磁リング53a,53b)を介して入力軸INSにおける磁束密度の変化を検出する際、この検出の精度は、集磁部54a,54bの相対位置に応じて高低変動しうる。そのため、それぞれに集磁部54a,54bを有する各ホルダ61,62同士が組み付けられてなる本実施形態のようなトルク検出装置40では、トルク検出装置40の組み付け時、各ホルダ61,62の位置決めが検出の精度の低下を抑える観点で重要である。

0076

その点、本実施形態によれば、トルク検出装置40の組み付け時、各ホルダ61,62の位置決めは、第1ホルダ61の各凹部71に対して第2ホルダ62の各凸部72を挿入するのみで、各ホルダ61,62の相対位置を位置決めすることができる。これにより、各ホルダ61,62の相対位置の位置決めの作業を高精度且つ容易に実施することができる。したがって、検出の精度の低下を抑えることのできるトルク検出装置を容易に実現することができる。

0077

(5)本実施形態のトルク検出装置40を用いることによって、モータ20に発生させるアシスト力を高い精度で制御することができる。したがって、モータ20に発生させるアシスト力について信頼性の向上を図ることのできる電動パワーステアリング装置を実現することができる。

0078

なお、上記各実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・第2型90の型部91に設けられている各突出部93(各長突出部93a及び各円突出部93b)の長さは、金型100内に回路部65及びハーネス64を配置し、各型80,90を組み付けた状態で、第2型90の型部91の底部91bからターミナル65b及び各電線64aに少なくとも到達する大きさに設定されていればよい。例えば、第2型90の型部91に設けられている各突出部93は、第2型90の型部91の底部91bから第1型80の型部81の底部81bに到達する大きさに設定されていてもよい。換言すれば、第1ホルダ61の接続部61bに設けられている各凹部71(各長凹部71a及び各円凹部71b)の深さは、接続部61bの表面61Aからターミナル65b及び各電線64aに少なくとも到達する大きさに設定されていればよい。例えば、第1ホルダ61の接続部61bに設けられている各凹部71の深さは、接続部61bの表面61Aから表面61Bに到達する大きさに設定されていてもよい。

0079

・第2型90の型部91において、突出部93は、一対の長突出部93a及び円突出部93bが連続的に設けられる一の突出部として構成されていてもよい。換言すれば、第1ホルダ61の接続部61bにおいて、凹部71は、一対の長凹部71a及び円凹部71bが連続的に設けられる一の凹部として構成されていればよい。なお、第2ホルダ62の接続部62bの各凸部72は、凹部71に応じた形状に構成されていればよい。この場合であっても、上記実施形態に準じた作用及び効果を奏することができる。

0080

・第2型90の型部91には、各長突出部93aの替わりに、各円突出部93bと同様、円柱状の突出部を設けるようにしてもよい。換言すれば、第1ホルダ61の接続部61bには、各長凹部71aの替わりに、各円凹部71bと同様、円柱状の凹部を設けるようにすればよい。なお、第2ホルダ62の接続部62bの各長凸部72aは、各長凹部71aに応じた形状に構成されていればよい。また、第2型90の型部91には、各円突出部93bの替わりに、各長突出部93aと同様、金型100内に回路部65及びハーネス64を配置した状態で、回路部65及びハーネス64が延びる方向に延びる長突出部を設けるようにしてもよい。換言すれば、第1ホルダ61の接続部61bには、各円凹部71bの替わりに、各長凹部71aと同様、回路部65及びハーネス64が延びる方向に延びる長凹部を設けるようにすればよい。なお、第2ホルダ62の接続部62bの各円凸部72bは、各円凹部71bに応じた形状に構成されていればよい。何れの場合であっても、上記実施形態に準じた作用及び効果を奏することができる。

0081

・第2型90の型部91には、一対の長突出部93a及び円突出部93bのうち、少なくとも何れかが設けられていればよい。換言すれば、第1ホルダ61の接続部61bには、一対の長凹部71a及び円凹部71bのうち、少なくとも何れかを設けるようにすればよい。なお、第2ホルダ62の接続部62bの凸部72は、第1ホルダ61の接続部61bの凹部71に応じて設けられていればよい。この場合であっても、一対の長突出部93a及び円突出部93bの何れも設けない場合と比較して、第1ホルダ61のインサート成形の際に各出力端子65d同士や各接続端子64b同士が接触する可能性を低減することができる。

0082

・第2型90の型部91の各長突出部93aは、2つや3つ等、複数の突出部が並べられて構成されるものであってもよい。これは、各円突出部93bについても同様である。換言すれば、第1ホルダ61の接続部61bの各長凹部71aや各円凹部71bは、2つや3つ等、複数の凹部が並べられて構成されていればよい。

0083

・ハーネス64の各電線64aの被覆材耐熱性が低く、インサート成形時に溶ける可能性がある場合、第2型90の型部91には、隣り合う電線64aの隙間に配置するように長突出部又は円突出部を追加で設けるようにしてもよい。

0084

・第2ホルダ62の接続部62bの各凸部72は、第1ホルダ61の接続部61bの各凹部71に挿入可能に構成されていればよい。例えば、各凸部72の長さ(高さ)は、各凹部71の深さと比較して大きくなければよく、小さく設定されていてもよい。

0085

・第2ホルダ62の接続部62bの各凸部72の数は、第1ホルダ61の接続部61bの各凹部71と同数でなくてもよい。例えば、各凸部72は、各凹部71と比較して設けられる数が多くなければよく、設けられる数が少なくてもよい。

0086

・各ホルダ61,62において、保持部及び接続部は、分割して構成されていてもよい。なお、上記実施形態は、第1ホルダ61の接続部61bの部位が、インサート成形によって成形されるものであればよく、第1ホルダ61についてのみ保持部及び接続部を分割して構成するようにしてもよい。

0087

・上記実施形態の第1ホルダ61を例に説明したインサート成形品は、トルク検出装置40に適用する例について説明したが、これに限らず、回路部及びハーネスが樹脂により一体化されるものにおいて適用可能である。また、センサ装置に適用する場合であれば、モータの回転角を検出する回転角検出装置等、磁束密度の変化を検出するものにおいても適用可能である。

0088

・上記実施形態は、コラム型のEPS1に具体化したが、これに限られない。例えば、ラックシャフト12に対して、ラックアンドピニオン機構13とは別に設けるラックアンドピニオン機構を介してアシスト力を付与するラック型のEPSに具体化してもよい。また、ステアバイワイヤ(SBW)方式のステアリング装置に適用してもよい。また、ステアバイワイヤ方式に限らず、後輪操舵装置や4輪操舵装置(4WS)に具体化してもよい。

0089

・各変形例は、互いに組み合わせて適用してもよく、例えば、上記ラック型のEPSに具体化することと、その他の変形例の構成とは、互いに組み合わせて適用してもよい。

0090

1…EPS(電動パワーステアリング装置)、2…操舵機構、3…アシスト機構、10…ステアリングホイール、11…ステアリングシャフト、12…ラックシャフト、13…ラックアンドピニオン機構、14…タイロッド、15…転舵輪、20…モータ、30…モータ制御装置、40…トルク検出装置、50…磁束出力装置、51a,51b…磁気ヨーク、53a,53b…集磁リング、54…永久磁石、54a,54b…集磁部、60…センサアッセンブリー、61…第1ホルダ、61a…保持部、61b…接続部、62…第2ホルダ、62a…保持部、62b…接続部、64…ハーネス、64a…電線、64b…接続端子、65…回路部、65a…集積回路、65b…ターミナル、65d…出力端子、71(71a,71b)…凹部(長凹部、円凹部)、72(72a,72b)…凸部(長凸部、円凸部)、80…第1型、81…型部、90…第2型、91…型部、93(93a,93b)…突出部(長突出部、円突出部)、100…金型、120…樹脂材料。

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