特許ウォッチ

公開番号2024044977
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-02
出願番号2023037279
出願日2023-03-10
発明の名称トルクセンサ装置及び操舵装置
出願人日本精工株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類G01L 3/10 20060101AFI20240326BHJP(測定;試験)
要約【課題】重量の増加を抑えつつ、軸受に予圧を与えて作動音を抑制すること。
【解決手段】出力軸82bに固定されるステータ34と、内側に出力軸82bとステータ34とを配置するハウジング20と、出力軸82bをハウジング20に対して回転自在に支持する軸受60と、ハウジング20と軸受60との間に介在するリテーナー50と、を備え、軸受60は、外輪61と、内輪62と、外輪61と内輪62との間に配置される複数の転動体63とを有し、リテーナー50は、円筒状に形成される円筒部51を有し、円筒部51の内周面が軸受60の外周面64に対向し、円筒部51の外周面52がハウジング20の内周面22に対向し、円筒部51は、外輪61に対する軸受60の軸方向における移動が規制されて軸受60に取り付けられ、ハウジング20は、リテーナー50における円筒部51の軸方向に面する面に当接する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
シャフトに固定されるステータと、
前記ステータに対向して配置された円筒状の磁石と、
内側に前記シャフトと前記ステータと前記磁石とを配置するハウジングと、
前記シャフトを前記ハウジングに対して回転自在に支持する軸受と、
前記ハウジングと前記軸受との間に介在するリテーナーと、
を備え、
前記軸受は、外輪と、内輪と、前記外輪と前記内輪との間に配置される複数の転動体とを有し、
前記リテーナーは、円筒状に形成される円筒部を有し、
前記円筒部の内周面が前記軸受の外周面に対向し、前記円筒部の外周面が前記ハウジングの内周面に対向し、
前記円筒部は、前記外輪に対する前記軸受の軸方向における移動が規制されて前記軸受に取り付けられ、
前記ハウジングは、前記リテーナーにおける前記円筒部の軸方向に面する面に当接するトルクセンサ装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記リテーナーは、前記円筒部の軸方向における端部から前記円筒部の径方向における内側に延びる内側延長部と、前記円筒部の軸方向において前記内側延長部が配置される側の反対側の前記端部から前記円筒部の径方向における外側に延びる外側延長部とを有し、
前記円筒部の軸方向において前記円筒部が位置する側の前記内側延長部の面が前記軸受の軸方向における前記外輪の端面に当接することにより、前記円筒部は前記外輪に対する前記軸受の軸方向における移動が規制されて前記軸受に取り付けられ、
前記円筒部の軸方向において前記円筒部が位置する側の前記外側延長部の面が、前記円筒部の軸方向に面する前記ハウジングの一部分である、リテーナー当接部に当接することにより、前記ハウジングは前記リテーナーにおける前記円筒部の軸方向を向く面に当接する請求項１に記載のトルクセンサ装置。
【請求項３】
前記ハウジングは、前記リテーナー当接部が前記リテーナーの前記外側延長部に当接することにより、前記リテーナーから前記軸受の前記外輪に対して前記軸受の軸方向の予圧を与える請求項２に記載のトルクセンサ装置。
【請求項４】
前記リテーナーは、前記円筒部の軸方向における端部から前記円筒部の径方向における内側に延びる内側延長部を有し、
前記円筒部の軸方向において前記円筒部が位置する側の前記内側延長部の面が前記軸受の軸方向における前記外輪の端面に当接することにより、前記円筒部は前記外輪に対する前記軸受の軸方向における移動が規制されて前記軸受に取り付けられ、
前記ハウジングは、内周面が前記リテーナーの前記円筒部の外周面に対向する大径部と、内径が前記大径部の内径よりも小さい小径部と、前記大径部と前記小径部とを接続し前記軸受の軸方向における前記外輪の端面に対向する接続部とを有し、
前記リテーナーにおける前記円筒部の軸方向における前記内側延長部が位置する側の端部に前記接続部が当接することにより、前記ハウジングは前記リテーナーにおける前記円筒部の軸方向に面する面に当接する請求項１に記載のトルクセンサ装置。
【請求項５】
前記ハウジングは、前記接続部が前記リテーナーにおける前記円筒部の軸方向における前記内側延長部が位置する側の端部に当接することにより、前記リテーナーから前記軸受の前記外輪に対して前記軸受の軸方向の予圧を与える請求項４に記載のトルクセンサ装置。
【請求項６】
前記リテーナーの前記内側延長部の内径は、前記外輪の外径より小さく、前記内輪の外径より大きい請求項２または４に記載のトルクセンサ装置。
【請求項７】
前記円筒部は、前記外輪に圧入されることにより、前記外輪に対する前記軸受の軸方向における移動が規制されて前記軸受に取り付けられる請求項１に記載のトルクセンサ装置。
【請求項８】
前記円筒部は、前記外輪に圧入された状態において、前記円筒部の軸方向における一方の端部と前記外輪の端部との距離と、前記円筒部の軸方向における他方の端部と前記外輪の端部との距離とが互いに異なる請求項７に記載のトルクセンサ装置。
【請求項９】
前記軸受の外径は、前記ステータの外径以下である請求項１に記載のトルクセンサ装置。
【請求項１０】
前記リテーナーの前記円筒部の外径は、前記ステータの外径より大きい請求項１に記載のトルクセンサ装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、トルクセンサ装置及び操舵装置に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
操舵装置が有する回転軸に加わるトルクを検出するトルクセンサ装置では、ハウジングと回転軸との間に軸受を配置することにより、ハウジングに対して回転軸を回転自在に支持している。回転軸を回転自在に支持する軸受としては、例えば、外輪と内輪との間に転動体が配置される、いわゆる転がり軸受が用いられる。しかし、転がり軸受は、外輪や内輪と転動体との間に隙間があるため、回転軸を転がり軸受によって支持した場合、車両の走行中における振動により転動体が外輪や内輪と衝突する音が発生することがある。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載された電動パワーステアリング装置では、弾性板によって転動体に軸方向の予圧を与える。また、特許文献２に記載された動力舵取装置では、転がり軸受の外輪の上端面をハウジングの段部に当接させ、内輪の下端面をウォームホイールの芯金の上端面に当接させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００７－１９６９３２号公報
特開２００２－３６２３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２のように軸受の外輪の外周にハウジングを当接させるので、ハウジングの形状に応じた外径の軸受を用いる必要がある。この場合、軸受で受ける荷重より必要とされる軸受のサイズに対して、ハウジングの形状に応じた大型の軸受を選定する必要があり、軸受の重量が増加してしまうことが考えられる。
【０００６】
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、重量の増加を抑えつつ、軸受に予圧を与えて作動音を抑制することのできるトルクセンサ装置及び操舵装置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】
【０００７】
本開示のトルクセンサ装置は、シャフトに固定されるステータと、前記ステータに対向して配置された円筒状の磁石と、内側に前記シャフトと前記ステータと前記磁石とを配置するハウジングと、前記シャフトを前記ハウジングに対して回転自在に支持する軸受と、前記ハウジングと前記軸受との間に介在するリテーナーと、を備え、前記軸受は、外輪と、内輪と、前記外輪と前記内輪との間に配置される複数の転動体とを有し、前記リテーナーは、円筒状に形成される円筒部を有し、前記円筒部の内周面が前記軸受の外周面に対向し、前記円筒部の外周面が前記ハウジングの内周面に対向し、前記円筒部は、前記外輪に対する前記軸受の軸方向における移動が規制されて前記軸受に取り付けられ、前記ハウジングは、前記リテーナーにおける前記円筒部の軸方向に面する面に当接する。
【０００８】
この構成によれば、ハウジングと軸受との間に介在するリテーナーは円筒部を有し、リテーナーの円筒部は、軸受の外輪に対する軸方向における移動が規制されて軸受に取り付けられる。また、ハウジングは、リテーナーにおける円筒部の軸方向に面する面に当接する。これにより、リテーナーは、ハウジングからリテーナーに対して付与される押圧力を軸受に付与することができ、軸受に対して予圧を与えることができる。従って、車両の走行時における振動が軸受に伝わった場合でも、軸受が有する外輪や内輪と転動体との衝突を抑制でき、これらの衝突に起因する作動音を抑制することができる。また、ハウジングと軸受との間にリテーナーを介在させることによって軸受に対して予圧を与えるため、ハウジングの内周面よりも小さい軸受を選定でき、軸受の重量を増加させることなく軸受に対して予圧を与えることができる。これらの結果、重量の増加を抑えつつ、軸受に予圧を与えて作動音を抑制することができる。
【０００９】
望ましい形態として、前記リテーナーは、前記円筒部の軸方向における端部から前記円筒部の径方向における内側に延びる内側延長部と、前記円筒部の軸方向において前記内側延長部が配置される側の反対側の前記端部から前記円筒部の径方向における外側に延びる外側延長部とを有し、前記円筒部の軸方向において前記円筒部が位置する側の前記内側延長部の面が前記軸受の軸方向における前記外輪の端面に当接することにより、前記円筒部は前記外輪に対する前記軸受の軸方向における移動が規制されて前記軸受に取り付けられ、前記円筒部の軸方向において前記円筒部が位置する側の前記外側延長部の面が、前記円筒部の軸方向に面する前記ハウジングの一部分である、リテーナー当接部に当接することにより、前記ハウジングは前記リテーナーにおける前記円筒部の軸方向を向く面に当接する。
【００１０】
この構成によれば、リテーナーは、円筒部と外側延長部と内側延長部とを有し、外側延長部はハウジングのリテーナー当接部に当接し、内側延長部は軸受の軸方向における外輪の端面に当接する。これにより、ハウジングは、リテーナーにおける円筒部の軸方向を向く面に当接し、リテーナーは、軸受の外輪に対する軸方向における移動が規制されて軸受に取り付けられるため、ハウジングから外側延長部に対して付与される押圧力を内側延長部から軸受に付与することができ、軸受に対して予圧を与えることができる。従って、車両の走行時における振動が軸受に伝わった場合でも、軸受が有する外輪と転動体との衝突や、内輪と転動体との衝突を抑制でき、これらの衝突に起因する作動音を抑制することができる。この結果、重量の増加を抑えつつ、軸受に予圧を与えて作動音を抑制することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許