(57)【要約】【課題】封止部材が取り付けられる所定位置から封止部材がずれることを抑制できるセンサ装置を提供する。【解決手段】センサハウジング２３とセンサ本体部５０との間には、封止部材としてのＯリング１００が挟み込まれている。このＯリング１００によって、センサハウジング２３におけるセンサ本体部５０が組み付けられている部位は、封止されている。第３外周環状面５５ｃは、Ｏリング１００が取り付けられている取付部と、取付部よりもセンサハウジング２３側に形成されているとともにＯリング１００が取付部からずれることを抑制する移動抑制部１２０とを有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象を収容するセンサハウジングと、前記センサハウジングに組み付けられているとともに前記検出対象における磁気の変化を検出するセンサを有するセンサ本体部と、前記センサハウジング及び前記センサ本体部の部材間に設けられているとともに当該部材間を封止するための封止部材とを備えるセンサ装置において、
前記センサハウジングと前記センサ本体部とによって区画されることによって形成された環状空間に前記封止部材が配置されているとともに、前記環状空間を構成する前記センサハウジング及び前記センサ本体部の面のうち少なくとも１つの面は、前記封止部材が取り付けられている取付部と、前記取付部よりも前記センサハウジング側に形成されているとともに前記封止部材が前記取付部からずれることを抑制する移動抑制部とを有するセンサ装置。
【請求項２】
前記センサ本体部は、樹脂成型品として構成され、
前記取付部及び前記移動抑制部を有する前記面において、前記移動抑制部は、前記取付部よりも径方向外側に突出している請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項３】
前記取付部及び前記移動抑制部を有する前記面と接続されているとともに前記センサハウジングと対向する前記センサ本体部の端面には、凹部が形成されていて、
前記移動抑制部は、前記凹部の径方向外側に設けられているとともに、前記取付部よりも径方向外側に隆起しており、
前記移動抑制部は、その先端ほど先細りした形状をなしている請求項２に記載のセンサ装置。
【請求項４】
前記センサ本体部の縦断面において、前記移動抑制部の先端の断面形状は湾曲している請求項２または請求項３に記載のセンサ装置。
【請求項５】
前記移動抑制部の表面粗さは、前記取付部の表面粗さよりも粗く設定されている請求項１〜４のいずれか一項に記載のセンサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示されているとおり、トルク検出装置は検出対象であるピニオン軸を収容するハウジングに対して組み付けられている。トルク検出装置とハウジングとの間には、Ｏリングが挟み込まれている。このＯリングによって、ハウジングにおけるトルク検出装置が組み付けられている部位は、封止されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１６２５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
トルク検出装置をハウジングに対して組み付ける際に、トルク検出装置の組み付けに追従して、Ｏリングがずれることがある。Ｏリングが取り付けられる所定位置からＯリングがずれたまま組み付けられた場合、ハウジングにおけるトルク検出装置が組み付けられている部位の封止性が低下する。
【０００５】
本発明の課題は、封止部材が取り付けられる所定位置から封止部材がずれることを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するセンサ装置は、検出対象を収容するセンサハウジングと、前記センサハウジングに組み付けられているとともに前記検出対象における磁気の変化を検出するセンサを有するセンサ本体部と、前記センサハウジング及び前記センサ本体部の部材間に設けられているとともに当該部材間を封止するための封止部材とを備えるセンサ装置において、前記センサハウジングと前記センサ本体部とによって区画されることによって形成された環状空間に前記封止部材が配置されているとともに、前記環状空間を構成する前記センサハウジング及び前記センサ本体部の面のうち少なくとも１つの面は、前記封止部材が取り付けられている取付部と、前記取付部よりも前記センサハウジング側に形成されているとともに前記封止部材が前記取付部からずれることを抑制する移動抑制部とを有している。
【０００７】
センサ本体部をセンサハウジングに対して組み付ける際に、センサ本体部の組み付けに追従して取付部から封止部材がずれてしまうことがある。上記構成によれば、封止部材が取り付けられる取付部から封止部材がずれることを抑制するための移動抑制部が設けられている。このことから、センサ本体部がセンサハウジングに組み付けられる際に、封止部材に取付部からずらそうとする力が作用したとしても、移動抑制部によって封止部材が取付部からずれることを抑制することができる。これにより、センサハウジングにおけるセンサ本体部が組み付けられている部位の封止性の低下を抑制することができる。
【０００８】
上記のセンサ装置において、前記センサ本体部は、樹脂成型品として構成され、前記取付部及び前記移動抑制部を有する前記面において、前記移動抑制部は、前記取付部よりも径方向外側に突出していることが好ましい。
【０００９】
上記構成によれば、センサ本体部をセンサハウジングに対して組み付ける際、取付部から封止部材がずれようとすると、当該封止部材は移動抑制部に当接する。これにより、取付部から封止部材がずれることを抑制することができる。
【００１０】
上記のセンサ装置において、前記取付部及び前記移動抑制部を有する前記面と接続されているとともに前記センサハウジングと対向する前記センサ本体部の端面には、凹部が形成されていて、前記移動抑制部は、前記凹部の径方向外側に設けられているとともに、前記取付部よりも径方向外側に隆起しており、前記移動抑制部は、その先端ほど先細りした形状をなしていることが好ましい。
【００１１】
上記構成によれば、センサ本体部をセンサハウジングに対して組み付ける際に、取付部から封止部材をずらそうとする力が作用したとしても、当該封止部材は取付部よりも径方向外側に隆起している移動抑制部に当接する。これにより、取付部から封止部材がずれることを抑制することができる。
【００１２】
上記のセンサ装置において、前記センサ本体部の縦断面において、前記移動抑制部の先端の断面形状は湾曲していることが好ましい。
上記構成によれば、取付部から封止部材がずれようとしたときには、封止部材は移動抑制部に当接することになる。この場合、封止部材が当接することになる移動抑制部の先端の断面形状が湾曲していることから、封止部材が移動抑制部の表面形状によって傷つくことを抑えることができる。
【００１３】
上記のセンサ装置において、前記移動抑制部の表面粗さは、前記取付部の表面粗さよりも粗く設定されていることが好ましい。
上記構成によれば、センサ本体部をセンサハウジングに対して組み付ける際、取付部から封止部材をずらそうとする力が作用したとしても、当該封止部材は取付部の表面粗さよりも表面粗さが粗く設定されている移動抑制部に接触する。封止部材と移動抑制部との間に作用する摩擦力は、封止部材と取付部との間に作用する摩擦力よりも大きくなることから、取付部から封止部材がずれることを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のセンサ装置によれば、封止部材が取り付けられる所定位置から封止部材がずれることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態のトルクセンサの概略断面図。
【図２】第１実施形態のトルクセンサの概略上面図。
【図３】第１実施形態のトルクセンサにおいて、センサ本体部とセンサハウジングとの間を設けられる封止部材及び移動抑制部の概略断面図。
【図４】（ａ）は、第１実施形態のトルクセンサにおいて、センサ本体部及びセンサ本体部を成型する際に用いられる金型の概略断面図、（ｂ）は、第１実施形態の移動抑制部及び移動抑制部を成型する際に用いられる金型の概略断面図。
【図５】第２実施形態のトルクセンサにおいて、センサ本体部とセンサハウジングとの間を設けられる封止部材及び移動抑制部の概略断面図。
【図６】第３実施形態のトルクセンサにおいて、センサ本体部とセンサハウジングとの間を設けられる封止部材及び移動抑制部の概略断面図。
【図７】第３実施形態の移動抑制部及び移動抑制部を成型する際に用いられる金型の概略断面図。
【図８】第４実施形態のトルクセンサにおいて、センサ本体部とセンサハウジングとの間を設けられる封止部材及び移動抑制部の概略断面図。
【図９】第４実施形態の移動抑制部及び移動抑制部を成型する際に用いられる金型の概略断面図。
【図１０】第５実施形態のトルクセンサにおいて、センサ本体部とセンサハウジングとの間を設けられる封止部材及び移動抑制部の概略断面図。
【図１１】第５実施形態の移動抑制部及び移動抑制部を成型する際に用いられる金型の概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜第１実施形態＞
トルクセンサの第１実施形態を説明する。
図１に示すように、センサ装置としてのトルクセンサ１は、電動パワーステアリング装置のステアリング軸２を構成するピニオン軸３の外周に設けられている。トルクセンサ１は、運転者のステアリング操作により入力される操舵トルクを検出するものである。トルクセンサ１の検出対象は、ピニオン軸３である。
【００１７】
ピニオン軸３は、入力軸１１と、出力軸１２と、これら入力軸１１と出力軸１２とを連結するトーションバー１３とを備えている。入力軸１１は、中空の軸状に形成されている。入力軸１１における出力軸１２と反対側の上端部には、中間軸及びコラム軸を介してステアリングホイールが連結されている。出力軸１２は、入力軸１１側に開口する挿入穴１４を有する軸状に形成されている。出力軸１２における入力軸１１と反対側の下端部には、ラック軸が連結されている。ピニオン軸３の軸方向Ｚにおけるステアリングホイール側を上端側、ラック軸側を下端側とする。トーションバー１３は、その一端が入力軸１１内に挿入されて入力軸１１と同軸上で一体回転可能に連結されているとともに、その他端が挿入穴１４に挿入されて出力軸１２と同軸上で一体回転可能に連結されている。運転者のステアリング操作により入力された操舵トルクに応じてトーションバー１３が捩れることにより、入力軸１１と出力軸１２とが互いに相対回転するようにピニオン軸３が構成されている。
【００１８】
図１及び図２に示すように、トルクセンサ１は、入力軸１１と一体回転可能に設けられた磁石ユニット２１と、出力軸１２と一体回転可能に設けられた磁気ヨークユニット２２と、磁石ユニット２１及び磁気ヨークユニット２２を収容するセンサハウジング２３とを備えている。センサハウジング２３は、ピニオン軸３の軸方向Ｚにおいて開口する略円筒体をなしており、その開口部にピニオン軸３が挿通されている。センサハウジング２３は、樹脂により構成されている。軸受１５は、センサハウジング２３及びラックハウジング１６の境界部分の内周面と、出力軸１２の外周面との間に設けられている。出力軸１２は、軸受１５を介してセンサハウジング２３及びラックハウジング１６の内周面に回転可能に支持されている。入力軸１１は、軸受１７を介してセンサハウジング２３の内周面に回転可能に支持されている。センサハウジング２３の上端側の内周面と入力軸１１との間には、軸受１７及びリップシール１８が設けられている。リップシール１８は軸受１７よりも上端側に設けられている。また、センサハウジング２３は、その側面に形成された開口部２６を有している。開口部２６は、ピニオン軸３の径方向、すなわち軸方向Ｚと直交する方向Ｘに開口している。開口部２６は、複数の内周環状面を有している。第１内周環状面２６ａは、開口部２６の中で最も径方向外側に位置していて、その幅方向が方向Ｘと同方向となる環状の内周面である。第１内周環状面２６ａの幅方向とは、第１内周環状面２６ａの周方向と直交する方向である。第２内周環状面２６ｂは、その幅方向が方向Ｘと直交する方向と同方向となる環状の端面である。第２内周環状面２６ｂの幅方向とは、第２内周環状面２６ｂの径方向である。第２内周環状面２６ｂの径方向外側の端縁は、第１内周環状面２６ａのピニオン軸３側の端縁に接続されている。第３内周環状面２６ｃは、その幅方向が方向Ｘと同方向となる環状の内周面である。第３内周環状面２６ｃの幅方向とは、第３内周環状面２６ｃの周方向と直交する方向である。第３内周環状面２６ｃのピニオン軸３と反対側の端縁は、第２内周環状面２６ｂの径方向内側の端縁に接続されている。第３内周環状面２６ｃの内径は、第１内周環状面２６ａの内径よりも小さく設定されている。第２内周環状面２６ｂには、全周にわたって環状に延びる凹条溝２６ｄが形成されている。凹条溝２６ｄは、第２内周環状面２６ｂの方向Ｘと直交する方向における中央よりも径方向内側に位置している。センサハウジング２３の外周面は、上端から下端へ向かうにつれて拡径するように形成されている。図２に示すように、センサハウジング２３の下端には、方向Ｙに突出する２つの固定部２７が設けられている。２つの固定部２７は、ピニオン軸３の軸心からそれぞれ方向Ｙに互いに離間している。方向Ｙは、方向Ｘ及び軸方向Ｚと直交する方向である。固定部２７には、軸方向Ｚに貫通するボルト穴２８が設けられている。また、ラックハウジング１６の上端には図示しない固定部が設けられており、当該固定部にはボルト穴が設けられている。センサハウジング２３のボルト穴２８とラックハウジング１６のボルト穴とが軸方向Ｚにおいて重なる位置で、これらのボルト穴にボルトを螺合することによって、センサハウジング２３はラックハウジング１６に固定されている。センサハウジング２３の側面には、２つの固定部２９が設けられている。２つの固定部２９は、開口部２６を中心として、それぞれ方向Ｙに突出している。２つの固定部２９は、開口部２６の中心からそれぞれ方向Ｙに互いに離間している。固定部２９には、方向Ｘに貫通するボルト穴３０が設けられている。
【００１９】
図１に示すように、磁石ユニット２１は、入力軸１１の外周面に一体回転可能に固定された円環状の固定部材３１と、固定部材３１の外周面に一体回転可能に固定された円環状の環状磁石３２とを備えている。環状磁石３２は、周方向に異なる極性の磁極が交互に並ぶように着磁されている。磁石ユニット２１及び環状磁石３２は、ピニオン軸３と同軸上に配置されている。磁石ユニット２１及び環状磁石３２は、入力軸１１の外周面における軸方向Ｚの中央部に固定されている。開口部２６、磁石ユニット２１、及び環状磁石３２は、方向Ｘに並んで設けられている。
【００２０】
磁気ヨークユニット２２は、出力軸１２の外周面に固定された固定部材３３と、固定部材３３の外周面に固定された円筒状のヨークホルダ３４と、ヨークホルダ３４に一体的に保持された第１磁気ヨーク３５及び第２磁気ヨーク３６とを備えている。固定部材３３は、出力軸１２の外周面における上端側端部に固定されている。ヨークホルダ３４の下端側端部は、固定部材３３の外周面に嵌合している。ヨークホルダ３４は、磁石ユニット２１の環状磁石３２との間に、径方向、すなわち方向Ｘあるいは方向Ｙに隙間を空けて対向している。第１磁気ヨーク３５と第２磁気ヨーク３６とは軸方向Ｚに所定の隙間を空けて互いに対向配置されている。第１磁気ヨーク３５は第２磁気ヨーク３６よりも軸方向Ｚにおける上端側に設けられている。第１磁気ヨーク３５は、円環状の第１本体部３７と、第１本体部３７から第２磁気ヨーク３６側に延びる複数の第１爪部３８とを有している。第１爪部３８は、第１本体部３７の周方向に等間隔に配置されている。第２磁気ヨーク３６は、円環状の第２本体部３９と、第２本体部３９から第１磁気ヨーク３５側に延びる複数の第２爪部４０とを有している。第２爪部４０は、第２本体部３９の周方向に等間隔に配置されている。第１爪部３８及び第２爪部４０は、それぞれ略二等辺三角形状に形成されている。第１爪部３８と第２爪部４０とは、互いに周方向に一定の間隔でずれた状態でヨークホルダ３４によりモールドされている。入力軸１１と出力軸１２との間のトーションバー１３が捩られていない中立状態において、第１磁気ヨーク３５の第１爪部３８の先端と第２磁気ヨーク３６の第２爪部４０の先端とは、環状磁石３２のＮ極とＳ極の間の境界を指している。
【００２１】
トルクセンサ１は、第１磁気ヨーク３５の磁束を誘導して集める円環状の第１集磁リング４１と、第２磁気ヨーク３６の磁束を誘導して集める円環状の第２集磁リング４２とを有している。第１集磁リング４１及び第２集磁リング４２は、センサハウジング２３にそれぞれ埋め込み固定されている。第１集磁リング４１は、第１磁気ヨーク３５を取り囲むように第１磁気ヨーク３５の径方向外側に所定の間隔を空けて配置されている第１リング部４１ａと、第１リング部４１ａの径方向外側に向かって延びている第１集磁部４１ｂとを有している。第１集磁部４１ｂは、開口部２６の第３内周環状面２６ｃにおける上端側に露出している。第２集磁リング４２は、第２磁気ヨーク３６を取り囲むように第２磁気ヨーク３６の径方向外側に所定の間隔を空けて配置されている第２リング部４２ａと、第２リング部４２ａの径方向外側に向かって延びている第２集磁部４２ｂとを有している。第２集磁部４２ｂは、開口部２６の第３内周環状面２６ｃにおける下端側に露出している。第１集磁リング４１が第１磁気ヨーク３５の外周に配置され、第２集磁リング４２が第２磁気ヨーク３６の外周に配置された状態において、第１集磁部４１ｂと第２集磁部４２ｂとは軸方向Ｚにおいて所定の間隔を空けて互いに対向配置されている。
【００２２】
トルクセンサ１は、磁気ヨークユニット２２を通過する磁束を検出するセンサユニット５１を有するセンサ本体部５０を備えている。センサ本体部５０は、略筒状をなしていて、その内周にセンサユニット５１が固定されている。センサユニット５１は、磁気検出素子５２及び回路部材５３を有している。磁気検出素子５２は、例えばホールＩＣ等からなる。回路部材５３は、磁気検出素子５２に接続されたバスバー５３ａや、バスバー５３ａに接続されたコンデンサ等の電子部品５３ｂから構成されている。センサ本体部５０は、内部にセンサユニット５１がインサート成型された樹脂成型品として構成されている。センサユニット５１は、特許請求の範囲で記載したセンサに対応する。
【００２３】
センサ本体部５０は、ピニオン軸３の径方向内側から径方向外側へ向かう順に、センサハウジング２３の開口部２６に挿入される挿入部５５と、挿入部５５よりも径方向外側に突出するとともにセンサ本体部５０をセンサハウジング２３に対して固定するボルト穴５６が形成されたフランジ部５７と、筒状部５８とを有している。挿入部５５は、複数の外周環状面を有している。挿入部５５は、ピニオン軸３の径方向外側から径方向内側へ向かう順に、第１外周環状面５５ａ、第２外周環状面５５ｂ、第３外周環状面５５ｃ、及び第４外周環状面５５ｄを有している。
【００２４】
第１外周環状面５５ａは、その幅方向が方向Ｘと同方向となる環状の外周面である。第１外周環状面５５ａの幅方向とは、第１外周環状面５５ａの周方向と直交する方向である。第２外周環状面５５ｂは、その幅方向が方向Ｘと直交する方向と同方向となる環状の端面である。第２外周環状面５５ｂの幅方向とは、第２外周環状面５５ｂの径方向である。第２外周環状面５５ｂの径方向外側の端縁は、第１外周環状面５５ａのピニオン軸３側の端縁に接続されている。第３外周環状面５５ｃは、その幅方向が方向Ｘと同方向となる環状の外周面である。第３外周環状面５５ｃの幅方向とは、第３外周環状面５５ｃの周方向と直交する方向である。第３外周環状面５５ｃのピニオン軸３と反対側の端縁は、第２外周環状面５５ｂの径方向内側の端縁に接続されている。第４外周環状面５５ｄは、その幅方向が方向Ｘと直交する方向と同方向となる環状の端面である。第４外周環状面５５ｄの幅方向とは、第４外周環状面５５ｄの径方向である。第４外周環状面５５ｄの径方向外側の端縁は、第３外周環状面５５ｃのピニオン軸３側の端縁に接続されている。第１外周環状面５５ａの外径は、第３外周環状面５５ｃの外径よりも大きく設定されている。第４外周環状面５５ｄには、全周にわたって環状に延びる凸条部５５ｅが形成されている。凸条部５５ｅは、第４外周環状面５５ｄの方向Ｘと直交する方向における中央よりも径方向内側に位置している。第１外周環状面５５ａ及び第３外周環状面５５ｃの方向Ｘの長さは、第１内周環状面２６ａの方向Ｘの長さ以下に設定されている。なお、第４外周環状面５５ｄは、特許請求の範囲で記載した端面に対応する。
【００２５】
フランジ部５７は、方向Ｘからみた場合の外周形状が略矩形形状をなしている。フランジ部５７の外周面５７ａにおける軸方向Ｚ及び方向Ｙの長さは、第１外周環状面５５ａの外径よりもそれぞれ大きく設定されている。筒状部５８は、方向Ｘからみた場合の外周形状が矩形形状をなしている。筒状部５８の外周面における軸方向Ｚ及び方向Ｙの長さは、フランジ部５７の外周面５７ａにおける軸方向Ｚ及び方向Ｙの長さよりもそれぞれ小さく設定されている。
【００２６】
図２に示すように、フランジ部５７の方向Ｙにおける長さは、センサハウジング２３の固定部２９の方向Ｙにおける長さと同じである。方向Ｘから見たときのフランジ部５７の外周形状は、方向Ｘから見たときの固定部２９の外周形状と同じである。フランジ部５７には、方向Ｘからみた場合に筒状部５８を挟んで方向Ｙにそれぞれボルト穴５６が設けられている。フランジ部５７のボルト穴５６は、フランジ部５７を方向Ｘに貫通していて、その配置は、固定部２９のボルト穴３０に対応している。
【００２７】
センサ本体部５０は、方向Ｘに延びる連通路Ｐを有している。連通路Ｐのセンサハウジング２３側の端部開口には磁気検出素子５２が露出している。センサ本体部５０の筒状部５８の径方向内側に位置する連通路Ｐ、すなわち連通路Ｐのセンサハウジング２３と反対側の端部開口には、バスバー５３ａにおけるピニオン軸３と反対側の端部が露出している。このバスバー５３ａの端部は、外部端子を介して制御装置５９に接続されている。
【００２８】
センサ本体部５０は、センサハウジング２３の開口部２６にセンサ本体部５０の挿入部５５が挿入された状態で、センサハウジング２３に対して固定されている。開口部２６に挿入部５５が挿入された状態において、第２内周環状面２６ｂの凹条溝２６ｄには、第４外周環状面５５ｄの凸条部５５ｅが嵌る。また、開口部２６に挿入部５５が挿入された状態において、第１内周環状面２６ａの径方向内側には、第１外周環状面５５ａ及び第３外周環状面５５ｃが対向している。これらの状態でセンサ本体部５０のボルト穴５６及びセンサハウジング２３のボルト穴３０にボルト６０が挿入されて螺合されている。これにより、センサハウジング２３にセンサ本体部５０が組み付けられている。センサハウジング２３にセンサ本体部５０が組み付けられた状態において、磁気検出素子５２は、第１集磁リング４１の第１集磁部４１ｂと第２集磁リング４２の第２集磁部４２ｂとの間に配置されている。磁気検出素子５２は、検出した磁気に応じて磁気検出信号を生成する。
【００２９】
このように構成されたトルクセンサ１では、トーションバー１３の捩れに応じて第１集磁リング４１及び第２集磁リング４２を通過する磁束が変化するため、磁気検出素子５２から検出される磁気検出信号が変化する。磁気検出素子５２から検出された磁気検出信号は、バスバー５３ａ及びバスバー５３ａに接続される外部端子を介して制御装置５９に出力される。制御装置５９は当該磁気検出信号に基づいて操舵トルクを演算する。制御装置５９は、演算した操舵トルクに基づいて、運転者のステアリング操作を補助する制御を実行する。
【００３０】
図１及び図３に示すように、センサハウジング２３とセンサ本体部５０との間には、封止部材としてのＯリング１００が挟み込まれている。このＯリング１００によって、センサハウジング２３におけるセンサ本体部５０が組み付けられている部位は、封止されている。Ｏリング１００は、その軸方向における断面形状が円形状をなしている。Ｏリング１００は、センサハウジング２３の第１内周環状面２６ａと、センサハウジング２３の第２内周環状面２６ｂと、センサ本体部５０の第２外周環状面５５ｂと、センサ本体部５０の第３外周環状面５５ｃとにより囲まれる環状空間に配置されている。このセンサ本体部５０の第３外周環状面５５ｃは、特許請求の範囲で記載した環状空間を構成するセンサハウジング及びセンサ本体部の面のうち少なくとも１つの面に対応する。第３外周環状面５５ｃには、Ｏリング１００が取り付けられている取付部１１０と、取付部１１０よりもセンサハウジング２３側に形成されているとともにＯリング１００が取付部１１０からずれることを抑制する移動抑制部１２０としての突出部１２２とが設けられている。
【００３１】
本実施形態では、センサ本体部５０の第４外周環状面５５ｄには、凹部１２１が形成されている。凹部１２１は、第４外周環状面５５ｄの方向Ｘと直交する方向における凸条部５５ｅよりも径方向外側に位置している。凹部１２１は、第４外周環状面５５ｄに複数箇所設けられていて、周方向に等間隔に配置されている。凹部１２１は、周方向に沿って延びている。突出部１２２は、第３外周環状面５５ｃにおける凹部１２１の径方向外側に設けられているとともに、取付部１１０よりも径方向外側に隆起している。凹部１２１や突出部１２２の径方向とは、方向Ｘと直交する方向である。センサ本体部５０の中心軸線に近付く側が径方向内側であり、センサ本体部５０の中心軸線から離間する側が径方向外側である。センサ本体部５０の中心軸線は、例えば第３外周環状面５５ｃの中心軸線と一致している。突出部１２２は、第３外周環状面５５ｃに複数箇所設けられていて、周方向に等間隔に配置されている。また、凹部１２１の方向Ｘと直交する方向の長さは、センサハウジング２３に近付くほど長く設定されている。凹部１２１の周方向における中央部分の方向Ｘと直交する方向の長さは、凹部１２１の周方向における両端部分の方向Ｘと直交する方向の長さよりも長い。突出部１２２は、方向Ｘ及び軸方向Ｚを含む縦断面でみた場合、その先端ほど厚さが薄くなる先細りした形状をなしている。縦断面とは、センサ本体部５０の中心軸線を通りつつ、方向Ｘ及び軸方向Ｚを含んでいる断面のことである。センサ本体部５０の縦断面において、突出部１２２の先端の断面形状は湾曲している。
【００３２】
突出部１２２の形成方法について説明する。
図４（ａ）に示すように、センサ本体部５０は、第１金型１３０及び第２金型１３１の間に形成される空間に流し込まれた溶融樹脂が固化することによって成型される。第１金型１３０と第２金型１３１とは、パーティングラインを境に分割されている。パーティングラインは、第１金型１３０と第２金型１３１との間を分割する線であって、センサ本体部５０のフランジ部５７の外周面５７ａに位置するように設定されている。第１金型１３０の内面形状は、挿入部５５及びフランジ部５７の一部の外面形状に対応した形状を有している。第２金型１３１の内面形状は、フランジ部５７の一部及び筒状部５８の外面形状に対応した形状を有している。センサ本体部５０の成型後において、センサ本体部５０には、パーティングラインに沿ってバリが発生する。このバリの発生する箇所は、フランジ部５７の外周面５７ａであって、第２外周環状面５５ｂ及び第３外周環状面５５ｃではない。Ｏリング１００が取り付けられる取付部１１０には、パーティングラインに沿ったバリが発生しない。
【００３３】
第１金型１３０は、突出部１２２を成型するための内面形状を有している。センサ本体部５０の成型後、センサ本体部５０が第１金型１３０の内部に収容されている状態では、突出部１２２の突出部１２２は取付部１１０よりも径方向外側に突出しておらず、取付部１１０の外径と突出部１２２の外径とは等しい。センサ本体部５０の成型後、センサ本体部５０が第１金型１３０の内部に収容されている状態では、凹部１２１の周方向における中央部分の方向Ｘと直交する方向の長さは、凹部１２１の周方向における両端部分の方向Ｘと直交する方向の長さと同じである。図４（ａ）に示すとおり、凹部１２１の方向Ｘと直交する方向の長さは、センサハウジング２３に近付くほど長く設定されている。
【００３４】
図４（ｂ）に示すように、第１金型１３０及び第２金型１３１から取り出した直後のセンサ本体部５０は、外気の温度によってその温度が低下する。このため、第１金型１３０及び第２金型１３１から取り出した直後のセンサ本体部５０には成型収縮が発生する。突出部１２２はその先端ほど先細りした形状をなしているとともに、突出部１２２の径方向内側に凹部１２１が位置していることから、成型収縮によって突出部１２２は取付部１１０よりも径方向外側に隆起することになる。これにより、凹部１２１の方向Ｘと直交する方向の長さは、凹部１２１の周方向における両端部分よりも中央部分の方が長くなる。このように、いわゆる樹脂ヒケを利用して、突出部１２２を形成することができる。
【００３５】
第１実施形態の作用及び効果を説明する。
（１）センサ本体部５０をセンサハウジング２３に対して組み付ける際、センサ本体部５０の挿入部５５に取り付けられているＯリング１００がセンサハウジング２３の第１内周環状面２６ａに接触した状態で、挿入部５５が開口部２６に挿入される。このことから、センサ本体部５０の組み付けに追従して取付部１１０からＯリング１００が方向Ｘにずれてしまうことがある。本実施形態によれば、Ｏリング１００が取り付けられる取付部１１０からＯリング１００がずれることを抑制するための移動抑制部１２０としての突出部１２２が設けられている。このことから、センサ本体部５０がセンサハウジング２３に組み付けられる際に、Ｏリング１００に取付部１１０からずらそうとする力が作用したとしても、突出部１２２によってＯリング１００が取付部１１０からずれることを抑制することができる。これにより、センサハウジング２３におけるセンサ本体部５０が組み付けられている部位のシール性の低下を抑制することができる。
【００３６】
（２）センサ本体部５０をセンサハウジング２３に対して組み付ける際、取付部１１０からＯリング１００をずらそうとする力が作用したとしても、当該Ｏリング１００は取付部１１０よりも径方向外側に隆起している突出部１２２に当接する。これにより、取付部１１０からＯリング１００がずれることを抑制することができる。
【００３７】
この突出部１２２は、センサ本体部５０を樹脂成型する際の成型収縮によって形成することができる。突出部１２２はその先端ほど先細りした形状をなしており、突出部１２２の径方向内側に凹部１２１が形成されている。このことから、突出部１２２の基端ほどその肉厚が大きいため、成型収縮を大きくすることができる。これにより、突出部１２２を取付部１１０よりも径方向外側に突出させるように第１金型１３０によって成型しなくても、成型収縮によって突出部１２２を取付部１１０よりも径方向外側に突出させることができる。
【００３８】
（３）取付部１１０からＯリング１００がずれようとしたときには、Ｏリング１００は突出部１２２に当接することになる。この場合、Ｏリング１００が当接することになる突出部１２２の先端の断面形状が湾曲していることから、Ｏリング１００が突出部１２２の表面形状によって傷つくことを抑制することができる。
【００３９】
（４）突出部１２２を金型によって成型することも可能であるが、この場合、金型の設計においてパーティングラインは第３外周環状面５５ｃに位置することになるのが一般的で、第３外周環状面５５ｃにバリが発生することになる。そのため、第３外周環状面５５ｃに発生したバリとＯリング１００とが接触して、Ｏリング１００が傷つくおそれがある。この点、本実施形態では、パーティングラインが第３外周環状面５５ｃに位置しない。そのため、Ｏリング１００とバリとの接触に起因する傷がＯリング１００に発生することを抑制することと、取付部１１０からＯリング１００がずれることを抑制することとを両立させることができる。
【００４０】
＜第２実施形態＞
トルクセンサの第２実施形態を説明する。ここでは、第１実施形態との違いを中心に説明する。
【００４１】
図５に示すように、第２実施形態の移動抑制部１２０は、粗面１４０である。粗面１４０は、第３外周環状面５５ｃに形成されている。粗面１４０は、取付部１１０よりも径方向外側に突出しておらず、取付部１１０の外径と粗面１４０の外径とはほとんど等しく設定されている。粗面１４０の表面粗さは、取付部１１０の表面粗さよりも粗く設定されている。粗面１４０は、第３外周環状面５５ｃに複数箇所設けられていて、周方向に等間隔に配置されている。これにより、粗面１４０にＯリング１００が接触したときにＯリング１００との間に作用する摩擦力を、取付部１１０にＯリング１００が取り付けられているときにＯリング１００との間に作用する摩擦力よりも大きくしている。このような粗面１４０は、第１金型１３０の内面形状の表面粗さを粗くすることで形成することができる。
【００４２】
＜第３実施形態＞
トルクセンサの第３実施形態を説明する。ここでは、第１実施形態との違いを中心に説明する。
【００４３】
図６に示すように、第３実施形態の移動抑制部１２０は、突出部１５０である。突出部１５０は、取付部１１０よりも径方向外側に突出している。突出部１５０は、第３外周環状面５５ｃに複数箇所設けられていて、周方向に等間隔に配置されている。突出部１５０は半球形状をなしている。センサ本体部５０の縦断面において、突出部１５０の断面形状は半円形状であって、突出部１５０の先端の断面形状は湾曲している。
【００４４】
図７に示すように、第１金型１３０は、突出部１５０を成型するための内面形状を有している。第１金型１３０における第３外周環状面５５ｃを成型する箇所には、凹み１３２が設けられている。凹み１３２は、半球状の凹みである。第１金型１３０及び第２金型１３１の間に形成される空間に溶融樹脂を流し込み、センサ本体部５０の成型後、第１金型１３０及び第２金型１３１を離間させてセンサ本体部５０を取り出す。この場合、第１金型１３０の凹み１３２に嵌り込んでいるセンサ本体部５０の突出部１５０をいわゆる無理抜きする。突出部１５０の径方向外側への突出量は、無理抜きができる程度の突出量とされている。
【００４５】
＜第４実施形態＞
トルクセンサの第４実施形態を説明する。ここでは、第１実施形態との違いを中心に説明する。
【００４６】
図８に示すように、第３外周環状面５５ｃにおけるセンサハウジング２３側の端縁、かつ第４外周環状面５５ｄにおける径方向外側の端縁には、棒状の突出部１６０が形成されている。第４実施形態の移動抑制部１２０は、突出部１６０である。突出部１６０は、取付部１１０よりも径方向外側に突出している。第２内周環状面２６ｂと第４外周環状面５５ｄとの間には、隙間が形成されている。突出部１６０は、第４外周環状面５５ｄよりもセンサハウジング２３側に突出している。センサ本体部５０の縦断面において、突出部１６０の先端の断面形状は湾曲している。突出部１６０は、第３外周環状面５５ｃ及び第４外周環状面５５ｄと交わる方向に突出している。
【００４７】
図９に示すように、第１金型１３０は、突出部１６０を成型するための内面形状を有している。センサ本体部５０が第１金型１３０の内部に収容されている状態では、突出部１６０は、方向Ｘに突出している。センサ本体部５０が第１金型１３０の内部に収容されている状態では、取付部１１０の外径と突出部１６０の外径とは等しい。
【００４８】
センサ本体部５０の成型後、第１金型１３０及び第２金型１３１を離間させてセンサ本体部５０を取り出す。この場合、突出部１６０が方向Ｘに突出していることから、第１金型１３０及び第２金型１３１の離間時に成型された突出部１６０の形状は維持される。方向Ｘに突出している突出部１６０を、熱でかしめることにより、方向Ｘに突出した状態から方向Ｘと交わる方向に突出するように変形させる。これにより、取付部１１０よりも径方向外側に突出する突出部１６０を形成することができる。
【００４９】
＜第５実施形態＞
トルクセンサの第５実施形態を説明する。ここでは、第１実施形態との違いを中心に説明する。
【００５０】
図１０に示すように、第５実施形態の移動抑制部１２０は、センサ本体部５０とは別部材で構成されている突出部１７０である。突出部１７０は、センサ本体部５０の第３外周環状面５５ｃの外周面に形成された凹部１７１に、センサ本体部５０と別部材の突起１７２を嵌め込むことによって形成されている。これにより、突出部１７０は、取付部１１０よりも径方向外側に突出している。凹部１７１は、第３外周環状面５５ｃに複数箇所設けられていて、周方向に等間隔に配置されている。凹部１７１は、方向Ｘと直交する方向から見たとき、円形状をなしている。突起１７２は、円柱体である。突起１７２の縦断面において、すなわちその軸線を含む断面において、突起１７２の先端の断面形状は湾曲している。
【００５１】
図１１に示すように、第１金型１３０及び第２金型１３１の間に形成される空間に溶融樹脂を流し込み、センサ本体部５０の成型後、第１金型１３０及び第２金型１３１を離間させてセンサ本体部５０を取り出す。こうして成型されたセンサ本体部５０の第３外周環状面５５ｃの外周面に切削加工等によって凹部１７１を形成して、当該凹部１７１に突起１７２を嵌め込むことで、突出部１７０を形成している。
【００５２】
なお、各実施形態は次のように変更してもよい。また、上記の各実施形態及び以下の他の実施形態は、技術的に矛盾しない範囲において、互いに組み合わせることができる。
・第１、第２、第４、及び第５実施形態では、センサ本体部５０の縦断面において、各移動抑制部１２０の先端の断面形状は湾曲していなくてもよい。
【００５３】
・第１外周環状面５５ａ及び第３外周環状面５５ｃは、どのような形状をなしていてもよく、例えば楕円形状をなしていてもよいし、四角形をなしていてもよいし、三角形をなしていてもよい。
【００５４】
・第５実施形態では、突出部１７０を形成するために用いた突起１７２は円柱体をなしていたが、突起１７２はどのような形状をなしていてもよく、例えば四角柱体をなしていてもよい。また、突出部１７０を形成するために用いた凹部１７１は方向Ｘと直交する方向から見たとき円形状をなしていたが、どのような形状をなしていてもよく、例えば四角形状をなしていてもよい。
【００５５】
・第５実施形態では、突出部１７０は径方向外側に突出していたが、突出部１７０と第３外周環状面５５ｃとがなす角度はどのような角度であってもよく、この角度は例えば鋭角であってもよい。
【００５６】
・挿入部５５に加えてフランジ部５７を開口部２６に挿入するようにしてもよいし、挿入部５５に加えてフランジ部５７及び筒状部５８を開口部２６に挿入するようにしてもよい。
【００５７】
・第４実施形態において、熱でかしめることにより形成した突出部１６０の形状はどのような形状をなしていてもよく、例えば方向Ｘと直交する方向に延びていてもよい。
・各実施形態では、各移動抑制部１２０を第３外周環状面５５ｃに周方向に等間隔に配置していたが、各移動抑制部１２０は全周にわたって配置してもよいし、各移動抑制部１２０は周方向における１箇所にのみ設けるようにしてもよい。
【００５８】
・各実施形態では、取付部１１０及び移動抑制部１２０を第３外周環状面５５ｃに設けたが、これに限らない。例えば、取付部１１０及び移動抑制部１２０を、センサハウジング２３の第１内周環状面２６ａに設けてもよいし、センサハウジング２３の第２内周環状面２６ｂに設けてもよいし、センサ本体部５０の第２外周環状面５５ｂに設けてもよい。すなわち、Ｏリング１００が配置されている環状空間を構成する少なくとも１つの面に取付部１１０及び移動抑制部１２０が設けられればよい。
【００５９】
・センサハウジング２３におけるセンサ本体部５０が組み付けられている部位を封止する封止部材としてＯリング１００が用いられたが、これに限らない。例えば封止部材として、ガスケットやパッキンを用いてもよい。
【００６０】
・磁気検出素子５２としてホール素子が採用されたが、磁気抵抗素子が採用されてもよい。
・センサ装置として、トルクを検出するためのトルクセンサ１に具体化したが、例えばステアリング軸２の回転角度を検出するための回転角度検出装置に具体化してもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１…トルクセンサ、２…ステアリング軸、３…ピニオン軸、１１…入力軸、１２…出力軸、１３…トーションバー、１６…ラックハウジング、２１…磁石ユニット、２２…磁気ヨークユニット、２３…センサハウジング、２６…開口部、２６ａ…第１内周環状面、２６ｂ…第２内周環状面、２６ｃ…第３内周環状面、２６ｄ…凹条溝、２７…固定部、２８…ボルト穴、２９…固定部、３０…ボルト穴、３１…固定部材、３２…環状磁石、３３…固定部材、３４…ヨークホルダ、３５…第１磁気ヨーク、３６…第２磁気ヨーク、４１…第１集磁リング、４２…第２集磁リング、５０…センサ本体部、５１…センサユニット、５２…磁気検出素子、５３…回路部材、５３ａ…バスバー、５３ｂ…電子部品、５５…挿入部、５５ａ…第１外周環状面、５５ｂ…第２外周環状面、５５ｃ…第３外周環状面、５５ｄ…第４外周環状面、５５ｅ…凸条部、５６…ボルト穴、５７…フランジ部、５８…筒状部、５９…制御装置、６０…ボルト、１００…Ｏリング、１１０…取付部、１２０…移動抑制部、１２１…凹部、１２２…突出部、１３０…第１金型、１３１…第２金型、１４０…粗面、１５０，１６０，１７０…突出部、１７１…凹部、１７２…突起。
【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】
2020118599.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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