(57)【要約】【課題】センサ精度を向上させ得るトルク検出器を提案する。【解決手段】第１の軸体及び第２の軸体を連結する連結軸と、第１の軸体に固定され、周方向に沿って多極着磁された永久磁石と、第２の軸体に固定されて永久磁石の磁界内に配置され、永久磁石の磁気回路を形成する複数の磁性体及び複数の補助磁性体と、磁性体及び補助磁性体の誘導による磁束を検出する磁束検出器とを有するトルク検出器において、複数の補助磁性体を一体に保持する第１のホルダと、第１のホルダ及び第２の軸体の軸受けを、第２の軸体の軸方向に並んだ状態に一体に保持する第２のホルダと、第１のホルダを覆い、当該第１のホルダを第２のホルダに固定する固定用カバーとを設けるようにした。【選択図】図７
2010122096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の軸体及び第２の軸体を連結する連結軸と、前記第１の軸体に固定され、周方向に沿って多極着磁された永久磁石と、前記第２の軸体に固定されて前記永久磁石の磁界内に配置され、前記永久磁石の磁気回路を形成する複数の磁性体及び複数の補助磁性体と、前記磁性体及び前記補助磁性体の誘導による磁束を検出する磁束検出器とを有するトルク検出器であって、
前記複数の補助磁性体を一体に保持する第１のホルダと、
前記第１のホルダ及び前記第２の軸体の軸受けを、前記第２の軸体の軸方向に並んだ状態に一体に保持する第２のホルダと、
前記第１のホルダを覆い、当該第１のホルダを前記第２のホルダに固定する固定用カバーと
を備えることを特徴とするトルク検出器。
【請求項２】
前記固定用カバー及び前記第１のホルダ間に介挿された弾性体を備える
ことを特徴とする請求項１に記載のトルク検出器。
【請求項３】
前記第１のホルダにおける前記弾性体との接触面に、当該弾性体を嵌め込むための溝が設けられた
ことを特徴とする請求項２に記載のトルク検出器。
【請求項４】
前記固定用カバーは、前記第２のホルダに固定された
ことを特徴とする請求項１に記載のトルク検出器。
【請求項５】
前記固定用カバーは、かしめにより前記第２のホルダに固定された
ことを特徴とする請求項４に記載のトルク検出器。
【請求項６】
前記固定用カバーは、ボルトにより前記第２のホルダに固定された
ことを特徴とする請求項４に記載のトルク検出器。
【請求項７】
前記第１のホルダには、前記補助磁性体を前記第１の軸体の軸方向から嵌め込むための溝部が設けられた
ことを特徴とする請求項１に記載のトルク検出器。
【請求項８】
前記補助磁性体には、固定用突起が１又は複数設けられ、
前記第１のホルダには、前記補助磁性体が前記第１の軸体の軸方向から嵌め込まれたときに前記補助磁性体の前記固定用突起が嵌り込む１又は複数の凹部が設けられた
ことを特徴とする請求項７に記載のトルク検出器。
【請求項９】
前記凹部には、当該凹部内に嵌め込まれた前記補助磁性体の前記固定用突起を固定するための爪部が設けられた
ことを特徴とする請求項８に記載のトルク検出器。
【請求項１０】
前記第１のホルダには、前記第２のホルダに固定する際の位置決め用の凹部及び又は凸部が設けられた
ことを特徴とする請求項１に記載のトルク検出器。
【請求項１１】
前記第１のホルダは、前記第２のホルダの中央部に設けられた嵌合穴に嵌め込むようにして前記第２のホルダに保持され、
前記第２のホルダの前記嵌合穴には、前記第１のホルダが抜け落ちるのを防止するための突起が設けられた
ことを特徴とする請求項１に記載のトルク検出器。
【請求項１２】
前記補助磁性体及び前記磁束検出器が密着固定された
ことを特徴とする請求項１に記載のトルク検出器。
【請求項１３】
前記磁束検出器と、当該磁束検出器と電気的に接続されたハーネスとを一体化した検出器アセンブリを備える
ことを特徴とする請求項１に記載のトルク検出器。
【請求項１４】
前記検出器アセンブリは、前記第１のホルダに一体に固定された
ことを特徴とする請求項１３に記載のトルク検出器。
【請求項１５】
前記検出器アセンブリは、前記第１のホルダと一体にモールドされることにより固定された
ことを特徴とする請求項１４に記載のトルク検出器。
【請求項１６】
前記検出器アセンブリ及び前記第１のホルダを一体にモールドするモールド体には、当該トルク検出器を収納するボックスとの嵌合部が設けられた
ことを特徴とする請求項１５に記載のトルク検出器。
【請求項１７】
前記第１のホルダには、前記検出器アセンブリを固定するための係合部が設けられた
ことを特徴とする請求項１４に記載のトルク検出器。
【請求項１８】
前記係合部には、前記検出器アセンブリを所定位置に位置させるためのガイドが設けられた
ことを特徴とする請求項１７に記載のトルク検出器。
【請求項１９】
前記ガイドには、前記検出器アセンブリの抜け止めを防止するための抜止め部が設けられた
ことを特徴とする請求項１８に記載のトルク検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルク検出器に関し、例えば電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ：Electric Power Steering System）に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等に搭載される電動パワーステアリング装置用のトルク検出器（トルクセンサ）として、種々の構成のものが提案されている。
【０００３】
このようなトルク検出器の１つとして、周方向に沿って多極着磁された環状の永久磁石の外周面と間隙を介して対向するように一対のセンサヨーク（多極ヨーク及び磁気ヨーク）を設けると共にこれらセンサヨークとそれぞれ間隙を介して対向するように一対の集磁ヨーク（集磁リング）を設け、これら集磁リング間に配置された磁束センサにより検出された磁束の磁束量に基づいて、永久磁石側又はセンサ部材側に生じたトルクを検出するトルク検出器が提案されている（特許文献１〜特許文献４参照）。
【特許文献１】特開２００５−３００２６７号公報
【特許文献２】特開２００３−３２９５２３号公報
【特許文献３】特開２００５−２６５５８７号公報
【特許文献４】特許第３９７０８５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１では、集磁ヨークを固定する部材をギアボックスに固定する方法として、集磁ヨークモールド体をシャフト軸に対して直角方向から挿入し、同方向にねじで固定する方法が開示されている。しかしながら、このように側面で固定する方法によると、組立て誤差や温度変化による膨張などの影響によって集磁ヨークモールド体にセンサヨークとの同心がずれる方向に誤差が発生し、これらを考慮してセンサヨークとのエアギャップを設定する必要がある。しかしながら、センサヨーク及び集磁ヨーク間のエアギャップが大きくなると、漏れ磁束の量も多くなり、センサ精度が低下する問題があった。
【０００５】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、センサ精度を向上させ得るトルク検出器を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる課題を解決するため本発明においては、第１の軸体及び第２の軸体を連結する連結軸と、前記第１の軸体に固定され、周方向に沿って多極着磁された永久磁石と、前記第２の軸体に固定されて前記永久磁石の磁界内に配置され、前記永久磁石の磁気回路を形成する複数の磁性体及び複数の補助磁性体と、前記磁性体及び前記補助磁性体の誘導による磁束を検出する磁束検出器とを有するトルク検出器であって、前記複数の補助磁性体を一体に保持する第１のホルダと、前記第１のホルダ及び前記第２の軸体の軸受けを、前記第２の軸体の軸方向に並んだ状態に一体に保持する第２のホルダと、前記第１のホルダを覆い、当該第１のホルダを前記第２のホルダに固定する固定用カバーとを備えることを特徴とする。
【０００７】
この結果、かかるトルク検出器では、軸方向の組立て誤差や熱膨張の影響を許容することができるため、磁性体の芯ずれや、磁性体及び補助磁性体間のエアギャップを最小限に抑えることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、センサ精度を向上させ得るトルク検出器を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００１０】
（１）電動パワーステアリング装置の構成
図１は、本実施の形態による電動パワーステアリング装置を示す。本実施の形態による電動パワーステアリング装置は、図１に示すように、ステアリングホイール１の操作に応じてステアリングシャフト２に発生する操舵トルクをトルク検出器３で検出し、その検出結果に基づいて、コントロールユニット１３が電動モータ１２を駆動制御することにより、必要な補助操舵トルクを電動モータ１２に発生させてステアリングホイール１の操舵力を補助するものである。
【００１１】
ステアリングホイール１に連結されたステアリングシャフト２は、運転者の操舵力が与えられる入力軸２Ａと出力軸２Ｂとを備えて構成され、入力軸２Ａ及び出力軸２Ｂ間にトルク検出器３及び減速ギアボックス１１が設けられている。ステアリングシャフト２の出力軸２Ｂに伝達された操舵力は、操舵機構に伝達される。具体的には、操舵力は、ユニバーサルジョイント４を介してロアシャフト５に伝達され、さらにユニバーサルジョイント６を介してピニオンシャフト７に伝達される。またピニオンシャフト７に伝達された操舵力は、ステアリングギヤ８を介してタイロッド９に伝達され、図示していない転舵輪を転舵させる。ステアリングギヤ８は、ピニオンシャフト７に連結されたピニオン８Ａと、ピニオン８Ａに噛合するラック８Ｂとを有するラックアンドピニオン形式として構成され、ピニオン８Ａに伝達された回転運動がラック８Ｂにより直進運動に変換される。
【００１２】
ステアリングシャフト２の出力軸２Ｂには、補助操舵トルクを出力軸２Ｂに伝達する補助操舵機構１０が連結されている。補助操舵機構１０は、出力軸２Ｂに連結された減速ギアボックス１１と、減速ギアボックス１１に連結されかつ補助操舵トルクを発生させる電動モータ１２とを有する。なお、ステアリングシャフト２、トルク検出器３及び減速ギアボックス１１によりコラムが構成されており、電動モータ１２は、コラムの出力軸２Ｂに補助操舵トルクを与える。すなわち、本実施形態における電動パワーステアリング装置は、コラムアシスト式となっている。
【００１３】
トルク検出器３は、ステアリングホイール１を介して入力軸２Ａに伝達された操舵力を操舵トルクとして検出する。トルク検出器３の詳細については、後述する。電動モータ１２の駆動を制御するコントロールユニット１３には、イグニッションスイッチ１４がオンの状態でバッテリ１５から電力が供給される。コントロールユニット１３は、トルク検出器３で検出された操舵トルクＴ及び車速センサ１６で検出された走行速度Ｖに基づいてアシスト指令の補助操舵指令値を算出し、その算出された補助操舵指令値に基づいて電動モータ１２への供給電流値を制御する。
【００１４】
（２）本実施の形態によるトルク検出器の構成
次に、図２〜図１１を用いて、かかる電動パワーステアリング装置に搭載されるトルク検出器３の構成について説明する。
【００１５】
トルク検出器３は、図２に示すように、入力軸２Ａ及び出力軸２Ｂ間を連結するトーションバー２Ｃと、永久磁石３１Ａ（図４参照）を含む永久磁石アセンブリ３１と、磁気回路を形成するセンサヨークアセンブリ３２及び集磁ヨークアセンブリ３３と、センサヨークアセンブリ３２及び集磁ヨークアセンブリ３３により誘導された永久磁石アセンブリ３１からの磁束の磁束量を検出する検出器アセンブリ３４等を備えて構成される。
【００１６】
トーションバー２Ｃは、入力軸２Ａの軸方向一端側と出力軸２Ｂの軸方向一端側とを連結する連結軸である。入力軸２Ａは、図２及び図３に示すように、ホローシャフト２Ｄによって被覆される。そして、ホローシャフト２Ｄに連接されたギヤカバー２Ｅが減速ギアボックス１１に取り付けられることにより、減速ギアボックス１１内の構造（減速ギヤやトルク検出器３）が保護される。出力軸２Ｂは、軸受３０によって減速ギアボックス１１内において回転自在に支持されており、その軸方向他端側には、ユニバーサルジョイント４（図１）等を介して転舵輪（図示せず）が取り付けられる。
【００１７】
永久磁石アセンブリ３１は、図３及び図４（Ａ）に示すように、出力軸２Ｃを囲む平板状の環状体として形成された永久磁石３１Ａと、この永久磁石３１Ａを収納する金属製のバックヨーク３１Ｂとから構成される。永久磁石３１Ａは、その周方向に相異なる磁極（Ｎ極とＳ極）が交互に多極着磁されて構成されており、接着によりバックヨーク３１Ｂに固定されている。
【００１８】
バックヨーク３１Ｂは、図４（Ｂ）に示すように内周側壁面３１Ｃを有しており、図３に示すように、この内周側壁面３１Ｃが接触するように出力軸２Ｂに圧入固定されている。バックヨーク３１Ｂの材質として強磁性体を採用すると、永久磁石３１Ａの磁力を効率良く利用することができるので、好ましい。
【００１９】
なお、永久磁石３１Ａを構成する磁石材料としては、フェライト磁石や希土類磁石（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石やＳｍ−Ｃｏ系磁石等）、金属磁石、焼結磁石等を採用することができる。また、バックヨーク３１Ｂと一体成形されるボンド磁石（ゴム磁石やプラスチック磁石）を永久磁石として採用してもよい。
【００２０】
センサヨークアセンブリ３２は、図５（Ａ）に示す第１及び第２のセンサヨーク３２Ａ，３２Ｂを備える環状の磁性体であり、永久磁石３１Ａの磁界内に配置されて永久磁石３１Ａと共に磁気回路を形成する。図５（Ａ）に示すように、第１のセンサヨーク３２Ａは、複数の平板台形状の爪部３２ＡＡと、第１のセンサヨーク３２Ａの外周部をステアリングホイール側に垂直に屈曲してなる側壁部３２ＡＢとを備える。また第２のセンサヨーク３２Ｂは、複数の平板台形状の爪部３２ＢＡと、第２のセンサヨーク３２Ｂの外周部を転舵輪側に垂直に屈曲してなる側壁部３２ＢＢとを備える。
【００２１】
第１及び第２のセンサヨーク３２Ａ，３２Ｂは、図３、図５（Ｂ）及び図７に示すように、各爪部３２ＡＡ，３２ＢＡが永久磁石３１Ａの軸方向片側と面対向すると共に入力軸２Ａを囲むように略一平面上に位置し、さらに第１のセンサヨーク３２Ａの爪部３２ＡＡ及び第２のセンサヨーク３２Ｂの爪部３２ＡＡが周方向に順次交互に位置するように成形樹脂３２Ｃ（図３）により一体化される。
【００２２】
第２のセンサヨーク３２Ｂの側壁部３２ＢＢは、永久磁石アセンブリ３１の径方向外側に配置される。換言すれば、永久磁石アセンブリ３１は、第２のセンサヨーク３２Ｂの側壁部３２ＢＢと爪部３２ＢＡとからなる円筒状の空間内に収納された状態となっている。このため、永久磁石アセンブリ３１とセンサヨークアセンブリ３２とからなる構成の軸方向寸法を短くすることができ、ひいては、トルク検出器３の軸方向寸法を短くすることが可能となる。
【００２３】
集磁ヨークアセンブリ３３は、図３、図７及び図８に示すように、環状のベアリングホルダ３３Ａの一面側に第１及び第２の集磁ヨーク３３ＢＡ，３３ＢＢを保持する筒状の集磁ヨークホルダ３３Ｃが同軸に固定され、Ｏリング３３Ｄを介して集磁ヨークホルダ３３Ｂを覆うように固定用カバー３３Ｅがベアリングホルダ３３Ａに固着されることにより構成されている。
【００２４】
ベアリングホルダ３３Ａには、中央部に形成された嵌合穴３３ＡＸに集磁ヨークホルダ３３Ｃの一端側を軸方向のステアリングホイール側（以下、これを軸方向上側と呼ぶ）から嵌め込み、ベアリング３０（図３）を軸方向の転舵輪側（以下、これを軸方向下側と呼ぶ）から嵌め込むようにして集磁ヨークホルダ３３Ｃ及びベアリング３０が装着される。これにより集磁ヨークホルダ３３Ｂ及びベアリング３０を出力軸２Ｂの軸方向に並んだ状態に一体に保持することができ、かくして入力軸２Ａと集磁ヨークホルダ３３Ｃとの間の位置関係を精度良く保つことができるようになされている。
【００２５】
このためベアリングホルダ３３Ａの嵌合穴３３ＡＸの内周面には、同一平面上に所定間隔で抜止め用突起３３ＡＹが複数設けられており、これら抜止め用突起３３ＡＹによって、集磁ヨークホルダ３３Ｃがベアリングホルダ３３Ａの嵌合穴３３ＡＸから軸方向下側に抜け落ちるのを防止し得るようになされている。
【００２６】
第１及び第２の集磁ヨーク３３ＢＡ，３３ＢＢは、それぞれ第１又は第２のセンサヨーク３２Ａ，３２Ｂと対応させて設けられた環状の補助磁性体であり、図６に示すように、対応する第１又は第２のセンサヨーク３２Ａ，３２Ｂの側壁部３２ＡＢ，３２ＢＢの外周面と対向するように集磁ヨークホルダ３３Ｃに保持される。
【００２７】
これら第１及び第２の集磁ヨーク３３ＢＡ，３３ＢＢには、図９に示すように、径方向に突出するように周方向に１２０度間隔でＬ字状の固定用突起３３ＢＡＸ，３３ＢＢＸが設けられており、これら固定用突起３３ＢＡＸ，３３ＢＢＸによって後述のように集磁ヨークホルダ３３Ｃに第１及び第２の集磁ヨーク３３ＢＡ，３３ＢＢを仮固定（本固定はベアリングホルダ３３Ａ又は固定用カバー３３Ｅ）することができるようになされている。
【００２８】
また第１及び第２の集磁ヨーク３３ＢＡ，３３ＢＢには、それぞれ対向した状態で径方向外側に突出し、磁束集中部として機能する凸部３３ＢＡＹ，３３ＢＢＹが設けられている。凸部３３ＢＡＹ，３３ＢＢＹ同士の軸方向における間隔は、第１の集磁ヨーク３３ＢＡと第２の集磁ヨーク３３ＢＢとの軸方向における間隔よりも狭くなっているため、永久磁石３１Ａから発生する磁束を集中的に集めることができる。
【００２９】
なお、本実施の形態においては、第１及び第２の集磁ヨーク３３ＢＡ，３３ＢＢの各固定用突起３３ＢＡＸ，３３ＢＢＸ及び凸部３３ＢＡＹ，３３ＢＢＹをプレス成型による曲げ加工により形成することを想定しており、例えば各固定用突起３３ＢＡＸ，３３ＢＢＸについては、少なくとも曲率半径（ｒ）の分だけ軸方向に延びてから曲げられる。焼結法や金属粉末射出成型法（ＭＩＭ：Metal Injection Molding）などにより固定用突起３３ＢＡＸ，３３ＢＢＸを形成する場合には、当該固定用突起３３ＢＡＸ，３３ＢＢＸの成型自由度が増し、例えば、リング形状を有する第１及び第２の集磁ヨーク３３ＢＡ，３３ＢＢの本体の外周面から直接固定用突起３３ＢＡＸ，３３ＢＢＸを形成することができる。
【００３０】
集磁ヨークホルダ３３Ｃは、図７、図１０及び図１１に示すように、例えば樹脂材等の非磁性体を用いてほぼ円筒状に形成されている。この集磁ヨークホルダ３３Ｃには、第１及び第２の集磁ヨーク３３ＢＡ，３３ＢＢの凸部３３ＢＡＹ，３３ＢＢＹを露出させるための切欠き部３３ＣＡが設けられると共に、内周面の上端側及び下端側にそれぞれ溝部３３ＣＢ，３３ＣＣが形成されており、これにより第１及び第２の集磁ヨーク３３ＢＡ，３３ＢＢをそれぞれ集磁ヨークホルダ３３Ｃの軸方向上側又は軸方向下側から溝部３３ＣＢ，３３ＣＣに嵌め込むようにして集磁ヨークホルダ３３Ｃに装着し得るようになされている。
【００３１】
また集磁ヨークホルダ３３Ｃの軸方向上側及び軸方向下側の各端面には、第１又は第２の集磁ヨーク３３ＢＡ，３３ＢＢの各固定用突起３３ＢＡＡ，３３ＢＢＡとそれぞれ対応させて凹部３３ＣＤが設けられており、第１及び第２の集磁ヨーク３３ＢＡ，３３ＢＢをそれぞれ軸方向上側又は軸方向下側から集磁ヨークホルダ３３Ｃの対応する溝部３３ＣＢ，３３ＣＣに嵌め込んだときに、図１１に示すように、第１及び第２の集磁ヨーク３３ＢＡ，３３ＢＢの各固定用突起３３ＢＡＸ，３３ＢＢＸがそれぞれ集磁ヨークホルダ３３Ｃの対応する凹部３３ＣＤに嵌り込むようになされている。
【００３２】
また図１０（Ｂ）に示すように、各凹部３３ＣＤの奥部には所定形状の爪部３３ＣＤＸが設けられており、かかる凹部３３ＣＤＸに嵌め込まれた第１又は第２の集磁ヨーク３３ＢＡ，３３ＢＢの固定用突起３３ＢＡＸ，３３ＢＢＸをこの爪部３３ＣＤＸによって当該凹部３３ＣＤ内から抜け出さないようにロックし、これにより第１及び第２の集磁ヨーク３３ＢＡ，３３ＢＢを集磁ヨークホルダ３３Ｃに固定することができるようになされている。
【００３３】
さらに集磁ヨークホルダ３３Ｃには、切欠き部３３ＣＡを囲むように第１及び第２の検出器係合部３３ＣＥＡ，３３ＣＥＢが並行に突出形成されており、これら第１及び第２の検出器係合部３３ＣＥＡ，３３ＣＥＢ間に後述する磁束検出器３４Ａを嵌め込むようにして検出器アセンブリ３４を集磁ヨークホルダ３３Ｃに固定することができるようになされている。このため第１及び第２の検出器係合部３３ＣＥＡ，３３ＣＥＢには、それぞれ検出器アセンブリ３４を嵌め込む際のガイドとなるガイド突起３４ＣＥＡＡが他方の第２又は第１の検出器係合部３３ＣＥＢ，３３ＣＥＡとの対向面に形成されており、これらガイド突起３４ＣＥＡＡによって第１及び第２の検出器係合部３３ＣＥＡ，３３ＣＥＢ間に嵌め込まれた検出器アセンブリ３４を精度良く所定位置にガイドし得るようになされている。
【００３４】
Ｏリング３３Ｄは、例えばゴム材などの弾性体から構成され、集磁ヨークホルダ３３Ｃにおけるステアリングホイール側の端面に形成された溝３３ＣＦに嵌め込まれるようにして配設されている。このＯリング３３Ｄは、集磁ヨークホルダ３３Ｃの組み立て誤差や、熱膨張によって発生した隙間を塞ぐシールとして機能する。
【００３５】
また固定用カバー３３Ｅは、図７において明らかなように、上面中央部に開口が形成された逆カップ形状を有し、下端部に周方向に沿って９０度間隔で爪部３３ＥＡが形成されている。この固定用カバー３３Ｅは、各爪部３３ＥＡをベアリングホルダ３３Ａに形成された対応する係合用孔３３ＡＺにそれぞれ嵌め込むようにしてかしめることにより、ベアリングホルダ３３Ａに固定されている。
【００３６】
検出器アセンブリ３４は、図３、図７、図８及び図１１に示すように、その一面側に搭載されたホール素子、ＭＲ素子又はＭＩ素子などからなる磁束検出器３４Ａと、この磁束検出器３４Ａと電気的に接続されたハーネス３４Ｂとなどを備えて構成される。この検出器アセンブルリ３４における他面側には突起部３４ＡＣが設けられており、この突起部３４ＡＣが集磁ヨークホルダ３３Ｃの第１及び第２の検出器係合部３３ＣＥＡ，３３ＣＥＢに形成された上述のガイド突起３３ＣＥＡＡ，３３ＣＥＢＡ（図７）間でなる抜止め部に嵌り込むまで検出器アセンブリ３４を当該第１及び第２の検出器係合部３３ＣＥＡ，３３ＣＥＢに押し込むことによって、検出器アセンブリ３４が不用意に第１及び第２の検出器係合部３３ＣＥＡ，３３ＣＥＢから抜け落ちるのを未然に防止し得るようになされている。
【００３７】
また磁束検出器３４Ａは、接着剤などにより集磁ヨークアセンブリ３３の第１及び第２の集磁ヨーク３３ＢＡ，３３ＢＢの凸部３３ＢＡＹ，３３ＢＢＹと密着固定（接着）されており、これにより集磁ヨークアセンブリ３３の第１及び第２の集磁ヨーク３３ＢＡ，３３ＢＢにおける凸部３３ＢＡＹ，３３ＢＢＹ間の距離を一定に保ち得るようになされている。
【００３８】
また検出器アセンブリ３４は、磁束検出器３４Ａ及びハーネス３４Ｂの一部を含めて集磁ヨークホルダ３３Ｃの第１及び第２の検出器係合部３３ＣＥＡ，３３ＣＥＢと成形樹脂により一体にモールドされている。そしてこの成形樹脂により構成されるモールド体３４Ｃには、溝部を有するギアボックス固定部３４ＣＸが設けられており、組み立て時にこのギアボックス固定部３４ＣＸにギアボックス１１（図２）の端部を嵌め込むことによって、集磁ヨークホルダ３３Ｂをギアボックス１１に固定することができるようになされている。
【００３９】
なお、第１及び第２のセンサヨーク３２Ａ，３２Ｂ並びに第１及び第２の集磁ヨーク３３ＢＡ，３３ＢＢの材料として、ニッケルを含有した合金を採用することによって、磁気特性（出力のヒステリシス）を改善することができ、トルク検出器３として良好な性能を得ることが可能となる。また、ヒステリシスが問題とならない場合には、その他の磁性体金属（例えば、一般にモータ等の材料として採用される珪素鋼板やＳＰＣＣ等の圧延鋼板）を用いて第１及び第２のセンサヨーク３２Ａ，３２Ｂ並びに第１及び第２の集磁ヨーク３３ＢＡ，３３ＢＢを構成することができる。また、第１及び第２のセンサヨーク３２Ａ，３２Ｂ並びに第１及び第２の集磁ヨーク３３ＢＡ，３３ＢＢの何れか一方を、ニッケルを含有した合金を用いて構成してもよい。
【００４０】
以上の構成を有する集磁ヨークアセンブリ３３及び検出器アセンブリ３４の結合は、以下の手順で行われる。まず、検出器アセンブリ３４を、集磁ヨークホルダ３３Ｃの第１及び第２の検出器係合部３３ＣＥＡ，３３ＣＥＢに差し込むようにして集磁ヨークホルダ３３Ｃに取り付ける。そしてこの後、検出器アセンブリ３４の磁束検出器３４Ａ等を集磁ヨークホルダ３３Ｃの第１及び第２の検出器係合部３３ＣＥＡ，３３ＣＥＢと一体に成型樹脂によりモールドするようにしてモールド体３４Ｃを形成する。
【００４１】
次に、集磁ヨークホルダ３３Ｃに第１及び第２の集磁ヨーク３３ＢＡ，３３ＢＢを取り付ける。この際、第１及び第２の集磁ヨーク３３ＢＡ，３３ＢＢの凸部３３ＢＡＹ，３３ＢＢＹを検出器アセンブリ３４の磁束検出器３４Ａに接着剤により密着固定する。この後、集磁ヨークホルダ３３Ｃをベアリングホルダ３３Ａに取り付け、集磁ヨークホルダ３３Ｃの軸方向上側の溝３３ＣＦ内にＯリング３３Ｄを集磁ヨークホルダ３３Ｃの軸方向上側から嵌め込み、固定する。
【００４２】
次に、図１２を用いて本実施形態に係るトルク検出器３のトルク検出原理を説明する。図１２は、トルク検出器３を構成する永久磁石３１Ａと第１のセンサヨーク３２Ａとの位置関係を示している。なお、図１２においては、第１のセンサヨーク３２Ａの爪部３２ＡＡと永久磁石３１Ａとの位置関係を明らかにするために、第２のセンサヨーク３２Ｂ等を省略しているが、実際は、第１のセンサヨーク３２Ａの爪部３２ＡＡの間に第２のセンサヨーク３２Ｂの爪部３２ＢＡが配置されることは上述の通りである。
【００４３】
トルク検出器３に対してトルクの入力が無い状態では、第１のセンサヨーク３２Ａの爪部３２ＡＡの各々が永久磁石３１Ａを構成する磁極（Ｎ極とＳ極）の境界上に位置し、各爪部３２ＡＡから見た永久磁石３１ＡのＮ極、Ｓ極に対するパーミアンス（磁気抵抗の逆数）が等しいので、図１２のような磁束の流れとなる。具体的には、永久磁石３１ＡのＮ極から発生した磁束は、第１のセンサヨーク３２Ａの爪部３２ＡＡに入り、そのまま永久磁石３１ＡのＳ極へ入る。よって、磁束は磁束検出器３４Ａを流れない。
【００４４】
この状態から運転者がステアリングホイール１を回転させることによって入力軸２Ａにトルクが与えられると、トーションバー２Ｃの入力側は、ステアリングホイール１と同様に回転するとともにトーションバー２Ｃ自体に入力トルクに応じた捩れが発生する。この捩れによって、トーションバー２Ｃの入力側と出力側に相対角度変位が発生する。このトーションバー２Ｃの入力側と出力側の間に発生した相対角度変位は、トルク検出器３の永久磁石３１Ａと第１のセンサヨーク３２Ａとの間の相対角度変位として現れる。
【００４５】
永久磁石３１Ａと第１のセンサヨーク３２Ａとの間に相対角度変位が発生すると、図１２のようなパーミアンスのバランスが崩れ、磁束検出器３４Ａを含む磁気回路（すなわち、永久磁石３１ＡのＮ極から発生した磁束が、第１のセンサヨーク３２Ａの爪部３２ＡＡに流れ、第１のセンサヨーク３２Ａから第１の集磁ヨーク３３ＢＡの凸部３３ＢＡＹ、磁束検出器３４Ａ、第２の集磁ヨーク３３ＢＢの凸部３３ＢＢＹ及び第２のセンサヨーク３２Ｂを介して第２のセンサヨーク３２Ｂの爪部３２ＢＡから永久磁石３１ＡのＳ極へと戻る磁気回路）に磁束が流れる。この磁束検出器３４Ａを含む磁気回路に発生した磁束を磁束検出器３４Ａで検出することにより、相対角度変位が測定でき、トーションバー２Ｃにかかるトルクを検出することができる。
【００４６】
（３）本実施の形態の効果
以上のように本実施の形態によるトルク検出器３では、集磁ヨークアセンブリ３３の集磁ヨークホルダ３３Ｃをその軸方向からベアリングホルダ３３Ａに固定する固定用カバー３３Ｅを集磁ヨークアセンブリ３３に設けたことにより、組立て性や集磁ヨークホルダ３３Ｃ等の熱膨張の影響を軸方向で許容することができ、第１及び第２のセンサヨーク３２Ａ，３２Ｂとの芯ずれや第１及び第２のセンサヨーク３２Ａ，３２Ｂと第１及び第２の集磁ヨーク３３ＢＡ，３３ＢＢとの間のエアギャップを最小限に抑え、センサ精度を向上させることができる。
【００４７】
また本実施の形態によるトルク検出器３では、磁束検出器３４Ａを所定位置に固定した後に第１及び第２の集磁ヨーク３３ＢＡ，３３ＢＢの凸部３３ＢＡＹ，３３ＢＢＹによって磁束検出器３４Ａを挟み込むようにしているため、かかる第１及び第２の集磁ヨーク３３ＢＡ，３３ＢＢの凸部３３ＢＡＹ，３３ＢＢＹ間に組み立て時の隙間を設ける必要がなく、第１及び第２の集磁ヨーク３３ＢＡ，３３ＢＢの凸部３３ＢＡＹ，３３ＢＢＹ間のエアギャップを最小限に抑えることができる。かくするにつき、集磁ヨークアセンブリ３３やひいてはトルク検出器３を全体として薄く構成することができる。
【００４８】
（４）他の実施の形体
なお上述の実施の形態においては、検出器アッセンブリ３４を集磁ヨークアセンブリ３３の集磁ヨークホルダ３３Ｃに固定するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、集磁ヨークアセンブリ３３を組み立てた後に検出器アセンブリ３４を集磁ヨークアセンブリ３３のベアリングホルダ３３Ａに固定するようにしてもよい。また検出器アセンブリ３４の磁束検出器３４Ａと一方の第１又は第２の集磁ヨーク３３ＢＡ，３３ＢＢとを成型樹脂により一体にモールドし、このモールドしたものに、他方の第２又は第１の集磁ヨーク３３ＢＢ，３３ＢＡを組み付けることによって、第１及び第２の集磁ヨーク３３ＢＡ，３３ＢＢで磁束検出器３４Ａを挟み込むようにしてもよい。
【００４９】
また上述の実施の形態においては、集磁ヨークアセンブリ３３の固定用カバー３３Ｅをかしめによりベアリングホルダ３Ａに固定するようにした場合について述べたが、本発明は限らず、例えば図１３に示すように、かかる固定用カバー５０をボルト５１によりベアリングホルダ３Ａに固定するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、電動パワーステアリング装置に用いられるトルク検出器のほか、種々の用途のトルク検出器に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本実施の形態によるトルク検出器を適用した電動パワーステアリング装置の全体構成を示す略線図である。
【図２】本実施の形態によるトルク検出器の構成を示す分解斜視図である。
【図３】本実施の形態によるトルク検出器の構成を示す断面図である。
【図４】（Ａ）は永久磁石アセンブリの構成を示す斜視図、（Ｂ）は永久磁石アセンブリの構成示す分解斜視図である。
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）は、第１及び第２のセンサヨークの構成を示す斜視図である。
【図６】第１及び第２のセンサヨークと第１及び第２の集磁ヨークとの位置関係の説明に供する略線図である。
【図７】（Ａ）は集磁ヨークアセンブリの構成を示す分解斜視図、（Ｂ）は集磁ヨークアセンブリの構成を示す斜視図である。
【図８】集磁ヨークアセンブリの構成を示す断面図である。
【図９】第１及び第２の集磁ヨークの構成を示す斜視図である。
【図１０】（Ａ）は集磁ヨークホルダの構成を示す上面図、（Ｂ）は集磁ヨークホルダの構成を示す断面図である。
【図１１】（Ａ）は集磁ヨークアセンブリの構成を示す上面図、（Ｂ）は集磁ヨークアセンブリの構成を示す断面図である。
【図１２】本実施の形態によるトルク検出器の動作説明に供する概念図である。
【図１３】他の実施の形態の説明に供する透視図である。
【符号の説明】
【００５２】
１……電動パワーステアリング装置、２……ステアリングシャフト、２Ａ……入力軸、２Ｂ……出力軸、２Ｃ……トーションバー、３……トルク検出器、１２……電動モータ、３１……永久磁石アセンブリ、３１Ａ……永久磁石、３１Ｂ……バックヨーク、３２……センサヨークアセンブリ、３２Ａ，３２Ｂ……センサヨーク、３２ＡＡ，３２ＢＡ……爪部、３２ＡＢ，３２ＢＢ……側壁部、３２Ｃ……成形樹脂、３３……集磁ヨークアセンブリ、３３Ａ……ベアリングホルダ、３３ＡＸ……嵌合穴、３３ＡＹ……抜止め用突起、３３ＡＺ……係合用孔、３３ＢＡ，３３ＢＢ……集磁ヨーク、３３ＢＡＸ，３３ＢＢＸ……固定用突起、３３ＢＡＹ，３３ＢＢＹ……凸部、３３Ｃ……集磁ヨークホルダ、３３ＣＢ，３３ＣＣ……溝部，３３ＣＦ……溝、３３ＣＤ……凹部、３３ＣＤＸ，３３ＥＡ……爪部、３３ＣＥＡ，３３ＣＥＢ……検出器係合部、３４……Ｏリング、３５……固定用カバー３４……検出器アセンブリ、３４Ａ……磁束検出器、３４Ｃ……モールド体、３４ＣＸ……ギアボックス固定部。
【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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【図１３】
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