(57)【要約】【課題】  検出部材の歪を抑制でき、検出精度を向上できる回転検出装置およびパワーステアリング装置を提供する。【解決手段】  溶着プレート29とヨークホルダ23とで一対のヨーク21,22を挟み込んだ状態で溶着プレート29とヨークホルダ23とを互いに溶着固定する。【選択図】  図２
2014185933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を中心に互いに相対回転可能設けられた第１部材および第２部材と、
前記第１部材に設けられ、前記回転軸周りにN極とS極が交互に配置された磁性部材と、
前記磁性部材と対向するように設けられ、磁性材料で形成された検出部材と、
前記第２部材に固定され、熱可塑性樹脂材料で形成された第１保持部材と第２保持部材とから構成され、前記第１保持部材と前記第２保持部材とで前記検出部材を挟み込んだ状態で前記第１保持部材と前記第２保持部材とが互いに溶着固定されることにより前記検出部材と前記第２部材とが接触しないように前記検出部材を保持する保持部材と、
前記第１部材と前記第２部材の相対回転に伴う前記磁性部材と前記検出部材の相対回転により変化する前記検出部材内の磁界の変化を検出することにより前記第１部材と前記第２部材の相対回転を検出する磁気センサと、
を有することを特徴とする回転検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回転検出装置において、
前記検出部材は、第１検出部材と、前記第１検出部材とは別体に形成される第２検出部材と、から構成され、
前記保持部材は、前記第１検出部材と前記第２検出部材とが互いに接触しないように前記第１検出部材と前記第２検出部材とを挟み込むことで前記第１検出部材および前記第２検出部材を保持することを特徴とする回転検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の回転検出装置において、
前記回転軸を中心に前記第１部材および前記第２部材を回転自在に保持するハウジングを備え、
前記第１部材および前記第２部材は、トーションバーを介して互いに接続され、
前記検出部材は、前記磁性部材と対向するように前記回転軸と同心円上に配置された複数の板状部材である第１爪部と、前記回転軸と同心円状に形成された第１円環部と、前記第１爪部のそれぞれから径方向外側に延びるように板状に形成され前記第１爪部と前記第１円環部とを接続する第１接続部と、前記第１円環部と接続された第１被検出部と、から構成され、板状に形成された前記第１爪部のそれぞれが前記回転軸の放射方向に対して直角となるように配置され、板状に形成された前記第１接続部のそれぞれが前記回転軸に対して直角となるように配置された第１ヨーク部材と、
前記磁性部材と対向するように前記回転軸と同心円上に配置された複数の板状部材である第２爪部と、前記回転軸と同心円状に形成された第２円環部と、前記第２爪部のそれぞれから径方向内側に延びるように板状に形成され前記第２爪部と前記第２円環部とを接続する第２接続部と、前記第２円環部と接続された第２被検出部と、から構成され、板状に形成された前記第２爪部のそれぞれが前記回転軸の放射方向に対して直角となるように配置されかつ前記第１爪部の各爪部の間に交互に並ぶように配置されると共に、前記第１爪部と前記第２爪部が前記回転軸を中心とした同一円上に配置され、前記第２円環部が前記第１円環部と離間するように配置され、板状に形成された前記第２接続部のそれぞれが前記回転軸に対して直角となるように配置されかつ前記第１接続部のそれぞれと交互に並ぶように配置された第２ヨーク部材と、から構成され、
前記磁気センサは、前記ハウジングに設けられ、前記トーションバーの捩れによって生じる前記磁性部材と前記第１爪部および前記第２爪部との相対角度の変化に伴う前記第１被検出部と前記第２被検出部の間の磁界の変化を検出することにより前記第１部材と前記第２部材間に生じるトルクを検出するためのホール素子を備え、
前記保持部材は、前記第１保持部材および前記第２保持部材により前記第１接続部および前記第２接続部を挟み込んだ状態で前記第１保持部材と前記第２保持部材とが互いに溶着固定されることにより前記検出部材を保持することを特徴とする回転検出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の回転検出装置において、
前記第１保持部材と前記第２保持部材とが互いに溶着固定される部分は、前記第１接続部の径方向内側を通る小径部と前記第２接続部の径方向外側を通る大径部と前記小径部と前記大径部とを接続する放射方向接続部と、から構成されることを特徴とする回転検出措置。
【請求項５】
ステアリングホイールの回転に伴い回転する入力軸と、前記入力軸とトーションバーを介して接続される出力軸と、を備え、ステアリングホイールの操舵操作を転舵輪に伝達する操舵機構と、
前記入力軸および前記出力軸を回転自在に保持するハウジングと、
前記出力軸に設けられ、前記回転軸周りにN極とS極が交互に配置された磁性部材と、
前記磁性部材と対向するように設けられ、磁性材料で形成された検出部材と、
前記入力軸に固定され、熱可塑性樹脂材料で形成された第１保持部材と第２保持部材とから構成され、前記第１保持部材と前記第２保持部材とで前記検出部材を挟み込んだ状態で前記第１保持部材と前記第２保持部材とが互いに溶着固定されることにより前記検出部材と前記入力軸とが接触しないように前記検出部材を保持する保持部材と、
前記ハウジングに設けられ、前記入力軸と前記出力軸の相対回転に伴う前記磁性部材と前記検出部材の相対回転により変化する前記検出部材内の磁界の変化を検出することにより前記入力軸と前記出力軸の相対回転を検出する磁気センサと、
前記操舵機構に操舵アシスト力を付与する電動モータと、
前記磁気センサの出力信号から求められる前記入力軸と前記出力軸の間に生じるトルクに基づき前記電動モータへの指令信号を演算すると共に、前記電動モータに前記指令信号を出力するモータ制御回路と、
を有することを特徴とするパワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転検出装置およびパワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の回転検出装置は、互いに相対回転する永久磁石および一対のヨークと、永久磁石と一対のヨークとの相対回転により一対のヨーク間に生じた磁束を誘導する一対の集磁リングと、集磁リング間の磁束を検出するホールICセンサとを有している。検出部材である一対のヨークおよび一対の集磁リングは、パーマロイ等の軟磁性体で形成され、インサートモールド成形により樹脂製のホルダと一体に設けられ、ホルダを介して入出力軸またはハウジングに固定されている。上記説明の技術に関係する一例は、特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2008-180518号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術にあっては、インサート成形に伴う冷却収縮による内部応力が検出部材の内部に発生するため、検出部材が歪むことで磁気損失によりパーマロイの磁気ヒステリシスが増大し、検出精度の低下を招くという問題があった。
本発明の目的は、検出部材の歪を抑制でき、検出精度を向上できる回転検出装置および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】
【０００５】
本発明の回転検出装置では、第１保持部材と第２保持部材とで検出部材を挟み込んだ状態で第１保持部材と第２保持部材とを互いに溶着固定する。
【発明の効果】
【０００６】
よって、本発明では、検出部材の歪を抑制でき、検出精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１の電動パワーステアリング装置の全体構成図である。
【図２】実施例１のステアリングギアボックス16の縦断面図である。
【図３】実施例１のヨークアッシーの斜視図である。
【図４】実施例１のヨークアッシーの平面図である。
【図５】実施例１のヨークアッシーの分解斜視図である。
【図６】実施例１のヨークホルダ23の要部拡大図である。
【図７】実施例１のヨークホルダ23の溶接可能面を示す図である。
【図８】(a)実施例１の溶着プレート29の斜視図、(b)実施例１の溶着プレート29の平面図である。
【図９】(a)実施例１の小径部301の縦断面図、(b)実施例１の係合突起部302aの縦断面図である。
【図１０】実施例１の溶着プレート29をホルダ部233に溶着したときの溶着部分の軌跡を示す図である。
【図１１】図４のA-A断面の要部拡大図である。
【図１２】実施例１の集磁リングアッシーの斜視図である。
【図１３】実施例１の集磁リングアッシーの底面図である。
【図１４】実施例１の集磁リングアッシーの分解斜視図である。
【図１５】(a)実施例１の集磁リングホルダ26の斜視図、(b)実施例１の集磁リングホルダ26の平面図、(c)(b)のB-B断面図である。
【図１６】実施例１の集磁リングホルダ26の溶接可能面を示す図である。
【図１７】実施例１の溶着プレート29を円弧状壁部266のx軸負方向面266aに溶着したときの溶着部分の軌跡を示す図である。
【図１８】図１３のC-C断面の要部拡大図である。
【図１９】(a)溶着工程前のヨークアッシーの要部拡大図、(b)溶着工程後のヨークアッシーの要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の回転検出装置およびパワーステアリング装置を実施するための形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。
【０００９】
〔実施例１〕
まず、構成を説明する。
［電動パワーステアリング装置］
図１は、実施例１の電動パワーステアリング装置の全体構成図である。
運転者によるステアリングホイール1への操舵入力は、回転運動としてステアリングシャフト（第２部材，入力軸）2、トーションバー3、ピニオンシャフト（第１部材，出力軸）4を介して第１ピニオン5に伝達され、第１ピニオン5のピニオン歯5aと噛み合う第１ラック歯6aを有するラックバー6により直線運動に変換される。ラックバー6の直線運動は、タイロッド7,7を介して転舵輪8,8へと伝達される。ステアリングシャフト2、トーションバー3、ピニオンシャフト4、第１ピニオン5、ラックバー6およびタイロッド7,7により、ステアリングホイール1の操舵操作を転舵輪8に伝達する操舵機構9が構成される。
一方、電動モータ10の出力は、ウォームシャフト11aとウォームホイール11bとから構成される減速機11を介して第２ピニオン12に伝達され、第２ピニオン12のピニオン歯12aと噛み合う第２ラック歯6bを介してラックバー6の直進運動に変換される。第２ピニオン12はウォームホイール11bと一体に設けられている。電動モータ10は、例えば、三相ブラシレスモータであり、モータ制御回路15からの指令信号に応じて操舵機構9に操舵アシスト力を付与する。
ステアリングシャフト2には、ステアリングシャフト2とピニオンシャフト4の相対回転を検出するトルクセンサ（回転検出装置）13が設けられている。
モータ制御回路15は、トルクセンサ13の出力信号から求められるステアリングシャフト2とピニオンシャフト4の間に生じる操舵トルク、および車速等の走行状態に基づき、電動モータ10への指令信号を演算し、当該指令信号を電動モータ10へ出力する。
【００１０】
図２は、実施例１のステアリングギアボックス16の縦断面図である。
ステアリングギアボックス16は、ギアボックスハウジング（ハウジング）17を備えている。ステアリングシャフト2およびピニオンシャフト4は、ギアボックスハウジング17に対し、同一の回転軸0を中心に回転する。以下、回転軸Oの方向にx軸をとり、ピニオンシャフト4に対してステアリングシャフト2側を正方向とする。ギアボックスハウジング17は、回転軸方向を長手方向として配置されるシャフト収容部17aと、このシャフト収容部17aから車両後方側へ延出されたガイド収容部17bと、シャフト収容部17aに対して直交して設けられかつ略車両幅方向を長手方向として配置されるラック収容部（図示省略）とを有する。なお、シャフト収容部17a、ガイド収容部17bおよびラック収容部は、いずれも円筒形状である。
シャフト収容部17aには、ステアリングシャフト2およびトーションバー3の一部、ピニオンシャフト4およびトルクセンサ13が収容されている。トーションバー3は、ステアリングシャフト2のx軸負方向端に設けられた中空部2aに相対回転不能に挿通されている。トーションバー3のx軸負方向端は、ピニオンシャフト4とスプライン嵌合されている。ステアリングシャフト2はベアリング18aによりギアボックスハウジング17に対し回転可能に支持されている。ピニオンシャフト4のx軸方向両端は、ベアリング18b,18cによりギアボックスハウジング17に対し回転可能に支持されている。
ラック収容部には、ラックバー6が収容されている。
ガイド収容部17bには略円筒形状のラックガイド19aがガイド収容部17bに沿って軸方向移動可能に収容されている。さらに、ガイド収容部17bの開放側の端部にはキャップ19bが螺合されている。ラックガイド19aのラックバー側には、ラックガイド19aの磨耗防止等のためのシート19cが取り付けられている。
【００１１】
［トルクセンサ］
トルクセンサ13は、多極磁石（磁性部材）20と、一対のヨーク（検出部材）21,22と、ヨークホルダ（第２保持部材）23と、一対の集磁リング（検出部材）24,25と、集磁リングホルダ26（第２保持部材）と、ホールICセンサ（磁気センサ）27とを有する。多極磁石20、一対のヨーク21,22、ヨークホルダ23、一対の集磁リング24,25および集磁リングホルダ26は、回転軸Oと同心円上に配置されている。
多極磁石20は、16個の極（N極，S極それぞれ同じ極数）が周方向に等間隔で交互に着磁された円筒形状の永久磁石である。多極磁石20は、磁石ホルダ28を介してピニオンシャフト4に固定されている。磁石ホルダ28は、大径部28aと小径部28bとを有する円筒形状に形成されている。大径部28aはピニオンシャフト4のx軸正方向端の外周に固定されている。小径部28bは大径部28aのx軸正方向側に位置し、多極磁石20の内周が固定されている。
一対のヨーク21,22は、パーマロイ（軟質磁性合金）で形成され、図３に示すように、8個の爪部211,221と円環部212,222とを有する。爪部211,221は、多極磁石20の外周を取り囲むように、同一円周上に所定の隙間を持って交互に配置され、多極磁石20と所定の径方向隙間を有して対向する。円環部212,222は、爪部211,221のx軸正方向側に位置し、互いに所定の径方向隙間を有して対向する。なお、一対のヨーク21,22は、ステアリングシャフト2およびピニオンシャフト4にトルクが加えられていない操舵中立状態において、爪部211,221の先端が、多極磁石20のN極およびS極の境界を指すように配置される。
ヨークホルダ23は、熱可塑性樹脂で略凸字形状に形成され、一対のヨーク21,22を保持する。ヨークホルダ23は、ステアリングシャフト2に固定されている。
一対の集磁リング24,25は、パーマロイでC字形状に形成され、互いに所定の径方向エアギャップを有して、ヨーク21,22の円環部212,222の径方向隙間の中間位置に、両ヨーク21,22と非接触状態で配置されている。
集磁リングホルダ26は、熱可塑性樹脂で筒状に形成され、一対の集磁リング24,25を保持する。集磁リングホルダ26は、ギアボックスハウジング17に固定されている。
ホールICセンサ27は、ホール素子27aと回路基板27bとを有し、一対の集磁リング24,25の径方向エアギャップに生じる磁束の密度を検出する。ホール素子27aは、一対の集磁リング24,25の径方向エアギャップの中間位置に、両集磁リング24,25と非接触状態で配置されている。回路基板27bは、集磁リングホルダ26のx軸正方向側でホール素子27aと接続されている。車両のバッテリからの電力は、回路基板27bを介してホール素子27aに供給され、ホール素子27aの出力は、回路基板27bを介してモータ制御回路15に出力される。
【００１２】
以下、トルクセンサ13を構成する各部の構造を詳細に説明する。
［ヨークアッシー］
図３は実施例１のヨークアッシーの斜視図、図４は実施例１のヨークアッシーの平面図、実施例１のヨークアッシーの分解斜視図である。
ヨークアッシーは、一対のヨーク21,22とヨークホルダ23と溶着プレート（第１保持部材）29を備える。溶着プレート29とヨークホルダ23とで保持部材が構成される。
第１ヨーク（第１検出部材，第１ヨーク部材）21は、8個の爪部（第１爪部）211と円環部（第１円環部）212と接続部（第１接続部）213とを有する。爪部211は、多極磁石20の磁界内で多極磁石20と対向するように配置された板状部材であり、先端部は先細り形状に形成されている。接続部213は、爪部211から径方向外側に延びるように板状に形成され爪部211と円環部212とを接続する。各爪部211は、回転軸Oの放射方向に対して直角となるように配置され、接続部213が回転軸Oに対して直角となるように配置されている。
第２ヨーク（第２検出部材，第２ヨーク部材）22は、8個の爪部（第２爪部）221と円環部（第２円環部）222と接続部（第２接続部）223とを有する。爪部221は、多極磁石20の磁界内で多極磁石20と対向するように配置された板状部材であり、先端部は先細り形状に形成されている。爪部221は爪部211と同じx軸方向長さを有する。円環部222は、第１ヨーク21の円環部212よりも大径に設定されている。円環部222は円環部212と同じx軸方向長さを有する。接続部223は、爪部221から径方向内側に延びるように板状に形成され爪部221と円環部222とを接続する。各爪部221は、回転軸Oの放射方向に対して直角となるように配置され、かつ、第１ヨーク21の爪部211,211間を交互に並ぶように配置されると共に、接続部223が回転軸Oに対して直角となるように配置されている。
【００１３】
図６は、実施例１のヨークホルダ23の要部拡大図である。
ヨークホルダ23は、小径部231と大径部232とホルダ部233を有する。小径部231の内径は、ステアリングシャフト2の外径と略一致する外径を有し、ステアリングシャフト2の外周に固定される。大径部232は、小径部231よりも大径に設定され、内部に第１ヨーク21および第２ヨーク22の爪部211,221が収容される。ホルダ部233は、回転軸Oと垂直に設けられ、小径部231のx軸負方向端と大径部232のx軸正方向端とを接続する。ホルダ部233には、第１ヨーク21が装着される第１ヨーク装着部233aと、第２ヨーク22が装着される第２ヨーク装着部233bとが設けられている。第１ヨーク装着部233aに第１ヨーク21を装着し、第２ヨーク装着部233bに第２ヨーク22を装着したとき、第１ヨーク21と第２ヨーク22は、爪部211と爪部221が交互に並ぶように配置される。
第１ヨーク装着部233aは、第１ヨーク21の形状に対応して平面視略外歯歯車形状に形成され、円環部212と当接する環状凹部234と、接続部213を収容する凹部235と、爪部211が貫通する貫通孔236とを有する。凹部235の周方向両端には、接続部213の回転軸O周りの回転方向の移動を規制する段差面（回転方向規制部）235aが設定されている。段差面235aのx軸方向長さ（凹部235の深さ）は、接続部213のx軸方向長さよりも短く設定されている。また、凹部235の周方向両端には、凹溝235bが形成されている。貫通孔236の内周面のうち、爪部211の内周面と対向する内周面（径方向位置規制部）236aは、第１ヨーク21を第１ヨーク装着部233aに装着したとき、爪部211の内周面と当接するように設定されている。内周面236aは、多極磁石20よりもx軸正方向に設けられている。
第２ヨーク装着部233bは、第２ヨーク22の形状に対応して平面視内歯歯車形状に形成され、円環部222と当接する環状凹部237と、接続部223を収容する凹部238と、爪部221が貫通する貫通孔239とを有する。環状凹部237および凹部238は環状凹部234および凹部235と同じx軸方向位置に設けられている。凹部238の周方向両端には、接続部223の回転軸O周りの回転方向の移動を規制する段差面（回転方向規制部）238aが設定されている。段差面238aのx軸方向長さ（凹部238の深さ）は、接続部223のx軸方向長さよりも短く設定されている。また、凹部238の周方向両端には、凹溝238bが形成されている。貫通孔239の内周面のうち、爪部221の内周面と対向する内周面（径方向位置規制部）239aは、第２ヨーク22を第２ヨーク装着部233bに装着したとき、爪部221の内周面と当接するように設定されている。内周面239aは、多極磁石20よりもx軸正方向に設けられている。
図７に示すように、ホルダ部233において、第１ヨーク装着部233aおよび第２ヨーク装着部233bを除く略波型形状部分（図５の網掛け部分）は、溶着プレート29と溶着可能な溶着可能面である。
【００１４】
図８(a)は実施例１の溶着プレート29の斜視図、図５(b)は実施例１の溶着プレート29の平面図である。
溶着プレート29は、熱可塑性樹脂でヨークホルダ23の小径部231よりも大きな内周径を有し、大径部232よりも小さな外周径を有する円環形状に形成されている。溶着プレート29の外周縁には8個の切り欠き29aが周方向等間隔に形成され、内周縁には8個の切り欠き29bが周方向等間隔に形成されている。切り欠き29aと切り欠き29bは、周方向で異なる位置に交互に配置されている。溶着プレート29の一面側であって、周方向略3/4の範囲には、溶着部30が設けられている。
溶着部30は、接続部223の内側を通る小径部301と、接続部213の径方向外側を通る大径部302と、小径部301と大径部302とを接続する放射方向接続部303とを有する略波型形状に形成されている。小径部301は、ホルダ部233の貫通孔239よりも径方向内側の溶着可能面と溶着される。放射方向接続部303は、ホルダ部233の貫通孔236と貫通孔239との間の溶着可能面と溶着される。図９(a)は小径部301の縦断面図であり、小径部301は、三角形状に形成されている。放射方向接続部303も同様である。大径部302は、爪部211よりも径方向外側でホルダ部233の貫通孔236上を通過し、係合突起部（位置決め係合部）302aと非係合部302bと切り欠き部302cとを有する。図９(b)は係合突起部302aの縦断面図であり、係合突起部302aは、小径部301および放射方向接続部303よりもx軸方向に長く形成され、貫通孔（位置決め係合部）236と嵌合される。非係合部302bは、図９(a)に示した小径部301と同じ断面形状を有する。切り欠き部302cは、係合突起部302aおよび非係合部302bの周方向両端に設けられ、小径部301および放射方向接続部303をx軸正方向側に切り欠いた形状を有する。図１０に、実施例１の溶着プレート29をホルダ部233に溶着したときの溶着部分の軌跡を示す。
【００１５】
図１１は、図４のA-A断面の要部拡大図である。
溶着プレート29は、ホルダ部233と溶着固定された小径部301の径方向外側の部分（保持部）で第２ヨーク22の接続部223と当接することにより、第２ヨーク22をヨークホルダ23と溶着プレート29との間に保持する。また、大径部302の径方向外側の部分（保持部）で第１ヨーク21の接続部213と当接することにより、第１ヨーク21をヨークホルダ23と溶着プレート29との間に保持する。ここで、一対のヨーク21,22の接続部213,223と溶着プレート29との当接面は、ホルダ部233の溶着可能面よりもx軸正方向側に位置し、溶着プレート29は、小径部301および放射方向接続部303のx軸方向の厚みに対して十分に薄く形成されているため、溶着プレート29は、弾性変形した状態でホルダ部233と溶着固定される。
ヨークアッシーは、ヨークホルダ23に一対のヨーク21,22を装着後、溶着プレート29を被せ、ヨークホルダ23と溶着プレート29を超音波溶着することで得られる。ヨークホルダ23に対する一対のヨーク21,22および溶着プレート29の組み付けは、全て一方向から行うことができるため、組み付け作業性の点で有利である。
【００１６】
［集磁リングアッシー］
図１２は実施例１の集磁リングアッシーの斜視図、図１３は実施例１の集磁リングアッシーの底面図、図１４は実施例１の集磁リングアッシーの分解斜視図である。
集磁リングアッシーは、一対の集磁リング24,25と集磁リングホルダ26と溶着プレート（第１保持部材）29を備える。溶着プレート29と集磁リングホルダ26とで保持部材が構成される。
第１集磁リング（第１検出部材）24は、回転軸Oを包囲するように形成され、周方向の所定部分が切り欠かれた切り欠き部241と、回転軸Oを中心とした仮想円に沿うように形成され互いに対向する一対の円弧状部242,242と、切り欠き部241と対向配置され一対の円弧状部242,242を接続する集磁部（第１被検出部）243とを有する。一対の円弧状部242,242の仮想円は、第１ヨーク21の円環部212よりも大径、かつ、第２ヨーク22の円環部222よりも小径に設定されている。集磁部243は、回転軸Oに対して直角に形成されている。
第２集磁リング（第２検出部材）25は、回転軸Oを包囲するように形成され、周方向の所定部分が切り欠かれた切り欠き部251と、回転軸Oを中心とした仮想円に沿うように形成され互いに対向する一対の円弧状部252,252と、切り欠き部251と対向配置され一対の円弧状部252,252を接続する集磁部（第１被検出部，第２検出部材側係合部）253とを有する。一対の円弧状部252,252の仮想円は、第１集磁リング24の仮想円よりも小径、かつ、第１ヨーク21の円環部212よりも大径に設定されている。集磁部253は、径方向外側に向かって凸状、かつ、回転軸Oに対して直角に形成されている。
【００１７】
図１５(a)は実施例１の集磁リングホルダ26の斜視図、図１５(b)は実施例１の集磁リングホルダ26の平面図、図１５(c)は(b)のB-B断面図である。
集磁リングホルダ26は、中心に開口部261cを有する円環部261と、円環部261の外周縁からx軸負方向側への延びる外周部262と、円環部261からx軸正方向へ延びる２つの円柱部263とを有する。
円環部261の開口部261cは、ヨークホルダ23の外径よりも大径に設定されている。円環部261のx軸負方向側面261aには、第１集磁リング24のx軸正方向端部を収容する第１係合溝（検出部材係合部）264が形成され、第２集磁リング25のx軸正方向端部を収容する第２係合溝（検出部材係合部）265が形成されている。第１係合溝264と第２係合溝265との間には、第１集磁リング24の集磁部243および第２集磁リング25の集磁部253と対応する部分が切り欠かれた平面視C字形状の円弧状壁部（第２検出部材用係合突起）266が設けられている。第１係合溝264および第２係合溝265に第１集磁リング24および第２集磁リング25を装着したとき、第１集磁リング24の円弧状部242,242は円弧状壁部266の外周面と当接し、第２集磁リング25の円弧状部252,252は円弧状壁部266の内周面と当接する。また、第２集磁リング25の集磁部253は円弧状壁部266の切り欠き部分の端面266b,266bと当接する。一対の集磁リング24,25の集磁部243,253は、円弧状壁部266の切り欠き部分で対面する。円弧状壁部266のx軸負方向面266aは、回転軸Oに対して直角に設けられ、溶着プレート29を溶着したとき、溶着部30における係合突起部302aと係合する係合孔267が形成されている。第１係合溝264および第２係合溝265から円弧状壁部266のx軸負方向面266aまでのx軸方向長さは、第１集磁リング24および第２集磁リング25のx軸方向長さよりも短く設定されている。
図１６に示すように、円弧状壁部266のx軸負方向面266aにおいて、係合孔267を除く部分（図１１の網掛け部分）は、溶着プレート29が溶着可能な溶着可能面である。
【００１８】
円環部261のx軸正方向面261bには、ホールICセンサ27の回路基板27bを支持する円柱部268が設けられている。円柱部268には、回路基板27bをボルト固定するためのネジ穴268aが形成されている。また、x軸正方向面261bのうち、円弧状壁部266と対応する位置には、x軸正方向側に開口する凹状の肉抜き部261dが周方向に複数形成されている。
円環部261において、一対の集磁部243,253との間の径方向エアギャップと対応する軸方向位置には、ホールICセンサ27が貫通する開口部261eが形成されている。ホールICセンサ27のセンサ部は、径方向エアギャップの中間位置に配置されている。
外周部262のx軸負方向側端部は、ギアボックスハウジング17のシャフト収容部17a（図２参照）の側壁に嵌挿可能な外径を有する。
円柱部263は、集磁リングホルダ26をギアボックスハウジング17にボルト固定するためのネジ穴263aが形成されている。
溶着プレート29は、ヨークアッシーのものと同じであるが、溶着プレート29をホルダ部233と溶着する場合と異なり、非係合部302bも溶着部分となる。図１７に、実施例１の溶着プレート29を円弧状壁部266のx軸負方向面266aに溶着したときの溶着部分の軌跡を示す。
【００１９】
図１８は、図１３のC-C断面の要部拡大図である。
溶着プレート29は、溶着部30の径方向外側の部分（保持部）で第１集磁リング24と当接することにより、第１集磁リング24を集磁リングホルダ26と溶着プレート29との間に保持する。また、溶着部30の径方向内側の部分（保持部）で第２集磁リング25と当接することにより、第２集磁リング25を集磁リングホルダ26と溶着プレート29との間に保持する。ここで、一対の集磁リング24,25と溶着プレート29との当接面は、円弧状壁部266の溶着可能面よりもx軸正方向側に位置し、溶着プレート29は、小径部301および放射方向接続部303のx軸方向の厚みに対して十分に薄く形成されているため、溶着プレート29は、弾性変形した状態で円弧状壁部266と溶着固定される。
集磁リングアッシーは、集磁リングホルダ26に一対の集磁リング24,25を装着後、溶着プレート29を被せ、集磁リングホルダ26と溶着プレート29を超音波溶着することで得られる。集磁リングホルダ26に対する一対の集磁リング24,25および溶着プレート29の組み付けは、全て一方向から行うことができるため、組み付け作業性の点で有利である。また、溶着プレート29はヨークアッシーと同じものを用いるため、部品点数の増加を抑制でき、コスト低減に寄与できる。
【００２０】
次に、実施例１のトルクセンサ13の動作を説明する。
トルクの入力が無い状態では、爪部211,221の円周方向中心が多極磁石20の極の境界上に位置し、爪部211,221から見た多極磁石20のN極、S極に対するパーミアンスが等しいので、多極磁石20のN極から発生した磁束は、爪部211,221に入り、そのまま多極磁石20のS極へ入る。よって、一対の集磁リング24,25間には磁束が流れないため、ホールICセンサ27は中間電圧を出力する。
運転者がステアリングホイール1を回転させると、トーションバー3に捻れが生じ、ステアリングシャフト2とピニオンシャフト4とに相対角度変位が発生する。この相対角度変位は、爪部211,221と多極磁石20との間の相対角度変位として現れる。爪部211,221と多極磁石20との間に相対角度変位が生じると、パーミアンスのバランスが崩れ、ホールICセンサ27を含む磁気回路、すなわち、多極磁石20のN極から発生した磁束が爪部211,221のうちN極と対向する面積が広い方の爪部に流れ、一対の集磁リング24,25を経由してS極と対向する面積が広い方の爪部から多極磁石20のS極へと戻る磁気回路に磁束が流れる。このとき、一対の集磁リング24,25間に流れる磁束をホールICセンサ27で検出することで、相対角度変位を測定でき、トーションバー3に作用するトルクを検出できる。
【００２１】
次に、実施例１の作用効果を説明する。
回転検出装置において、検出部材をインサート成形により保持部材に保持させる場合、保持部材の冷却収縮により検出部材内に内部応力が発生し、検出精度が低下するおそれがある。
これに対し、実施例１のヨークアッシーでは、溶着プレート29とヨークホルダ23とで一対のヨーク21,22をx軸方向に挟み込んだ状態で溶着プレート29とヨークホルダ23とを互いに溶着固定する。よって、一対のヨーク21,22には、インサート成形に伴う冷却収縮による内部応力が発生しない。これにより、一対のヨーク21,22の歪を抑制でき、トルクセンサ13の検出精度を向上できる。また、２つのヨーク21,22を一対の保持部材（溶着プレート29，ヨークホルダ23）で保持できるため、ヨーク毎に溶着プレートを必要とせず、部品点数を削減できる。さらに、トルク検出精度を高めたことで、電動パワーステアリング装置による操舵アシスト力の制御精度を向上できる。
実施例１の集磁リングアッシーでは、溶着プレート29と集磁リングホルダ26とで一対の集磁リング24,25をx軸方向に挟み込んだ状態で溶着プレート29と集磁リングホルダ26とを互いに溶着固定する。よって、一対の集磁リング24,25には、インサート成形に伴う冷却収縮による内部応力が発生しない。これにより、一対の集磁リング24,25の歪を抑制でき、トルクセンサ13の検出精度を向上できる。また、２つの集磁リング24,25を一対の保持部材（溶着プレート29，集磁リングホルダ26）で保持できるため、集磁リング毎に溶着プレートを必要とせず、部品点数を削減できる。さらに、トルク検出精度を高めたことで、電動パワーステアリング装置による操舵アシスト力の制御精度を向上できる。
【００２２】
一対のヨーク21,22は、爪部211,221と円環部212,222とを接続する接続部213,223が回転軸Oに対して直角に配置される。これにより、溶着プレート29とヨークホルダ23とで一対のヨーク21,22の両方を一度に溶着固定できる。また、接続部213,223は平面上（回転軸Oに対して直角）に並んでいるため、溶着プレート29とヨークホルダ23とを近接させた状態で溶着固定できる。この結果、溶着部分もその高さ方向（x軸方向）の寸法を小さくでき、溶着部分の剛性を高めることができる。
溶着プレート29の溶着部30において、小径部301はヨークホルダ23のホルダ部233の貫通孔239よりも径方向内側の溶着可能面と溶着され、放射方向接続部303はホルダ部233の貫通孔236と貫通孔239との間の溶着可能面と溶着される。つまり、溶着プレート29とヨークホルダ23とが互いに溶着固定される部分を、周方向に延びる部分と径方向に延びる部分とから構成したため、溶融長さを大きくとることができ、溶着強度の向上を図ることができる。
溶着プレート29の溶着部30に、ヨークホルダ23の貫通孔236と係合する係合突起部302aを設けた。溶着プレート29とヨークホルダ23との溶着固定においては、回転方向の位置決めが重要となるため、係合突起部302aと貫通孔236とからなる位置決め係合部を設けることにより、回転方向位置決め精度を向上できる。この結果、溶着プレート29の溶着部30を所望の位置に配置できる。
溶着部30の大径部302において、係合突起部302aおよび非係合部302bの周方向両端に切り欠き部302cを設けた。図１９(a)は溶着工程前のヨークアッシーの要部拡大図、図１９(b)は溶着工程後のヨークアッシーの要部拡大図であり、溶着部30のうち、小径部301および放射方向接続部303はヨークホルダ23のホルダ部233と溶着される溶着部分であるのに対し、係合突起部302aおよび非係合部302bはホルダ部233と溶着されない非溶着部分である。ここで、仮に係合突起部302aが溶着部分と隣接する場合、溶融熱が大きなマスである係合突起部302a側に奪われ、溶融部分の係合突起側端部が溶着不良となるおそれがある。この溶着不良は、ヨークホルダ23に対する溶着プレート29の浮きの原因となる。そこで、溶着部分と係合突起部302aとの間に切り欠き部302cを設けることにより、溶融熱が係合突起側に移るのを抑制でき、浮きを抑えることができる。非係合部302bについても同様である。
【００２３】
ヨークホルダ23のホルダ部233に、一対のヨーク21,22の接続部213,223を収容する凹部235,238を設けた。これにより、ホルダ部233に一対のヨーク21,22を装着したとき、凹部235,238が接続部213,223の板厚を吸収できるため、溶着プレート29とヨークホルダ23とをx軸方向に近接させることができる。この結果、溶着部分のx軸方向長さを短くできるため、溶着工程前の状態における組み付け安定性を向上できる。
凹部235,238の両端に、接続部213,223の回転軸O周りの回転方向の移動を規制する段差面235a,238aを設けた。これにより、溶着プレート29およびヨークホルダ23に対する一対のヨーク21,22の回転方向位置決め精度を向上できる。
凹部235,238の周方向両端に、凹溝235b,238bを形成した。凹部235,238の周方向両端部は、接続部213,223の端部と対応する部分であり、一対のヨーク21,22をプレス成形する場合にはいわゆるバリが発生する箇所となる。そこで、凹部235,238の周方向両端部を他の部分よりも深くすることにより、当該部分にバリを逃がすことができる。よって、接続部213,223と凹部235,238の平面部同士を突き当てた状態で一対のヨーク21,22のx軸方向位置決めをできるため、ため、溶着プレート29およびヨークホルダ23に対する接続部213,223の組み付け精度を向上できる。
ヨークホルダ23のホルダ部233に一対のヨーク21,22の爪部211,221を貫通する貫通孔236,239を設けた。爪部211,221をホルダ部233の貫通孔236,239に突き刺す構造とすることにより、爪部211,221の抜けおよび回転軸O周りの回転方向の移動を規制できるため、ヨークホルダ23に一対のヨーク21,22を組み付けた状態での組み付け安定性を向上できる。
貫通孔236,239の内周面236a,239aは、一対のヨーク21,22をヨークホルダ23に装着したとき、爪部211,221の内周面と当接する。一対のヨーク21,22は、多極磁石20に対する同軸性が重要となるため、爪部211,221の内周面と当接する内周面236a,239aをヨークホルダ23に設けたことにより、一対のヨーク21,22の多極磁石20に対する同軸性を向上できる。
貫通孔236,239の内周面236a,239aは、多極磁石20とx軸方向において互いに離間する位置に設けられている。すなわち、内周面236a,239aと多極磁石20とがx軸方向にオーバーラップしないため、両者を互いに径方向にオーバーラップさせることができ、径方向寸法の小型化を図ることができる。
【００２４】
集磁リングホルダ26の円環部261に、第２集磁リング25の集磁部253と係合することにより第２集磁リング25の周方向の位置決めをすると共に第１集磁リング24との径方向相対位置決めを行う円弧状壁部266を設けた。これにより、第２集磁リング25の周方向位置決めおよび第１集磁リング24との相対位置決め精度を向上できる。
溶着プレート29の溶着部30は、円弧状壁部266のx軸負方向面266aの径方向内側寄り部分と当接し溶融する小径部301とx軸負方向面266aの径方向外側寄り部分と当接し溶融する大径部302（の非係合部302b）と小径部301とを接続するように形成された放射方向接続部303とが周方向に交互に配置されるように形成される。これにより、溶融部がいわゆる波型に形成されるため、溶融長さを長くとることができると共に、溶融部の大径部302は第１集磁リング24の保持力向上、小径部301は第２集磁リング25の保持力向上にそれぞれ寄与させることができる。
円弧状壁部266のx軸正方向面261b側に複数の肉抜き部261dを設けた。これにより、円弧状壁部266のマスを肉抜き部261dによって減少させることができ、溶融熱の発散を抑制できる。また、円弧状壁部266の成形性も向上できる。
円環部261のx軸負方向側面261aに、第１集磁リング24のx軸正方向端部を収容する第１係合溝264と第２集磁リング25のx軸正方向端部を収容する第２係合溝265を設けた。これにより、溶着固定前後における一対の集磁リング24,25の位置決め精度を向上できる。
【００２５】
溶着プレート29の溶着部30を除く部分は、溶着部30に対してx軸方向の部材厚さが小さくなるように形成されることにより溶着固定後において撓み変形可能に形成されている。そして、溶着プレート29は、弾性変形した状態でホルダ部233と溶着固定される。これにより、溶着プレート29の撓み変形、すなわち弾性変形が一対のヨーク21,22への付勢力となり、一対のヨーク21,22の保持力を向上できる。
一対のヨーク21,22の接続部213,223と溶着プレート29との当接面は、ホルダ部233の溶着可能面よりもx軸正方向側に位置する。よって、溶着プレート29をホルダ部233に溶着固定する際、溶融部は当接面よりもx軸負方向側となり、この結果、溶着プレート29が撓むため、一対のヨーク21,22の保持力を向上できる。
溶着プレート29の溶着部30を除く部分は、溶着部30に対してx軸方向の部材厚さが小さくなるように形成されることにより溶着固定後において撓み変形可能に形成されている。そして、溶着プレート29は、弾性変形した状態で円弧状壁部266と溶着固定される。これにより、溶着プレート29の撓み変形、すなわち弾性変形が一対の集磁リング24,25への付勢力となり、一対の集磁リング24,25の保持力を向上できる。
一対の集磁リング24,25と溶着プレート29との当接面は、円弧状壁部266の溶着可能面よりもx軸正方向側に位置する。よって、溶着プレート29を円弧状壁部266に溶着固定する際、溶融部は当接面よりもx軸負方向側となり、この結果、溶着プレート29が撓むため、一対の集磁リング24,25の保持力を向上できる。
【００２６】
以下、実施例１の構成とこれに対応する効果とを列挙する。
(1) 回転軸Oを中心に互いに相対回転可能設けられたピニオンシャフト4およびステアリングシャフト2と、ピニオンシャフト4に設けられ、回転軸O周りにN極とS極が交互に配置された多極磁石20と、多極磁石20と対向するように設けられ、磁性材料で形成された検出部材（一対のヨーク21,22）と、ステアリングシャフト2に固定され、熱可塑性樹脂材料で形成された溶着プレート29とヨークホルダ23とから構成され、溶着プレート29とヨークホルダ23とで検出部材を挟み込んだ状態で溶着プレート29とヨークホルダ23とが互いに溶着固定されることにより検出部材とステアリングシャフト2とが接触しないように検出部材を保持する保持部材と、ピニオンシャフト4とステアリングシャフト2の相対回転に伴う多極磁石20と検出部材の相対回転により変化する検出部材内の磁界の変化を検出することによりピニオンシャフト4とステアリングシャフト2の相対回転を検出するホールICセンサ27と、を有する。
よって、一対のヨーク21,22には、インサート成形に伴う冷却収縮による内部応力が発生しないため、一対のヨーク21,22の歪を抑制でき、トルクセンサ13の検出精度を向上できる。
(2) 回転軸Oを中心に互いに相対回転可能設けられたピニオンシャフト4およびステアリングシャフト2と、ピニオンシャフト4に設けられ、回転軸O周りにN極とS極が交互に配置された多極磁石20と、多極磁石20と対向するように設けられ、磁性材料で形成された検出部材（一対の集磁リング24,25）と、ステアリングシャフト2に固定され、熱可塑性樹脂材料で形成された溶着プレート29と集磁リングホルダ26とから構成され、溶着プレート29と集磁リングホルダ26とで検出部材を挟み込んだ状態で溶着プレート29と集磁リングホルダ26とが互いに溶着固定されることにより検出部材とステアリングシャフト2とが接触しないように検出部材を保持する保持部材と、ピニオンシャフト4とステアリングシャフト2の相対回転に伴う多極磁石20と検出部材の相対回転により変化する検出部材内の磁界の変化を検出することによりピニオンシャフト4とステアリングシャフト2の相対回転を検出するホールICセンサ27と、を有する。
よって、一対の集磁リング24,25には、インサート成形に伴う冷却収縮による内部応力が発生しないため、一対の集磁リング24,25の歪を抑制でき、トルクセンサ13の検出精度を向上できる。
【００２７】
(3) 検出部材は、第１ヨーク21と、第１ヨーク21とは別体に形成される第２ヨーク22と、から構成され、保持部材は、第１ヨーク21と第２ヨーク22とが互いに接触しないように第１ヨーク21と第２ヨーク22とを挟み込むことで第１ヨーク21および第２ヨーク22を保持する。
よって、２つのヨーク21,22を一対の保持部材（溶着プレート29，ヨークホルダ23）で保持できるため、ヨーク毎に溶着プレートを必要とせず、部品点数を削減できる。
(4) 検出部材は、第１集磁リング24と、第１集磁リング24とは別体に形成される第２集磁リング25と、から構成され、保持部材は、第１集磁リング24と第２集磁リング25とが互いに接触しないように第１集磁リング24と第２集磁リング25とを挟み込むことで第１集磁リング24および第２集磁リング25を保持する。
よって、２つの集磁リング24,25を一対の保持部材（溶着プレート29，集磁リングホルダ26）で保持できるため、集磁リング毎に溶着プレートを必要とせず、部品点数を削減できる。
【００２８】
(5) 回転軸Oを中心に第１ヨーク21および第２ヨーク22を回転自在に保持するギアボックスハウジング17を備え、ピニオンシャフト4およびステアリングシャフト2は、トーションバー3を介して互いに接続され、検出部材は、多極磁石20と対向するように回転軸Oと同心円上に配置された複数の板状部材である爪部211と、回転軸Oと同心円状に形成された円環部212と、爪部211のそれぞれから径方向外側に延びるように板状に形成され爪部211と円環部212とを接続する接続部213と、円環部212と接続された第２集磁リング25の集磁部253と、から構成され、板状に形成された爪部211のそれぞれが回転軸Oの放射方向に対して直角となるように配置され、板状に形成された接続部213のそれぞれが回転軸Oに対して直角となるように配置された第１ヨーク21と、多極磁石20と対向するように回転軸Oと同心円上に配置された複数の板状部材である爪部221と、回転軸Oと同心円状に形成された円環部222と、爪部221のそれぞれから径方向内側に延びるように板状に形成され爪部221と円環部222とを接続する接続部223と、円環部222と接続された第１集磁リング24の集磁部243と、から構成され、板状に形成された爪部221のそれぞれが回転軸Oの放射方向に対して直角となるように配置されかつ爪部211の各爪部の間に交互に並ぶように配置されると共に、爪部211と爪部221が回転軸Oを中心とした同一円上に配置され、円環部222が円環部212と離間するように配置され、板状に形成された接続部223のそれぞれが回転軸Oに対して直角となるように配置されかつ接続部213のそれぞれと交互に並ぶように配置された第２ヨーク22と、から構成され、ホールICセンサ27は、ギアボックスハウジング17に設けられ、トーションバー3の捩れによって生じる多極磁石20と爪部211および爪部221との相対角度の変化に伴う集磁部253と集磁部253の間の磁界の変化を検出することによりピニオンシャフト4とステアリングシャフト2間に生じるトルクを検出するためのホール素子27aを備え、保持部材は、溶着プレート29およびヨークホルダ23により接続部213および接続部223を挟み込んだ状態で溶着プレート29とヨークホルダ23とが互いに溶着固定されることにより第１ヨーク21および第２ヨーク22を保持する。
よって、溶着プレート29とヨークホルダ23とで一対のヨーク21,22の両方を一度に溶着固定できる。また、溶着プレート29とヨークホルダ23とを近接させた状態で溶着固定できるため、溶着部分のx軸方向の寸法を小さく、溶着部分の剛性を高めることができる。
(6) 溶着プレート29とヨークホルダ23とが互いに溶着固定される部分は、接続部213の径方向内側を通る小径部と、小径部から径方向外側に延びる放射方向接続部と、から構成される。
すなわち、溶着プレート29とヨークホルダ23とが互いに溶着固定される部分を、周方向に延びる部分と径方向に延びる部分とから構成することで、周方向に延びる部分のみから構成した場合と比較して、溶融長さを大きくとることができ、溶着強度の向上を図ることができる。
【００２９】
(7) ステアリングホイール1の回転に伴い回転するステアリングシャフト2と、ステアリングシャフト2とトーションバー3を介して接続されるピニオンシャフト4と、を備え、ステアリングホイール1の操舵操作を転舵輪8,8に伝達する操舵機構9と、ステアリングシャフト2およびピニオンシャフト4を回転自在に保持するギアボックスハウジング17と、ピニオンシャフト4に設けられ、回転軸O周りにN極とS極が交互に配置された多極磁石20と、多極磁石20と対向するように設けられ、磁性材料で形成された一対のヨーク21,22と、ステアリングシャフト2に固定され、熱可塑性樹脂材料で形成された溶着プレート29とヨークホルダ23とから構成され、溶着プレート29とヨークホルダ23とで前記検出部材を挟み込んだ状態で溶着プレート29とヨークホルダ23とが互いに溶着固定されることにより一対のヨーク21,22とステアリングシャフト2とが接触しないように一対のヨーク21,22を保持する保持部材と、ギアボックスハウジング17に設けられ、ステアリングシャフト2とピニオンシャフト4の相対回転に伴う多極磁石20と一対のヨーク21,22の相対回転により変化する一対のヨーク21,22内の磁界の変化を検出することによりステアリングシャフト2とピニオンシャフト4の相対回転を検出するホールICセンサ27と、操舵機構9に操舵アシスト力を付与する電動モータ10と、ホールICセンサ27の出力信号から求められるステアリングシャフト2とピニオンシャフト4の間に生じるトルクに基づき電動モータ10への指令信号を演算すると共に、電動モータ10に指令信号を出力するモータ制御回路15と、を有する。
よって、一対のヨーク21,22には、インサート成形に伴う冷却収縮による内部応力が発生しないため、一対のヨーク21,22の歪を抑制でき、トルクセンサ13の検出精度を向上できる。この結果、操舵アシスト力の制御精度を向上できる。
【００３０】
(8) ステアリングホイール1の回転に伴い回転するステアリングシャフト2と、ステアリングシャフト2とトーションバー3を介して接続されるピニオンシャフト4と、を備え、ステアリングホイール1の操舵操作を転舵輪8,8に伝達する操舵機構9と、ステアリングシャフト2およびピニオンシャフト4を回転自在に保持するギアボックスハウジング17と、ピニオンシャフト4に設けられ、回転軸O周りにN極とS極が交互に配置された多極磁石20と、多極磁石20と対向するように設けられ、磁性材料で形成された一対の集磁リング24,25と、ステアリングシャフト2に固定され、熱可塑性樹脂材料で形成された溶着プレート29と集磁リングホルダ26とから構成され、溶着プレート29と集磁リングホルダ26とで前記検出部材を挟み込んだ状態で溶着プレート29と集磁リングホルダ26とが互いに溶着固定されることにより一対の集磁リング24,25とステアリングシャフト2とが接触しないように一対の集磁リング24,25を保持する保持部材と、ギアボックスハウジング17に設けられ、ステアリングシャフト2とピニオンシャフト4の相対回転に伴う多極磁石20と一対の集磁リング24,25の相対回転により変化する一対の集磁リング24,25内の磁界の変化を検出することによりステアリングシャフト2とピニオンシャフト4の相対回転を検出するホールICセンサ27と、操舵機構9に操舵アシスト力を付与する電動モータ10と、ホールICセンサ27の出力信号から求められるステアリングシャフト2とピニオンシャフト4の間に生じるトルクに基づき電動モータ10への指令信号を演算すると共に、電動モータ10に指令信号を出力するモータ制御回路15と、を有する。
よって、一対の集磁リング24,25には、インサート成形に伴う冷却収縮による内部応力が発生しないため、一対の集磁リング24,25の歪を抑制でき、トルクセンサ13の検出精度を向上できる。この結果、操舵アシスト力の制御精度を向上できる。
【００３１】
〔他の実施例〕
以上、本発明を実施するための形態を実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は実施例に示した構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、実施例では、トルクセンサに適用した例を示したが、回転センサにも適用できる。この場合、第２部材はハウジングに設けられる。
また、磁性部材の極数は、N極とS極が1極ずつ以上であれば良い。
溶着プレート29とヨークホルダ23とが互いに溶着固定される部分を、接続部213の径方向内側を通る小径部と、接続部223の径方向外側を通る大径部と、小径部と大径部とを接続する放射方向接続部と、から構成しても良い。これにより、溶着固定される部分が略波型形状となるため、溶融長さをより大きくとることができる。
【００３２】
以下に、実施例から把握される特許請求の範囲に記載した発明以外の技術的思想について説明する。
(a) 請求項３に記載の回転検出装置において、
前記第１保持部材と前記第２保持部材は、互いに前記回転軸周りの回転方向位置決めを行う位置決め係合部を有することを特徴とする回転検出装置。
溶着固定においては、回転方向の位置決めが重要となるため、位置決め係合部を設けることにより、回転方向位置決め精度を向上できる。
(b) (a)に記載の回転検出装置において、
前記位置決め係合部は、前記第１保持部材に設けられ前記回転軸方向に延びるように形成された係合突起部と、前記第２保持部材に設けられ前記係合突起部と対向する側に開口し凹状に形成され前記係合突起部を収容する係合凹部と、から構成され、
前記回転軸周りの方向を周方向としたとき、前記第１保持部材は、前記係合突起部の前記周方向両側であって前記第２保持部材と対向する側に突出し溶着固定工程において溶融する溶融部と、前記溶融部と前記係合突起部との境界部に設けられ前記第１保持部材と第２保持部材とが溶着固定後においても互いに離間した状態となるように前記第２保持部材側に向かって開口する凹状に形成された切り欠き部と、を有することを特徴とする回転検出装置。
溶融部分が係合突起部と隣接する場合、溶融熱が係合突起部側に奪われ溶融部分の係合突起部側端部が溶融不良となるおそれがある。この溶融不良は、第２保持部材に対する第１保持部材の浮きの原因となるため、切り欠き部を設けることにより、溶融熱が係合突起部側に移るのを抑制し、浮きを抑えることができる。
【００３３】
(c) 請求項３に記載の回転検出装置において、
前記第１保持部材または前記第２保持部材は、前記第１接続部および前記第２接続部を収容する凹部を有することを特徴とする回転検出装置。
凹部が第１，第２接続部の板厚を吸収することにより、第１保持部材と第２保持部材とを接近させることができる。その結果、溶着部分の軸方向長さを短くすることができ、第１，第２保持部材に第１，第２ヨーク部材を配置後、溶着固定前の状態における組み付け安定性を向上できる。
(d) (c)に記載の回転検出装置において、
前記凹部は、前記第１接続部および前記第２接続部の前記回転軸周りの回転方向の移動を規制する回転方向規制部を有することを特徴とする回転検出装置。
保持部材に対する第１，第２ヨーク部材の回転方向位置決め精度を向上できる。
(e) (c)に記載の回転検出装置において、
前記回転軸周りの方向を周方向としたとき、前記凹部は、前記回転軸方向深さが前記周方向の両端部においてその他の部分よりも深くなるように形成されることを特徴とする回転検出装置。
凹部の周方向両端部は、第１，第２接続部の端部と対応する部分であり、第１，第２ヨーク部材をプレス成形する場合にはいわゆるバリが発生する箇所となる。凹部の周方向両端部を他の部分より深くすることにより、このバリを逃がすことができるため、保持部材に対する第１，第２接続部の組み付け精度を向上できる。
【００３４】
(f) 請求項３に記載の回転検出装置において、
前記第１保持部材または前記第２保持部材は、前記第１爪部および前記第２爪部が前記回転軸方向に貫通する複数の貫通孔を有することを特徴とする回転検出装置。
第１，第２爪部が保持部材の貫通孔に刺さる構造であるため、保持部材に第１，第２ヨーク部材を組み付けた状態での組み付け安定性を向上できる。
(g) 請求項３に記載の回転検出装置において、
前記第１保持部材または前記第２保持部材は、前記第１爪部の内周面および前記第２爪部の内周面と当接することにより、前記第１ヨーク部材および前記第２ヨーク部材の前記回転軸に対する径方向位置を規定する径方向位置規制部を有することを特徴とする回転検出装置。
第１，第２ヨーク部材は、磁性部材に対する同軸性が重要となるため、第１，第２ヨーク部材の軸心位置精度を向上させるため、第１，第２爪部の内周面と当接する径方向位置規制部を保持部材に設けたことにより、第１，第２ヨーク部材の磁性部材に対する同軸性を向上できる。
(h) (g)に記載の回転検出装置において、
前記保持部材の前記径方向位置規制部は、前記磁性部材と前記回転軸方向において互いに離間する位置に設けられることを特徴とする回転検出装置。
径方向位置規制部と磁性部材とが軸方向にオーバーラップしないので、両部材を径方向に互いにオーバーラップさせることができ、径方向寸法の小型化を図ることができる。
【００３５】
(i) 請求項２に記載の回転検出装置において、
前記回転軸周りの方向を周方向としたとき、前記第１検出部材および前記第２検出部材は、前記回転軸を包囲するように形成され、前記周方向の所定部分が切り欠かれた切り欠き部と、前記回転軸を中心とした仮想円に沿うように形成された1対の円弧状部分と、を備え、
前記第１検出部材は、この第１検出部材の前記円弧状部分に沿う仮想円の直径が、前記第２検出部材の前記円弧状部分に沿う仮想円の直径よりも大きくなるように形成され、
前記第２検出部材は、前記1対の円弧状部分の間であって前記回転軸に対して前記切り欠き部の反対側に設けられ径方向外側に向かって凸状に形成された第２検出部材側係合部を備え、
前記保持部材は、前記第２検出部材側係合部と係合することにより前記第２検出部材の前記周方向の位置決めをすると共に前記第１検出部材との径方向相対位置決めを行う第２検出部材用係合突起を有することを特徴とする回転検出装置。
第２検出部材の周方向位置決めおよび第１検出部材との相対位置決め精度を向上できる。
(j) (i)に記載の回転検出装置において、
前記第２保持部材は、前記第１検出部材と前記第２検出部材の間に設けられ、前記第１検出部材側に突出するように形成された壁部を備え、
前記第１保持部材は、前記第２保持部材の前記壁部の前記第１保持部材側に対向する面と当接し溶着固定工程において溶融する溶融部と、前記溶融部の径方向両側に設けられ前記第１検出部材と前記第２検出部材のそれぞれと当接することにより前記第１検出部材と前記第２検出部材を保持する保持部と、を備え、
前記第１保持部材の前記溶融部は、前記壁部の径方向内側寄り部分と当接し溶融する小径部と前記壁部の径方向外側寄り部分と当接し溶融する大径部と前記小径部と前記大径部とを接続するように形成された接続部とが前記周方向に交互に配置されるように形成されることを特徴とする回転検出装置。
溶融部がいわゆる波型に形成されるため、溶融長さを長くとることができると共に、溶融部の大径部は第１検出部材の保持力向上、小径部は第２検出部材の保持力向上にそれぞれ寄与させることができる。
【００３６】
(k) (j)に記載の回転検出装置において、
前記第２保持部材は、前記壁部の前記第１検出部材とは反対側に設けられ、前記回転軸方向に開口する凹状の肉抜き部を有することを特徴とする回転検出装置。
壁部のマスを肉抜き部によって減少させることができ、溶融熱の発散を抑制することができる。
(l) (i)に記載の回転検出装置において、
前記保持部材は、前記回転軸方向に開口するように凹状に形成され、前記第１検出部材および前記第２検出部材の前記回転軸方向端部を収容する検出部材係合部を有することを特徴とする回転検出装置。
溶着固定前後における第１，第２検出部材の位置決め精度を向上できる。
(m) 請求項１に記載の回転検出装置において、
前記第１保持部材は、前記第２保持部材と当接し溶着固定工程において溶融する溶融部と、前記溶融部の径方向内側または外側に設けられ前記検出部材の前記回転軸方向端部と当接する保持部と、を備え、
前記第１保持部材の前記保持部は、前記溶融部に対して前記回転軸方向の部材厚さが小さくなるように形成されることにより溶着固定後において撓み変形可能に形成されることを特徴とする回転検出装置。
保持部の撓み変形、すなわち弾性変形が検出部材への付勢力となり、検出部材の保持力を向上できる。
【００３７】
(n) (m)に記載の回転検出装置において、
前記第２保持部材は、前記第１保持部材の前記溶融部と当接する第２保持部材側当接部と、前記検出部材を収容する検出部材収容部と、を備え、
前記検出部材は、前記第２保持部材側当接部よりも前記第１部材側に向かって突出するように前記第２保持部材に配置されることを特徴とする回転検出装置。
第２保持部材側当接部は、検出部材よりも第１保持部材に対して凹んだ状態となる。よって、第１保持部材を溶着固定する際、溶融部における第１保持部材は第２保持部材の凹みに入り込むようになり、その結果、保持部が撓み、検出部材の保持力を向上できる。
(o) (m)に記載の回転検出装置において、
前記第１保持部材は、前記溶融部が前記保持部よりも前記第２保持部材側に突出するように弾性変形した状態で溶着固定されることを特徴とする回転検出装置。
上記のように第１保持部材が弾性変形することにより、検出部材の保持力を向上できる。
【符号の説明】
【００３８】
1  ステアリングホイール
2  ステアリングシャフト（第２部材，入力軸）
3  トーションバー
4  ピニオンシャフト（第１部材，出力軸）
8  転舵輪
9  操舵機構
10  電動モータ
13  トルクセンサ（回転検出装置）
15  モータ制御回路
17  ギアボックスハウジング（ハウジング）
20  多極磁石（磁性部材）
21  第１ヨーク（検出部材）
22  第２ヨーク（検出部材）
23  ヨークホルダ（保持部材，第２保持部材）
24  第１集磁リング（検出部材）
25  第２集磁リング（検出部材）
26  集磁リングホルダ（保持部材，第２保持部材）
27  ホールICセンサ（磁気センサ）
29  溶着プレート（保持部材，第１保持部材）
【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】
2014185933.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2014185933.tif 000012
【図１１】
2014185933.tif 000013
【図１２】
2014185933.tif 000014
【図１３】
2014185933.tif 000015
【図１４】
2014185933.tif 000016
【図１５】
2014185933.tif 000017
【図１６】
2014185933.tif 000018
【図１７】
2014185933.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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