(57)【要約】【課題】回転軸周りの周方向において位置によって変化する磁場を案内するステータ（固定子）およびステータを備えたトルクセンサを提供する。【解決手段】前記ステータは、回転軸の周りで回転する第１のステータリングと、回転軸の周りで回転し、第１のステータリングと同軸上に配置された第２のステータリングと、を備え、第１および第２のステータリングはそれぞれ、爪部を有し、爪部は、回転軸の周りで回転するように、かつ互いに対して周方向において所定の距離を隔てて配置され、少なくとも歯の軸方向面上において互いに噛み合い、爪部は、空気間隙を介して離間し、磁場が歯の軸方向面に形成されたとき、磁場が爪部を介して、相対的な角度位置に基づいてステータリングに向かって案内される。本発明によれば、各爪部は、周方向断面で見たとき、数学的に滑らかな曲線をなす外形形状を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸（８）周りの周方向において位置によって変化する磁場を案内するステータ（１８）であって、
回転軸（８）の周りで回転する第１のステータリング（３８）と、
回転軸（８）の周りで回転し、第１のステータリング（３８）と同軸上に配置された第２のステータリング（４１）と、を備え、
第１および第２のステータリング（３８，４１）はそれぞれ、爪部（４０，４３）を有し、爪部（４０，４３）は、回転軸（８）の周りで回転するように、かつ互いに対して周方向において所定の距離を隔てて配置され、少なくとも歯の軸方向面上において互いに噛み合い、
爪部（４０，４３）は、空気間隙（５２）を介して離間し、磁場（１７）が歯の軸方向面に形成されたとき、磁場（１７）が爪部（４０，４３）を介して、相対的な角度位置（５９）に基づいてステータリング（３８，４１）に向かって案内され、
各爪部（４０，４３）は、周方向断面で見たとき、数学的に滑らかな曲線をなす外形形状を有することを特徴とするステータ（１８）。
【請求項２】
各爪部（４０，４３）は、ベース部（４５）を有し、ヘッド部（４６）がベース部（４５）の上方において各ステータリング（３８，４１）に支持され、
ヘッド部（４６）は、周方向断面で見たとき、ベース部（４５）より小さい、請求項１に記載のステータ（１８）。
【請求項３】
各爪部（４０，４３）において、ベース部（４５）およびヘッド部（４６）は、ベース曲線（４７）から始まる負の曲線を有する移行領域（５０）で合流する、請求項２に記載のステータ（１８）。
【請求項４】
ベース曲線（４７）および移行領域（５０）の曲線（５１）は、同一の大きさを有する、請求項３に記載のステータ（１８）。
【請求項５】
周方向断面で見たとき、ヘッド部（４６）は、ベース部（４５）の周方向の長さの１／４〜３／４倍の長さ、特にその半分の長さを有する、請求項２〜４のいずれか１に記載のステータ（１８）。
【請求項６】
ベース部（４５）およびヘッド部（４６）の領域は、円形または楕円形の形状を有する、請求項２〜５のいずれか１に記載のステータ（１８）。
【請求項７】
爪部（４０，４３）は、各ステータリング（３８，４１）上の周方向において、互いに軸対称（５３）に配置される、請求項１〜６のいずれか１に記載のステータ（１８）。
【請求項８】
爪部（４０，４３）は、ステータリング（３８，４１）の間で周方向に互いに点対称となるように配置される、請求項１〜７のいずれか１に記載のステータ（１８）。
【請求項９】
各爪部（４０，４３）の端部は、歯の軸方向面とは異なるステータの軸方向面に対して直角に配置され、各ステータリング（３８，４１）はステータの軸方向面に配置される、請求項１〜８のいずれか１に記載のステータ（１８）。
【請求項１０】
トーションバー（１０）を介して内部接続された第１のシャフト（７）と第２のシャフト（１１）との間のトルク（１３）を検出するセンサ（９）であって、
第１のシャフト（７）に固定的に接続可能な、請求項１〜９のいずれか１に記載されたステータ（１８）と、
第２のシャフト（７）に固定的に接続可能であり、磁場（１７）を生成し、センサ（１８）に案内するように同軸上に配置された磁場生成部品（１６）と、
磁場生成部品（１６）からステータ（１８）を通る磁場（２０）を検出する磁気センサ（２１）と、を備えたセンサ（９）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸周りの周方向において位置によって変化する（location-dependent）磁場を案内するステータ（固定子）、およびステータを備えたトルクセンサに関する。
【０００２】
本願請求項１のプリアンブルに記載のトルクセンサのためのステータが実開平03-048714号公報に開示されており、このステータは、周方向断面で見たとき、矩形形状を有する爪部を備えている。本願請求項１のプリアンブルに記載のトルクセンサのためのステータが仏国特許公報第2872902号明細書に記載されており、このステータは、周方向断面で見たとき、台形形状を有する爪部を備えている。本願請求項１のプリアンブルに記載のトルクセンサのためのステータが独国特許公報第102 22 118号明細書に記載されており、このステータは、周方向断面で見たとき、三角形形状を有する爪部を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平03-048714号公報
【特許文献２】仏国特許公報第2872902号明細書
【特許文献３】独国特許公報第102 22 118号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、トルクセンサのための既知のステータを改良することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る態様によれば、ステータは、回転軸周りの周方向において位置によって変化する磁場を案内するものであって、このステータは、回転軸の周りで回転する第１のステータリングと、回転軸の周りで回転し、第１のステータリングと同軸上に配置された第２のステータリングと、を備える。第１および第２のステータリングはそれぞれ、爪部を有し、爪部は、回転軸の周りで回転するように、かつ互いに対して周方向において所定の距離を隔てて配置され、少なくとも歯の軸方向面上において互いに噛み合う。爪部は、空気間隙を介して離間し、磁場が歯の軸方向面に形成されたとき、磁場が爪部を介して、相対的な角度位置に基づいてステータリングに向かって案内される。本発明によれば、各爪部は、周方向断面で見たとき、数学的に滑らかな曲線をなす外形形状を有する。
【０００６】
本発明は、トルクセンサにトルクを作用させていない無負荷状態にあるとき、トルクセンサの出力信号を変化させないという思想に基づいている。しかしながら、現在係属中の請求項１のプレアンブルによれば、ステアリングトルクを検出するためにトルクセンサを車両に搭載したとき、トルクセンサの出力信号を変化させないということは明らかである。車両において、ステアリングトルクは、通常、第１のステアリングシャフトに入力された後、捻れ（ツイスト）可能なトーション部材を介して第２のステアリングシャフトに伝達される。トーション部材の捻れが大きいほど、これらのステアリングシャフトに作用するステアリングトルクは大きくなる。トルクセンサは、トーション部材の捻れを検出し、捻れの大きさに応じた出力信号を出力する。しかしながら、２つのステアリングシャフトを硬直して（捻れ不可能に）接続すると、２つのステアリングシャフトが回転しても、トルクセンサの出力信号は変化しなくなる。
【０００７】
しかしながら実際には、２つのステアリングシャフトが回転しても、上述のすべてのトルクセンサの出力信号は、多かれ少なかれ周期的に変化することが分かってきた。２つのステアリングシャフトが強固に接続された状態で回転するという上述の条件下において、出力信号は変化し、特に台形形状を有する爪部を用いた場合、ピーク間距離はとりわけ大きくなる。またピーク間距離は、爪部が別の形状を有する場合も同様に確認される。こうした出力信号の変化は、ステアリングトルクが測定されている際の誤差として記録される。
【０００８】
先行技術として前述したすべてのトルクセンサは、爪部を半径方向から見たとき、角部を有するという知見に基づいて、前記ステータは発明されたものである。これとは異なり、前記ステータは、爪部を半径方向から見たとき、角部が形成されないことを示唆するものであり、爪部は、周方向断面で見たとき、数学的に滑らかな曲線の外形形状を有するものである。このように設計されたステータを備えたトルクセンサの実験結果によれば、２つのステアリングシャフトが強固に接続されて回転する場合に比して、上記説明したピーク間距離を半減させることができ、ステアリングトルクの検出における信頼性を向上させることができる。
【０００９】
前記ステータの実施形態において、各爪部は、ベース部を有し、ヘッド部がベース部の上方において各ステータリングに支持され、ヘッド部は、周方向断面で見たとき、ベース部より小さい。歯が台形形状を有する場合と同様、より幅広のベース部は、確実に磁束が歯の間を均等に通るようにすることを可能にする一方、２つのステアリングシャフトが強固に接続されて回転する場合に出力信号に生じるピーク間距離を実質的に低減することができる。
【００１０】
前記ステータの追加的な実施形態の各爪部において、ベース部およびヘッド部は、ベース曲線から始まる負の曲線を有する移行領域で合流する。このように爪部は、軸方向に互いに噛み合ったとき、極めて接近した位置に配置されるため、隣接した爪部間の空気間隙を小さくすることができる。空気間隙が小さいほど、磁場の逸脱を小さくすることができる。
【００１１】
前記ステータのさらなる実施形態において、ベース曲線および移行領域の曲線は、同一の大きさを有する。このように、隣接した爪部間の空気間隙を一定にすることができる。
【００１２】
前記ステータの好適な実施形態において、周方向断面で見たとき、ヘッド部は、ベース部の周方向の長さの１／４〜３／４倍の長さ、特にその半分の長さを有する。ステアリングシャフトが強固に接続された状態で回転するとき、このような長さにすることにより、ピーク間距離の小さい出力信号を出力して、測定誤差を実質的に低減することができる。
【００１３】
前記ステータのさらなる実施形態において、ベース部およびヘッド部の領域は、円形または楕円形の形状を有する。こうした形状を有する爪部は容易に作製することができる。
【００１４】
前記ステータの別の実施形態において、爪部は、各ステータリング上の周方向において、互いに軸対称に配置される。択一的または追加的には、爪部は、ステータリングの間で周方向に互いに点対称となるように配置される。こうした対称性に起因して、ステータを備えたトルクセンサは、回転する方向に関係なく、同様の挙動を呈する。
【００１５】
前記ステータのさらなる実施形態において、各爪部の端部は、各ステータリングが配置される平面に対して直角をなす。このように、ベース部の幅は、傾斜したヘッド部に対して所定の軸方向高さより高く維持することができる。
【００１６】
本発明に係る別の態様によれば、トーションバーを介して内部接続された第１のシャフトと第２のシャフトとの間のトルクを検出するためのセンサであって、このセンサは、第１のシャフトに固定的に接続可能な、上記説明したステータと、第２のシャフトに固定的に接続可能であり、磁場を生成し、センサに案内するように同軸上に配置された磁場生成部品と、磁場生成部品からステータを通る磁場を検出する磁気センサと、を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
添付図面に詳細に図示された例示的な実施形態に関する以下の説明を参照すると、上述の本発明に係る特性、特徴ならびに利点、および本発明の実施態様が、より明確に理解される。
【図１】ステアリングシステムを備えた車両の斜視図である。
【図２ａ】図１のステアリングシステムのためのトルクセンサの分解斜視図である。
【図２ｂ】図２ａのトルクセンサの概略的な断面斜視図である。
【図３】図２ａおよび図２ｂのトルクセンサの概略的な斜視図である。
【図４】図２ａおよび図２ｂのトルクセンサのステアリング角（操舵角）に対する出力信号を示すグラフであり、図１のステアリングシャフトは互いに強固に固定されていると仮定している。
【図５ａ】さまざまなステータおよびステアリングシャフトの差動角による、図２ａおよび図２ｂのトルクセンサの出力信号を示すグラフである。
【図５ｂ】さまざまなステータおよびステアリングシャフトの差動角による、図２ａおよび図２ｂのトルクセンサの出力信号を示すグラフである。
【図５ｃ】さまざまなステータおよびステアリングシャフトの差動角による、図２ａおよび図２ｂのトルクセンサの出力信号を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
上記図面において、同一の技術的部品については、同一の参照符号を用いて、一度限り説明する。これらの図面は、純粋に概略的なものであり、特に、実際の幾何学的な相対比率を反映するものではない。
【００１９】
ステアリングシステム２を備えた車両１の概略的な斜視図である図１を参照する。
【００２０】
本実施形態において、車両１は、２つの前輪３および２つの後輪４によって支持されるシャーシ（車体）５を備える。ステアリングシステム４を用いて前輪３を操作することにより、車両１をカーブするように運転することができる。
【００２１】
ステアリングシステム２は、ステアリングホイール６を有し、ステアリングホイール６は第１のステアリングシャフト７に取り付けられ、第１のステアリングシャフト７は回転軸８の周りを回転できるように取り付けられている。第１のステアリングシャフト７は、トルクセンサ９にガイドされ、詳細図示しない手法で、トーション部品（捻れ部品）１０に接続される。第２のステアリングシャフト１１は、回転軸８上の第１のステアリングシャフト７とは反対側においてトーション部品１０に接続され、ステアリングギア１２に接続されている。ステアリングトルク（操舵トルク）１３によって、ステアリングホイール６を回転させると、ステアリングトルクがステアリングギア１２に伝達され、これに応じて、ステアリングギア１２が前輪３を操舵し、ステアリング角（操舵角）１４でカーブするように運転することができる。
【００２２】
ステアリング処理（操舵処理）が補助モータ１５で支援され、補助モータ１５は第２のステアリングシャフト１１の回転をアシスト（補助）することができる。このため、トルクセンサ９は、ステアリングトルク１３を検出する。そして補助モータ１５が、とりわけ検出されたステアリングトルク１３に呼応して、第２のステアリングシャフト１１を駆動する。
【００２３】
ステアリングトルク１３を検出するために、トルクセンサ９は、第１のステアリングシャフト７に接続され、磁場１７を誘導する磁場生成部品１６を有する。ステアリングトルクセンサ９は、第２のステアリングシャフト１１に接続された磁場フィルタ１８を有し、磁場フィルタ１８は、第２のステアリングシャフト１１および磁場フィルタ１８に対する第１のステアリングシャフト７および磁場生成部品１６の相対的な角度位置に呼応して、磁場生成部品１６からの磁場を減衰させ、減衰させた磁場２０を少なくとも１つの磁気センサ２１に伝達する。こうしてセンサは、減衰させた磁場２０を検出し、この検出された磁場に基づいて、２つのシャフト７，１１の間の角度位置１９を検出し、または角度位置１９に基づく信号を生成する。この角度位置１９または角度位置１９に基づく信号は、検出すべきステアリングトルク１３に直接的に呼応するため、補助モータは、この情報を迅速に処理することができる。
【００２４】
以下の説明において、磁場フィルタ１８は、ステータ１８ともいう。それは、図２ａおよび図２ｂを参照して以下説明すべきトルクセンサ９に関連して、ステータはより一般的な用語であるためである。
【００２５】
トルクセンサ９は、回転軸８の周りにあるハウジング２３を有し、ハウジング２３はハウジング蓋２２を用いて固定することができ、ハウジング蓋２２は、保護部品２４を用いて、車両１にねじ留め（ねじで固定）することができる。ハウジング２３は、回転軸８に位置合わせされるが、圧力ばめによって第１のステアリングシャフト７を固定するための第１のベアリングブッシュ２５と、圧力ばめによって第２のベアリングブッシュ２６を固定するための第２のベアリングブッシュ２６とを有する。
【００２６】
第１のベアリングブッシュ２５は、接着剤等の接合部材２７を用いて、磁場生成部品１６にしっかりと接合されるため、磁場生成部品１６は、第１のベアリングブッシュ２５に圧入されたとき、第１のステアリングシャフト７に確実に保持される。
【００２７】
第２のベアリングブッシュ２６は、連結部品２９のクランプ部材２８に固定的に保持され、クランプ部材２８は、後述する固定方法により、ステータ１８を第２のベアリングブッシュ２６に連結する。このため、連結部品２９は、実質的な管状形状を有する。ピン３１は、連結部品２９の２つの端面３０から軸方向に突出するが、図面を分かりやすくするために、図２ａは、すべてのキャリア取付部品に符号を付して図示していない。詳細後述するが、これらのピン３１は、ステータ１８を連結部品２９上に回転可能に保持する。また連結部品２９は、スリーブ面に第１の軸方向支持部材３２を有し、その上に連結部品２９をハウジング２３の支持リング３３上に軸方向に取り付けることができる。ハウジング蓋２２上に連結部品を軸方向に取り付けるために、小さい脚の形状を有する第２の軸方向支持部材３４が、ハウジング蓋２２に対向する連結部品２９の端面３０上に形成されている。
【００２８】
トルクセンサ９の動作時、第１のステアリングシャフト７が回転して、回転力がトーション部品１０を介して第２のステアリングシャフト１１に伝わると、支持リング３３上に支持された連結部品２９およびハウジング蓋２２は、ステータ１８および磁場生成部品１６とともに、ハウジング２３内で回転する。第１のステアリングシャフト７を回転させたとき、第２のステアリングシャフト１１の慣性に起因して、第１のステアリングシャフト７を第２のステアリングシャフト１１に対して捻ることができる。よって、第１のステアリングシャフト７を回転させたとき、磁場生成部品１６およびステータ１８を互いに対して回転させることができる。トルクセンサ９は、基本的に、ステータ１８がこの捻れに依存した磁場生成部品１６からの磁場を受け、磁束伝達部品３５を介してステータ１８に接続された２つの磁気センサ２１に伝達するように動作する。磁気センサ２１は、ハウジング２３の内部において、蓋３６で覆われる回路基板３７上で固定して配置され、かつステアリング処理中に回転してはならないので、磁束伝達部品３５は必要である。したがって、磁束伝達部品３５は、回転するステータ１８と摩擦係合するため、ステータ１８によって減衰された磁場２０を受け、固定された磁気センサ２１に磁場を伝達する。
【００２９】
磁場生成部品１６は、Ｎ極とＳ極（図示せず）を有し、Ｎ極とＳ極は、回転軸８の周りにおいて周方向に沿って交互に配置されている。ステータ１８は、２つのステータ部品１８’，１８’’を有する。第１のステータ部品１８’は、回転軸８に対して軸平面上に平坦に延びる第１のステータリング３８を有する。複数の第１の爪部４０は、第１のステータリング３８の半径方向の内側面において、第１の周方向距離３９だけ互いに離間し、回転軸８の周方向において、第１のステータリング３８から所定の軸方向距離だけ延びている。図面を分かりやすくするために、図２ａは、すべての第１の周方向距離３９および第１の爪部４０に符号を付して図示していない。第２のステータ部品１８’’は、回転軸８に対して軸平面上（第１のステータリング３８が延びる平面とは異なる）に平坦に延びる第２のステータリング４１を有する。複数の第２の爪部４３は、第２のステータリング４１の半径方向の内側面において、第２の周方向距離４２だけ互いに離間し、回転軸８の周方向において、第２のステータリング４１から所定の軸方向距離だけ延びている。図面を分かりやすくするために、図２ａは、すべての第２の周方向距離４２および第２の爪部４３に符号を付して図示していない。
【００３０】
トルクセンサが組み立てられたとき、第１の爪部４０が第２の周方向距離４２に軸方向に対向し、第２の爪部４３が第１の周方向距離３９に軸方向に対向する（噛み合う）ように、２つのステータ部品１８’，１８’’は、回転軸上で互いに対して位置合わせされる。２つのステータ部品１８’，１８’’は、クランプ部品４４を用いて、連結部品２９のピン３１上で保持されるため、互いに対して、回転軸の周りで周方向に捻ることができない。図面を分かりやすくするために、図２ａは、すべてのクランプ部品４４に符号を付して図示していない。
【００３１】
ゼロ位置において、第１のステアリングシャフト７が第２のステアリングシャフト１１に対して捻られていない場合、磁場生成部品１６のＮ極およびＳ極の一方（例えばＮ極）が、第１のステータ部品１８’の第１の爪部４０の半径方向の内側面に対向する。対照的に、ゼロ位置において、磁場生成部品１６のＮ極およびＳ極の他方（例えばＳ極）が、第２のステータ部品１８’’の第２の爪部４３の半径方向の内側面に対向する。すなわちゼロ位置において、磁場生成部品１６の磁場１７は、ほとんど完全に第１のステータ部品１８’の第１の爪部４０に作用し、ほとんど減衰されない磁場２０として、磁束伝達部品３５を介して磁気センサ２１に伝達される。
【００３２】
しかし、２つのステアリングシャフト７，１１が互いに対して捻られたとき、磁場生成部品１６のＮ極およびＳ極も同様に爪部４０，４３に対して周方向に位置ずれが生じるため、磁場生成部品１６のＮ極およびＳ極の両方が半径方向において各爪部４０，４３を覆う。このとき、磁場生成部品１６の磁場１７の一部が爪部４０，４３で短絡するため、実質的に減衰した磁場２０が磁気センサ２１に作用する。２つのステアリングシャフト７，１１の相対的な回転が大きくなるほど、磁場生成部品１６からのより大きな磁場１７が爪部４０，４３に短絡する。すなわち減衰する磁場２０は、２つのステアリングシャフト７，１１の互いに対する捻れに直接的に依存する。
【００３３】
しかし、２つのステアリングシャフト７，１１が互いに対して係合し、ステアリングホイール６が回転した場合のみ、磁気センサ２１は、減衰した磁場２０の変化を検出することができる。例えば、２つのステアリングシャフト７，１１が互いに対して堅いトーション部品１０を介して連結され、ステアリングホイール６が回転した場合、こうした挙動をシミュレートすることができる。ステアリングシャフト７，１１が互いに対して静止した状態であるにも拘わらず、磁気センサ２１は、ステアリングシャフト７，１１の変化する角度位置１９を検出する。この効果は、循環変調（circulation modulation）と呼ばれ、トルクセンサ９が捻れ可能なトーション部品１０とともに動作するとき、できるだけ小さくする必要がある。
【００３４】
回転軸８の周りの周方向断面で見て数学的に滑らかな曲線の外形形状を有する爪部４０，４３を用いることにより、循環変調を低減できることが、さまざまな研究・調査によって判明した。すなわち爪部４０，４３は、エッジフリーである（エッジを有さない）ことが必要である。このような爪部４０，４３について、図３を参照してより詳細に以下説明する。
【００３５】
各爪部４０，４３は、ベース部４５と、ベース部４５上に配置されたヘッド部４６とを有する。図面を分かりやすくするために、これらの構成部品は、爪部４０，４３について１つだけ図３に示す。ベース部４５およびヘッド部４６は、ともに基本的に円形のデザインを有し、それぞれベース部半径４７およびヘッド部半径４８を有する。ベース部４５は、回転軸８の周りの周方向においてヘッド部４６より大きくなるように、ベース部半径４７は、ヘッド部半径４８より大きく設計されている。好適には、ベース部半径４７は、ヘッド部半径４８の２倍大きい。
【００３６】
ベース部４５およびヘッド部４６は、ともに周方向断面で見て両側に変曲点４９を有する。変曲点４９は、曲率が変化する移行部（移行領域）５０を画定し、移行部５０における爪部４０，４３の外形形状は、ベース部４５およびヘッド部４６の領域における曲率に比して負の曲率を有する。移行部５０も同様に円形であり、移行部半径５１はベース部半径４７と同一の大きさである。すなわち移行部５０とベース部４５の曲率は同じ大きさであるが、反対の（負の）符号を有する。このように形成された爪部４０，４３が互いに噛み合うと、爪部４０，４３の間の空隙（エアギャップ）５２は、２つのステータリング３８，４１の間の領域において一定である。
【００３７】
爪部４０，４３は、回転軸８と平行に延びる中心軸５３を有し、中心軸５３に対して軸対称に形成されている。さらに、図３に示す状態において、隣接する爪部４０，４３は、空隙（エアギャップ）５２の中心であって、２つのステータリング３８，４１の間の中心に位置する対称点５４に対して、点対称に配置および形成されている。
【００３８】
図２ａおよび図２ｂに示すトルクセンサ９に実装された図３に示すステータ１８を用いて、循環変調の効果に対する実験を行った。そのため、まず図４を参照しながら、トルクセンサ９の角度位置信号１８に対する循環変調の効果について説明する。
【００３９】
図４において、車両１の車輪角２８を決める操舵角５５に対する角度位置信号１８がプロットされている。
【００４０】
図４に示すように、角度位置信号１８は、２つのステアリングシャフト７，１１の間の差の角度を特定するものであるが、ステアリングホイール６が回転しているとき、一定ではなく、極大値５６と極小値５７との間の領域において多少なりとも上下に変化している。本願において、極大値５６と極小値５７との間の距離をピーク間距離５８という。
【００４１】
図５ａ〜図５ｃは、２つのステアリングシャフト７，１１の互いに対する相対的な角度位置５９におけるピーク間距離５８に基づく実験結果を示すものである。すなわち、ステアリングシャフト７，１１が互いに対する相対的な角度位置５９に固定して配置され、磁場生成部品１６およびステータ１８が同様に互いに対する相対的な角度位置５９に固定されている。ピーク間距離５８は、図４と同様にグラフをプロットすることにより求めた。図５ａ〜図５ｃは、ステータ１８の爪部のさまざまな形状に関して得た実権結果を示す。これらは絶対的な測定値を示すものではなく、互いに対する実験結果の割合を示すだけのものである。
【００４２】
図５ａは、実開平０３−４８７１４号公報に開示された矩形形状を有する爪部に対する実験結果を示すものである。これとは異なり、図５ｂは、仏国特許第2872902号明細書に開示された台形形状を有する爪部に対する実験結果を示すものである。図面から明らかなように、台形形状を有する爪部は、矩形形状を有する爪部と比して、ステアリングシャフト７，１１の間の相対角度位置が小さい領域では、トルクセンサ９の角度位置信号のピーク間距離５８が実質的により小さく、循環変調に起因して誤差もより少ない。しかしながら、台形形状を有する爪部を有する場合の誤差は、矩形形状を有する爪部を有する場合の誤差と比較して、ステアリングシャフト７，１１の間の相対角度位置が実質的により大きくなるにつれて増大する。
【００４３】
図３に示す形状を有する爪部は、２つの既存の形状を有する爪部と比較したとき、図５ｃに示すように、ステアリングシャフト７，１１の間の相対角度位置の全体領域において、トルクセンサ９の角度位置信号１８のピーク間距離５８を低減させることができる。これにより、トルク検出の際の誤差を実質的に低減することができる。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【外国語明細書】
2018197751000001.pdf