(57)【要約】  乗物の操舵システムで使用するように適合されたトルク・センサ組立体のための改良された構造、およびそれを製作する方法。一実施形態によれば、トルク・センサ組立体は、空洞部を有する、適切な材料から形成されたハウジングと、ハウジングの空洞部に配置された少なくとも１つのフラックス・コンセントレータおよび少なくとも１つのホール効果ＩＣと、ハウジングに固定されて、ハウジング内の空洞部を恒久的に、かつ液漏れしないように閉じるためのカバーとを含む。
2013531224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空洞部を有するハウジングと、
前記ハウジングの前記空洞部内に配置された少なくとも１つのフラックス・コンセントレータおよび少なくとも１つのホール効果ＩＣと、
前記ハウジングに固定されて、前記空洞部を恒久的に、かつ液漏れしないように閉じるためのカバーと
を備えるトルク・センサ組立体。
【請求項２】
前記ハウジングが、前記カバーを前記ハウジングに対して位置決めするための第１の位置決め手段を備える、請求項１に記載のトルク・センサ組立体。
【請求項３】
前記カバーが、前記ハウジングとは別個に形成され、レーザ溶接により前記ハウジングに固定される、請求項１に記載のトルク・センサ組立体。
【請求項４】
前記組立体が、前記ハウジングの前記空洞部中に配置される保持具をさらに含み、前記少なくとも１つのフラックス・コンセントレータおよび少なくとも１つのホール効果ＩＣが、前記保持具中に配置されて保持具組立体が製作される、請求項３に記載のトルク・センサ組立体。
【請求項５】
前記ハウジングが、前記保持具を前記ハウジングに対して位置決めするための第２の位置決め手段を備える、請求項４に記載のトルク・センサ組立体。
【請求項６】
前記組立体が、前記保持具に取り付けられるプリント回路板をさらに含む、請求項４に記載のトルク・センサ組立体。
【請求項７】
前記保持具が、前記プリント回路板を前記保持具に対して位置決めするための位置決め手段を備える、請求項４に記載のトルク・センサ組立体。
【請求項８】
前記カバーが、オーバモールド成形工程中に前記ハウジングの一部として形成される、請求項１に記載のトルク・センサ組立体。
【請求項９】
前記少なくとも１つのフラックス・コンセントレータおよび前記少なくとも１つのホール効果ＩＣが、前記オーバモールド成形工程中に前記ハウジング内に固定される、請求項８に記載のトルク・センサ組立体。
【請求項１０】
トルク・センサ組立体を製作するための方法であって、
（ａ）前記トルク・センサ組立体のハウジングの空洞部内に、少なくとも１つのフラックス・コンセントレータおよび少なくとも１つのホール効果ＩＣを配置するステップと、
（ｂ）レーザ溶接法により、カバーを前記ハウジングに固定して前記空洞部を閉じるステップと
を含む方法。
【請求項１１】
前記ハウジングが、ステップ（ｂ）を行う前に、前記カバーを前記ハウジングに対して位置決めするための第１の位置決め手段を備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
ステップ（ａ）は、保持具中に前記少なくとも１つのフラックス・コンセントレータおよび前記少なくとも１つのホール効果ＩＣを配置して保持具組立体を製作するステップであって、次いで、前記保持具組立体が、ステップ（ｂ）を行う前に、前記トルク・センサ組立体の前記ハウジングの前記空洞部中に配置される、ステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ハウジングが、前記保持具を前記ハウジングに対して位置決めするための第２の位置決め手段を備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
ステップ（ａ）が、プリント回路板を前記保持具に取り付けるステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記保持具が、前記プリント回路板を前記保持具に対して位置決めするための位置決め手段を備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
ステップ（ｂ）が、前記カバーを前記ハウジングに対して、恒久的に、かつ液漏れしないように固定する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記カバーおよび前記ハウジングが、プラスチックから形成される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１７】
トルク・センサ組立体を製作するための方法であって、
（ａ）少なくとも１つのフラックス・コンセントレータおよび少なくとも１つのホール効果ＩＣをツーリング金型内に配置するステップと、
（ｂ）オーバモールド成形法により前記ツーリング金型内のその位置で前記トルク・センサ組立体のハウジングを形成するステップとを含み、
前記ハウジングが、前記オーバモールド成形工程中に前記ハウジングの一部として形成されるカバーを含む、
方法。
【請求項１８】
前記カバーが、前記ハウジングの一部として、恒久的に、かつ液漏れしないように形成される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記カバーおよび前記ハウジングが、プラスチックから形成される、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、乗物（ｖｅｈｉｃｌｅ）の操舵システム（ｓｔｅｅｒｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ）に関し、詳細には、このような乗物の操舵システムで使用するように特に適合された、改良されたトルク・センサ組立体、およびそれを製作するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トルク・センサ組立体は、関連するステアリング・コラムのねじれを測定するためのものとして、乗物の電気的操舵システムに関連して当技術分野でよく知られている。知られているトルク・センサの例は、Ｆｒｏｅｈｌｉｃｈ他に対する米国特許第６，９１２，９２３Ｂ２号、Ｇａｎｄｅｌ他に対する米国特許第７，０２８，５４５Ｂ２号、およびＩｓｈｉｈａｒａ他に対する米国特許第７，４１５，８９８Ｂ２号で示されている。
【発明の概要】
【０００３】
本発明は、乗物の操舵システムで使用するように特に適合されたトルク・センサ組立体に対する改良された構造、およびそれを製作するための方法に関する。
【０００４】
一実施形態によれば、トルク・センサ組立体は、空洞部を有する、適切な材料から形成されたハウジングと、ハウジングの空洞部内に配置された少なくとも１つのフラックス・コンセントレータおよび少なくとも１つのホール効果ＩＣと、ハウジングに固定されて、ハウジング内の空洞部を恒久的に、かつ液漏れしないように閉じるためのカバーとを含む。この実施形態では、カバーは、ハウジングとは別個に形成され、レーザ溶接によりハウジングに固定される。トルク・センサ組立体は、ハウジングの空洞部中に配置される保持具をさらに含むことができ、また少なくとも１つのフラックス・コンセントレータおよび少なくとも１つのホール効果ＩＣは、保持具中に配置される。トルク・センサ組立体は、保持具に取り付けられるプリント回路板をさらに含むことができる。
【０００５】
他の実施形態によれば、トルク・センサ組立体は、空洞部を有する、適切な材料から形成されたハウジングと、ハウジングの空洞部中に配置された少なくとも１つのフラックス・コンセントレータおよび少なくとも１つのホール効果ＩＣと、ハウジングに固定して、ハウジング内の空洞部を恒久的に、かつ液漏れしないように閉じるためのカバーとを含む。この実施形態では、カバーは、オーバモールド成形工程中にハウジングの一部として形成され、また少なくとも１つのフラックス・コンセントレータおよび少なくとも１つのホール効果ＩＣは、オーバモールド成形工程（ｏｖｅｒｍｏｌｄｉｎｇ  ｐｒｏｃｅｓｓ）中に、ハウジング内に固定される。
【０００６】
他の実施形態によれば、トルク・センサ組立体を製作するための方法は、（ａ）トルク・センサ組立体のハウジングの空洞部中に、少なくとも１つのフラックス・コンセントレータおよび少なくとも１つのホール効果ＩＣを配置するステップと、（ｂ）レーザ溶接法により、カバーをハウジングに固定して空洞部を閉じるステップとを含む。
【０００７】
他の実施形態によれば、トルク・センサ組立体を製作するための方法は、（ａ）トルク・センサ組立体のハウジングの空洞部中に、少なくとも１つのフラックス・コンセントレータおよび少なくとも１つのホール効果ＩＣを配置するステップと、（ｂ）レーザ溶接法により、カバーをハウジングに固定して空洞部を閉じるステップとを含み、ステップ（ａ）は、保持具中に少なくとも１つのフラックス・コンセントレータおよび少なくとも１つのホール効果ＩＣを配置して保持具組立体を製作し、この保持具組立体が、次いで、ステップ（ｂ）を行う前に、トルク・センサ組立体のハウジングの空洞部中に配置されるステップをさらに含む。
【０００８】
他の実施形態によれば、トルク・センサ組立体を製作するための方法は、（ａ）ツーリング金型（ｔｏｏｌｉｎｇ  ｍｏｌｄ）内に配置された少なくとも１つのフラックス・コンセントレータおよび少なくとも１つのホール効果ＩＣを配置するステップと、（ｂ）オーバモールド成形法によりツーリング金型内のその位置でトルク・センサ組立体のハウジングを形成するステップとを含み、ハウジングは、オーバモールド成形工程中にハウジングの一部として形成されるカバーを含む。
【０００９】
本発明の他の利点は、添付の図面を考慮して読めば、好ましい実施形態に関する以下の詳細な記述から当業者には明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明によるトルク・センサ組立体の第１の実施形態の分解図である。
【図２】トルク・センサ組立体の第１の実施形態がその組み立てられた状態で示されている、図１で示されたトルク・センサ組立体の第１の実施形態の斜視図である。
【図３】図１および図２で示されたトルク・センサ組立体の第１の実施形態の正面図である。
【図４】図１および図２で示されたトルク・センサ組立体の第１の実施形態の図３の線４−４に沿った断面側面図である。
【図５】分かりやすくするために、トルク・センサ組立体の保持具を示していない、図１および図２で示されたトルク・センサ組立体の第１の実施形態の選択された部分の拡大図である。
【図６】図１および図２で示されたトルク・センサ組立体の第１の実施形態の他の側面図である。
【図７】図１および図２で示されたトルク・センサ組立体の第１の実施形態の図６の線７−７に沿った断面図である。
【図８】図１および図２で示されたトルク・センサ組立体の第１の実施形態の上面図である。
【図９】図１および図２で示されたトルク・センサ組立体の第１の実施形態の底面図である。
【図１０】トルク・センサ組立体の第２の実施形態が組み立てられた状態で示されている、本発明によるトルク・センサ組立体の第２の実施形態の斜視図である。
【図１１】図１０で示されたトルク・センサ組立体の第２の実施形態の正面図である。
【図１２】図１０で示されたトルク・センサ組立体の第２の実施形態の図１１の線１２−１２に沿った断面側面図である。
【図１３】図１０で示されたトルク・センサ組立体の第２の実施形態の他の側面図である。
【図１４】図１０で示されたトルク・センサ組立体の第２の実施形態の図１３の線１４−１４に沿った断面図である。
【図１５】図１０で示されたトルク・センサ組立体の第２の実施形態の底面図である。
【図１６】分かりやすくするために、ハウジングのオーバモールド成形部分を除去した、図１０で示されたトルク・センサ組立体の第２の実施形態の上面図である。
【図１７】図１３と同様のものであるが、分かりやすくするために、ハウジングのオーバモールド成形部分を除去した、図１０で示されたトルク・センサ組立体の第２の実施形態の他の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１〜図９を次に参照すると、本発明に従って構成された、全体的に１０で示されるトルク・センサ組立体の第１の実施形態が示されている。トルク・センサ組立体１０は、乗物の操舵システム（図示せず）の一部であるピニオン・シャフト２８（その一部が図３で示されている）上に取り付けられるように適合されていることが好ましい。図１と図５の一方または両方で最もよく示されているように、例示のトルク・センサ組立体１０は、ハウジング１２、保持具１４、１対のフラックス・コンセントレータ１６、１対のホール効果ＩＣ（集積回路）１８、プリント回路板２０、カバー２２、およびピニオン・シャフトＳに配置されるステータ２４を含む。
【００１２】
例示の実施形態では、トルク・センサ組立体１０は、次のように組み立てることができる。まず、ステータ２４をピニオン・シャフト２８に配置し、次いで、ステータ２４に関連するピニオン・シャフト２８にハウジング１２を配置する。フラックス・コンセントレータ１６およびホール効果ＩＣ１８が保持具１４中に配置され、プリント回路２０が、保持具１４に取り付けられて保持具組立体が製作される。これを支援するために、例示の実施形態では、保持具１４は、位置決めまたは配置の手段もしくは部材を備えることが好ましい。例示の実施形態では、これは、保持具１４において１対の「直立する」突起部１４Ａとして示されており、突起部１４Ａは、プリント回路板２０に設けられた１対の開口部２０Ａに配置される、または受け入れられる。
【００１３】
次に、この保持具組立体は、ハウジング１２の空洞部または開口部１２Ａ中に配置される。これを支援するために、例示の実施形態では、ハウジング１２は、位置決めまたは配置の手段もしくは部材を備えることが好ましい。例示の実施形態では、これは、ハウジング１２において１対の「直立する」突起部１２Ｂ（その一方だけが示されている）として示されており、突起部１２Ｂは、保持具１４に設けられた１対の開口部１４Ｂ中に配置される、または受け入れられる。
【００１４】
これに続いて、例示の実施形態では、カバー２２が、好ましくは、カバー２２の外周に沿ってレーザ溶接法を行うことによりハウジング１２に取り付けられ、かつ固定される。これを支援するために、例示の実施形態では、ハウジング１２は、位置決めまたは配置の手段もしくは部材を備えることが好ましい。例示の実施形態では、これは、カバー２２をその内部に受け入れるための、ハウジング１２における段付き部、または肩部１２Ｃとして示されている。例示の実施形態において、レーザ溶接法を達成するために、ハウジング１２およびカバー２２は、ハウジング１２とカバー２２を共に固定するためにレーザ溶接法を使用可能にする、例えば、プラスチックなど、適切な同様の材料から形成されることが好ましい。
【００１５】
代替的に、ハウジング１２および／またはカバー２２は、好ましくは、水漏れのない方法で、カバー２２をハウジング１２に対して、好ましくは恒久的に取り付けるために、レーザ溶接法を利用可能にする、または任意の他の適切な工程もしくは方法を使用可能にする、同様の材料、および／または異種の材料とすることのできる他の適切な材料から形成することができる。カバー２２および／またはハウジング１２に対するこのような他の適切な材料の例は、例えば、非金属材料、および／または金属材料を含むことができる。カバー２２をハウジング１２に好ましくは恒久的に取り付けるための他の適切な工程または方法の例は、例えば、カバー２２およびハウジング１２に対する材料に応じて選択された他の適切な溶接法、および／または適切な接着剤の使用を含むことができる。
【００１６】
トルク・センサ組立体１０の第１の実施形態の１つの利点は、保持具組立体が、ハウジング１２に取り付けられた後、カバー２２は、好ましい実施形態では、レーザ溶接法により、ハウジング１２に恒久的に固定されることである。この結果、レーザ溶接法は、ハウジング１２の空洞部１２Ａとカバー２２の間で液漏れのない密封を形成するように作用するので、水、ホコリ、破片、または他の異物もしくは汚染物質が、カバー２２を通ってハウジング１２の空洞部１２Ａ中に侵入する機会が実質的に低減される、またはなくなる。代替的に、トルク・センサ組立体１０の第１の実施形態の構成要素の１つまたは複数の構造または構成は、それが望ましい場合、例示され、かつ述べられたものとは異なるものにすることができる。さらに、トルク・センサ１０の第１の実施形態の構成要素を共に組み立て、かつ／または固定するための方法は、それが望ましい場合、例示され、かつ述べられたものとは異なるものにすることができる。
【００１７】
次に図１０〜図１７を参照すると、本発明に従って構成された、全体的に３０で示されるトルク・センサ組立体の第２の実施形態が示されている。図１０〜図１７の１つまたは複数で最もよく示されるように、例示のトルク・センサ組立体３０は、ハウジング３２、１対のフラックス・コンセントレータ３４、１対のホール効果ＩＣ３６、ステータ３８、ならびにコネクタ端子およびリードフレーム４０を含む。
【００１８】
例示の実施形態では、トルク・センサ組立体３０は、以下のように組み立てることができる。まず、少なくともフラックス・コンセントレータ３４、ホール効果ＩＣ３６、ステータ３８、ならびにコネクタおよびリードフレーム４０を含むトルク・センサ組立体３０の少なくとも示された構成要素が、ツーリング金型４２（概略的に図１６で示される）内に配置される。次に、ハウジング３２が、その位置でオーバモールド成形されて、第２の実施形態の完成した、またはオーバモールド成形されたトルク・センサ組立体３０が製作される。これを支援するために、例示の実施形態では、ハウジング３２は、射出プラスチック成形法、または他の適切な成形法で利用できる、例えば、プラスチックなどの、適切な成形法で利用できる適切な材料から形成されることが好ましい。
【００１９】
トルク・センサ組立体３０の第２の実施形態の１つの利点は、ハウジング３２が、オーバモールド成形ハウジングとして形成されることである。この結果、オーバモールド成形法は、内部に収容されるトルク・センサ組立体３０の構成要素を、液漏れを生じることなく封入するように作用するので、水、ホコリ、破片、または他の異物もしくは汚染物質が、ハウジング３２を通って、内部に収容された構成要素へと侵入することが、実質的に低減される、またはなくなる。
【００２０】
特許法の規定に従って、本発明の原理および動作モードが、その好ましい実施形態で述べられ、かつ例示されてきた。しかし、本発明は、本発明の趣旨または範囲から逸脱することなく、具体的に述べられ、かつ例示されたものとは異なる形で実施できることを理解されたい。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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