(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールの操舵操作に伴い回転する金属製の操舵軸を包囲するように設けられたセンサハウジングと、
前記操舵軸の回転軸の径方向において、前記センサハウジング内に回転自在に設けられ、前記操舵軸を包囲するように環状に形成された本体部と、前記本体部の外周側に形成された第1の複数の歯と、を備え、樹脂材料で形成され、内周面が前記操舵軸と前記径方向に所定距離離間するように形成された第1歯車と、
前記本体部から前記操舵軸の回転軸の方向に沿って延びるように形成された延設部と、前記延設部に設けられ前記操舵軸の外周側に形成された凹部内に挿入される挿入部を備え、前記操舵軸に対する前記第1歯車の相対回転を規制する回転規制部と、
前記第1歯車の回転に伴い回転するように前記第1の複数の歯と噛合う第2の複数の歯を備え、前記センサハウジングに回転自在に設けられた第2歯車と、
前記第1歯車の回転に伴い回転するように前記第1の複数の歯または前記第2の複数の歯と噛合う第三の複数の歯を備え、前記第三の複数の歯は前記第2の複数の歯と互いに割り切れない数設けられ、前記センサハウジングに回転自在に設けられた第三歯車と、
前記第2歯車に設けられ、前記第2歯車の回転軸の周りにN極とS極が並ぶように設けられた第2歯車用磁性部材と、
前記第三歯車に設けられ、前記第三歯車の回転軸の周りにN極とS極が並ぶように設けられた第三歯車用磁性部材と、
前記第2歯車用磁性部材の磁界の変化に基づき前記第2歯車の回転角を検出する第2歯車用回転検出部材と、
前記第三歯車用磁性部材の磁界の変化に基づき前記第三歯車の回転角を検出する第三歯車用回転検出部材と、
前記操舵軸の外周面と前記第1歯車の本体部の内周面との間に設けられた弾性部材と、
を備え、
前記弾性部材は、前記操舵軸の外周面の接線と直角な面で切ったときの断面を前記弾性部材の断面としたとき、前記断面のうち前記径方向における寸法が、自然長の状態において前記操舵軸と前記第1歯車の内周面との間の隙間の前記径方向における寸法よりも大きく形成され、前記操舵軸と前記第1歯車の間に組み付けられた状態において圧縮変形するように形成され、
前記回転規制部は、環境温度の上昇に伴う前記第1歯車の熱膨張時において前記挿入部が前記径方向において前記操舵軸の前記凹部と接触しないように形成されることを特徴とする操舵角センサ。
【請求項２】
請求項1に記載の操舵角センサにおいて、
前記第1歯車は、前記第1歯車を前記操舵軸に組み付けるための治具を用いて前記操舵軸に組み付けられ、
前記治具は、筒状に形成された筒状本体部と、前記筒状本体部の内周側に設けられ前記操舵軸の回転軸の方向に沿って延びるように形成され前記延設部が係合する係合溝を有することを特徴とする操舵角センサ。
【請求項３】
請求項2に記載の操舵角センサにおいて、
前記治具は、前記操舵軸に設けられた回転位置合わせ用の操舵軸係合部と係合する治具係合部を有し、
前記治具係合部は、前記操舵軸係合部と前記治具係合部同士が係合した状態において、前記凹部内に前記挿入部が挿入されるように設けられることを特徴とする操舵角センサ。
【請求項４】
請求項3に記載の操舵角センサにおいて、
前記操舵軸は、前記ステアリングホイール側から延びるように設けられるホイール側操舵軸と接続されることにより前記ステアリングホイールの回転に伴い回転するものであって、
前記操舵軸係合部は、前記ホイール側操舵軸に設けられ前記操舵軸と前記ホイール側操舵軸との回転位置合わせを行うホイール側操舵軸係合部と係合するように設けられることを特徴とする操舵角センサ。
【請求項５】
請求項3に記載の操舵角センサにおいて、
前記操舵軸は、前記ステアリングホイール側から延びるように設けられるホイール側操舵軸と接続されることにより前記ステアリングホイールの回転に伴い回転するものであって、前記ホイール側操舵軸の回転力を前記操舵軸に伝達するための回転力伝達係合部を備え、
前記操舵軸係合部は、前記回転力伝達係合部とは前記操舵軸の回転軸の方向においてオフセットするように設けられることを特徴とする操舵角センサ。
【請求項６】
請求項2に記載の操舵角センサにおいて、
前記係合溝は、前記操舵軸の回転軸周りの周方向において、前記延設部が挿入される側の端部側において前記端部側に向かって前記周方向の幅が徐々に大きくなるように形成されたテーパ部を有することを特徴とする操舵角センサ。
【請求項７】
請求項2に記載の操舵角センサにおいて、
前記係合溝は、前記操舵軸の回転軸に対する径方向の深さは、前記挿入部が前記凹部に挿入されず前記操舵軸の外周面と当接した状態では、前記延設部の前記操舵軸の回転軸に対する径方向外側の側面よりも前記係合溝の径方向外側の側面が回転軸に対して径方向内側となる大きさを有することを特徴とする操舵角センサ。
【請求項８】
請求項2に記載の操舵角センサにおいて、
前記治具は、前記操舵軸の軸方向における軸方向中間部において前記治具の内周側に設けられた段部である治具段部を備え、
前記治具段部は、前記操舵軸に設けられた段部と当接することにより前記操舵軸に対する前記治具の移動が規制されるように設けられることを特徴とする操舵角センサ。
【請求項９】
操舵角センサの組み立て方法であって、
前記操舵角センサは、
ステアリングホイールの操舵操作に伴い回転する金属製の操舵軸を包囲するように設けられたセンサハウジングと、
前記操舵軸の回転軸の径方向において、前記センサハウジング内に回転自在に設けられ、前記操舵軸を包囲するように環状に形成された本体部と、前記本体部の外周側に形成された第1の複数の歯と、を備え、樹脂材料で形成され、内周面が前記操舵軸と前記径方向に所定距離離間するように形成された第1歯車と、
前記本体部から前記操舵軸の回転軸の方向に沿って延びるように形成された延設部と、前記延設部に設けられ前記操舵軸の外周側に形成された凹部内に挿入される挿入部を備え、前記操舵軸に対する前記第1歯車の相対回転を規制する回転規制部と、
前記第1歯車の回転に伴い回転するように前記第1の複数の歯と噛合う第2の複数の歯を備え、前記センサハウジングに回転自在に設けられた第2歯車と、
前記第1歯車の回転に伴い回転するように前記第1の複数の歯または前記第2の複数の歯と噛合う第三の複数の歯を備え、前記第三の複数の歯は前記第2の複数の歯と互いに割り切れない数設けられ、前記センサハウジングに回転自在に設けられた第三歯車と、
前記第2歯車に設けられ、前記第2歯車の回転軸の周りにN極とS極が並ぶように設けられた第2歯車用磁性部材と、
前記第三歯車に設けられ、前記第三歯車の回転軸の周りにN極とS極が並ぶように設けられた第三歯車用磁性部材と、
前記第2歯車用磁性部材の磁界の変化に基づき前記第2歯車の回転角を検出する第2歯車用回転検出部材と、
前記第三歯車用磁性部材の磁界の変化に基づき前記第三歯車の回転角を検出する第三歯車用回転検出部材と、
前記操舵軸の外周面と前記第1歯車の本体部の内周面との間に設けられた弾性部材と、
を備え、
前記弾性部材は、前記操舵軸の外周面の接線と直角な面で切ったときの断面を前記弾性部材の断面としたとき、前記断面のうち前記径方向における寸法が、自然長の状態において前記操舵軸と前記第1歯車の内周面との間の隙間の前記径方向における寸法よりも大きく形成され、前記操舵軸と前記第1歯車の間に組み付けられた状態において圧縮変形するように形成され、
前記回転規制部は、環境温度の上昇に伴う前記第1歯車の熱膨張時において前記挿入部が前記径方向において前記操舵軸の前記凹部と接触しないように形成され、
筒状に形成された筒状本体部と、前記筒状本体部の内周側に設けられ前記操舵軸の回転軸の方向に沿って延びるように形成され前記延設部が係合する係合溝を有する治具に対し、前記延設部が前記係合溝に係合するように取り付ける工程と、
前記第1歯車が前記治具に取り付けられた状態で前記操舵軸が前記第1歯車の本体部に挿入されるように前記第1歯車を前記操舵軸に組み付ける工程と、
を有することを特徴とする操舵角センサの組み立て方法。
【請求項１０】
請求項9に記載の操舵角センサの組み立て方法において、
前記治具は、前記操舵軸に設けられた回転位置合わせ用の操舵軸係合部と係合する治具係合部を有し、
前記治具係合部は、前記操舵軸係合部と前記治具係合部同士が係合した状態において、前記凹部内に前記挿入部が挿入されるように設けられることを特徴とする操舵角センサの組み立て方法。
【請求項１１】
請求項10に記載の操舵角センサの組み立て方法において、
前記操舵軸は、前記ステアリングホイール側から延びるように設けられるホイール側操舵軸と接続されることにより前記ステアリングホイールの回転に伴い回転するものであって、
前記操舵軸係合部は、前記ホイール側操舵軸に設けられ前記操舵軸と前記ホイール側操舵軸との回転位置合わせを行うホイール側操舵軸係合部と係合するように設けられることを特徴とする操舵角センサの組み立て方法。
【請求項１２】
請求項10に記載の操舵角センサの組み立て方法において、
前記操舵軸は、前記ステアリングホイール側から延びるように設けられるホイール側操舵軸と接続されることにより前記ステアリングホイールの回転に伴い回転するものであって、前記ホイール側操舵軸の回転力を前記操舵軸に伝達するための回転力伝達係合部を備え、
前記操舵軸係合部は、前記回転力伝達係合部とは前記操舵軸の回転軸の方向においてオフセットするように設けられることを特徴とする操舵角センサの組み立て方法。
【請求項１３】
請求項9に記載の操舵角センサの組み立て方法において、
前記係合溝は、前記操舵軸の回転軸周りの周方向において、前記延設部が挿入される側の端部側において前記端部側に向かって前記周方向の幅が徐々に大きくなるように形成されたテーパ部を有することを特徴とする操舵角センサの組み立て方法。
【請求項１４】
請求項9に記載の操舵角センサの組み立て方法において、
前記係合溝は、前記操舵軸の回転軸に対する径方向の深さは、前記挿入部が前記凹部に挿入されず前記操舵軸の外周面と当接した状態では、前記延設部の前記操舵軸の回転軸に対する径方向外側の側面よりも前記係合溝の径方向外側の側面が回転軸に対して径方向内側となる大きさを有することを特徴とする操舵角センサの組み立て方法。
【請求項１５】
請求項9に記載の操舵角センサの組み立て方法において、
前記治具は、前記操舵軸の軸方向における軸方向中間部において前記治具の内周側に設けられた段部である治具段部を備え、
前記治具段部は、前記操舵軸に設けられた段部と当接することにより前記操舵軸に対する前記軸の移動が規制されるように設けられることを特徴とする操舵角センサの組み立て方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操舵角センサおよび操舵角センサの組み立て方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術としては、下記の特許文献1に記載の技術が開示されている。特許文献1には、第1歯車の内周に操舵軸を挿入し、操舵軸の外周と第1歯車の内周との間にOリングが圧縮された状態で設けられたものが開示されている。Oリングの摩擦抵抗により、第1歯車は操舵軸と一体に回転するようになっている。また操舵軸外周に形成されたピン孔に圧入固定された係合ピンと、第1歯車の係合溝部が係合するようになっている。操舵軸とOリングとの間で滑りが生じたときには、係合ピンが係合溝部の側面と当接し、操舵軸と第1歯車とが一体に回転するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2014-168969号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら特許文献1の技術では、係合ピンを操舵軸のピン孔に圧入する必要があり、組み立て作業が煩雑であった。
本発明は、上記問題に着目されたもので、その目的とするところは、組み立て作業を容易にすることができる操舵角センサおよび操舵角センサの組み立て方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明では、操舵軸の回転軸の径方向において、操舵軸を包囲するように環状に形成された本体部と、本体部の外周側に形成された第1の複数の歯と、を備えた第1歯車と、第1歯車の本体部から操舵軸の回転軸の方向に沿って延びるように形成された延設部と記延設部に設けられ操舵軸の外周側に形成された凹部内に挿入される挿入部を備え、操舵軸に対する第1歯車の相対回転を規制する回転規制部と、を備え、回転規制部は、環境温度の上昇に伴う第1歯車の熱膨張時において係合部が径方向において操舵軸の凹部と接触しないように形成されるようにした。
【発明の効果】
【０００６】
よって、操舵角センサの組み立て作業を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例1のパワーステアリング装置の全体概略図である。
【図２】実施例1の操舵軸の軸方向からみた操舵角センサ付近を示す図である。
【図３】実施例1の操舵角センサ付近の斜視図である。
【図４】実施例1の操舵角センサ付近の軸方向断面図である。
【図５】実施例1の操舵角センサ付近の斜視図である。
【図６】実施例1の治具を示す図である。
【図７】実施例1の治具の斜視図である。
【図８】実施例1の治具と操舵軸の断面図である。
【図９】実施例1の治具と操舵軸の断面図である。
【図１０】実施例2の操舵軸を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
〔実施例1〕
［パワーステアリング装置の構成］
図1は実施例1の電動パワーステアリング装置1の全体概略図である。電動パワーステアリング装置1は、運転者による操舵操作力を伝達する操舵機構として、運転者が操舵操作を行うステアリングホイール2と、ステアリングホイール2に接続された中間軸3と、中間軸3と自在継手4を介して接続された操舵軸5と、操舵軸5に接続されたピニオン軸6と、ピニオン軸6と噛み合うラックバー7とを有している。ステアリングホイール2に入力された運転者による操舵操作は、中間軸3、操舵軸5、ピニオン軸6を介して、ラックバー7に伝達される。ピニオン軸6の回転運動がラックバー7の車幅方向の運動へと変換される。
電動パワーステアリング装置1は、運転者による操舵操作力をアシストする操舵アシスト機構として、アシストトルクを発生する電動モータ20と、電動モータ20の出力軸21と一体に回転する第1プーリ22と、ラックバー7の外周に設けられた第2プーリ23と、第1プーリ22と第2プーリ23との間に巻回されるベルト24とを有している。ラックバー7と第2プーリ23との間はボールねじ機構となっている。電動モータ20の出力は第1プーリ22と第2プーリ23との間で減速される。第2プーリ23の回転運動はボールねじ機構によってラックバー7の車幅方向の運動へと変換される。
【０００９】
ラックバー7の両端には、ボールジョイント８を介してタイロッド９が接続されている。タイロッド９の先端には、ナックルアーム10を介して転舵輪11が連結されている。ラックバー7の車幅方向の運動は、ナックルアーム10により転舵輪11の転舵方向の運動へと変換される。
操舵軸5およびピニオン軸6を覆うようにセンサハウジング30が設けられている。センサハウジング30内には、運転者の操舵操作によるステアリングホイール2の操舵角を検出する操舵角センサ31と、操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ32が収容されている。
操舵角センサ31および操舵トルクセンサ32は、ケーブル33を介してモータコントローラ34と接続している。モータコントローラ34は、操舵角センサ31が検出した操舵角と、操舵トルクセンサ32が検出した操舵トルクに基づき電動モータ20の制御信号を出力している。
【００１０】
［操舵角センサの構成］
図2は操舵軸5の軸方向からみた操舵角センサ31付近を示す図である。図3は操舵角センサ31付近の斜視図である。図3では操舵軸5は記載していない。図4は操舵角センサ31付近の軸方向断面図である。図5は操舵角センサ31付近の斜視図である。図5はセンサハウジング30のカバー30ａが組み付けられており、操舵角センサ31の内部構造が見えない状態となっている。
操舵角センサ31は、操舵軸5と一体に回転するメインギヤ40と、メインギヤ40と噛み合うプライマリディテクションギヤ41と、プライマリディテクションギヤ41と噛み合うセカンダリディテクションギヤ42とを有している。
メインギヤ40は、樹脂材料により形成されている。メインギヤ40は、センサハウジング30に回転自在に設けられる。メインギヤ40は、操舵軸5を包囲する環状の本体部40aを有する。本体部40aは円筒状に形成されている。本体部40aの外周側には複数の歯を有する歯部40bが形成されている。歯部40bは例えば40歯有している。
【００１１】
操舵軸5は、操舵軸5の外周を一周する溝が形成されており、この溝はOリング保持部5aを構成している。Oリング保持部5aにはOリング12が保持されている。Oリング12は弾性材料により形成されている。Oリング12をOリング保持部5aに保持された状態で、Oリング12は、Oリング12の外径が操舵軸5とメインギヤ40の本体部40aの内径よりも大径となるように形成されている。換言すると、Oリング12は、Oリング12を操舵軸5の外周面の接線と直角な面で切ったときの断面のうち、操舵軸5の径方向における寸法が、自然長の状態において、操舵軸5とメインギヤ40（本体部40a）の内周面との間の隙間の操舵軸5の径方向における寸法よりも大きくなるように形成されている。そのため、メインギヤ40が操舵軸5に装着された状態で、Oリング12の断面は圧縮変形する。Oリング12と本体部40aとの間のフリクションにより、メインギヤ40は操舵軸5と一体に回転する。
【００１２】
メインギヤ40は、メインギヤ40と操舵軸5との相対回転を規制する回転規制部40cを有している。回転規制部40cは、本体部40aから軸方向に沿って延びる延設部40c1と、延設部40c1の先端部分において径方向内側に突出する挿入部40c2とをから構成される。挿入部40c2は本体部40aの内周面よりも、内周側に突出している。
回転規制部40cがメインギヤ40の周方向に対して半周毎（2か所）に設けられている。回転規制部40cは、メインギヤ40が操舵軸5に対して所定の位置に装着された状態で、挿入部40c2が操舵軸5の外周面に溝状に形成された凹部5bに挿入されるようになっている。凹部5bの操舵軸5に対する周方向の幅は、挿入部40c2の操舵軸5に対する周方向の幅よりも若干大きく形成されている。
Oリング12と本体部40aとの間のフリクションによりOリング12が本体部40aを周方向に押圧する力よりも、メインギヤ40の歯部40bに作用する力の方が大きいときにはメインギヤ40は操舵軸5に対して相対移動しようとする。このとき、挿入部40c2の周方向側面が凹部5bの周方向側面と当接し、メインギヤ40が操舵軸5に対する相対回転を規制する。挿入部40c2は、環境温度の上昇によりメインギヤ40が熱膨張したときであっても、挿入部40c2が凹部5bに挿入された状態で挿入部40c2の先端が凹部5bの底部に当接しないように形成されている。
【００１３】
メインギヤ40は、2つの回転規制部40cの間に壁部40dを有している。壁部40dは、本外部から軸方向に沿って延びる。壁部40dの軸方向高さは、回転規制部40cの延設部40c1の軸方向高さよりも低く形成されている。回転規制部40cと壁部40dとは周方向において接続しないように形成されている。
プライマリディテクションギヤ41は、センサハウジング30に回転自在に設けられ、N極およびS極を1組有する磁性部材41aが装着されている。磁性部材41aはN極およびS極を2組以上有しても良く、所定間隔をもってN極およびS極が着磁されていれば良い。プライマリディテクションギヤ41の外周には複数の歯を有する歯部41bが形成されている。歯部41bは例えば20歯有している。歯部41bはメインギヤ40の歯部40bと噛み合っている。
【００１４】
セカンダリディテクションギヤ42は、センサハウジング30に回転自在に設けられ、N極およびS極を1組有する磁性部材42aが装着されている。磁性部材42aはN極およびS極を2組以上有しても良く、所定間隔をもってN極およびS極が着磁されていれば良い。セカンダリディテクションギヤ42の外周には複数の歯を有する歯部42bが形成されている。歯部42bは、プライマリディテクションギヤ41の歯部41bの歯数とは割り切れない数の歯数を有し、例えば19歯有している。歯部42bはプライマリディテクションギヤ41の歯部41bと噛み合っている。
磁性部材41a,42aと対向する位置には磁性部材41a,42aのN極およびS極の間に発生する磁界の変化を抵抗素子の抵抗値の変化として検出する磁気抵抗効果素子（MR素子）41c,42cが設けられている。磁気抵抗効果素子41c,42cは、基盤43に装着されている。操舵角センサ31の各要素は、センサハウジング30に収容されている。センサハウジング30は一方が開口し、操舵角センサ31の各要素を収容した後に、センサハウジング30の開口する側に基盤43が収容され、カバー30ａにより閉塞されている。
【００１５】
［操舵軸の構成］
操舵軸5は金属製である。操舵軸5の一端側（自在継手4と接続する側）から操舵軸5の軸方向の中間部にかけて小径部5cが形成されている。操舵軸5の他端側（ピニオン軸6に接続する側）から軸方向の中間部にかけて大径部5dが形成されている。小径部5cの外径は、大径部5dの外径よりも小さく形成されている（図5参照）。操舵軸5の軸方向の中間部であって、小径部5cと大径部5dの境目には段部5eが形成されている。段部5eは、操舵軸5が自在継手4に接続するときに自在継手4に形成された当接面と当接する。これにより、操舵軸5に対する自在継手4の軸方向における位置決めが行われる。
【００１６】
操舵軸5の一端部には操舵軸係合部5fが形成されている。操舵軸係合部5fは、円柱状の小径部5cの側面の一部を切り欠いて形成される（図5参照）。操舵軸係合部5fは、2面形成される。操舵軸5を軸方向から見たときに、2面の操舵軸係合部5fの延長線は角度を有するように形成されている。操舵軸係合部5fは、操舵軸5を自在継手4に接続するときに自在継手4の自在継手係合部と係合する。これにより操舵軸5に対する自在継手4の回転方向における位置決めが行われる。
操舵軸5には軸方向に穿設された軸方向孔5gが形成されている。軸方向孔5gは、操舵軸5の他端側に開口している（図4参照）。軸方向孔5gには、トーションバー13が挿入されている。トーションバー13は一端側が操舵軸5に固定され、他端側がピニオン軸6に固定されている。操舵トルクセンサ32は、運転者がステアリングホイール2を操舵操作したときのトーションバー13の捩じれによる操舵軸5とピニオン軸6の相対回転量から操舵トルクを検出する。
【００１７】
［治具の構成］
メインギヤ40は治具50を用いて、操舵軸5に組み付けられる。図6は治具50を示す図である。図7は治具50の斜視図である。図8は治具50と操舵軸5の断面図である。図9は治具50と操舵軸5の断面図である。
治具50は円筒状に形成された筒状本体部53を有する。筒状本体部53の外周面であって、一端側の一部にはローレット51が施されている。治具50は操舵軸5の軸方向に貫通する貫通孔52が形成されている。メインギヤ40を操舵軸5に組み付けるときには、まずメインギヤ40の本体部40aの内周に操舵軸5を挿入した状態で、メインギヤ40を操舵軸5に仮組み付けを行う。その後、治具50の貫通孔52に操舵軸5を挿入した状態で、治具50を操舵軸5に対して他端側に移動させることにより、治具50がメインギヤ40を押圧し、メインギヤ40を操舵軸5に対して所定の位置に組み付ける。なお、治具50の貫通孔52に操舵軸5を挿入した状態では、治具50の中心軸と操舵軸5の中心軸（回転軸）は、ほぼ一致する。以下、治具50について一端側と記載した場合には、治具50の貫通孔52に操舵軸5を挿入した状態で、操舵軸5の一端側（自在継手4と接続する側）と一致する側を示す。また治具50について他端側と記載した場合には、治具50の貫通孔52に操舵軸5を挿入した状態で、操舵軸5の他端側（ピニオン軸6に接続する側）と一致する側を示す。
【００１８】
貫通孔52の内周面は操舵軸5の外周面の形状に沿って形成されている。治具50の貫通孔52の一端側から軸方向の中間部にかけて小径部52aが形成されている。貫通孔52の軸方向の中間部から他端側にかけて大径部52bが形成されている。小径部52aの内径は、操舵軸5の小径部5cの外径よりも若干大きく形成されている。大径部52bの内径は、操舵軸5の大径部5dの外径よりも若干大きく形成されている。貫通孔52軸方向の中間部であって、小径部52aと大径部52bとの間には段部52cが形成されている。治具50を操舵軸5に対して他端側に移動させたときに、段部52cと操舵軸5の段部5eとが当接することにより、操舵軸5に対する治具50の軸方向の移動が規制される。治具50の係合溝52eは、操舵軸5の段部5eと治具50の段部52cとが当接した状態で、回転規制部40cの延設部40c1の先端が、係合溝52eの本体部52e1の側面と当接しないように形成されている。治具50の他端側の面は、段部5eと段部52cとが当接した状態で、メインギヤ40の本体部40aおよび操舵角センサ31のメインギヤ40以外の部材に接触しないように形成されている。
【００１９】
治具50の貫通孔52の一端側には、操舵軸5の操舵軸係合部5fに沿って形成された治具係合部52dを有する。治具50の貫通孔52内に操舵軸5を挿入したときに、操舵軸係合部5fと治具係合部52dとが係合する。これにより、操舵軸5に対する治具50の回転位置を合わせることができる。
治具50の貫通孔52の他端側開口部には、軸方向に伸びる溝状に形成された係合溝52eが形成されている。係合溝52eは、治具50の治具係合部52dと操舵軸5の操舵軸係合部5fとが係合した状態で、操舵軸5の凹部5bと係合溝52eとの周方向位置が一致するように形成されている。係合溝52eには回転規制部40cの延設部40c1が挿入される。係合溝52eは、本体部52e1と、第1テーパ部52e2と、第2テーパ部52e3とを有している。本体部52e1の他端側は第1テーパ部52e2の一端側と接続している。第1テーパ部52e2の他端側は第2テーパ部52e3の一端側と接続している。第2テーパ部52e3の他端側は治具50の他端側端面と接続している。
【００２０】
治具50によりメインギヤ40を操舵軸5に装着をする作業中において、係合溝52eの本体部52e1、第1テーパ部52e2および第2テーパ部52e3の治具50の径方向における深さは、回転規制部40cの延設部40c1に対して次に関係を有するように形成されている。
本体部52e1の深さは、回転規制部40cの挿入部40c2が操舵軸5の凹部5bに挿入されている状態（挿入部40c2が操舵軸5に当接していない状態）のときに、延設部40c1の径方向外側の面に対して、本体部52e1の径方向外側の面（底面）が径方向外側となるように形成されている。また本体部52e1の深さは、回転規制部40cの挿入部40c2が操舵軸5の凹部5bに挿入されていない状態（挿入部40c2が操舵軸5の外周に当接している状態）のときに、回転規制部40cの延設部40c1の径方向外側の面に対して、本体部52e1の径方向外側の面（底面）が径方向内側となるように形成されている。
第2テーパ部52e3の深さは、回転規制部40cの挿入部40c2が操舵軸5の凹部5bに挿入されていない状態（挿入部40c2が操舵軸5の外周に当接している状態）のときに、延設部40c1の径方向外側の面に対して、第2テーパ部52e3の径方向外側の面（底面）が径方向外側となるように形成されている。
第1テーパ部52e2の深さは、一端側から他端側に向かって徐々に深くなるように形成されている。第1テーパ部52e2の一端側の深さは本体部52e1の深さと等しく、他端側の深さは第2テーパ部52e3の深さと等しい。
【００２１】
係合溝52eの本体部52e1、第1テーパ部52e2および第2テーパ部52e3の治具50の周方向における幅は、次に関係を有するように形成されている。
本体部52e1の幅は、回転規制部40cの延設部40c1が係合可能なように延設部40c1の周方向における幅に対して若干広く形成されているものの、ほぼ延設部40c1の幅と等しくなるように形成されている。第1テーパ部52e2の治具50の幅は、本体部52e1の幅とほぼ等しく形成されている。第2テーパ部52e3の幅は、治具50の一端側から他端側に向かって徐々に大きくなるように形成されている。第2テーパ部52e3の一端側の端部の幅は、本体部52e1の幅とほぼ等しくなるように形成されている。
本体部52e1の一端側側面は、操舵軸5の段部5eと治具50の段部52cとが当接した状態で、回転規制部40cの延設部40c1の一端側側面と当接しないように形成されている。
治具50の貫通孔52の他端側開口部には、治具50の周方向に帯状に伸びる挿入部52fが形成されている。治具50に操舵軸5を挿入したときに、メインギヤ40の壁部40dが挿入される。
【００２２】
［メインギヤの組み付け方法］
メインギヤ40を操舵軸5に組み付ける作業は、作業者の手作業によって行われる。操舵軸5のOリング保持部5aにOリング12を装着し、メインギヤ40の本体部40aの内周に操舵軸5を挿入して仮組み付けを行う。このとき、メインギヤ40の回転規制部40cの周方向位置と、操舵軸5の凹部5bの周方向位置とがある程度一致するように組み付ける。その後、操舵軸5の操舵軸係合部5fと治具50の治具係合部52dとが係合するようにして、操舵軸5を治具50の貫通孔52に挿入する。
操舵軸5に対して治具50を他端側に移動させると、回転規制部40cの先端が、治具50の貫通孔52内に形成された第2テーパ部52e3に係合する。第2テーパ部52e3の治具50の周方向における幅は、治具50の本体部52e1から他端側開口面に向かって徐々に大きくなるように形成されている。そのため、回転規制部40cの周方向位置が操舵軸5の凹部5bの周方向位置と若干ずれていたとしても、回転規制部40cを第2テーパ部52e3に確実に係合させることができる。
【００２３】
回転規制部40cの挿入部40c2が操舵軸5の凹部5bに挿入されていない状態では、挿入部40c2は操舵軸5の大径部5dの外周面に当接している。そのため、延設部40c1は根元（本体部40a側）から先端部にかけて径方向外側に反った形状となっている。このとき、延設部40c1の先端が第1テーパ部52e2に軸方向において当接する。また第1テーパ部52e2の治具50の周方向における幅は、延設部40c1の周方向における幅とほぼ等しく形成されている。そのため、延設部40c1が第1テーパ部52e2と係合している状態で、治具50が操舵軸5に対して回転すると、メインギヤ40も治具50とともに回転する。治具50を治具係合部52dが操舵軸5の操舵軸係合部5fと係合するように回転させれば、メインギヤ40も治具50とともに回転し、回転規制部40cと操舵軸5の凹部5bとの周方向位置を一致させることができる。
治具50が操舵軸5の他端側へ移動するとともに、メインギヤ40も移動する。メインギヤ40が所定の位置まで移動すると、回転規制部40cの挿入部40c2が操舵軸5の凹部5bに挿入される。このとき、挿入部40c2は操舵軸5には当接していないため、延設部40c1は軽方向外側に反った状態が解消される。そして、メインギヤ40は所定の位置に留まったまま、治具50のみが操舵軸5に対して他端側に移動し、延設部40c1は治具50の係合溝52eの本体部52e1と係合する。治具50は、治具50の貫通孔52内の段部52cと操舵軸5の段部5eとが当接するまで、操舵軸5の他端側に向かって移動することができる。
【００２４】
［作用］
実施例1では、操舵軸5のOリング保持部5aにOリング12を設け、操舵軸5とメインギヤ40の本体部40aの内周面との間で、Oリング12が圧縮変形した状態とするようにした。Oリング12と本体部40aの内周面との間のフリクションにより、メインギヤ40を操舵軸5と一体に回転させることができる。
しかし、メインギヤ40の歯部40bに入力される力が、Oリング12と本体部40aの内周面との間のフリクションによる周方向の力以上となると、メインギヤ40は操舵軸5に対して相対回転しようとする。そのため、メインギヤ40の歯部40bに入力される力が過大になったときに備えて、別にメインギヤ40の操舵軸5に対する相対回転を規制する機構が必要となる。その機構として、例えば操舵軸5の外周に径方向突出する係合ピンを設け、メインギヤ40に形成した係合溝と係合させるものある。しかし、操舵軸5に係合ピンを設けるためには、操舵軸5の外周に形成した孔に係合ピンを圧入するなどの作業が必要であり、組み立て作業が煩雑であった。
そこで実施例1では、メインギヤ40を操舵軸5に対して所定の位置に組み付けた状態で、メインギヤ40に設けた回転規制部40cの挿入部40c2が操舵軸5の凹部5bに挿入するようにした。メインギヤ40の歯部40bに入力される力が、Oリング12と本体部40aの内周面との間のフリクションによる周方向の力以上となると、メインギヤ40は操舵軸5に対して相対回転しようとする。このとき、挿入部40c2の周方向側面が凹部5bの周方向側面と当接し、メインギヤ40の操舵軸5に対する相対回転を規制する。
【００２５】
メインギヤ40は、作業員によって手作業で、Oリング12を圧縮変形させながら操舵軸5に装着される。そのため、作業員は回転規制部40cの挿入部40c2が操舵軸5の凹部5bに挿入された感覚（カチッっという感覚、クリック感）を得づらい。よって、挿入部40c2が凹部5bに確実に挿入されていない状態となるおそれがあった。
そこで実施例1では、治具50を用いてメインギヤ40を操舵軸5に装着するようにした。治具50の貫通孔52内には段部52cが形成されている。治具50の貫通孔52内に操舵軸5が所定量挿入されると、操舵軸5の段部5eと段部52cとが当接し、操舵軸5に対する治具50の移動を規制するようにした。治具50を段部52cと段部5eが当接する位置まで移動させれば、回転規制部40cの挿入部40c2が操舵軸5の凹部5bに確実に挿入されるようにした。
また実施例1では、回転規制部40cの挿入部40c2は、環境温度の上昇によりメインギヤ40が熱膨張したときであっても、挿入部40c2が凹部5bに挿入された状態で挿入部40c2の先端が凹部5bの底部に当接しないように形成されている。よって、メインギヤ40が熱膨張したときであっても、回転規制部40cに応力が作用せず、回転規制部40cのクリープ変形を抑制することができる。これにより、回転規制部40cによるメインギヤ40の操舵軸5に対する相対回転を規制する機能の低下を抑制することができる。
【００２６】
また実施例1では、治具50の貫通孔52の他端側開口部に、回転規制部40cの延設部40c1と係合する係合溝52eを形成した。よって、係合溝52eに延設部40c1が係合した状態で、メインギヤ40を治具50とともに回転させることができ、操舵軸5に対するメインギヤ40の回転位置調整が容易となる。
また実施例1では、治具50を治具係合部52dが操舵軸係合部5fと係合した状態において、係合溝52eと操舵軸5の凹部5bとの回転位置が一致するようにした。よって、治具係合部52dと操舵軸係合部5fとが係合するように操舵軸5に対する治具50の回転位置を調整することにより、挿入部40c2と凹部5bとの回転位置を合わせることができる。これによりメインギヤ40の操舵軸5に対する回転位置調整を容易にすることができる。
また実施例1では、操舵軸係合部5fを、操舵軸5と自在継手4との回転位置調整に用いるとともに、操舵軸5と治具50との回転位置調整にも用いるようにした。よって、操舵軸5の構成を簡略化することができる。
【００２７】
また実施例1では、治具50の係合溝52eの本体部52e1の径方向の深さを、回転規制部40cの挿入部40c2が操舵軸5の凹部5bに挿入された状態で、延設部40c1の径方向外側の面が、本体部52e1の底面よりも径方向内側となるように形成した。また本体部52e1の径方向の深さを、挿入部40c2が操舵軸5の凹部5bに挿入されていない状態（挿入部40c2が操舵軸5の外周面に当接している状態）のときに、延設部40c1の径方向外側の面が、本体部52e1の底面よりも径方向外側となるように形成した。よって、挿入部40c2が凹部5bに挿入されていない状態では、延設部40c1の先端部が第1テーパ部52e2に当接し、治具50の操舵軸5の軸方向他端側に向う移動に対してメインギヤ40は一体に移動する。一方、挿入部40c2が凹部5bに挿入された状態では、延設部40c1が本体部52e1に挿入され、治具50の軸方向他端側に向かう移動に対してメインギヤ40は移動しない。これにより、挿入部40c2を確実に凹部5bに挿入させることができる。
【００２８】
また実施例1では、治具50は、操舵軸5の段部5eと治具50の段部52cとが当接する位置まで操舵軸5を治具50に挿入した状態で、回転規制部40cの延設部40c1の先端が、係合溝52eの本体部52e1の側面と当接しないように形成されている。また治具50は、段部5eと段部52cとが当接する位置まで操舵軸5を治具50に挿入した状態で、治具50の他端側端面が操舵角センサ31のメインギヤ40以外の部材およびメインギヤ40の本体部40aに接触しないように形成されている。よって、操舵軸5に対する治具50の移動が規制されるため、治具50からメインギヤ40に対して過剰な力を作用させることがない。これによりメインギヤ40の破損を抑制することができる。
【００２９】
［効果］
(1) ステアリングホイール2の操舵操作に伴い回転する金属製の操舵軸5を包囲するように設けられたセンサハウジング30と、操舵軸5の回転軸の径方向において、センサハウジング30内に回転自在に設けられ、操舵軸を包囲するように環状に形成された本体部40aと、本体部40aの外周側に形成された歯部40b（第1の複数の歯）と、を備え、樹脂材料で形成され、内周面が操舵軸5と径方向に所定距離離間するように形成されたメインギヤ40（第1歯車）と、本体部40aから操舵軸5の回転軸の方向に沿って延びるように形成された延設部40c1と、延設部40c1に設けられ操舵軸5の外周側に形成された凹部5b内に挿入される挿入部40c2を備え、操舵軸5に対するメインギヤ40の相対回転を規制する回転規制部40cと、メインギヤ40の回転に伴い回転するように歯部40bと噛合う歯部41b（第2の複数の歯）を備え、センサハウジング30に回転自在に設けられたプライマリディテクションギヤ41（第2歯車）と、メインギヤ40の回転に伴い回転するように歯部40bまたは歯部41bと噛合う歯部42b（第三の複数の歯）を備え、歯部42bは歯部41bと互いに割り切れない数設けられ、センサハウジング30に回転自在に設けられたセカンダリディテクションギヤ42（第三歯車）と、プライマリディテクションギヤ41に設けられ、プライマリディテクションギヤ41の回転軸の周りにN極とS極が並ぶように設けられた磁性部材41a（第2歯車用磁性部材）と、セカンダリディテクションギヤ42に設けられ、セカンダリディテクションギヤ42の回転軸の周りにN極とS極が並ぶように設けられた磁性部材42a（第三歯車用磁性部材）と、磁性部材41aの磁界の変化に基づきプライマリディテクションギヤ41の回転角を検出する磁気抵抗効果素子41c（第2歯車用回転検出部材）と、磁性部材42aの磁界の変化に基づきセカンダリディテクションギヤ42の回転角を検出する磁気抵抗効果素子42c（第三歯車用回転検出部材）と、操舵軸5の外周面とメインギヤ40（第1歯車）の本体部40aの内周面との間に設けられたOリング12（弾性部材）と、を備え、Oリング12は、操舵軸5の外周面の接線と直角な面で切ったときの断面をOリング12の断面としたとき、断面のうち径方向における寸法が、自然長の状態において操舵軸5とメインギヤ40の内周面との間の隙間の径方向における寸法よりも大きく形成され、操舵軸5とメインギヤ40の間に組み付けられた状態において圧縮変形するように形成され、回転規制部40cは、環境温度の上昇に伴うメインギヤ40の熱膨張時において挿入部40c2が径方向において操舵軸5の凹部5bと接触しないように形成されるようにした。
よって、メインギヤ40が熱膨張したときであっても、回転規制部40cに応力が作用せず、回転規制部40cのクリープ変形を抑制することができる。これにより、回転規制部40cによるメインギヤ40の操舵軸5に対する相対回転を規制する機能の低下を抑制することができる。
【００３０】
(2) メインギヤ40は、メインギヤ40を操舵軸5に組み付けるための治具50を用いて操舵軸5に組み付けられ、治具50は、筒状に形成された筒状本体部53と、筒状本体部53の内周側に設けられ操舵軸の回転軸の方向に沿って延びるように形成され延設部40c1が係合する係合溝52eを有するようにした。
よって、治具50を回転させたときに、メインギヤ40を治具50とともに回転させることができ、操舵軸5に対するメインギヤ40の回転位置調整が容易となる。
(3) 治具50は、操舵軸5に設けられた回転位置合わせ用の操舵軸係合部5fと係合する治具係合部52dを有し、治具係合部52dは、操舵軸係合部5fと治具係合部52d同士が係合した状態において、凹部5b内に挿入部40c2が挿入されるように設けた。
よって、治具係合部52dと操舵軸係合部5fとが係合するように操舵軸5に対する治具50の回転位置を調整することにより、挿入部40c2と凹部5bとの回転位置を合わせることができる。これによりメインギヤ40の操舵軸5に対する回転位置調整を容易にすることができる。
【００３１】
(4) 操舵軸5は、ステアリングホイール2側から延びるように設けられる中間軸3および自在継手4（ホイール側操舵軸）と接続されることによりステアリングホイール2の回転に伴い回転するものであって、操舵軸係合部5fは、自在継手4に設けられ操舵軸5と自在継手4の回転位置合わせを行う自在継手係合部（ホイール側操舵軸係合部）と係合するように設けられるようにした。
よって、操舵軸係合部5fを、操舵軸5と自在継手4との回転位置調整に用いるとともに、操舵軸5と治具50との回転位置調整にも用いることができ、操舵軸5の構成を簡略化することができる。
(5) 係合溝52eは、操舵軸5の回転軸周りの周方向において、延設部40c1が挿入される側の端部側において端部側に向かって周方向の幅が徐々に大きくなるように形成された 第2テーパ部52e3を有するようにした。
よって、係合溝52eへ延設部40c1を挿入するときの作業が容易となる。
【００３２】
(6) 係合溝52e（本体部52e1）の操舵軸5の回転軸に対する径方向の深さは、挿入部40c2が凹部5bに挿入されず操舵軸5の外周面と当接した状態では、延設部40c1の操舵軸5の回転軸に対する径方向外側の側面よりも係合溝52e（本体部52e1）の径方向外側の側面が回転軸に対して径方向内側となる大きさを有するようにした。
よって、回転規制部40cの挿入部40c2が操舵軸5の凹部5bに挿入されていない状態では、治具50の操舵軸5の軸方向他端側に向う移動に対してメインギヤ40は一体に移動する。これにより、挿入部40c2を確実に凹部5bに挿入させることができる。
(7) 治具50は、操舵軸5の軸方向における軸方向中間部において治具50の内周側に設けられた段部である段部52c（治具段部）を備え、段部52cは、操舵軸5に設けられた段部5eと当接することにより操舵軸5に対する治具50の移動が規制されるようにした。
よって、操舵軸5に対する治具50の移動が規制されるため、治具50からメインギヤ40に対して過剰な力を作用させることがない。これによりメインギヤ40の破損を抑制することができる。
【００３３】
(8) 操舵角センサ31の組み立て方法であって、操舵角センサ31は、ステアリングホイール2の操舵操作に伴い回転する金属製の操舵軸5を包囲するように設けられたセンサハウジング30と、操舵軸5の回転軸の径方向において、センサハウジング30内に回転自在に設けられ、操舵軸を包囲するように環状に形成された本体部40aと、本体部40aの外周側に形成された歯部40b（第1の複数の歯）と、を備え、樹脂材料で形成され、内周面が操舵軸5と径方向に所定距離離間するように形成されたメインギヤ40（第1歯車）と、
メインギヤ40の回転に伴い回転するように歯部40bと噛合う歯部41b（第2の複数の歯）を備え、センサハウジング30に回転自在に設けられたプライマリディテクションギヤ41（第2歯車）と、メインギヤ40の回転に伴い回転するように歯部40bまたは歯部41bと噛合う歯部42b（第三の複数の歯）を備え、歯部42bは歯部41bと互いに割り切れない数設けられ、センサハウジング30に回転自在に設けられたセカンダリディテクションギヤ42（第三歯車）と、プライマリディテクションギヤ41に設けられ、プライマリディテクションギヤ41の回転軸の周りにN極とS極が並ぶように設けられた磁性部材41a（第2歯車用磁性部材）と、セカンダリディテクションギヤ42に設けられ、セカンダリディテクションギヤ42の回転軸の周りにN極とS極が並ぶように設けられた磁性部材42a（第三歯車用磁性部材）と、磁性部材41aの磁界の変化に基づきプライマリディテクションギヤ41の回転角を検出する磁気抵抗効果素子41c（第2歯車用回転検出部材）と、磁性部材42aの磁界の変化に基づきセカンダリディテクションギヤ42の回転角を検出する磁気抵抗効果素子42c（第三歯車用回転検出部材）と、操舵軸5の外周面とメインギヤ40（第1歯車）の本体部40aの内周面との間に設けられたOリング12（弾性部材）と、を備え、Oリング12は、操舵軸5の外周面の接線と直角な面で切ったときの断面をOリング12の断面としたとき、断面のうち径方向における寸法が、自然長の状態において操舵軸5とメインギヤ40の内周面との間の隙間の径方向における寸法よりも大きく形成され、操舵軸5とメインギヤ40の間に組み付けられた状態において圧縮変形するように形成され、回転規制部40cは、環境温度の上昇に伴うメインギヤ40の熱膨張時において挿入部40c2が径方向において操舵軸5の凹部5bと接触しないように形成され  回転規制部は、環境温度の上昇に伴う第1歯車の熱膨張時において係合部が径方向において操舵軸の凹部と接触しないように形成され、筒状に形成された筒状本体部53と、筒状本体部53の内周側に設けられ操舵軸5の回転軸の方向に沿って延びるように形成され延設部40c1が係合する係合溝52eを有する治具50に対し、延設部40c1が係合溝52eに係合するように取り付ける工程と、メインギヤ40が治具50に取り付けられた状態で操舵軸5がメインギヤ40の本体部40aに挿入されるようにメインギヤ40を操舵軸5に組み付ける工程と、
を有するようにした。
よって、メインギヤ40が熱膨張したときであっても、回転規制部40cに応力が作用せず、回転規制部40cのクリープ変形を抑制することができる。これにより、回転規制部40cによるメインギヤ40の操舵軸5に対する相対回転を規制する機能の低下を抑制することができる。
【００３４】
〔実施例2〕
図10は実施例2の操舵軸5を示す斜視図である。以下、実施例2の電動パワーステアリング装置1について説明するが、実施例1と同じ構成については同一の符号を付して説明を省略する。
実施例1では、治具50の治具係合部52dを、自在継手4の自在継手係合部と係合する目的で形成された操舵軸5の操舵軸係合部5fと係合させることで、操舵軸5に対する治具50の回転位置決めを行うようにした。一方、実施例2では、自在継手4側の回転力を伝達するために、操舵軸5の一端側端部に全周に渡ってセレーション5hが形成されている。
セレーション5hを操舵軸5に対する治具50の回転位置合わせに用いることは難しい。そこで実施例2では、操舵軸5の小径部5cの外周面であってセレーション5hよりも軸方向他端側に（セレーション5hと軸方向にオフセットした位置に）操舵軸係合部5iを形成するようにした。操舵軸係合部5iは、円柱状の小径部5cの側面の一部を切り欠いて形成される（図10参照）。
治具50の貫通孔52内には、操舵軸5の操舵軸係合部5iに沿って形成された治具係合部52dを有する。治具50の貫通孔52内に操舵軸5を挿入したときに、操舵軸係合部5iと治具係合部52dとが係合する。これにより、操舵軸5に対する治具50の回転位置を合わせることができる。
【００３５】
［効果］
(9) 操舵軸5は、ステアリングホイール2側から延びるように設けられる中間軸3に自在継手4を介してと接続されることによりステアリングホイール2の回転に伴い回転するものであって、中間軸3の回転力を操舵軸5に伝達するためのセレーション5h（回転力伝達係合部を）備え、操舵軸係合部5iは、セレーション5hとは操舵軸5の回転軸の方向においてオフセットするように設けられるようにした。
よって、セレーション5hとは別に、操舵軸5に対する治具50の回転位置合わせを行うための操舵軸係合部5iを設けたことにより、治具50の回転位置合わせを容易に行うことができる。また、セレーション5hと軸方向にオフセットした位置に操舵軸係合部5iを形成したため、操舵軸係合部5iがセレーション5hの機能を阻害することを抑制することができる。
【００３６】
〔他の実施例〕
以上、本発明を実施例1および実施例2に基づいて説明してきたが、各発明の具体的な構成は実施例1および実施例2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。
【００３７】
例えば、実施例1および実施例2では、セカンダリディテクションギヤ42は、プライマリディテクションギヤ41と噛み合うようになっている。これを、セカンダリディテクションギヤ42はプライマリディテクションギヤ41とは噛み合わず、メインギヤ40と噛み合うようにしても良い。
【００３８】
以上説明した実施形態から把握しうる技術思想について、以下に記載する。
ステアリングホイールの操舵操作に伴い回転する金属製の操舵軸を包囲するように設けられたセンサハウジングと、
操舵軸の回転軸の径方向において、前記センサハウジング内に回転自在に設けられ、前記操舵軸を包囲するように環状に形成された本体部と、前記本体部の外周側に形成された第1の複数の歯と、を備え、樹脂材料で形成され、内周面が前記操舵軸と前記径方向に所定距離離間するように形成された第1歯車と、
前記本体部から前記操舵軸の回転軸の方向に沿って延びるように形成された延設部と、前記延設部に設けられ前記操舵軸の外周側に形成された凹部内に挿入される挿入部を備え、前記操舵軸に対する前記第1歯車の相対回転を規制する回転規制部と、
前記第1歯車の回転に伴い回転するように前記第1の複数の歯と噛合う第2の複数の歯を備え、前記センサハウジングに回転自在に設けられた第2歯車と、
前記第1歯車の回転に伴い回転するように前記第1の複数の歯または前記第2の複数の歯と噛合う第三の複数の歯を備え、前記第三の複数の歯は前記第2の複数の歯と互いに割り切れない数設けられ、前記センサハウジングに回転自在に設けられた第三歯車と、
前記第2歯車に設けられ、前記第2歯車の回転軸の周りにN極とS極が並ぶように設けられた第2歯車用磁性部材と、
前記第三歯車に設けられ、前記第三歯車の回転軸の周りにN極とS極が並ぶように設けられた第三歯車用磁性部材と、
前記第2歯車用磁性部材の磁界の変化に基づき前記第2歯車の回転角を検出する第2歯車用回転検出部材と、
前記第三歯車用磁性部材の磁界の変化に基づき前記第三歯車の回転角を検出する第三歯車用回転検出部材と、
前記操舵軸の外周面と前記第1歯車の本体部の内周面との間に設けられた弾性部材と、
を備え、
前記弾性部材は、前記操舵軸の外周面の接線と直角な面で切ったときの断面を前記弾性部材の断面としたとき、前記断面のうち前記径方向における寸法が、自然長の状態において前記操舵軸と前記第1歯車の内周面との間の隙間の前記径方向における寸法よりも大きく形成され、前記操舵軸と前記第1歯車の間に組み付けられた状態において圧縮変形するように形成され、
前記回転規制部は、環境温度の上昇に伴う前記第1歯車の熱膨張時において前記係合部が前記径方向において前記操舵軸の前記凹部と接触しないように形成されることを特徴とする操舵角センサ。
【００３９】
より好ましい態様では、上記態様において、前記第1歯車は、前記第1歯車を前記操舵軸に組み付けるための治具を用いて前記操舵軸に組み付けられ、
前記治具は、筒状に形成された筒状本体部と、前記筒状本体部の内周側に設けられ前記操舵軸の回転軸の方向に沿って延びるように形成され前記延設部が係合する係合溝を有することを特徴とする操舵角センサ。
さらに別の好ましい態様では、前記態様のいずれかにおいて、前記治具は、前記操舵軸に設けられた回転位置合わせ用の操舵軸係合部と係合する治具係合部を有し、
前記治具係合部は、前記操舵軸係合部と前記治具係合部同士が係合した状態において、前記凹部内に前記挿入部が挿入されるように設けられることを特徴とする操舵角センサ。
さらに別の好ましい態様では、前記態様のいずれかにおいて、前記操舵軸は、前記ステアリングホイール側から延びるように設けられるホイール側操舵軸と接続されることにより前記ステアリングホイールの回転に伴い回転するものであって、
前記操舵軸係合部は、前記ホイール側操舵軸に設けられ前記操舵軸と前記ホイール側操舵軸との回転位置合わせを行うホイール側操舵軸係合部と係合するように設けられることを特徴とする操舵角センサ。
【００４０】
さらに別の好ましい態様では、前記態様のいずれかにおいて、前記操舵軸は、前記ステアリングホイール側から延びるように設けられるホイール側操舵軸と接続されることにより前記ステアリングホイールの回転に伴い回転するものであって、前記ホイール側操舵軸の回転力を前記操舵軸に伝達するための回転力伝達係合部を備え、
前記操舵軸係合部は、前記回転力伝達係合部とは前記操舵軸の回転軸の方向においてオフセットするように設けられることを特徴とする操舵角センサ。
さらに別の好ましい態様では、前記態様のいずれかにおいて、前記係合溝は、前記操舵軸の回転軸周りの周方向において、前記延設部が挿入される側の端部側において前記端部側に向かって前記周方向の幅が徐々に大きくなるように形成されたテーパ部を有することを特徴とする操舵角センサ。
【００４１】
さらに別の好ましい態様では、前記態様のいずれかにおいて、前記係合溝の前記操舵軸の回転軸に対する径方向の深さは、前記挿入部が前記凹部に挿入されず前記操舵軸の外周面と当接した状態では、前記延設部の前記操舵軸の回転軸に対する径方向外側の側面よりも前記係合溝の径方向外側の側面が回転軸に対して径方向内側となる大きさを有することを特徴とする操舵角センサ。
さらに別の好ましい態様では、前記態様のいずれかにおいて、前記治具は、前記操舵軸の軸方向における軸方向中間部において前記治具の内周側に設けられた段部である治具段部を備え、
前記治具段部は、前記操舵軸に設けられた段部と当接することにより前記操舵軸に対する前記治具の移動が規制されるように設けられることを特徴とする操舵角センサ。
【００４２】
また、他の観点から、操舵角センサの組み立て方法であって、
前記操舵角センサは、
ステアリングホイールの操舵操作に伴い回転する金属製の操舵軸を包囲するように設けられたセンサハウジングと、
前記操舵軸の回転軸の径方向において、前記センサハウジング内に回転自在に設けられ、前記操舵軸を包囲するように環状に形成された本体部と、前記本体部の外周側に形成された第1の複数の歯と、を備え、樹脂材料で形成され、内周面が前記操舵軸と前記径方向に所定距離離間するように形成された第1歯車と、
前記本体部から前記操舵軸の回転軸の方向に沿って延びるように形成された延設部と、前記延設部に設けられ前記操舵軸の外周側に形成された凹部内に挿入される挿入部を備え、前記操舵軸に対する前記第1歯車の相対回転を規制する回転規制部と、
前記第1歯車の回転に伴い回転するように前記第1の複数の歯と噛合う第2の複数の歯を備え、前記センサハウジングに回転自在に設けられた第2歯車と、
前記第1歯車の回転に伴い回転するように前記第1の複数の歯または前記第2の複数の歯と噛合う第三の複数の歯を備え、前記第三の複数の歯は前記第2の複数の歯と互いに割り切れない数設けられ、前記センサハウジングに回転自在に設けられた第三歯車と、
前記第2歯車に設けられ、前記第2歯車の回転軸の周りにN極とS極が並ぶように設けられた第2歯車用磁性部材と、
前記第三歯車に設けられ、前記第三歯車の回転軸の周りにN極とS極が並ぶように設けられた第三歯車用磁性部材と、
前記第2歯車用磁性部材の磁界の変化に基づき前記第2歯車の回転角を検出する第2歯車用回転検出部材と、
前記第三歯車用磁性部材の磁界の変化に基づき前記第三歯車の回転角を検出する第三歯車用回転検出部材と、
前記操舵軸の外周面と前記第1歯車の本体部の内周面との間に設けられた弾性部材と、
を備え、
前記弾性部材は、前記操舵軸の外周面の接線と直角な面で切ったときの断面を前記弾性部材の断面としたとき、前記断面のうち前記径方向における寸法が、自然長の状態において前記操舵軸と前記第1歯車の内周面との間の隙間の前記径方向における寸法よりも大きく形成され、前記操舵軸と前記第1歯車の間に組み付けられた状態において圧縮変形するように形成され、
前記回転規制部は、環境温度の上昇に伴う前記第1歯車の熱膨張時において前記挿入部が前記径方向において前記操舵軸の前記凹部と接触しないように形成され、
筒状に形成された筒状本体部と、前記筒状本体部の内周側に設けられ前記操舵軸の回転軸の方向に沿って延びるように形成され前記延設部が係合する係合溝を有する治具に対し、前記延設部が前記係合溝に係合するように取り付ける工程と、
前記第1歯車が前記治具に取り付けられた状態で前記操舵軸が前記第1歯車の本体部に挿入されるように前記第1歯車を前記操舵軸に組み付ける工程と、
を有することを特徴とする操舵角センサの組み立て方法。
【００４３】
より好ましい態様では、上記態様において、前記治具は、前記操舵軸に設けられた回転位置合わせ用の操舵軸係合部と係合する治具係合部を有し、
前記治具係合部は、前記操舵軸係合部と前記治具係合部同士が係合した状態において、前記凹部内に前記挿入部が挿入されるように設けられることを特徴とする操舵角センサの組み立て方法。
さらに別の好ましい態様では、前記態様のいずれかにおいて、前記操舵軸は、前記ステアリングホイール側から延びるように設けられるホイール側操舵軸と接続されることにより前記ステアリングホイールの回転に伴い回転するものであって、
前記操舵軸係合部は、前記ホイール側操舵軸に設けられ前記操舵軸と前記ホイール側操舵軸との回転位置合わせを行うホイール側操舵軸係合部と係合するように設けられることを特徴とする操舵角センサの組み立て方法。
さらに別の好ましい態様では、前記態様のいずれかにおいて、前記操舵軸は、前記ステアリングホイール側から延びるように設けられるホイール側操舵軸と接続されることにより前記ステアリングホイールの回転に伴い回転するものであって、前記ホイール側操舵軸の回転力を前記操舵軸に伝達するための回転力伝達係合部を備え、
前記操舵軸係合部は、前記回転力伝達係合部とは前記操舵軸の回転軸の方向においてオフセットするように設けられることを特徴とする操舵角センサの組み立て方法。
【００４４】
さらに別の好ましい態様では、前記態様のいずれかにおいて、前記係合溝は、前記操舵軸の回転軸周りの周方向において、前記延設部が挿入される側の端部側において前記端部側に向かって前記周方向の幅が徐々に大きくなるように形成されたテーパ部を有することを特徴とする操舵角センサの組み立て方法。
さらに別の好ましい態様では、前記態様のいずれかにおいて、前記係合溝は、前記操舵軸の回転軸に対する径方向の深さは、前記挿入部が前記凹部に挿入されず前記操舵軸の外周面と当接した状態では、前記延設部の前記操舵軸の回転軸に対する径方向外側の側面よりも前記係合溝の径方向外側の側面が回転軸に対して径方向内側となる大きさを有することを特徴とする操舵角センサの組み立て方法。
さらに別の好ましい態様では、前記態様のいずれかにおいて、前記治具は、前記操舵軸の軸方向における軸方向中間部において前記治具の内周側に設けられた段部である治具段部を備え、
前記治具段部は、前記操舵軸に設けられた段部と当接することにより前記操舵軸に対する前記軸の移動が規制されるように設けられることを特徴とする操舵角センサの組み立て方法。
【符号の説明】
【００４５】
2    ステアリングホイール
3    中間軸（ホイール側操舵軸）
4    自在継手（ホイール側操舵軸）
5    操舵軸
5b    凹部
5f    操舵軸係合部
12    Oリング（弾性部材）
30    センサハウジング
40    メインギヤ（第1歯車）
40a    本体部
40b    歯部（第1の複数の歯）
40c    回転規制部
40c1    延設部
40c2    挿入部
41    プライマリディテクションギヤ（第2歯車）
41a    磁性部材（第2歯車用磁性部材）
41b    歯部（第2の複数の歯）
41c    気抵抗効果素子
42    セカンダリディテクションギヤ（第三歯車）
42a    磁性部材（第三歯車用磁性部材）
42b    歯部（第三の複数の歯）
42c    磁気抵抗効果素子
50    治具
52c    段部（治具段部）
52d    治具係合部
52e    係合溝
52e1    本体部
52e3    第2テーパ部
53    筒状本体部
【図１】
0006572474.tif 000002
【図２】
0006572474.tif 000003
【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】
0006572474.tif 000008
【図８】
0006572474.tif 000009
【図９】
0006572474.tif 000010
【図１０】
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