(57)【要約】【課題】トルク検出装置の製造時に、磁気センサが破損することを防止する。【解決手段】本トルク検出装置２０は、センサハウジング３０に固定された第１および第２のユニット３１，３２を有する。第１のユニット３１は、第１および第２の集磁リング３６，３７と合成樹脂部材３８とを有する。第１のユニット３１は、第１および第２の集磁リング３６，３７がセンサハウジング３０の保持凹部５２に位置決めされた状態で、第１および第２の集磁リング３６，３７が合成樹脂部材３８内に樹脂モールドされてなり、センサハウジング３０に固定されている。第２のユニット３２は、第１および第２の集磁リング３６，３７間の磁束密度を検出する第１および第２の磁気センサ４１，４２を保持し、センサハウジング３０に取り付けられている。【選択図】図２
2009092463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ対応する軟磁性体と磁気的に結合された一対の集磁リングが合成樹脂部材により樹脂モールドされてなり、上記一対の集磁リングがセンサハウジングの保持凹部に位置決めされた状態で保持された第１のユニットと、
一対の集磁リング間の磁束密度を検出するための磁気センサを保持し、センサハウジングに取り付けられた第２のユニットとを備えたことを特徴とするトルク検出装置。
【請求項２】
請求項１において、上記第１のユニットの合成樹脂部材は、センサハウジングの保持凹部を成形型の一部として樹脂成形されてなることを特徴とするトルク検出装置。
【請求項３】
請求項１において、上記第１のユニットは、センサハウジングの保持凹部に挿入された環状体を含むことを特徴とするトルク検出装置。
【請求項４】
操舵トルクを検出するための請求項１から３の何れか１項のトルク検出装置と、トルク検出装置により検出された操舵トルクに応じて駆動される操舵補助用の電動モータとを備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
請求項１から３の何れか１項のトルク検出装置の製造方法であって、第１のユニットがセンサハウジングに保持され、その後に、センサハウジングに第２のユニットが取り付けられることを特徴とするトルク検出装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルク検出装置、電動パワーステアリング装置、およびトルク検出装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動パワーステアリング装置は、トルク検出装置を有している。このトルク検出装置は、例えば、トルクに応じて変化する磁束を検出するための磁気センサを有している（例えば、特許文献１参照。）。この磁気センサは、センサハウジングに固定されている。
【特許文献１】特開２００３−１４９０６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、トルク検出装置の製造時に、磁気センサが破損することがある。その結果、トルク検出装置の製造コストが上昇していた。
そこで、本発明の目的は、トルク検出装置の製造時の磁気センサの破損の発生を抑制できるトルク検出装置、電動パワーステアリング装置、および上記トルク検出装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
磁気センサは、センサハウジングに、トルク検出装置の組立工程の序盤において取り付けられることがある。この場合、磁気センサが取り付けられた後で、トルク検出装置の他の部品がセンサハウジングに取り付けられる。このときに、磁気センサが、衝撃力を受けて、破損することがある。
本発明のトルク検出装置（２０）は、それぞれ対応する軟磁性体（２７，２８）と磁気的に結合された一対の集磁リング（３６，３７）が合成樹脂部材（３８）により樹脂モールドされてなり、上記一対の集磁リングがセンサハウジング（３０）の保持凹部（５２）に位置決めされた状態で保持された第１のユニット（３１，６５）と、一対の集磁リング間の磁束密度を検出するための磁気センサ（４１，４２）を保持し、センサハウジングに取り付けられた第２のユニット（３２）とを備えたことを特徴とする。
【０００５】
本発明によれば、磁気センサと一対の集磁リングとを、それぞれ相異なる第１および第２のユニットに設けている。これにより、センサハウジングへの磁気センサの組み付けを、センサハウジングへの一対の集磁リングの組み付けよりも後のタイミングで、例えばトルク検出装置の組立工程の終盤においてすることができる。従って、トルク検出装置における磁気センサ以外の他の部品の組み付けに起因した磁気センサの破損の発生が、防止される。ひいては、製造コストの上昇が抑制される。しかも、集磁リングが樹脂モールドされるとともに、保持凹部に位置決めされたので、トルクの検出精度を高めることができる。
【０００６】
本発明において、上記第１のユニット（３１）の合成樹脂部材は、センサハウジングの保持凹部を成形型（６０）の一部（５２）として樹脂成形されてなる場合がある。この場合、一対の集磁リングを成形型の一部としてのセンサハウジングに位置決めすることになる。これにより、一対の集磁リングをセンサハウジングとは別体に樹脂モールドする場合に必要とされた２つの位置決め作業が、一括して達成される。その結果、製造コストを低減できる。また、第１のユニットの合成樹脂部材をセンサハウジングに樹脂成形することにより、合成樹脂部材の成形と、センサハウジングへの第１のユニットの固定とを一括して達成できるので、組立の手間を軽減することができる。その結果、製造コストをより一層低減できる。
【０００７】
本発明において、上記第１のユニット（６５）は、センサハウジングの保持凹部に挿入された環状体を含む場合がある。この場合、環状体はセンサハウジングとは別体に樹脂モールドされてなるので、環状体における一対の集磁リングの位置決めが、センサハウジングの外部にて、容易にできる。
本発明の電動パワーステアリング装置（１）は、操舵トルクを検出するための上記トルク検出装置（２０）と、トルク検出装置により検出された操舵トルクに応じて駆動される操舵補助用の電動モータ（２３）とを備えることを特徴とする。本発明によれば、例えば、トルク検出装置の組立工程におけるセンサハウジングへの磁気センサの取り付け作業を、電動パワーステアリング装置の組立工程の終盤においてすることも可能となる。従って、電動パワーステアリング装置の組立工程において磁気センサを破損することが抑制される。その結果、電動パワーステアリング装置の製造コストを安価にできる。
【０００８】
本発明のトルク検出装置の製造方法は、上記トルク検出装置の製造方法であって、第１のユニットがセンサハウジングに保持され、その後、センサハウジングに第２のユニットが取り付けられることを特徴とする。本発明によれば、磁気センサが破損することを確実に防止できる。
なお、上記括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を示すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態の添付図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、トルク検出装置が、自動車の電動パワーステアリング装置に適用された場合に則して説明する。なお、本実施形態のトルク検出装置が、電動パワーステアリング装置以外の装置に適用されてもよい。
図１は、本発明の第１の実施形態のトルク検出装置が適用された電動パワーステアリング装置の概略構成の模式図である。図１を参照して、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ：Electric Power Steering System）１は、ステアリングホイール等の操舵部材２に連結しているステアリングシャフト３と、ステアリングシャフト３に第１の自在継手４を介して連結された中間シャフト５と、中間シャフト５に第２の自在継手６を介して連結されたピニオンシャフト７と、ピニオンシャフト７の端部近傍に設けられたピニオン歯８に噛み合うラック歯９を有して自動車の左右方向に延びる転舵軸としてのラックバー１０とを有している。
【００１０】
ピニオンシャフト７およびラックバー１０によりラックアンドピニオン機構からなるステアリングギヤ１１が構成されている。ラックバー１０は、車体１２に固定されるラックハウジング１３内に図示しない複数の軸受を介して直線往復自在に支持されている。ラックバー１０には、一対のタイロッド１４が結合されている。各タイロッド１４は対応するナックルアーム１５を介して対応する転舵輪１６に連結されている。
【００１１】
操舵部材２が操作されてステアリングシャフト３が回転されると、この回転がピニオン歯８およびラック歯９によって、自動車の左右方向に沿ってのラックバー１０の直線運動に変換される。これにより、転舵輪１６の転舵が達成される。
図１を参照して、ステアリングシャフト３は、操舵部材２に連なる入力軸１７と、ピニオンシャフト７に連なる出力軸１８とに分割されている。これら入力軸１７および出力軸１８はトーションバー１９を介して同一の軸線上で互いに連結されている。入力軸１７に操舵トルクが入力されたときに、トーションバー１９が弾性ねじり変形し、これにより、入力軸１７および出力軸１８が相対回転するようになっている。
【００１２】
トーションバー１９を介する入力軸１７および出力軸１８の間の相対回転変位量により操舵トルクを検出するトルク検出装置２０が設けられている。また、車速を検出するための車速センサ２１が設けられている。また、制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit ：電子制御ユニット）２２が設けられている。また、操舵補助力を発生させるための電動モータ２３と、この電動モータ２３の出力回転を減速する減速機２４とが設けられている。
【００１３】
トルク検出装置２０および車速センサ２１からの検出信号が、ＥＣＵ２２に入力されるようになっている。ＥＣＵ２２は、トルク検出結果や車速検出結果等に基づいて、操舵補助用の電動モータ２３を制御する。電動モータ２３の出力回転が減速機２４を介して減速されてピニオンシャフト７に伝達され、ラックバー１０の直線運動に変換されて、操舵が補助されるようになっている。
【００１４】
また、電動パワーステアリング装置１は、ステアリングシャフト３を回転自在に支持するステアリングコラム２５を有している。ステアリングコラム２５に、トルク検出装置２０が配置されている。
図２は、図１のトルク検出装置２０の断面図である。図３は、図１のトルク検出装置２０の分解斜視図であり、部分的に切り欠いて図示している。図２，図３を参照して、トルク検出装置２０は、上述の入力軸１７と、出力軸１８と、トーションバー１９とを有している。また、トルク検出装置２０は、入力軸１７に固定された環状の永久磁石２６と、出力軸１８に固定された軟磁性体としての環状の第１および第２の磁気ヨーク２７，２８とを有している。第１および第２の磁気ヨーク２７，２８は、合成樹脂部材２９により一体にモールドされてなる。
【００１５】
各第１および第２の磁気ヨーク２７，２８は、互いに非接触状態で固定されているとともに、ステアリングシャフト３の径方向外方から永久磁石２６を非接触で取り囲んでいる。各第１および第２の磁気ヨーク２７，２８は、永久磁石２６が形成する磁界内に配置されることにより、永久磁石２６と磁気的に結合されている。
トルク検出装置２０は、筒状のセンサハウジング３０と、このセンサハウジング３０に固定された第１および第２のユニット３１，３２と、第２のユニット３２をセンサハウジング３０に固定するための固定用部材としての２個の固定ねじ３３とを有している。
【００１６】
第１のユニット３１は、軟磁性体としての環状の第１および第２の集磁リング３６，３７を有している。第１のユニット３１は、センサハウジング３０内に配置されている。第１のユニット３１は、第１および第２の集磁リング３６，３７を、絶縁体としての合成樹脂部材３８で一体にモールドしてなる。
図２，図３を参照して、第２のユニット３２は、第１および第２の磁気センサ４１，４２と、回路基板４３と、回路基板４３に電気的に接続された電線束４４とを有している。電線束４４は、複数の電線を有している。第２のユニット３２は、第１および第２の磁気センサ４１，４２と、回路基板４３と、電線束４４の一部とを、絶縁体としての合成樹脂部材４５により一体にモールドしてなる。
【００１７】
図４は、図２の第１および第２の磁気ヨーク２７，２８と第１および第２の集磁リング３６，３７と第１および第２の磁気センサ４１，４２の模式的な斜視図である。図２，図４を参照して、第１および第２の集磁リング３６，３７のそれぞれは、環状部４７と、２つの爪片４８，４９とを有している。各爪片４８，４９は、環状部４７の径方向外方へ向けて、当該環状部４７から突出している。
【００１８】
第１および第２の集磁リング３６，３７は、対応する第１および第２の磁気ヨーク２７，２８にそれぞれ磁気的に結合されている。具体的には、第１の集磁リング３６は、対応する第１の磁気ヨーク２７とは同心に且つ非接触で配置されるとともに、第１の磁気ヨーク２７の外周を径方向外方から取り囲んでいる。第２の集磁リング３７は、対応する第２の磁気ヨーク２８とは同心に且つ非接触で配置されるとともに、第２の磁気ヨーク２８の外周を径方向外方から取り囲んでいる。
【００１９】
また、第１および第２の集磁リング３６，３７は、互いに磁気的に結合されている。具体的には、第１および第２の集磁リング３６，３７は、互いに非接触状態とされており、これとともに、第１および第２の集磁リング３６，３７において、爪片４８同士および爪片４９同士は、環状部４７同士と比較して、互いに相対的に近接している。これにより、第１および第２の集磁リング３６，３７は、対応する第１および第２の磁気ヨーク２７，２８からの磁束を、それぞれ対応する爪片４８，４９間に配置された第１および第２の磁気センサ４１，４２に誘導する。
【００２０】
第１および第２の磁気センサ４１，４２は、検出素子として、例えばホール素子、ＭＲ素子等を含み、第１および第２の集磁リング３６，３７が誘導した磁束を検出する。検出された磁束に基づいて、トルクが求められる。回路基板４３は、電気部品が配線板に組み立てられてなる。回路基板４３は、第１および第２の磁気センサ４１，４２にとっての電源および信号処理部として機能する。
【００２１】
図２，図３を参照して、センサハウジング３０は、ステアリングコラム２５の一部をなす周壁からなる。この周壁は、金属としてのアルミニウム合金により筒状に形成されている。また、センサハウジング３０は、上述の周壁を貫通する挿入孔５０と、第２のユニット３２が取り付けられている取付面５１と、第１のユニット３１を保持している保持凹部５２とを有している。この保持凹部５２は、上述の周壁の内周に形成されており、センサハウジング３０の周方向に延びた環状の凹溝からなり、挿入孔５０に連通している。
【００２２】
本実施形態では、第１および第２のユニット３１，３２は、互いに別体とされた相異なるユニットとして構成されている。これにより、第２のユニット３２を第１のユニット３１をよりも後の時点でセンサハウジング３０に取り付けることができる。
また、本実施形態の第１および第２のユニット３１，３２は、センサハウジング３０を介して互いに機械的に連結されているとともに、必要に応じて互いに分離することができるようになっている。具体的には、第１のユニット３１はセンサハウジング３０に分離不能に固定されている。一方、第２のユニット３２は、センサハウジング３０に分離可能にねじ止めにより固定されている。
【００２３】
これにより、例えば第１および第２の磁気センサ４１，４２の少なくとも一方を交換する必要があるときには、第１および第２の磁気センサ４１，４２を含む第２のユニット３２のみを交換すればよい。このとき、第１のユニット３１を交換せずに済ますことが可能となる。従って、第１および第２の集磁リングと第１および第２の磁気センサとが一体的なユニットを構成している従来の場合に比べて、第１および第２の磁気センサ４１，４２を経済的に且つ短時間に交換できる。というのは、上述の従来の一体的なユニットにおいては、第１および第２の集磁リングにステアリングシャフトが挿通されている。従って、第１および第２の磁気センサを交換するときには、ステアリングシャフトを引き抜く必要がある。その結果、ユニットの交換に手間がかかるからである。
【００２４】
図２，図３を参照して、本実施形態では、第１のユニット３１の第１および第２の集磁リング３６，３７が、センサハウジング３０の保持凹部５２に位置決めされた状態で保持されている。具体的には、第１および第２の集磁リング３６，３７のそれぞれの環状部４７が、ステアリングシャフト３と同心に位置決めされている。また、第１および第２の集磁リング３６，３７の爪片４８，４９は、ステアリングシャフト３の軸方向および周方向に関する所定位置にそれぞれ位置決めされている。この状態で、第１および第２の集磁リング３６，３７は合成樹脂部材３８内に埋設されている。すなわち、インサートとしての第１および第２の集磁リング３６，３７を金型内に挿入した状態で、合成樹脂部材３８を射出成形（インサート成形）することにより、成形品としての合成樹脂部材３８内に、第１および第２の集磁リング３６，３７が埋設されている。これにより、第１および第２の集磁リング３６，３７と合成樹脂部材３８とが、センサハウジング３０の保持凹部５２に一体的に固定されている。
【００２５】
図２，図３を参照して、第１のユニット３１は、センサハウジング３０の挿入孔５０の底５３を形成している。この底５３には、第１および第２の集磁リング３６，３７の一方の爪片４８同士が互いに対向して配置されており、また、第１および第２の集磁リング３６，３７の他方の爪片４９同士が互いに対向して配置されている。互いに対応する一方の爪片４８同士の間には、所定量の隙間が形成されており、また、互いに対応する他方の爪片４９同士の間には、所定量の隙間が形成されている。
【００２６】
また、第２のユニット３２は、第１のユニット３１に対して位置決めされた状態で、センサハウジング３０に固定されており、挿入孔５０を覆っている。第２のユニット３２は、平坦な被取付面５４を有している。各第１および第２の磁気センサ４１，４２が被取付面５４から突出している。第１の磁気センサ４１が、互いに対応する一方の爪片４８同士の間に配置されるとともに、第２の磁気センサ４２が、互いに対応する他方の爪片４９同士の間に配置されている。
【００２７】
図２，図３を参照して、永久磁石２６は、円筒形状をなし、入力軸１７に同心に且つ一体回転するように固定されている。永久磁石２６の外周には、複数の磁極、例えば２４極（Ｎ，Ｓ極各１２極）が、当該永久磁石２６の周方向に等間隔で着磁されている。
図２，図４を参照して、第１および第２の磁気ヨーク２７，２８のそれぞれは、円板形状のリング５５と、このリング５５の板面の内周部から等配で立ち上がる複数、例えば１２個の爪５６とを有している。第１および第２の磁気ヨーク２７，２８のリング５５同士が、ステアリングシャフト３の軸方向に所定間隔を隔てて互いに対向し且つ互いに同心に配置されている。第１および第２の磁気ヨーク２７，２８の爪５６同士は互いに近づく向きに突出し、リング５５の周方向に互いにずれて交互に均等に配置されている。
【００２８】
図５Ａ〜図５Ｃは、図２のトルク検出装置２０の動作を説明するための模式図であり、図５Ｄは、入力軸１７と出力軸１８との間に生じた捩れ角と磁束密度との関係を示すグラフであり、図５Ａ、図５Ｂおよび図５Ｃの各状態に対応した捩れ角と磁束密度の関係を示す点を５Ａ，５Ｂ，５Ｃの符号を付して図示した。
図２，図５Ｄを参照して、永久磁石２６と、第１および第２の磁気ヨーク２７，２８と、第１および第２の集磁リング３６，３７とは、磁気回路を形成する。この磁気回路の磁束密度が、入力軸１７および出力軸１８の相対回動に応じて変化する。このときに生じる磁束密度の変化が、図５Ｄに示されている。
【００２９】
図２，図５Ｂを参照して、入力軸１７および出力軸１８の間にトルクが作用していない中立状態では、第１および第２の磁気ヨーク２７，２８の各爪５６の先端が、永久磁石２６のＮ極及びＳ極の境界を指すようにされている。このとき、第１および第２の磁気ヨーク２７，２８の各爪５６において、永久磁石２６のＮ極に対向する面積とＳ極に対向する面積とが等しくなるので、Ｎ極から入る磁束とＳ極へ出る磁束とが等しくなる結果、第１および第２の磁気ヨーク２７，２８間には磁束は生じない（図５Ｄ参照）。
【００３０】
図２，図５Ａを参照して、入力軸１７および出力軸１８の間に一方向のトルクが作用したときには、トーションバー１９に捩れが生じる。これにより、第１および第２の磁気ヨーク２７，２８の各爪５６が、永久磁石２６に対して相対移動する。
このとき、第１の磁気ヨーク２７の各爪５６において、永久磁石２６のＮ極に対向する面積が、永久磁石２６のＳ極に対向する面積よりも大きくなり、第１の磁気ヨーク２７においてＮ極から入る磁束がＳ極へ出る磁束よりも大きくなる。第２の磁気ヨーク２８の各爪５６において、永久磁石２６のＮ極に対向する面積が、永久磁石２６のＳ極に対向する面積よりも小さくなり、第２の磁気ヨーク２８においてＮ極から入る磁束がＳ極へ出る磁束よりも小さくなる。各第１および第２の磁気ヨーク２７，２８に生じた磁束は、対応する第１および第２の集磁リング３６，３７によりそれぞれ誘導され、互いに対応する爪片４８，４９間において、対応する第１および第２の磁気センサ４１，４２により検出される（図５Ｄ参照）。
【００３１】
図２，図５Ｃを参照して、入力軸１７および出力軸１８の間に他方向のトルクが作用するときには、上述の一方向のトルクが作用する場合とは逆に、第２の集磁リング３７から第１の集磁リング３６への磁束が生じる（図５Ｄ参照）。
図２，図５Ｄを参照して、実際に使用されるトーションバー１９の捩れ角の範囲内においては、磁束密度は、各第１および第２の磁気ヨーク２７，２８の各爪５６においてＮ極に対向する面積とＳ極に対向する面積との差に比例する。この差は、トーションバー１９の捩れ角に比例し、ひいては、入力軸１７と出力軸１８との間に作用するトルクの大きさに比例する。つまり、検出した磁束密度に基づき、トルクを知ることができる。また、第１および第２の集磁リング３６，３７は、第１および第２の磁気ヨーク２７，２８間の磁束密度を、環状部４７の全周に関して平均化することができる。
【００３２】
図２，図３を参照して、本実施形態のトルク検出装置２０は、例えば、以下の製造方法により製造することができる。トルク検出装置２０の製造方法は、第１のユニット３１がセンサハウジング３０に保持される第１の工程と、第１のユニット３１が保持されたセンサハウジング３０に、永久磁石２６、第１および第２の磁気ヨーク２７，２８等が組み付けられる第２の工程と、第２の工程後のセンサハウジング３０に第２のユニット３２が取り付けられる第３の工程とを有している。
【００３３】
第１の工程では、先ず、第１および第２の集磁リング３６，３７がセンサハウジング３０の保持凹部５２に位置決めされて、仮保持用治具（図示せず）により仮保持される。このとき、例えば、第１および第２の集磁リング３６，３７のそれぞれの環状部４７が、センサハウジング３０の位置決め部としての軸受用保持孔５７と同心に位置決めされる。軸受用保持孔５７は、軸受５８（図１参照）を介してステアリングシャフト３を同心に支持する。従って、第１および第２の集磁リング３６，３７を、軸受用保持孔５７に対して同心に位置決めすることにより、ステアリングシャフト３に対しても同心に位置決めすることができる。
【００３４】
図６は、図２のトルク検出装置２０の第１のユニット３１と、これを成形するための成形型の断面図である。図６を参照して、上述のように位置決めされた状態の第１および第２の集磁リング３６，３７が、成形型６０を用いて成形された合成樹脂部材３８により樹脂モールドされる。
成形型６０は、第１の型部材６１と、第２の型部材６２と、第３の型部材としての上述のセンサハウジング３０とを有する。第１の型部材６１は、円柱形状をなしている。第１の型部材６１の外周に設けられた成形部６３が、第１のユニット３１の内周を形成する。第２の型部材６２の成形部６４が、第１のユニット３１における挿入孔５０の底５３を形成する。センサハウジング３０の成形部としての保持凹部５２は、第１のユニット３１の外周および側面を形成する。第１の型部材６１が、センサハウジング３０の内周に嵌合されるとともに、第２の型部材６２がセンサハウジング３０の挿入孔５０に嵌合されている。この状態で、センサハウジング３０の保持凹部５２と、第１の型部材６１の成形部６３と、第２の型部材６２の成形部６４とが、第１のユニット３１を成形するためのキャビティを区画している。このキャビティ内に、溶融状態の合成樹脂が充填される。これにより、第１のユニット３１が形成されるとともに、第１のユニット３１がセンサハウジング３０内に固定される。
【００３５】
図１，図２を参照して、第２の工程では、第１のユニット３１が固定されたセンサハウジング３０に、軸受５８、ステアリングシャフト３、永久磁石２６、第１および第２の磁気ヨーク２７，２８等が取り付けられる。また、ステアリングコラム２５に電動モータ２３、減速機２４等が組み付けられる。
その後、第３の工程で、第２のユニット３２が、センサハウジング３０に取り付けられる。第３の工程は、トルク検出装置２０の組立工程における最後の工程とされている。
【００３６】
図２を参照して、以上説明したように、本実施形態では、（１）それぞれ対応する軟磁性体としての第１および第２の磁気ヨーク２７，２８と磁気的に結合された第１および第２の集磁リング３６，３７が合成樹脂部材３８により樹脂モールドされてなり、上記第１および第２の集磁リング３６，３７がセンサハウジング３０の保持凹部５２に位置決めされた状態で保持された第１のユニット３１と、（２）第１および第２の集磁リング３６，３７間の磁束密度を検出するための第１および第２の磁気センサ４１，４２を保持し、センサハウジング３０に取り付けられた第２のユニット３２と、を備えている。
【００３７】
本実施形態によれば、第１および第２の磁気センサ４１，４２と第１および第２の集磁リング３６，３７とを、それぞれ相異なるユニットとしての第１および第２のユニット３１，３２に設けている。これにより、センサハウジング３０への第１および第２の磁気センサ４１，４２の組み付けを、センサハウジング３０への第１および第２の集磁リング３６，３７の組み付けよりも後のタイミングで、例えばトルク検出装置２０の組立工程の終盤においてすることができる。従って、トルク検出装置２０の他の部品（第１および第２の磁気センサ４１，４２以外の部品。例えば、第１および第２の磁気ヨーク２７，２８。）の組み付けに起因した第１および第２の磁気センサ４１，４２の少なくとも一方の破損の発生が、防止される。ひいては、製造コストの上昇が抑制される。しかも、第１および第２の集磁リング３６，３７が樹脂モールドされるとともに、保持凹部５２に位置決めされたので、トルクの検出精度が向上する。
【００３８】
図６を参照して、本実施形態では、第１のユニット３１の合成樹脂部材３８は、センサハウジング３０の保持凹部５２を上述の成形型６０の一部として樹脂成形されてなる。この場合、第１および第２の集磁リング３６，３７を成形型６０の一部としてのセンサハウジング３０に位置決めすることになる。これにより、一対の集磁リングをセンサハウジングとは別体に樹脂モールドする場合に必要とされた２つの位置決め作業が、一括して達成される。すなわち、一対の集磁リングを成形型に位置決めする作業と、一対の集磁リングをセンサハウジングに位置決めする作業とが、一括して達成される。その結果、製造コストを低減できる。
【００３９】
また、第１のユニット３１の合成樹脂部材３８をセンサハウジング３０に樹脂成形することにより、合成樹脂部材３８の成形と、センサハウジング３０への第１のユニット３１の固定とを一括して達成できる。従って、組立の手間を軽減できる。その結果、製造コストをより一層低減できる。
また、図１を参照して、電動パワーステアリング装置１は、操舵トルクを検出するための上述のトルク検出装置２０と、トルク検出装置２０により検出された操舵トルクに応じて駆動される操舵補助用の電動モータ２３とを備えている。これにより、例えば、トルク検出装置２０の組立工程におけるセンサハウジング３０への第１および第２の磁気センサ４１，４２の取り付け作業を、電動パワーステアリング装置１の組立工程の終盤においてすることも可能となる。従って、電動パワーステアリング装置１の組立工程において第１および第２の磁気センサ４１，４２を破損することが抑制される。その結果、電動パワーステアリング装置１の製造コストを安価にできる。
【００４０】
本実施形態のトルク検出装置２０の製造方法は、第１のユニット３１がセンサハウジング３０に保持され、その後、センサハウジング３０に第２のユニット３２が取り付けられることを特徴とする。これにより、第１および第２の磁気センサ４１，４２が破損することを確実に防止できる。
また、本実施形態について、以下のような変形例を考えることができる。以下の説明では、上述の実施形態と異なる点を中心に図示して説明する。他の構成については、説明を省略するが、上述の実施形態と同様であり、同一符号を付してある。
【００４１】
例えば、図７は、本発明の第２の実施形態のトルク検出装置２０の断面図である。図７を参照して、第２の実施形態のトルク検出装置２０は、第１のユニット６５を有している。本実施形態の第１のユニット６５は、上述の第１の実施形態の第１のユニット３１とは、以下の点で異なり、他の構成については同じである。
第１のユニット６５は、センサハウジング３０とは別体で形成された環状体からなる。この環状体が、センサハウジング３０の保持凹部５２に挿入されて、第１および第２の集磁リング３６，３７がセンサハウジング３０に対して位置調節された状態で、環状体が接着剤６６により保持凹部５２に固定されている。環状体は、第１および第２の集磁リング３６，３７を合成樹脂部材３８により一体に樹脂モールドしてなる。環状体は、保持凹部５２内において位置調節できるように、センサハウジング３０の軸方向および径方向に関して、保持凹部５２よりも所定量で小さく形成されている。
【００４２】
また、上述の第１の工程において、先ず、第１のユニット６５がセンサハウジング３０とは別体に形成される。その後、第１のユニット６５がセンサハウジング３０の挿入孔５０を通じて保持凹部５２に挿入される。第１のユニット６５を保持凹部５２に挿入した状態で、第１および第２の集磁リング３６，３７をセンサハウジング３０の保持凹部５２に位置決めする。その後、接着剤６６を用いて、第１のユニット６５を固定する。
【００４３】
上述のように本実施形態では、第１のユニット６５は、センサハウジング３０の保持凹部３５に挿入された環状体を含むようにされている。この場合、環状体はセンサハウジング３０とは別体に樹脂モールドされてなる。このときの第１および第２の集磁リング３６，３７の位置決めが、センサハウジング３０の外部にて、容易になされる。
また、上述の各実施形態において、永久磁石２６が出力軸１８に固定され、第１および第２の磁気ヨーク２７，２８が入力軸１７に固定される場合も考えられる。その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲内で種々の変更を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１の実施形態のトルク検出装置が適用された電動パワーステアリング装置の概略構成の模式図である。
【図２】図１のトルク検出装置の断面図である。
【図３】図１のトルク検出装置の分解斜視図であり、部分的に切り欠いて図示している。
【図４】図２の磁気ヨークと集磁リングと磁気センサの模式的な斜視図である。
【図５】図５Ａ〜図５Ｃは、図２のトルク検出装置の動作を説明するための模式図であり、図５Ｄは、入力軸と出力軸との間に生じた捩れ角と磁束密度との関係を示すグラフであり、図５Ａ、図５Ｂおよび図５Ｃの各状態に対応した捩れ角と磁束密度の関係を示す点を５Ａ，５Ｂ，５Ｃの符号を付して図示した。
【図６】図２の第１のユニットと、これを成形するための成形型の断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態のトルク検出装置の断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１…電動パワーステアリング装置、２０…トルク検出装置、２３…電動モータ、２７…第１の磁気ヨーク（軟磁性体）、２８…第２の磁気ヨーク（軟磁性体）、３０…センサハウジング、３１…第１のユニット、３２…第２のユニット、３６…第１の集磁リング、３７…第２の集磁リング、３８…合成樹脂部材、５２…保持凹部、６０…成形型、６５…第１のユニット（環状体）
【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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