(57)【要約】      （修正有）【課題】センサヨークの位置決めが不要なトルクセンサおよびその製造方法を提供する。【解決手段】トルクセンサの製造方法において、センサヨーク１５の製造ステップを、一つの板状材料を、少なくとも一つの連結部２８により連結した第１のセンサヨーク部１５Ａおよび第２のセンサヨーク部１５Ｂに加工する加工ステップと、第１および第２のセンサヨーク部１５Ａ、１５Ｂを固定手段１８により固定する固定ステップと、第１および第２のセンサヨーク部１５Ａ、１５Ｂから連結部２８を取り除く除去ステップと、を含むように構成する。【選択図】図３
2009036636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多極磁石と、
前記多極磁石の片側から面対向して配置されたセンサヨークと、
前記センサヨークと対向するように、前記多極磁石を基準として前記センサヨークの側に配置された集磁ヨークと、
前記集磁ヨークに集められた前記センサヨークからの磁束を検出する磁束検出器と、を備えたトルクセンサの製造方法であって、
前記センサヨークの製造ステップは、
一つの板状材料を、少なくとも一つの連結部により連結した第１のセンサヨーク部および第２のセンサヨーク部に加工する加工ステップと、
前記第１および第２のセンサヨーク部を固定材により固定する固定ステップと、
前記第１および第２のセンサヨーク部から前記連結部を取り除く除去ステップと、を含むことを特徴とするトルクセンサの製造方法。
【請求項２】
前記固定ステップにおいて、前記第１および第２のセンサヨーク部が前記集磁ヨークと対向する面を、前記固定材で覆わず露出させることを特徴とする請求項１に記載のトルクセンサの製造方法。
【請求項３】
前記固定ステップにおいて、前記第１および第２のセンサヨーク部が前記多極磁石と対向する面を、前記固定材で覆わず露出させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のトルクセンサの製造方法。
【請求項４】
前記固定ステップにおいて、前記連結部の周囲を前記固定材で覆わず露出させることを特徴とする請求項１から請求項３いずれかに記載のトルクセンサの製造方法。
【請求項５】
前記加工ステップにおいて、前記第１および第２のセンサヨーク部が、同一平面上に配置された互いに径の異なるリング状であって、かつそれぞれのセンサヨーク部が、他方のセンサヨーク部に対して突出する一または複数の凸部を備えるように前記板状材料を構成し、前記凸部の少なくとも一つに前記連結部を設けることを特徴とする請求項１から請求項４いずれかに記載のトルクセンサの製造方法。
【請求項６】
多極磁石と、
前記多極磁石の片側から面対向して配置されたセンサヨークと、
前記センサヨークと対向するように、前記多極磁石を基準として前記センサヨークの側に配置された集磁ヨークと、
前記集磁ヨークに集められた前記センサヨークからの磁束を検出する磁束検出器と、を備え、
前記センサヨークは、固定材により互いに固定された第１のセンサヨーク部および第２のセンサヨーク部から構成されており、当該第１および第２のセンサヨーク部が前記集磁ヨークと対向する面は、前記固定材に覆われていない露出面であるトルクセンサ。
【請求項７】
多極磁石と、
前記多極磁石の片側から面対向して配置されたセンサヨークと、
前記センサヨークと対向するように、前記多極磁石を基準として前記センサヨークの側に配置された集磁ヨークと、
前記集磁ヨークに集められた前記センサヨークからの磁束を検出する磁束検出器と、を備え、
前記センサヨークは、固定材により互いに固定された第１のセンサヨーク部および第２のセンサヨーク部から構成されており、当該第１および第２のセンサヨーク部が前記多極磁石と対向する面は、前記固定材に覆われていない露出面であるトルクセンサ。
【請求項８】
前記第１および第２のセンサヨーク部は、同一平面上に配置された径の異なるリング状であり、それぞれのセンサヨーク部は、他方のセンサヨーク部に対して突出する一または複数の凸部を備えおり、
前記センサヨークは、少なくとも一つの前記凸部と当該凸部が突出する他方のセンサヨーク部との間に、固定材に覆われていない空隙部を有する請求項６または請求項７に記載のトルクセンサ。
【請求項９】
連結軸を介して同一軸上に連結された第１の軸および第２の軸をさらに有し、
前記多極磁石は、前記第１の軸または連結軸の一端に固定されたリング状であり、
前記センサヨークは、前記多極磁石と面対向するように、前記第２の軸または連結軸の他端に固定されている請求項６から請求項８いずれかに記載のトルクセンサ。
【請求項１０】
請求項６から請求項９いずれかに記載のトルクセンサを備えた電動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、トルクセンサ、トルクセンサの製造方法および電動パワーステアリング装置にかかり、例えば、自動車の電動パワーステアリング装置等に用いられるトルクセンサおよびその製造方法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のトルクセンサとして、特許文献１に開示されたようなトルクセンサが知られている。このトルクセンサは、一組の磁気ヨークが非磁性のスペーサによって位置決めされ、スペーサとともに樹脂モールドされている。
【特許文献１】特開２００４−１２５６２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、この場合、一組の磁気ヨークの作成後に、スペーサを用いてそれぞれの磁気ヨーク同士を位置決めする工程が必要になるし、またスペーサの追加により部品数が増えることで製造コストも増加する。
【０００４】
そこで、本発明は、上記従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、トルクセンサのセンサヨークの加工方法を見直すことで、センサヨークの位置決めが不要なトルクセンサおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するために、本発明は、多極磁石と、前記多極磁石の片側から面対向して配置されたセンサヨークと、前記センサヨークと対向するように、前記多極磁石を基準として前記センサヨークの側に配置された集磁ヨークと、前記集磁ヨークに集められた前記センサヨークからの磁束を検出する磁束検出器と、を備えたトルクセンサの製造方法であって、
【０００６】
前記センサヨークの製造ステップは、一つの板状材料を、少なくとも一つの連結部により互いに連結した第１のセンサヨーク部および第２のセンサヨーク部に加工する加工ステップと、前記第１および第２のセンサヨーク部を、固定手段を介して固定する固定ステップと、前記第１および第２のセンサヨーク部から前記連結部を取り除く除去ステップと、を含むようにトルクセンサの製造方法を構成したものである。
【０００７】
この構成によれば、第１のセンサヨーク部と第２のセンサヨーク部は、連結部で互いに連結した状態に加工され（すなわち、双方のセンサヨーク部の相対位置が加工の段階で決定され）、さらに固定手段により相互に固定された後で（すなわち、双方のセンサヨーク部の相対位置が変動することのない状態になった後で）、連結部を切り離すことで分離されるので、センサヨーク部同士を相互に正確に配置することができ、また別途センサヨーク部同士を位置決めするステップも不要になる。
【０００８】
尚、本発明において「多極磁石」とは、異なる磁極が一定の間隔をおいて交互に形成された磁石を示す。
【０００９】
また本発明において「センサヨークからの磁束」とは、多極磁石の一方の極からセンサヨークを通って最終的に他方の極へ入る磁束を示し、多極磁石とセンサヨークとの相対位置によって磁束数および向きが変化する。
【００１０】
また、本発明において、「固定手段により固定する」とは、構成部品間の相対位置が所定の外力によっても変動しないように固定材料や固定器具等の固定手段で保持することを意味し、典型的には、固定手段として合成樹脂等の樹脂を用い、この樹脂により構成部品同士をモールドすることを含む。
【００１１】
また、前記固定ステップにおいて、前記第１および第２のセンサヨーク部が前記集磁ヨークと対向する面を、前記固定手段で覆わず露出させることもできる。
【００１２】
この構成によれば、センサヨーク部が集磁ヨークと対向する面は、固定手段で覆われていないので、センサヨークと集磁ヨークとを相互に近接して配置させることができる。これにより、非磁性体で構成される磁路（センサヨークと集磁ヨークとの間の空間）が短くなり集磁ヨークにてより確実にセンサヨークからの磁束を集めることができる。また、トルクセンサをより小型化することもできる。
【００１３】
また、前記固定ステップにおいて、前記第１および第２のセンサヨーク部が前記多極磁石と対向する面を、前記固定材で覆わず露出させることもできる。
【００１４】
この構成によれば、センサヨーク部が多極磁石と対向する面は、固定手段で覆われていないので、センサヨークと多極磁石とを相互に近接して配置させることができる。これにより、非磁性体で構成される磁路（センサヨークと多極磁石との間の空間）が短くなり多極磁石より生じる磁束をセンサヨークにて効率的に利用することができる。また、トルクセンサをより小型化することもできる。
【００１５】
また、前記固定ステップにおいて、前記連結部の周囲を前記固定手段で覆わず露出させることもできる。
【００１６】
この構成によれば、連結部の周囲が固定手段にて覆われていないので、除去ステップにおいて、連結部を除去するのが容易になる。
【００１７】
また、前記加工ステップにおいて、前記第１および第２のセンサヨーク部が、同一平面上に同軸に配置された互いに径の異なるリング状であって、かつそれぞれのセンサヨーク部が、他方のセンサヨーク部に対して突出する一または複数の凸部を備えるように前記板状材料を構成し、前記凸部の少なくとも一つに前記連結部を設けることもできる。
【００１８】
この構成によれば、凸部は他方のセンサヨーク部に対して突出しているから、連結部を容易に設けることができる。
【００１９】
尚本発明において、「同一平面」とは、略同一の平面も含むものとする。
【００２０】
また、本発明の他の態様として、多極磁石と、前記多極磁石の片側から面対向して配置されたセンサヨークと、前記センサヨークと対向するように、前記多極磁石を基準として前記センサヨークの側に配置された集磁ヨークと、前記集磁ヨークに集められた前記センサヨークからの磁束を検出する磁束検出器と、を備え、前記センサヨークは、固定手段により互いに固定された第１のセンサヨーク部および第２のセンサヨーク部から構成されており、当該第１および第２のセンサヨーク部が前記集磁ヨークと対向する面は、前記固定手段に覆われていない露出面であるトルクセンサを構成してもよい。
【００２１】
この構成によれば、センサヨーク部が集磁ヨークと対向する面は、固定手段で覆われていないので、センサヨークと集磁ヨークとを相互に近接して配置させることができる。これにより、非磁性体で構成される磁路（センサヨークと集磁ヨークとの間の空間）が短くなり集磁ヨークにてより確実にセンサヨークからの磁束を集めることができる。また、トルクセンサをより小型化することもできる。
【００２２】
また、本発明の他の態様として、多極磁石と、前記多極磁石の片側から面対向して配置されたセンサヨークと、前記センサヨークと対向するように、前記多極磁石を基準として前記センサヨークの側に配置された集磁ヨークと、前記集磁ヨークに集められた前記センサヨークからの磁束を検出する磁束検出器と、を備え、前記センサヨークは、固定材により互いに固定された第１のセンサヨーク部および第２のセンサヨーク部から構成されており、当該第１および第２のセンサヨーク部が前記多極磁石と対向する面は、前記固定材に覆われていない露出面であるトルクセンサを構成してもよい。
【００２３】
この構成によれば、センサヨーク部が多極磁石と対向する面は、固定手段で覆われていないので、センサヨークと多極磁石とを相互に近接して配置させることができる。これにより、非磁性体で構成される磁路（センサヨークと多極磁石との間の空間）が短くなり多極磁石より生じる磁束をセンサヨークにて効率的に利用することができる。また、トルクセンサをより小型化することもできる。
【００２４】
上記他の態様において、前記第１および第２のセンサヨーク部は、同一平面上に同軸に配置された径の異なるリング状であり、それぞれのセンサヨーク部は、他方のセンサヨーク部に対して突出する一または複数の凸部を備えおり、前記センサヨークは、少なくとも一つの前記凸部と当該凸部が突出する他方のセンサヨーク部との間に、固定手段に覆われていない空隙部を有するように構成してもよい。
【００２５】
この構成によれば、空隙部の分だけ固定手段の量を減らすことができる。また、空隙部があることで、センサヨーク部を製造する際の取り扱いが容易になる。例えば、センサヨーク部間に製造中に取り外す必要のあるような部材を設ける場合、この部材を空隙部に配置することで部材を取り外しやすくすることができる。
【００２６】
また、上記他の態様において、連結軸を介して同一軸上に連結された第１の軸および第２の軸をさらに有し、前記多極磁石は、前記第１の軸または連結軸の一端に固定されたリング状であり、前記センサヨークは、前記多極磁石と面対向するように、前記第２の軸または連結軸の他端に固定されているように構成してもよい。
【００２７】
この構成によれば、センサヨークは、多極磁石とは同軸上にかつ面対向するように配置されるので、トルクセンサ全体としての軸方向の長さを短くすることができる。
【００２８】
尚本発明において、「同一軸」とは、略同一の軸も含むものとする。
【００２９】
また、上記他の態様のトルクセンサを備えた電動パワーステアリング装置を構成しても良い。
【００３０】
この構成によれば、電動パワーステアリング装置に上記トルクセンサを組み込むことで、ギアボックスの軸方向の長さを短くすることができる。特に、コラムタイプの電動パワーステアリング装置の場合、ＥＡストローク量を確保することが重要であり、ギアボックスの軸方向の長さを短くすることのできる上記トルクセンサを組み込むことはとりわけ有用である。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、トルクセンサのセンサヨークの加工方法を見直すことで、センサヨークの位置決めが不要なトルクセンサおよびその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて以下の順番で説明する。
１．本発明の実施の形態にかかるトルクセンサの全体構成：
２．本発明の実施の形態にかかるトルクセンサの製造方法：
３．本発明の実施の形態に掛かるトルクセンサの適用例：
４．本発明の実施の形態にかかるトルクセンサおよび製造方法の変形例：
なお、各図面において、同一の部品には同一の符号を付している。
【００３３】
１．本発明のトルクセンサの全体構成：
はじめに、図１および図２を用いて、本発明の実施の形態にかかるトルクセンサの全体構成について示す。ここで、図１は、本発明の実施の形態にかかるトルクセンサの概略構成を模式的に示す断面図、図２（Ａ）は、同トルクセンサの詳細な構造を示した要部斜視図、図２（Ｂ）は、かかる要部の分解斜視図である。
【００３４】
図１および図２において、１は全体として本実施形態によるトルクセンサを示す。このトルクセンサ１は、ねじり要素であるトーションバー（連結軸）２で連結された第１の軸１１および第２の軸１２を備える。第１の軸１１および第２の軸１２は円柱状に構成されており、その中心軸およびトーションバー２の中心軸が一直線上に延在している。
【００３５】
第１の軸１１には、その径方向外側に延在して、後述する平板状のセンサヨーク１５が樹脂１８でモールドされた状態で取り付けられている。第２の軸１２には、周方向に多極着磁されたリング状の永久磁石１６が、バックヨーク１７を介してセンサヨーク１５と当該永久磁石１６の軸方向片面とが面対向するように、固定配置されている。
【００３６】
センサヨーク１５は、リング形状の第１のセンサヨーク部１５Ａと、第１のセンサヨーク部１５Ａよりも小径であって当該第１のセンサヨーク部１５Ａと同軸かつ同一平面上に配置された第２のセンサヨーク部１５Ｂとから構成されている。このように第１および第２のセンサヨーク部１５Ａ，１５Ｂを同一平面上に配置することにより、これらを少ない樹脂１８で一体化することができ、コストを低減させることができる。
【００３７】
また第１および第２のセンサヨーク部１５Ａ，１５Ｂは同一（略同一も含む）の厚みの平板状に形成されている。このように第１および第２のセンサヨーク部１５Ａ，１５Ｂを平板状に形成することで第１および第２のセンサヨーク部１５Ａ，１５Ｂの軸方向の長さを短くすることができ、その分、装置全体として小型化することができる。また第１および第２のセンサヨーク部１５Ａ，１５Ｂを同一（略同一も含む）の厚みで形成することにより、プレスで加工する際に１枚の鉄板で加工でき、加工コストを低減することができる。
【００３８】
第１のセンサヨーク部１５Ａの内周部には、径方向の第２のセンサヨーク部１５Ｂが存在する側（つまり径方向内側）に突出する矩形状の凸部２０および隣り合う凸部２０と凸部２０との間に画成される凹部２１が周方向に沿って交互に形成され、第２のセンサヨーク部１５Ｂの外周部には、径方向の第１のセンサヨーク部１５Ａが存在する側（つまり径方向外側）に突出する矩形状の凸部２２および隣り合う凸部２２と凸部２２との間に画成される凹部２３が周方向に沿って交互に形成されている。
【００３９】
第１のセンサヨーク部１５Ａの凸部２０および凹部２１と、第２のセンサヨーク部１５Ｂの凸部２２および凹部２３の数は、いずれも後述する永久磁石１６の極数の半数と同じ数に選定されている。そして第１および第２のセンサヨーク部１５Ａ，１５Ｂは、これら第１のセンサヨーク部１５Ａの凸部２０および凹部２１と、第２のセンサヨーク部１５Ｂの凹部２３および凸部２２とが互いに非接触状態で噛み合った状態で一体化される。
【００４０】
永久磁石１６は、環状の硬磁性体を周方向に所定角度間隔で交互にＮ極又はＳ極に着磁することにより構成されている。本実施の形態の場合、永久磁石１６は、22.5〔°〕間隔でＮ極およびＳ極に着磁されている。従って、永久磁石１６は、合計１６極の極数を有している。図２においては、斜線の部分がＮ極を表している。なお、永久磁石１６を構成する磁石材料としては、フェライト磁石や希土類磁石、金属磁石、焼結磁石、プラスチック磁石、ゴム磁石などを使用可能である。
【００４１】
センサヨーク１５における永久磁石１６の反対側には、集磁ヨーク２５が配置されている。集磁ヨーク２５は、それぞれリング状の第１の集磁ヨーク部２５Ａと、第１の集磁ヨーク部２５Ａよりも小径であって当該第１の集磁ヨーク部２５Ａと同軸および同一平面に配置された第２の集磁ヨーク部２５Ｂとから構成される。
【００４２】
集磁ヨーク２５は、第１の集磁ヨーク部２５Ａが第１のセンサヨーク部１５Ａの外周部と周方向全体に連続して面対向し、第２の集磁ヨーク部２５Ｂが第２のセンサヨーク部１５Ｂの内周部と周方向全体に連続して面対向するように、図示しない静止部材に固定されている。このように第１および第２のセンサヨーク部１５Ａ，１５Ｂの全周に渡って集磁ヨーク２５を配置することにより、センサヨーク１５および集磁ヨーク２５間の相対角度変動に起因する測定誤差の発生を防止することができる。
【００４３】
また集磁ヨーク２５には、磁束集中部２６が設けられている。より詳細には、第１の集磁ヨーク部２５Ａの一部から径方向外側に向けて磁束集中部２６の半体である第１の磁束集中部構成部２６Ａが形成されると共に、これと空隙を介して対向するように、第２の集磁ヨーク部２５Ｂから径方向外側に向けて磁束集中部２６のもう一方の半体である第２の磁束集中部構成部２６Ｂが形成されている。そして第１の集磁ヨーク部２５Ａの第１の磁束集中部構成部２６Ａと、第２の集磁ヨーク部２５Ｂの第２の磁束集中部構成部２６Ｂとの間には、磁束検出器２７が配置されている。
【００４４】
このように集磁ヨーク２５に磁束集中部２６を設けることによって、集磁ヨーク２５を通る磁束を磁束集中部２６に集中させることができ、さらに後述のような磁束検出器２７による磁束の検出を行い易くすることができる。また、かかる第１および第２の磁束集中部構成部２６Ａ，２６Ｂを設けることにより、磁束検出器２７を設置し易くすることができる。
【００４５】
磁束検出器２７としては、ホール素子、ＭＲ素子、ＭＩ素子など、磁束の強さを検出できるものが用いられる。なかでもホール素子は、出力信号を補正する回路を内蔵したホールＩＣを使用すると、磁石の熱減磁やオフセット、ゲイン補正などができるので好ましい。本実施形態の場合、２つの磁束検出器２７を用いている。これは、２つの磁束検出器２７を用いることにより、出力の差をとることで感度を２倍にすることができ、ゼロ点のドリフトをキャンセルすることができるからである。また磁束検出器２７を２つ用いることにより、センサ信号を２重化することができ、信頼性を向上させることができる。
【００４６】
さらに磁束検出器２７を３つ以上用いるようにすれば、磁束検出器２７が１つ故障した場合においても、残りの正常な２つ以上の磁束検出器２７によって信頼性の高いデータを得ることができる。
【００４７】
集磁ヨーク２５、磁束集中部２６並びに磁束検出器２７は、図１に示すように、樹脂１８でモールドされて一体化される。本実施の形態においては、センサヨーク１５に対する樹脂１８のモールド状態に特に特徴があり、以下、図２を用いて詳細に説明する。
【００４８】
図２には、樹脂１８のうち、センサヨーク１５に対してモールドされた部分が示されている。同図に示すように、第１のセンサヨーク部１５Ａと第２のセンサヨーク部１５Ｂの間の空間に樹脂１８が空隙部２９を残して充填されるとともに、センサヨーク１５の面のうち、集磁ヨーク２５と対向する側の面を第１の樹脂部１８Ａが覆い、永久磁石１６と対向する側の面の全面を第２の樹脂部１８Ｂが覆っている。
【００４９】
図２の（Ｂ）に示すように、センサヨーク１５の面のうち、第１の集磁ヨーク部２５Ａおよび第２の集磁ヨーク部２５Ｂと対向している部分は、第１の樹脂部１８Ａにより覆われておらず露出している。そのため、センサヨーク１５の全面を樹脂で覆った場合に比べて、集磁ヨーク２５をセンサヨーク１５に近接して配置させることができる。これにより、トルクセンサ１全体として軸方向長さを小さくすることができる。またセンサヨーク１５と集磁ヨーク２５との間のギャップを小さくすることもできる。このギャップは、永久磁石１６からの磁束が通過する磁路を構成しているが、ギャップが小さくなることでこの磁路が短くなるため、集磁ヨーク２５にてより確実にセンサヨーク１５からの磁束を集めることができるようになる。特に、ギャップが非磁性体（本実施形態の場合は空気）で構成される場合は、一般的な磁性体に比べて透磁率が非常に低いので、ギャップが小さくなることによる効果は顕著である。尚、磁路を構成しない第一の樹脂部１８Ａは、トルクセンサ１の全体の機械的強度をあげるため、十分な量でセンサヨーク１５にモールドされることが好ましい。
【００５０】
以上のようにトルクセンサ１を構成することで、第１の軸１１および第２の軸１２間にねじりトルクが作用した場合、そのねじりトルクの大きさ（ねじりトルク量）および向きが、センサヨーク１５および永久磁石１６間の相対角度（向きも含む）として表れることとなり、このとき磁束検出器２７により検出される磁束数およびその向きに基づいて、第１の軸１１および第２の軸１１間に作用したねじりトルクの大きさおよび向きを検出することができる。
【００５１】
２．本発明の実施の形態にかかるトルクセンサの製造方法：
次に、本発明の実施の形態にかかるトルクセンサの製造方法について、特に特徴的なセンサヨークの製造ステップを中心に、図３を用いて説明する。他の構成要素の製造ステップについては、従来と同様であり、ここでは説明を省略する。ここで、図３（Ａ）乃至（Ｃ）は、本実施の形態にかかるトルクセンサのセンサヨークの製造ステップを順に示しており、以下この順に説明する。
【００５２】
（Ａ）加工ステップ
はじめに、図３（Ａ）に示すように、同一（略同一も含む）の厚みをもつ一枚の鉄板から、プレス加工により、連結部２８で連結された第１のセンサヨーク部１５Ａおよび第２のセンサヨーク部１５Ｂを打ち抜く。連結部２８は、第２のセンサヨーク部１５Ｂの４つの凸部２２から、第１のセンサヨーク部１５Ａの４つの凹部２１に向かってそれぞれ延出し、第１センサヨーク部１５Ａと第２のセンサヨーク部１５Ｂとを連結固定する。プレス加工の段階で、第１のセンサヨーク部１５Ａと第２のセンサヨーク部１５Ｂとの相対位置が決定され、この相対位置は、第１のセンサヨーク部１５Ａと第２のセンサヨーク部１５Ｂとが連結部２８で固定されているためずれることがない。
【００５３】
（Ｂ）固定ステップ
次に、図３（Ｂ）に示すように、ステップ（Ａ）により打ち抜かれた、連結部２８を有するセンサヨーク１５を合成樹脂でモールドする。ここで、連結部２８の周辺は、合成樹脂をモールドせず空隙部２９を形成するようにする。この空隙部２９の分だけ樹脂の量は少なくてすむ。また、センサヨーク１５が第１の集磁ヨーク部２５Ａおよび第２の集磁ヨーク部２５Ｂと対向することになる部分は、第１の樹脂部１８Ａにより覆わず露出させる。本固定ステップにおいても、連結部２８があるために、第１および第２のセンサヨーク部１５Ａ、１５Ｂの相対位置はずれることはない。
【００５４】
（Ｃ）除去ステップ
続いて、図３（Ｃ）に示すように、連結部２８を、第１および第２のセンサヨーク部１５Ａ、１５Ｂから切り離す。ここで、空隙部２９が連結部２８の周囲に形成されているので、連結部２８の切り離しを容易に行うことができる。本除去ステップにおいては、第１および第２のセンサヨーク部が樹脂１８によりモールドされ固定されているので、連結部２８を取り除いたとしても、第１および第２のセンサヨーク部１５Ａ、１５Ｂの相対位置はずれることはない。
【００５５】
以上説明したように、プレス加工で決定された第１および第２のセンサヨーク部１５Ａ、１５Ｂの相対位置は一貫してずれることがない。従って、第１および第２のセンサヨーク部１５Ａ、１５Ｂの相対位置をプレス加工により精密に決定すれば、その相対位置を維持して組み立てを行うことができるので、センサヨーク１５を精度よく製造することができる。また、従来のような一対のセンサヨークを各々作成した後それぞれを位置決めするような位置決めステップや位置決めのための部品が不要になり、製造コストが削減できる。
【００５６】
３．本発明の実施の形態に掛かるトルクセンサの適用例：
次に、これまで説明したトルクセンサを、車両に用いられる電動パワーステアリング装置に適用した例を示す。ここで、図４は、本実施の形態に掛かるトルクセンサを電動パワーステアリング装置に適用した概略構成を模式的に示す断面図である。
【００５７】
図４は、ステアリングホイール３３に印加された操舵トルクに対応して、電動モータにより補助操舵トルクを発生し、減速機により減速して操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）に対して、トルクセンサ１が設けられた状態を示している。
【００５８】
この電動パワーステアリング装置は、一軸上にステアリングホイール３３、第１の軸１１、トーションバー２、第２の軸１２および当該第２の軸１２に固定されたウォームホイール３２を備える。また永久磁石１６がウォームホイール３２の一面側に固定されている。
【００５９】
このように、永久磁石１６をウォームホイール３２に取り付けると、全体の軸方向をさらに短くすることができる。なお、ウォームホイール３２の材質が磁性体の場合は、ウォームホイール３２がバックヨークの役目を果たすので、バックヨークは特に必要ないが、ウォームホイール３２の材質が非磁性体の場合は、この図４のようにバックヨーク３４を設けるようにすれば磁束の漏れを防止することができる。
【００６０】
４．本発明の実施の形態にかかるトルクセンサおよび製造方法の変形例：
以上、本発明の実施の形態を示したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において様々な態様での実施が可能である。たとえば、以下のような変形例が可能である。
【００６１】
上述の実施形態において、永久磁石１６と対向する側の面の全面を第２の樹脂部１８Ｂが覆っている構成としたが、図５、図６に示すように、センサヨーク１５が永久磁石１６と対向する部分を、第２の樹脂部１８Ｂにより覆わず露出させることもできる。
【００６２】
これにより、センサヨーク１５の全面を第２の樹脂部１８Ｂで覆った場合に比べて、永久磁石１６をセンサヨーク１５に近接して配置させることができる。これにより、第１の樹脂部１８Ａの形状と相俟って、トルクセンサ１全体として軸方向長さをさらに小さくすることができる。またセンサヨーク１５と永久磁石１６との間のギャップを小さくすることもできる。このギャップは、永久磁石１６からの磁束が通過する磁路を構成しているが、ギャップが小さくなることでこの磁路が短くなるため、永久磁石１６より生じる磁束をセンサヨーク１５にて効率的に利用することができる。特に、ギャップが非磁性体で構成される場合は、一般的な磁性体に比べて透磁率が非常に低いので、ギャップが小さくなることによる効果は顕著である。尚、磁路を構成しない第２の樹脂部１８Ｂは、トルクセンサ１の全体の機械的強度をあげるため、十分な量でセンサヨーク１５にモールドされることが好ましい。
【００６３】
上述の実施の形態においては、連結部２８を凸部２２から凹部２１に延在して４つ設ける構成としたが、本発明はこれにかぎらず、第１および第２のセンサヨーク部１５Ａ，１５Ｂが樹脂モールドされるまで双方を固定することができれば、連結部２８の位置や数は異ならせることができる。例えば、連結部２８を凸部２２のすべてに設けてもよいし、また連結部２８を、凸部２０と凸部２２との間に延在して設けてもよい。
【００６４】
上述の実施の形態においては、第１および第２のセンサヨーク部１５Ａ，１５Ｂの凸部２０，２２を矩形状に形成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、三角形状や台形状に形成するようにしてもよい。
【００６５】
上述の実施の形態においては、永久磁石１６の極数を１６とするようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、１６極以外の極数の永久磁石を適用するようにしてもよい。
【００６６】
上述の実施の形態においては、永久磁石１６の極数の半数と第１および第２のセンサヨーク部１５Ａ，１５Ｂの凸部２０，２２の数とを同数とするようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、これらの数を異ならせるようにしても良い。
【００６７】
上述の実施の形態においては、磁束を有効に利用するためにバックヨーク１７を取り付けるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、永久磁石１６を第２の軸１２に直接取り付けるようにしても良い。
【００６８】
上述の実施の形態においては、磁束検出器２７として２つ以上の磁束検出器を用いるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、磁束検出器２７を１つのみ使用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施の形態にかかるトルクセンサの概略構成を模式的に示す断面図。
【図２】（Ａ）は、同トルクセンサの詳細な構造を示した要部斜視図、（Ｂ）は、かかる要部の分解斜視図。
【図３】同トルクセンサのセンサヨークの製造ステップを示す模式図。
【図４】同トルクセンサを電動パワーステアリング装置に適用した概略構成を模式的に示す断面図。
【図５】本発明の実施の形態の変形例にかかるセンサヨークの樹脂モールド状態を示す模式図。
【図６】同実施の形態の変形例にかかるセンサヨークと永久磁石の分解斜視図。
【符号の説明】
【００７０】
１……トルクセンサ
１１……第１の軸
１２……第２の軸
１５……センサヨーク
１５Ａ……第１のセンサヨーク部
１５Ｂ……第２のセンサヨーク部
１６……永久磁石
１７、３４……バックヨーク
１８……樹脂
１８Ａ……第１の樹脂部
１８Ｂ……第２の樹脂部
２……連結軸
２０、２２……凸部
２１、２３……凹部
２５……集磁ヨーク
２５Ａ……第１の集磁ヨーク部
２５Ｂ……第２の集磁ヨーク部
２６……磁束集中部
２６Ａ……第１の磁束集中部構成部
２６Ｂ……第２の磁束集中部構成部
２７……磁束検出器
２８……連結部
２９……空隙部
３２……ウォームホイール
３３……ステアリングホイール
【図１】
2009036636.tif 000003
【図２】
2009036636.tif 000004
【図３】
2009036636.tif 000005
【図４】
2009036636.tif 000006
【図５】
2009036636.tif 000007
【図６】
2009036636.tif 000008