JP2011013133A - トルクセンサ - Google Patents

Abstract

【課題】トルクセンサにおいて、接着剤が剥離した場合にバックヨークに対するリング磁石の固定位置にズレが生じないようにする。
【解決手段】磁気発生部６０から回転磁気回路部６９に導かれる磁束密度に応じてトーションバー５１に働くトルクを検出するトルクセンサ５０であって、磁気発生部６０は、第一シャフト１０と共に回転するバックヨーク６１と、このバックヨーク６１に結合されるリング磁石６３と、バックヨーク６１とリング磁石６３との間に介在して両者を結合する接着剤６４と、を備え、この接着剤６４はバックヨーク６１に対する接着部が剥離した場合にバックヨーク６１に形成された回り止め凹部６１ｃに係合してバックヨーク６１と前記リング磁石６３との相対回転を係止する回り止め凸部６４ｃを有する構成とした。
【選択図】図４

Description

本発明は、磁石から導かれる磁束密度に応じてトーションバーに働くトルクを検出するトルクセンサに関するものである。

従来、車両のステアリング系に設けられるトルクセンサとして、回転するシャフトに働く操舵トルクを磁力を介して検出する非接触タイプのものが用いられている。

この種のトルクセンサとして、特許文献１、２に開示されたものは、いずれも、ハウジング内に回転可能に収容されるトーションバーと、このトーションバーの両端に連結される第一、第二シャフトと、第一シャフトに固定される磁気発生部（多極磁石）と、第二シャフトに固定される回転磁気回路部（多極ヨーク）と、ハウジングに固定される固定磁気回路部と、この固定磁気回路部に導かれる磁束密度を検出する磁気センサとを備える。

トーションバーがこれに働くトルクによって捩れ変形すると、磁気発生部と回転磁気回路部との回転方向の相対位置が変化し、これに伴って磁気発生部から回転磁気回路部を介して固定磁気回路部に導かれる磁束密度が変化する。磁気センサが、この磁束密度に応じた信号を出力し、この信号に基づいてトーションバーに働くトルクが検出される。

磁気発生部は、第一シャフトに固定されるバックヨーク（継鉄）と、このバックヨークに接着剤を介して固定されるリング磁石（多極磁石）とからなる。

特開２００７−２４０４９６号公報 特開２００７−２９２５５０号公報

しかしながら、このような従来のトルクセンサにあっては、磁気発生部を構成するリング磁石とバックヨークの接着剤が剥離した場合、バックヨーク（第一シャフト）に対するリング磁石の固定位置にズレが生じ、トルクセンサの出力に誤差が生じるという問題点があった。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、トルクセンサにおいて、接着剤が剥離した場合にバックヨークに対するリング磁石の固定位置にズレが生じないようにすることを目的とする。

本発明は、互いに同軸上に配置される第一シャフトと第二シャフトとの間でトルクを伝達するトーションバーと、第一シャフトに固定される磁気発生部と、第二シャフトに固定される回転磁気回路部とを備え、磁気発生部から回転磁気回路部に導かれる磁束密度に応じてトーションバーに働くトルクを検出するトルクセンサであって、磁気発生部は、第一シャフトと共に回転するバックヨークと、このバックヨークに結合されるリング磁石と、バックヨークとリング磁石との間に介在して両者を結合する接着剤と、を備え、この接着剤はバックヨークまたはリング磁石である相手側に対する接着部が剥離した場合に相手側に形成された回り止め凹部に係合してバックヨークとリング磁石との相対回転を係止する回り止め凸部を有することを特徴とした。

本発明によると、接着剤のバックヨークまたはリング磁石である相手側に対する接着部が剥離してリング磁石がバックヨークから離れるリング磁石脱落時に、リング磁石は回り止め凹部に係合している接着剤の回り止め凸部の先端部を介して第一シャフトと共に回動するため、トルクセンサの出力はほとんど誤差が生じることがなく、フェイルセーフ機能が果たされる。

本発明の実施の形態を示すパワーステアリング装置の断面図である。 同じくパワーステアリング装置の分解斜視図である。 同じく（ａ）は回転磁気回路部の分解斜視図であり、（ｂ）は回転磁気回路部の斜視図である。 同じくトルクセンサの断面図である。 同じく（ａ）は磁気発生部の断面図であり、（ｂ）は磁気発生部の平面図である。 同じく磁気発生部の分解断面図である。 同じく磁気発生部の平面図である。 同じくトルクセンサの断面図である。 同じくトルクセンサの出力特性図である。 他の実施の形態を示す磁気発生部の分解断面図である。 さらに他の実施の形態を示す磁気発生部の分解断面図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１に本発明が適用される車両のパワーステアリング装置の一例を示す。このパワーステアリング装置１は、ステアリングハンドル（図示せず）に連係して第一シャフト（入力軸）１０、第二シャフト２０が回転し、第二シャフト（出力軸）２０の下端に形成されるピニオン（図示せず）に噛み合うラック軸が軸方向に移動することにより車輪が操舵されるようになっている。

パワーステアリング装置１は、操舵トルクを補助的に付与するアシスト機構として、第二シャフト２０にウォームホイール９が連結され、このウォームホイール９に噛み合うウォーム１９を回転駆動する電動モータ（図示せず）を備え、この電動モータが第二シャフト２０に操舵補助トルクを付与するようになっている。

パワーステアリング装置１は、操舵トルクを検出するトルクセンサ５０を備え、図示しないコントローラ（図示せず）がトルクセンサ５０によって検出される操舵トルクに応じて電動モータの出力を制御する。

以下、トルクセンサ５０の構造について説明する。

第一シャフト１０はハウジング３０に転がり軸受７を介して回転可能に支持される。第二シャフト２０は図示しないハウジングに転がり軸受８を介して回転可能に支持される。第一シャフト１０の下端部と第二シャフト２０との間には滑り軸受３が介装される。これにより、第一シャフト１０と第二シャフト２０とは互いに同一軸上で相対回転できるように支持される。

ハウジング３０と第一シャフト１０との間にはダストシール６が介装され、このダストシール６によってハウジング３０内が密封される。第一シャフト１０は円筒状に形成され、その内側にトーションバー５１が収められる。

トーションバー５１は、その上端部がピン５を介して第一シャフト１０に連結され、その下端部がセレーション４を介して第二シャフト２０に連結される。これにより、トーションバー５１は第一シャフト１０に入力される操舵トルクを第二シャフト２０に伝えるとともに、この操舵トルクに応じて捩れ変形する。

トルクセンサ５０は、図２にも示すように、ハウジング３０内に回転可能に収容されるトーションバー５１と、第一シャフト１０と共に回転する磁気発生部６０と、第二シャフト２０と共に回転する回転磁気回路部６９と、ハウジング３０に固定して設けられる固定磁気回路部９０と、固定磁気回路部９０に導かれる磁束密度を検出する磁気センサ９８とによって構成され、この磁気センサ９８の出力に基づいてトーションバー５１に働く操舵トルクを検出する。

磁気発生部６０は、第一シャフト１０に固定されるバックヨーク６１と、このバックヨーク６１に固定される円環状のリング磁石６３とを備える。

バックヨーク６１は、第一シャフト１０に圧入によって固定される。磁気発生部６０を第一シャフト１０に組み付ける際、バックヨーク６１を第一シャフト１０の軸方向に設定される軸方向取付近傍部位に摺動可能に軽圧入する軸方向位置合わせ工程と、その状態で回転磁気回路部６９に導かれる磁束密度を計測して磁気発生部６０の回転方向中立位置を割り出す回転方向位置合わせ工程と、回転方向中立位置に配置されたバックヨーク６１を第一シャフト１０にさらに強く圧入して固定する固定工程とが順に行われる。これにより、磁気発生部６０の回転方向中立位置を正確に割り出してバックヨーク６１を第一シャフト１０に固定することができる。

なお、これに限らず、バックヨーク６１を第一シャフト１０に一体形成してもよい。

リング磁石６３は、磁気を第一シャフト１０、トーションバー５１の回転軸Ｏ方向に発生する永久磁石であり、硬磁性体を第一シャフト１０の回転軸方向へ向けて着磁することにより形成される多極磁石である。

円環状のリング磁石６３の上端面と下端面には、それぞれ１２個の磁極が周方向について等間隔に形成され、６個のＮ極と６個のＳ極とが交互に並ぶ。

円筒状のバックヨーク６１は軟磁性体によって形成され、リング磁石６３の上端面（磁極面）に当接する。バックヨーク６１は、リング磁石６３を第一シャフト１０に連結する支持部材の働きと、リング磁石６３の隣合う磁極を結んで磁束を導く継鉄の働きをし、リング磁石６３の下端面（磁極面）に磁界を集中させる。

なお、リング磁石６３を第一シャフト１０に連結する支持部材をバックヨークと分離して設け、バックヨークをこの支持部材とリング磁石６３の間に介装してもよい。

回転磁気回路部６９は、リング磁石６３から出される磁束を導く第一、第二軟磁性リング７０、８０と、第二シャフト２０に固定される組付け部材７７と、この組付け部材７７に第一、第二軟磁性リング７０、８０を固定する樹脂モールド８７とを備える。

図３の（ａ）は、第一、第二軟磁性リング７０、８０と組付け部材７７を分解した斜視図であり、図３の（ｂ）はこれらを組み立てた状態を示す回転磁気回路部６９の斜視図である。

第一、第二軟磁性リング７０、８０は、リング磁石６３の下端面（磁極面）に対峙する６個の第一、第二磁路先端部７１、８１と、この第一、第二磁路先端部７１、８１から曲折して互いに遠ざかる方向に延びる６個の第一、第二磁路柱部７２、８２と、この第一、第二磁路柱部７２、８２を結んで環状に延びる１個の第一、第二磁路環部７３、８３とをそれぞれ有し、これらがプレス加工によって一体形成される。

なお、第一、第二軟磁性リング７０、８０は、プレス加工に限らず、鋳造、焼結等によって形成してもよい。

第一、第二軟磁性リング７０、８０は、互いに同一形状であり、共通の部品が組付け方向を逆転させることにより用いられる。

なお、第一、第二軟磁性リング７０、８０は、これに限らず、互いに異なる形状であってもよい。

第一、第二磁路先端部７１、８１は、トーションバー５１の回転軸Ｏと直交する同一平面上にてそれぞれ均等な間隔をもって周方向に並び、トーションバー５１にトルクが加えられない中立状態で、トーションバー５１の半径方向に延びるそれぞれの中心線がリング磁石６３のＮ極及びＳ極の境界を指すように配置される。

第一、第二磁路柱部７２、８２は、平板状に形成され、トーションバー５１の回転軸Ｏ方向に延びる。

また、第一、第二軟磁性リング７０、８０が鋳造、焼結等によって形成される場合には、第一、第二磁路柱部７２、８２は、トーションバー５１の半径方向に厚みを持つブロック状に形成してもよい。

第一磁路柱部７２は、トーションバー５１の上方向に延び、リング磁石６３を囲むように配置される。第一磁路柱部７２は、リング磁石６３の外周面にある間隙をもって配置され、リング磁石６３の磁束が第一磁路柱部７２によって短絡されないように構成する。

第二磁路柱部８２は、トーションバー５１の下方向に延び、リング磁石６３から遠ざかるように配置される。

こうして、第一、第二磁路柱部７２、８２が互いに遠ざかる方向に延びることにより、第一、第二磁路環部７３、８３がトーションバー５１の回転軸Ｏ方向について十分に離され、両者の間で磁気短絡が起きないように構成される。

第一、第二磁路環部７３、８３は、トーションバー５１の回転軸Ｏと直交する平面上に配置され、トーションバー５１の回転軸Ｏと同一軸上に延びる円盤状に形成される。第一、第二磁路環部７３、８３は、トーションバー５１の半径方向について一定幅を有する。

第一、第二磁路環部７３、８３は、全周につながった円環状をしているが、これに限らず、その一箇所にスリットを有するＣ字形リング状に形成してもよい。

第一磁路環部７３をリング磁石６３の下面（磁極面）より上方に配置し、第二磁路環部８３をリング磁石６３より下方に配置する。すなわち、リング磁石６３は、トーションバー５１の回転軸Ｏ方向について第一磁路環部７３と第二磁路環部８３の間に配置される。

これにより、第一、第二磁路柱部７２、８２の回転軸方向の長さを短縮することと、第一、第二磁路環部７３、８３どうしを互いに離して両者の間で磁気短絡が起きないようにすることとを両立できる。第一、第二磁路柱部７２、８２を回転軸方向の長さを短縮することにより、第一、第二軟磁性リング７０、８０をプレス加工により形成することが可能となり、製品のコストダウンがはかれる。

第一、第二軟磁性リング７０、８０はプレス加工して形成することにより、鋳造や焼結によって形成するものに比べて材料使用量を低減することができる。

第一、第二軟磁性リング７０、８０はプレス加工によって形成されることにより、鋳造や焼結によって形成するものに比べて各部の板厚を大きくとれず、磁路断面積が小さくなるが、高密度材を用いることにより磁気ヒステリシス特性の向上がはかれる。

トルクセンサ５０は、第一軟磁性リング７０の第一磁路柱部７２をリング磁石６３を囲むようにリング磁石６３の側方に配置することにより、第一軟磁性リング７０の介装スペースによって回転軸方向の長さが増大することを抑えられ、パワーステアリング装置１の小型軽量化がはかれる。

以上、第一、第二軟磁性リング７０、８０の形状を説明したが、第一軟磁性リング７０は、図１に示すようにリング磁石６３を包囲する形状に限らず、リング磁石６３の下面（磁極面）に沿って平らに延びる円盤状に形成され、第一磁路柱部７２を第一磁路先端部７１から曲折することなくトーションバー５１の半径方向に延びる形状としてもよい。この場合、第二磁路柱部８２を図１に示すように第二磁路先端部８１から曲折してトーションバー５１の軸方向に延びる形状とすることにより、第一、第二磁路環部７３、８３がトーションバー５１の回転軸Ｏ方向について離され、両者の間で磁気短絡が起きないように構成することも可能である。

また、第二軟磁性リング８０は、平らな円盤状に形成され、第二磁路柱部８２を第二磁路先端部８１から曲折することなくトーションバー５１の半径方向に延びる形状としてもよい。この場合、第一磁路柱部７２を図１に示すように第一磁路先端部７１から曲折してトーションバー５１の軸方向に延びる形状とすることにより、第一、第二磁路環部７３、８３がトーションバー５１の回転軸Ｏ方向について十分に離され、両者の間で磁気短絡が起きないように構成することも可能である。

樹脂モールド８７は、金型に組付け部材７７と第一、第二軟磁性リング７０、８０を配置した状態で、金型に溶解した熱可塑性樹脂を流し込み、この樹脂を冷却して固化させることにより形成される。なお、樹脂モールド８７を形成する樹脂は、熱可塑性樹脂に限らず、熱硬化性樹脂、反応硬化性樹脂を用いてもよい。

第一、第二集磁ヨーク９３、９４は、第一、第二集磁リング９１、９２の外周に接するように設けられる。第一、第二集磁ヨーク９３、９４の間に一対の磁気ギャップ（空隙）９６が形成され、この磁気ギャップ９６に磁気センサ９８が介装される。

第一、第二集磁ヨーク９３、９４は、第一、第二集磁リング９１、９２の外周面にそれぞれ結合するブロック状に形成され、磁気ギャップ９６を画成する一対の集磁凸部９３ａ、９４ａを有する。集磁凸部９３ａ、９４ａの端面は互いに平行に対峙する平面状に形成される。

磁気検出手段として設けられる磁気センサ９８はホール素子が用いられ、磁気ギャップ９６の磁場の大きさと方向に応じた出力が信号線９７を介して取り出される。ホール素子はこれを通過する磁束密度に応じた電圧を信号として出力するものである。なお、磁気センサ９８はホール素子の信号を増幅する回路や温度補償を行う回路、ノイズフィルタの回路等を備えるものを用いてもよい。

磁気センサ９８はハウジング３０にセンサホルダ３９を介して取り付けられる。磁気センサ９８の信号線９７はセンサホルダ３９に接続される図示しない配線を介してコントローラに接続される。

次に、トルクセンサ５０がトーションバー５１に働く操舵トルクを検出する作用について説明する。

トーションバー５１にトルクが働かない中立状態において、第一、第二軟磁性リング７０、８０の第一、第二磁路先端部７１、８１が、それぞれリング磁石６３のＮ極及びＳ極に同一面積を持って対峙して両者を磁気短絡し、磁束が回転磁気回路部６９と固定磁気回路部９０に導かれない。

運転者がステアリングハンドルを操作してトーションバー５１に一方向のトルクが働く場合、トーションバー５１がこのトルクの方向に応じて捩れ変形し、第一磁路先端部７１がＮ極よりＳ極に大きな面積を持って対峙する一方、第二磁路先端部８１がＳ極よりＮ極に大きな面積を持って対峙し、リング磁石６３からの磁束が回転磁気回路部６９と固定磁気回路部９０に導かれ、磁気センサ９８から磁場の強さ及び方向に応じた信号が出力される。この磁束が導かれる回転磁気回路部６９と固定磁気回路部９０における磁気経路は、Ｎ極→第一磁路先端部７１→第一磁路柱部７２→第一磁路環部７３→第一集磁リング９１→第一集磁ヨーク９３→第二集磁ヨーク９４→第二集磁リング９２→第二磁路環部８３→第二磁路柱部８２→第二磁路先端部８１→Ｓ極となる。

運転者がステアリングハンドルを操作してトーションバー５１に逆方向のトルクが働く場合、トーションバー５１が逆方向に捩れ変形し、第一磁路先端部７１がＳ極よりＮ極に大きな面積を持って対峙する一方、第二磁路先端部８１がＮ極よりＳ極に大きな面積を持って対峙し、磁束が上記の磁気経路と逆の磁気経路にて導かれ、磁気センサ９８から磁場の強さ及び方向に応じた信号が出力される。この磁束が導かれる回転磁気回路部６９と固定磁気回路部９０における磁気経路は、Ｎ極→第二磁路先端部８１→第二磁路柱部８２→第二磁路環部８３→第二集磁リング９２→第二集磁ヨーク９４→第一集磁ヨーク９３→第一集磁リング９１→第一磁路環部７３→第一磁路柱部７２→第一磁路先端部７１→Ｓ極となる。

このようにトーションバー５１がこれに働くトルクに応じてトーションバー５１の捩れ変形し、第一、第二磁路先端部７１、８１がリング磁石６３のＮ極とＳ極に対峙する面積差が大きくなると、磁気センサ９８に導かれる磁束密度が大きくなり、磁気センサ９８からこのトルクに応じた信号が出力される。

なお、リング磁石６３の一端面に形成される磁極数は、２個以上の範囲で任意に設定される。リング磁石６３に対峙する第一、第二軟磁性リング７０、８０の面積が同じ条件において、磁極数を増やすことにより、磁気センサ９８に導かれる磁束密度を高められる。

図４は、磁気発生部６０を拡大したトルクセンサ５０の断面図である。リング磁石６３は磁力によってバックヨーク６１に吸着されるとともに、接着剤６４を介してバックヨーク６１に結合される。

接着剤６４は、液体の状態でバックヨーク６１とリング磁石６３の間に塗布された後に固化し、バックヨーク６１とリング磁石６３を結合する。

図５の（ａ）は、磁気発生部６０の断面図であり、図５の（ｂ）は磁気発生部６０の平面図である。図６は、磁気発生部６０を構成するリング磁石６３、接着剤６４、バックヨーク６１を分解した断面図である。図７は、バックヨーク６１の平面図である。

図６に示すように、円環状のバックヨーク６１は、トーションバー５１の回転軸Ｏに直交する環状の取付端面６１ａと、トーションバー５１の回転軸Ｏと同心上に延びる円筒状の取付外周面６１ｂとを有する。

リング磁石６３は、例えば焼結金属によって形成される。円環状のリング磁石６３は、四角形の断面形状を有する。

接着剤６４は、バックヨーク６１とリング磁石６３の間で円環状に成型される。接着剤６４は、トーションバー５１の回転軸Ｏと直交する円盤部６４ａと、トーションバー５１の回転軸Ｏと平行に延びる円筒部６４ｂとを有する。なお、接着剤６４は、円環状に連続する形状に限らず、バックヨーク６１とリング磁石６３の間に設けられる間隙に応じてその厚さが変化し、部分的に断続する形状であってもよい。

図７に示すように、バックヨーク６１には、取付端面６１ａに開口する複数（１２個）の回り止め凹部６１ｃが形成される。

回り止め凹部６１ｃは、トーションバー５１の回転軸Ｏと平行に延びる断面円形の穴として形成され、所定の深さＬ１を有する。

なお、これに限らず、回り止め凹部６１ｃは、溝状に形成してもよい。

図５の（ｂ）に示すように、各回り止め凹部６１ｃは、リング磁石６３のＮ極とＳ極の境界部にトーションバー５１の回転軸Ｏ方向について並ぶように配置される。円環状のリング磁石６３には、６個のＮ極と６個のＳ極とが等間隔を持って交互に並ぶように配置されている。回り止め凹部６１ｃはトーションバー５１の回転周方向に所定の等間隔を持って並ぶ。

図６に示すように、接着剤６４は、回り止め凹部６１ｃに入り込んだ複数（１２個）の回り止め凸部６４ｃを有する。回り止め凸部６４ｃは、トーションバー５１の回転軸Ｏと平行に延びる円柱状に形成され、所定の突出量Ｌ１を有する。

図４に示すように、リング磁石６３の下面と第一、第二軟磁性リング７０、８０の第一、第二磁路先端部７１、８１（図３の（ｂ）参照）との間にエアギャップ（間隙）８５が画成される。このエアギャップ８５は、トーションバー５１の回転軸Ｏ方向に所定のクリアランスＬ２を有する。

回り止め凹部６１ｃは、その深さＬ１が、エアギャップ８５のクリアランスＬ２より大きくなるように形成される。すなわち、Ｌ１＞Ｌ２の関係に設定される。

接着剤６４のリング磁石６３に対する接着力がバックヨーク６１に対する接着力より大きくなるように設定される。これにより、経時劣化等によって接着剤６４の接着力が低下した場合に、接着剤６４は、バックヨーク６１に対する接着部がリング磁石６３に対する接着部より先に剥離する構成とする。

接着剤６４がリング磁石６３より先にバックヨーク６１に対して剥離したときに、バックヨーク６１の回り止め凹部６１ｃと、これに入り込んで固化した接着剤６４の回り止め凸部６４ｃとは、バックヨーク６１に対するリング磁石６３の回動を係止する回り止め手段を構成する。

リング磁石脱落時に回り止め凸部６４ｃがバックヨーク６１に対するリング磁石６３の回動を係止する状態にて、回り止め凸部６４ｃが破断する力は、リング磁石６３と第一、第二軟磁性リング７０、８０の第一、第二磁路先端部７１、８１との間に生じる摩擦力より大きく設定する。この摩擦力を低減するため、リング磁石６３の下面、第一、第二軟磁性リング７０、８０の第一、第二磁路先端部７１、８１に潤滑剤を塗布してもよい。

図８は、衝撃や経時劣化等により接着剤６４のバックヨーク６１に対する接着部が剥離し、リング磁石６３がバックヨーク６１から脱落したリング磁石脱落状態を示す断面図である。このリング磁石脱落状態では、リング磁石６３が磁力と重力によって第一、第二軟磁性リング７０、８０の第一、第二磁路先端部７１、８１に接し、それ以上の軸方向の変位が規制される。このため、回り止め凸部６４ｃは、回り止め凹部６１ｃからエアギャップ８５のクリアランスＬ２分だけ抜けるが、完全に抜けることなく、その先端部が回り止め凹部６１ｃに係合している。

上記の図８に示すリング磁石脱落状態にて、操舵トルクによって第一シャフト１０と第二シャフト２０が相対回転するとき、リング磁石６３は、バックヨーク６１の回り止め凹部６１ｃに係合している接着剤６４の回り止め凸部６４ｃの先端部を介して第一シャフト１０と共に回動し、リング磁石６３の下面が第一、第二軟磁性リング７０、８０の第一、第二磁路先端部７１、８１に摺接する。

図９のグラフは、磁気センサ９８の出力特性を示し、横軸のパラメータにトーションバー５１が捩れ角（回転磁気回路部６９に対する磁気発生部６０の回転方向の位置）がとられ、縦軸に磁気センサ９８の出力がとられている。図９のグラフにおいて、実線の特性はトルクセンサ５０が正常であるときの出力であり、破線の特性がリング磁石脱落時における出力である。リング磁石脱落時では、リング磁石６３が回り止め凸部６４ｃを介して第一シャフト１０と共に回動し、リング磁石６３の下面が第一、第二軟磁性リング７０、８０の第一、第二磁路先端部７１、８１に摺接することにより、磁気センサ９８の出力は、正常時に比べて増大するものの、中点出力（ステアリングハンドルが車両を直進させる中点にあるときの出力）がほとんどズレることがなく、トーションバー５１が捩れ角に応じて増減する。

これにより、パワーステアリング装置１は、リング磁石脱落時にて、操舵補助トルクが正常時より若干増大するものの、左右旋回時で操舵補助トルクに差が生じたり、操舵補助トルクが勝手に生じるセルフステアを起こすことが回避される。運転者は、操舵補助トルクが若干増大することに気が付くことにより、パワーステアリング装置１に異常が生じたことを知ることができる。

以上のように本実施の形態では、互いに同軸上に配置される第一シャフト１０と第二シャフト２０との間でトルクを伝達するトーションバー５１と、第一シャフト１０に固定される磁気発生部６０と、第二シャフト２０に固定される回転磁気回路部６９とを備え、磁気発生部６０から回転磁気回路部６９に導かれる磁束密度に応じてトーションバー５１に働くトルクを検出するトルクセンサ５０であって、磁気発生部６０は、第一シャフト１０と共に回転するバックヨーク６１と、このバックヨーク６１に結合されるリング磁石６３と、バックヨーク６１とリング磁石６３との間に介在して両者を結合する接着剤６４と、を備え、この接着剤６４はバックヨーク６１またはリング磁石６３である相手側（バックヨーク６１）に対する接着部が剥離した場合に相手側（バックヨーク６１）に形成された回り止め凹部６１ｃに係合してバックヨーク６１とリング磁石６３との相対回転を係止する回り止め凸部６４ｃを有する構成とした。

上記構成に基づき、接着剤６４のバックヨーク６１またはリング磁石６３である相手側（バックヨーク６１）に対する接着部が剥離してリング磁石６３がバックヨーク６１から離れるリング磁石脱落時に、リング磁石６３は回り止め凹部６１ｃに係合している接着剤６４の回り止め凸部６４ｃの先端部を介して第一シャフト１０と共に回動するため、トルクセンサ５０の出力はほとんど誤差が生じることがなく、フェイルセーフ機能が果たされる。

本実施の形態では、リング磁石６３は磁気をトーションバー５１の回転軸Ｏ方向に発生する複数の磁極を有し、各磁極がトーションバー５１の回転軸Ｏの周方向に並んで設けられ、複数の回り止め凹部６１ｃが隣り合う各磁極の境界部に対してトーションバー５１の回転軸Ｏ方向について並ぶように配置される構成とした。

上記構成に基づき、回り止め凹部６１ｃはリング磁石６３の磁路断面積を削減するが、回り止め凹部６１ｃが各磁極の境界部に対峙する、磁束密度の低い部位に配置されるため、回り止め凹部６１ｃによって磁気センサ９８に導かれる磁束密度が減少することを抑えられ、トルクセンサ５０の検出精度が維持される。

次に図１０に示す他の実施の形態を説明する。これは基本的には図１〜９の実施の形態と同じ構成を有し、相違する部分のみ説明する。なお、前記実施の形態と同一構成部には同一符号を付す。

リング磁石６３には、その上面に開口する複数（１２個）の回り止め凹部６３ｃが形成される。

接着剤６４は、回り止め凹部６３ｃに入り込んだ複数（１２個）の回り止め凸部６４ｄを有する。

接着剤６４のバックヨーク６１に対する接着力がリング磁石６３に対する接着力より大きくなるように設定される。これにより、経時劣化等によって接着剤６４の接着力が低下した場合に、接着剤６４は、リング磁石６３に対する接着部がバックヨーク６１に対する接着部より先に剥離する構成とする。

接着剤６４がバックヨーク６１より先にリング磁石６３に対して剥離したときにリング磁石６３の回り止め凹部６３ｃと、これに入り込んで固化した接着剤６４の回り止め凸部６４ｄとは、バックヨーク６１に対するリング磁石６３の回動を係止する回り止め手段を構成する。

次に図１１に示す他の実施の形態を説明する。これは基本的には図１〜９の実施の形態と図１０の実施の形態と同じ構成を有し、相違する部分のみ説明する。なお、前記実施の形態と同一構成部には同一符号を付す。

バックヨーク６１には、取付端面６１ａに開口する複数（１２個）の回り止め凹部６１ｃが形成される。リング磁石６３には、その上面に開口する複数（１２個）の回り止め凹部６３ｃが形成される。

接着剤６４は、回り止め凹部６１ｃに入り込んだ複数（１２個）の回り止め凸部６４ｃと、回り止め凹部６３ｃに入り込んだ複数（１２個）の回り止め凸部６４ｄとを有する。

接着剤６４のバックヨーク６１に対する接着力がリング磁石６３に対する接着力と同等になるように設定される。

この場合、接着剤６４がバックヨーク６１とリング磁石６３の両方に対して剥離しても、バックヨーク６１の回り止め凹部６１ｃと、これに入り込んで固化した接着剤６４の回り止め凸部６４ｃと、リング磁石６３の回り止め凹部６３ｃと、これに入り込んで固化した接着剤６４の回り止め凸部６４ｄとは、バックヨーク６１に対するリング磁石６３の回動を係止する回り止め手段を構成する。

本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。

１０ 第一シャフト（入力軸）
２０ 第二シャフト（出力軸）
５０ トルクセンサ
５１ トーションバー
６０ 磁気発生部
６１ バックヨーク
６１ｃ 回り止め凹部
６３ リング磁石
６３ｃ 回り止め凹部
６４ 接着剤
６４ｃ 回り止め凸部
６４ｄ 回り止め凸部
６９ 回転磁気回路部
８５ エアギャップ

Claims (2)

1. 互いに同軸上に配置される第一シャフトと第二シャフトとの間でトルクを伝達するトーションバーと、
   前記第一シャフトに固定される磁気発生部と、
   前記第二シャフトに固定される回転磁気回路部とを備え、
   前記磁気発生部から前記回転磁気回路部に導かれる磁束密度に応じて前記トーションバーに働くトルクを検出するトルクセンサであって、
   前記磁気発生部は、
   前記第一シャフトと共に回転するバックヨークと、
   このバックヨークに結合されるリング磁石と、
   前記バックヨークと前記リング磁石との間に介在して両者を結合する接着剤と、を備え、
   この接着剤は前記バックヨークまたは前記リング磁石である相手側に対する接着部が剥離した場合に前記相手側に形成された前記回り止め凹部に係合して前記バックヨークと前記リング磁石との相対回転を係止する回り止め凸部を有することを特徴とするトルクセンサ。
2. 前記リング磁石は磁気を前記トーションバーの回転軸方向に発生する複数の磁極を有し、
   前記各磁極が前記トーションバーの回転軸の周方向に並んで設けられ、
   複数の前記回り止め凹部が隣り合う前記各磁極の境界部に対してトーションバーの回転軸方向について並ぶように配置されることを特徴とする請求項１に記載のトルクセンサ。

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