JP2012194144A - トルクセンサ - Google Patents

Abstract

【課題】バックヨークからのリング磁石の脱落を防止することができるトルクセンサを提供する。
【解決手段】同軸上に配置される第一シャフト１１と第二シャフト１３との間でトルクを伝達するトーションバー１２と、第一シャフト１１に固定される磁気発生部５０と、第二シャフト１３に固定される回転磁気回路部６０とを備え、磁気発生部５０から回転磁気回路部６０に導かれる磁束密度に応じてトーションバー１２に作用するトルクを検出するトルクセンサ４０において、磁気発生部５０は、第一シャフト１１に外嵌されるバックヨーク５１と、バックヨーク５１の端面に突出形成される環状の突出部５１Ｂと、突出部５１Ｂとの間に隙間を有するようにバックヨーク５１の端面に設けられる環状のリング磁石５２と、隙間内において突出部５１Ｂに取り付けられ、リング磁石５２を保持する保持部材５５と、を備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、磁石から導かれる磁束密度に応じてシャフトに作用するトルクを検出するトルクセンサに関するものである。

特許文献１には、ステアリングシャフトに作用する操舵トルクを磁力によって検出する非接触タイプのトルクセンサが開示されている。このトルクセンサは、同軸上に配置される入力シャフトと出力シャフトとの間で操舵トルクを伝達するトーションバーと、入力シャフトに固定される磁気発生部と、出力シャフトに固定される回転磁気回路部と、ハウジングに固定される固定磁気回路部と、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。磁気発生部は、入力シャフトに固定されるバックヨークと、接着剤を介してバックヨークに固定されるリング磁石とから構成されている。

トーションバーに操舵トルクが作用してトーションバーがねじれ変形すると、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する。これに伴い磁気発生部から回転磁気回路部を通じて固定磁気回路部に導かれる磁束密度が変化する。磁気センサは磁束密度に応じた信号を出力する。トーションバーに作用するトルクは、磁気センサから出力された信号に基づいて検出される。

特開２００７−２４０４９６号公報

しかしながら、このような従来のトルクセンサでは、リング磁石とバックヨークとの間の接着不良が発生した場合に、外部からの衝撃等によってバックヨークからリング磁石が回転軸方向に脱落するおそれがある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、リング磁石とバックヨークとの間の接着不良が発生した場合であっても、リング磁石の脱落を防止することができるトルクセンサを提供することを目的とする。

本発明は、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作用するトルクを検出するトルクセンサにおいて、前記磁気発生部は、前記第一シャフトに外嵌されるバックヨークと、前記バックヨークの端面に突出形成される環状の突出部と、前記突出部との間に隙間を有するように前記バックヨークの端面に設けられる環状のリング磁石と、前記隙間内において前記突出部に取り付けられ、前記リング磁石を保持する保持部材と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、バックヨークとリング磁石との間の接着不良が発生した場合でも、バックヨークの突出部に取り付けられた保持部材がリング磁石を保持しているので、バックヨークからリング磁石が脱落することを防止することができる。

本発明の実施形態によるパワーステアリング装置の縦断面図である。 下部ハウジングを取り除いた状態におけるパワーステアリング装置の分解斜視図である。 パワーステアリング装置に設けられるトルクセンサが備える回転磁気回路部の斜視図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、トルクセンサが備える磁気発生部の斜視図及び分解斜視図である。 磁気発生部の下面図である。 （Ａ）は図５のＡ−Ａ断面における磁気発生部の縦断面図であり、（Ｂ）は図５のＢ−Ｂ断面における磁気発生部の縦断面図である。 図６（Ｂ）の破線領域の拡大図であって、保持部材取付位置における磁気発生部の一部縦断面図である。

図面を参照して、本発明の実施形態による車両用のパワーステアリング装置１を説明する。

図１及び図２に示すように、パワーステアリング装置１は、ステアリングホイールに連係するステアリングシャフト１０と、車輪に連係するラック軸２とを備え、ステアリングシャフト１０の回転によってラック軸２を軸方向に移動させて車輪を操舵する装置である。

ステアリングシャフト１０は、ボルト２１によって連結される上部ハウジング２０及び下部ハウジング３０によって支持される軸部材である。ステアリングシャフト１０は、第一シャフトとしての入力シャフト１１と、トーションバー１２と、第二シャフトとしての出力シャフト１３と、を備える。

入力シャフト１１は、転がり軸受２２を介して上部ハウジング２０に回転自在に支持される。入力シャフト１１と上部ハウジング２０との間はダストシール２３によってシールされる。ダストシール２３は、転がり軸受２２の上方に配設されている。

出力シャフト１３は、上部ハウジング２０の下端部と下部ハウジング３０の上端部に挟持される転がり軸受３１と、下部ハウジング３０の下端部に設置される滑り軸受３２とによって、回転自在に支持される。

出力シャフト１３の上端部には、入力シャフト１１の下端部を収容可能な収容室１３Ａが形成されている。出力シャフト１３の収容室１３Ａの内周面と、入力シャフト１１の下端部の外周面との間には、滑り軸受１４が介装される。これにより、入力シャフト１１及び出力シャフト１３は、同一軸上で相対回転可能となる。

入力シャフト１１は円筒状に形成されており、入力シャフト１１の内部にはトーションバー１２が同軸に収められる。トーションバー１２の上端部は、ピン１５を介して、入力シャフト１１の上端部に連結される。

トーションバー１２の下端部は、入力シャフト１１の下端開口部より下方に突出する。トーションバー１２の下端部の外周面には、セレーション１２Ａが形成されている。トーションバー１２の下端部は、セレーション１２Ａを介して、収容室１３Ａの底部に形成された係合孔１３Ｂに連結される。トーションバー１２は、入力シャフト１１に入力される操舵トルクを出力シャフト１３に伝達するとともに、そのトルクに応じて回転軸Ｏを中心にねじれ変形する。

出力シャフト１３は、下端寄りの外周面にギア１３Ｃを備える。出力シャフト１３のギア１３Ｃは、ラック軸２に形成されたラックギア２Ａと噛合する。入力シャフト１１の回転に伴って出力シャフト１３が回転することで、ラック軸２が軸方向に移動し、車輪が操舵される。

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、トーションバー１２に作用する操舵トルクを検出する非接触式のトルクセンサ４０と、検出された操舵トルクに応じてラック軸２に操舵補助トルクを付与する電動モータとを有している。

トルクセンサ４０は、入力シャフト１１とともに回転する磁気発生部５０と、出力シャフト１３とともに回転する回転磁気回路部６０と、上部ハウジング２０に固定される固定磁気回路部７０と、固定磁気回路部７０に導かれる磁束密度を検出する磁気センサ８１とを備える。トルクセンサ４０は、トーションバー１２に作用する操舵トルクを磁気センサ８１の出力に基づいて検出する。

なお、トルクセンサ４０は、出力シャフト１３に磁気発生部５０を設け、入力シャフト１１に回転磁気回路部６０を設ける構成としてもよい。

図１、図４（Ａ）、及び図４（Ｂ）に示すように、磁気発生部５０は、入力シャフト１１に圧入されるバックヨーク５１と、接着剤を介してバックヨーク５１の下端面に固定されるリング磁石５２と、バックヨーク５１に取り付けられリング磁石５２を内側から保持する保持部材５５と、を備える。なお、図１においては、保持部材５５の記載が省略されている。

リング磁石５２は、環状の永久磁石である。リング磁石５２は、ステアリングシャフト１０の回転軸Ｏ方向へ向けて硬磁性体を着磁することによって形成される多極磁石である。図５に示すように、リング磁石５２には、１２個の磁極が周方向にわたって等間隔に形成される。つまり、リング磁石５２の上端面及び下端面には、６個のＮ極と６個のＳ極が周方向に交互に配設される。リング磁石５２に設けられる磁極数は、１２個に限られず、必要に応じて任意に設定される。

図１、図４（Ａ）、及び図４（Ｂ）に示すように、バックヨーク５１は、軟磁性体によって形成される環状部材である。バックヨーク５１の下端面には、リング磁石５２が固定される。バックヨーク５１は、リング磁石５２の隣り合う磁極を結んで磁束を導く継鉄としての機能を有しており、リング磁石５２の下端面である下部磁極面に磁力を集中させる。

図１〜図３に示すように、回転磁気回路部６０は、リング磁石５２から出される磁束を導く第一軟磁性リング６１及び第二軟磁性リング６２と、出力シャフト１３に取り付けられる取付部材６３と、取付部材６３に第一軟磁性リング６１及び第二軟磁性リング６２を固定する樹脂モールド６４と、を備える。なお、図３においては、樹脂モールド６４の記載が省略されている。

第一軟磁性リング６１は、環状の第一磁路環部６１Ｃと、第一磁路環部６１Ｃから下向きに突出する６個の第一磁路柱部６１Ｂと、各第一磁路柱部６１Ｂの下端からそれぞれ内向きに屈折してリング磁石５２の下端面に対峙する第一磁路端部６１Ａと、を備える。また、第二軟磁性リング６２は、環状の第二磁路環部６２Ｃと、第二磁路環部６２Ｃから上向きに突出する６個の第二磁路柱部６２Ｂと、各第二磁路柱部６２Ｂの上端からそれぞれ内向きに屈折して、リング磁石５２の下端面に対峙する第二磁路端部６２Ａと、を備える。

第一磁路環部６１Ｃ及び第二磁路環部６２Ｃは、それぞれ全周がつながった環状部材である。第一磁路環部６１Ｃ及び第二磁路環部６２Ｃは、第一磁路端部６１Ａと第二磁路端部６２Ａとが同一面上において交互に等しい角度間隔で並ぶように、回転軸Ｏ方向に間隔をあけて配置される。

第一磁路環部６１Ｃはリング磁石５２の下端面より上方に設けられ、第二磁路環部６２Ｃはリング磁石５２より下方に設けられる。したがって、リング磁石５２は、回転軸Ｏ方向において第一磁路環部６１Ｃと第二磁路環部６２Ｃとの間に配置される。

第一磁路柱部６１Ｂと第二磁路柱部６２Ｂは、それぞれ平板状に形成され、回転軸Ｏ方向に延設される。第一磁路柱部６１Ｂは、所定の間隙をあけてリング磁石５２の外周面を囲むように配置される。第二磁路柱部６２Ｂは、回転軸Ｏに沿って第一磁路柱部６１Ｂと反対方向に延設される。

第一磁路端部６１Ａと第二磁路端部６２Ａは、それぞれ平板状に形成される。トーションバー１２に操舵トルクが作用していない中立状態では、第一磁路端部６１Ａ及び第二磁路端部６２Ａの各中心線は、リング磁石５２のＮ極とＳ極の境界を指すように、設定されている。

図１及び図２に示すように、固定磁気回路部７０は、第一軟磁性リング６１の第一磁路環部６１Ｃの外周に沿って設けられる第一集磁リング７１と、第二軟磁性リング６２の第二磁路環部６２Ｃの外周に沿って設けられる第二集磁リング７２と、第一集磁リング７１に接続される第一集磁ヨーク７３と、第二集磁リング７２に接続される第二集磁ヨーク７４と、を備える。

第一集磁リング７１及び第二集磁リング７２は、上部ハウジング２０の内周壁にかしめ固定される。第一集磁リング７１の内周面は第一軟磁性リング６１の第一磁路環部６１Ｃに対峙し、第二集磁リング７２の内周面は第二軟磁性リング６２の第二磁路環部６２Ｃに対峙する。

第一集磁ヨーク７３及び第二集磁ヨーク７４は、ブロック状の部材である。第一集磁ヨーク７３は第一集磁リング７１の外周面に当接するように設けられ、第二集磁ヨーク７４は第二集磁リング７２の外周面に当接するように設けられる。第一集磁ヨーク７３と第二集磁ヨーク７４との間には、周方向に並ぶ一対の磁気ギャップが形成される。各磁気ギャップ内には、磁気センサ８１が一つずつ配置される。

第一集磁ヨーク７３、第二集磁ヨーク７４、磁気センサ８１、及び磁気センサ８１と接続する基板８２は、センサホルダ８３に設置される。樹脂製のセンサホルダ８３は、一対のボルト８４を介して、金属製の上部ハウジング２０に固定される。

磁気センサ８１は、ホール素子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。磁気センサ８１の出力信号は、センサホルダ８３に設けられた端子８３Ａを介して、コントローラに送信される。なお、磁気センサ８１には、ホール素子の信号を増幅する回路、温度補償を行う回路、又はノイズフィルタの回路等を設けてもよい。

次に、トルクセンサ４０がトーションバー１２に作用する操舵トルクを検出する機能について説明する。

トーションバー１２に操舵トルクが作用しない中立状態では、第一軟磁性リング６１の第一磁路端部６１Ａ及び第二軟磁性リング６２の第二磁路端部６２Ａは、それぞれリング磁石５２のＮ極及びＳ極に同一の面積で対峙して両極を磁気短絡する。そのため、磁束は回転磁気回路部６０及び固定磁気回路部７０に導かれない。

ステアリングホイールが操作され、トーションバー１２に特定方向の操舵トルクが作用した場合には、操舵トルクの方向に応じてトーションバー１２はねじれ変形する。トーションバー１２がねじれ変形すると、第一磁路端部６１ＡはＳ極よりＮ極に大きな面積を持って対峙する一方、第二磁路端部６２ＡはＮ極よりＳ極に大きな面積を持って対峙する。リング磁石５２からの磁束は回転磁気回路部６０と固定磁気回路部７０に導かれ、磁気センサ８１は磁場の大きさ及び方向に応じた信号を出力する。

この場合における磁気経路は、Ｎ極から第一軟磁性リング６１、第一集磁リング７１、第一集磁ヨーク７３、磁気センサ８１、第二集磁ヨーク７４、第二集磁リング７２、第二軟磁性リング６２を経由してＳ極に向かう経路である。

一方、テアリングホイールが操作され、トーションバー１２に上記とは逆方向の操舵トルクが作用した場合には、トーションバー１２が逆方向にねじれ変形する。トーションバー１２がねじれ変形すると、第一磁路端部６１ＡはＮ極よりＳ極に大きな面積を持って対峙する一方、第二磁路端部６２ＡはＳ極よりＮ極に大きな面積を持って対峙する。リング磁石５２からの磁束は、上記の磁気経路と逆の磁気経路にて導かれる。磁気センサ８１は、磁場の強さ及び方向に応じた信号を出力する。

この場合における磁気経路は、Ｎ極から第二軟磁性リング６２、第二集磁リング７２、第二集磁ヨーク７４、磁気センサ８１、第一集磁ヨーク７３、第一集磁リング７１、第一軟磁性リング６１を経由してＳ極に向かう経路である。

第一磁路端部６１Ａがリング磁石５２のＮ極とＳ極に対峙する面積差、及び第二磁路端部６２Ａがリング磁石５２のＮ極とＳ極に対峙する面積差が大きいほど、磁気ギャップの磁場は強くなる。磁気ギャップにおける磁場が強くなると、磁気センサ８１の出力信号も増大する。

トーションバー１２に作用する操舵トルクは、磁気センサ８１から出力された信号に基づいて検出される。

次に、磁気発生部５０のバックヨーク５１、リング磁石５２、及び保持部材５５の構成について詳しく説明する。

図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図６（Ａ）、及び図６（Ｂ）に示すように、バックヨーク５１は、軟磁性体の合金によって環状に形成される。バックヨーク５１は、入力シャフト１１の外周面に対して嵌合する嵌合孔５１Ａと、下端面から下方に突出する突出部５１Ｂと、外周面に形成される係合溝５１Ｃと、を備える。

嵌合孔５１Ａは、バックヨーク５１を回転軸Ｏ方向に貫通する孔である。バックヨーク５１は、嵌合孔５１Ａを介して入力シャフト１１の外周面に圧入される。

突出部５１Ｂは、バックヨーク５１の下端面に環状に形成される。突出部５１Ｂの内径は、入力シャフト１１が挿通可能なように、入力シャフト１１の外径よりも大きく設定されている。

突出部５１Ｂの外周面には、凹部５１Ｄが窪むように形成される。凹部５１Ｄは、バックヨーク５１の下端面寄りの位置において周方向に沿って設けられる。つまり、凹部５１Ｄは、突出部５１Ｂの外周面の上部において全周にわたって形成される環状溝である。

係合溝５１Ｃは、バックヨーク５１の外周面の下部において、回転軸Ｏ方向に沿って設けられる縦溝である。係合溝５１Ｃは、バックヨーク５１の下端面から、下端面よりも上方の所定位置まで延設される。係合溝５１Ｃは、バックヨーク５１の外周に沿って等間隔に複数設けられる。これら係合溝５１Ｃは、ローレット加工によってバックヨーク５１の外周面を凹凸状にすることで形成される。

図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図６（Ａ）、及び図６（Ｂ）に示すように、リング磁石５２は、焼結金属によって環状に形成される。リング磁石５２は、リング磁石５２の上端面に塗付された接着剤によって、バックヨーク５１の下端面に固定される。バックヨーク５１はリング磁石５２の磁界によって磁化されるので、バックヨーク５１及びリング磁石５２は、接着剤の接着力だけでなく、磁力によっても結合される。

リング磁石５２の内径はバックヨーク５１の突出部５１Ｂの外径よりも大きく設定されており、リング磁石５２は突出部５１Ｂを取り囲むように配置される。したがって、リング磁石５２の内周面と突出部５１Ｂの外周面とは対向する。リング磁石５２の内周面と突出部５１Ｂの外周面との間には、所定の隙間ｄが形成される。

バックヨーク５１にリング磁石５２が設置された状態で、バックヨーク５１の突出部５１Ｂの突出量は、リング磁石５２の厚さの略半分となるように設定される。これにより、リング磁石５２の下端面と突出部５１Ｂの下端面の間における磁気短絡が防止される。

リング磁石５２の内周面の下部には、テーパ状に切り欠かれたテーパ部５２Ａが形成される。テーパ部５２Ａは、リング磁石５２の下端面から上方に向かって徐々に縮径される。テーパ部５２Ａは、リング磁石５２の下端面から突出部５１Ｂの下端面に対応する所定位置までの範囲にわたって設けられる。

また、リング磁石５２の外周面には、係合面５２Ｂが設けられる。係合面５２Ｂは、リング磁石５２の外周面の一部を切り欠いた切欠面である。係合面５２Ｂは、平面又は湾曲面として形成される。

上記したバックヨーク５１の突出部５１Ｂには、突出部５１Ｂとリング磁石５２との間の隙間ｄを介して、リング磁石５２を保持する保持部材５５が取り付けられる。

図４（Ｂ）、図５、図６（Ａ）、及び図６（Ｂ）に示すように、保持部材５５は、非磁性体の金属板をプレス加工によって形成した環状部材である。保持部材５５は、環状の本体部５５Ａと、本体部５５Ａから内側に突出する係合部５５Ｂと、本体部５５Ａの下端面に設けられる保持部５５Ｃと、を備える。

係合部５５Ｂは、本体部５５Ａの内側に突出する突出片であり、本体部５５Ａから切り出されるように形成されている。係合部５５Ｂは、本体部５５Ａにおいて軸対称の位置に一対設けられる。本実施形態では本体部５５Ａに２つの係合部５５Ｂを形成したが、係合部５５Ｂの数は必要に応じて任意に設定される。

保持部５５Ｃは、本体部５５Ａの下端面から外側に突出する爪部材である。保持部５５Ｃは、係合部５５Ｂに対応して形成され、本体部５５Ａにおいて軸対称の位置に一対設けられる。本実施形態では本体部５５Ａに２つの保持部５５Ｃを形成したが、保持部５５Ｃの数は必要に応じて任意に設定される。

保持部材５５は、係合部５５Ｂが突出部５１Ｂの凹部５１Ｄに係合することによって、突出部５１Ｂの外周面に取り付けられる。保持部材５５の本体部５５Ａには周方向にわたって所定幅で開口するスリット５５Ｄが形成されており、本体部５５Ａは、係合部５５Ｂを凹部５１Ｄに係合させる係合作業時に本体部５５Ａの内径を微調整することができるよう構成されている。本体部５５Ａにスリット５５Ｄを形成することで、係合部５５Ｂと凹部５１Ｄとの係合作業が容易になる。

保持部材５５を突出部５１Ｂに設置した後に、リング磁石５２はバックヨーク５１に取り付けられる。リング磁石５２を取り付ける際には、保持部材５５の一対の保持部５５Ｃを互いに近づくように押し狭められ、この状態で保持部材５５の外周側にリング磁石５２が配置される。リング磁石５２の上端面には接着剤が塗付されており、この接着剤を介してリング磁石５２はバックヨーク５１の下端面に固定される。リング磁石５２がバックヨーク５１に設置された後には、保持部５５Ｃは押し狭められた状態から元の位置に戻ろうとし、リング磁石５２のテーパ部５２Ａに当接する。このように保持部５５Ｃがリング磁石５２のテーパ部５２Ａに当接することによって、保持部材５５はリング磁石５２を内側から保持する。

図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、リング磁石５２と突出部５１Ｂとの間には、接着部５３が設けられる。接着部５３は、リング磁石５２、突出部５１Ｂ、及び保持部材５５の間の隙間に充填された接着剤が固化して形成された接着層である。接着部５３は、突出部５１Ｂの外周面に設置された保持部材５５のがたつきを防止するとともに、突出部５１Ｂからの保持部材５５の抜けを防止する。

また、リング磁石５２の上端側外周と、係合溝５１Ｃが形成されるバックヨーク５１の下端側外周とにわたって、接着部５４が設けられる。接着部５４は、バックヨーク５１及びリング磁石５２の外周面に塗付された接着材が固化した接着層である。接着部５４は、リング磁石５２の係合面５２Ｂとバックヨーク５１の係合溝５１Ｃとを連係するように設けられている。

次に、図６（Ａ）、図６（Ｂ）、及び図７を参照して、リング磁石５２の脱落防止機能及び回転防止機能について説明する。

バックヨーク５１とリング磁石５２とを接合する接着剤が劣化する等して、バックヨーク５１及びリング磁石５２の接着不良が発生した場合には、リング磁石５２とバックヨーク５１の接合力のほとんどは磁力によるものとなる。

このような状態において、パワーステアリング装置１に回転軸Ｏ方向の衝撃力が加わった場合には、リング磁石５２がバックヨーク５１から回転軸Ｏ方向に脱落する可能性がある。

しかしながら、保持部材５５の保持部５５Ｃがリング磁石５２のテーパ部５２Ａに当接することで、保持部材５５がリング磁石５２を内側から保持しているので、リング磁石５２が回転軸Ｏ方向に移動することが規制される。したがって、リング磁石５２がバックヨーク５１から回転軸Ｏ方向に脱落することが防止される。バックヨーク５１からのリング磁石５２の脱落が回避されることによって、トルクセンサ４０の検出精度の悪化が防止される。

また、パワーステアリング装置１に回転軸Ｏ周りの衝撃力が加わった場合には、リング磁石５２のバックヨーク５１に対する固定位置が回転軸Ｏ周りにずれる可能性がある。

しかしながら、接着部５４はリング磁石５２の係合面５２Ｂとバックヨーク５１の係合溝５１Ｃとを連係するように設けられているため、バックヨーク５１に対するリング磁石５２の回転が防止される。バックヨーク５１の係合溝５１Ｃに入り込んだ接着部５４によって接着部５４自体のバックヨーク５１に対する回転が規制され、リング磁石５２の係合面５２Ｂに位置する接着部５４によってリング磁石５２のバックヨーク５１に対する回転が規制される。このように、バックヨーク５１の外周に係止された状態の接着部５４がリング磁石５２の回転を規制するストッパとして機能する。バックヨーク５１に対するリング磁石５２の回転が回避されることによって、トルクセンサ４０の検出精度の悪化が防止される。

上記したトルクセンサ４０によれば、以下の効果を得ることができる。

バックヨーク５１とリング磁石５２との間の接着不良が発生した場合でも、保持部材５５の保持部５５Ｃがリング磁石５２のテーパ部５２Ａに当接することで、保持部材５５がリング磁石５２を内側から保持しているので、バックヨーク５１からのリング磁石５２の脱落を防止することができる。

また、バックヨーク５１の係合溝５１Ｃとリング磁石５２の係合面５２Ｂとを連係するように接着部５４がバックヨーク５１の外周とリング磁石５２の外周とにわたって設けられるので、バックヨーク５１に対するリング磁石５２の回転を防止することができる。

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。

本実施形態では、リング磁石５２はバックヨーク５１の突出部５１Ｂの外周を取り囲むように設けられ、保持部材５５はバックヨーク５１の外周面に取り付けられているが、このような構成に限定されるものではない。トルクセンサ４０では、バックヨーク５１の突出部５１Ｂの内周によって取り囲まれるようにリング磁石５２を設け、バックヨーク５１の内周面に保持部材５５を取り付けるようにしてもよい。

また、本実施形態では、リング磁石５２の外周とバックヨーク５１の外周とにわたって接着部５４が設けられているが、接着部５４は必ずしも設けられる必要はない。接着部５４を備えていなくても、トルクセンサ４０は所期の目的を達成することができる。

本発明は、車両のパワーステアリング装置に設けられるトルクセンサとして用いることができる。

１ パワーステアリング装置
１１ 入力シャフト
１２ トーションバー
１３ 出力シャフト
２０ 上部ハウジング
３０ 下部ハウジング
４０ トルクセンサ
５０ 磁気発生部
５１ バックヨーク
５１Ｂ 突出部
５１Ｃ 係合溝
５１Ｄ 凹部
５２ リング磁石
５２Ａ テーパ部
５２Ｂ 係合面
５３ 接着部
５４ 接着部
５５ 保持部材
５５Ａ 本体部
５５Ｂ 係合部
５５Ｃ 保持部
５５Ｄ スリット
６０ 回転磁気回路部
７０ 固定磁気回路部
８１ 磁気センサ

Claims (8)

1. 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作用するトルクを検出するトルクセンサにおいて、
   前記磁気発生部は、
   前記第一シャフトに外嵌されるバックヨークと、
   前記バックヨークの端面に突出形成される環状の突出部と、
   前記突出部との間に隙間を有するように前記バックヨークの端面に設けられる環状のリング磁石と、
   前記隙間内において前記突出部に取り付けられ、前記リング磁石を保持する保持部材と、を備えることを特徴とするトルクセンサ。
2. 前記リング磁石は、前記突出部の外周を取り囲むように設けられ、
   前記保持部材は、前記突出部の外周面に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のトルクセンサ。
3. 前記リング磁石の内周面には、前記リング磁石の端面から前記バックヨークの端面に向かって縮径されるテーパ部が形成され、
   前記保持部材は、前記テーパ部に当接することで、前記リング磁石を内側から保持する保持部を備えることを特徴とする請求項２に記載のトルクセンサ。
4. 前記突出部の外周面には周方向に沿って凹部が形成され、
   前記保持部材は、前記凹部に係合することで、前記保持部材を前記突出部に設置する係合部を備えることを特徴とする請求項３に記載のトルクセンサ。
5. 前記保持部材は、前記保持部及び前記係合部を有する環状の本体部を備え、
   前記本体部は、周方向にわたって所定幅で開口するスリットを備えることを特徴とする請求項４に記載のトルクセンサ。
6. 前記保持部材が設けられる前記突出部と前記リング磁石との間には、接着層が形成されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一つに記載のトルクセンサ。
7. 前記バックヨークの外周面に設けられ、軸方向に沿って延設される係合溝と、
   前記リング磁石の外周の一部を切り欠いて設けられる係合面と、
   前記係合溝と前記係合面とを連係させるように前記バックヨークの外周面と前記リング磁石の外周面とにわたって設けられる接着部と、を備えることを特徴とする請求項２から請求項６のいずれか一つに記載のトルクセンサ。
8. 前記係合溝は、前記バックヨークの外周面に沿って複数設けられ、
   前記係合面は、平面又は湾曲面として形成されることを特徴とする請求項７に記載のトルクセンサ。

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