JP2013250227A - トルク検出装置用ヨーク組立体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】位置決めピンの剛性を高めることによりヨークリングの位置決め精度の低下を抑制することができるトルク検出装置用ヨーク組立体の製造方法を提供する。
【解決手段】ヨークリング２，３の磁極爪８が、円環部２Ａ，３Ａの内周縁から径方向内方へ延びる内方延出部８Ａ及び内方延出部８Ａの内周縁から軸長方向へ延びる爪部８Ｂからなり、ヨークリング２，３の夫々の磁極爪８の内方延出部８Ａの少なくとも一つに形成された軸長方向に貫通する位置決め孔９，１０の夫々に、成形型内に立設された軸長方向の短い位置決めピン１１又は長い位置決めピン１２を通して、個別の位置決めピンにより位置決めした状態で、前記成形型内に樹脂を充填して成形する。位置決めピンを型抜きのために全長にわたってヨークリングの位置決め孔よりも小径にする必要がないため、長い位置決めピン１２を所要の剛性を確保した形状にできる。
【選択図】図３

Description

本発明は、回転軸に加わる回転トルクを検出するためのトルク検出装置に用いられるヨーク組立体及びその製造方法に関するものである。

ステアリングホイール等の操舵部材に加えられる操舵トルクを検出するトルク検出装置として、操舵部材と舵取機構とを連結するステアリング軸（回転軸）をトーションバーにより同軸上に連結された第１軸と第２軸とに分割し、第１軸及び第２軸の一方と一体回転する円筒磁石と、この円筒磁石の外側を取り囲んで第１軸及び第２軸の他方と一体回転する２個１組のヨークリングとを備え、２個のヨークリング内に発生する磁束の変化を検出して第１軸と第２軸との間に生じる相対角変位を検出することにより、操舵部材の操作によりステアリング軸に加えられる操舵トルク（回転トルク）を検出するものがある（例えば、特許文献１及び２参照。）。

また、前記ヨークリングをインサート成形したヨーク組立体の製造方法として、磁極爪に整合する位置を軸長方向に貫通する位置決め孔を備えるヨークリングと、隣り合う磁極爪の間に整合する位置を軸長方向に貫通する位置決め孔を備えるヨークリングとを用い、２個一組のヨークリング夫々の位置決め孔を成形型に設けた共通の位置決めピンに通して位置決めした状態で、成形型内に樹脂を充填して成形することにより、成形型内におけるヨークリングの位置決めを容易かつ確実に行うようにして成形不良品の発生を防止するものがある（特許文献２参照。）。

特開２００３−１４９０６２号公報 特開２００８−００２９７９号公報

特許文献２のようなトルク検出装置用ヨーク組立体の製造方法によれば、共通の位置決めピンを２個のヨークリングの位置決め孔に挿通することにより、保持筒の内周面に露出して並ぶ２個のヨークリングの磁極爪を、円筒磁石の外周面に並ぶＮ極及びＳ極の境界上に夫々整合するように位置決めした状態でインサート成形を行うため、上述のとおり成形不良品の発生を防止する効果が高いという特徴がある。
しかしながら、２個のヨークリングの位置決めを共通の位置決めピンにより行う構成であるので、位置決めピンの長手方向（軸長方向）へ型抜きするために、位置決めピンはその全長にわたってヨークリングの位置決め孔よりも小径にする必要がある。
よって、細長い位置決めピンが射出成形の圧力により変形してヨークリングの位置決め精度が低下する場合があるため、改良の余地がある。

そこで本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、位置決めピンの剛性を高めることによりヨークリングの位置決め精度の低下を抑制することができるトルク検出装置用ヨーク組立体及びその製造方法を提供する点にある。

本発明に係るトルク検出装置用ヨーク組立体は、前記課題解決のために、同軸上に連結された第１軸及び第２軸の一方に固定された、外周に複数の磁極を並設した円筒磁石が形成する磁界内で、前記第１軸及び第２軸に加わる回転トルクによる相対角変位に応じて生じる磁束の変化を検出するために、前記第１軸及び第２軸の他方に固定される、２個一組のヨークリングを夫々の内周側に等配された複数の磁極爪が交互に並ぶように位置決めした状態で、樹脂製の保持筒により一体に保持された、トルク検出装置用ヨーク組立体であって、前記磁極爪が、前記ヨークリングの円環部の内周縁から径方向内方へ延びる内方延出部及び前記内方延出部の内周縁から軸長方向へ延びる爪部からなり、前記ヨークリングの夫々の前記磁極爪の内方延出部の少なくとも一つに軸長方向に貫通する位置決め孔を形成し、前記保持筒は、軸長方向に延設され、前記ヨークリングの位置決め孔の夫々に対して個別に連通するピン孔を備えることを特徴とする。

また、本発明に係るトルク検出装置用ヨーク組立体の製造方法は、前記課題解決のために、同軸上に連結された第１軸及び第２軸の一方に固定された、外周に複数の磁極を並設した円筒磁石が形成する磁界内で、前記第１軸及び第２軸に加わる回転トルクによる相対角変位に応じて生じる磁束の変化を検出するために、前記第１軸及び第２軸の他方に固定される、２個一組のヨークリングを夫々の内周側に等配された複数の磁極爪が交互に並ぶように位置決めした状態で、樹脂製の保持筒により一体に保持された、トルク検出装置用ヨーク組立体の製造方法であって、前記磁極爪が、前記ヨークリングの円環部の内周縁から径方向内方へ延びる内方延出部及び前記内方延出部の内周縁から軸長方向へ延びる爪部からなり、前記ヨークリングの夫々の前記磁極爪の内方延出部の少なくとも一つに形成された軸長方向に貫通する位置決め孔の夫々に、成形型内に立設された軸長方向の短い位置決めピン又は長い位置決めピンを通して、個別の前記位置決めピンにより位置決めした状態で、前記成形型内に樹脂を充填して成形することを特徴とする。

以上のように、本発明に係るトルク検出装置用ヨーク組立体及びその製造方法によれば、２個のヨークリングの位置決めを共通の位置決めピンにより行う構成ではなく、２個のヨークリングの位置決めを個別の位置決めピンにより位置決めすることができる構成にしたので、位置決めピンが短いものと長いものになり、長い位置決めピンを型抜きのために全長にわたってヨークリングの位置決め孔よりも小径にする必要がないため、長い位置決めピンを所要の剛性を確保した形状にすることができ、よって位置決めピンの剛性を高めることによりヨークリングの位置決め精度の低下を抑制することができるという顕著な効果を奏する。

本発明の実施の形態に係るトルク検出装置用ヨーク組立体を示しており、（ａ）は斜視図、（ｂ）は縦断面図である。 ２個一組のヨークリングを示しており、（ａ）は一方のヨークリングの平面図、（ｂ）は他方のヨークリングの平面図である。 成形型内におけるヨークリングの位置決めを模式的に示す斜視図である。

次に本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明するが、本発明は、添付図面に示された形態に限定されず特許請求の範囲に記載の要件を満たす実施形態の全てを含むものである。
本発明のトルク検出装置用ヨーク組立体は、同軸上に連結された第１軸と第２軸との間に生じる相対角変位を検出することにより回転トルクを検出するトルク検出装置に用いられ、前記第１軸及び第２軸の一方に固定された、外周に複数の磁極を並設した円筒磁石が形成する磁界内で、前記第１軸及び第２軸に加わる回転トルクによる相対角変位に応じて生じる磁束の変化を検出するために、前記第１軸及び第２軸の他方に固定されるものである。

図１（ａ）の斜視図及び図１（ｂ）の縦断面図に示すように、本発明の実施の形態に係るトルク検出装置用ヨーク組立体１は、２個一組のヨークリング２，３を夫々の内周側に等配された複数の磁極爪８，８，…が交互に並ぶように位置決めした状態で、樹脂製の保持筒４により一体に保持している。
また、保持筒４の軸長方向の一側部（ヨークリング２，３が無い部分）の内周側には、金属製のカラー５が内嵌されており、このカラー５を用いて、ヨーク組立体１を前記第１軸及び第２軸の他方に固定する。

図２の平面図及び図３の斜視図に示すように、磁極爪８は、ヨークリング２，３の円環部２Ａ，３Ａの内周縁から径方向内方へ延びる内方延出部８Ａ及び内方延出部８Ａの内周縁から軸長方向へ延びる爪部８Ｂからなり、ヨークリング２，３の夫々の磁極爪８，８，…の内方延出部８Ａ，８Ａ，…には、軸長方向に貫通する２つの位置決め孔９，９及び１０，１０が形成される。なお、位置決め孔９，１０は、１つ又は３つ以上であってもよく、すなわち少なくとも１つあればよい。
また、図１（ｂ）に示すように、軸長方向に延設された保持筒４は、ヨークリング２，３をインサート成形した際に形成された、ヨークリング２，３の位置決め孔９，９及び１０，１０に対して個別に連通するピン孔６，６，７，７を備えている。

図３に示す射出成形用の成形型である下型Ａは、その外形及び中芯を省略して示しており、下型Ａには、下側のヨークリング２の位置決め孔９，９に上端部が挿通される、軸長方向の短い位置決めピン１１，１１、及び、上側のヨークリング３の位置決め孔１０，１０に上端部が挿通される、軸長方向の長い位置決めピン１２，１２が立設される。
したがって、下側のヨークリング２の位置決め孔９，９には、個別の位置決めピン１１，１１が挿通され、上側のヨークリング３の位置決め孔１０，１０には、個別の位置決めピン１２，１２が挿通される。
なお、下型Ａに立設される軸長方向の長い位置決めピン１２，１２は、下側のヨークリング２の隣り合う内方延出部８Ａ，８Ａ間の隙間Ｂを通るため、下側のヨークリング２と干渉することなく、その上端部を上側のヨークリング３の位置決め孔１０，１０に挿通することができる。

このような構成により、ヨークリング２，３の夫々の磁極爪８，８，…の内方延出部８Ａ，８Ａ，…に形成された軸長方向に貫通する位置決め孔９，９，１０，１０の夫々に、下型Ａに立設された位置決めピン１１，１１，１２，１２を通して、個別の位置決めピンにより位置決めするとともに、成形型内にカラー５（図１参照。）も位置決めした状態で、下型Ａと、図示しない上型、並びに、軸長方向に分離可能な上型及び下型の間で径方向に分離可能な、図示しない一対の中間型により形成されるキャビティに溶融樹脂を充填することにより、ヨーク組立体１が射出成形される。

このようなトルク検出装置用ヨーク組立体１の製造方法によれば、２個のヨークリング２，３の位置決めを、共通の位置決めピンにより行う構成ではなく、個別の位置決めピンにより位置決めすることができる構成にしたので、位置決めピンが短いもの１１と長いもの１２になり、長い位置決めピン１２を型抜きのために全長にわたってヨークリング３の位置決め孔１０よりも小径にする必要がなく、例えば図３に示すような円筒状の段付きピンにすることにより、所要の剛性を確保した形状に容易にすることができる。
よって、長い位置決めピン１２の剛性を高めることができるため、射出成形の圧力により長い位置決めピン１２が変形してヨークリング２，３の位置決め精度が低下することがない。
その上、２個一組のヨークリング２，３の位置決め孔９及び１０が内方延出部８Ａに形成されるので、図２及び図３に示すように、使用しない孔を追加することなく、２個一組のヨークリング２，３を、その位置決め孔も含めて同一形状のものにすることができるため、製造コストの低減化及び部品管理の容易化を図ることができる。

Ａ 下型
Ｂ 隣り合う内方延出部間の隙間
１ ヨーク組立体
２，３ ヨークリング
２Ａ，３Ａ 円環部
４ 保持筒
５ カラー
６，７ ピン孔
８ 磁極爪
８Ａ 内方延出部
８Ｂ 爪部
９，１０ 位置決め孔
１１ 短い位置決めピン
１２ 長い位置決めピン

Claims (2)

1. 同軸上に連結された第１軸及び第２軸の一方に固定された、外周に複数の磁極を並設した円筒磁石が形成する磁界内で、前記第１軸及び第２軸に加わる回転トルクによる相対角変位に応じて生じる磁束の変化を検出するために、前記第１軸及び第２軸の他方に固定される、２個一組のヨークリングを夫々の内周側に等配された複数の磁極爪が交互に並ぶように位置決めした状態で、樹脂製の保持筒により一体に保持された、トルク検出装置用ヨーク組立体であって、
   前記磁極爪が、前記ヨークリングの円環部の内周縁から径方向内方へ延びる内方延出部及び前記内方延出部の内周縁から軸長方向へ延びる爪部からなり、
   前記ヨークリングの夫々の前記磁極爪の内方延出部の少なくとも一つに軸長方向に貫通する位置決め孔を形成し、前記保持筒は、軸長方向に延設され、前記ヨークリングの位置決め孔の夫々に対して個別に連通するピン孔を備えることを特徴とするトルク検出装置用ヨーク組立体。
2. 同軸上に連結された第１軸及び第２軸の一方に固定された、外周に複数の磁極を並設した円筒磁石が形成する磁界内で、前記第１軸及び第２軸に加わる回転トルクによる相対角変位に応じて生じる磁束の変化を検出するために、前記第１軸及び第２軸の他方に固定される、２個一組のヨークリングを夫々の内周側に等配された複数の磁極爪が交互に並ぶように位置決めした状態で、樹脂製の保持筒により一体に保持された、トルク検出装置用ヨーク組立体の製造方法であって、
   前記磁極爪が、前記ヨークリングの円環部の内周縁から径方向内方へ延びる内方延出部及び前記内方延出部の内周縁から軸長方向へ延びる爪部からなり、
   前記ヨークリングの夫々の前記磁極爪の内方延出部の少なくとも一つに形成された軸長方向に貫通する位置決め孔の夫々に、成形型内に立設された軸長方向の短い位置決めピン又は長い位置決めピンを通して、個別の前記位置決めピンにより位置決めした状態で、前記成形型内に樹脂を充填して成形することを特徴とするトルク検出装置用ヨーク組立体の製造方法。
   

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