JP2023104474A - Method for manufacturing thin cylindrical sleeve, and torque sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、薄肉円筒スリーブの製造方法及びトルクセンサに関する。 The present disclosure relates to a method of manufacturing a thin cylindrical sleeve and a torque sensor.
回転体に加わるトルクを検出するトルクセンサは、回転体に取り付けられ、回転体に対して回転トルクが作用した際における回転体の回転方向の角度の変位を検出することにより、トルクを検出することが可能になっている。例えば、特許文献1に記載されたトルクセンサでは、検出回路による検出対象となるローターディスクが、円筒状のサポート構造であるスリーブによって軸部材に取り付けられている。これにより、トルクセンサは、回転体である軸部材の回転方向における角度の変位を、検出回路によってローターディスクを介して検出し、軸部材に作用するトルクを検出することが可能になっている。 A torque sensor for detecting torque applied to a rotating body is attached to the rotating body and detects torque by detecting angular displacement in the direction of rotation of the rotating body when rotational torque acts on the rotating body. is possible. For example, in the torque sensor described in Patent Literature 1, a rotor disk to be detected by a detection circuit is attached to a shaft member by a sleeve that is a cylindrical support structure. This allows the torque sensor to detect the angular displacement in the direction of rotation of the shaft member, which is a rotating body, via the rotor disk by means of the detection circuit, thereby detecting the torque acting on the shaft member.
ここで、回転体である軸部材に取り付けるスリーブのような薄肉円筒スリーブを製造するための方法は、様々な方法が考えられるが、製造コストを抑えて薄肉円筒スリーブを製造するための一例として、略矩形の薄板を円筒状に丸め、突き合わせ部をレーザー溶接によって溶接することにより、円筒状に形成する手法が考えられる。薄肉円筒スリーブは、このように円筒状に丸めた薄板を溶接することにより製造できるが、突き合わせ部の溶接位置が薄肉円筒スリーブの周方向にずれると、溶接強度が低下し、薄肉円筒スリーブを圧入によって軸部材に取り付けた際における保持力が低下する可能性がある。 Various methods are conceivable for manufacturing a thin cylindrical sleeve such as a sleeve attached to a shaft member that is a rotating body. A method of forming a cylindrical shape by rolling a substantially rectangular thin plate into a cylindrical shape and welding the butted portions by laser welding is conceivable. A thin cylindrical sleeve can be manufactured by welding thin plates that are rolled into a cylindrical shape in this way. Therefore, there is a possibility that the holding force when attached to the shaft member may be reduced.
薄肉円筒スリーブの溶接位置のずれは、軸部材に対する薄肉円筒スリーブの保持力にも関わってくるため、薄肉円筒スリーブの保持力を一定以上に確保するには、溶接を行った後にカメラによって溶接位置のずれを精査し、溶接位置のずれが大きい薄肉円筒スリーブは廃棄する必要がある。しかし、溶接位置のずれが大きい薄肉円筒スリーブを廃棄した場合、歩留まりが低下する可能性がある。このため、溶接を行って薄肉円筒スリーブを製造する際における溶接位置のずれの観点で、改善の余地があった。 Since the displacement of the welding position of the thin cylindrical sleeve is also related to the holding force of the thin cylindrical sleeve on the shaft member, in order to secure the holding force of the thin cylindrical sleeve above a certain level, it is necessary to check the welding position with a camera after welding. It is necessary to carefully examine the deviation of the welding position and discard the thin cylindrical sleeve with a large deviation of the welding position. However, if a thin cylindrical sleeve with a large welding position deviation is discarded, there is a possibility that the yield will decrease. Therefore, there is room for improvement in terms of displacement of the welding position when welding is performed to manufacture a thin cylindrical sleeve.
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、溶接の位置精度を向上させることのできる薄肉円筒スリーブの製造方法及びトルクセンサを提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above, and an object of the present disclosure is to provide a method of manufacturing a thin cylindrical sleeve and a torque sensor that can improve the positional accuracy of welding.
本開示の薄肉円筒スリーブの製造方法は、薄板を円筒形状に曲げて保持治具で保持し、前記円筒の周方向における前記薄板の突き合わせ部を溶接する薄肉円筒スリーブの製造方法であって、前記保持治具には、前記薄肉円筒スリーブに係合する突起部を形成し、前記薄肉円筒スリーブには、前記周方向における前記突き合わせ部が位置する範囲である接合範囲に対して、前記円筒の軸心を挟んだ反対の位置に前記保持治具の前記突起部と係合する孔または切欠きからなる係合部を形成し、前記薄肉円筒スリーブは、前記突き合わせ部の溶接前の前記薄肉円筒スリーブの前記係合部を前記保持治具の前記突起部に係合させ、前記保持治具で保持して前記突き合わせ部の溶接を行う。 A method for manufacturing a thin cylindrical sleeve according to the present disclosure is a method for manufacturing a thin cylindrical sleeve in which a thin plate is bent into a cylindrical shape and held by a holding jig, and the butted portions of the thin plates in the circumferential direction of the cylinder are welded. The holding jig is formed with a protrusion that engages with the thin cylindrical sleeve, and the thin cylindrical sleeve has a joint range in which the abutted portion in the circumferential direction is located. Engagement portions consisting of holes or notches that engage with the protrusions of the holding jig are formed at positions opposite to each other across the center, and the thin cylindrical sleeve is the thin cylindrical sleeve before welding of the butt portions. The engaging portion of is engaged with the protrusion of the holding jig and held by the holding jig to weld the butted portion.
この構成によれば、突き合わせ部の溶接を行う際に、薄肉円筒スリーブの係合部を保持治具の突起部に係合させて溶接を行うため、突き合わせ部の溶接時に薄肉円筒スリーブが動いてしまうことを抑制できるため、突き合わせ部の溶接を適切に行うことができる。また、薄肉円筒スリーブの係合部は、突き合わせ部が位置する範囲である接合範囲に対して、薄肉円筒スリーブの径方向において、薄肉円筒スリーブの形状である円筒の軸心を挟んだ反対の位置に形成するため、薄肉円筒スリーブの製造時における径の誤差に関わらず、突き合わせ部を適切な位置で溶接することができる。この結果、溶接の位置精度を向上させることができる。 According to this configuration, when welding the butted portions, the engaging portion of the thin cylindrical sleeve is engaged with the protrusion of the holding jig, so that the thin cylindrical sleeve moves during welding of the butted portions. Since it is possible to suppress the folding, it is possible to appropriately weld the butt portion. In addition, the engaging portion of the thin cylindrical sleeve is positioned opposite to the joining range, which is the range where the butting portion is located, in the radial direction of the thin cylindrical sleeve across the axis of the cylinder that is the shape of the thin cylindrical sleeve. , the abutted portion can be welded at an appropriate position regardless of the diameter error in manufacturing the thin cylindrical sleeve. As a result, the welding position accuracy can be improved.
望ましい形態として、前記保持治具で前記薄肉円筒スリーブを保持する状態における前記薄肉円筒スリーブに対して、前記保持治具が位置する側の反対側から、前記突き合わせ部の溶接部に対応する位置に貫通孔が形成されたカバー治具で前記薄肉円筒スリーブを覆い、前記突き合わせ部は、前記カバー治具の前記貫通孔から溶接を行う。 As a desirable form, with respect to the thin cylindrical sleeve in a state where the thin cylindrical sleeve is held by the holding jig, from the side opposite to the side where the holding jig is located, at a position corresponding to the welded portion of the butted portion The thin cylindrical sleeve is covered with a cover jig having a through hole, and the butted portion is welded from the through hole of the cover jig.
この構成によれば、薄肉円筒スリーブをカバー治具で覆い、薄肉円筒スリーブの突き合わせ部の溶接は、カバー治具に形成される貫通孔から行うため、薄肉円筒スリーブを、保持治具とカバー治具とで上下方向の両側から支持しつつ、溶接を行うことができる。これにより、薄板を円筒形状に曲げて保持治具で保持して溶接を行う際に、溶接を行う前の薄肉円筒スリーブをより確実に保持することができ、薄肉円筒スリーブの位置ずれに起因する溶接位置のずれを抑制することができる。この結果、溶接の位置精度を向上させることができる。 According to this configuration, the thin cylindrical sleeve is covered with the cover jig, and the butt portion of the thin cylindrical sleeve is welded through the through hole formed in the cover jig. Welding can be performed while supporting from both sides in the vertical direction with tools. As a result, when welding is performed by bending the thin plate into a cylindrical shape and holding it with a holding jig, the thin cylindrical sleeve before welding can be held more reliably, and the positional deviation of the thin cylindrical sleeve can be prevented. Displacement of the welding position can be suppressed. As a result, the welding position accuracy can be improved.
望ましい形態として、前記保持治具には、前記周方向における前記突起部の両側に前記薄肉円筒スリーブに接触する支持面を形成し、前記カバー治具には、前記周方向における前記貫通孔の両側に前記薄肉円筒スリーブに接触する支持面を形成し、前記保持治具の前記支持面と前記カバー治具の前記支持面とをそれぞれ前記薄肉円筒スリーブに接触させて前記薄肉円筒スリーブを支持し、前記突き合わせ部の溶接を行う。 As a desirable form, the holding jig is provided with support surfaces contacting the thin cylindrical sleeve on both sides of the protrusion in the circumferential direction, and the cover jig is provided with support surfaces on both sides of the through hole in the circumferential direction. forming a support surface in contact with the thin cylindrical sleeve, and supporting the thin cylindrical sleeve by bringing the support surface of the holding jig and the support surface of the cover jig into contact with the thin cylindrical sleeve, Welding of the butted portion is performed.
この構成によれば、薄肉円筒スリーブは、保持治具における突起部の両側に形成される支持面と、カバー治具における貫通孔の両側に形成される支持面とをそれぞれ薄肉円筒スリーブに接触させて支持するため、溶接を行う前の薄肉円筒スリーブを、保持治具とカバー治具とで固定して保持することができる。従って、薄肉円筒スリーブの位置ずれに起因する溶接位置のずれを抑制することができる。この結果、溶接の位置精度を向上させることができる。 According to this configuration, the thin cylindrical sleeve brings the support surfaces formed on both sides of the protrusion in the holding jig and the support surfaces formed on both sides of the through hole in the cover jig into contact with the thin cylindrical sleeve. Therefore, the thin cylindrical sleeve before welding can be fixed and held by the holding jig and the cover jig. Therefore, it is possible to suppress the displacement of the welding position caused by the displacement of the thin cylindrical sleeve. As a result, the welding position accuracy can be improved.
望ましい形態として、前記薄肉円筒スリーブの前記係合部は、前記薄肉円筒スリーブを取り付ける軸部材を前記薄肉円筒スリーブに対して圧入する領域である圧入領域以外の領域である非圧入領域に形成する。 Desirably, the engaging portion of the thin cylindrical sleeve is formed in a non-press-fitting region other than the press-fitting region where the shaft member to which the thin cylindrical sleeve is attached is press-fitted into the thin cylindrical sleeve.
この構成によれば、薄肉円筒スリーブの係合部は、非圧入領域に形成するため、軸部材に対する薄肉円筒スリーブの嵌合力に影響を与えることなく、薄肉円筒スリーブの係合部を形成することができる。この結果、軸部材に対する薄肉円筒スリーブの嵌合力を確保しつつ、溶接の位置精度を向上させることができる。 According to this configuration, since the engaging portion of the thin cylindrical sleeve is formed in the non-press-fitting region, the engaging portion of the thin cylindrical sleeve can be formed without affecting the fitting force of the thin cylindrical sleeve with respect to the shaft member. can be done. As a result, it is possible to improve the positional accuracy of welding while ensuring the fitting force of the thin cylindrical sleeve with respect to the shaft member.
本開示のトルクセンサは、回転トルクを伝達する軸部材と、略円筒形の形状で形成されて前記軸部材が圧入される薄肉円筒スリーブと、前記薄肉円筒スリーブの周囲に配置される検出部材と、前記軸部材を中心とする周方向における前記検出部材の動きを検出する検出コイルと、を備え、前記薄肉円筒スリーブは、薄板が円筒形状に曲げられて前記円筒の周方向における前記薄板の突き合わせ部が溶接されることにより形成され、前記薄肉円筒スリーブには、前記周方向における前記突き合わせ部が位置する範囲である接合範囲に対して、前記円筒の軸心を挟んだ反対の位置に、前記突き合わせ部の溶接を行う際に前記薄肉円筒スリーブを保持する保持治具に形成される突起部と係合する孔または切欠きからなる係合部が形成される。 The torque sensor of the present disclosure includes a shaft member that transmits rotational torque, a thin cylindrical sleeve that is formed in a substantially cylindrical shape and into which the shaft member is press-fitted, and a detection member that is arranged around the thin cylindrical sleeve. and a detection coil for detecting movement of the detection member in the circumferential direction about the shaft member, and the thin cylindrical sleeve is formed by bending a thin plate into a cylindrical shape so that the thin plates are butted in the circumferential direction of the cylinder. The thin-walled cylindrical sleeve is formed by welding a portion, and the thin-walled cylindrical sleeve is provided with the abutment portion at a position opposite to the axial center of the cylinder with respect to the joint range, which is the range in which the abutting portion is located in the circumferential direction. An engagement portion, which is a hole or a notch, is formed to engage with a protrusion formed on a holding jig that holds the thin cylindrical sleeve when the butt portion is welded.
この構成によれば、保持治具の突起部に係合する係合部を薄肉円筒スリーブに形成するため、突き合わせ部の溶接時に薄肉円筒スリーブが動いてしまうことを抑制することができ、突き合わせ部の溶接を適切に行うことができる。また、薄肉円筒スリーブの係合部は、接合範囲に対して薄肉円筒スリーブの軸心を挟んだ反対の位置に形成するため、保持治具で薄肉円筒スリーブを保持する場合に、薄肉円筒スリーブの製造時における径の誤差に起因する溶接の目標位置のずれを、接合範囲と係合部とを通る径方向に収めることができる。従って、突き合わせ部を溶接によって接合する際に、薄肉円筒スリーブの径方向に向かって溶接を行うことにより、薄肉円筒スリーブの製造時において公差の範囲内で径の誤差が生じる場合でも、溶接の目標位置に対する実際の溶接部の位置ずれを抑制することができる。この結果、溶接の位置精度を向上させることができる。 According to this configuration, since the engaging portion that engages with the projecting portion of the holding jig is formed in the thin cylindrical sleeve, it is possible to suppress movement of the thin cylindrical sleeve during welding of the butted portion. can be properly welded. In addition, since the engaging portion of the thin cylindrical sleeve is formed at a position opposite to the bonding range across the axis of the thin cylindrical sleeve, when the thin cylindrical sleeve is held by a holding jig, the thin cylindrical sleeve Deviations in the target position for welding due to errors in diameter during manufacturing can be accommodated in the radial direction passing through the joining range and the engagement portion. Therefore, when joining the butted portions by welding, welding is performed in the radial direction of the thin cylindrical sleeve, so that even if there is an error in the diameter within the tolerance range when manufacturing the thin cylindrical sleeve, the welding target It is possible to suppress the positional deviation of the actual weld with respect to the position. As a result, the welding position accuracy can be improved.
本開示係る薄肉円筒スリーブの製造方法及びトルクセンサは、溶接の位置精度を向上させることができる、という効果を奏する。 The method of manufacturing a thin cylindrical sleeve and the torque sensor according to the present disclosure have the effect of improving the positional accuracy of welding.
以下、本開示につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態(以下、実施形態という)により本開示が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。 Hereinafter, the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The present disclosure is not limited by the following modes for carrying out the invention (hereinafter referred to as embodiments). In addition, components in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those that fall within a so-called equivalent range. Furthermore, the constituent elements disclosed in the following embodiments can be combined as appropriate.
[実施形態]
図1は、実施形態に係るステアリング装置80の模式図である。図1に示すように、ステアリング装置80は、操作者から与えられる力が伝達する順に、ステアリングホイール81と、ステアリングシャフト82と、ユニバーサルジョイント84と、ロアシャフト85と、ユニバーサルジョイント86と、スタブシャフト87と、ステアリングギア88と、タイロッド89とを備える。また、ステアリング装置80は、制御装置(以下、ECU(Electronic Control Unit)という。)90と、トルクセンサ10と、電動モータ92を備える。車速センサ91は、車両に備えられ、CAN(Controller Area Network)通信により車速信号VをECU90に出力する。
[Embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram of a
ステアリングシャフト82は、一方の端部でステアリングホイール81に連結され、他方の端部でユニバーサルジョイント84に連結される。
The steering
ロアシャフト85は、一方の端部でユニバーサルジョイント84に連結され、他方の端部でユニバーサルジョイント86に連結される。スタブシャフト87は、一方の端部がユニバーサルジョイント86に連結され、他方の端部でトルクセンサ10に連結される。トルクセンサ10は、一方の端部でスタブシャフト87に連結され、他方の端部でステアリングギア88が有するピニオンギア88aに連結されている。
The
詳しくは、スタブシャフト87とピニオンギア88aとは、トーションバー(図示省略)を介して連結されている。トーションバーは、一端がスタブシャフト87に連結され、他端がピニオンギア88aに連結され、トーションバーは、スタブシャフト87とピニオンギア88aとの間で回転トルクを伝達する。トルクセンサ10は、トーションバーを介してスタブシャフト87とピニオンギア88aとの間で伝達される回転トルクを検出する。
Specifically, the
ステアリングギア88は、ピニオンギア88aと、ラックバー88bとを備える。ピニオンギア88aは、トーションバーを介してスタブシャフト87に連結される。ピニオンギア88aは、一方の端部でトルクセンサ10に連結され、他方の端部からは電動モータ92の駆動力が伝達可能になっている。ラックバー88bは、ピニオンギア88aに噛み合う。ステアリングギア88は、ピニオンギア88aに伝達された回転運動をラックバー88bで直進運動に変換する。タイロッド89は、ラックバー88bに連結される。すなわち、ステアリング装置80は、ラックアンドピニオン式である。
The
図2は、実施形態に係るステアリング装置80における要部斜視図である。ピニオンギア88aは、ピニオンハウジング88s内に配置される。ラックバー88bは、ピニオンハウジング88sと一体に形成されるラックハウジング88h内に配置される。ピニオンハウジング88sには、電動モータ92を取り付けるモータ取付部88mが形成されており、電動モータ92は、モータ取付部88mに取り付けられる。電動モータ92で発生した駆動力は、ピニオンハウジング88s内でピニオンギア88aに対して伝達可能になっている。トルクセンサ10は、ピニオンハウジング88sに取り付けられており、スタブシャフト87と、ピニオンハウジング88s内に配置されるピニオンギア88aとにそれぞれ連結されている。
FIG. 2 is a perspective view of essential parts in the
トルクセンサ10は、ステアリングホイール81を介してステアリングシャフト82に伝達された運転者の操舵力を操舵トルクとして検出する。車速センサ91は、ステアリング装置80が搭載される車両の走行速度(車速)を検出する。電動モータ92と、トルクセンサ10と、車速センサ91とがECU90に、電気的に接続される。
The
ECU90は、電動モータ92の動作を制御する。また、ECU90は、トルクセンサ10及び車速センサ91のそれぞれから信号を取得する。すなわち、ECU90は、トルクセンサ10から操舵トルクTを取得し、かつ車速センサ91から車両の車速信号Vを取得する。ECU90は、イグニッションスイッチ98がオンの状態で、電源装置(例えば車載のバッテリ)99から電力が供給される。ECU90は、操舵トルクTと車速信号Vとに基づいてアシスト指令の補助操舵指令値を算出する。そして、ECU90は、その算出された補助操舵指令値に基づいて電動モータ92へ供給する電力値Xを調節する。ECU90は、電動モータ92から誘起電圧の情報又は電動モータ92に設けられたレゾルバ等の回転検出装置から出力される情報を動作情報Yとして取得する。
The
ステアリングホイール81に入力された操作者(運転者)の操舵力は、操舵トルクTとしてトルクセンサ10で検出する。ECU90は、操舵トルクTをトルクセンサ10から取得し、かつ車速信号Vを車速センサ91から取得する。そして、ECU90は、電動モータ92の動作を制御する。電動モータ92で発生した駆動力は、補助操舵トルクとしてピニオンギア88aに伝達される。すなわち、ピニオンギア88aには、ステアリングホイール81に入力された操作者の操舵力がスタブシャフト87からトーションバーを介して伝達されると共に、電動モータ92から補助操舵トルクが伝達される。ピニオンギア88aには、電動モータ92から補助操舵トルクが伝達されるため、ステアリングホイール81の操作に要する力が小さくなる。
The operator's (driver's) steering force inputted to the
ピニオンギア88aに伝達された操舵力は、ステアリングギア88を介してタイロッド89に伝達され、車輪を変位させる。
The steering force transmitted to the
図3は、トルクセンサ10と、スタブシャフト87及びピニオンギア88aの斜視図である。トルクセンサ10に連結されるスタブシャフト87とピニオンギア88aとは、トルクセンサ10における互いに反対側から、トルクセンサ10に連結されている。すなわち、スタブシャフト87とピニオンギア88aとは、トルクセンサ10における互いに反対側に配置されており、互いに反対方向に延びて配置されている。
FIG. 3 is a perspective view of the
このうち、ピニオンギア88aには、ラックバー88bに形成される歯(図示省略)と噛み合うギア部88agが形成されている。また、ピニオンギア88aには、トルクセンサ10に連結される側の端部の反対側の端部に、電動モータ92の出力軸に取り付けられるウォームギア(図示省略)と噛み合うウォームホイール(図示省略)が取り付けられるスプライン88asが形成されている。これにより、ピニオンギア88aは、ウォームギアとウォームホイールとを介して、電動モータ92からの補助操舵トルクが伝達される。
Among them, the
図4は、図3に示すトルクセンサ10の構成部材の要部の斜視図である。トルクセンサ10は、トルクセンサ10に連結される軸部材のうち、一方の軸部材である入力軸に取り付けられる入力側ロータ20と、他方の軸部材である出力軸に取り付けられる出力側ロータ70と、検出コイル16が配置されるプリント基板15とを有している。本実施形態では、入力軸はスタブシャフト87になっており、入力側ロータ20は、スタブシャフト87に取り付けられる。また、出力軸はピニオンギア88aになっており、出力側ロータ70は、ピニオンギア88aに取り付けられる。
FIG. 4 is a perspective view of essential parts of the constituent members of the
入力側ロータ20は、略円筒形の形状で形成される薄肉円筒スリーブ30と、薄肉円筒スリーブ30の周囲に配置される検出部材である羽根状部材65とを有している。薄肉円筒スリーブ30は、金属材料からなり、内径がスタブシャフト87における入力側ロータ20が取り付けられる位置の外径と同程度の大きさになっている。このため、入力側ロータ20は、スタブシャフト87が薄肉円筒スリーブ30に圧入されることにより、スタブシャフト87に取り付けられる。
The input-
羽根状部材65は、金属材料からなる薄板状の部材になっており、板の厚み方向が薄肉円筒スリーブ30の軸心方向となる向きで、薄肉円筒スリーブ30の周囲に配置されている。羽根状部材65は、薄肉円筒スリーブ30の周方向に互いに離隔した複数の羽根片を有しており、複数の羽根片が薄肉円筒スリーブ30の周囲に配置されることにより形成されている。薄肉円筒スリーブ30と羽根状部材65とは、樹脂材料からなる樹脂モールド60によって一体に形成されている。つまり、羽根状部材65は、樹脂モールド60によって薄肉円筒スリーブ30の周囲に配置されている。
The
入力側ロータ20が有する羽根状部材65は、薄肉円筒スリーブ30の軸心方向における入力側ロータ20の一方の端部付近に配置されている。入力側ロータ20は、羽根状部材65が配置される側が、出力側ロータ70が位置する側となる向きで、スタブシャフト87に取り付けられる。
The blade-shaped
出力側ロータ70は、略円筒形の形状で形成されるスリーブ部71と、スリーブ部71の周囲に配置される検出部材である羽根状部材72とを有している。スリーブ部71は、金属材料からなり、内径がピニオンギア88aにおける出力側ロータ70が取り付けられる位置の外径と同程度の大きさになっている。このため、出力側ロータ70は、ピニオンギア88aがスリーブ部71に圧入されることにより、ピニオンギア88aに取り付けられる。
The output-
羽根状部材72は、金属材料からなる薄板状の部材になっており、板の厚み方向がスリーブ部71の軸心方向となる向きで、スリーブ部71の周囲に配置されている。羽根状部材72は、スリーブ部71の周方向に互いに離隔した複数の羽根片を有しており、複数の羽根片がスリーブ部71の周囲に配置されることにより形成されている。
The blade-
出力側ロータ70が有する羽根状部材72と、入力側ロータ20が有する羽根状部材65とでは、1つ1つの羽根片の周方向における大きさと、羽根片同士の周方向における間隔とが、それぞれ異なっている。本実施形態では、出力側ロータ70が有する羽根状部材72は、入力側ロータ20が有する羽根状部材65と比較して、羽根片の周方向における大きさが大きくなっており、羽根片同士の周方向における間隔も大きくなっている。出力側ロータ70では、入力側ロータ20とは異なり、スリーブ部71と羽根状部材72とは、金属材料からなる1つの部材として一体に形成されている。
In the blade-shaped
出力側ロータ70が有する羽根状部材72は、スリーブ部71の軸心方向における出力側ロータ70の一方の端部付近に配置されている。出力側ロータ70は、羽根状部材72が配置される側が、入力側ロータ20が位置する側となる向きで、ピニオンギア88aに取り付けられる。
The blade-shaped
プリント基板15は、入力側ロータ20と出力側ロータ70との間に配置される。プリント基板15には、スタブシャフト87を中心とする周方向における、入力側ロータ20が有する羽根状部材65の動きや、ピニオンギア88aを中心とする周方向における、出力側ロータ70が有する羽根状部材72の動きを検出する検出コイル16が配置されている。検出コイル16は、入力側ロータ20の羽根状部材65や出力側ロータ70の羽根状部材72に対向する位置に配置されている。
The printed
検出コイル16は、入力側ロータ20が有する羽根状部材65と、出力側ロータ70が有する羽根状部材72との周方向における相対的な位置が変化した際に、インダクタンスが変化するように構成されている。これにより、トルクセンサ10は、検出コイル16のインダクタンスの変化を検出することにより、入力側ロータ20が取り付けられるスタブシャフト87と、出力側ロータ70が取り付けられるピニオンギア88aとの、周方向における相対的な角度変化を検出ことができる。スタブシャフト87とピニオンギア88aとの間では、トーションバーを介して回転トルクが伝達されるため、トルクセンサ10は、スタブシャフト87とピニオンギア88aとの相対的な角度変化を検出することにより、スタブシャフト87とピニオンギア88aとの間で伝達されるトルクを検出することができる。
The
図5は、スタブシャフト87に入力側ロータ20が取り付けられた状態を示す説明図である。入力側ロータ20の樹脂モールド60は、薄肉円筒スリーブ30を支持するスリーブ支持部60aと、羽根状部材65を支持する羽根状部材支持部60bとを有している。スリーブ支持部60aは、薄肉円筒スリーブ30の径方向における外側に配置されており、薄肉円筒スリーブ30の外周面に沿って薄肉円筒スリーブ30の軸心方向に延びる支持部材を有している。スリーブ支持部60aは、支持部材を複数有しており、複数の支持部材は、周方向に並んで配置されている。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a state where the
羽根状部材支持部60bは、樹脂モールド60において鍔状に形成されており、鍔の厚み方向が薄肉円筒スリーブ30の軸心方向となる向きで、周方向における1周に亘って形成されている。羽根状部材65は、このように形成される羽根状部材支持部60bに取り付けられ、羽根状部材支持部60bに支持されている。
The blade-shaped
入力側ロータ20は、薄肉円筒スリーブ30の軸心方向における一方の端部寄りに羽根状部材支持部60bが位置する位置関係で樹脂モールド60が薄肉円筒スリーブ30に取り付けられており、樹脂モールド60と薄肉円筒スリーブ30とは、一体に形成されている。
In the
図6は、図5に示す入力側ロータ20が有する薄肉円筒スリーブ30の斜視図である。薄肉円筒スリーブ30は、略円筒形の形状で形成される金属製の部材になっている。薄肉円筒スリーブ30は、内周面33における、薄肉円筒スリーブ30の軸心方向における一方の端部31寄りの位置に、テーパー部34が形成されている。薄肉円筒スリーブ30の内周面33に形成されるテーパー部34は、薄肉円筒スリーブ30の軸心方向において端部31に近付くに従って、板厚が薄くなる方向に傾斜して形成されている。具体的には、入力側ロータ20は、スタブシャフト87が薄肉円筒スリーブ30に圧入されることにより、スタブシャフト87に取り付けられるが、テーパー部34は、薄肉円筒スリーブ30に対してスタブシャフト87を圧入する側の端部31が位置する側の薄肉円筒スリーブ30の内周面33に形成されている。
FIG. 6 is a perspective view of the thin
図7は、図6に示す薄肉円筒スリーブ30の製造に用いる薄板38の平面図である。薄肉円筒スリーブ30は、薄板38が円筒形状に曲げられることにより形成されている。薄板38は帯状の形状で形成され、薄肉円筒スリーブ30は、薄板38の長さ方向が円筒の周方向になる向きで曲げられることにより形成される。
FIG. 7 is a plan view of a
薄肉円筒スリーブ30は、薄板38の長さ方向における両側に位置する端部を突き合わせ部40として周方向に互いに突き合わせ、溶接部50で溶接する。このため、略円筒形の形状で形成される薄肉円筒スリーブ30では、円筒の周方向における薄板38の突き合わせ部40が、円筒の軸心方向に延びて形成される。突き合わせ部40を溶接する溶接部50は、本実施形態ではレーザー溶接による溶接部50になっており、突き合わせ部40は、複数の溶接部50で溶接される。
The thin-walled
突き合わせ部40を溶接する複数の溶接部50のうち、最もテーパー部34が形成される側の端部31寄りに位置する溶接部50である端部溶接部51は、薄肉円筒スリーブ30の軸心方向において、少なくとも一部がテーパー部34と重なっている。
Of the plurality of welded
突き合わせ部40は、薄肉円筒スリーブ30の形状である円筒の軸心方向に延びる直線部41と、軸心方向に対して円筒の周方向に湾曲する湾曲部42とが組み合わされることにより形成されている。詳しくは、薄板38の長さ方向における一端側に位置する突き合わせ部40は、湾曲部42で湾曲することにより、長さ方向における他端が位置する側の反対側に向かって凸となる凸部43を有している。凸部43は、薄板38の長さ方向に凸となって形成されると共に、凸部43の付け根よりも、薄板38の幅方向における幅が大きくなる方向に凸となる部分を有して形成されている。
The butted
一方、薄板38の長さ方向における他端側に位置する突き合わせ部40は、湾曲部42で湾曲することにより、長さ方向における一端が位置する側に向かって凹む凹部44を有している。凹部44は、薄板38の長さ方向に凹んで形成されると共に、凹部44における薄板38の端部の位置よりも、薄板38の幅方向における幅が大きくなる方向に凹んで形成される部分を有して形成されている。これらのよう形成される凸部43と凹部44とは、実質的に同じ形状で形成されている。
On the other hand, the abutting
凸部43と凹部44とは、薄板38の幅方向、すなわち薄肉円筒スリーブ30の形状である円筒の軸心方向における位置が同じ位置となって形成される。これにより、突き合わせ部40同士を突き合わせることにより薄板38を円筒形にする際には、一方の突き合わせ部40に形成される凸部43が、他方の突き合わせ部40に形成される凹部44に入り込むことにより、突き合わせ部40同士は接合される。
The
その際に、凸部43は、凸部43の付け根よりも薄板38の幅方向における幅が大きくなる方向に凸となる部分を有しており、凹部44は、凹部44における薄板38の端部の位置よりも薄板38の幅方向における幅が大きくなる方向に凹んで形成される部分を有している。このため、凸部43が凹部44に入り込んだ際には、凸部43を凹部44から薄肉円筒スリーブ30の周方向に抜くことが不可の状態となって凸部43と凹部44とは組み合わされる。
At this time, the
本実施形態では、これらのように形成される凸部43と凹部44は、2つずつが形成されており、すなわち突き合わせ部40には、互いに対応する凸部43と凹部44とが、2組形成されている。突き合わせ部40を接合する溶接部50は、凸部43が凹部44に入り込んで突き合わせ部40同士が突き合わされた状態において、複数の箇所に施される。溶接部50は、例えば、突き合わせ部40における凸部43と凹部44とが組み合わされている位置や、薄肉円筒スリーブ30の軸心方向における凸部43と凹部44との両側の位置に施される。
In the present embodiment, two
図8は、図6のE部詳細図である。直線部41と湾曲部42とを有する突き合わせ部40は、端部31からは直線部41が延びて形成されている。複数の溶接部50のうち、薄肉円筒スリーブ30の内周面33に形成されるテーパー部34に対して少なくとも一部が重なる位置に施される端部溶接部51は、突き合わせ部40における直線部41の位置に施されている。突き合わせ部40における、端部31から延びて端部溶接部51が施される直線部41と、湾曲部42とが交差する位置には、端部溶接部51とは異なる溶接部50である副溶接部52が位置している。すなわち端部溶接部51が施される直線部41には、当該直線部41における湾曲部42に接続される側の端部の位置に、副溶接部52が施される。突き合わせ部40における、薄肉円筒スリーブ30の内周面33にテーパー部34が形成される側の端部31から延びる直線部41には、このように端部溶接部51と副溶接部52との2つの溶接部50が施されている。
FIG. 8 is a detailed view of part E in FIG. A butted
図9は、テーパー部34が形成される側の端部31の反対側の端部31側から見た薄肉円筒スリーブ30の斜視図である。薄肉円筒スリーブ30には、後述する保持治具110(図11参照)に形成される突起部114(図11参照)と係合する係合部35が形成されている。係合部35は、薄肉円筒スリーブ30を形成する板を貫通する孔により形成されている。係合部35は、薄肉円筒スリーブ30を形成する板の厚み方向に外周面32と非圧入面33nと間に亘って貫通し、薄肉円筒スリーブ30の非圧入面33nに、略円形の孔となって開口して形成されている。
FIG. 9 is a perspective view of the thin
詳しくは、薄肉円筒スリーブ30の内周面33は、薄肉円筒スリーブ30の軸心方向における中央よりもテーパー部34が位置する側の端部31の反対側の端部31寄りの位置を境として、内径が僅かに異なっている。具体的には、薄肉円筒スリーブ30の内周面33は、テーパー部34が位置する側の内周面33である圧入面33pの方が、テーパー部34が位置する側の反対の端部31側の内周面33である非圧入面33nのよりも、内径が僅かに小さくなっている。
More specifically, the inner
薄肉円筒スリーブ30の軸心方向において、圧入面33pが形成される領域は、スタブシャフト87を薄肉円筒スリーブ30に対して圧入する領域である圧入領域Ap(図7参照)になっている。また、薄肉円筒スリーブ30の軸心方向において非圧入面33nが形成される領域は、非圧入領域An(図7参照)になっている。即ち、非圧入領域Anは、薄肉円筒スリーブ30の軸心方向における圧入領域Ap以外の領域になっており、薄肉円筒スリーブ30をスタブシャフト87に取り付ける際に、スタブシャフト87が圧入されない領域になっている。薄肉円筒スリーブ30を形成する板を貫通する孔により形成される係合部35は、薄肉円筒スリーブ30の圧入領域Apと非圧入領域Anとのうち、非圧入領域Anに形成されている。
In the axial direction of the thin
図10は、係合部35が形成される位置で薄肉円筒スリーブ30を軸心方向に見た薄肉円筒スリーブ30の断面図である。係合部35は、薄肉円筒スリーブ30の周方向における突き合わせ部40が位置する範囲である接合範囲45に対して、薄肉円筒スリーブ30の径方向において円筒の軸心Cを挟んだ反対の位置に形成されている。換言すると、係合部35は、接合範囲45に対して、薄肉円筒スリーブ30の軸心Cを中心とする約180°の位置に形成されている。詳しくは、接合範囲45は、突き合わせ部40における、薄肉円筒スリーブ30の周方向において最も一方側に位置する部分と最も他方側に位置する部分との間の、周方向における範囲になっており、薄肉円筒スリーブ30の軸心方向における両側の端部31間に亘る範囲になっている(図9参照)。
FIG. 10 is a cross-sectional view of the thin
係合部35は、このように定義される接合範囲45を、薄肉円筒スリーブ30の形状である円筒の軸心Cを挟んで、薄肉円筒スリーブ30の径方向において接合範囲45が位置する側の反対側に投影した位置に形成されている。つまり、係合部35は、軸心Cを挟んで薄肉円筒スリーブ30の径方向における接合範囲45が位置する側の反対側の位置に、薄肉円筒スリーブ30を軸心方向に見た場合における接合範囲45の幅の中央に軸心Cが位置する向きで、接合範囲45を投影した部分に形成されている。
The engaging
なお、係合部35は、接合範囲45を投影した位置に係合部35に全てが形成されていなくてもよく、接合範囲45を投影した位置に係合部35の一部が位置していてもよい。本実施形態では、係合部35は、接合範囲45を投影した範囲内に係合部35の全てが位置して形成されている。
It should be noted that the engaging
これらのように形成される薄肉円筒スリーブ30は、突き合わせ部40を溶接する際には、溶接用治具100を用いて行う。次に、溶接用治具100について説明する。図11は、薄肉円筒スリーブ30を保持する溶接用治具100の斜視図である。図12は、突起部114が形成される位置で薄肉円筒スリーブ30を軸心方向に見た溶接用治具100と薄肉円筒スリーブ30の断面図である。なお、以下の説明では、溶接用治具100の通常の使用態様で溶接用治具100を配置した際における上側を溶接用治具100においても上側と説明し、下側を溶接用治具100においても下側として説明する。
A
溶接用治具100は、保持治具110とカバー治具120とを有している。保持治具110は、円筒形状に曲げた薄板38の突き合わせ部40を溶接する際に保持をする治具になっている。保持治具110は、上面側に、薄肉円筒スリーブ30を保持する保持面111が形成されている。保持面111は、溝の開口部の幅が溝底の幅よりも大きい、略溝状の形状で形成されている。保持面111は、薄肉円筒スリーブ30に軸心方向が、保持面111の形状である溝の長さ方向に沿った方向になる向きで、薄肉円筒スリーブ30を保持する。
The
保持面111は、溝の溝底に相当する部分が底面112となり、溝の溝壁に相当する部分が支持面113となっている。即ち、支持面113は、底面112の幅方向における両側に形成されている。底面112の両側に形成される支持面113は、底面112の位置から上側に向かうに従って互いの支持面113から離れる方向に、上下方向と水平方向とに対して傾斜している。支持面113は、保持治具110で薄肉円筒スリーブ30を保持する際に薄肉円筒スリーブ30に接触する面になっている。
The holding
底面112には、突起部114が形成されている。突起部114は、略円柱状の形状で、底面112から上側に向かって突出して形成されている。薄肉円筒スリーブ30に孔状の形状で形成される係合部35は、略円柱状の形状で形成される突起部114の直径よりも僅かに大きくなっており、突起部114を入り込ませることが可能になっている。突起部114は、薄肉円筒スリーブ30に形成される係合部35に入り込むことにより、薄肉円筒スリーブ30に係合することが可能になっている。
A
カバー治具120は、保持治具110で薄肉円筒スリーブ30を保持する状態における薄肉円筒スリーブ30に対して、保持治具110が位置する側の反対側から薄肉円筒スリーブ30を覆う治具になっている。即ち、カバー治具120は、保持治具110で保持する薄肉円筒スリーブ30の上から薄肉円筒スリーブ30を覆う治具になっている。
The
カバー治具120は、上面部121と、傾斜部122と、側面部123とを有している。上面部121は、板状の形状で形成され、薄肉円筒スリーブ30をカバー治具120で覆う状態におけるカバー治具120の上端部分に位置している。
The
傾斜部122は、板状の形状で形成され、薄肉円筒スリーブ30をカバー治具120で覆う状態における、薄肉円筒スリーブ30の軸心方向に直交する水平方向における上面部121の両側に配置されている。傾斜部122は、薄肉円筒スリーブ30をカバー治具120で覆う状態において、上側から下側に向かうに従って、他方の傾斜部122から離れる方向に、上下方向と水平方向とに対して傾斜している。
The
側面部123は、板状の形状で形成され、薄肉円筒スリーブ30をカバー治具120で覆う状態における、上面部121の両側に配置される傾斜部122における下端から下側に延びて形成されている。即ち、側面部123は、傾斜部122と同様に上面部121の両側に配置されている。上面部121の両側に配置される側面部123同士の間隔は、保持治具110で保持する薄肉円筒スリーブ30の軸心方向に直交する水平方向における保持治具110の幅よりも僅かに大きい間隔になっている。このため、薄肉円筒スリーブ30をカバー治具120で覆う状態では、保持治具110は、カバー治具120が有する側面部123同士の間に入り込む。
The
カバー治具120には、保持治具110で保持する薄肉円筒スリーブ30をカバー治具120で覆う状態における、薄肉円筒スリーブ30に対向する面には、薄肉円筒スリーブ30を保持する保持面125が形成されている。保持面125は、上面部121における薄肉円筒スリーブ30に対向する面である上面126と、傾斜部122における薄肉円筒スリーブ30に対向する面である支持面127とを有している。
The
カバー治具120の支持面127は、上面部121の両側に配置される傾斜部122に形成されるため、支持面127は、上面部121に形成される上面126の両側に形成されている。また、カバー治具120の支持面127は、傾斜部122と同様に、薄肉円筒スリーブ30をカバー治具120で覆う状態において、上側から下側に向かうに従って、他方の支持面127から離れる方向に、上下方向と水平方向とに対して傾斜している。支持面127は、保持治具110で保持する薄肉円筒スリーブ30をカバー治具120で覆う状態において、薄肉円筒スリーブ30に接触する面になっている。
Since the support surfaces 127 of the
図13は、図11に示す溶接用治具100の平面図である。カバー治具120の上面部121には、上面部121の厚み方向に貫通する孔である貫通孔128が形成されている。即ち、貫通孔128は、保持治具110で保持する薄肉円筒スリーブ30をカバー治具120で覆う状態における上下方向に、カバー治具120の上面部121を貫通している。貫通孔128は、保持治具110で保持する薄肉円筒スリーブ30に形成される突き合わせ部40を溶接する溶接部50に対応する位置に形成されている。
FIG. 13 is a plan view of the
詳しくは、カバー治具120の上面部121に形成される貫通孔128は、保持治具110で保持する薄肉円筒スリーブ30の軸心方向における長さが、同方向における薄肉円筒スリーブ30の長さよりも長い長孔状の孔になっている。また、長孔状の貫通孔128の幅は、薄肉円筒スリーブ30における接合範囲45の幅よりも大きくなっている。
Specifically, the length of the through
次に、実施形態に係る薄肉円筒スリーブ30の製造方法について説明する。薄肉円筒スリーブ30を製造する際には、係合部35が形成された薄板38を円筒形状に曲げて、薄板38の長さ方向における両端に位置する突き合わせ部40の凸部43と凹部44とを組み合わせる。薄肉円筒スリーブ30は、このように円筒形状した薄板38の突き合わせ部40に対して、溶接用治具100を用いて溶接を行う。
Next, a method for manufacturing the thin
詳しくは、薄板38を円筒形状に曲げて突き合わせ部40の凸部43と凹部44とを組み合わせたら、円筒形の状態を維持したまま、突き合わせ部40の溶接前の薄肉円筒スリーブ30を溶接用治具100が有する保持治具110の保持面111上に載置する。その際に、薄肉円筒スリーブ30は、係合部35が位置する側が下側に位置する向きにし、保持治具110の底面112から上側に向かって延びる突起部114を、係合部35に入り込ませる。これにより、係合部35を保持治具110の突起部114に係合させる。
Specifically, after bending the
薄肉円筒スリーブ30は、係合部35に突起部114を入り込ませて係合部35を突起部114に係合させると、保持面111において薄肉円筒スリーブ30の周方向における突起部114の両側に位置する支持面113に、薄肉円筒スリーブ30は接触する。これにより、薄肉円筒スリーブ30は、係合部35が突起部114に係合し、保持面111の支持面113によって支持される状態で、保持治具110に保持される。
In the thin
ここで、薄肉円筒スリーブ30の係合部35は、突き合わせ部40が位置する範囲である接合範囲45(図9参照)に対して、薄肉円筒スリーブ30の径方向において薄肉円筒スリーブ30の軸心C(図10参照)を挟んだ反対の位置に形成されている。このため、係合部35が位置する側を下側に位置する向きにすることによって、保持治具110の底面112から上側に向かって延びる突起部114に係合部35を係合させた状態では、接合範囲45は、薄肉円筒スリーブ30における上側に位置する状態になる。つまり、係合部35を突起部114に係合させた薄肉円筒スリーブ30は、突き合わせ部40が上下方向における上側に位置する向きで、保持治具110に保持される。
Here, the engaging
保持治具110で薄肉円筒スリーブ30を保持したら、突き合わせ部40が上側に位置する薄肉円筒スリーブ30の上側からカバー治具120で覆う。カバー治具120は、貫通孔128が形成される上面部121が上側に位置し、保持面125が薄肉円筒スリーブ30に対向する向きで、薄肉円筒スリーブ30を覆う状態にする。これにより、カバー治具120は、薄肉円筒スリーブ30の突き合わせ部40に対して貫通孔128が対向する状態、即ち、突き合わせ部40に対して貫通孔128が開口する状態で、薄肉円筒スリーブ30を覆うことになる。
After the thin
また、この状態では、カバー治具120は、保持面125が対向する薄肉円筒スリーブ30の周方向において、上面部121に形成される貫通孔128の両側に位置する支持面127が、薄肉円筒スリーブ30に接触する。カバー治具120で薄肉円筒スリーブ30を覆った溶接用治具100は、これらのように、保持治具110の支持面113と、カバー治具120の支持面127とをそれぞれ薄肉円筒スリーブ30に接触させて、薄肉円筒スリーブ30を支持する。つまり、溶接用治具100は、保持治具110が有する2箇所の支持面113と、カバー治具120が有する2箇所の支持面127とがそれぞれ薄肉円筒スリーブ30に接触することにより、薄肉円筒スリーブ30の周方向における4箇所で薄肉円筒スリーブ30を支持し、薄肉円筒スリーブ30を固定する。
In this state, the support surfaces 127 located on both sides of the through
溶接用治具100によって薄肉円筒スリーブ30を固定し、薄肉円筒スリーブ30を保持したら、次に、突き合わせ部40の溶接を行う。突き合わせ部40の溶接は、薄肉円筒スリーブ30が溶接用治具100で保持している状態で行う。突き合わせ部40の溶接は、薄肉円筒スリーブ30を上側から覆うカバー治具120の貫通孔128から行う。
After fixing the thin
つまり、溶接用治具100で薄肉円筒スリーブ30を保持している際には、カバー治具120の貫通孔128は、薄肉円筒スリーブ30の突き合わせ部40に対して開口する状態となるため、カバー治具120の貫通孔128から、薄肉円筒スリーブ30の突き合わせ部40に対して溶接を行う。本実施形態では、カバー治具120の貫通孔128からレーザー溶接により、複数の溶接部50(図6参照)で突き合わせ部40の溶接を行う。これにより、略円筒形状の薄肉円筒スリーブ30の製造を行う。
That is, when the thin
薄肉円筒スリーブ30の製造を行ったら、溶接用治具100から薄肉円筒スリーブ30を取り外し、薄肉円筒スリーブ30と、別工程で製造される羽根状部材65とを、樹脂モールド60によって一体に形成する。すなわち、薄肉円筒スリーブ30と羽根状部材65との位置合わせを行った状態で、樹脂モールド60の射出成形を行う。これにより、入力側ロータ20が製造される。その際に、薄肉円筒スリーブ30には係合部35が形成されているため、樹脂モールド60を成形するときに、薄肉円筒スリーブ30の係合部35に樹脂が入り込むことで、薄肉円筒スリーブ30と樹脂モールド60が互いに回転することを防止する効果がある。入力側ロータ20は、このように製造される入力側ロータ20の薄肉円筒スリーブ30に対してスタブシャフト87を圧入することにより、スタブシャフト87に取り付けられる。
After manufacturing the thin
薄肉円筒スリーブ30へのスタブシャフト87の圧入は、薄肉円筒スリーブ30における、内周面33にテーパー部34が形成される側の端部31側から行う。このように、テーパー部34が形成される薄肉円筒スリーブ30の内周面33に対して、スタブシャフト87を入り込ませることにより、スタブシャフト87を容易に入り込ませることができる。このため、スタブシャフト87は、薄肉円筒スリーブ30に対して容易に圧入することができる。なお、薄肉円筒スリーブ30を、スタブシャフト87に圧入固定するにあたり、固定された薄肉円筒スリーブ30に対し、スタブシャフト87を差し込んでもよいし、固定されたスタブシャフト87に対し、薄肉円筒スリーブ30を嵌め合わせてもよい。
The
以上の実施形態に係る薄肉円筒スリーブ30の製造方法では、突き合わせ部40の溶接を行う薄肉円筒スリーブ30を保持する保持治具110に突起部114を形成し、薄肉円筒スリーブ30に係合部35を形成し、薄肉円筒スリーブ30の係合部35を保持治具110の突起部114に係合させて突き合わせ部40の溶接を行う。これにより、突き合わせ部40の溶接を行う際に、薄肉円筒スリーブ30が動いてしまうことを抑制でき、薄肉円筒スリーブ30を固定することができるため、突き合わせ部40の溶接を適切に行うことができる。
In the method of manufacturing the thin
また、薄肉円筒スリーブ30の係合部35は、突き合わせ部40が位置する範囲である接合範囲45に対して、薄肉円筒スリーブ30の径方向において、薄肉円筒スリーブ30の形状である円筒の軸心Cを挟んだ反対の位置に形成する。これにより、薄肉円筒スリーブ30の径の誤差に関わらず、突き合わせ部40を適切な位置で溶接することができる。
In addition, the engaging
図14は、係合部35が接合範囲45の反対の位置以外の位置に形成される場合の説明図である。図14は、保持治具110の突起部114が、上下方向に対して傾斜する向きで支持面113に形成され、薄肉円筒スリーブ30の係合部35が、突起部114の位置に対応して、接合範囲45に対して、薄肉円筒スリーブ30の軸心C(図10参照)を挟んだ反対の位置以外の位置に形成される状態を示す模式図である。保持治具110の突起部114が支持面113に形成される場合でも、薄肉円筒スリーブ30における突起部114に対応する位置に係合部35を形成することにより、保持治具110で薄肉円筒スリーブ30を保持する際に、突起部114に係合部35を係合させることにより、溶接時に薄肉円筒スリーブ30が動いてしまうことを抑制できる。
14A and 14B are explanatory diagrams of a case where the engaging
ここで、薄肉円筒スリーブ30は、製造時における公差により、薄肉円筒スリーブ30の形状である円筒の直径が、目標とする直径に対して僅かに誤差が生じてしまうことがある。この場合、誤差に起因して、溶接部50の位置が、目標とする位置に対してずれてしまうことがある。つまり、保持治具110の突起部114に係合部35を係合させて薄肉円筒スリーブ30を保持治具110で保持する場合、薄肉円筒スリーブ30は、保持治具110の保持面111における、突起部114が形成されている部分を基準として配置されることになる。
Here, the thin
このため、保持治具110の突起部114が保持面111における支持面113に配置され、薄肉円筒スリーブ30の係合部35が、接合範囲45に対して薄肉円筒スリーブ30の軸心Cを挟んだ反対の位置以外の位置に形成される場合でも、薄肉円筒スリーブ30は、突起部114に係合される係合部35の位置を基準として保持面111に配置される。
For this reason, the
即ち、薄肉円筒スリーブ30は、直径が基準通りの径である標準径スリーブ30nomと、直径が公差内における最大径である最大径スリーブ30maxと、直径が公差内における最小径である最小径スリーブ30minとのいずれも、係合部35の位置を基準として保持治具110の保持面111に配置される。これらの標準径スリーブ30nom、最大径スリーブ30max、最小径スリーブ30minとには、突き合わせ部40を溶接する際の目標となる位置である溶接目標位置50aが、それぞれ定められている。
That is, the thin-walled
また、これらの薄肉円筒スリーブ30はいずれも、接合範囲45に対して、薄肉円筒スリーブ30の径方向において、薄肉円筒スリーブ30の軸心Cを挟んだ反対の位置以外の位置に形成される係合部35の位置を基準として保持治具110に配置される。このため、それぞれ直径が異なる標準径スリーブ30nomと、最大径スリーブ30maxと、最小径スリーブ30minとでは、溶接目標位置50aが、図14に示すように、薄肉円筒スリーブ30の軸心方向に直交する水平方向における位置が互いに異なる位置になる。
In addition, each of these thin
一方で、保持治具110で保持する薄肉円筒スリーブ30に対するレーザー溶接による溶接位置は、公差による薄肉円筒スリーブ30の大きさの違いに関わらず、一定の位置に設定される。薄肉円筒スリーブ30の軸心方向に直交する水平方向におけるレーザー溶接による溶接位置は、直径が基準通りの径である標準径スリーブ30nomの溶接目標位置50aに基づいて定められる。このため、標準径スリーブ30nomでは、実際の溶接部50の位置は、溶接目標位置50aと同じ位置なるものの、最大径スリーブ30maxや最小径スリーブ30minでは、実際の溶接部50の位置は、図14に示すように、溶接目標位置50aに対してずれた位置になる。
On the other hand, the laser welding position for the thin
これにより、薄肉円筒スリーブ30の係合部35が、接合範囲45に対して薄肉円筒スリーブ30の軸心Cを挟んだ反対の位置以外の位置に形成される場合、薄肉円筒スリーブ30の径の大きさによっては、実際の溶接位置が目標となる位置に対してずれる可能性がある。
As a result, when the engaging
図15は、係合部35が接合範囲45の反対の位置に形成される場合の説明図である。本実施形態では、薄肉円筒スリーブ30の係合部35は、接合範囲45に対して、薄肉円筒スリーブ30の径方向において薄肉円筒スリーブ30の軸心Cを挟んだ反対の位置に形成されている。このため、薄肉円筒スリーブ30は、接合範囲45に対して薄肉円筒スリーブ30の軸心Cを挟んだ反対の位置に形成される係合部35を基準として保持治具110に配置される。
FIG. 15 is an explanatory diagram of a case where the engaging
この場合、薄肉円筒スリーブ30の直径が、製造時における公差の範囲内で、目標とする直径に対して僅かに誤差が生じた際に、接合範囲45の位置は、目標とする直径の場合における接合範囲45の位置に対して水平方向に対しては移動せず、上下方向に移動する。即ち、最大径スリーブ30maxと、最小径スリーブ30minとは、溶接目標位置50aが、いずれも標準径スリーブ30nomの溶接目標位置50aに対して、水平方向における位置は同じ位置になり、上下方向における位置が異なる位置になる。
In this case, when the diameter of the thin
このため、標準径スリーブ30nomの溶接目標位置50aに基づいて定められる溶接位置で溶接を行った場合、最大径スリーブ30maxや最小径スリーブ30minにおいても、実際の溶接部50の位置は、それぞれの溶接目標位置50aと一致する位置になる。これにより、薄肉円筒スリーブ30の直径に製造上の誤差があった場合でも、標準の直径に対する誤差の大小に関わらず、溶接目標位置50aで溶接を行うことができる。即ち、薄肉円筒スリーブ30に形成する係合部35を、接合範囲45に対して、薄肉円筒スリーブ30の軸心Cを挟んだ径方向における反対の位置に形成するため、薄肉円筒スリーブ30の製造時における径の誤差に関わらず、突き合わせ部40を適切な位置で溶接することができる。この結果、溶接の位置精度を向上させることができる。
Therefore, when welding is performed at the welding position determined based on the
また、保持治具110で保持する薄肉円筒スリーブ30をカバー治具120で覆い、薄肉円筒スリーブ30の突き合わせ部40の溶接は、カバー治具120に形成される貫通孔128から行うため、薄肉円筒スリーブ30を、保持治具110とカバー治具120とで上下方向の両側から支持しつつ、溶接を行うことができる。これにより、薄板38を円筒形状に曲げて溶接用治具100で保持して溶接を行う際に、溶接を行う前の薄肉円筒スリーブ30をより確実に保持することができ、薄肉円筒スリーブ30の位置ずれに起因する溶接位置のずれを抑制することができる。この結果、溶接の位置精度を向上させることができる。
In addition, the thin
また、保持治具110とカバー治具120とで薄肉円筒スリーブ30を保持する際には、保持治具110における突起部114の両側に形成される支持面113と、カバー治具120における貫通孔128の両側に形成される支持面127とをそれぞれ薄肉円筒スリーブ30に接触させて薄肉円筒スリーブ30を支持する。これにより、溶接を行う前の薄肉円筒スリーブ30を、保持治具110とカバー治具120とで固定して保持することができ、薄肉円筒スリーブ30の位置ずれに起因する溶接位置のずれを抑制することができる。この結果、溶接の位置精度を向上させることができる。
Further, when holding the thin
また、薄肉円筒スリーブ30の係合部35は、薄肉円筒スリーブ30における非圧入領域Anに形成するため、軸部材であるスタブシャフト87に対する薄肉円筒スリーブ30の嵌合力に影響を与えることなく、薄肉円筒スリーブ30の係合部35を形成することができる。この結果、スタブシャフト87に対する薄肉円筒スリーブ30の嵌合力を確保しつつ、溶接の位置精度を向上させることができる。
In addition, since the engaging
また、保持治具110に形成される突起部114は、保持面111の底面112から上側に向かって突出して形成されるため、保持治具110で薄肉円筒スリーブ30を保持する際には、保持面111に対して薄肉円筒スリーブ30を上方から載置しつつ、突起部114に係合部35を係合させることができる。これにより、保持治具110で薄肉円筒スリーブ30を保持する際に、保持治具110の突起部114に対して薄肉円筒スリーブ30の係合部35を係合させる動作を改めて行うことなく、保持面111に薄肉円筒スリーブ30を載置する動作の中で、突起部114に対して係合部35を係合させることができる。この結果、突き合わせ部40を溶接によって接合する際における作業性を向上させることができる。
Further, since the
また、実施形態に係るトルクセンサ10は、回転トルクを伝達する軸部材であるスタブシャフト87が圧入される薄肉円筒スリーブ30における、接合範囲45に対して薄肉円筒スリーブ30の軸心Cを挟んだ反対の位置に、保持治具110の突起部114と係合する係合部35が形成されている。これにより、薄肉円筒スリーブ30の突き合わせ部40を溶接する際において保持治具110で薄肉円筒スリーブ30を保持する場合に、薄肉円筒スリーブ30の製造時における径の誤差に起因する溶接目標位置50aのずれを、薄肉円筒スリーブ30における接合範囲45と係合部35とを通る径方向に収めることができる。従って、突き合わせ部40を溶接によって接合する際に、突き合わせ部40に対して薄肉円筒スリーブ30の径方向に向かって溶接を行うことにより、薄肉円筒スリーブ30の製造時において公差の範囲内で径の誤差が生じる場合でも、溶接目標位置50aに対する実際の溶接部50の位置ずれを抑制することができる。この結果、溶接の位置精度を向上させることができる。
Further, the
[変形例]
なお、上述した実施形態では、保持治具110に形成される突起部114は、略円柱状の形状で形成されているが、突起部114は、円柱状以外の形状で形成されていてもよい。図16は、実施形態に係る薄肉円筒スリーブ30の製造方法の変形例であり、突起部114が円錐形状で形成される場合の説明図である。突起部114は、例えば、図16に示すように、下側から上側に向かって径が小さくなる略円錐形の形状で形成されていてもよい。突起部114が、円錐形の形状で形成されることにより、薄肉円筒スリーブ30の係合部35に突起部114を入り込ませて突起部114に係合部35を係合させる際に、突起部114における径が小さい位置から係合部35に入り込ませることができる。これにより、係合部35に突起部114を入り込ませ易くすることができ、突起部114に係合部35を係合させる際に、容易に係合させることができる。この結果、突き合わせ部40を溶接によって接合する際における作業性を向上させることができる。
[Modification]
In the above-described embodiment, the
図17は、実施形態に係る薄肉円筒スリーブ30の製造方法の変形例であり、突起部114が直方体の形状で形成される場合の説明図である。また、突起部114は、例えば、図17に示すように、略直方体の形状で形成され、薄肉円筒スリーブ30の係合部35は、突起部114の形状に対応した矩形状の孔によって形成されていてもよい。これにより、薄肉円筒スリーブ30の係合部35に保持治具110の突起部114を入り込ませた際に、保持治具110に対する、上下方向を軸とする薄肉円筒スリーブ30の回転方向における向きを、保持治具110に対して適切な向きで配置することができる。従って、保持治具110の突起部114に係合部35を係合させて保持面111に薄肉円筒スリーブ30を配置することにより、薄肉円筒スリーブ30を、溶接用治具100を用いて突き合わせ部40の溶接を行う際における適切な位置に配置することができる。この結果、突き合わせ部40を溶接によって接合する際における作業性を向上させることができる。
FIG. 17 is a modification of the method for manufacturing the thin
図18は、実施形態に係る薄肉円筒スリーブ30の製造方法の変形例であり、薄肉円筒スリーブ30の係合部35が切欠きからなる形態を示す説明図である。薄肉円筒スリーブ30に形成される係合部35は、例えば、図18に示すように、切欠きにより形成されていてもよい。詳しくは、係合部35は、薄肉円筒スリーブ30における、非圧入面33nが位置する側の端部31に形成され、当該端部31の位置で開口する切欠きにより形成されていてもよい。係合部35を、このように切欠きにより形成することにより、係合部35を孔によって形成する場合と比較して、容易に形成することができる。従って、薄肉円筒スリーブ30に、保持治具110の突起部114に係合する係合部35を容易に設けることができ、突き合わせ部40の溶接時に薄肉円筒スリーブ30を固定する構成を、容易に実現することができる。
FIG. 18 is a modified example of the manufacturing method of the thin
また、上述して実施形態では、薄板38を円筒形状に曲げた後に行う突き合わせ部40の溶接は、レーザー溶接を用いて行っているが、突き合わせ部40の溶接は、レーザー溶接以外で行ってもよい。突き合わせ部40の溶接は、例えば、アーク溶接や電子ビーム溶接により行ってもよい。即ち、突き合わせ部40を溶接する部分である溶接部50は、アーク溶接や電子ビーム溶接による溶接部50であってもよい。
In addition, in the embodiment described above, laser welding is used to weld the butted
また、上述した実施形態では、トルクセンサ10は、スタブシャフト87とピニオンギア88aとに連結されているが、トルクセンサ10が連結される軸部材は、スタブシャフト87やピニオンギア88a以外であってもよい。トルクセンサ10は、例えば、ステアリングシャフト82に連結され、ステアリングシャフト82に作用するトルクを検出してもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
以上、本開示の好適な実施形態を説明したが、本開示は上記の実施形態に記載されたものに限定されない。実施形態や変形例として説明した構成は、適宜組み合わせてもよい。 Although preferred embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to those described in the above embodiments. The configurations described as the embodiments and modifications may be combined as appropriate.
10 トルクセンサ
15 プリント基板
16 検出コイル
20 入力側ロータ
30 薄肉円筒スリーブ
31 端部
32 外周面
33 内周面
33p 圧入面
33n 非圧入面
34 テーパー部
35 係合部
38 薄板
40 突き合わせ部
41 直線部
42 湾曲部
45 接合範囲
50 溶接部
60 樹脂モールド
65 羽根状部材
70 出力側ロータ
80 ステアリング装置
81 ステアリングホイール
82 ステアリングシャフト
87 スタブシャフト
88 ステアリングギア
88a ピニオンギア
88ag ギア部
88b ラックバー
89 タイロッド
90 ECU
91 車速センサ
92 電動モータ
98 イグニッションスイッチ
99 電源装置
100 溶接用治具
110 保持治具
111 保持面
112 底面
113 支持面
114 突起部
120 カバー治具
121 上面部
122 傾斜部
123 側面部
125 保持面
126 上面
127 支持面
128 貫通孔
REFERENCE SIGNS
91
Claims (5)
前記保持治具には、前記薄肉円筒スリーブに係合する突起部を形成し、
前記薄肉円筒スリーブには、前記周方向における前記突き合わせ部が位置する範囲である接合範囲に対して、前記円筒の軸心を挟んだ反対の位置に前記保持治具の前記突起部と係合する孔または切欠きからなる係合部を形成し、
前記薄肉円筒スリーブは、前記突き合わせ部の溶接前の前記薄肉円筒スリーブの前記係合部を前記保持治具の前記突起部に係合させ、前記保持治具で保持して前記突き合わせ部の溶接を行う薄肉円筒スリーブの製造方法。 A method for manufacturing a thin cylindrical sleeve, in which a thin plate is bent into a cylindrical shape and held by a holding jig, and butted portions of the thin plate in the circumferential direction of the cylinder are welded,
The holding jig is formed with a projection that engages with the thin cylindrical sleeve,
The thin-walled cylindrical sleeve is engaged with the projecting portion of the holding jig at a position opposite to the joint range, which is the range in which the butted portion is positioned in the circumferential direction, across the axis of the cylinder. Forming an engaging portion consisting of a hole or a notch,
In the thin cylindrical sleeve, the engaging portion of the thin cylindrical sleeve before welding of the butted portion is engaged with the protrusion of the holding jig, and is held by the holding jig to weld the butted portion. A method for manufacturing a thin-walled cylindrical sleeve.
前記突き合わせ部は、前記カバー治具の前記貫通孔から溶接を行う請求項1に記載の薄肉円筒スリーブの製造方法。 A through-hole is formed at a position corresponding to the welded portion of the abutting portion from the side opposite to the side where the holding jig is positioned with respect to the thin-walled cylindrical sleeve in a state where the holding jig holds the thin-walled cylindrical sleeve. covering the thin cylindrical sleeve with a cover jig,
2. The method of manufacturing a thin-walled cylindrical sleeve according to claim 1, wherein the butted portion is welded from the through hole of the cover jig.
前記カバー治具には、前記周方向における前記貫通孔の両側に前記薄肉円筒スリーブに接触する支持面を形成し、
前記保持治具の前記支持面と前記カバー治具の前記支持面とをそれぞれ前記薄肉円筒スリーブに接触させて前記薄肉円筒スリーブを支持し、前記突き合わせ部の溶接を行う請求項2に記載の薄肉円筒スリーブの製造方法。 The holding jig is formed with supporting surfaces on both sides of the protrusion in the circumferential direction, the supporting surfaces coming into contact with the thin cylindrical sleeve,
The cover jig is formed with support surfaces on both sides of the through hole in the circumferential direction, the supporting surfaces coming into contact with the thin cylindrical sleeve,
3. The thin-walled part according to claim 2, wherein the supporting surface of the holding jig and the supporting surface of the cover jig are brought into contact with the thin-walled cylindrical sleeve to support the thin-walled cylindrical sleeve, and the butted portions are welded. A method for manufacturing a cylindrical sleeve.
略円筒形の形状で形成されて前記軸部材が圧入される薄肉円筒スリーブと、
前記薄肉円筒スリーブの周囲に配置される検出部材と、
前記軸部材を中心とする周方向における前記検出部材の動きを検出する検出コイルと、
を備え、
前記薄肉円筒スリーブは、薄板が円筒形状に曲げられて前記円筒の周方向における前記薄板の突き合わせ部が溶接されることにより形成され、
前記薄肉円筒スリーブには、前記周方向における前記突き合わせ部が位置する範囲である接合範囲に対して、前記円筒の軸心を挟んだ反対の位置に、前記突き合わせ部の溶接を行う際に前記薄肉円筒スリーブを保持する保持治具に形成される突起部と係合する孔または切欠きからなる係合部が形成されるトルクセンサ。 a shaft member that transmits rotational torque;
a thin cylindrical sleeve formed in a substantially cylindrical shape and into which the shaft member is press-fitted;
a detection member arranged around the thin cylindrical sleeve;
a detection coil for detecting movement of the detection member in a circumferential direction about the shaft member;
with
The thin cylindrical sleeve is formed by bending a thin plate into a cylindrical shape and welding the butted portions of the thin plate in the circumferential direction of the cylinder,
In the thin cylindrical sleeve, the thin-walled cylindrical sleeve is provided at a position opposite to the joining range, which is the range in which the butt-jointed portion is located in the circumferential direction, across the axis of the cylinder. A torque sensor having an engaging portion formed of a hole or a notch that engages with a projection formed on a holding jig that holds a cylindrical sleeve.
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