JP3309817B2 - トルクセンサの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、トルクセンサの
製造方法に関し、特に、より信頼性の高いトルクセンサ
を製造できるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来の技術としては、例えば本
出願人が先に提案した特開平８−２４０４９１号公報に
開示されたものがある。かかる公報に開示されたトルク
センサは、同軸に配設された第１及び第２の回転軸をト
ーションバーを介して連結するとともに、導電性で且つ
非磁性の材料からなる円筒部材を、前記第１の回転軸の
外周面を包囲するように、前記第２の回転軸と回転方向
に一体とし、前記第１の回転軸の少なくとも前記円筒部
材に包囲された被包囲部を磁性材料で形成し、前記被包
囲部に軸方向に延びる溝を形成し、前記円筒部材には、
前記第１の回転軸との間の相対回転位置に応じて前記溝
との重なり具合が変化するように窓を形成し、そして、
前記円筒部材の前記窓が形成された部分を包囲するよう
にコイルを配設し、そのコイルのインダクタンスに基づ
いてトルクを検出するようになっており、これにより、
簡易な構造で高精度のトルク検出が行え、しかも装置の
小型化も図られるという効果が得られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】確かに、上記公報に開
示された従来のトルクセンサであれば、上記のような効
果を奏することができる。ここで、上記公報に開示され
たようなトルクセンサの第１の回転軸、第２の回転軸、
トーションバー及び円筒部材を組み立てる際には、円筒
部材に形成された窓と、第１の回転軸に形成された軸方
向に延びる溝とが、所定の位相関係（トルク零のときの
位相関係）になるように第１及び第２の回転軸の回転方
向の位置関係を調整するようになっている。具体的に
は、例えば、トーションバーの一端部は、第２の回転軸
にスプライン結合し、トーションバーの他端側は、第１
の回転軸内に挿入しただけで自由に回転できる状態にし
ておき、円筒部材の一端部を第２の回転軸に固定し、こ
の状態で、第１の回転軸及び第２の回転軸の相対回転位
置を調整し、円筒部材の窓と軸方向溝とが所定位相関係
になったことが検出されたときに、トーションバーの他
端側を第１の回転軸にピン結合する、というようにして
いた。

【０００４】そして、円筒部材の窓と軸方向溝とが所定
位相関係になったことは、製造装置用に設けられた一対
のコイルの出力電圧の差を監視することにより検出する
のである。つまり、トルクセンサに組み込まれる一対の
コイルと同じような位置関係になるように、製造装置用
の一対のコイルの内側に第１の回転軸や第２の回転軸を
配設し、その製造装置用の一対のコイルは、一対の固定
抵抗とともにブリッジ回路を形成するように接続し、そ
れらコイル端の電圧を検出し、二つのコイル端の電圧が
一致したとき（差が零になったとき）に、円筒部材の窓
と軸方向溝との位相関係が、トルク零のときの位相関係
になったと判断し、その状態で、トーションバーの他端
側を、第１の回転軸にピン結合するのである。

【０００５】しかしながら、上記のような円筒部材と軸
方向に延びる溝とを利用したトルクセンサの場合、現実
には上記公報の実施例にも記載されるように一対のコイ
ルの出力の差動に基づいてトルクを検出する構成である
ため、それら一対のコイルは厳密に同特性であることが
望ましく、且つ、各コイルが置かれる環境も厳密に同一
であることが望ましいにも関わらず、円筒部材はその一
端部は第２の回転軸に固定され他端部は開口しているか
ら、一方のコイルは円筒部材の第２の回転軸への取付部
位に近く、他方のコイルはその取付部位から遠いし、ま
た、第１の回転軸に形成されている溝はその第１の回転
軸の先端部側には開口しているが逆端部側はそうではな
い。このため、一対のコイルのそれぞれを厳密に同一の
環境に置くということは、寸法等に制約のある製品とし
てのトルクセンサにとっては実際には不可能なことであ
る。

【０００６】すると、上述したように、円筒部材と軸方
向に延びる溝との位相関係を検出するときに、製造装置
用として厳密に同特性の一対のコイルを用いてしまう
と、それらコイルの内側に第１の回転軸や第２の回転軸
を配した状態では一対のコイルのインピーダンスに既に
差が生じてしまい、これでは、上記のようにコイル端の
電圧が一致したときにトーションバーの他端側を第１の
回転軸に固定してしまうと、円筒部材の窓と軸方向溝と
の位相関係は本来の中立位置からずれてしまうのであ
る。その結果、第１の回転軸と第２の回転軸との相対回
転を所定角度範囲に規制するためのストッパ構造の中立
位置と、トーションバーに捩れが生じていないとき（ト
ルクが零のとき）のストッパ構造の位置とがずれてしま
うから、それら第１の回転軸及び第２の回転軸の相対回
転可能な角度範囲が、回転方向で異なってしまうし、ま
た、トルクが零のときにおける円筒部材の窓と軸方向溝
との位相関係も本来の中立位置からずれてしまうため、
トルクセンサとしての特性も回転方向で異なってしま
う。

【０００７】なお、このような不具合は、上記公報に開
示された形式のトルクセンサだけに限られたものではな
く、第１の回転軸及び第２の回転軸をトーションバーを
介して連結し、それらと同軸に一対のコイルを配設し、
トルクに応じて一対のコイルのインピーダンスを互いに
逆方向に変化させるようになっている形式のトルクセン
サであれば、そのインピーダンスを互いに逆方向に変化
させるための構成に起因して一対のコイルのインピーダ
ンスには差が生じるため、同様に備えている不具合であ
る。

【０００８】本発明は、このような従来の技術が有する
未解決の課題に着目してなされたものであって、上記の
ような組立時における本来の中立位置からのずれを小さ
くでき、より信頼性の高いトルクセンサを製造すること
ができる方法を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、同軸に配設された第１及び第２の回転軸
をトーションバーを介して連結するとともに、前記第１
及び第２の回転軸と同軸に一対のコイルを配設し、前記
第１及び第２の回転軸の相対回転に応じて前記一対のコ
イルのインピーダンスを互いに逆方向に変化させるイン
ピーダンス可変手段を設け、そして、前記一対のコイル
のインピーダンス変化に基づいてトルクを検出するよう
になっているトルクセンサの製造方法であって、前記イ
ンピーダンス可変手段の構成に起因して前記一対のコイ
ルのインピーダンスに表れる偏差の平均値を統計的に予
め求めておき、その偏差の平均値を相殺するようなコイ
ル単体としてのインピーダンス差を有する一対のコイル
を製造装置用として選別し、前記インピーダンス可変手
段の組立を行う際に、前記製造装置用の一対のコイルを
用いて、前記インピーダンス可変手段の中立位置を検出
するようにした。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１乃至図６は本発明の一実施の
形態を示す図であって、この実施の形態は、本発明に係
るトルクセンサを、車両の電動パワーステアリング装置
に適用したものであり、図１は操舵系の要部を示す縦断
面図である。

【００１１】先ず、構成を説明すると、上側ハウジング
１Ａ及び下側ハウジング１Ｂからなるハウジング１内に
は、トーションバー４を介して連結された入力軸２及び
出力軸３が、軸受５ａ，５ｂ及び５ｃによって回転自在
に支持されている。これら入力軸２，出力軸３及びトー
ションバー４は、同軸に配設されていて、トーションバ
ー４の上端側は入力軸２内に深く入り込んだ位置におい
てその入力軸２にピン結合されて回転方向に一体となっ
ており、また、トーションバー４の下端側は出力軸３に
スプライン結合されて回転方向に一体となっている。入
力軸２及び出力軸３は鉄等の磁性材料から形成されてい
る。

【００１２】そして、入力軸２の上端部には、図示しな
い自在継ぎ手やステアリングシャフト等を介してステア
リングホイールが回転方向に一体に取り付けられてお
り、また、出力軸３の下端部にはピニオン軸３ａが一体
に形成されていて、ピニオン軸はラック軸６に噛合して
いる。これらピニオン軸３ａ及びラック軸６は、公知の
ラックアンドピニオン式ステアリング装置を構成するも
のであり、従って、運転者がステアリングホイールを操
舵することにより発生した操舵力は、入力軸２，トーシ
ョンバー４，出力軸３及びラックアンドピニオン式ステ
アリング装置を介して、図示しない転舵輪に伝達され
る。

【００１３】さらに、出力軸３には、これと同軸に且つ
一体に回転するウォームホイール７が外嵌し、このウォ
ームホイール７の樹脂製の噛合部７ａと、電動モータ８
の出力軸８ａ外周面に形成されたウォーム８ｂとが噛み
合っている。従って、電動モータ８の回転力は、その出
力軸８ａ，ウォーム８ｂ及びウォームホイール７を介し
て出力軸３に伝達されるようになっており、電動モータ
８の回転力及び回転方向を適宜制御することにより、出
力軸３に適切な操舵補助トルクを付与できるようになっ
ている。

【００１４】そして、図１並びに入力軸２，出力軸３
（端部のみ）及びトーションバー４を各別に分解した状
態の斜視図である図２に示すように、入力軸２の出力軸
３に近接した部分の外周面には、入力軸２と同軸の大径
部２Ａが形成されていて、この大径部２Ａの外周面に近
接してこれを包囲するように、肉薄の円筒部材１０が配
設されている。

【００１５】即ち、円筒部材１０は、導電性で且つ非磁
性の材料（例えば、アルミニウム）から形成され、その
下端部が、出力軸３の入力軸２側端部外周面に固定され
ている。具体的には、出力軸３端部の図２とは異なる方
向からの斜視図である図３、出力軸３端部の断面図であ
る図４（ａ）、及びトーションバー４及び円筒部材１０
を固定した状態での断面図である図５に示すように、出
力軸３の入力軸２側端部には、大径部３Ａが形成されて
いて、その大径部３Ａの外周面には、軸方向に延びる複
数（この例では、４本）の軸方向溝１１と、周方向に連
続した周方向溝１２とが形成されている。なお、図４
（ｂ）は同（ａ）のＡ方向矢視図であり、同（ａ）は同
（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図に相当する。また、図５（ａ）
は同（ｂ）のＣ−Ｃ線断面図に相当する。

【００１６】そして、各軸方向溝１１は、互いに周方向
に等間隔（９０度）離れて、大径部３Ａの両端部間に渡
って形成されており、また、周方向溝１２は、円筒部材
１０を固定した際にその円筒部材１０の端部が位置する
付近に形成されている。一方、円筒部材１０の内周面に
は、その下端部から若干張り込んだ位置に、複数（この
例では、４つ）の半球状の突起１３が形成されている。
これら突起１３の個数及び形成位置は出力軸３の軸方向
溝１１に対応していて、従って、突起１３は、互いに周
方向に等間隔（９０度）離れている。また、突起１３の
高さは、軸方向溝１１の深さと同程度である。

【００１７】そして、円筒部材１０を大径部３Ａに固定
する際には、その突起１３を軸方向溝１１に嵌合させる
ことにより、円筒部材１０の出力軸３に対する周方向の
位置決めを行い、それから円筒部材１０を押し込み、そ
の端部を周方向溝１２に近接させ、その状態で円筒部材
１０端部を内側にかしめて周方向溝１２に食い込ませ
る。つまり、出力軸３に対する円筒部材１０の周方向位
置は、軸方向溝１１に突起１３が嵌合することにより固
定され、出力軸３に対する円筒部材１０の軸方向位置
は、その端部が周方向溝１２に食い込むことにより固定
されている。

【００１８】また、出力軸３の入力軸２側端部には、ト
ーションバー４とのスプライン結合用のスプライン孔３
Ｂが同軸に形成されるとともに、そのスプライン孔３Ｂ
の端面側内周面には、メスストッパ１４が形成されてい
る。メスストッパ１４は、図４に詳細に図示されるよう
に、内周面が径方向外側に凹んだ四つの凹部１４Ａを有
する十字形の孔である。

【００１９】そして、メスストッパ１４に対応して、入
力軸２の端部には、オスストッパ１５が形成されてい
る。オスストッパ１５は、図２に詳細に図示されるよう
に、外周面が径方向外側に突出した四つの凸部１５Ａを
有する十字形の軸であって、各凸部１５Ａの周方向の幅
は、凹部１４Ａの周方向の幅よりも若干小さくなってい
て、これにより、入力軸２及び出力軸３間の相対回転を
所定角度範囲（±５度程度）に規制するようになってい
る。

【００２０】一方、円筒部材１０の組立後に大径部２Ａ
を包囲する部分には、突起１３から遠い側に、周方向に
等間隔離隔した長方形の複数の窓１０ａが形成され、突
起１３に近い側に、窓１０ａ，…，１０ａと位相が１８
０度ずれるように、周方向に等間隔離隔した長方形の複
数の窓１０ｂが形成されている。

【００２１】これに対し、入力軸２の大径部２Ａには、
軸方向に延びる複数の溝２ａが等間隔に形成されてい
る。但し、溝２ａの本数は、窓１０ａ，１０ｂのそれぞ
れの個数と同じである。そして、入力軸２と出力軸３と
の間に相対回転が生じていないとき（操舵トルクが零の
とき）に、各溝２ａの幅方向中心と、窓１０ａの幅方向
中心との位相が９０度となるように位置し、各溝２ａの
幅方向中心と、窓１０ｂの幅方向中心との位相が逆方向
に９０度となるように位置するようになっている。具体
的な組立手順については、後述する。

【００２２】図１に戻って、上側ハウジング１Ａの内側
には、円筒部材１０を包囲するように、同一規格のコイ
ル２０Ａ，２０Ｂが巻き付けられたボビンを内周側に支
持する磁性材料からなるヨーク２０が固定されている。
但し、コイル２０Ａ，２０Ｂは円筒部材１０と同軸にな
っていて、一方のコイル２０Ａは、円筒部材１０の窓１
０ａ，…，１０ａが形成された部分を包囲し、他方のコ
イル２０Ｂは、円筒部材１０の窓１０ｂ，…，１０ｂが
形成された部分を包囲している。

【００２３】そして、各コイル２０Ａ，２０Ｂの端部２
０ａは、上側ハウジング１Ａに形成されたセンサケース
２１内に収容された基板２２に接続されていて、基板２
２上には、図示しないモータ制御回路が構成されてい
る。モータ制御回路の具体的な構成は本発明の要旨では
ないため、詳細には説明しないが、例えば上記特開平８
−２４０４９１号公報に開示されるように、所定周波数
の交流電流をコイル２０Ａ，２０Ｂに供給する発振部
と、コイル２０Ａの自己誘導起電力を整流及び平滑して
出力する第１整流平滑回路と、コイル２０Ｂの自己誘導
起電力を整流及び平滑して出力する第２整流平滑回路
と、第１，第２整流平滑回路の出力の差を増幅して出力
する差動アンプと、差動アンプの出力から高周波ノイズ
を除去するノイズ除去フィルタと、ノイズ除去フィルタ
の出力に基づいて入力軸２及び円筒部材１０の相対回転
変位の方向及び大きさを演算しその結果に例えば所定の
比例定数を乗じて操舵系に発生している操舵トルクを求
めるトルク演算部と、トルク演算部の演算結果に基づい
て操舵トルクを軽減する操舵補助トルクが発生するよう
な駆動電流を電動モータ８に供給するモータ駆動部と、
を備えて構成することができる。

【００２４】次に、入力軸２，出力軸３，トーションバ
ー４及び円筒部材１０を組み立てる際の具体的な手順に
ついて説明する。即ち、溝２ａと窓１０ａ，１０ｂとの
重なり具合が上述のようになるように、入力軸２と円筒
部材１０との位相合わせを行うことが必要なのである
が、円筒部材１０は出力軸３に固定されるものであり、
入力軸２及び出力軸３はトーションバー４を介して結合
されるものであるため、各部の位相関係を以下のように
決定しておく。

【００２５】先ず、操舵トルクが零の際に、入力軸２に
形成されたオスストッパ１５と、出力軸３に形成された
メスストッパ１４とを中立位置で組み合わされるように
したい。つまり、操舵トルクが零である（トーションバ
ー４が捩じれていない）組立時に、凹部１４Ａの中央部
に凸部１５Ａが位置すればよいのであるから、オススト
ッパ１５の各凸部１５Ａの周方向位置を入力軸２の各部
位の位相を考える際の基準とし、メスストッパ１４の各
凹部１４Ａの周方向位置を出力軸３の各部位の位相を考
える際の基準とする。

【００２６】そこで、入力軸２に関しては、大径部２Ａ
に形成される溝２ａ，…，２ａの周方向位置を、凸部１
５Ａを基準に決定しておく。これに対し、出力軸３に関
しては、大径部３Ａの外周面に形成される軸方向溝１
１，…，１１の周方向位置を、凹部１４Ａを基準に決定
する。

【００２７】さらに、円筒部材１０に関しては、各窓１
０ａ，…，１０ａ、１０ｂ，…，１０ｂの周方向位置
を、突起１３を基準に決定しておく。このように各部位
の周方向位置を決定できれば、各溝２ａ，…，２ａと、
各窓１０ａ，…，１０ａ、１０ｂ，…，１０ｂとの位相
関係を、所望の関係にすることができる。

【００２８】そして、実際に組み立てる際には、製造装
置用の一対のコイルを用意する。かかる製造装置用の一
対のコイルは、基本的には、トルクセンサ内に組み込ま
れるコイル２０Ａ、２０Ｂと同一規格でよいのである
が、本実施の形態では、それら製造装置用の一対のコイ
ルの各コイル単体でのインピーダンスに、所定の偏差を
与えている。つまり、所定の偏差になるような一対のコ
イルを、製造装置用として選別することとしている。

【００２９】その所定の偏差とは、コイル２０Ａ、２０
Ｂのインピーダンスにトルクに応じて互いに逆方向に変
化を与える手段である円筒部材１０や軸方向に延びる溝
２ａ等の構成に起因して、それらコイル２０Ａ、２０Ｂ
のインピーダンスに生じる偏差を丁度相殺できるような
値のことであり、より具体的には、次のような統計的手
法により決定される。

【００３０】即ち、入力軸２、出力軸３、トーションバ
ー４及び円筒部材１０を実際に組み立てたもの（但し、
入力軸２とトーションバー４とは結合せず、入力軸２及
び出力軸３が自由に相対回転できるようにする）を多数
用意し、その用意された物のそれぞれについて、コイル
１０Ａと同様に配置となるようにコイルを配設した状態
で、入力軸２と出力軸３とを相対的に回転させながら、
コイルのインピーダンスをＬＣＲメータを用いて測定
し、次いで、同じコイルをコイル１０Ｂと同様の配置と
なるように配設した状態で、同じく入力軸２と出力軸３
とを相対的に回転させながら、コイルのインピーダンス
を測定する。そして、それら二回測定されたインピーダ
ンスの中央値（メスストッパ１４及びオスストッパ１５
が中立位置関係にあるときの値）の差（中央値偏差）を
求め、その中央値偏差を上記用意されたそれぞれの物に
ついて求められたら、その平均値を求め、その平均値
を、上述した円筒部材１０や軸方向に延びる溝２ａ等の
構成に起因してコイル２０Ａ、２０Ｂのインピーダンス
に生じる偏差として認識する。そこで、その偏差を丁度
相殺できるような偏差を有する一対のコイルを、コイル
単体でのインピーダンスが既知である多数のコイルの中
から見つけ出し、その見つけ出された一対のコイルを、
製造装置用の一対のコイルとして用いるのである。

【００３１】そして、そのような製造装置用の一対のコ
イルをコイル２０Ａ、２０Ｂと同じ位置に配設し、且
つ、その一対のコイルと固定抵抗とでブリッジ回路を形
成しておく。その製造装置用の一対のコイルの内側に、
入力軸２、出力軸３、トーションバー４及び円筒部材１
０を配設する。但し、このときは、円筒部材１０は上述
の手順により出力軸３に固定され、トーションバー４の
一端部は出力軸３にスプライン結合されているが、入力
軸２及びトーションバー４他端部間は固定していない状
態である。そして、その状態で、一対のコイル端の電圧
を監視しつつ、入力軸２及び出力軸３を徐々に相対回転
させ、一対のコイル端の電圧が一致する回転方向位置を
探し、それら電圧が一致した位置で、入力軸２及びトー
ションバー４端部をピン結合して両者を一体とし、組立
を完了する。

【００３２】このような手順を経て入力軸２、出力軸
３、トーションバー４及び円筒部材１０を組み立てれ
ば、円筒部材１０や軸方向に延びる溝２ａ等の構成に起
因してコイル２０Ａ、２０Ｂに表れるインピーダンス偏
差を、結果としてキャンセルできる。

【００３３】つまり、製造装置用の一対のコイルの両方
が完全に同規格のものであったとしても、入力軸２や出
力軸３の組立の際にそれら一対のコイルに表れるインピ
ーダンスと位相（回転角）との関係は、図６に実線Ｘと
破線Ｙとで示すように、円筒部材や軸方向に延びる溝２
の各コイルに対するアンバランスに起因して一方が他方
に比べて振幅方向にずれてしまい（非対称性に起因する
インピーダンス変化特性のズレ）、両コイルのインピー
ダンスが一致する位相が中立位相からずれてしまい（中
立位相のズレ）、結果として、円筒部材１０の窓１０
ａ、１０ｂと軸方向に延びる溝２ａとの間の位相にずれ
が残ったまま組立が行なわれてしまうのである。

【００３４】これに対し、本実施の形態のように、所定
の偏差を与えた一対のコイルを製造装置用として用いる
と、入力軸２や出力軸３の組立の際にそれら一対のコイ
ルに表れるインピーダンスと位相との関係は、例えば図
６に実線Ｘと実線Ｚとで示すように振幅方向のずれが打
ち消された、丁度逆位相の関係になり、両方のインピー
ダンスが一致する位相と機械的な中立位相とが一致す
る、つまりメスストッパ１４とオスストッパ１５とが中
立位置で組み合わされるようになるから、入力軸２及び
出力軸３の相対回転可能な角度範囲が回転方向によって
一致しない可能性及び一致しない場合のその量を低減で
きるし、また、トルクセンサの回転方向による特性差を
より小さくすることができる。よって、それだけ信頼性
の高いトルクセンサを製造することができるのである。

【００３５】さらに、上記のような入力軸２や出力軸３
の位相関係を確実に得るためには、各部の加工精度が極
めて重要である。そこで、本実施の形態では、入力軸２
に関しては、溝２ａやオスストッパ１５を冷間鍛造によ
り入力軸２と一体に形成するとともに、出力軸３に関し
ては、溝１１を冷間鍛造により出力軸３と一体に形成す
ることとしている。

【００３６】次に、本実施の形態の動作を説明する。
今、操舵系が直進状態にあり、操舵トルクが零であるも
のとすると、入力軸２及び出力軸３間には相対回転は生
じない。従って、入力軸２と円筒部材１１との間にも相
対回転は生じない。

【００３７】これに対し、ステアリングホイールを操舵
して入力軸２に回転力が生じると、その回転力は、トー
ションバー４を介して出力軸３に伝達される。このと
き、出力軸３には、転舵輪及び路面間の摩擦力やラック
アンドピニオン式ステアリング装置のギアの噛み合い等
の摩擦力に応じた抵抗力が生じるため、入力軸２及び出
力軸３間には、トーションバー４が捩じれることによっ
て出力軸３が遅れる相対回転が発生し、入力軸２及び円
筒部材１０間にも相対回転が生じる。そして、その相対
回転の方向及び量は、ステアリングホイールの操舵方向
や発生している操舵トルクに応じて決まってくる。

【００３８】入力軸２及び円筒部材１０間に相対回転が
生じると、溝２ａと、窓１０ａ，…，１０ａ、１０ｂ，
…，１０ｂとの重なり具合が当初の状態から変化する
し、窓１０ａ，…，１０ａと窓１０ｂ，…，１０ｂとの
位相関係を上記のように設定しているため、溝２ａと窓
１０ａ，…，１０ａとの重なり具合と、溝２ａと窓１０
ｂ，…，１０ｂとの重なり具合とは、互いに逆方向に変
化する。

【００３９】その結果、入力軸２及び円筒部材１０間の
相対回転に応じて、コイル２０Ａの自己インダクタンス
と、コイル２０Ｂの自己インダクタンスとは、互いに逆
方向に変化するから、コイル２０Ａのインピーダンス
と、コイル２０Ｂのインピーダンスとは、同じく互いに
逆方向に変化し、それらコイル２０Ａ，２０Ｂの自己誘
導起電力も互いに逆方向に変化するようになる。よっ
て、コイル２０Ａ，２０Ｂの自己誘導起電力の差を求め
ると、その差は、操舵トルクの方向及び大きさに従って
リニアに変化するようになる。その一方で、温度等によ
る自己インダクタンスの変化は、モータ制御回路内の差
動アンプにおいてキャンセルされる。

【００４０】そして、モータ制御回路内のトルク演算部
が、差動アンプの出力に基づいて操舵トルクを求め、モ
ータ駆動部が、その操舵トルクの方向及び大きさに応じ
た駆動電流を電動モータ８に供給する。すると、電動モ
ータには、操舵系に発生している操舵トルクの方向及び
大きさに応じた回転力が発生し、その回転力がウォーム
８ｂ及びウォームホイール７を介して出力軸３に伝達さ
れるから、出力軸３に操舵補助トルクが付与されたこと
になり、操舵トルクが減少し、運転者の負担が軽減され
る。

【００４１】さらに、本実施の形態では、出力軸３の端
部に、複数の軸方向溝１１と、周方向溝１２とを形成
し、軸方向溝１１に円筒部材１０の突起１３を嵌合さ
せ、円筒部材１０の端部をかしめて周方向溝１２に食い
込ませているため、鉄製の出力軸３とアルミニウム製の
円筒部材１０という材料の異なる部材間であっても、熱
膨張係数の違いなどに起因して保持力が低減するような
こともない。このため、円筒部材１０の出力軸３に対す
る相対的な周方向位置や軸方向位置が当初の状態からず
れ、それがトルク検出値に含まれてしまう可能性を大幅
に低減できるのである。よって、安全性の点から高い信
頼性が必要な電動式パワーステアリング装置用のトルク
センサとして、極めて好適である。

【００４２】また、本実施の形態では、溝２ａ及びオス
ストッパ１５を冷間鍛造により入力軸２と一体に形成す
るとともに、軸方向溝１１を冷間鍛造により出力軸３と
一体に形成しているため、組立時の位相合わせが容易で
あり、製造コストの低減に寄与できるという利点もあ
る。

【００４３】ここで、本実施の形態では、入力軸２が第
２の回転軸に対応し、出力軸３が第１の回転軸に対応
し、溝２ａ、円筒部材１０、窓１０ａ，１０ｂによって
インピーダンス可変手段が構成される。なお、上記実施
の形態では、本発明に係るトルクセンサを車両用の電動
式パワーステアリング装置に適用した場合について説明
したが、これに限定されるものではなく、他の用途のト
ルクセンサであっても、本発明は当然に適用することが
できる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
インピーダンス可変手段の構成に起因して一対のコイル
のインピーダンスに表れる偏差の平均値を統計的に予め
求めておき、その偏差の平均値を相殺するようなコイル
単体としてのインピーダンス差を有する一対のコイルを
製造装置用として選別し、インピーダンス可変手段の組
立を行う際に、製造装置用の一対のコイルを用いてイン
ピーダンス可変手段の中立位置を検出するようにしたた
め、第１の回転軸及び第２の回転軸の相対回転可能な角
度範囲が回転方向によって一致しない可能性及び一致し
ない場合のその量を低減できるし、また、トルクセンサ
の回転方向による特性差をより小さくすることができ、
それだけ信頼性の高いトルクセンサを製造することがで
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の全体構成を示す縦断面
図である。

【図２】実施の形態の要部を構成する各部材の斜視図で
ある。

【図３】出力軸端部の図２とは異なる方向からの斜視図
である。

【図４】出力軸端部の構成を示す図である。

【図５】トーションバーを組み込んだ状態での出力軸端
部の構成を示す図である。

【図６】製造装置用の一対のコイルのインピーダンスと
位相との関係を示す波形図である。

【符号の説明】

１ ハウジング ２ 入力軸（第２の回転軸） ２Ａ 大径部 ２ａ 溝 ３ 出力軸（第１の回転軸） ４ トーションバー １０ 円筒部材 １１ 縦方向溝 １２ 周方向溝 １３ 突起 １４ メスストッパ １５ オスストッパ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同軸に配設された第１及び第２の回転軸
   をトーションバーを介して連結するとともに、前記第１
   及び第２の回転軸と同軸に一対のコイルを配設し、前記
   第１及び第２の回転軸の相対回転に応じて前記一対のコ
   イルのインピーダンスを互いに逆方向に変化させるイン
   ピーダンス可変手段を設け、そして、前記一対のコイル
   のインピーダンス変化に基づいてトルクを検出するよう
   になっているトルクセンサの製造方法であって、 前記インピーダンス可変手段の構成に起因して前記一対
   のコイルのインピーダンスに表れる偏差の平均値を統計
   的に予め求めておき、その偏差の平均値を相殺するよう
   なコイル単体としてのインピーダンス差を有する一対の
   コイルを製造装置用として選別し、前記インピーダンス
   可変手段の組立を行う際に、前記製造装置用の一対のコ
   イルを用いて、前記インピーダンス可変手段の中立位置
   を検出することを特徴とするトルクセンサの製造方法。