JP6191097B2 - トルクセンサのステータ - Google Patents

Description

本発明は、電磁鋼板の積層構造からなるトルクセンサのステータに関する。

従来、トルクセンサの一つとして、特許文献１に記載されているようなツインレゾルバタイプのトルクセンサが知られている。このトルクセンサは、第１の回転軸の回転角を検出する第１のレゾルバ、及び第２の回転軸の回転角を検出する第２のレゾルバを備えている。第１の回転軸及び第２の回転軸はトーションバーを介して連結されている。特許文献１のトルクセンサは、２つのレゾルバの出力信号から第１の回転軸の回転角及び第２の回転軸の回転角をそれぞれ算出し、それらの差分値を演算することでトーションバーの捻れ量を求める。そして、この捻れ量に基づいて回転軸に作用するトルクを算出する。

一方、レゾルバのステータは、レゾルバを収容するためのケースなどに固定される。従来、こうした固定構造としては、特許文献２に記載の構造が知られている。
特許文献１に記載のレゾルバでは、挿通孔を備えたフランジ部がステータコアの外周に形成されている。また、ケースの内壁面からはボルトの先端部が突出している。特許文献１に記載のレゾルバでは、ケースの内壁面から突出するボルトの先端部をステータコアの挿通孔に挿通した後、ボルトの先端部にナットを螺着する。そして、このナットの締め付けによりステータコアをケースに固定する。

特開２００８−５８０２６号公報 特開２００５−３１５６４５号公報

ところで、このような固定構造の場合、ナットの締め付けの際にその締結軸力によりステータコアに応力が生じる。こうした応力は、例えばステータコアの鉄損の増加や、磁束密度の低下を招くなど、ステータコアの磁気特性に影響を及ぼす。このことが、励磁巻線の入力電圧に対する検出巻線の出力電圧の比（変圧比）を低下させたり、回転角の検出精度を低下させる要因となっている。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、締結部材の締め付けに伴うステータコアの磁気特性の低下を抑制することのできるトルクセンサのステータを提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、電磁鋼板の積層構造からなる筒状の２つのステータコアが軸方向に並べて配置され、前記２つのステータコアのそれぞれには、巻線が巻回されており、前記２つのステータコアのそれぞれの軸方向の端部には、取り付け座部が一体的に設けられ、前記取り付け座部には、締結部材を挿通するための挿通孔が形成され、前記取り付け座部は、前記２つのステータコアとは別体からなり、前記２つのステータコアにより挟持されてそれぞれに一体的に組み付けられることを要旨とする。

同構成によれば、２つのステータコアのそれぞれの軸方向の端部に設けられる取り付け座部の挿通孔に締結部材を挿通し、この締結部材により取り付け座部をケースなどのベース部材に締結することで、取り付け座部を介してステータ全体をベース部材に固定することができる。このとき、締結軸力は主に取り付け座部に作用するため、２つのステータコアのそれぞれに作用する応力を低減することができる。よって、締結部材の締め付けに伴う２つのステータコアのそれぞれの磁気特性の低下を抑制することができる。また、ステータにステータコアが２つ設けられている場合、上記構成のように、取り付け座部を２つのステータコアにより挟持し、それぞれに一体的に組み付けることが有効である。これにより、２つのステータコアへの取り付け座部の固定が容易になる。

上記課題を解決するために、請求項２に記載の発明は、電磁鋼板の積層構造からなる筒状の２つのステータコアが軸方向に並べて配置され、前記２つのステータコアのそれぞれには、巻線が巻回されており、前記２つのステータコアのそれぞれの軸方向の端部には、取り付け座部が一体的に設けられ、前記取り付け座部には、締結部材を挿通するための挿通孔が形成され、前記２つのステータコアには、前記取り付け座部がそれぞれ設けられ、前記２つのステータコアの取り付け座部にそれぞれ形成された挿通孔には、共通の締結部材が挿通され、前記２つのステータコアの取り付け座部の間に挟み込まれる介装部材を更に備えることを要旨とする。

２つのステータコアのそれぞれの軸方向の端部に設けられる取り付け座部の挿通孔に締結部材を挿通し、この締結部材により取り付け座部をケースなどのベース部材に締結することで、取り付け座部を介してステータ全体をベース部材に固定することができる。このとき、締結軸力は主に取り付け座部に作用するため、２つのステータコアのそれぞれに作用する応力を低減することができる。よって、締結部材の締め付けに伴う２つのステータコアのそれぞれの磁気特性の低下を抑制することができる。
また、２つのステータコアが軸方向に並べて配置されている場合、それぞれの取り付け座部の挿通孔に共通の締結部材を挿通することが有効である。これにより、共通の締結部材をベース部材に締め付ければ、２つのステータコアを同時にベース部材に固定することができるため、締結作業が容易になる。

ところで、このような締結方法を採用した場合、２つのステータコアのそれぞれの取り付け座部には互いに引き合う方向の締結軸力が作用する。この締結軸力によりそれぞれの取り付け座部が変形すると、２つのステータコアに応力が生じ、それらの磁気特性が低下する懸念がある。この点、上記構成によれば、２つのステータコアの取り付け座部に互いに引き合う方向の締結軸力が作用しても、それらの間に挟み込まれた介装部材により各取り付け座部が支持されるため、各取り付け座部の変形が抑制される。よって、２つのステータコアに生じる応力を更に低減することができるため、それらの磁気特性の低下をより的確に抑制することができる。

上記課題を解決するために、請求項３に記載の発明は、電磁鋼板の積層構造からなる筒状の２つのステータコアが軸方向に並べて配置され、前記２つのステータコアのそれぞれには、巻線が巻回されており、前記２つのステータコアのそれぞれの軸方向の端部には、取り付け座部が一体的に設けられ、前記取り付け座部には、締結部材を挿通するための挿通孔が形成され、前記締結部材により前記取り付け座部がベース部材に締結されるとき、同ベース部材と前記取り付け座部との間に挟み込まれる介装部材を更に備え、前記介装部材は、前記締結部材が挿通される筒状の部材であり、前記ステータコアを構成する電磁鋼板には、前記挿通孔と同軸上となるように前記介装部材を位置決めする位置決め部が形成されることを要旨とする。

２つのステータコアのそれぞれの軸方向の端部に設けられる取り付け座部の挿通孔に締結部材を挿通し、この締結部材により取り付け座部をケースなどのベース部材に締結することで、取り付け座部を介してステータ全体をベース部材に固定することができる。このとき、締結軸力は主に取り付け座部に作用するため、２つのステータコアのそれぞれに作用する応力を低減することができる。よって、締結部材の締め付けに伴う２つのステータコアのそれぞれの磁気特性の低下を抑制することができる。
また、ツインレゾルバタイプのトルクセンサには、２つのレゾルバを別々に備えたものがある。こうしたトルクセンサでは、各レゾルバのステータコアがベース部材に別々に取り付けられるようになっている。このステータコアに取り付け座部を一体的に設けた場合、締結部材により取り付け座部をベース部材に締結するとき、取り付け座部にはベース部材に向かう方向の締結軸力が作用する。この締結軸力により取り付け座部が変形すると、ステータコアに応力が生じ、その磁気特性が低下する懸念がある。この点、上記構成によれば、取り付け座部にベース部材に向かう方向の締結軸力が作用しても、それらの間に挟み込まれた介装部材により取り付け座部が支持されるため、取り付け座部の変形が抑制される。よって、ステータコアに作用する応力を低減することができるため、その磁気特性の低下を抑制することができる。
また、電磁鋼板に形成された位置決め部により挿通孔と同軸上に介装部材を配置することができるため、挿通孔への締結部材の挿通の際に介装部材にも締結部材を容易に挿通することができる。このため、締結作業が容易になる。

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載のトルクセンサのステータにおいて、前記介装部材は、前記締結部材が挿通される筒状の部材であり、前記ステータコアを構成する電磁鋼板には、前記挿通孔と同軸上となるように前記介装部材を位置決めする位置決め部が形成されることを要旨とする。

同構成によれば、電磁鋼板に形成された位置決め部により挿通孔と同軸上に介装部材を配置することができるため、挿通孔への締結部材の挿通の際に介装部材にも締結部材を容易に挿通することができる。このため、締結作業が容易になる。

請求項５に記載の発明は、請求項２〜４のいずれか一項に記載のトルクセンサのステータにおいて、前記２つのステータコア、前記取り付け座部、及び前記介装部材を固定部材により一体的に固定することを要旨とする。

同構成によれば、２つのステータコア、取り付け座部、及び介装部材を固定部材を介して一体化させて一部品とすることができるため、ベース部材への取り付けが容易になる。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のトルクセンサのステータにおいて、取り付け座部にコネクタが設けられることを要旨とする。

また、請求項７に記載の発明は、請求項５に記載のトルクセンサのステータにおいて、固定部材にコネクタが設けられることを要旨とする。
これらの構成によるように、取り付け座部や固定部材にコネクタを設けることとすれば、取り付け座部や固定部材とは異なる部分にコネクタを設ける場合と比較すると、レゾルバやトルクセンサを小型化することができる。

本発明にかかるトルクセンサのステータによれば、締結部材の締め付けに伴うステータコアの磁気特性の低下を抑制することができる。

（ａ）は、本発明のステータを用いたトルクセンサの第１の実施形態についてその平面構造を示す平面図。（ｂ）は、第１の実施形態のトルクセンサの半断面構造を示す断面図。 第１の実施形態のトルクセンサについて取り付け座部の固定部周辺の拡大断面構造を示す断面図。 第１の実施形態のトルクセンサの第１変形例について取り付け座部の固定部周辺の拡大断面構造を示す断面図。 （ａ）は、第１の実施形態のトルクセンサの第２変形例についてその平面構造を示す平面図。（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面構造を示す断面図。 （ａ）は、本発明のステータを用いたトルクセンサの第２の実施形態についてその平面構造を示す平面図。（ｂ）は、第２の実施形態のトルクセンサの半断面構造を示す断面図。 第２の実施形態のトルクセンサについて取り付け座部周辺の拡大断面構造を示す断面図。 第２の実施形態のトルクセンサの第１変形例についてその半断面構造を示す断面図。 （ａ）は、第２の実施形態のトルクセンサの第２変形例についてその平面構造を示す平面図。（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面構造を示す断面図。 第２の実施形態のトルクセンサの第３変形例として図９（ｂ）のＣ−Ｃ線に沿った断面構造を示す断面図。 第２の実施形態のトルクセンサの第４変形例についてその半断面構造を示す断面図。 本発明のステータを用いたトルクセンサの第３の実施形態についてその半断面構造を示す断面図。 第３の実施形態のトルクセンサの第１変形例についてその半断面構造を示す断面図。 第３の実施形態のトルクセンサの第１変形例の他の例についてその半断面構造を示す断面図。 第３の実施形態のトルクセンサの第２変形例についてその半断面構造を示す断面図。

＜第１の実施形態＞
以下、本発明のステータを用いたトルクセンサの第１の実施形態について図１及び図２を参照して説明する。

図１（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態のトルクセンサは、いわゆるツインレゾルバタイプのものであり、第１の回転軸Ｓ１の回転角を検出する第１のレゾルバ１、及び第２の回転軸Ｓ２の回転角を検出する第２のレゾルバ２を一体に備えている。第１の回転軸Ｓ１及び第２の回転軸Ｓ２は、図示しないトーションバーを介して同一の軸線ｍ上で互いに連結されている。このトルクセンサは、第１及び第２のレゾルバ１，２によりそれぞれ検出される回転角の差分を求めることにより、トーションバーの捻れ量を検出する。トルクセンサは、その捻れ量に基づいて第１及び第２の回転軸Ｓ１，Ｓ２に作用するトルクを検出する。

第１のレゾルバ１は、いわゆるＶＲ（可変リラクタンス）型のレゾルバであって、第１の回転軸Ｓ１に固定されるロータ１０、ロータ１０の周囲を囲むようにして配置されるステータコア１１を備えている。第１のレゾルバ１の軸倍角は「５Ｘ」に設定されている。なお、軸倍角とは、レゾルバから出力される電圧信号の倍速比を表すもの、換言すればロータ１０の機械角に対する電気角の倍速比を表すものである。

図１（ａ）に示すように、ロータ１０の外周面には、軸倍角に対応した５つの突極部が形成されている。ロータ１０は、複数の電磁鋼板が軸線ｍの方向に積層された構造からなる。

ステータコア１１は、筒状の外環部１１ａ、及び外環部１１ａの内周面からロータ１０に向かって突出する複数のティース１１ｂを備えている。各ティース１１ｂには、図中に二点鎖線で示すように、励磁巻線Ｗａ１及び検出巻線Ｗｂ１が巻回される。ステータコア１１も、複数の電磁鋼板が軸線ｍの方向に積層された構造からなる。

第１のレゾルバ１では、励磁巻線Ｗａ１に交流電圧が印加されると、励磁巻線Ｗａ１により交番磁界が生成される。この交番磁界がロータ１０とティース１１ｂとの間に形成された磁路を通じて検出巻線Ｗｂ１に付与され、電磁誘導作用により検出巻線Ｗｂ１に電圧が誘起される。また、第１の回転軸Ｓ１の回転に伴いロータ１０が回転すると、ロータ１０に形成された突極部の位置が変化するため、ロータ１０と各ティース１１ｂとの隙間が周期的に変化する。これにより、検出巻線Ｗｂ１から出力される電圧信号がロータ１０の回転角（電気角）に応じて周期的に変化する。第１のレゾルバ１は、検出巻線Ｗｂ１から出力される電圧信号に基づき第１の回転軸Ｓ１の回転角を検出する。

第２のレゾルバ２は、軸倍角が「４Ｘ」に設定されている点を除き、第１のレゾルバ１と基本的に同様の構造を有している。すなわち、第２のレゾルバ２も、ＶＲ型のレゾルバであり、第２の回転軸Ｓ２に固定されるロータ２０、及びロータ２０の周囲を囲むようにして配置されるステータコア２１を備えている。ステータコア２１は、筒状の外環部２１ａ、及び外環部２１ａの内周面からロータ１０に向かって突出する複数のティース２１ｂを備えている。各ティース２１ｂには、励磁巻線Ｗａ２及び検出巻線Ｗｂ２が巻回される。これら各要素の構造、及び第２のレゾルバ２の動作は、第１のレゾルバ１と基本的に同様であるため、その詳細な説明は割愛する。

一方、図１（ｂ）に示すように、ステータコア１１及びステータコア２１には、それらに挟持されるようにして取り付け座部３０が一体的に組み付けられている。本実施形態では、ステータコア１１，２１及び取り付け座部３０によりステータ３が構成される。

図１（ａ）に示すように、取り付け座部３０は、ステータコア１１，２１とは別体からなるものであり、それらの外径と同一の外径で筒状に形成されている。取り付け座部３０は、複数の電磁鋼板が軸線ｍの方向に積層された構造からなる。取り付け座部３０及びステータコア１１のそれぞれの当接面の一方には、図示しない凹部が形成されている。また、それらの他方には、図示しない凸部が形成されている。そして、これらの凹部及び凸部が互いにかしめられることで、取り付け座部３０がステータコア１１の端部に配置された電磁鋼板に対して軸方向に積層されて一体的に組み付けられている。取り付け座部３０及びステータコア２１の当接面にも、同様の凹部及び凸部からなるかしめ構造が設けられている。このかしめ構造により取り付け座部３０はステータコア２１の端部に配置された電磁鋼板に対して軸方向に積層されて一体的に組み付けられている。

図１（ａ）に示すように、取り付け座部３０の外周面には、外側に向かって突出する一対の固定部３２，３３が形成されている。一対の固定部３２，３３は軸線ｍを中心に対称に配置されている。図１（ｂ）に示すように、固定部３２，３３には、ボルト４０，４１を挿通するための挿通孔３２ａ，３３ａがそれぞれ形成されている。そして、ボルト４０，４１の先端部がケース（ベース部材）５０のねじ孔に螺入されることで、取り付け座部３０がケース５０に締結されている。これにより、取り付け座部３０を介してステータ３全体がケース５０に固定されている。

次に、図１及び図２を参照して、本実施形態のステータ３の作用について説明する。
図１（ａ）に示すように、取り付け座部３０はステータコア１１，２１と同一の外径を有しているため、取り付け座部３０をステータコア１１，２１に容易に組み付けることができる。また、取り付け座部３０の外周面から突出する固定部３２，３３に挿通孔３２ａ，３３ａが形成されているため、ボルト４０，４１の挿通が容易になる。よって、ボルト４０，４１の締め付け作業が容易になる。

また、図２に示すように、ボルト４０，４１により取り付け座部３０がケース５０に締結されたとき、その締結軸力Ｆ１は主に取り付け座部３０に作用する。このとき、ボルト４０，４１の締め付けによりステータ３に作用する応力は、取り付け座部３０に作用する図中に矢印で示すような応力Ｓｔだけであり、ステータコア１１，２１にはほとんど応力が作用しない。このため、ボルト４０，４１の締め付けに伴うステータコア１１，２１の磁気特性の低下を抑制することができる。このことは、ボルト４０，４１の締結前後でステータコア１１，２１の磁気特性が変化し難いことを意味する。これにより、各レゾルバ１，２の回転角の検出精度及び変圧比の低下を抑制し、ひいてはトルクセンサの安定した検出精度を確保することができる。

以上説明したように、本実施形態のトルクセンサのステータによれば、以下のような効果が得られる。
（１）ステータコア１１，２１の軸方向の端部に取り付け座部３０を一体的に設けることとした。また、取り付け座部３０に、ボルト４０，４１を挿通するための挿通孔３２ａ，３３ａを形成することとした。これにより、ボルト４０，４１の締め付けに伴うステータコア１１，２１の磁気特性の低下を抑制することができる。また、締結前後のステータ３の性能変化を抑制することができる。

（２）取り付け座部３０を電磁鋼板により形成することとした。そして、ステータコア１１，２１の端部に配置された電磁鋼板に対して軸方向に取り付け座部３０を積層することにより、ステータコア１１，２１に取り付け座部３０を一体的に組み付けることとした。これにより、電磁鋼板を積層してステータコア１１，２１を形成する際に、取り付け座部３０の組み付けも同時に行うことができる。よって、組み付け工数を低減することができる。

（３）２つのステータコア１１，２１を備えるステータ３において、取り付け座部３０を２つのステータコア１１，２１により挟持し、それぞれに一体的に組み付けることとした。これにより、２つのステータコア１１，２１への取り付け座部３０の固定が容易になる。

（４）取り付け座部３０には、その外周面から外側に向かって突出する固定部３２，３３を形成することとした。そして、固定部３２，３３に、ボルト４０，４１を挿通するための挿通孔３２ａ，３３ａをそれぞれ形成することとした。これにより、取り付け座部３０のステータコア１１，２１への組み付けが容易になる。また、ボルト４０，４１の締め付け作業が容易になる。

（５）本発明を適用したステータ３を第１及び第２のレゾルバ１，２に用いることとした。これにより、第１及び第２のレゾルバ１，２の回転角の検出精度や変圧比が向上する。また、トルクセンサのトルクの検出精度が向上する。

（第１変形例）
続いて、第１の実施形態の第１変形例について説明する。
第１の実施形態では、図１（ｂ）に示すように、取り付け座部３０の固定部３２，３３が各ステータコア１１，２１の軸方向においてステータコア１１，２１と異なる位置であり、且つ、ステータコアの径方向の外側から外れる位置に配置されていた。しかし、固定部がステータコアの軸方向においてステータコアと同じ位置であり、且つ、ステータコアの径方向外側に配置されていてもよい。詳しくは、図３に示すような構造を採用してもよい。

図３に示すように、この変形例では、取り付け座部３０の外周面から外側に向かって突出する部分をクランク状に折り曲げ加工することで固定部３４が形成されている。固定部３４の最も外側に位置する平坦部分３４ａには、ボルト４２を挿通するための挿通孔３４ｂが形成されている。そして、ボルト４２の先端部がケース５０のねじ孔に螺入されることで取り付け座部３０がケース５０に締結されている。このような構造であれば、ステータコア２１の径方向外側に固定部３４が配置されている場合であっても、ボルト４０，４１の締め付けに伴う応力がステータコア１１，２１にほとんど作用しないため、ステータコア１１，２１の磁気特性の低下を同様に抑制することができる。

（第２変形例）
続いて、第１の実施形態の第２変形例について説明する。
従来のステータコアではボルトの締結位置が対称に配置されている。これは、ボルトの締め付けに伴いステータコアに応力が作用したとき、応力分布が対称な分布となり、ステータコアの磁気特性のばらつきを抑制することができるためである。この点、第１の実施形態のようにボルトによる締結を取り付け座部で行う構造であれば、ステータコアに応力が生じることはほとんどないため、ボルトの締結位置を任意に変更することができる。よって、例えば図４（ａ），（ｂ）に示すような構造を採用することもできる。なお、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面構造を示したものである。

図４（ａ），（ｂ）に示すように、この変形例では、取り付け座部３０の外周面にステータコア１１，２１の直径と略同じ長さの幅を有する矩形状の固定部３５が形成されている。固定部３５の外縁の各角部には、ボルト４０，４１を挿通するための挿通孔３５ａ，３５ｂが形成されている。そして、図４（ｂ）に示すように、ボルト４０，４１の先端部が、ケース５０の台座５１，５２に形成されたねじ孔に螺入されることで、取り付け座部３０がケース５０に締結されている。このようにボルトの締結位置が偏っている場合でも、ステータコア１１，２１に偏った応力が作用することはない。したがって、各ステータコア１１，２１の磁気特性のばらつきが少ないため、第１及び第２のレゾルバ１，２の回転角の検出精度を確保することができる。

また、この変形例では、取り付け座部３０にトルクセンサのコネクタ７０が設けられている。これにより、取り付け座部３０と異なる部分にコネクタを設ける場合と比較すると、トルクセンサを小型化することができる。

＜第２の実施形態＞
続いて、本発明のステータを用いたトルクセンサの第２の実施形態について図５及び図６を参照して説明する。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。

図５（ｂ）に示すように、本実施形態の第１のレゾルバ１では、ステータコア１１を構成する複数の電磁鋼板のうち、第２のレゾルバ２から最も離間した電磁鋼板Ｍ１０の外環部１１ａの外周に一対の取り付け座部１１ｃ，１１ｄが形成されている。図５（ａ）に示すように、これらの取り付け座部１１ｃ，１１ｄは軸線ｍを中心に対称に配置されている。図５（ｂ）に示すように、取り付け座部１１ｃ，１１ｄには、ボルト４０，４１を挿通するための挿通孔１１ｅ，１１ｆがそれぞれ形成されている。挿通孔１１ｅ，１１ｆの孔径は、ボルト４０，４１の軸部の外径と略同じ長さとなっている。

図５（ｂ）に示すように、第２のレゾルバ２のステータコア２１は第１のレゾルバ１のステータコア１１と基本的に同様の構造を有している。すなわち、ステータコア２１を構成する複数の電磁鋼板のうち、第１のレゾルバ１から最も離間した電磁鋼板Ｍ２０の外環部２１ａの外周には一対の取り付け座部２１ｃ，２１ｄが形成されている。図５（ａ）に示すように、これらの取り付け座部２１ｃ，２１ｄも軸線ｍを中心に対称に配置されている。図５（ｂ）に示すように、取り付け座部２１ｃ，２１ｄには、ボルト４０，４１を挿通するための挿通孔２１ｅ，２１ｆがそれぞれ形成されている。挿通孔２１ｅ，２１ｆは、ステータコア１１の挿通孔１１ｅ，１１ｆと同じ孔径を有するとともに、挿通孔１１ｅ，１１ｆと同軸上にそれぞれ配置されている。

図５（ｂ）に示すように、ステータコア１１，２１の取り付け座部１１ｃ，２１ｃの間には、挿通孔１１ｅ，２１ｅの位置に対応して筒状のブッシュ８０が挟み込まれている。また、ステータコア１１，２１の取り付け座部１１ｄ，２１ｄの間にも、同様に挿通孔１１ｆ，２１ｆの位置に対応してブッシュ８１が挟み込まれている。各ブッシュ８０，８１は、挿通孔１１ｅ，２１ｅ，１１ｆ，２１ｆの孔径よりも若干大きい内径を有している。

取り付け座部１１ｃ，２１ｃの間、取り付け座部１１ｄ，２１ｄの間、並びにステータコア１１，２１の外環部１１ａ，２１ａの間には樹脂製の固定部材８２がインサート成形されている。これにより、ステータコア１１，２１及びブッシュ８０，８１を固定部材８２を介して一体化させて一部品とすることができるため、ケース５０への組み付けが容易になる。さらに、固定部材８２によりブッシュ８０は挿通孔１１ｅ，２１ｅと同軸上となるように、またブッシュ８１は挿通孔１１ｆ，２１ｆと同軸上となるように固定されている。これにより、挿通孔１１ｅ，１１ｆ，２１ｅ，２１ｆにボルト４０，４１を挿通する際にブッシュ８０，８１にもボルト４０，４１を容易に挿通することができる。よって、締結作業が容易になる。なお、本実施形態ではステータコア１１，２１、ブッシュ８０，８１、及び固定部材８２によりステータ３が構成される。

そして、本実施形態のステータ３では、ボルト４０，４１の先端部がケース５０のねじ孔に螺入されることで、ステータコア１１の取り付け座部１１ｃ，１１ｄ、及びステータコア２１の取り付け座部２１ｃ，２１ｄがケース５０にそれぞれ締結されている。これにより、取り付け座部１１ｃ，１１ｄ，２１ｃ，２１ｄを介してステータ３全体がケース５０に固定されている。

次に、図６を参照して、本実施形態のステータ３の作用を説明する。
第１の実施形態のように、取り付け座部がステータコアと別体からなる場合、部品点数が増加する懸念がある。この点、本実施形態のステータ３のように、ステータコア１１，２１の端部に配置された電磁鋼板Ｍ１０，Ｍ２０の外周に取り付け座部１１ｃ，１１ｄ，２１ｃ，２１ｄをそれぞれ形成することとすれば、部品点数の増加を回避することができる。またこうした構造を採用しても、図中に示すように、ボルト４０，４１の締結軸力Ｆ２，Ｆ３は主に電磁鋼板Ｍ１０，Ｍ２０に作用するため、ステータコア１１，２１に生じる応力を低減することができる。よって、ボルト４０，４１の締め付けに伴うステータコア１１，２１の磁気特性の低下を抑制することができる。

また、２つのステータコア１１，２１が軸方向に並べて配置されている場合、それぞれの取り付け座部１１ｃ，２１ｃの挿通孔１１ｅ，２１ｅに共通のボルト４０を挿通することが有効である。これにより、共通のボルト４０をケース５０に締め付ければ、２つのステータコア１１，２１を同時にケース５０に固定することができるため、締結作業が容易になる。

ところで、このような締結方法を採用した場合、ステータコア１１，２１の取り付け座部１１ｃ，２１ｃには、図中に示すように互いに引き合う方向の締結軸力Ｆ２，Ｆ３がそれぞれ作用する。これらの締結軸力Ｆ２，Ｆ３により取り付け座部１１ｃ，２１ｃが変形すると、ステータコア１１，２１に応力が生じ、それらの磁気特性が低下する懸念がある。

この点、本実施形態では、取り付け座部１１ｃ，２１ｃに互いに引き合う方向の締結軸力Ｆ２，Ｆ３が作用しても、それらの間に挟み込まれたブッシュ８０により各取り付け座部１１ｃ，２１ｃが支持されるため、それらの変形が抑制される。また、取り付け座部１１ｄ，２１ｄについても、同様に、ボルト４１の締結の際に、ブッシュ８１によりそれらの変形が抑制される。これにより、ステータコア１１，２１に生じる応力を更に低減することができるため、それらの磁気特性の低下をより的確に抑制することができる。

一方、ステータコアの成形は、通常、その形状に対応した抜き型を用いて電磁鋼板を打ち抜き加工することにより行われる。本実施形態のステータコア１１は、電磁鋼板の外周に挿通孔１１ｅ，１１ｆが形成されているため、電磁鋼板を打ち抜き加工する際に、外環部１１ａやティース１１ｂの成形と同時に挿通孔１１ｅ，１１ｆを成形することができる。これにより、外環部１１ａやティース１１ｂに対する挿通孔１１ｅ，１１ｆの位置精度が向上するため、挿通孔１１ｅ，１１ｆの位置精度公差を緩和することができる。同様に、ステータコア２１の挿通孔２１ｅ，２１ｆの位置精度も向上するため、挿通孔２１ｅ，２１ｆの位置精度公差も緩和することができる。

また、本実施形態では、ステータコア１１，２１の挿通孔１１ｅ，１１ｆ，２１ｅ，２１ｆの孔径がブッシュ８０，８１の内径よりも小さく設定されているため、ボルト４０，４１に接触するのは挿通孔１１ｅ，１１ｆ，２１ｅ，２１ｆの内壁部分となる。すなわち、ケース５０に対するステータコア１１，２１の組み付け精度は挿通孔１１ｅ，１１ｆ，２１ｅ，２１ｆの位置精度に左右される。この点、本実施形態では、前述のように挿通孔１１ｅ，１１ｆ，２１ｅ，２１ｆの位置精度を高めることができるため、ケース５０に対するステータコア１１，２１の組み付け精度が向上する。よって、トルクセンサの組み付け精度を改善することも可能となる。

以上説明したように、本実施形態のトルクセンサのステータによれば、以下のような効果が得られる。
（６）ステータコア１１，２１の軸方向の端部に配置された電磁鋼板Ｍ１０，Ｍ２０の外周に取り付け座部１１ｃ，１１ｄ，２１ｃ，２１ｄをそれぞれ形成することとした。これにより、ボルト４０，４１の締め付けに伴うステータコア１１，２１の磁気特性の低下を抑制することができる。また、締結前後のステータ３の性能変化を抑制することができる。さらに、取り付け座部１１ｃ，１１ｄ，２１ｃ，２１ｄにそれぞれ形成される挿通孔１１ｅ，１１ｆ，２１ｅ，２１ｆの位置精度が向上する。

（７）取り付け座部１１ｃ，２１ｃの間、及び取り付け座部１１ｄ，２１ｄの間にブッシュ８０，８１をそれぞれ挟み込むこととした。これにより、ボルト４０，４１の締め付けに伴い作用する締結軸力Ｆ２，Ｆ３をブッシュ８０，８１が支持するので、ステータコア１１，２１に生じる応力を更に低減することができる。そのため、それらの磁気特性の低下をより的確に抑制することができる。

（８）取り付け座部１１ｃ，２１ｃの間、及び取り付け座部１１ｄ，２１ｄの間に固定部材８２をインサート成形することとした。そして、固定部材８２により挿通孔１１ｅ，２１ｅと同軸上となるようにブッシュ８０を固定するとともに、挿通孔１１ｆ，２１ｆと同軸上となるようにブッシュ８１を固定することとした。これにより、２つのステータコア１１，２１、及びブッシュ８０，８１を固定部材８２を介して一体化させて一部品とすることができるため、ケース５０への組み付けが容易になる。また、挿通孔１１ｅ，１１ｆ，２１ｅ，２１ｆにボルト４０，４１を挿通する際にブッシュ８０，８１にもボルト４０，４１を容易に挿通することができるため、締結作業が容易になる。

（９）ステータコア１１，２１の挿通孔１１ｅ，１１ｆ，２１ｅ，２１ｆの孔径をブッシュ８０，８１の内径よりも小さく設定することとした。これにより、ボルト４０，４１の締め付けの際に、高い位置精度を有する挿通孔１１ｅ，１１ｆ，２１ｅ，２１ｆを基準としてステータコア１１，２１をケース５０に組み付けることができる。よって、ケース５０に対するステータコア１１，２１の組み付け精度が向上し、ひいてはトルクセンサの組み付け精度を改善することができる。

（第１変形例）
続いて、第２の実施形態の第１変形例について図７を参照して説明する。
図７に示すように、この変形例では、ステータコア１１，２１を構成する複数の電磁鋼板のうち、互いに他のステータコアに対して近接及び対向する電磁鋼板Ｍ１４，Ｍ２４に取り付け座部１１ｃ，１１ｄ，２１ｃ，２１ｄがそれぞれ形成されている。このような構成によれば、ステータコア１１の軸方向に突出するボルト４０，４１の頭部の突出量を抑え、トルクセンサ全体の軸方向の長さを短くすることができる。また、取り付け座部１１ｃ，１１ｄ，２１ｃ，２１ｄの間に挟み込まれるブッシュ８０，８１の長さを短くすることができるため、ブッシュ８０，８１の材料費を低減することができる。

（第２変形例）
続いて、第２の実施形態の第２変形例について説明する。
第２の実施形態のように、取り付け座部の間にブッシュを挟み込む構造を採用すれば、ステータコアに応力が生じることはほとんどないため、ボルトの締結位置を任意に変更することができる。よって、例えば図８に示すような構造を採用することもできる。

図８（ａ），（ｂ）に示すように、この変形例では、ステータコア１１の電磁鋼板Ｍ１４の外環部１１ａの外周に、ステータコア１１の直径と略同等の幅を有する矩形状の取り付け座部１１ｋが形成されている。取り付け座部１１ｋの外縁の各角部には、ボルト４０，４１を挿通するための挿通孔１１ｍ，１１ｎが形成されている。また、ステータコア２１の電磁鋼板Ｍ２４の外環部２１ａの外周面にも、ステータコア２１の直径と略同等の幅を有する矩形状の取り付け座部２１ｋが形成されている。取り付け座部２１ｋの外縁の各角部には、ボルト４０，４１を挿通するための挿通孔２１ｍ，２１ｎが形成されている。そして、取り付け座部１１ｋ，２１ｋの間には、挿通孔１１ｎ，２１ｎの位置に対応してブッシュ８１が挟み込まれるとともに、挿通孔１１ｍ，２１ｍの位置に対応してブッシュ（図示略）が挟み込まれている。また、取り付け座部１１ｋ，２１ｋの間、並びにステータコア１１，２１の外環部１１ａ，２１ａの間には樹脂製の固定部材８２がインサート成形されている。そして、図８（ｂ）に示すように、ボルト４０，４１の先端部がケース５０の台座５１，５２に形成されたねじ孔に螺入されることで、ステータコア１１，２１がケース５０に締結されている。このようにボルトの締結位置が偏っている場合でも、ステータコア１１，２１に偏った応力が作用することはほとんどない。したがって、各ステータコア１１，２１の磁気特性のばらつきが少ないため、第１及び第２のレゾルバ１，２の回転角の検出精度を確保することができる。

また、この変形例では、固定部材８２にトルクセンサのコネクタ７０が形成されている。これにより、固定部材８２と異なる部分にコネクタを設ける場合と比較すると、トルクセンサを小型化することができる。

（第３変形例）
続いて、第２の実施形態の第３変形例について図９を参照して説明する。図９は、図８（ｂ）のＣ−Ｃ線に沿った断面構造を示したものである。以下、第３変形例との相違点を中心に説明する。

図９に示すように、この変形例では、固定部材８２の角部に、ブッシュ８１が脱落しない範囲で切り欠き８３が形成されている。これにより、切り欠き８３を設ける分だけ固定部材８２を小さくすることができるため、固定部材８２の材料費を低減することができる。

（第４変形例）
続いて、第２の実施形態の第４変形例について図１０を参照して説明する。本変形例のトルクセンサもツインレゾルバタイプのものであるが、第１及び第２のレゾルバを別体で備えている。第１及び第２のレゾルバのそれぞれの構造は同一であるため、以下では、便宜上、第１のレゾルバについてのみ説明する。

図１０に示すように、この変形例の第１のレゾルバ１では、ステータコア１１の取り付け座部１１ｃ，１１ｄとケース５０との間にブッシュ８０，８１が挟み込まれている。ステータコア１１には、ブッシュ８０，８１を覆うようにして固定部材８２がインサート成形されている。これにより、ブッシュ８０，８１はステータコア１１に固定されている。そして、ボルト４０，４１の先端部がケース５０のねじ孔に螺入されることで、ステータコア１１がケース５０に締結されている。このようにレゾルバが単数の場合には、取り付け座部１１ｃ，１１ｄとケース５０との間にブッシュ８０，８１を挟み込めば、ボルト４０，４１の締め付けに伴いステータコア１１に生じる応力を低減することができるため、同様にステータコア１１の磁気特性の低下を抑制することができる。

＜第３の実施形態＞
続いて、本発明のステータを用いたトルクセンサの第３の実施形態について図１１を参照して説明する。以下、第２の実施形態との相違点を中心に説明する。

図１１に示すように、本実施形態では、ステータコア１１の端部に配置された電磁鋼板Ｍ１０に隣接する電磁鋼板Ｍ１１の外環部１１ａの外周に、取り付け座部１１ｃ，１１ｄに重なるように延びる位置決め部１１ｇ，１１ｈがそれぞれ形成されている。位置決め部１１ｇ，１１ｈには、ブッシュ８０，８１の上端部が嵌合される嵌合孔１１ｉ，１１ｊがそれぞれ形成されている。

また、ステータコア２１の端部に配置された電磁鋼板Ｍ２０に隣接する電磁鋼板Ｍ２１の外周部分にも、取り付け座部２１ｃ，２１ｄに重なるように延びる位置決め部２１ｇ，２１ｈがそれぞれ形成されている。位置決め部２１ｇ，２１ｈには、ブッシュ８０，８１の下端部が嵌合される嵌合孔２１ｉ，２１ｊがそれぞれ形成されている。

このような構成によれば、電磁鋼板Ｍ１１，Ｍ２１のそれぞれの位置決め部１１ｇ，２１ｇによりブッシュ８０を挿通孔１１ｅ，２１ｅと同軸上となるように位置決め固定することができる。また、位置決め部１１ｈ，２１ｈによりブッシュ８１を挿通孔１１ｆ，２１ｆと同軸上となるように位置決め固定することができる。これにより、ステータコア１１，２１及びブッシュ８０，８１を一体化させて一部品とすることができ、取り付け作業が容易になる。また、挿通孔１１ｅ，１１ｆ，２１ｅ，２１ｆへのボルト４０，４１の挿通の際に、ブッシュ８０，８１にボルト４０，４１を容易に挿通することができるため、締結作業が容易になる。また、第２の実施形態の固定部材８２が不要となる分だけ部品点数を削減することもできる。

以上説明したように、本実施形態のトルクセンサのステータによれば、第２の実施形態の（６），（７），（９）と同等の効果、もしくはそれらに準じた効果が得られるとともに、（８）の効果に代わる効果として以下の効果が得られる。

（１０）ステータコア１１，２１のそれぞれの電磁鋼板Ｍ１１，Ｍ２１の外周に、挿通孔１１ｅ，１１ｆ，２１ｅ，２１ｆと同軸上となるようにブッシュ８０，８１を位置決め固定する位置決め部１１ｇ，１１ｈ，２１ｇ，２１ｈをそれぞれ形成することとした。これにより、ボルト４０，４１をブッシュ８０，８１に容易に挿通することができるため、締結作業が容易になる。また、固定部材８２が不要となる分だけ部品点数を削減することができる。

（第１変形例）
続いて、第３の実施形態の第１変形例について図１２を参照して説明する。
図１２に示すように、この変形例では、ブッシュ８０，８１において嵌合孔１１ｉ，１１ｊ，２１ｉ，２１ｊに嵌合していない部分に拡径部８０ａ，８１ａがそれぞれ形成されている。拡径部８０ａ，８１ａの両端面は、位置決め部１１ｇ，１１ｈ，２１ｇ，２１ｈにそれぞれ当接している。このような構成によれば、取り付け座部１１ｃがブッシュ８０の上端面により直接的に支持されるばかりでなく、位置決め部１１ｇを介して拡径部８０ａにより間接的に支持される。このため、取り付け座部１１ｃの変形をより的確に抑制することができる。また、取り付け座部１１ｄ，２１ｃ，２１ｄの変形についても同様に抑制することができる。よって、ステータコア１１，２１に生じる応力を更に低減することができるため、それらの磁気特性の低下をより的確に抑制することができる。

なお、この第１変形例については、図１３に示すように、拡径部８０ａ，８１ａの中央部分を薄肉化してもよい。これにより、ブッシュ８０，８１を軽量化することができる。
（第２変形例）
続いて、第３の実施形態の第２変形例について図１４を参照して説明する。以下、第１変形例との相違点を中心に説明する。

図１４に示すように、この変形例では、取り付け座部１１ｃ，１１ｄ，２１ｃ，２１ｄの挿通孔１１ｅ，１１ｆ，２１ｅ，２１ｆのそれぞれの孔径がボルト４０，４１の軸部の外径よりも大きく設定されている。そして、ブッシュ８０の両端部には、挿通孔１１ｅ，２１ｅとボルト４０の軸部との間の隙間に挿入される凸部がそれぞれ形成されている。また、ブッシュ８１の両端部にも、挿通孔１１ｆ，２１ｆとボルト４１の軸部との間の隙間に挿入される凸部がそれぞれ形成されている。このような構成であっても、ブッシュ８０，８１を挿通孔１１ｅ，１１ｆ，２１ｅ，２１ｆと同軸上となるように固定することができるため、第３の実施形態の効果に準じた効果を得ることができる。

＜他の実施形態＞
なお、各実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・第１の実施形態では、取り付け座部３０，６０を複数の電磁鋼板を積層させて形成したが、１枚の電磁鋼板のみで形成してもよい。

・第１の実施形態では、取り付け座部３０，６０の材質として、電磁鋼板の積層構造に限らず、例えば樹脂や鉄、非鉄金属などを採用してもよい。
・第１の実施形態では、ステータコア１１，２１に対する取り付け座部３０，６０の組み付けをかしめにより行うこととしたが、例えばＹＡＧレーザによる溶着などを利用してもよい。

・第２の実施形態では、固定部材８２の材質として、樹脂に限らず、例えばアルミなどを採用してもよい。
・第２の実施形態では、ステータコア１１，２１に対するブッシュ８０，８１の固定をインサート成形により行うこととした。これに代えて、ブッシュ８０，８１を固定せずに、取り付け座部１１ｃ，２１ｃの間、及び取り付け座部１１ｄ，２１ｄの間にブッシュ８０，８１をそれぞれ挿入するだけの構造を採用してもよい。

・第２の実施形態において取り付け座部１１ｃ，２１ｃの間、及び取り付け座部１１ｄ，２１ｄの間に挟み込まれる部材としては、ブッシュ８０，８１に限らず、適宜の部材を採用することができる。要は、取り付け座部１１ｃ，２１ｃの間、及び取り付け座部１１ｄ，２１ｄの間に、それらに作用する締結軸力を受けるような何らかの介装部材が挟み込まれていればよい。また、第３の実施形態についても同様である。

・第２及び第３の実施形態では、ステータコア１１，２１の挿通孔１１ｅ，１１ｆ，２１ｅ，２１ｆの孔径をブッシュ８０，８１の内径よりも小さく設定することとした。これに代えて、ステータコア１１，２１の挿通孔１１ｅ，１１ｆ，２１ｅ，２１ｆの孔径をブッシュ８０，８１の内径と略同じ長さに設定してもよい。また、ステータコア１１，２１の挿通孔１１ｅ，１１ｆ，２１ｅ，２１ｆの孔径をブッシュ８０，８１の内径よりも大きく設定してもよい。

・本実施形態においては、ステータコア１１を構成する電磁鋼板Ｍ１１のみに位置決め部１１ｇ，１１ｈを設けたが、本発明はこのような態様に限定されない。位置決め部１１ｇ，１１ｈは、ステータコア１１を構成するいずれの電磁鋼板に設けてよいし、複数の電磁鋼板に設けてもよい。また、位置決め部２１ｇ，２１ｈについても、ステータコア２１を構成するいずれの電磁鋼板に設けてよいし、複数の電磁鋼板に設けてもよい。

・第３の実施形態では、図８に例示した第２の実施形態の第２変形例のように、取り付け座部１１ｃ，１１ｄ，２１ｃ，２１ｄの位置を適宜変更してもよい。
・第３の実施形態では、図７に例示した第２の実施形態の第１変形例のように、ステータコア１１，２１を構成する複数の電磁鋼板のうち、互いに他のステータコアに対して近接及び対向する電磁鋼板に取り付け座部を形成してもよい。

・各実施形態の取り付け座部の形状は適宜変更可能である。
・各実施形態の取り付け座部に設けられる挿通孔の数は、２つに限らず、例えば１つにするなど、適宜変更可能である。

・第１及び第２のレゾルバ１，２の軸倍角は適宜変更可能である。
・各実施形態では、締結部材としてボルトを用いることとしたが、例えばリベットなどを用いてもよい。

Ｍ１０，Ｍ１１，Ｍ１４，Ｍ２０，Ｍ２１，Ｍ２４…電磁鋼板、Ｓ１…第１の回転軸、Ｓ２…第２の回転軸、Ｗａ１，Ｗａ２…励磁巻線、Ｗｂ１，Ｗｂ２…検出巻線、１…第１のレゾルバ、２…第２のレゾルバ、３…ステータ、１０，２０…ロータ、１１，２１…ステータコア、１１ｃ，１１ｄ，１１ｋ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｋ，３０，６０…取り付け座部、１１ｅ，１１ｆ，１１ｍ，１１ｎ，２１ｅ，２１ｆ，２１ｍ，２１ｎ，３２ａ，３３ａ，３４ｂ，３５ａ，３５ｂ…挿通孔、１１ｇ，１１ｈ，２１ｇ，２１ｈ…位置決め部、４０〜４２…ボルト（締結部材）、５０…ケース（ベース部材）、７０…コネクタ、８０，８１…ブッシュ（介装部材）、８２…固定部材。

Claims (7)

1. 電磁鋼板の積層構造からなる筒状の２つのステータコアが軸方向に並べて配置され、
   前記２つのステータコアのそれぞれには、巻線が巻回されており、
   前記２つのステータコアのそれぞれの軸方向の端部には、取り付け座部が一体的に設けられ、
   前記取り付け座部には、締結部材を挿通するための挿通孔が形成され、
   前記取り付け座部は、前記２つのステータコアとは別体からなり、前記２つのステータコアにより挟持されてそれぞれに一体的に組み付けられる
   ことを特徴とするトルクセンサのステータ。
2. 電磁鋼板の積層構造からなる筒状の２つのステータコアが軸方向に並べて配置され、
   前記２つのステータコアのそれぞれには、巻線が巻回されており、
   前記２つのステータコアのそれぞれの軸方向の端部には、取り付け座部が一体的に設けられ、
   前記取り付け座部には、締結部材を挿通するための挿通孔が形成され、
   前記２つのステータコアには、前記取り付け座部がそれぞれ設けられ、
   前記２つのステータコアの取り付け座部にそれぞれ形成された挿通孔には、共通の締結部材が挿通され、
   前記２つのステータコアの取り付け座部の間に挟み込まれる介装部材を更に備える
   ことを特徴とするトルクセンサのステータ。
3. 電磁鋼板の積層構造からなる筒状の２つのステータコアが軸方向に並べて配置され、
   前記２つのステータコアのそれぞれには、巻線が巻回されており、
   前記２つのステータコアのそれぞれの軸方向の端部には、取り付け座部が一体的に設けられ、
   前記取り付け座部には、締結部材を挿通するための挿通孔が形成され、
   前記締結部材により前記取り付け座部がベース部材に締結されるとき、同ベース部材と前記取り付け座部との間に挟み込まれる介装部材を更に備え、
   前記介装部材は、前記締結部材が挿通される筒状の部材であり、
   前記ステータコアを構成する電磁鋼板には、前記挿通孔と同軸上となるように前記介装部材を位置決めする位置決め部が形成される
   ことを特徴とするトルクセンサのステータ。
4. 前記介装部材は、前記締結部材が挿通される筒状の部材であり、
   前記ステータコアを構成する電磁鋼板には、前記挿通孔と同軸上となるように前記介装部材を位置決めする位置決め部が形成される
   請求項２に記載のトルクセンサのステータ。
5. 前記２つのステータコア、前記取り付け座部、及び前記介装部材を固定部材により一体的に固定する
   請求項２〜４のいずれか一項に記載のトルクセンサのステータ。
6. 前記取り付け座部にコネクタが設けられる
   請求項１〜４のいずれか一項に記載のトルクセンサのステータ。
7. 前記固定部材にコネクタが設けられる
   請求項５に記載のトルクセンサのステータ。