WO2014141738A1 - パワーステアリング装置のトルク検出構造及びこれを用いたパワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

　入力軸１と第１出力軸３とをトーションバー２によって連結してなる操舵軸を軸支するボールベアリング１４を、当該操舵軸の外周部に配設される永久磁石２１と第１、第２ヨーク部材３１，３２と磁気センサ６０から主として構成されるトルクセンサＴＳのセンサ本体の最大外径Ｘ６よりも大きな内径Ｙ１を有するロックナット１８により締結することとした。かかる構成にあたり、トルクセンサＴＳとロックナット１８とを径方向に重合させることによって装置の小型化が図れ、また、トルクセンサＴＳの外周側を通過するかたちでロックナット１８を組み付けることによって構成部品の一方向からの組み付けを実現でき、装置の組立作業性の向上が図れることとなる。

Description

パワーステアリング装置のトルク検出構造及びこれを用いたパワーステアリング装置

　本発明は、例えば自動車のパワーステアリング装置に適用され、運転者の操舵トルクを検出するパワーステアリング装置のトルク検出構造及びこれを用いたパワーステアリング装置に関する。

　例えば自動車のパワーステアリング装置に適用される従来のトルク検出構造としては、以下の特許文献１に記載されたものが知られている。

　概略を説明すれば、このトルク検出構造では、トーションバーを介して相対回転可能に連結される２つの軸部材からなる操舵軸のうち一方の軸部材の外周に結合され、周方向において複数の磁極を有する磁性部材と、前記２軸のうち他方の軸部材の外周に所定のホルダを介して連結される軟磁性体からなる１対の環状部材であって、それぞれ径方向内側に延設された複数の爪部を有し、軸方向において相互に対向するように配置される第１、第２ヨーク部材と、これら各ヨーク部材の周方向一部の範囲に当該両ヨーク部材間において（軸方向において）相互に対向するかたちで設けられ、両者間に磁界を発生させる１対の第１、第２集磁部材と、これら集磁部材間に形成されるエアギャップ内に収容配置され、当該集磁部材間を通過する磁束を検出する磁気センサと、を備えたトルクセンサを用い、前記磁気センサによって検出される磁束（磁束密度）の変化に応じて操舵軸に入力されたトルクを検出するものである。

特開２００４－３０９４６３号公報

　ところで、前記特許文献には開示されていないが、パワーステアリング装置の操舵軸の支持にあたり、ハウジング内において操舵軸の中間部（前記２つの軸部材の連結部近傍）に軸受を配置する場合がある。この場合には、前記ハウジング内において軸受のアウタレースを固定するための固定部材が別途必要になるが、該固定部材とトルクセンサの寸法関係や配置関係によっては、種々の不都合を招来してしまうことになる。

　すなわち、例えば前記固定部材の内径に対してトルクセンサの外径を相対的に大きく設定した場合には、当該トルクセンサと固定部材とが軸方向に直列に並ぶこととなって、ハウジングが軸方向へと大型化してしまい、これによって装置全体が大型化してしまうといった問題を生ずる。

　また、前記トルクセンサは操舵軸と一体化した後にハウジング内へ挿入配置することになるため、上記の寸法関係において軸受をトルクセンサの挿入方向反対側に配置することとした場合には、操舵軸及びトルクセンサをハウジング内へと挿入配置した後に当該挿入方向の反対側から軸受を挿入配置しなければならなくなる。このように、操舵軸及びトルクセンサと軸受とを軸方向一方側から挿入配置することができないことで、当該組立作業が煩雑になってしまう。

　本発明は、かかる技術的課題に鑑みて案出されたものであって、装置の小型化ないし組立作業性の向上を実現し得るパワーステアリング装置のトルク検出構造等を提供するものである。

　本願発明は、車両に搭載されるパワーステアリング装置において運転者の操舵トルクを検出するパワーステアリング装置のトルク検出構造であって、ステアリングホイールの回転に伴って回転する入力軸と、トーションバーを介して前記入力軸と接続され、該入力軸の回転を転舵輪へと伝達する出力軸とから構成される操舵軸と、前記操舵軸の回転軸の軸方向一方側に開口形成され、内部に前記出力軸を収容するハウジングと、インナレース、ボール及びアウタレースにより構成され、前記一方側開口部から挿入されて前記ハウジング内に収容配置されることで、該ハウジング内において前記出力軸を回転自在に支持するボールベアリングと、円弧状又は円環状を呈し、前記一方側開口部から前記ハウジング内へと挿入配置され、その一端が前記アウタレースに当接した状態で前記ハウジングに固定されることによって前記アウタレースを前記ハウジングに固定する固定部材と、前記固定部材よりも小さい外径に設定され、前記トーションバーの捩れ量に応じて変化する電気信号を出力するトルクセンサと、を備えたことを特徴としている。

　本願発明によれば、固定部材とトルクセンサの径方向における相互干渉を回避することができる。これにより、例えば固定部材とトルクセンサとを径方向に重合させて配置することによって装置の小型化が図れ、また、トルクセンサの外周側を通過させるかたちで固定部材を組み付けることによって装置の組立作業性の向上が図れることとなる。

本発明に係るパワーステアリング装置の構成を示す概略図である。 本発明に係るトルク検出構造の第１実施形態を表した図であって、図１に示す操舵系（第１ラック・ピニオン機構近傍）の縦断面図である。 図２に示すトルクセンサ一帯の分解斜視図である。 図３に示すトルクセンサの分解斜視図である。 図２に示すトルクセンサ近傍の要部拡大図である。 図４に示すリングアッセンブリ単体の斜視図である。 本発明の第２実施形態を表した図２に相当する操舵系の縦断面図である。 本発明の第３実施形態を表した図２に相当する操舵系の縦断面図である。

　以下、本発明に係るパワーステアリング装置のトルク検出構造及びこれを用いたパワーステアリング装置の各実施形態につき、図面に基づいて詳述する。なお、下記の各実施形態では、このトルク検出構造等を自動車のラック・ピニオン式電動パワーステアリング装置に適用したものを例に説明する。

　図１～図６は本発明に係るトルク検出構造等の第１実施形態を示しており、該トルク検出構造の適用対象たる電動パワーステアリング装置は、図１に示すように、一端側がステアリングホイールＳＷに連係される入力軸１と、一端側が前記入力軸１にトーションバー２を介して相対回転可能に連結される第１出力軸３（本発明に係る出力軸に相当）とからなる操舵軸が、車体幅方向一方側に設けられる第１ラック・ピニオン機構ＲＰ１を介して転舵輪ＷＲ，ＷＬに連係されると共に、前記操舵軸の外周に配設されるトルクセンサＴＳの出力信号に基づいてＥＣＵ４によって駆動制御される電動モータＭにウォームギヤなど所定の減速機構５を介して連係される第２出力軸６が、車体幅方向他方側に設けられる第２ラック・ピニオン機構ＲＰ２を介して転舵輪ＷＲ，ＷＬに連係されることによって構成されている。

　ここで、前記第１ラック・ピニオン機構ＲＰ１は、第１出力軸３の他端側に設けられるピニオン歯３ａと、各端がタイロッド７，７を介してそれぞれ転舵輪ＷＲ，ＷＬに連係されるラックバー８の一端側の所定範囲に設けられる第１ラック歯８ａとから構成され、第２ラック・ピニオン機構ＲＰ２は、第２出力軸６の先端側に設けられる第２ピニオン歯６ａと、前記ラックバー８の他端側の所定範囲に設けられる第２ラック歯８ｂとから構成されている。

　そして、上述のような構成から、ステアリングホイールＳＷより入力軸１へと入力された操舵トルクに基づいてトーションバー２が捩れ変形し、この捩れ変形に伴い当該トーションバー２の復元時に生ずる回転トルクに基づいて回転する第１出力軸３の回転運動が前記第１ラック・ピニオン機構ＲＰ１を介してラックバー８の直線運動に変換されると共に、前記操舵トルクに基づいて電動モータＭに生ずる操舵アシストトルクに基づいて回転する第２出力軸６の回転運動が前記第２ラック・ピニオン機構ＲＰ２を介してラックバー８の直線運動に変換されることで、前記電動モータＭによる操舵補助を得つつ転舵輪ＷＲ，ＷＬの向きが変更されることとなる。

　前記操舵軸は、特に図２に示すように、入力軸１の他端側と第１出力軸３の全体とが、上下２分割に構成されるハウジング１０内に収容される。ここで、前記ハウジング１０は、前記第１ラック・ピニオン機構ＲＰ１を収容するハウジング本体１１と、該ハウジング本体１１の上端開口部を閉塞するように設けられ、入力軸１の支持に供するカバー部材１２とが、その周方向に配置された複数のボルト１３によって締結されることで構成されている。

　そして、前記操舵軸は、ハウジング本体１１内に収容された第１出力軸３の他端部が周知のニードルベアリングである出力側軸受Ｂ１と、カバー部材１２内に収容された周知のニードルベアリングである入力側軸受Ｂ２とで支持されると共に、当該操舵軸の中間部である前記入出力軸１，３の連結部近傍、すなわち第１出力軸３の一端部近傍が前記両軸受Ｂ１．Ｂ２に対し比較的大径に構成されたボールベアリング１４によって回転自在に支持されている。

　前記入力軸１は、その一端側が所定のリンク部材（図示外）を介してステアリングホイールＳＷに連係される一方、その他端側にはトーションバー収容部１ａが軸方向に沿って穿設され、該トーションバー収容部１ａ内にトーションバー２のほぼ全体が収容されるようになっている。そして、この入力軸１の他端部は、第１出力軸３の後述する軸方向穴３ｅ内へと嵌挿される比較的小径の嵌挿部１ｂとして構成され、この嵌挿部１ｂと該嵌挿部１ｂより突出する前記トーションバー２の下端部とが、共に後述する第１出力軸３の軸方向穴３ｅ内に収容され、トーションバー２を介して入力軸１と第１出力軸３とが連結されている。また、この嵌挿部１ｂの上部には、トルクセンサＴＳ（後述する第１、第２ヨーク部材３１，３２）の取付に供する比較的大径のヨーク取付部１ｃが、当該嵌挿部１ｂに対して段差拡径状に隣設されている。

　前記第１出力軸３は、その一端部に設けられ、前記ヨーク取付部１ｃの外径Ｘ１よりも大きい外径Ｘ２に設定され、後述する磁性部材２０の固定に供する最大径状の大径部３ｂと、該大径部３ｂから他端側へと向かって段差縮径状に形成され、前記ボールベアリング１４による軸支に供する中径部３ｃと、その他端部に設けられ、前記出力側軸受Ｂ１による軸支に供する最小径状の小径部３ｄと、該小径部３ｄと前記中径部３ｃの間に設けられた前記ピニオン歯３ａと、を有している。また、この第１出力軸３の一端面には、入力軸１の挿入部とトーションバー２の下端部とを受容する軸方向穴３ｅが穿設されていて、該軸方向穴３ｅにおいて、入力軸１の他端部が相対回転可能に収容されると共に、トーションバー２の下端部が一体回転可能に固定されている。

　前記ハウジング本体１１は、図２、図３に示すように、アルミニウム系材料により、ほぼ円筒状であって前記開口部側から下方へと向かって段差縮径状に形成され、第１ラック・ピニオン機構ＲＰ１のうちピニオン側（第１出力軸３）を収容するピニオン収容部１５と、このピニオン収容部１１ａの下端部において当該ピニオン収容部１１ａとほぼ直交するかたちで設けられ、第１ラック・ピニオン機構ＲＰ１のうちラック側（ラック軸８）を収容する筒状のラック収容部１１ｂと、から構成されている。そして、前記ピニオン収容部１１ａでは、前記開口部側の大径部１５内に、前記トルクセンサＴＳ及びボールベアリング１４が収容配置されると共に、反開口部側の小径部１６内に、第１出力軸３の他端部が収容配置されている。

　前記大径部１５は、その内端部（前記開口部の反対側）に設けられ、ボールベアリング１４を収容する軸受収容部１５ａと、該軸受収容部１５ａから前記開口部側に若干拡径状に構成され、後述するロックナット１８の螺着に供する雌ねじ部１５ｂと、該雌ねじ部１５ｂから前記開口部側にさらに段差拡径状に形成され、後述するリングアッセンブリＲＡの取付（後述の絶縁部５３の嵌合）に供するリング嵌合部１５ｃと、該リング嵌合部１５ｃから前記開口部側に段差拡径状に形成され、カバー部材１２の嵌合に供するハウジング嵌合部１５ｄと、を有している。さらに、前記ハウジング嵌合部１５ｄの開口端部外周域には、前記各ボルト１３が螺着することによる前記ハウジング本体１１とカバー部材１２の締結に供する雌ねじ穴１５ｅが凹設されている。

　前記カバー部材１２は、前記ハウジング本体１１と同様のアルミニウム系材料からなり、その中心部に入力軸１の挿通に供する軸挿通孔１２ａが貫通形成されると共に、その外周側に延設されたフランジ部１２ｂに、前記各ボルト１３が挿通する複数のボルト挿通孔１２ｃが貫通形成されている。さらに、このカバー部材１２のハウジング本体１１との対向面には、前記ハウジング嵌合部１５ｄに嵌合可能な嵌合凸部１２ｄが突出形成されていて、当該嵌合凸部１２ｄをハウジング嵌合部１５ｄへと嵌挿することによって、前記ハウジング本体１１，１２の同軸性、すなわち当該両部材１１，１２による前記操舵軸の同軸支持が確保されるようになっている。

　前記ボールベアリング１４は、第１出力軸３の中径部３ｃにおいてその下端部に取り付けられるＣリング１７と大径部１５との間に挟持状態に固定されるインナレース１４ａと、前記軸受収容部１５ａ内に収容配置され、ほぼ筒状に構成された固定部材であるロックナット１８によって当該軸受収容部１５ａの内端壁との間で挟持状態に固定されたアウタレース１４ｂと、該アウタレース１４ｂと前記インナレース１４ａとの間に転動自在に設けられた複数の転動体であるボール１４ｃと、から構成されている。

　ここで、前記ロックナット１８は、所定の亜鉛材料によって形成され、その内径Ｙ１がほぼ一定となるように形成されると共に、その外径が段差径状に形成されている。具体的には、その軸方向中間部が最大径となる最も厚肉に形成され、この中間部に前記雌ねじ部１５ｂに螺合する雄ねじ部１８ａが形成されている。そして、この雄ねじ部１８ａの上端側が当該雄ねじ部１８ａよりも薄肉に形成されることによって、後述する絶縁部５３の内周側に収容配置されると共に、当該雄ねじ部１８ａの下端側であって前記アウタレース１４ｂを押圧固定する押圧部１８ｂが最も薄肉に形成されている。

　前記トルクセンサＴＳは、図２～図６に示すように、ほぼ円筒状に構成され、第１出力軸３の大径部３ｂに取付固定されることによって当該第１出力軸３と一体回転可能に設けられる磁性部材２０と、いずれも軟磁性体によってほぼ円筒状に構成され、共に入力軸１のヨーク取付部１ｃに固定されることによって当該入力軸１と一体回転可能に設けられ、一端側（図２中の下端側）がその径方向において前記磁性部材２０と対向し、かつ、相互に離間する（直接接続されない）ように設けられた１対の第１、第２ヨーク部材３１，３２と、これらヨーク部材３１，３２の他端側において当該両ヨーク部材３１，３２間に形成される径方向隙間Ｃ１に収容配置され、当該両ヨーク部材３１，３２の他端側へと漏洩した前記磁性部材２０による磁界（磁束）を所定範囲に集約するほぼ円環状に形成された１対の第１、第２集磁リング５１，５２と、これら両集磁リング５１，５２間（径方向間）に所定隙間であるエアギャップＣ２を介して収容配置され、当該両集磁リング５１，５２間を通過する前記磁束を検出する１対の磁気センサ６０，６０と、から主として構成されている。

　前記磁性部材２０は、磁性材料によって円環状に形成され、周方向に異なる磁極（Ｎ極、Ｓ極）が交互に複数配置されてなる永久磁石２１と、所定の金属材料によりほぼ円筒状に形成され、一端側が前記永久磁石２１の内周部に所定の樹脂材料からなる絶縁部２２を介して絶縁状態に連結されたスリーブ２３と、から構成され、これら両者２１，２３が前記樹脂材料によって一体にモールド成形されたもので、第１出力軸３の大径部３ｂに外嵌させたスリーブ２３の先端を周方向に沿ってレーザ溶接することによって、当該スリーブ２３を介して第１出力軸３の外周に固定されている。

　より具体的には、前記スリーブ２３が前記入力軸１の最大外径（前記ヨーク取付部１ｃの外径）Ｘ１よりも大きな最小内径（後述する他端部２３ｃの内径）Ｙ２を有する段差径状に形成され、当該スリーブ２３のうち段差状に拡径形成された大径の一端部２３ａが、その段部２３ｂを第１出力軸３の大径部３ｂの端面に当接させるかたちで入力軸１側から当該大径部３ｂに外嵌されると共に、前記一端部２３ａに対して径方向内側に縮径する小径の他端部２３ｃの外周に前記永久磁石２１が固設されている。そして、この永久磁石２１の外径Ｘ３、すなわち当該永久磁石２１を含む前記一端部２３ａの外径Ｘ３が第１出力軸３の大径部３ｂの外径Ｘ２よりも小さく設定されることで、当該永久磁石２１と前記大径部３ｂとが軸方向に完全に重合する構成となっている。かかる構成により、前記第１出力軸３の大径部３ｂによってヨーク取付部１ｃ周りに形成されるデッドスペースを有効活用することが可能となって、トルクセンサＴＳの径方向の小型化に供されている。さらに、前記磁性部材２０を、スリーブ２３の段部２３ｂを第１出力軸３の大径部３ｂの端面へと突き当てるかたちで前記一端部２３ａを当該大径部３ｂに外嵌させる構成としたことで、他の構成部材（例えば第１、第２ヨーク部材３１，３２等）と同様に、当該磁性部材２０を入力軸１側から組み付け固定することが可能となり、後述する装置の組立作業性の向上にもきょうされている。

　前記第１ヨーク部材３１は、一端側が比較的大径かつ他端側が比較的小径となる縦断面クランク状に形成されたものであって、一端側において径方向外側に拡径するような縦断面ほぼ逆さＬ字状となるように、かつ、磁性部材２０の外周域において所定の周方向間隔を空けるかたちで前記操舵軸（回転軸Ｚ）の同心円上に並ぶように形成された複数の第１爪部４１と、他端側において前記回転軸Ｚの周方向に沿って連続し、かつ、該回転軸Ｚの軸方向一方側（図２中の上方）に沿って延出する円環状に形成され、前記各第１爪部４１の基部に接続されることで当該各第１爪部４１同士を相互に接続する第１円環部４３と、によって構成されている。ここで、前記第１円環部４３は、その外径Ｘ４が、前記第１、第２爪部４１，４２の外径Ｘ５よりも小さく設定されている。

　前記第２ヨーク部材３２は、一端側が比較的小径かつ他端側が比較的大径となる縦断面クランク状に形成されたものであって、一端側において径方向内側に縮径するような縦断面ほぼ逆さＬ字状となるように、かつ、磁性部材２０の外周域において前記回転軸Ｚの同心円上であって前記各第１爪部４１の周方向間に当該各第１爪部４１と同一円周上に交互に並ぶように所定の周方向間隔を空けるかたちで形成された複数の第２爪部４２と、他端側において前記回転軸Ｚの周方向に沿って連続し、かつ、該回転軸Ｚの軸方向一方側（図２中の上方）に沿って延出する円環状に形成され、前記各第２爪部４２の基部に接続されることで当該各第２爪部４２同士を相互に接続する第２円環部４４と、によって構成されている。ここで、前記第２円環部４４は、その外径Ｘ６が、前記第１、第２爪部４１，４２の外径Ｘ５よりも大きく、かつ、前記ロックナット１８の内径Ｙ１よりも小さくなるように設定されると共に、その少なくとも一部（本実施形態では下端部）がロックナット１８と径方向に重合する、すなわち当該ロックナット１８の内周側に収容される構成となっている。

　そして、かかる第１ヨーク部材３１と第２ヨーク部材３２とは、前記各第１爪部４１と前記各第２爪部４２とが同一円周上に交互に整列するように、かつ、第１円環部４３の外周側において第２円環部４４が径方向に離間対向するように配置された状態で、隣接する前記各爪部４１，４２同士が前記磁性部材２０と同様の樹脂材料からなる絶縁部３３を介して連結されると共に、当該絶縁部３３を介して第１円環部４３の内周側に所定の金属材料によりほぼ円筒状に形成されてなるスリーブ３４が連結され（以下、かかる連結体を「ヨークアッセンブリＹＡ」という。）、当該スリーブ３４を介して入力軸１の外周に固定されている。具体的には、前記スリーブ３４がヨーク取付部１ｃの外径Ｘ１よりも小さい内径に設定された軸挿通孔３４ａを有する有蓋円筒状に構成され、その上端壁３４ｂを入力軸１のヨーク取付部１ｃの上端面へと突き当てるかたちで当該入力軸１の一端側からヨーク取付部１ｃに外嵌した状態で、前記磁性部材２０と同様に、入力軸１のヨーク取付部１ｃに外嵌したスリーブ３４の先端を周方向に沿ってレーザ溶接することによって、当該スリーブ３４を介して第１出力軸３の外周に固定されている。

　また、前記第１、第２爪部４１，４２は、それぞれ、前記回転軸Ｚの軸方向に沿って延設されて径方向において永久磁石２１と対向する第１、第２軸方向延出部４１ａ，４２ａと、該各軸方向延出部４１ａ，４２ａから曲折するように前記回転軸Ｚの径方向に沿って延設された第１、第２径方向延出部４１ｂ，４２ｂと、から構成されている。そして、前記第２円環部４４の外径Ｘ６の設定に基づき、第２径方向延出部４２ｂと永久磁石２１とが軸方向において重合する構成となっている。

　前記第１、第２集磁リング５１，５２は、いずれも、周方向有端となる円弧状であって、かつ、１８０度を超える所定の周方向範囲をもって前記回転軸Ｚを包囲するように構成されると共に、第１集磁リング５１を内周側、第２集磁リング５２を外周側として当該両集磁リング５１，５２が径方向において相互に重合するように配置され、その周方向の一部にそれぞれ対向形成された第１、第２平坦部５１ａ，５２ａにより形成される径方向隙間Ｃ２に前記１対の磁気センサ６０，６０が収容配置されるようになっている。

　そして、前記第１、第２集磁リング５１，５２は、前記磁性部材２０や前記ヨークアッセンブリＹＡと同様の所定樹脂材料からなるリング保持部材たるほぼ円筒状の絶縁部５３を介して相互に連結されている（以下、かかる連結体を「リングアッセンブリＲＡ」という。）。なお、この絶縁部５３は、前記ロックナット１８よりも大径の前記リング嵌合部１５ｃに嵌合可能な外径Ｘ７に設定されることにより、前記雌ねじ部１５ｂとの干渉を回避することが可能となっている。すなわち、この干渉による当該絶縁部５３の損傷を防止でき、ハウジング本体１１に対する第１、第２集磁リング５１，５２（前記リングアッセンブリＲＡ）の良好な取付が確保されている。

　加えて、前記リングアッセンブリＲＡは、少なくとも絶縁部５３の軸方向範囲の一部がロックナット１８を包囲するかたちで当該ロックナット１８と径方向に重合するように、ハウジング本体１１のリング嵌合部１５ｃにて嵌合固定されている。なお、本実施形態では、前記絶縁部５３の弾性を利用した、いわゆるスナップ・フィット構造をもって、前記リングアッセンブリＲＡをハウジング本体１１に係止固定している。このようにして、前記絶縁部５３とロックナット１８とを径方向に重合させて配置することにより、装置の、特に軸方向の小型化を図ることが可能となって、後述する装置の小型化に供されている。

　また、前記リングアッセンブリＲＡを嵌合固定するにあたり、前記絶縁部５３の外周部には、図６に示すように、前記リング嵌合部１５ｃの内周面に前記回転軸Ｚの軸方向に沿って切欠形成された被係合部たる位置決め凹部（図示外）に係合可能な係合部たる位置決め凸部５３ａが突設されていて、これら両者の凹凸係合をもって前記リングアッセンブリＲＡについての回転方向の位置決めが行える結果、トルクセンサＴＳの組立作業性の向上に供されている。

　前記１対の磁気センサ６０，６０は、特に図４、図５に示すように、いずれも、前記第１、第２集磁リング５１，５２間の径方向隙間Ｃ２に収容配置され、その内部に収容されるホール素子によって当該両集磁リング５１，５２（前記両平坦部５１ａ，５２ａ）間を通過する磁界（磁束）を検出するホールＩＣである検出部６１と、該検出部６１を前記トルクセンサＴＳの上方に配置される制御基板６３に接続するための接続端子６２と、から構成されている。すなわち、この磁気センサ６０，６０自体は、それぞれ前記各接続端子６２，６２を介して制御基板６３に接続されることによって固定され、前記径方向隙間Ｃ２内においては、前記各集磁リング５１，５２（前記各平坦部５１ａ，５２ａ）との間に所定のエアギャップを介在させるかたちで収容配置されている。そして、当該両磁気センサ６０，６０は、前記ホール素子によるホール効果を利用することで前記各検出部６１，６１により前記両集磁リング５１，５２間を通過する磁束密度を検出し、当該磁束密度に応じて変化する前記各検出部６１，６１からの出力信号をもって制御基板６３におけるトルク演算に供される。

　以上のような構成に基づき、本実施形態では、前記永久磁石２１並びに第１、第２ヨーク部材３１，３２及びこれら両ヨーク部材３１，３２間に配置される１対の磁気センサ６０，６０により構成されるトルクセンサＴＳのセンサ本体の最大外径に相当する前記第２円環部４４の外径Ｘ６が前記ロックナット１８の内径Ｙ１よりも小さく設定されることにより、当該センサ本体の軸方向範囲Ｌのほぼ全体がロックナット１８の内周側に収容され、これら両者が径方向に重合する配置された構成となっている。

　以下、前記パワーステアリング装置の組立手順について、図３～図５に基づいて説明する。

　まず、前記操舵軸を構成する。すなわち、入力軸１のトーションバー収容部３ａ内にトーションバー２の上端側を収容固定した後、当該入力軸１の他端部たる嵌挿部１ｂとトーションバー２の下端部とを第１出力軸３の軸方向穴３ｅ内に挿入すると共に、トーションバー２の下端部を第１出力軸３に固定する。

　続いて、この完成した操舵軸にボールベアリング１４及びトルクセンサＴＳを組み付ける。すなわち、まず、第１出力軸３の他端側からボールベアリング１４を中径部３ｃに嵌挿し、当該ボールベアリング１４のインナレース１４ａ内端面を第１出力軸３の大径部３ｂの内端面へと突き当てた状態で前記インナレース１４ａの外端面をＣリング１７で抜け止めすることにより、当該ボールベアリング１４を第１出力軸３に取付固定する。

　その後、前記第１出力軸３の大径部３ｂに対して入力軸１の一端側から前記アッセンブリ化された磁性部材２０を被嵌するように嵌挿し、スリーブ２３の段部２３ｂを大径部３ｂの外端面へと突き当てるように、当該磁性部材２０を第１出力軸３の大径部３ｂに取付固定する。

　そして、かかる磁性部材２０の組み付け後に、前記入力軸１のヨーク取付部１ｃに対し当該入力軸１の一端側から前記ヨークアッセンブリＹＡを被嵌するように嵌挿し、スリーブ３４の上端壁３４ｂをヨーク取付部１ｃの上端面へと突き当てるように、当該ヨークアッセンブリＹＡを入力軸１のヨーク取付部１ｃに取付固定する。

　次に、上述のようにしてボールベアリング１４及びトルクセンサＴＳを組み付けてなる操舵軸アッセンブリを、前記ラック軸８が挿通配置されたハウジング本体１１のピニオン収容部１１ａ内へと挿入配置する。具体的には、第１出力軸３の小径部３ｄを、ハウジング本体１１の小径部１６内に配設された出力側軸受Ｂ１に圧入すると共に、ボールベアリング１４を、そのアウタレース１４ｂの下端面をハウジング本体１１の軸受収容部１５ａの内端壁へと突き当てるように圧入することで、前記ピニオン収容部１１ａ内にて操舵軸を回転自在に収容する。

　その後、前記ロックナット１８を、その内周側に入力軸１及びトルクセンサＴＳを挿通するかたちで当該入力軸１の一端側から嵌挿し、前記押圧部１８ｂでアウタレース１４ｂを前記軸受収容部１５ａの内端壁へと押し付けるように前記雌ねじ部１５ｂに螺着することにより、当該ロックナット１８でもって、前記ボールベアリング１４（アウタレース１４ｂ）をハウジング本体１１に締結する。

　そして、このロックナット１８の組み付け後、当該ロックナット１８に対し前記リングアッセンブリＲＡを被嵌するように、このリングアッセンブリＲＡを入力軸１の一端側から前記リング嵌合部１５ｃ内へと嵌挿することにより、当該リングアッセンブリＲＡをハウジング本体１１に係止固定する。

　最後に、前記カバー部材１２を、その嵌合凸部１２ｄを前記ハウジング本体１１のハウジング嵌合部１５ｄへ嵌挿するように、当該カバー部材１２をハウジング本体１１に対し入力軸１の一端側から被嵌する。そして、前記各ボルト挿通孔１２ｃを通じて前記各ボルト１３を前記雌ねじ穴１５ｅに螺着することによって、前記ハウジング本体１１とカバー部材１２とを締結し、装置の組立が完了する。

　以上のように、本実施形態に係るパワーステアリング装置では、前記トルクセンサＴＳにおけるセンサ本体の最大外径Ｘ６が前記ロックナット１８の内径Ｙ１よりも小さく設定されることにより、当該センサ本体とロックナット１８の径方向における相互干渉を回避することができる。

　特に、本実施形態の場合には、前記センサ本体の軸方向範囲Ｌのほぼ全体において当該センサ本体とロックナット１８とが径方向に重合するかたちで配置される、すなわち前記センサ本体の軸方向範囲Ｌのほぼ全体がロックナット１８の内周側に収容される構成となっているため、当該装置の前記回転軸Ｚの軸方向の大型化を抑制することが可能となり、当該装置の小型化に供される。

　また、上述のようなセンサ本体とロックナット１８の寸法関係としたことで、前記センサ本体の外周側を通過させるかたちでロックナット１８をハウジング本体１１へと組み付けることが可能となり、これによって、前記トルクセンサＴＳ周りの全ての構成部品をハウジング本体１１の一方側（上方）から組み付けることが可能となる。その結果、装置の組立に際し、ハウジング本体１１の反転を伴うことなく、前記構成部品を容易かつ効率的に組み付けることができるため、当該装置の組立作業性の向上にも供される。

　しかも、前記トルクセンサＴＳの特異な構造、すなわち前記磁性部材２０や第１、第２ヨーク部材３１，３２などの各構成部品が前記回転軸Ｚの径方向に重合する構成であって、それぞれが当該回転軸Ｚの軸方向へと延出する構成となっているため、前記ロックナット１８との寸法関係をより効果的に構築することができる。すなわち、トルクセンサＴＳを従来のような径方向に延出する構成とせず、上述のような軸方向に延出する構成としたことによって、ロックナット１８との重合配置をよりコンパクトに実現することができ、前記センサ本体とロックナット１８の特異な寸法関係による装置の小型化の実効が図れることとなる。

　とりわけ大きな要因として、本実施形態に係るトルクセンサＴＳでは、検出部の構成に供する前記第１、第２円環部４３，４４をいずれも前記回転軸Ｚの軸方向一方側へと延出させる構成としたことにより、従来のように前記回転軸Ｚの径方向（放射方向）へと延出させた場合と比べて、当該第１、第２円環部４３，４４のロックナット１８内周側への効率的な収容が可能となって、前記重合配置のコンパクト化に供される。

　また、かかる両円環部４３，４４の構成にあたって、第１円環部４３の外径Ｘ４が前記両爪部４１，４２の外径Ｘ５よりも小さく設定されると共に、第２円環部４４の外径Ｘ６が前記両爪部４１，４２の外径Ｘ５よりも大きく、かつ、ロックナット１８の内径Ｙ１よりも小さく設定されることにより、前記トルクセンサＴＳにおいて最大径となる部分についてもロックナット１８の内周側に収容可能となり、装置のさらなる小型化が図れることとなる。

　さらに、前記第２ヨーク部材３２（第２円環部４４）の径方向外側への延出にあたり、当該延出に係る第２爪部４２の径方向延出部４２ｂと永久磁石２１とが前記回転軸Ｚの軸方向に重合する構成となっていることから、第１円環部４３のさらなる小型化が図れ、装置の一層の小型化に寄与できる。

　加えて、前記磁性部材２０の配置にあたって、前記永久磁石２１を前記両軸１，３間に画成されるデッドスペースへと配置する構成としたことによって、当該永久磁石２１周りの径方向の小型化に伴い前記各爪部４１，４２の外径をより小さく設定することが可能となるため、装置のより一層の小型化が図れることとなる。

　また、前記ボールベアリング１４の固定手段として筒状をなすロックナット１８を採用したことによって、当該ロックナット１８の内周側にトルクセンサＴＳを収容することが可能となるため、前述した装置小型化の実効を図ることができる。

　さらには、前記ロックナット１８につき、ボールベアリング１４を押圧する前記押圧部１８ｂが前記雄ねじ部１８ａの形成領域に対して十分に薄肉に形成されていることから、当該ロックナット１８締結時における前記押圧部１８ｂの弾性変形を促進させることが可能となる。この結果、例えば高温時など当該ロックナット１８の締結トルクの低下が生じた場合であっても、アウタレース１４ｂの保持力の低下を抑制することができる。

　加えて、前記ロックナット１８は、前記ハウジング本体１１の構成材料たるアルミニウムよりも線膨張係数の大きい亜鉛材料によって形成されているため、前記高温時などハウジング本体１１が膨張した際のアウタレース１４ｂの保持力の低下をより効果的に抑制することが可能となっている。

　図７は本発明に係るトルク検出構造等の第２実施形態を示したものであって、前記第１実施形態におけるボールベアリング１４の固定手段を変更したものである。なお、当該固定手段を除いた基本的構成については前記第１実施形態と同様であることから、該第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付すことで、具体的な説明については省略する。

　すなわち、本実施形態では、前記ボールベアリング１４の固定手段として、前記第１実施形態のようなロックナット１８ではなく、周知のスナップリング７０を採用したものである。なお、本実施形態では、一例として当該スナップリング７０を開示しているが、いわゆるＣリングなど、円弧状をなす係止固定部材であればよい。

　具体的には、前記ハウジング本体１１における前記第１実施形態の雌ねじ部１５ｂに相当する部位が、これに隣接する前記軸受収容部１５ａとほぼ同一の内径を有する通常の貫通孔であって前記ボールベアリング１４の挿入に供する軸受挿入部１５ｆとして構成され、この軸受挿入部１５ｆの下端に切欠形成されたリング係止溝１５ｇに係止する前記スナップリング７０によって、ボールベアリング１４が係止固定されている。

　以上のような構成から、本実施形態によっても、基本的に前記第１実施形態と同様の作用効果が奏せられることは勿論、特に本実施形態の場合には、前記スナップリング７０を採用したことによって、当該スナップリング７０自体を前記ロックナット１８のような締め付け作業を伴うことなくワンタッチで取付固定することができることから、装置の組立作業の簡素化・容易化が図れるといったメリットがある。

　図８は本発明に係るトルク検出構造等の第３実施形態を示したものであって、前記第１実施形態におけるボールベアリング１４の固定手段を変更したものである。なお、本実施形態においても、当該固定手段を除いた基本的構成については前記第１実施形態と同様であることから、前記第２実施形態と同様、前記第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付すことにより、具体的な説明については省略する。

　すなわち、本実施形態では、前記ボールベアリング１４の固定手段として、前記第１実施形態に係るロックナット１８のようなハウジング本体１１と別体の部材（別部材）を用いるのではなく、ハウジング本体１１それ自体でもって当該固定手段を構成したものである。

　具体的には、前記第１実施形態のハウジング本体１１が、これを上下２分割して複数のボルト１９によって締結してなる第１ハウジング７１と第２ハウジング７２とで構成され、当該各ハウジング７１，７２の接合端部にそれぞれ対向形成された１対の第１、第２軸受保持部７１ａ，７２ａにより、これら両ハウジング７１，７２をもってボールベアリング１４が挟持固定されている。

　以上のような構成から、本実施形態によっても、基本的に前記第１実施形態と同様の作用効果が奏せられることは勿論、特に本実施形態の場合には、前記両ハウジング７１，７２による挟持構造を採用したことによって、ハウジング本体１１に前記雌ねじ部１５ｂやリング係止溝１５ｇを追加工する必要がなくなるため、加工工数の削減など装置の生産性の向上が図れるといったメリットがある。

　本発明は、前記実施形態等の構成に限定されるものではなく、例えば本発明の特徴とは直接関係しないアシスト方式（ピニオンアシストやラックアシスト等）を含む操舵機構やトルクセンサＴＳ自体などの具体的構成は勿論、本発明の特徴となる固定手段たる前記ロックナット１８やスナップリング７０、分割ハウジング（第１、第２ハウジング７１，７２）といった構成の具体的形状についても、前記作用効果を奏し得る形態であれば、適用するトルク検出構造等や搭載する車両の仕様等に応じて自由に変更できることは言うまでもない。

　前記各実施形態から把握される特許請求の範囲に記載した以外の技術的思想について、以下に説明する。

　（ａ）請求項３に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造であって、
　前記第１円環部及び第２円環部は、ともに前記回転軸の軸方向一方側に向かって延設されたことを特徴とするパワーステアリング装置のトルク検出構造。

　かかる構成とすることで、第１、第２円環部を回転軸の径方向（放射方向）に延設した場合と比べ、当該第１、第２円環部を固定部材の内周側に配置することが可能となるため、装置の小型化に供される。

　（ｂ）前記（ａ）に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造であって、
　前記第１円環部の外径が、前記第１爪部及び第２爪部の外径よりも小さく設定され、
　前記第２円環部の外径が、前記第１爪部及び第２爪部の外径よりも大きく、かつ、前記固定部材の内径よりも小さく設定され、
　前記第２円環部と前記固定部材とが、前記回転軸の径方向に重合するかたちで配置されたことを特徴とするパワーステアリング装置のトルク検出構造。

　かかる構成とすることで、トルクセンサにおいて最大径となる部分についても固定部材の内周側に収容されることとなって、装置のさらなる小型化に供される。

　（ｃ）前記（ｂ）に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造であって、
　前記第１爪部の基端側を径方向内側に曲折してなる径方向延出部と前記磁性部材とが、前記回転軸の軸方向に重合するかたちで配置されたことを特徴とするパワーステアリング装置のトルク検出構造。

　かかる構成とすることで、第１円環部の小径化が図れ、装置のより一層の小型化に供される。

　（ｄ）請求項２に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造であって、
　前記入力軸及び出力軸の一方は、その他方における前記回転軸の軸方向一方側から穿設された軸方向穴に挿入されると共に、該軸方向穴の開口端位置における外径が前記他方の外径よりも小さく設定され、
　前記磁性部材は、前記入力軸及び出力軸の前記一方側の外周に配置されると共に、その内径が前記入力軸及び出力軸の前記一方側の外径よりも大きく、かつ、前記入力軸及び出力軸の前記他方側の外径よりも小さく設定されることを特徴とするパワーステアリング装置のトルク検出構造。

　かかる構成とすることで、前記入力軸と出力軸の間に形成される段差部に基づいて画成されるデッドスペース内に磁性部材を配置することが可能となって、かかるデッドスペースの有効活用による磁性部材周辺のスペース効率の向上が図れ、装置の小型化に供される。

　（ｅ）前記（ｄ）に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造であって、
　前記磁性部材の外径が、前記軸方向穴の開口端位置における前記入力軸及び出力軸の前記他方側の外径よりも小さく設定されていることを特徴とするパワーステアリング装置のトルク検出構造。

　かかる構成とすることで、磁性部材を前記デッドスペース内にて完全に収容できるため、当該磁性部材周辺のスペース効率のさらなる向上が図れ、装置のさらなる小型化に供される。

　（ｆ）請求項２に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造であって、
　前記固定部材は、その外周に、前記ハウジングの内周側に形成された雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有し、該雄ねじ部が前記雌ねじ部に螺着されることで前記アウタレースを固定するロックナットであることを特徴とするパワーステアリング装置のトルク検出構造。

　このように、固定部材をロックナットとして構成したことにより、当該筒状のロックナットの内周側にトルクセンサを収容でき、装置の小型化（特に回転軸の軸方向の小型化）に供される。

　（ｇ）前記（ｆ）に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造であって、
　前記第１円環部と前記磁気センサとの間に介装され、前記第１円環部の磁界の変化を前記磁気センサへと伝達する磁性材料からなる第１集磁リングと、
　前記第２円環部と前記磁気センサとの間に介装され、前記第２円環部の磁界の変化を前記磁気センサへと伝達する磁性材料からなる第２集磁リングと、
　前記ハウジングの内周において前記雌ねじ部よりも前記開口部側に設けられる凹部と嵌合する凸部を外周側に有し、前記第１集磁リング及び第２集磁リングの保持に供するリング保持部材と、を備えたことを特徴とするパワーステアリング装置のトルク検出構造。

　かかる構成とすることで、リング保持部材の凸部と雌ねじ部との干渉を回避することが可能となり、当該干渉による凸部の損傷を防止することができる。

　（ｈ）前記（ｇ）に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造であって、
　前記リング保持部材の凸部は、前記固定部材を包囲するように円筒状に形成されると共に、その少なくとも一部が前記固定部材と前記回転軸の径方向に重合するかたちで配置されたことを特徴とするパワーステアリング装置のトルク検出構造。

　かかる構成とすることで、装置の、特に軸方向の小型化を図ることができる。

　（ｉ）前記（ｈ）に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造であって、
　前記リング保持部材は、前記ハウジングに対しての回転方向の位置決めを行う係合部を有し、
　前記ハウジングは、前記係合部が係合する被係合部を有することを特徴とするパワーステアリング装置のトルク検出構造。

　かかる構成としたことで、リング保持部材の回転方向の位置決めを行うことができ、装置の組立作業性の向上に供される。

　（ｊ）前記（ｆ）に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造であって、
　前記固定部材としてのロックナットは、前記雄ねじ部よりも前記ボールベアリング側の領域が前記雄ねじ部の形成領域よりも薄肉に形成されていることを特徴とするパワーステアリング装置のトルク検出構造。

　このように、アウタレースとの当接部近傍を締結部よりも薄肉に形成したことで、当該ロックナット締結時における前記当接部の弾性変形を促進させることができる。この結果、例えば高温時などロックナットの締結トルクの低下が生じた場合にも、アウタレースの保持力の低下を抑制することができる。

　（ｋ）前記（ｊ）に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造であって、
　前記固定部材は、亜鉛材料により形成されたことを特徴とするパワーステアリング装置。

　亜鉛は一般にハウジングを構成するアルミニウムや鉄と比べて大きな線膨張係数を有するため、上記構成としたことによって、高温時（ハウジング膨張時）におけるアウタレースの保持力の低下を抑制することができる。

　（ｌ）請求項１に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造であって、
　前記ハウジングは、その内周面に、円弧状又は環状の係合溝を有し、
　前記固定部材は、前記係合溝に係合するＣリング又はスナップリングであることを特徴とするパワーステアリング装置のトルク検出構造。

　このように、固定部材をＣリング等によって構成したことにより、当該固定部材自体の組み付け作業の容易化が図れ、装置の組立作業性の向上に供される。

　（ｍ）請求項１に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造であって、
　前記ハウジングは、前記ボールベアリングよりも前記開口部側に分割面を有する第１ハウジング及び第２ハウジングによって構成され、
　前記固定部材は、前記開口部側に配置される第２ハウジングにより構成され、該第２ハウジングが前記第１ハウジングとの間で前記ボールベアリングを挟持固定することを特徴とするパワーステアリング装置のトルク検出構造。

　かかる構成とすることで、ハウジングに雌ねじ部や係合溝等を設ける必要がないため、加工工数の削減など生産性の向上に供される。

　（ｎ）請求項５に記載のパワーステアリング装置であって、
　前記トルクセンサは、
　前記出力軸と一体回転可能に設けられ、前記回転軸と同心円上であって周方向に異なる磁極が交互に配置されてなる磁性部材と、
　前記回転軸と同心円上であって当該回転軸の径方向において前記磁性部材と対向するように配置された複数の第１爪部と、該第１爪部同士を接続する第１円環部とを有し、前記前記入力軸と一体回転可能に設けられた磁性材からなる第１ヨーク部材と、
　前記回転軸と同心円上であって前記各第１爪部の周方向間に交互に並ぶように当該回転軸の径方向において前記磁性部材と対向するように配置された複数の第２爪部と、前記第１円環部と離間対向するかたちで配置され、前記各第２爪部同士を接続する第２円環部とを有し、前記第１ヨーク部材と共に前記入力軸と一体回転可能に設けられた磁性材からなる第２ヨーク部材と、
　前記トーションバーの捩れによって生じる前記第１爪部及び第２爪部と前記磁性部材との相対角度変化に伴う前記第１円環部と前記第２円環部の間の磁界の変化を検出するホール素子を有する磁気センサと、
　から構成されることを特徴とする記載のパワーステアリング装置。

　かかる構成とすることで、トルクセンサの径方向の小型化が図れ、固定部材との径方向の干渉を抑制しつつ、装置の小型化（特に径方向の小型化）を図ることができる。

　（ｏ）前記（ｎ）に記載のパワーステアリング装置であって、
　前記固定部材と前記トルクセンサとは、前記回転軸の径方向に重合するかたちで配置されることを特徴とするパワーステアリング装置。

　かかる構成とすることで、装置の、特に軸方向の小型化に供される。

１…入力軸
２…トーションバー
３…第１出力軸（出力軸）
１１…ハウジング本体（ハウジング）
１４…ボールベアリング
１４ａ…インナレース
１４ｂ…アウタレース
１４ｃ…ボール
１８…ロックナット（固定部材）
ＳＷ…ステアリングホイール
ＷＲ，ＷＬ…転舵輪
ＴＳ…トルクセンサ
Ｚ…回転軸（操舵軸の回転軸）

Claims (20)

1. 　車両に搭載されるパワーステアリング装置において運転者の操舵トルクを検出するパワーステアリング装置のトルク検出構造であって、
   　ステアリングホイールの回転に伴って回転する入力軸と、トーションバーを介して前記入力軸と接続され、該入力軸の回転を転舵輪へと伝達する出力軸とから構成される操舵軸と、
   　前記操舵軸の回転軸の軸方向一方側に開口形成され、内部に前記出力軸を収容するハウジングと、
   　インナレース、ボール及びアウタレースにより構成され、前記一方側開口部から挿入されて前記ハウジング内に収容配置されることで、該ハウジング内において前記出力軸を回転自在に支持するボールベアリングと、
   　円弧状又は円環状を呈し、前記一方側開口部から前記ハウジング内へと挿入配置され、その一端が前記アウタレースに当接した状態で前記ハウジングに固定されることによって前記アウタレースを前記ハウジングに固定する固定部材と、
   　前記固定部材よりも小さい外径に設定され、前記トーションバーの捩れ量に応じて変化する電気信号を出力するトルクセンサと、
   　を備えたことを特徴とするパワーステアリング装置のトルク検出構造。
2. 　前記トルクセンサは、
   　前記出力軸と一体回転可能に設けられ、前記回転軸と同心円上であって周方向に異なる磁極が交互に配置されてなる磁性部材と、
   　前記回転軸と同心円上であって当該回転軸の径方向において前記磁性部材と対向するように配置された複数の第１爪部と、該第１爪部同士を接続する第１円環部とを有し、前記前記入力軸と一体回転可能に設けられた磁性材からなる第１ヨーク部材と、
   　前記回転軸と同心円上であって前記各第１爪部の周方向間に交互に並ぶように当該回転軸の径方向において前記磁性部材と対向するように配置された複数の第２爪部と、前記第１円環部と離間対向するかたちで配置され、前記各第２爪部同士を接続する第２円環部とを有し、前記第１ヨーク部材と共に前記入力軸と一体回転可能に設けられた磁性材からなる第２ヨーク部材と、
   　前記トーションバーの捩れによって生じる前記第１爪部及び第２爪部と前記磁性部材との相対角度変化に伴う前記第１円環部と前記第２円環部の間の磁界の変化を検出するホール素子を有する磁気センサと、
   　から構成されることを特徴とする請求項１に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造。
3. 　前記固定部材と前記トルクセンサとは、前記回転軸の径方向に重合するかたちで配置されることを特徴とする請求項２に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造。
4. 　前記第１円環部及び第２円環部は、ともに前記回転軸の軸方向一方側に向かって延設されたことを特徴とする請求項３に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造。
5. 　前記第１円環部の外径が、前記第１爪部及び第２爪部の外径よりも小さく設定され、
   　前記第２円環部の外径が、前記第１爪部及び第２爪部の外径よりも大きく、かつ、前記固定部材の内径よりも小さく設定され、
   　前記第２円環部と前記固定部材とが、前記回転軸の径方向に重合するかたちで配置されたことを特徴とする請求項４に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造。
6. 　前記第１爪部の基端側を径方向内側に曲折してなる径方向延出部と前記磁性部材とが、前記回転軸の軸方向に重合するかたちで配置されたことを特徴とする請求項５に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造。
7. 　前記入力軸及び出力軸の一方は、その他方における前記回転軸の軸方向一方側から穿設された軸方向穴に挿入されると共に、該軸方向穴の開口端位置における外径が前記他方の外径よりも小さく設定され、
   　前記磁性部材は、前記入力軸及び出力軸の前記一方側の外周に配置されると共に、その内径が前記入力軸及び出力軸の前記一方側の外径よりも大きく、かつ、前記入力軸及び出力軸の前記他方側の外径よりも小さく設定されることを特徴とする請求項２に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造。
8. 　前記磁性部材の外径が、前記軸方向穴の開口端位置における前記入力軸及び出力軸の前記他方側の外径よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項７に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造。
9. 　前記固定部材は、その外周に、前記ハウジングの内周側に形成された雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有し、該雄ねじ部が前記雌ねじ部に螺着されることで前記アウタレースを固定するロックナットであることを特徴とする請求項２に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造。
10. 　前記第１円環部と前記磁気センサとの間に介装され、前記第１円環部の磁界の変化を前記磁気センサへと伝達する磁性材料からなる第１集磁リングと、
    　前記第２円環部と前記磁気センサとの間に介装され、前記第２円環部の磁界の変化を前記磁気センサへと伝達する磁性材料からなる第２集磁リングと、
    　前記ハウジングの内周において前記雌ねじ部よりも前記開口部側に設けられる凹部と嵌合する凸部を外周側に有し、前記第１集磁リング及び第２集磁リングの保持に供するリング保持部材と、を備えたことを特徴とする請求項９に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造。
11. 　前記リング保持部材の凸部は、前記固定部材を包囲するように円筒状に形成されると共に、その少なくとも一部が前記固定部材と前記回転軸の径方向に重合するかたちで配置されたことを特徴とする請求項１０に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造。
12. 　前記リング保持部材は、前記ハウジングに対しての回転方向の位置決めを行う係合部を有し、
    　前記ハウジングは、前記係合部が係合する被係合部を有することを特徴とする請求項１１に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造。
13. 　前記固定部材としてのロックナットは、前記雄ねじ部よりも前記ボールベアリング側の領域が前記雄ねじ部の形成領域よりも薄肉に形成されていることを特徴とする請求項９に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造。
14. 　前記固定部材は、亜鉛材料により形成されたことを特徴とする請求項１３に記載のパワーステアリング装置。
15. 　前記入力軸は、前記出力軸における前記回転軸の軸方向一方側から穿設された軸方向穴に挿入されると共に、該軸方向穴の開口端位置における外径が前記出力軸の外径よりも小さく設定され、
    　前記磁性部材は、前記出力軸における前記回転軸の軸方向一端面と当接するかたちで前記出力軸に固定されると共に、その内径が前記入力軸の外径よりも大きく設定されることを特徴とする請求項２に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造。
16. 　前記ハウジングは、その内周面に、円弧状又は環状の係合溝を有し、
    　前記固定部材は、前記係合溝に係合するＣリング又はスナップリングであることを特徴とする請求項１に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造。
17. 　前記ハウジングは、前記ボールベアリングよりも前記開口部側に分割面を有する第１ハウジング及び第２ハウジングによって構成され、
    　前記固定部材は、前記開口部側に配置される第２ハウジングにより構成され、該第２ハウジングが前記第１ハウジングとの間で前記ボールベアリングを挟持固定することを特徴とする請求項１に記載のパワーステアリング装置のトルク検出構造。
18. 　ステアリングホイールの操舵操作に伴って回転する入力軸と、当該入力軸とトーションバーを介して連結されることで前記入力軸の回転が伝達される出力軸とから構成される操舵軸と、前記出力軸の回転を転舵輪の転舵操作へと変換する変換機構とから構成される操舵機構と、
    　前記操舵軸の回転軸の軸方向一方側に開口形成され、内部に前記出力軸を収容するハウジングと、
    　インナレース、ボール及びアウタレースにより構成され、前記一方側開口部から挿入されて前記ハウジング内に収容配置されることで、該ハウジング内において前記出力軸を回転自在に支持するボールベアリングと、
    　円弧状又は円環状を呈し、前記一方側開口部から前記ハウジング内へと挿入配置され、その一端が前記アウタレースに当接した状態で前記ハウジングに固定されることによって前記アウタレースを前記ハウジングに固定する固定部材と、
    　前記固定部材よりも小さい外径に設定され、前記トーションバーの捩れ量に応じて変化する電気信号を出力することによって前記入力軸に入力された前記操舵操作に伴う運転者の操舵トルクを検出するトルクセンサと、
    　前記トルクセンサの出力信号に基づき前記操舵機構に操舵力を付与する電動モータと、
    　を備えたことを特徴とするパワーステアリング装置。
19. 　前記トルクセンサは、
    　前記出力軸と一体回転可能に設けられ、前記回転軸と同心円上であって周方向に異なる磁極が交互に配置されてなる磁性部材と、
    　前記回転軸と同心円上であって当該回転軸の径方向において前記磁性部材と対向するように配置された複数の第１爪部と、該第１爪部同士を接続する第１円環部とを有し、前記前記入力軸と一体回転可能に設けられた磁性材からなる第１ヨーク部材と、
    　前記回転軸と同心円上であって前記各第１爪部の周方向間に交互に並ぶように当該回転軸の径方向において前記磁性部材と対向するように配置された複数の第２爪部と、前記第１円環部と離間対向するかたちで配置され、前記各第２爪部同士を接続する第２円環部とを有し、前記第１ヨーク部材と共に前記入力軸と一体回転可能に設けられた磁性材からなる第２ヨーク部材と、
    　前記トーションバーの捩れによって生じる前記第１爪部及び第２爪部と前記磁性部材との相対角度変化に伴う前記第１円環部と前記第２円環部の間の磁界の変化を検出するホール素子を有する磁気センサと、
    　から構成されることを特徴とする請求項１８に記載のパワーステアリング装置。
20. 　前記固定部材と前記トルクセンサとは、前記回転軸の径方向に重合するかたちで配置されることを特徴とする請求項１９に記載のパワーステアリング装置。

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