DE112015003183B4 - Drehwinkelerfassungsvorrichtung und Servolenkvorrichtung. - Google Patents

Drehwinkelerfassungsvorrichtung und Servolenkvorrichtung. Download PDF

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Abstract

Eine Drehwinkelerfassungsvorrichtung mit:einem ersten Element (4) und einem zweiten Element (2), die relativ zueinander drehbar um eine Drehachse vorgesehen sind;einem Magnetelement (20), das an dem ersten Element (4) vorgesehen und so ausgebildet ist, dass ein N-Pol und ein S-Pol benachbart zueinander um die Drehachse herum angeordnet sind;einem Erfassungselement (21, 22, 24, 25), das so vorgesehen ist, dass es dem Magnetelement (20) zugewandt und aus einem magnetischen Material hergestellt ist;einem Haltelement (23, 26, 29), das an dem zweiten Element (2) befestigt ist und ein erstes Halteelement (23, 26, 29) und ein zweites Halteelement (29) aufweist, die jeweils aus thermoplastischem Harzmaterial hergestellt sind, wobei das Halteelement (23, 26, 29) ausgebildet ist, das Erfassungselement (21, 22, 24, 25) derart zu halten, dass ein Kontakt zwischen dem Erfassungselement (21, 22, 24, 25) und dem zweiten Element (2) durch das erste Halteelement (23, 26, 29) und das zweite Halteelement (29) verhindert ist, die fest miteinander verschweißt sind, wobei das Erfassungselement (21, 22, 24, 25) zwischen dem ersten Halteelement (23, 26, 29) und dem zweiten Halteelement (29) eingeschlossen ist;einem zurückgesetzten Bereich (32, 236), der auf einer Seite des ersten Halteelements (23, 26, 29), die dem zweiten Halteelement (29) zugewandt ist, vorgesehen und so ausgebildet ist, dass er zur Seite des zweiten Halteelements (29) geöffnet ist, wobei der zurückgesetzte Bereich (32, 236) einen Bodenbereich (34, 238) aufweist;einem Wandbereich (33, 237), der entlang eines Öffnungsrandes des zurückgesetzten Bereichs (32, 236) vorgesehen und derart ausgebildet ist, dass ein Abstand zwischen dem Wandbereich (33, 237) und dem zweiten Halteelement (29) kleiner ist als ein Abstand zwischen dem Bodenbereich (34, 238) und dem zweiten Halteelement (29) und der Wandbereich (33, 237) nicht an dem zweiten Halteelement (29) anliegt;einem vorstehenden Bereich (30), der dem zurückgesetzten Bereich (32, 236) zugewandt und an dem zweiten Halteelement (29) derart vorgesehen ist, dass er in Richtung zur Seite des zurückgesetzten Bereichs (32, 236) hervorsteht, wobei der vorstehende Bereich (30) ausgebildet ist zu ermöglichen, dass das erste Halteelement (23, 26, 29) und das zweite Halteelement (29) durch Aufschmelzen miteinander verschweißt werden, wobei ein abgewandter Endbereich davon an dem Bodenbereich (34, 238) anliegt; undeinem Magnetsensor (27), der ausgebildet ist, einen Winkel einer relativen Drehung zwischen dem ersten Element (4) und dem zweiten Element (2) zu erfassen, indem eine Änderung eines Magnetfeldes in dem Erfassungselement (21, 22, 24, 25) erfasst wird, wobei die Änderung auf Grund einer relativen Drehung zwischen dem Magnetelement (20) und dem Erfassungselement (21, 22, 24, 25), die zusammen mit der relativen Drehung zwischen dem ersten Element (4) und dem zweiten Element (2) hervorgerufen wird, erfolgt.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehwinkelerfassungsvorrichtung und eine Servolenkvorrichtung.
  • HINTERGRUND
  • Eine konventionelle Drehwinkelerfassungsvorrichtung umfasst einen Permanentmagneten und ein Paar aus Jochen, die relativ zueinander drehbar sind, ein Paar aus magnetischen Sammelringen, die einen Magnetfluss, der zwischen dem Paar aus Jochen auf Grund der relativen Drehung zwischen dem Permanentmagnet und dem Paar aus Jochen erzeugt wird, führen, und einen Hall-IC-Sensor, der den Magnetfluss zwischen den magnetischen Sammelringen erfasst. Das Paar aus Jochen und das Paar aus magnetischen Sammelringen, die ein Erfassungselement sind, sind jeweils aus einem weichmagnetischen Material, etwa Permalloy, hergestellt und sind mit einem Harzhalter durch Einlegeverguss als Einheit aufgebaut und sind mittels des Halters an einer Eingangs/Ausgangswelle oder einem Gehäuse befestigt. JP 2008 - 180 518 A erläutert ein Beispiel im Hinblick auf die zuvor beschriebene Technik.
  • Weiterer verwandter Stand der Technik ist in der JP 2004 - 135 402 A , JP 2009 - 273 195 A , DE 11 2014 001 572 T5 , DE 10 2012 021 137 A1 und der US 2014 / 0 013 863 A1 offenbart.
  • ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
  • TECHNISCHES PROBLEM
  • Jedoch bringt die zuvor beschriebene konventionelle Technik ein derartiges Problem mit sich, dass nämlich der Einlegeverguss mit einer Kontraktion während des Abkühlens einhergeht, wodurch eine innere Verspannung im Inneren des Erfassungselements hervorgerufen wird und damit zu einer Verzerrung des Erfassungselements und somit zu einer Zunahme der magnetischen Hysterese des Permalloys auf Grund magnetischer Verluste beigetragen wird, oder sich eine Beeinträchtigung der Erfassungsgenauigkeit ergibt.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drehwinkelerfassungsvorrichtung und eine Servolenkvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage sind, die Verzerrung des Erfassungselements zu verhindern oder zu reduzieren und die Erfassungsgenauigkeit zu verbessern.
  • LÖSUNG DES PROBLEMS
  • Um die Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung eine Drehwinkelerfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 und eine Servolenkvorrichtung gemäß Anspruch 8 bereit. In der Drehwinkelerfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sind ein erstes Halteelement und ein zweites Halteelement miteinander fest verschweißt, wobei ein Erfassungselement zwischen dem ersten Halteelement und dem zweiten Halteelement angeordnet bzw. eingeschlossen ist. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Befestigungsstruktur gemäß Anspruch 15.
  • VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
  • Daher kann die vorliegende Erfindung die Verzerrung des Erfassungselements verhindern oder reduzieren und die Erfassungsgenauigkeit verbessern.
  • KURZE BESCHREIBUNG VON ZEICHNUNGEN
    • 1 zeigt einen Gesamtaufbau einer elektrischen Servolenkvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform.
    • 2 ist eine vertikale Querschnittsansicht eines Lenkgetriebes 16 gemäß der ersten Ausführungsform.
    • 3 ist eine perspektivische Aufrissansicht einer Jochanordnung.
    • 4 ist eine Draufsicht einer Jochhalterung 23.
    • 5 ist eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Teils der 3.
    • 6A ist eine perspektivische Ansicht einer verschweißten Platte bzw. Schweißplatte 29.
    • 6B ist eine Draufsicht der Schweißplatte 29.
    • 7 ist eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Teils der 6A.
    • 8 ist eine Querschnittsansicht eines vorstehenden Bereichs 30.
    • 9 ist eine perspektivische Aufrissansicht einer Magnetsammelringanordnung.
    • 10 ist eine Draufsicht einer magnetischen Sammelringhalterung 26.
    • 11 ist eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Teils der 9.
    • 12A zeigt, wie ein Grat erzeugt wird, wenn die Magnetsammelringhalterung 26 und die Schweißplatte 29 miteinander durch Ultraschall verschweißt werden.
    • 12B zeigt, wie der Grat erzeugt wird, wenn die Magnetsammelringhalterung 26 und die Schweißplatte 29 miteinander durch Ultraschall verschweißt werden.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • [Erste Ausführungsform]
  • Zunächst wird ein Aufbau beschrieben.
  • [Elektrische Servolenkvorrichtung]
  • 1 zeigt einen Gesamtaufbau einer elektrischen Servolenkvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform.
  • Eine Lenkeingabe, die von einem Fahrer auf ein Lenkrad 1 ausgeübt wird, wird über eine Drehbewegung auf ein erstes Zahnrad 5 über eine Lenkwelle (ein zweites Element oder eine Eingangswelle) 2, eine Torsionstange 3 und eine Zahnradwelle (ein erstes Element oder eine Ausgangswelle) 4 übertragen und wird mittels einer Zahnstange 6, die erste Zahnstangenzähne 6a, die mit Zahnradzähnen 5a des ersten Zahnrads 5 in Eingriff sind, in eine lineare Bewegung umgewandelt. Die lineare Bewegung der Zahnstange 6 wird über schwenkbare Räder als Lenkziele 8 und 8 mittels Gelenkstangen 7 und 7 übertragen. Ein Lenkmechanismus 9, der den Lenkvorgang, der an dem Lenkrad 1 ausgeführt wird, auf die als Lenkziel dienenden schwenkenden Räder 8 und 8 überträgt, ist durch die Lenkwelle 2, die Torsionsstange 3, die Zahnradwelle 4, das erste Zahnrad 5, die Zahnstange 6 und die Gelenkstangen 7 und 7 gebildet.
  • Andererseits wird eine Ausgangsleistung eines Elektromotors 10 auf ein zweites Zahnrad 12 über eine Drehzahlreduziereinheit 11, die eine Schneckenwelle 11a und ein Schneckenrad 11b aufweist, übertragen und wird in eine geradlinige Bewegung der Zahnstange 6 mittels zweiter Zahnstangenzähne 6b, die mit den Zahnradzähnen 12a des zweiten Zahnrads 12 im Eingriff sind, umgewandelt. Das zweite Zahnrad 12 ist mit dem Schneckenrad 11b als Einheit vorgesehen. Der Elektromotor 10 ist beispielsweise ein bürstenloser Dreiphasenmotor und liefert eine die Lenkung unterstützende Kraft für den Lenkmechanismus 9 entsprechend einem Befehlssignal aus einer Motorsteuerschaltung 15.
  • Ein Drehmomentsensor (eine Drehwinkelerfassungsvorrichtung) 13 ist an der Lenkwelle 2 vorgesehen. Der Drehmomentsensor 13 erfasst eine relative Drehung zwischen der Lenkwelle 2 und der Zahnradwelle 4.
  • Die Motorsteuerschaltung 15 berechnet das Befehlssignal, das dem Elektromotor 10 zugeleitet wird, auf der Grundlage eines Lenkmoments, das zwischen der Lenkwelle 2 und der Zahnradwelle 4 erzeugt wird, das aus einem Signal erfasst wird, das von dem Drehmomentsensor 13 ausgegeben wird, und einem Fahrzustand, etwa Fahrzeuggeschwindigkeit, und sie gibt dieses Befehlssignal an den Elektromotor 10 aus.
  • 2 ist eine vertikale Querschnittsansicht eines Lenkgetriebes 16.
  • Das Lenkgetriebe 16 umfasst ein Getriebegehäuse (ein Gehäuse) 17. Die Lenkwelle 2 und die Zahnradwelle 4 drehen sich relativ zu dem Getriebegehäuse 17 um eine gemeinsame Drehachse O. Im Weiteren ist eine x-Achse als eine Richtung definiert, die sich entlang der Drehachse O erstreckt, und eine positive Richtung ist als die Seite der Lenkwelle 2 in Bezug zu der Zahnradwelle 4 definiert. Das Getriebegehäuse 17 umfasst einen Wellenaufnahmebereich 17a, einen Führungsaufnahmebereich 17b und einen Zahnstangenaufnahmebereich (nicht dargestellt). Der Wellenaufnahmebereich 17a ist so angeordnet, dass seine Längsrichtung mit der Richtung der Drehachse übereinstimmt. Der Führungsaufnahmebereich 17b erstreckt sich aus diesem Wellenaufnahmebereich 17a zur hinteren Seite des Fahrzeugs. Der Zahnstangenaufnahmebereich ist senkrecht zu dem Wellenaufnahmebereich 17a vorgesehen und ist so angeordnet, dass seine Längsrichtung im Wesentlichen mit einer Breitenrichtung des Fahrzeugs übereinstimmt. Der Wellenaufnahmebereich 17a, der Führungsaufnahmebereich 17b und der Zahnstangenaufnahmebereich sind jeweils als Zylinder geformt.
  • Ein Teil der Lenkwelle 2 und der Torsionsstange 3, die Zahnradwelle 4 und der Drehmomentsensor 13 sind in dem Wellenaufnahmebereich 17a enthalten. Die Torsionsstange 3 ist in einen hohlen Abschnitt bzw. Bereich 2a eingeführt, der an einem Ende der Lenkwelle 2 vorgesehen ist, das in einer negativen Richtung der x-Achse angeordnet ist, sodass keine relative Drehung dazu möglich ist. Ein Ende der Torsionsstange 3, das in der negativen Richtung der x-Achse angeordnet ist, ist mittels Spline-Fit an die Zahnradwelle 4 angepasst. Die Lenkwelle 2 wird drehbar relativ zu dem Getriebegehäuse 17 mittels eines Lagers 18a gehalten. Beide Enden der Zahnradwelle 4 in der x-Achsen-Richtung werden mit der Hilfe von Lagern 18b und 18c drehbar relativ zu dem Getriebegehäuse 17 gehalten.
  • Die Zahnstange 6 ist in dem Zahnstangenaufnahmebereich enthalten.
  • Eine im Wesentlichen zylindrische Zahnstangenführung 19a ist in dem Führungsaufnahmebereich 17b axial verschiebbar entlang des Führungsaufnahmebereichs 17b enthalten. Ferner ist eine Abdeckung 19b schraubbar mit einem Ende des Führungsaufnahmebereichs 17b auf einer Öffnungsseite im Eingriff. Eine Schicht bzw. Folie 19c, die beispielsweise verwendet wird, um einen Verschleiß der Zahnstangenführung 19a zu verhindern, ist auf Seite der Zahnstange der Zahnstangenführung 19a angebracht.
  • [Drehmomentsensor]
  • Der Drehmomentsensor 13 umfasst einen mehrpoligen Magneten (ein magnetisches Element) 20, ein Paar aus Jochen (ein Erfassungselement) 21 und 22, eine Jochhalterung (ein erstes Halteelement) 23, ein Paar aus Magnetsammelringen (das Erfassungselement) 24 und 25, eine Magnetsammelringhalterung (das erste Halteelement) 26, und einen Hall-IC-Sensor (einen Magnetsensor) 27. Der mehrpolige Magnet 20, das Paar aus Jochen 21 und 22, die Jochhalterung 23, das Paar aus Magnetsammelringen 24 und 25 und die Magnetsammelringhalterung 26 sind konzentrisch um die Drehachse O angeordnet.
  • Der mehrpolige Magnet 20 ist ein zylindrischer Permanentmagnet mit 16 Polen (gleiche Anzahl an N-Polen und S-Polen), die abwechselnd in Umfangsrichtung mit gleichmäßigen Abständen magnetisiert sind. Der mehrpolige Magnet 20 ist mittels einer Magnethalterung 28 an der Zahnradwelle 4 befestigt. Die Magnethalterung 28 ist in einer zylindrischen Form mit einem Bereich mit großem Durchmesser 28a und einem Bereich mit kleinem Durchmesser 28b ausgebildet.
  • Der Bereich mit großem Durchmesser 28a ist an einem Außenrad des Endes der Zahnradwelle 4, die in der positiven Richtung der x-Achse angeordnet ist, befestigt. Der Bereich mit kleinem Durchmesser 28b ist auf einer positiven Seite des Bereichs mit großem Durchmesser 28a, die in der positiven Richtung der x-Achse angeordnet ist, positioniert und ein Innenumfang bzw. Innenrand des mehrpoligen Magneten 20 ist daran befestigt.
  • Das Paar aus Jochen 21 und 22 ist aus Permalloy (eine weichmagnetische Legierung) hergestellt und weist acht Klauenbereiche 211 und acht Klauenbereiche 221 und ringfömige Bereiche 212 und 222 entsprechend auf, wie in 3 dargestellt ist. Die Klauenbereiche 211 und 221 sind abwechselnd auf demselben Umfang mit vorbestimmtem Abstand dazwischen angeordnet, sodass sie einen Außenrand des mehrpoligen Magneten 20 umschließen, und sie sind dem mehrpoligen Magnet 20 zugewandt, wobei ein vorbestimmter radialer Abstand dazwischen erzeugt ist. Die ringförmigen Bereiche 212 und 222 sind auf positiven Seiten der Klauenbereiche 211 und 221, die in der positiven Richtung der x-Achse angeordnet sind, positioniert und sind jeweils einander zugewandt, wobei dazwischen ein vorbestimmter radialer Abstand erzeugt ist. Das Paar aus Jochen 21 und 22 ist so angeordnet, dass ein abgewandtes Ende jedes Klauenbereichs 211 und 221 in einem neutralen Lenkzustand, in welchem kein Drehmoment auf die Lenkwelle 2 und die Zahnradwelle 4 ausgeübt wird, zu einer Grenze zwischen dem N-Pol und S-Pol des mehrpoligen Magnets 20 zeigt. Die Jochhalterung 23 ist aus thermoplastischem Harz hergestellt und ist in einer im Wesentlichen erhabenen bzw. vorstehenden Form ausgebildet. Die Jochhalterung 23 hält das Paar aus Jochen 21 und 22. Die Jochhalterung 23 ist an der Lenkwelle 2 befestigt.
  • Das Paar aus Magnetsammelringen 24 und 25 ist jeweils aus Permalloy hergestellt und in einer C-Form ausgebildet. Das Paar aus Magnetsammelringen 24 und 25 ist mit einem vorbestimmten radialen Luftspalt, der dazwischen erzeugt ist, angeordnet und ist an einer Zwischenposition in dem radialen Raumbereich zwischen den ringförmigen Bereichen 212 und 222 der Joche 21 und 22 positioniert, ohne jeweils mit den Jochen 21 und 22 in Kontakt zu sein.
  • Der Magnetsammelringhalter 26 ist aus thermoplastischem Harz hergestellt und ist in einer Rohrform ausgebildet. Die Magnetsammelringhalterung 26 hält das Paar aus Magnetsammelringen 24 und 25. Die Magnetsammelringhalterung 26 ist an dem Getriebegehäuse 17 befestigt.
  • Der Hall-IC-Sensor 27 weist ein Hall-Element 27a und ein Schaltungssubstrat 27b auf und erfasst eine Dichte eines Magnetflusses, der in dem radialen Luftspalt zwischen dem Paar aus Magnetsammelringen 24 und 25 erzeug wird. Das Hall-Element 27a ist an einer Zwischenposition in dem radialen Luftspalt zwischen dem Paar aus Magnetsammelringen 24 und 25 ohne Kontakt mit jeweils den magnetischen Sammelringen 24 und 25 angeordnet. Das Schaltungssubstrat 27b ist mit dem Hall-Element 27a auf einer positiven Seite der Magnetsammelringhalterung 26 verbunden, die in der positiven Richtung der x-Achse angeordnet ist. Über das Schaltungssubstrat 27b wird dem Hall-Element 27a Energie aus einer Batterie des Fahrzeugs zugeleitet und ein Ausgangssignal des Hall-Elements 27a wird in die Motorsteuerschaltung 15 über das Schaltungssubstrat 27b eingespeist.
  • Es wird nun ein Aufbau aller Bereiche, die den Drehmomentsensor 13 bilden, detailliert beschrieben.
  • [Jochanordnung]
  • 3 ist eine perspektivische Aufrissansicht der Jochanordnung. 4 ist eine Draufsicht der Jochhalterung 23. 5 ist eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Teils der 3.
  • Die Jochanordnung weist das Paar aus Jochen 21 und 22, die Jochhalterung 23 und eine geschweißte Platte bzw. Schweißplatte (ein zweites Halteelement) 29 auf. Die Schweißplatte 29 und die Jochhalterung 23 bilden das Halteelement.
  • Das erste Joch (ein erstes Jochelement) 21 weist die acht ersten Klauenbereiche 211 und den ersten ringförmigen Bereich 212 auf. Jeder erste Klauenbereich 211 ist ein plattenartiges Element und ist so ausgebildet, dass es in Richtung zu einem abgewandten Ende davon verjüngt ist bzw. konisch verläuft. Der erste ringförmige Bereich 212 ist ringförmig ausgebildet, sodass er die Drehachse O umschließt. Jeder erste Klauenbereich 211 weist einen ersten gebogenen Bereich 211a und einen ersten Erfassungsbereich 211b auf. Der erste gebogene Bereich 211 a erstreckt sich ausgehend von dem ersten ringförmigen Bereich 212 in einer radial nach innen weisenden Richtung. Der erste Erfassungsbereich 211b erstreckt sich ausgehend von dem ersten gebogenen Bereich 211a entlang der Richtung der x-Achse derart, dass er dem mehrpoligen Magnet 20 zugewandt ist. Jeder erste gebogene Bereich 211a ist senkrecht zu der Drehachse O angeordnet. Jeder erste Erfassungsbereich 211b ist senkrecht zu einer radialen Richtung der Drehachse O angeordnet.
  • Das zweite Joch (ein zweites Jochelement) 22 weist die acht zweiten Klauenbereiche 221 und den zweiten ringförmigen Bereich 222 auf. Jeder zweite Klauenbereich 221 ist ein plattenartiges Element und ist so ausgebildet, dass er sich in Richtung zu einem abgewandten Ende davon verjüngt bzw. konisch zuläuft. Der zweite Klauenbereich 221 hat die gleiche Länge wie der erste Klauenbereich 211 in der Richtung der x-Achse. Der zweite ringförmige Bereich 222 ist ringförmig derart ausgebildet, dass er die Drehachse O umschließt. Der zweite ringförmige Bereich 222 ist so bemessen, dass er einen kleineren Durchmesser hat als der erste ringförmige Bereich 212. Jeder der zweiten Klauenbereiche 221 weist einen zweiten gebogenen Bereich 221 a und einen zweiten Erfassungsbereich 221b auf. Der zweite gebogene Bereich 221a erstreckt sich ausgehend von dem zweiten ringförmigen Bereich 222 in einer radial nach außen weisenden Richtung. Der zweite Erfassungsbereich 221b erstreckt sich von dem zweiten gebogenen Bereich 221a entlang der Richtung der x-Achse derart, dass er dem mehrpoligen Magnet 20 zugewandt ist. Jeder der zweiten gebogenen Bereiche 221 a ist senkrecht zu der Drehachse O angeordnet. Jeder der zweiten Erfassungsbereiche 221 ist so angeordnet, dass er sich senkrecht zu der radialen Richtung der Richtung O erstreckt und abwechselnd zwischen den benachbarten ersten Erfassungsbereichen 211b und 211b aufgereiht ist.
  • Die Jochhalterung 23 weist einen Hauptkörperbereich 231, erste Durchgangsbohrungen 232, erste Aufnahmebereiche 233, zweite Durchgangsbohrungen 234 und zweite Aufnahmebereiche 235 auf. Der Hauptkörperbereich 231 weist einen Bereich mit kleinem Durchmesser 231a, einen Bereich mit großem Durchmesser 231 b und eine Befestigungsfläche 231 c auf. Der Bereich mit kleinem Durchmesser 213a hat einen Innendurchmesser, der im Wesentlichen gleich einem Außendurchmesser der Lenkwelle 2 ist, und ist an einem Außenrand der Lenkwelle 2 befestigt. Der Bereich mit großem Durchmesser 231b ist so bemessen, dass er einen größeren Durchmesser als der Bereich mit kleinem Durchmesser 231a hat, und die Klauenbereiche 211 und 221 des ersten Jochs 21 und des zweiten Jochs 22 sind darin enthalten. Die Befestigungsfläche 231c ist im Wesentlichen senkrecht zu der Drehachse O vorgesehen, und verbindet den Bereich mit kleinem Durchmesser 231a und den Bereich mit großem Durchmesser 231b miteinander. Der erste ringförmige Bereich 212 des ersten Jochs 21 und der zweite ringförmige Bereich 222 des zweiten Jochs 22 sind auf der Befestigungsfläche 231c angeordnet. Jede erste Durchgangsbohrung 232 ist so ausgebildet, dass sie es ermöglicht, dass der erste Erfassungsbereich 211b die Befestigungsfläche 231 c durchdringt. Jeder erste Aufnahmebereich 233 ist so vorgesehen, dass er sich zusammenhängend von der ersten Durchgangsbohrung 232 radial nach außen erstreckt und hat eine Form, die so vertieft bzw. zurückgesetzt ist, dass sie zur Seite der Befestigungsfläche 231 c offen ist. Der erste gebogene Bereich 211a ist in dem ersten Aufnahmebereich 233 enthalten. Jede der zweiten Durchgangsbohrungen 234 ist so ausgebildet, dass sie es ermöglicht, dass der zweite Erfassungsbereich 221b die Befestigungsfläche 231 c durchdringt. Jeder der zweiten Aufnahmebereiche 235 ist so vorgesehen, dass er sich zusammenhängend von der zweiten Durchgangsbohrung 234 radial nach innen erstreckt und hat eine Form, die so zurückgesetzt ist, dass sie zur Seite der Befestigungsfläche 231c offen ist. Der zweite gebogene Bereich 221 a ist in dem zweiten Aufnahmebereich 235 enthalten.
  • Vertiefte Bereiche bzw. zurückgesetzte Bereiche 236 und Wandbereiche 237 sind auf der Befestigungsfläche 231c vorgesehen. Es sind acht zurückgesetzte Bereiche 236 in Umfangsrichtung mit gleichem Abstand vorgesehen. Jeder zurückgesetzte Bereich 236 weist einen innendurchmesserseitigen Bereich 236a und einen sich radial erstreckenden Bereich 236b auf. Der innendurchmesserseitige Bereich 236a ist auf einer radial inneren Seite der ersten Durchgangsbohrung 232 ausgebildet und erstreckt sich in Umfangsrichtung. Der innendurchmesserseitige Bereich 236a ist so ausgebildet, dass seine radiale Breite unter die Hälfte einer Breite ausgehend von einem inneren Umfangsrand zu einem äußeren Umfangsrand der Befestigungsfläche 231c abfällt. Der sich radial erstreckende Bereich 236b ist so vorgesehen, dass er sich zwischen der ersten Durchgangsbohrung 232 und einer zweiten Durchgangsbohrung 234 ausgehend von beiden Umfangsenden des innendurchmesserseitigen Bereichs 236a radial nach außen hindurch erstreckt. Der zurückgesetzte Bereich 236 weist einen Bodenbereich 238, der mit der Schweißplatte 29 verschweißt ist, auf und ist so ausgebildet, dass er zu der Seite der Schweißplatte 29 (die positive Seite, die in der positiven Richtung der x-Achse angeordnet ist) offen ist. Der Bodenbereich 238 ist wie eine ebene Fläche, die senkrecht zur Richtung der x-Achse orientiert ist, geformt.
  • Der Wandbereich 237 ist so vorgesehen, dass er einen gesamten Umfang eines Öffnungsrandes entlang des Öffnungsrandes des zurückgesetzten Bereiches 236 umgibt, und ist so ausgebildet, dass ein Abstand zwischen dem Wandbereich 237 und der Schweißplatte 29 in der Richtung der x-Achse kleiner ist als ein Abstand zwischen dem Bodenbereich 238 und der Schweißplatte 29 in der Richtung der x-Achse, und der Wandbereich 237 liegt nicht an der Schweißplatte 29 an, wenn die Jochhalterung 23 und die Schweißplatte 29 fest miteinander verschweißt sind. Der Wandbereich 237 weist einen geneigten Bereich 239 auf, der so geneigt ist, dass eine Öffnungsfläche des zurückgesetzten Bereichs 236 sich von dem Bodenbereich 238 in Richtung zur Seite des Öffnungsrandes hin vergrößert.
  • 6A ist eine perspektivische Ansicht der Schweißplatte 29. 6B ist eine Draufsicht der Schweißplatte 29. 7 eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Teils der 6A.
  • Die Schweißplatte 29 hält das Paar aus Jochen 21 und 22 zwischen der Jochhalterung 23 und der Schweißplatte 29, indem sie an den gebogenen Bereichen 211a und 221a des Paars aus Jochen 21 und 22 anliegt. Die Schweißplatte 29 ist konzentrisch zu der Drehachse O angeordnet. Die Schweißplatte 29 ist aus einem thermoplastischen Harz hergestellt und ist in einer ringförmigen Gestalt ausgebildet mit einem größeren Innenumfangsdurchmesser als der Bereich mit kleinem Durchmesser 231a der Jochhalterung 23 und einem kleineren Außenumfangsdurchmesser als der Bereich mit großem Durchmesser 231 b der Jochhalterung 23. Es sind vier Ausschnitte 29a auf einem Außenumfangsrand der Schweißplatte 29 ausgebildet. Zwei Ausschnitte 29a sind entsprechend für eine linke Seite und eine rechte Seite symmetrisch um eine y-Achse angeordnet, wobei angenommen ist, dass die y-Achse so definiert ist, dass sie sich in einer vorbestimmten geraden Linie erstreckt, die durch die Drehachse O verläuft. Ein Winkel zwischen den beiden Ausschnitten 29a und 29a, die auf der linken Seite und der rechten Seite der y-Achse angeordnet sind, beträgt 45 Grad. Das Gleiche gilt für die andere linke Seite und rechte Seite der y-Achse. Eine Oberfläche der Schweißplatte 29 auf ihrer positiven Seite, die in der positiven Richtung der x-Achse angeordnet ist, ist flach ausgebildet, und eine Oberfläche der Schweißplatte 29 auf ihrer negativen Seite, die in der negativen Richtung der x-Achse angeordnet ist, weist acht erhabene Bereiche bzw. vorstehende Bereiche 30 auf, die in Umfangsrichtung mit gleichen Abständen vorgesehen sind.
  • Jeder vorstehende Bereich 30 macht es für die Jochhalterung 23 und die Schweißplatte 29 möglich, dass sie miteinander verschweißt werden, indem ein abgewandtes Ende davon aufgeschmolzen wird, wobei sie an dem Bodenbereich 238 anliegen. Der vorstehende Bereich 30 ist so ausgebildet, dass er dem zurückgesetzten Bereich 236 zugewandt ist und senkrecht zu dem Bodenbereich 238, d. h. in der Richtung der x-Achse, hervorsteht. Der vorstehende Bereich 30 weist einen sich radial erstreckenden vorstehenden Bereich 302, der sich von der radial inneren Seite zu der radial äußeren Seite erstreckt, und einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden vorstehenden Bereich 303 auf, der sich in der Umfangsrichtung erstreckt. Vier vorstehende Bereich 30, die näher an der y-Achse positioniert sind, von den acht vorstehenden Bereichen 30 haben jeweils eine U-Form, wenn sie in der Draufsicht betrachtet werden, die aus zwei sich radial erstreckenden vorstehenden Bereichen 302 und einem sich in Umfangsrichtung erstreckenden vorstehenden Bereich 303 gebildet ist. Vier vorstehende Bereiche 30, die von der y-Achse weiter weg angeordnet sind, haben jeweils eine Knickform bzw. gegenläufige Form, wenn die Betrachtung in der Draufsicht erfolgt, die aus einem sich radial erstreckenden vorstehenden Bereich 302 und einem sich in Umfangsrichtung erstreckenden vorstehenden Bereich 303 gebildet ist.
  • 8 ist eine Querschnittsansicht des vorstehenden Bereichs 30. Der vorstehende Bereich 30 weist einen abgewandten Endbereich 30a und einen anteilsmäßig geschmolzenen Bereich 30b auf. Der abgewandte Endbereich 30a ist in einer zugespitzten und im Wesentlichen konischen Form ausgebildet. Der anteilsmäßig geschmolzene Bereich 30b ist auf der positiven Seite, die in der positiven Richtung der x-Achse angeordnet ist, in Bezug auf den abgewandten Endbereich 30a positioniert und ist so ausgebildet, dass eine Querschnittsfläche in einer Richtung senkrecht zu der x-Achse innerhalb eines vorbestimmten Bereichs in der Richtung der x-Achse gleichbleibt, bevor der vorstehende Bereich 30 geschmolzen wird.
  • Es sind zwei Eingriffserhebungen 31 auf der y-Achse auf der Oberfläche der Schweißplatte 29 auf der negativen Seite, die in der negativen Richtung der x-Achse angeordnet ist, vorgesehen. Jede Eingriffserhebung 31 ist mit der zweiten Durchgangsbohrung 234 im Eingriff, um eine Verschiebung in Umfangsrichtung der Schweißplatte 29 relativ zu der Jochhalterung 23 einzustellen, wenn die Jochhalterung 23 und die Schweißplatte 29 fest miteinander verschweißt werden.
  • Der Abstand zwischen dem Bodenbereich 238 der Jochhalterung 23 und der Schweißplatte 29 in der Richtung der x-Achse ist so bemessen, dass, wenn der vorstehende Bereich 30 oder ein Teil des Bodenbereichs 238, der geschmolzen wird, wenn die Jochhalterung 23 und die Schweißplatte 29 fest miteinander verschweißt werden, ein Grat aufwächst, wobei dieser Grat an der Schweißplatte 29 anliegt bzw. anstößt.
  • In 4 gibt eine Dicke durchgezogene Linie einen Bereich an, in welchem der Bodenbereich 238 und der vorstehende Bereich 30 miteinander verschweißt sind.
  • Die Jochanordnung kann hergestellt werden, indem die Schweißplatte 29 auf der Jochhalterung 23 nach Befestigung des Paares aus Jochen 21 und 22 auf der Jochhalterung 23 angeordnet wird und die Jochhalterung 23 und die Schweißplatte 29 durch Ultraschall miteinander verschweißt werden. Die Ultraschallschweißung ist eine Verarbeitungstechnik, in der das thermoplastische Harz unmittelbar durch Mikro-Ultraschallschwingungen geschmolzen und eine Druckkraft ausgeübt wird, um sie zäh miteinander zu verbinden. Die Montage des Paares aus Jochen 21 und 22 und der Schweißplatte 29 auf der Jochhalterung 23 kann vollständig von einer einzelnen Richtung aus durchgeführt werden, was im Hinblick auf den Zusammenbau vorteilhaft ist.
  • [Magnetsammelringanordnung]
  • 9 ist eine perspektivische Aufrissansicht einer Magnetsammelringanordnung. 10 ist eine Draufsicht der Magnetsammelringhalterung 26. 11 ist eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Teils der 9.
  • Die Magnetsammelringanordnung umfasst das Paar aus Magnetsammelringen 24 und 25, die Magnetsammelringhalterung 26 und die Schweißplatte (das erste Halteelement) 29. Die Schweißplatte 29 und die Magnetsammelringhalterung 26 bilden das Halteelement.
  • Der erste Magnetsammelring (ein erstes Erfassungselement) 24 ist so gebildet, dass es die Drehachse O umschließt, und weist ein Paar aus Bogenbereichen 241 und 241 und einen Magnetsammelbereich 242 auf. Das Paar aus Bogenbereichen 241 und 241 ist so ausgebildet, dass es sich entlang eines virtuellen Kreises erstreckt, der die Drehachse O als Mittelpunkt hat, und die Bogenbereiche sind einander zugewandt. Der Magnetsammelbereich 242 verbindet die zwei Bogenbereiche 241 und 241 miteinander. Der virtuelle Kreis der beiden Bogenbereiche 241 und 241 ist so dimensioniert, dass er einen größeren Durchmesser als der zweite ringförmige Bereich 222 des zweiten Jochs 22 und einen kleineren Durchmesser als der erste ringförmige Bereich 212 des ersten Jochs 21 hat. Der Magnetsammelbereich 242 ist senkrecht zu der Drehachse O ausgebildet.
  • Der zweite Magnetsammelring (ein zweites Erfassungselement) 25 ist so ausgebildet, dass er die Drehachse O umschließt, und er weist ein Paar aus Bogenbereichen 251 und 251 und einen Magnetsammelbereich 252 auf. Die beiden Bogenbereiche 251 und 251 sind so ausgebildet, dass sie sich entlang eines virtuellen Kreises erstrecken, der die Drehachse O als Mittelpunkt hat, und dass sie einander zugewandt sind. Der Magnetsammelbereich 252 verbindet die beiden Bogenbereiche 251 und 251 miteinander. Der virtuelle Kreis der beiden Bogenbereiche 251 und 251 ist so dimensioniert, dass er einen kleineren Durchmesser als der virtuelle Kreis des ersten Magnetsammelrings 24 und einen größeren Durchmesser als der zweite ringförmige Bereiche 222 des zweiten Jochs 22 hat. Der Magnetsammelbereich 252 ist so geformt, dass er radial nach außen hervorsteht und ist senkrecht zu der Drehachse O ausgebildet.
  • Die Magnetsammelringhalterung 26 weist einen ringförmigen Bereich 261, einen Außenumfangsbereich 262 und zwei säulenartige Bereiche 263 auf. Der ringförmige Bereich 261 hat einen Öffnungsbereich 261c in seiner Mitte. Der Außenumfangsbereich 262 erstreckt sich von einer Außenumfangskante des ringförmigen Bereichs 261 in Richtung zu der negativen Seite, die in der negativen Richtung der x-Achse liegt. Die beiden säulenartigen Bereiche 263 sind auf der radial äußeren Seite der ringförmigen Bereiche 261 vorgesehen und erstrecken sich in der Richtung der x-Achse.
  • Der Öffnungsbereich 261c des ringförmigen Bereichs 261 ist so ausgelegt, dass sein Durchmesser größer ist als ein Außendurchmesser der Jochhalterung 23. Eine erste Eingriffsnut 264 und eine zweite Eingriffsnut 265 sind auf einer Oberfläche 261a des ringförmigen Bereichs 261 auf der negativen Seite, die in der negativen Richtung der x-Achse liegt, ausgebildet. Die erste Eingriffsnute 264 enthält ein Ende des ersten Magnetsammelrings 24, das in der negativen Richtung der x-Achse angeordnet ist. Die zweite Eingriffsnut 265 nimmt ein Ende des zweiten Magnetsammelrings 25 auf, das in der positiven Richtung der x-Achse liegt. Ein Bogenwandbereich 266 ist zwischen der ersten Eingriffsnut 264 und der zweiten Eingriffsnut 265 vorgesehen. Der Bogenwandbereich 266 hat eine C-Form in der Draufsicht, die einen Ausschnitt an einem Bereich aufweist, der dem Magnetsammelbereich 242 des ersten Magnetsammelrings 24 und dem Magnetsammelbereich 252 des zweiten Magnetsammelrings 25 entspricht. Wenn der erste Magnetsammelring 24 und der zweite Magnetsammelring 25 entsprechend in der ersten Eingriffsnut 264 und der zweiten Eingriffsnut 265 montiert sind, liegen die Bogenbereiche 241 und 241 des ersten Magnetsammelrings 24 einer Außenumfangsfläche des Bogenwandbereichs 266 an, und die Bogenbereiche 251 und 251 des zweiten Magnetsammelrings 25 liegen an einer Innenumfangsfläche des Bogenwandbereichs 266 an. Ferner liegt der Magnetsammelbereich 252 des zweiten Magnetsammelrings 25 an einer Stirnfläche 266b des Ausschnittbereichs des Bogenwandbereichs 266 an. Die Magnetsammelbereiche 242 und 252 der beiden Magnetsammelringe 24 und 25 sind einander an den ausgeschnittenen Bereich des Bogenwandbereichs 266 zugewandt. Eine Eingriffsnut 267 ist auf einer Oberfläche 266a des Bogenwandbereichs 266, der in der negativen Richtung der x-Achse angeordnet ist, ausgebildet. Die Eingriffsnut 267 ist senkrecht zu der Drehachse O ausgebildet und ist mit der Eingriffserhebung 31 der Schweißplatte 29 im Eingriff, wenn die Schweißplatte 29 daran verschweißt ist. Eine Länge in der Richtung der x-Achse ausgehend von der ersten Eingriffsnut 264 und der zweiten Eingriffsnut 265 zu der Oberfläche 266a des Bogenwandbereichs 266, die in der negativen Richtung der x-Achse liegt, ist so festgelegt, dass sie kleiner ist als die Längen des ersten Magnetsammelrings 24 und des zweiten Magnetsammelrings 25 in der Richtung der x-Achse.
  • Vertiefte bzw. zurückgesetzte Bereiche 32 und Wandbereiche 33 sind auf der Oberfläche 266a des Bogenwandbereichs 266, die in der negativen Richtung der x-Achse liegt, vorgesehen. Es sind acht zurückgesetzte Bereiche 32 in Umfangsrichtung mit gleichem Abstand vorgesehen. Jeder der zurückgesetzten Bereiche 236 weist einen sich radial erstreckenden zurückgesetzten
  • Bereich 32a, der sich von der radial inneren Seite zu der radial äußeren Seite erstreckt, und einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden zurückgesetzten Bereich 32b auf, der sich in Umfangsrichtung erstreckt. Zwei zurückgesetzte Bereiche 32, die näher an der Stirnfläche 266b des ausgeschnittenen Bereichs des Bogenwandbereichs 266 angeordnet sind, und die acht zurückgesetzten Bereichen 32 weisen jeweils einen sich radial erstreckenden zurückgesetzten Bereich 32a und einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden zurückgesetzten Bereich 32b auf. Die verbleibenden sechs zurückgesetzten Bereiche 32 weisen jeweils zwei sich radial erstreckende zurückgesetzte Bereich 32a und einen in Umfangsrichtung sich erstreckenden zurückgesetzten Bereich 32b auf. Jeder sich in Umfangsrichtung erstreckende zurückgesetzte Bereich 32b ist so ausgebildet, dass seine radiale Breite unter der Hälfte der Breite von einer Innenumfangskante bis zu einer Außenumfangskante des Bogenwandbereichs 266 liegt. Jeder zurückgesetzte Bereich 32 weist einen Bodenbereich 34, der an der Schweißplatte 29 verschweißt ist, auf und ist so ausgebildet, dass er zur Seite der Schweißplatte 29 offen ist (die in der negativen Richtung der x-Achse angeordnete negative Seite). Der Bodenbereich 34 ist wie eine flache Oberfläche, die senkrecht zu der Richtung der x-Achse steht, geformt.
  • Jeder Wandbereich 33 ist so vorgesehen, dass er einen gesamten Umfang eines Öffnungsrandes entlang der Öffnungskante des zurückgesetzten Bereichs 32 umschließt und ist so ausgebildet, dass ein Abstand zwischen dem Wandbereich 33 und der Schweißplatte 29 in der Richtung der x-Achse kleiner als ein Abstand zwischen dem Bodenbereich 34 und der Schweißplatte 29 in der Richtung der x-Achse ist, und der Wandbereich 33 liegt nicht an der Schweißplatte 29 an, wenn die Magnetsammelringhalterung 26 und die Schweißplatte 29 fest miteinander verschweißt sind. Der Wandbereich 33 weist einen geneigten Bereich 35 auf, der so geneigt ist, dass eine Öffnungsfläche des zurückgesetzten Bereichs 32 ausgehend von dem Bodenbereich 34 in Richtung zur Seite des Öffnungsrands hin zunimmt.
  • Ein säulenartiger Bereich 268 ist auf einer Oberfläche des ringförmigen Bereichs 261, die in der negativen Richtung der x-Achse liegt, angeordnet. Der säulenartige Bereich 268 trägt das Schaltungssubstrat 27b des Hall-IC-Sensors 27. In dem säulenartigen Bereich 268 ist eine Schraubbohrung 268a ausgebildet. Die Schraubbohrung 268a wird verwendet, um das Schaltungssubstrat 27b mittels einer Schraube zu befestigen.
  • Ein Öffnungsbereich 261e, den der Hall-IC-Sensor 27 durchdringt, ist an einer axialen Position auf dem ringförmigen Bereich 261 ausgebildet, der dem radialen Luftspalt zwischen den beiden Magnetsammelbereichen 242 und 252 entspricht. Ein Sensorbereich des Hall-IC-Sensors 27 ist an einer Zwischenposition des radialen Luftspalts angeordnet.
  • Ein Ende des Außenumfangsbereichs 262 auf dessen negativen Seite, die in der negativen Richtung der x-Achse angeordnet ist, hat einen Außendurchmesser, der ermöglicht, dass dieses Ende passend in eine Seitenwand des Wellenaufnahmebereichs 17a des Getriebegehäuses 17 eingeführt wird (siehe 2).
  • Eine Schraubbohrung 273a ist in jedem säulenartigen Bereich 263 ausgebildet. Die Schraubbohrung 263a wird verwendet, um die Magnetsammelringhalterung 26 mittels einer Schraube an dem Getriebegehäuse 17 zu befestigen.
  • Die Schweißplatte 29 ist gleich zu der Schweißplatte 29 der Jochanordnung. Ein Abstand zwischen dem Bodenbereich 34 der Magnetsammelringhalterung 26 und der Schweißplatte 29 in der Richtung der x-Achse ist so festgelegt, dass, wenn die Erhebung 30 oder ein Teil des Bodenbereichs 34, der schmilzt, wenn die Magnetsammelringhalterung 26 und die Schweißplatte 29 fest miteinander verschweißt werden, als ein Grat aufgewachsen wird, dieser Grat an der Schweißplatte 29 anliegt bzw. anstößt.
  • In 10 gibt eine dicke durchgezogene Linie einen Bereich an, in welchem der Bodenbereich 34 und der vorstehende Bereich 30 miteinander verschweißt sind.
  • Die Magnetsammelringanordnung kann erstellt werden, indem die Schweißplatte 29 auf der Magnetsammelringhalterung 26 angeordnet wird, nachdem die beiden Magnetsammelringe 24 und 25 auf der Magnetsammelringhalterung 26 montiert sind, und indem die Magnetsammelringhalterung 26 und die Schweißplatte 29 durch Ultraschall miteinander verschweißt werden. Die Montage der beiden Magnetsammelringe 24 und 25 und der Schweißplatte 29 auf der Magnetsammelringhalterung 26 kann vollständig aus einer Richtung ausgeführt werden, was im Hinblick auf den Zusammenbau vorteilhaft ist. Ferner ist die hier verwendete Schweißplatte 29 die gleiche wie die Schweißplatte 29 der Jochanordnung, wodurch eine Zunahme der Bauteile vermieden oder reduziert werden kann, was zu einer Kostenverringerung beiträgt.
  • Als nächstes wird eine Funktion des Drehmomentsensors 13 gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben.
  • Wenn kein Drehmoment anliegt, ist ein Mittelpunkt in Umfangsrichtung jedes Klauenbereichs 211 und 221 an der Grenze bzw. dem Rand zwischen den Polen des mehrpoligen Magneten 20 positioniert und die Permeanz in Bezug zu dem N-Pol und dem S-Pol des mehrpoligen Magneten 20 ist aus Sicht der Klauenbereiche 211 und 221 gleich, sodass der aus dem N-Pol des mehrpoligen Magnet 20 erzeugte magnetische Fluss direkt in die Klauenbereiche 211 und 221 und in den S-Pol des mehrpoligen Magneten 20 eintritt. Daher ergibt sich kein magnetischer Fluss zwischen den beiden Magnetsammelringen 24 und 25, sodass der Hall-IC-Sensor 27 keine Zwischenspannung ausgibt.
  • Wenn der Fahrer das Lenkrad 1 betätigt, wird die Torsionsstange 3 verformt, und es wird eine relative Winkelverschiebung zwischen der Lenkwelle 2 und der Zahnradwelle 4 erzeugt. Diese relative Winkelverschiebung tritt als eine relative Winkelverschiebung zwischen den Klauenbereichen 211 und 221 und dem mehrpoligen Magnet 20 auf. Wenn die relative Winkelverschiebung zwischen den Klauenbereichen 211 und 221 und dem mehrpoligen Magnet 20 erzeugt wird, wird das Gleichgewicht der Permeanz aufgehoben, sodass der in einem magnetischen Kreis, der den Hall-IC-Sensor 27 enthält, erzeugte magnetische Fluss auftritt, d. h., der Fluss geht von dem N-Pol des mehrpoligen Magneten 20 zu einem der Klauenbereiche 211 und 221, der dem N-Pol über eine größere Fläche hinweg zugewandt ist, und fließt zu dem magnetischen Kreis, und kehrt zu dem S-Pol des mehrpoligen Magneten 20 von einem der Klauenbereiche 211 und 221, der dem S-Pol über einen größeren Bereich hinweg zugewandt ist, über die beiden Magnetsammelringe 24 und 25 zurück. Dabei wird der magnetische Fluss, der zwischen den beiden Magnetsammelringen 24 und 25 vorhanden ist, von dem Hall-IC-Sensor 27 erfasst, wodurch die relative Winkelverschiebung gemessen und somit das an der Torsionsstange 3 angreifende Drehmoment erfasst werden kann.
  • Als nächstes werden Funktionen und vorteilhafte Wirkungen der ersten Ausführungsform beschrieben.
  • [Verbesserung der Erfassungsgenauigkeit]
  • Wenn das Halteelement das Erfassungselement mittels des Einlegevergusses in der Drehwinkelerfassungsvorrichtung hält, kann eine innere Verspannung in dem Erfassungselement auf Grund der Kontraktion des Halteelements beim Abkühlen auftreten, woraus sich eine Beeinträchtigung der Erfassungsgenauigkeit ergibt.
  • Andererseits sind in der Jochanordnung gemäß der ersten Ausführungsform die Schweißplatte 29 und die Jochhalterung 23 fest miteinander verschweißt, wobei die beiden Joche 21 und 23 zwischen der Schweißplatte 29 und der Jochhalterung 23 in der Richtung x-Achse dazwischen eingeschlossen sind. Daher tritt keine innere Verspannung in den beiden Jochen 21 und 22 auf Grund der Kontraktion während des Abkühlens, das in Verbindung mit dem Einlegeverguss hervorgerufen wird, auf. Daher kann eine Verzerrung bzw. Verformung der beiden Joche 21 und 22 verhindert oder verringert werden, und die Erfassungsgenauigkeit des Drehmomentsensors 13 kann verbessert werden. Ferner können die beiden Joche 21 und 22 mittels der beiden Halteelemente (die Schweißplatte 29 und die Jochhalterung 23) gehalten werden, wodurch die Notwendigkeit entfällt, dass die Schweißplatte für jedes Joch bereitgestellt wird, und dadurch gelingt eine Verringerung der Anzahl der Bauteile. Ferner wird die Drehmomenterfassungsgenauigkeit verbessert, wodurch es für die elektrische Servolenkvorrichtung möglich ist, die Steuerungshilfskraft äußerst genau zu steuern.
  • In der Magnetsammelringanordnung gemäß der ersten Ausführungsform sind die Schweißplatte 29 und die Magnetsammelhalterung 26 fest miteinander verschweißt, wobei die beiden Magnetsammelringe 24 und 25 zwischen der Schweißplatte 29 und der Magnetsammelhalterung 26 in der Richtung der x-Achse dazwischen eingeschlossen sind. Daher tritt keine innere Verspannung in den beiden Magnetsammelringen 24 und 25 auf Grund der Kontraktion während des Abkühlens, das in Verbindung mit dem Einlegeverguss hervorgerufen wird, auf. Als Folge davon kann eine Verzerrung bzw. Verformung der beiden Magnetsammelringe 24 und 25 verhindert oder reduziert werden, und die Erfassungsgenauigkeit des Drehmomentsensors 13 kann verbessert werden. Ferner können die beiden Magnetsammelringe 24 und 25 zwischen den beiden Halteelementen (die Schweißplatte 29 und die Magnetsammelringhalterung 26) gehalten werden, wodurch die Notwendigkeit entfällt, dass die Schweißplatte für jeden Magnetsammelring vorgesehen werden muss, sodass eine Verringerung der Anzahl der Bauteile gelingt. Ferner wir die Drehmomenterfassungsgenauigkeit verbessert, wodurch es für die elektrische Servolenkvorrichtung möglich ist, die Lenkhilfskraft in sehr genauer Weise zu steuern.
  • [Verhinderung oder Verringerung des Abfalls des Grats]
  • Der vorstehende Bereich 30 oder der Bodenbereich 238 wird geschmolzen und der Grat wird erzeugt, wenn die Jochhalterung 23 und die Schweißplatte 29 fest miteinander verschweißt werden. Wenn dieser Grat abfällt, kann ein Mangel auftreten, etwa das Eindringen eines äußeren Gegenstands. Daher ist die Jochanordnung gemäß der ersten Ausführungsform mit dem zurückgesetzten Bereich 236 versehen, der an dem vorstehenden Bereich 30 der Schweißplatte 29 verschweißt ist, und ist mit dem Wandbereich 237 versehen, der den gesamten Umfang des Öffnungsrandes des zurückgesetzten Bereichs 236 umgibt und mit kleinerem Abstand zu der Schweißplatte 29 als der Bodenbereich 238 positioniert ist. Dieses Vorsehen ermöglicht es, dass der Grat, der erzeugt wird, wenn die Jochhalterung 23 und die Schweißplatte 29 fest miteinander verschweißt werden, in dem zurückgesetzten Bereich 236 aufgenommen wird, der von dem Wandbereich 237 umschlossen ist, wodurch es gelingt, das Abfallen des Grats von der Jochanordnung zu verhindern oder zu reduzieren,
  • Des Weiteren ist die Magnetsammelanordnung gemäß der ersten Ausführungsform mit dem zurückgesetzten Bereich 32, der mit dem vorstehenden Bereich 30 der Schweißplatte 29 verschweißt ist, und dem Wandbereich 33 versehen, der den gesamten Umfang des Öffnungsrandes des zurückgesetzten Bereichs 32 umschließt und mit kleinerem Abstand zu der Schweißplatte 39 als der Bodenbereich 34 angeordnet ist. Dieses Vorsehen ermöglicht es, dass der Grat, der erzeugt wird, wenn die Magnetsammelringhalterung 26 und die Schweißplatte 29 fest miteinander verschweißt werden, in dem zurückgesetzten Bereich 32 aufgenommen wird, der von dem Wandbereich 33 umschlossen ist, wodurch das Abfallen des Grates von der Magnetsammelringanordnung verhindert oder reduziert wird.
  • [Verhinderung oder Reduzierung des Klapperns des Grats]
  • 12A und 12B zeigen, wie der Grat erzeugt wird, wenn die Magnetsammelringhalterung 26 und die Schweißplatte 29 durch Ultraschall miteinander verschweißt werden. Wenn die Schweißplatte 29 in Richtung zur Seite der Magnetsammelringhalterung 26 gedrückt wird, während Reibungswärme durch die reibende Schwingung der Magnetsammelringhalterung 26 und der Schweißplatte 29 auf Grund der Schwingungsenergie entsprechend einem Zustand erzeugt wird, in welchem der vorstehende Bereich 30 an dem Bodenbereich 34 anliegt, wie in 12A dargestellt ist, wird der vorstehende Bereich 30 oder der Teil des Bodenbereichs 34 als der Grat aufgewachsen. Nunmehr wird in der Magnetsammelringanordnung gemäß der ersten Ausführungsform der Abstand zwischen der Schweißplatte 29 und dem Bodenbereich 34 so festgelegt, dass es für den aufgewachsenen Grat möglich ist, an der Schweißplatte 29 anzuliegen. Folglich wird der aufgewachsene Grat in einen Zustand versetzt, in welchem er zwischen dem Bodenbereich 34 und der Schweißplatte 29 eingeschlossen ist, wie in 12B dargestellt ist, wodurch ein Klappern bzw. ein Schwingen des Grates in dem zurückgesetzten Bereich 32 verhindert oder reduziert werden kann.
  • Ferner wird der sich in Umfangsrichtung erstreckende zurückgesetzte Bereich 32b des zurückgesetzten Bereichs 32 so ausgebildet, dass seine radiale Breite kleiner als die Hälfte der Breite von dem Innenumfangsrand bis zu dem Außenumfangsrand des Bogenwandbereichs 266 ist.
  • Anders ausgedrückt, es wird verhindert, dass die radiale Breite des zurückgesetzten Bereichs 32 größer als notwendig wird, wodurch das Klappern des Grates in dem zurückgesetzten Bereich 32 verhindert oder reduziert werden kann.
  • In der Jochanordnung gemäß der ersten Ausführungsform ist der Abstand zwischen der Schweißplatte 29 und dem Bodenbereich 28 so festgelegt, dass, wenn der vorstehende Bereich 30 oder der Teil des Bodenbereichs 238, der schmilzt, wenn die Jochhalterung 23 und die Schweißplatte 29 fest miteinander verschweißt werden, als der Grat aufgewachsen wird, dieser Grat an der Schweißplatte 29 anliegt. Folglich ist der Grat zwischen dem Bodenbereich 238 und der Schweißplatte 29 eingeschlossen, wodurch das Klappern (eine Verschiebung) des Grates in dem zurückgesetzten Bereich 236 verhindert oder reduziert werden kann.
  • Ferner ist der innendurchmesserseitige Bereich 236a des zurückgesetzten Bereichs 236 so ausgebildet, dass seine radiale Breite kleiner als die Hälfte der Breite von dem Innenumfangsrand zu dem Außenumfangsrand der Befestigungsfläche 231c. Anders ausgedrückt, es wird verhindert, dass die radiale Breite des zurückgesetzten Bereichs 236 größer als notwendig wird, wodurch das Klappern des Grates in dem zurückgesetzten Bereich 236 verhindert oder reduziert werden kann.
  • [Erhöhung der Schweißfestigkeit]
  • In der Jochanordnung gemäß der ersten Ausführungsform weisen der zurückgesetzte Bereich 236 und der vorstehende Bereich 30 jeweils den Bereich, der sich von der radial inneren Seite zu der radial äußeren Seite (der sich radial erstreckende Bereich 236b und der sich radial erstreckende vorstehende Bereich 302) erstreckt, und den sich in Umfangsrichtung erstreckenden Bereich auf (der innendurchmesserseitige Bereich 236a und der sich in Umfangsrichtung erstreckende vorstehende Bereich 303). Anders ausgedrückt, das Vorsehen des sich radial erstreckenden geschweißten Bereichs und des sich in Umfangsrichtung erstreckenden geschweißten Bereichs kann die geschmolzene Länge in den senkrechten Richtungen im Vergleich dazu erhöhen, dass der geschweißte Bereich nur in der radialen Richtung oder in der Umfangsrichtung vorgesehen wird, wodurch die Schweißfestigkeit verbessert wird.
  • In der Magnetsammelanordnung gemäß der ersten Ausführungsform weisen der zurückgesetzte Bereich 32 und der vorstehende Bereich 30 jeweils den Bereich, der sich von der radial inneren Seite zu der radial äußeren Seite (der sich radial erstreckende zurückgesetzte Bereich 32a und der sich radial erstreckende vorstehende Bereich 302) und dem sich in Umfangsrichtung erstreckenden Bereich auf (der sich in Umfangsrichtung erstreckende zurückgesetzte Bereich 32b und der sich in Umfangsrichtung erstreckende vorstehende Bereich 303). Anders ausgedrückt, das Vorsehen des sich radial erstreckenden geschweißten Bereichs und des sich in Umfangsrichtung erstreckenden geschweißten Bereichs kann die geschmolzene Länge in den senkrechten Richtungen im Vergleich dazu erhöhen, dass der geschmolzene Bereich nur in der radialen Richtung oder der Umfangsrichtung vorgesehen wird, wodurch die Schweißfestigkeit erhöht wird.
  • [Das Erreichen sowohl der Gewährleistung der Festigkeit als auch der Gewährleistung des Volumens]
  • In der Jochanordnung gemäß der ersten Ausführungsform ist der Wandbereich 237 mit dem geneigten Bereich 239 versehen, der so geneigt ist, dass die Öffnungsfläche ausgehend von dem Bodenbereich 238 in Richtung zur Seite des Öffnungsrandes hin zunimmt. Wenn die Öffnungsfläche ausgehend von dem Bodenbereich zu dem Öffnungsrand gleich bleibt, wird durch eine Zunahme der Öffnungsfläche es möglich gemacht, die Festigkeit des Wandbereichs zu gewährleisten. Andererseits macht es eine Verringerung der Öffnungsfläche unmöglich, ein erforderliches Volumen des zurückgesetzten Bereichs zur Aufnahme des Grates zu gewährleisten. Daher kann das Vorsehen des geneigten Bereichs 239, der es ermöglicht, dass die Öffnungsfläche ausgehend von dem Bodenbereich 238 in Richtung zur Seite des Öffnungsrandes hin zunimmt, sowohl die Gewährleistung der Festigkeit des Wandbereichs 237 als auch die Gewährleistung des Volumens des zurückgesetzten Bereichs 236 gleichzeitig erreichen.
  • In der Magnetsammelringanordnung gemäß der ersten Ausführungsform ist der Wandbereich 33 mit dem geneigten Bereich 35 versehen, der so geneigt ist, dass die Öffnungsfläche ausgehend von dem Bodenbereich 34 in Richtung zu der Seite des Öffnungsrandes hin zunimmt. Dies kann erreichen, dass gleichzeitig die Festigkeit des Wandbereichs 33 und das Volumen des zurückgesetzten Bereichs 32 gewährleistet sind.
  • [Verringerung der Erzeugungsmenge des Grats und Möglichkeit der Steuerung]
  • In der ersten Ausführungsform weist der vorstehende Bereich 30 der Schweißplatte 29 den anteilsmäßig geschmolzenen Bereich 30b auf, der so ausgebildet wird, dass seine Querschnittsfläche in der Richtung senkrecht zu der x-Achse innerhalb des vorbestimmten Bereichs in der Richtung der x-Achse gleichgehalten wird, bevor der vorstehende Bereich 30 geschmolzen wird. Wenn der gesamte vorstehende Bereich eine derartige Form hat, dass der Durchmesser von einem abgewandten Ende nach und nach zu einer nahegelegenen Seite zunimmt, etwa in einer konischen Form oder einer Pyramidenform, nimmt das geschmolzene Volumen entsprechend einer quadratischen Kurve in Bezug auf eine Schmelzlänge in der Richtung der x-Achse zu. Anders ausgedrückt, die Erzeugungsmenge des Grates nimmt entsprechend einer quadratischen Kurve in Bezug zu der Schmelzlänge zu, wodurch es schwierig ist, die Erzeugungsmenge des Grates zu steuern. Andererseits nimmt in dem anteilsmäßig bzw. proportional geschmolzenen Bereich 30b gemäß der ersten Ausführungsform das geschmolzene Volumen proportional zu der Schmelzlänge in der Richtung der x-Achse zu, wodurch die Erzeugungsmenge des Grates reduziert werden kann und auch die Steuerung der Erzeugungsmenge des Grates erleichtert wird. Die Verringerung der Erzeugungsmenge des Grates macht es möglich, dass der zurückgesetzte Bereich 236 (oder der zurückgesetzte Bereich 32) ein kleineres Volumen als notwendig hat, um darin den Grat aufzunehmen, wodurch die Gewährleistung der Festigkeit des Wandbereichs 237 (oder des Wandbereichs 33) vereinfacht wird.
  • [Das Erreichen einer gleichmäßigen Schweißfestigkeit und Verhinderung oder Verringerung einer nicht ausreichenden Schweißung]
  • Wenn der gesamte vorstehende Bereich eine konische Form oder eine Pyramidenform hat, ändert sich entsprechend einer Position, die im Verbindung mit dem Bodenbereich in der Richtung x-Achse steht, die Querschnittsfläche des vorstehenden Bereichs an dieser Verbindungsposition. Wenn daher der vorstehende Bereich mit dem Bodenbereich an einer anderen Position in der Richtung x-Achse für jede vorstehende Position verbunden wird, bewirkt dies eine Schwankung der Schweißfestigkeit. Andererseits weist der vorstehende Bereich 30 gemäß der ersten Ausführungsform den anteilsmäßig bzw. proportional geschmolzenen Bereich 30b auf, der so gebildet ist, dass seine Querschnittsfläche in der Richtung senkrecht zu der x-Achse innerhalb des vorbestimmten Bereichs in der Richtung der x-Achse gleichbleibt, bevor der vorstehende Bereich 30 geschmolzen wird. Selbst wenn daher eine Änderung der Position der Verbindung mit dem Bodenbereich 238 (oder dem Bodenbereich 34) in der Richtung der x-Achse auftritt, kann diese Verbindungsposition eine gleichbleibende Querschnittsfläche beibehalten. Selbst wenn daher der vorstehende Bereich 30 mit dem Bodenbereich 238 (oder den Bodenbereich 34) an einer anderen Position in der Richtung der x-Achse für jeden vorstehenden Bereich 30 verbunden ist, kann der vorstehende Bereich 30 mit gleichmäßiger Schweißfestigkeit verschweißt werden.
  • Wenn ferner der gesamte vorstehende Bereich eine konische Form oder eine Pyramidenform aufweist, tritt Schmelzwärme, die an dem Reibungsbereich zwischen dem abgewandten Endbereich des vorstehenden Bereichs und dem Bodenbereich erzeugt wird, effizient auf der Seite der Schmelzplatte ein. Andererseits hat der anteilsmäßig geschmolzene Bereich 30b die gleichbleibende Querschnittsfläche innerhalb des vorbestimmten Bereichs in der Richtung der x-Achse, wodurch das Abfließen der Schmelzwärme in Richtung zur Seite der Schweißplatte 29 verhindert oder reduziert werden kann. Ein unzureichendes Verschweißen ist eine Ursache für das Aufschwimmen der Schweißplatte 29 aus der Jochhalterung 23 (oder der Magnetsammelringhalterung 26), aber in der ersten Ausführungsform ist der vorstehende Bereich 30 mit dem anteilsmäßig geschweißten Bereich 30b versehen, der das Aufschwimmen der Schweißplatte 29 verhindern oder reduzieren kann.
  • Als nächstes werden der Aufbau der Jochanordnung gemäß der ersten Ausführungsform und vorteilhafte Wirkungen diesbezüglich beschrieben.
    • (1) Die erste Ausführungsform weist die Zahnradwelle 4 und die Lenkwelle 2, die um die Drehachse O zueinander drehbar vorgesehen ist, den mehrpoligen Magnet 20, der an der Zahnradwelle 4 vorgesehen und so ausgebildet ist, dass der N-Pol und der S-Pol abwechselnd um die Drehachse O herum angeordnet sind, die beiden Joche 21 und 22, die so vorgesehen sind, dass sie dem mehrpoligen Magnet 20 zugewandt sind und jeweils aus dem magnetischen Material hergestellt sind, und das Halteelement auf, das an der Lenkwelle befestigt ist und die Jochhalterung 23 und die Schweißplatte 29 enthält, die jeweils aus dem thermoplastischen Harzmaterial hergestellt sind. Das Halteelement ist ausgebildet, die beiden Joche 21 und 22 so zu halten, dass ein Kontakt zwischen den beiden Jochen 21 und 22 und der Lenkwelle 2 mittels der Jochhalterung 23 und der Schweißplatte 29, die fest miteinander verschweißt sind, verhindert wird, wobei die beiden Joche 21 und 22 zwischen der Jochhalterung 23 und der Schweißplatte 29 eingeschlossen sind. Die erste Ausführungsform umfasst ferner den zurückgesetzten Bereich 236, der auf einer Seite der Jochhalterung 23 vorgesehen ist, die der Schweißplatte 29 zugewandt ist, und der den Bodenbereich 238 aufweist und so ausgebildet ist, dass er zur Seite der Schweißplatte 29 hin offen ist und wobei der Wandbereich 237 vorgesehen ist, der entlang des Öffnungsrandes des zurückgesetzten Bereichs 236 vorgesehen und so ausgebildet ist, dass der Abstand zwischen dem Wandbereich 237 und der Schweißplatte 29 kleiner ist als der Abstand zwischen dem Bodenbereich 238 und der Schweißplatte 29 und der Wandbereich 237 nicht an der Schweißplatte 29 anliegt, und es ist ferner der vorstehende Bereich 30 enthalten, der dem zurückgesetzten Bereich 236 zugewandt ist und an der Schweißplatte 29 so vorgesehen ist, dass er in Richtung der Seite des zurückgesetzten Bereichs 236 hervorsteht. Der vorstehende Bereich 30 ist derart ausgebildet, dass es möglich ist, die Jochhalterung 23 und die Schweißplatte 29 miteinander zu verschweißen, indem sie aufgeschmolzen werden, wobei der abgewandte Endbereich 30a davon an dem Bodenbereich 238 anliegt. Die erste Ausführungsform umfasst ferner den Hall-IC-Sensor 27, der ausgebildet ist, den Winkel der relativen Drehung zwischen der Zahnradwelle 4 und der Lenkwelle 2 zu erfassen, indem die Änderung des magnetischen Feldes in den beiden Jochen 21 und 22 erfasst wird, das sich auf Grund der relativen Drehung zwischen dem mehrpoligen Magnet 20 und den beiden Jochen 21 und 22 ändert, die zusammen mit der relativen Drehung zwischen der Zahnradwelle 4 und der Lenkwelle 2 hervorgerufen wird.
  • Daher unterliegen die beiden Joche 21 und 22 keiner inneren Verspannung auf Grund der Kontraktion während des Abkühlens, die in Verbindung mit dem Einlegeverguß auftritt, wodurch die Verzerrung bzw. Verformung der beiden Joche 21 und 22 verhindert oder reduziert werden kann und wodurch die Erfassungsgenauigkeit des Drehmomentsensors 13 verbessert wird.
  • Ferner macht es dieser Aufbau möglich, dass der Grat, der erzeugt wird, wenn die Jochhalterung 23 und die Schweißplatte 29 fest miteinander verschweißt werden, in dem zurückgesetzten Bereich 236 aufgenommen wird, der von dem Wandbereich 237 umschlossen wird, wodurch das Abfallen des Grates von der Jochanordnung verhindert oder reduziert wird.
  • (2) Die Schweißplatte 29 ist so vorgesehen, dass der Abstand zwischen dem Bodenbereich 238 und der Schweißplatte 29 so ausgelegt ist, dass es für den vorstehenden Bereich 30 oder den Teil des Bodenbereichs 238, der geschmolzen wird, wenn die Jochhalterung 23 und die Schweißplatte 29 fest miteinander verschweißt werden, möglich ist, als der Grat aufzuwachsen, und der Grat kann an der Schweißplatte 29 anliegen bzw. daran anstoßen.
  • Daher ist der Grat zwischen dem Bodenbereich 238 und der Schweißplatte 29 eingeschlossen, wodurch das Klappern (die Verschiebung) des Grates in dem zurückgesetzten Bereich 236 verhindert oder reduziert werden kann.
  • (3) Die Jochhalterung 23 und die Schweißplatte 29 sind jeweils in der ringförmigen Gestalt oder der Bogenform ausgebildet, sodass sie die Drehachse O umschließen. Unter der Annahme, dass die radiale Richtung die radiale Richtung der Drehachse O ist und dass die Umfangsrichtung die Richtung um die Drehachse O herum ist, weisen der zurückgesetzte Bereich 236 und der vorstehende Bereich 30 jeweils den Bereich, der sich von der Innenseite zu der Außenseite in der radialen Richtung (der sich radial erstreckende Bereich 236b und der sich radial erstreckende vorstehende Bereich 302) und den Bereich auf, der sich in der Umfangsrichtung erstreckt (der innendurchmesserseitige Bereich 236a und der sich in Umfangsrichtung erstreckende vorstehende Bereich 303).
  • Daher kann die Schmelzlänge in den senkrechten Richtungen im Vergleich dazu größer sein, dass der verschweißte Bereich entweder nur in der radialen Richtung oder der Umfangsrichtung vorgesehen ist, wodurch die Schweißfestigkeit verbessert werden kann.
  • (4) Der Teil des zugesetzten Bereichs 236, der sich in der Umfangsrichtung erstreckt, ist so ausgebildet, dass seine Breite in der radialen Richtung kleiner als die Hälfte der Breite von dem Innenumfangsrand zu dem Außenumfangsrand der Befestigungsfläche 231c der Jochhalterung 23 ist.
  • Daher kann verhindert werden, dass die Breite des zurückgesetzten Bereichs 236 in der radialen Richtung größer wird als notwendig, wodurch das Klappern des Grates in dem zurückgesetzten Bereich 236 verhindert oder reduziert werden kann.
  • (5) Der Wandbereich 237 weist den geneigten Bereich 239 auf, der so geneigt ist, dass die Öffnungsfläche ausgehend von dem Bodenbereich 238 zur Seite des Öffnungsrandes hin zunimmt.
  • Daher können gleichzeitig die Gewährleistung der Festigkeit des Wandbereichs 237 und die Gewährleistung des Volumens des zurückgesetzten Bereichs 236 erreicht werden.
  • (6) Der Bodenbereich 238 ist als die flache Oberfläche geformt. Unter der Annahme, dass eine Referenzachsenlinie die Richtung senkrecht zu der flachen Oberfläche des Bodenbereichs 238 ist, ist der vorstehende Bereich 30 so ausgebildet, dass er entlang der Richtung der Referenzachsenlinie hervorsteht, und weist den anteilsmäßig geschmolzenen Bereich 30b auf, der so ausgebildet ist, dass seine Querschnittsfläche in der Richtung senkrecht zu der Referenzachsenlinie im Wesentlichen innerhalb des vorbestimmten Bereichs in der Richtung der Referenzachsenlinie gleichbleibend gehalten wird, bevor der vorstehende Bereich 30 geschmolzen wird.
  • Daher kann in der ersten Ausführungsform die Erzeugungsmenge des Grates reduziert und auch die Steuerung der Erzeugungsmenge des Grates vereinfacht werden. Ferner ist es in der ersten Ausführungsform möglich, den vorstehenden Bereich mit gleichmäßiger Schweißfestigkeit zu verschweißen und ein unzureichendes Schweißen zu verhindern oder zu reduzieren.
  • (7) Die erste Ausführungsform umfasst den Lenkmechanismus 9 einschließlich der Lenkwelle 2, die entsprechend der Drehung des Lenkrads 1 drehbar ist, und der Zahnradwelle 4, die mit der Lenkwelle 2 über die Torsionsstange 3 verbunden und ausgebildet ist, den Lenkvorgang, der an dem Lenkrad 1 ausgeführt wird, auf die schwenkbaren, als Ziel der Lenkung dienenden Räder 8 und 8 zu übertragen, das Getriebegehäuse 17, das die Lenkwelle 2 und die Zahnradwelle 4 drehbar hält, den mehrpoligen Magnet 20, der an der Zahnradwelle 4 vorgesehen und so ausgebildet ist, dass der N-Pol und der S-Pol abwechselnd um die Drehachse O herum angeordnet sind, das Paar aus Jochen 21 und 22 bzw. die beiden Joche 21 und 22, die so vorgesehen sind, dass sie dem mehrpoligen Magnet 20 zugewandt sind und jeweils aus dem magnetischen Material aufgebaut sind, und das Halteelement, das an der Lenkwelle 2 befestigt ist und die Jochhalterung 23 und die Schweißplatte 29 aufweist, die jeweils aus dem thermoplastischen Harzmaterial hergestellt sind. Das Halteelement ist ausgebildet, die beiden Joche 21 und 22 derart zu halten, dass ein Kontakt zwischen den beiden Jochen 21 und 22 und der Lenkwelle 2 mittels der Jochhalterung 23 und der Schweißplatte 29, die fest miteinander verschweißt sind, verhindert wird, wobei die beiden Joche 21 und 22 zwischen der Jochhalterung 23 und der Schweißplatte 29 eingeschlossen sind. Die erste Ausführungsform umfasst ferner den zurückgesetzten Bereich 236, der auf einer Seite der Jochhalterung 23 vorgesehen ist, die der Schweißplatte 29 zugewandt ist, und wobei der zurückgesetzte Bereich den Bodenbereich 238 aufweist und so ausgebildet ist, dass er zur Seite der Schweißplatte 29 hin geöffnet ist, und mit dem Wandbereich 237, der entlang des Öffnungsrandes des zurückgesetzten Bereichs 236 vorgesehen und so ausgebildet ist, dass der Abstand zwischen dem Wandbereich 237 und der Schweißplatte 29 kleiner ist als der Abstand zwischen dem Bodenbereich 238 und der Schweißplatte 29 und der Wandbereich 237 nicht an der Schweißplatte 29 anliegt, und ferner ist der vorstehende Bereich 30 vorgesehen, der dem zurückgesetzten Bereich 236 zugewandt und an der Schweißplatte 29 so vorgesehen ist, dass er in Richtung zur Seite des zurückgesetzten Bereichs 236 hervorsteht. Der vorstehende Bereich 30 ist so ausgebildet, dass es möglich ist, die Jochhalterung 23 und die Schweißplatte 29 miteinander zu verschweißen, indem diese aufgeschmolzen werden, wobei der abgewandte Endbereich 30a davon an dem Bodenbereich 238 anliegt. Die erste Ausführungsform umfasst ferner den Hall-IC-Sensor 27, der ausgebildet ist, den Winkel der relativen Drehung zwischen der Zahnradwelle 4 und der Lenkwelle 2 zu erfassen, indem die Änderung des magnetischen Feldes in den beiden Jochen 21 und 22 erfasst wird, das sich auf Grund der relativen Drehung zwischen dem mehrpoligen Magnet 20 und den beiden Jochen 21 und 22 ändert, die zusammen mit der relativen Drehung zwischen der Zahnradwelle 4 und der Lenkwelle 2 hervorgerufen wird, und umfasst ferner den Elektromotor 10, der ausgebildet ist, die Lenkunterstützungskraft dem Lenkmechanismus 9 zuzuführen, und umfasst die Motorsteuerschaltung 15, die ausgebildet ist, das Befehlssignal, das dem Elektromotor 10 zugeleitet ist, auf der Grundlage des Drehmoments, das zwischen der Lenkwelle 2 und der Zahnradwelle 4 erzeugt wird, das aus dem von dem Hall-IC-Sensor 27 ausgegebenen Signal gewonnen wird, zu berechnen und das Befehlssignal an den Elektromotor 10 auszugeben.
  • Daher unterliegen die beiden Joche 21 und 22 keiner inneren Verspannung auf Grund der Kontraktion während des Abkühlens, das mit dem Einlegeverguss einhergeht, wodurch die Verformung der beiden Joche 21 und 22 verhindert oder reduziert werden kann und die Erfassungsgenauigkeit des Drehmomentsensors 13 verbessert wird.
  • Ferner ermöglicht es dieser Aufbau, dass der Grat, der erzeugt wird, wenn die Jochhalterung 23 und die Schweißplatte 29 fest miteinander verschweißt werden, in dem zurückgesetzten Bereich 236, der von dem Wandbereich 237 umgeben ist, aufzunehmen, wodurch das Abfallen des Grates von der Jochanordnung verhindert oder reduziert wird.
  • (8) Unter der Annahme, dass die radiale Richtung die radiale Richtung der Drehachse O ist und die Umfangsrichtung die Richtung um die Drehachse O herum ist, weist das Paar aus den Jochen 21 und 22 das erste Joch 21 und das zweite Joch 22 auf. Das erste Joch 21 beinhaltet den ersten ringförmigen Bereich 212, der ringförmig so ausgebildet ist, dass er die Drehachse O umschießt, und die ersten Klauenbereiche 211, die mehrere plattenartige Elemente sind. Die ersten Klauenbereiche 211 sind als die mehreren Elemente so vorgesehen, dass sie in der Umfangsrichtung des ersten ringförmigen Bereichs 212 mit Abstand zueinander angeordnet sind. Die ersten Klauenbereiche 211 beinhalten jeweils den ersten gebogenen Bereich 211a, der sich von dem ersten ringförmigen Bereich 212 in der radialen Richtung nach innen erstreckt, und den ersten Erfassungsbereich 211b, der sich von dem ersten gebogenen Bereich 211a so erstreckt, dass er dem mehrpoligen Magnet 20 entlang der Richtung der Drehachse zugewandt ist. Das zweite Joch 22 beinhaltet den ringförmig ausgebildeten zweiten ringförmigen Bereich 222, der auf der inneren Seite in der radialen Richtung in Bezug zu dem ersten ringförmigen Bereich 212 angeordnet und so vorgesehen ist, dass er von dem ersten ringförmigen Bereich 212 einen Abstand hat, und die zweiten Klauenbereiche 221, die mehrere plattenartige Elemente sind. Die zweiten Klauenbereiche 221 sind als die mehreren Elemente derart vorgesehen, dass sie in der Umfangsrichtung des zweiten ringförmigen Bereichs 222 mit Abstand zueinander angeordnet sind. Die zweiten Klauenbereiche 221 beinhalten jeweils den zweiten gebogenen Bereich 221a, der sich von dem zweiten ringförmigen Bereich 222 in der radialen Richtung nach außen erstreckt, und den zweiten Erfassungsbereich 221b, der sich von dem zweiten gebogenen Bereich 221a derart erstreckt, dass der dem mehrpoligen Magnet 20 entlang der Richtung der Drehachse zugewandt ist. Die zweiten Erfassungsbereiche 221b sind jeweils so angeordnet, dass sie abwechselnd zwischen den einzelnen ersten Erfassungsbereichen 211b aufgereiht sind. Der erste Erfassungsbereich 211b und der zweite Erfassungsbereich 221b sind auf dem gleichen Kreis angeordnet, der seinen Mittelpunkt in der Drehachse O hat. Die Jochhalterung 23 beinhaltet den Hauptkörperbereich 231 mit der Befestigungsfläche 231c, die die ebene Oberfläche ist, die generell senkrecht zu der Drehachse O liegt, die erste Durchgangsbohrung 232, die so ausgebildet ist, dass der erste Erfassungsbereich 211b die Befestigungsfläche 231c durchdringen kann, und den ersten Aufnahmebereich 233, der so vorgesehen ist, dass er sich zusammenhängend aus der ersten Durchgangsbohrung 232 in radialer Richtung nach außen erstreckt. Der erste Aufnahmebereich 233 ist als vertiefte bzw. zurückgesetzte Form so gestaltet, dass er zur Seite der Befestigungsfläche 231c hin offen und ausgebildet ist, darin den ersten gebogenen Bereich 211a aufzunehmen. Die Jochhalterung 23 beinhaltet ferner die zweite Durchgangsbohrung 234, die so ausgebildet ist, dass der zweite Erfassungsbereich 221d die Befestigungsfläche 231c durchdringen kann, und den zweiten Aufnahmebereich 235, der so vorgesehen ist, dass er sich zusammenhängend aus der zweiten Durchgangsbohrung 234 in radialer Richtung nach innen erstreckt. Der zweite Aufnahmebereich 235 ist in der vertieften bzw. zurückgesetzten Form so ausgebildet, dass er zur Seite der Befestigungsfläche 231c hin offen und ausgebildet ist, darin den zweiten gebogenen Bereich 221a aufzunehmen. Der zurückgesetzte Bereich 236 beinhaltet den innendurchmesserseitigen Bereich 236a, der auf der Innenseite in der radialen Richtung in Bezug zu der ersten Durchgangsbohrung 232 ausgebildet ist, und den sich radial erstreckenden Bereich 236b, der so vorgesehen ist, dass er sich zwischen der ersten Durchgangsbohrung 232 und der zweiten Durchgangsbohrung 234 ausgehend von dem innendurchmesserseitigen Bereich 236a in radialer Richtung nach außen erstreckt.
  • Daher kann eine Verringerung der Größe der Vorrichtung auf Grund des zurückgesetzten Bereichs 236 erreicht werden, der so vorgesehen ist, dass er sich durch den Raumbereich zwischen der ersten Durchgangsbohrung 232 und dem ersten Aufnahmebereich 233 und der zweiten Durchgangsbohrung 234 und dem zweiten Aufnahmebereich 235, die nebeneinander aufgereiht sind, erstreckt.
  • Als nächstes werden der Aufbau der Magnetsammelringanordnung gemäß der ersten Ausführungsform und diesbezügliche vorteilhafte Wirkungen beschrieben.
  • (9) Die erste Ausführungsform beinhaltet die Zahnradwelle 4 und die Lenkwelle 2, die um die Drehachse O relativ zueinander drehbar vorgesehen sind, den mehrpoligen Magnet 20, der an der Zahnradwelle 4 vorgesehen und so ausgebildet ist, dass der N-Pol und der S-Pol abwechselnd um die Drehachse O herum angeordnet sind, die beiden Magnetsammelringe 24 und 25, die so vorgesehen sind, dass sie dem mehrpoligen Magnet 20 zugewandt und jeweils aus dem magnetischen Material hergestellt sind, und das Halteelement, das an der Lenkwelle 2 befestigt ist und die Magnetsammelringhalterung 26 und die Schweißplatte 29 aufweist, die jeweils aus dem thermoplastischen Harzmaterial hergestellt sind. Das Halteelement ist so ausgebildet, dass es die beiden Magnetsammelringe 24 und 25 so hält, dass ein Kontakt zwischen den beiden Magnetsammelringen 24 und 25 und der Lenkwelle 2 mittels der Magnetsammelringhalterung 26 und der Schweißplatte 29 verhindert wird, die miteinander verschweißt sind, wobei die beiden Magnetsammelringe 24 und 25 zwischen der Magnetsammelringhalterung 26 und der Schweißplatte 29 eingeschlossen sind. Die erste Ausführungsform umfasst ferner den zurückgesetzten Bereich 32, der auf einer Seite der Magnetsammelringhalterung 26 vorgesehen ist, die der Schweißplatte 29 zugewandt ist, mit dem Bodenbereich 34, und er ist so ausgebildet ist, dass er zur Seite der Schweißplatte 29 hin geöffnet ist, den Wandbereich 33, der entlang des Öffnungsrandes des zurückgesetzten Bereichs 32 vorgesehen und so ausgebildet ist, dass der Abstand zwischen dem Wandbereich 33 und der Schweißplatte 29 kleiner als der Abstand zwischen dem Bodenbereich 34 und der Schweißplatte 29 ist und der Wandbereich 33 an der Schweißplatte 29 anliegt, und den vorstehenden Bereich 30, der dem zurückgesetzten Bereich 32 zugewandt und an der Schweißplatte 29 so vorgesehen ist, dass er in Richtung zur Seite des zurückgesetzten Bereichs 32 hervorsteht. Der vorstehende Bereich 30 ist so ausgebildet, dass es möglich ist, dass die Magnetsammelringhalterung 26 und die Schweißplatte 29 miteinander verschweißt werden, indem der abgewandte Endbereich 30a davon in Kontakt mit dem Bodenbereich 34 aufgeschmolzen wird. Die erste Ausführungsform umfasst ferner den Hall-IC-Sensor 27, der ausgebildet ist, den Winkel der relativen Drehung zwischen der Zahnradwelle 4 und der Lenkwelle 2 zu erfassen, indem die Änderung des Magnetfeldes in den beiden Magnetsammelringen 24 und 25 erfasst wird, das sich auf Grund der relativen Drehung zwischen dem mehrpoligen Magnet 20 und den beiden Magnetsammelringen 24 und 25 ändert, wobei die Drehung zusammen mit der relativen Drehung zwischen der Zahnradwelle 4 und der Lenkwelle 2 hervorgerufen wird.
  • Daher unterliegen die beiden Magnetsammelringe 24 und 25 keiner inneren Verspannung auf Grund der Kontraktion während des Abkühlens, die mit dem Einlegeverguss einhergeht, wodurch die Verzerrung bzw. Verformung der beiden Magnetsammelringe 24 und 25 verhindert oder reduziert werden kann und die Erfassungsgenauigkeit des Drehmomentsensors 13 verbessert wird.
  • Ferner macht es dieser Aufbau möglich, dass der Grat, der erzeugt wird, wenn die Magnetsammelringhalterung 26 und die Schweißplatte 29 fest miteinander verschweißt werden, in dem zurückgesetzten Bereich 32 aufgenommen wird, der von dem Wandbereich 33 umgeben ist, wodurch das Abfallen von der Magnetsammelringanordnung des Grates verhindert oder reduziert wird.
  • (10) Die Schweißplatte 29 ist so vorgesehen, dass der Abstand zwischen dem Bodenbereich 34 und der Schweißplatte 29 so ausgelegt ist, dass es möglich ist, dass der vorstehende Bereich 30 oder der Teil des Bodenbereichs 34, der geschmolzen wird, wenn die Magnetsammelringhalterung 26 und die Schweißplatte 29 fest miteinander verschweißt werden, als der Grat aufwächst, und der Grat liegt an der Schweißplatte 29 an.
  • Daher wird der Grat zwischen dem Bodenbereich 34 und der Schweißplatte 29 eingeschlossen, wodurch das Klappern (die Verschiebung) des Grates in dem zurückgesetzten Bereich 32 verhindert oder reduziert werden kann.
  • (11) Die Magnetsammelringhalterung 26 und die Schweißplatte 29 sind jeweils in der ringförmigen Form oder der Bogenform ausgebildet, sodass sie die Drehachse O umschließen. Unter der Annahme, dass die radiale Richtung die radiale Richtung der Drehachse O ist und dass die Umfangsrichtung die Richtung um die Drehachse O herum ist, enthalten der zurückgesetzte Bereich 32 und der vorstehende Bereich 30 jeweils den Bereich, der sich von der Innenseite zur Außenseite in der radialen Richtung erstreckt (der sich radial erstreckende zurückgesetzte Bereich 32a und der sich radial erstreckende vorstehende Bereich 302), und weisen ferner den Bereich auf, der sich in der Umfangsrichtung erstreckt (der sich in Umfangsrichtung erstreckende zurückgesetzte Bereich 32b und der sich in Umfangsrichtung erstreckende vorstehende Bereich 303).
  • Daher kann die Schmelzlänge in den senkrechten Richtungen im Vergleich dazu größer sein, dass der geschweißte Bereich entweder in der radialen Richtung oder der Umfangsrichtung vorgesehen wird, wodurch die Schweißfestigkeit verbessert werden kann.
  • (12) Der Teil des zurückgesetzten Bereichs 32, der sich in der Umfangsrichtung erstreckt, ist so ausgebildet, dass seine Breite in der radialen Richtung kleiner als die Hälfte der Breite zu dem Innenumfangsrand des Bogenwandbereichs 266 der Magnetsammelringhalterung 26 ist.
  • Dadurch kann verhindert werden, dass die Breite des zurückgesetzten Bereichs 32 in der radialen Richtung größer wird als notwendig, wodurch das Klappern des Grates in den zurückgesetzten Bereich 32 verhindert oder reduziert werden kann.
  • (13) Der Wandbereich 33 umfasst den geneigten Bereich 35, der so geneigt ist, dass die Öffnungsfläche ausgehend von dem Bodenbereich 34 in Richtung zur Seite des Öffnungsrandes hin anwächst. Daher kann sowohl der Gewährleistung der Festigkeit des Wandbereichs 33 als auch die Gewährleistung des Volumens des zurückgesetzten Bereichs 32 erreicht werden.
  • (14) Der Bodenbereich 34 ist als die flache Oberfläche ausgebildet. Unter der Annahme, dass eine Referenzachsenlinie die Richtung senkrecht zu der flachen Oberfläche des Bodenbereichs 34 ist, ist der vorstehende Bereich 30 so ausgebildet, dass er entlang der Richtung der Referenzachsenlinie hervorsteht und den anteilsmäßig geschmolzenen Bereich 30b enthält, der so ausgebildet ist, dass seine Querschnittsfläche in der Richtung senkrecht zu der Referenzachsenlinie im Wesentlichen innerhalb eines vorbestimmten Bereichs in der Richtung der Referenzachsenlinie gleich gehalten wird, bevor der vorstehende Bereich 30 geschmolzen wird.
  • Daher kann in der ersten Ausführungsform die Erzeugungsmenge des Grates reduziert und die Steuerung der Erzeugungsmenge des Grates vereinfacht werden. Ferner ist es in der ersten Ausführungsform möglich, den vorstehenden Bereich mit gleichbleibender Schweißfestigkeit zu verschweißen und ein unzureichendes Verschweißen zu verhindern oder zu reduzieren.
  • (15) Die erste Ausführungsform umfasst den Lenkmechanismus 9 mit der Lenkwelle 2, die entsprechend der Drehung des Lenkrads 1 drehbar ist, und der der Zahnradwelle 4, die mit der Lenkwelle 2 über die Torsionsstange 3 verbunden und ausgebildet ist, den Lenkvorgang, der an dem Lenkrad 1 ausgeführt wird, auf die schwenkbaren Räder als Zielobjekt der Lenkung 8 und 8 zu übertragen, das Getriebegehäuse 17, das die Lenkwelle 2 und die Zahnradwelle 4 drehbar hält, den mehrpoligen Magnet 20, der an der Zahnradwelle 4 vorgesehen und so ausgebildet ist, dass der N-Pol und der S-Pol abwechselnd um die Drehachse O herum angeordnet sind, die beiden Magnetsammelringe 24 und 25, die so vorgesehen sind, dass sie dem mehrpoligen Magnet 20 zugewandt und jeweils aus dem magnetischen Material hergestellt sind, und das Halteelement, das an der Lenkwelle 2 befestigt ist und die Magnetsammelringhalterung 26 und die Schweißplatte 29 aufweist, die jeweils aus dem thermoplastischen Harzmaterial hergestellt sind. Das Halteelement ist ausgebildet, die beiden Magnetsammelringe 24 und 25 so zu halten, dass ein Kontakt zwischen den beiden Magnetsammelringen 24 und 25 und der Lenkwelle 2 mittels der Magnetsammelringhalterung 26 und der Schweißplatte 29 verhindert wird, die fest miteinander verschweißt sind, wobei die beiden Magnetsammelringe 24 und 25 zwischen der Magnetsammelringhalterung 26 und der Schweißplatte 29 eingeschlossen sind. Die erste Ausführungsform umfasst ferner den zurückgesetzten Bereich 32, der auf einer Seite der Magnetsammelringhalterung 26 vorgesehen ist, die der Schweißplatte 29 zugewandt ist, und der ferner so ausgebildet ist, dass er zur Seite der Schweißplatte 29 hin geöffnet ist, und den Bodenbereich 34, den Wandbereich 33, der entlang des Öffnungsrandes des zurückgesetzten Bereichs 32 vorgesehen und so ausgebildet ist, dass der Abstand zwischen dem Wandbereich 33 und der Schweißplatte 29 kleiner ist als der Abstand zwischen dem Bodenbereich 34 und der Schweißplatte 29 und der Wandbereich 33 nicht an der Schweißplatte 29 anliegt, und den vorstehenden Bereich 30, der dem zurückgesetzten Bereich 32 zugewandt und an der Schweißplatte 29 so vorgesehen ist, dass er in Richtung zur Seite des zurückgesetzten Bereichs 32 hervorsteht. Der vorstehende Bereich 30 ist so ausgebildet, dass es möglich ist, dass die Magnetsammelringhalterung 26 und die Schweißplatte 29 miteinander verschweißt werden, indem sie mit dem abgewandten Endbereich 30a davon in Kontakt mit dem Bodenbereich 34 geschmolzen werden. Die erste Ausführungsform umfasst ferner den Hall-IC-Sensor 27, der ausgebildet ist, den Winkel der relativen Drehung zwischen der Zahnradwelle 4 und der Lenkwelle 2 zu erfassen, indem die Änderung des Magnetfeldes in den beiden Magnetsammelringen 24 und 25 erfasst wird, das sich auf Grund der relativen Drehung zwischen dem mehrpoligen Magnet 20 und den beiden Magnetsammelringen 24 und 25 ändert, wobei die Drehung zusammen mit der relativen Drehung zwischen der Zahnradwelle 4 und der Lenkwelle 2 hervorgerufen wird, den Elektromotor 10, der ausgebildet ist, die Lenkunterstützungskraft dem Lenkmechanismus 9 zuzuführen, und die Motorsteuerschaltung 15, die ausgebildet ist, das Befehlssignal, das dem Elektromotor 10 zugeleitet ist, auf der Grundlage des Drehmoments, das zwischen der Lenkwelle 2 und der Zahnradwelle 4 erzeugt wird, und das aus dem aus dem Hall-IC-Sensor 27 ausgegebenen Signal erfasst wird, zu erzeugen und das Befehlssignal an den Elektromotor 10 auszugeben.
  • Daher unterliegen die beiden Magnetsammelringe 24 und 25 keiner inneren Verspannung auf Grund der Kontraktion während des Abkühlens, die mit dem Einlegeverguß einhergeht, wodurch die Verformung der beiden Magnetsammelringe 24 und 25 verhindert oder reduziert werden kann und die Erfassungsgenauigkeit des Drehmomentsensors 13 verbessert wird.
  • Des Weiteren macht es dieser Aufbau möglich, dass der Grat, der erzeugt wird, wenn die Magnetsammelringhalterung 26 und die Schweißplatte 29 miteinander verschweißt werden, in dem zurückgesetzten Bereich 32 aufgenommen wird, der von dem Wandbereich 33 umgeben ist, wodurch verhindert oder reduziert wird, dass der Grat von der Magnetsammelringanordnung abfällt.
  • (16) Das Erfassungselement umfasst den ersten Magnetsammelring 24, der zwischen dem ersten ringförmigen Bereich 212 und dem zweiten ringförmigen Bereich 222 in der radialen Richtung vorgesehen und in der Bogenform um die Drehachse O herum ausgebildet ist, und den zweiten Magnetsammelring 25, der zwischen dem ersten Magnetsammelring 24 und dem zweiten ringförmigen Bereich 222 in der radialen Richtung vorgesehen und in der Bogenform um die Drehachse O herum ausgebildet ist. Die Magnetsammelringhalterung 26 und die Schweißplatte 29 sind die Elemente, die den ersten Magnetsammelring 24 und den zweiten Magnetsammelring 25 dazwischen einschließen. Der Hall-IC-Sensor 27 ist das Hall-Element, das zwischen dem ersten Magnetsammelring 24 und dem zweiten Magnetsammelring 25 in der radialen Richtung vorgesehen ist und die Änderung des Magnetfeldes zwischen dem ersten Magnetsammelring 24 und dem zweiten Magnetsammelring 25 erfasst.
  • Daher kann der gleiche Aufbau wie in der Jochanordnung auch für Magnetsammelringanordnung verwendet werden.
  • [Andere Ausführungsformen]
  • Obwohl die Ausführungsform zur Umsetzung der vorliegenden Erfindung auf der Grundlage des Beispiels davon beschrieben ist, ist der spezielle Aufbau der vorliegenden Erfindung nicht auf den Aufbau beschränkt, der in der anschaulichen Ausführungsform beschrieben ist, und die vorliegende Erfindung kann auch eine Gestaltungsmodifizierung und dergleichen mit einschlie-ßen, die innerhalb des Bereichs vorgenommen wird, der nicht von dem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung abweicht.
  • Beispielsweise ist die anschauliche Ausführungsform unter Verweis auf das Beispiel beschrieben, in welchem die vorliegende Erfindung auf den Drehmomentsensor angewendet wird, jedoch ist die vorliegende Erfindung auch auf einen Drehsensor anwendbar. In diesem Falle ist das zweite Element an dem Gehäuse vorgesehen.
  • Ferner kann im Hinblick auf die Anzahl der Pole des magnetischen Elements die vorliegende Erfindung auch dann realisiert werden, wenn es einen oder mehrere Pole für jeweils den N-Pol und den S-Pol gibt.
  • Der Wandbereich muss nicht notwendigerweise den gesamten Umfang des zurückgesetzten Bereichs umschließen, und er kann in anderer Weise ausgebildet sein, solange der Wandbereich so vorgesehen ist, dass er einen vorbestimmten Bereich des Öffnungsrandes des zurückgesetzten Bereichs abdeckt, um damit die Wirkung der Verhinderung oder der Verringerung des Abfalles des Grates bereitzustellen. Ferner können die einzelnen Komponenten, die in den Ansprüchen und der Beschreibung beschrieben sind, in beliebiger Weise innerhalb eines Bereichs kombiniert oder weggelassen werden, der es erlaubt, dass zumindest ein Teil der zuvor beschriebenen Aufgaben gelöst wird oder zumindest zum Teil die zuvor beschriebenen vorteilhaften Wirkungen erzeugt.
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung mit der Nr. 2014-141097 , die am 9. Juli 2014 eingereicht wurde. Die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldung mit der Nr. 2014-141097 , die am 9. Juli 2014 eingereicht wurde, einschließlich der Beschreibung, den Ansprüchen, den Zeichnungen und dem Überblick ist hiermit durch Bezugnahme vollständig mit eingeschlossen.
  • LISTE DER BEZUGSZEICHEN
    • 1
    Lenkrad
    2
    Lenkwelle (zweites Element oder Eingangswelle)
    3
    Torsionsstange
    4
    Zahnradwelle (erstes Element oder Ausgangswelle)
    8
    schwenkbares Rad als Lenkziel
    9
    Lenkmechanismus
    10
    Elektromotor
    15
    Motorsteuerschaltung
    17
    Getriebegehäuse (Gehäuse)
    20
    mehrpoliger Magnet (Magnetelement)
    21
    erstes Joch (Erfassungselement)
    22
    zweites Joch (Erfassungselement)
    23
    Jochhalterung (Halteelement)
    24
    erster Magnetsammelring (Erfassungselement)
    25
    zweiter Magnetsammelring (Erfassungselement)
    26
    Magnetsammelringhalterung (Haltelement)
    27
    Hall-IC-Sensor (Magnetsensor)
    29
    Schweißplatte (Haltelement)
    30
    vorstehender Bereich
    32
    zurückgesetzter bzw. vertiefter Bereich
    33
    Wandbereich
    34
    Bodenbereich
    236
    zurückgesetzter bzw. vertiefter Bereich
    237
    Wandbereich
    238
    Bodenbereich

Claims (17)

  1. Eine Drehwinkelerfassungsvorrichtung mit: einem ersten Element (4) und einem zweiten Element (2), die relativ zueinander drehbar um eine Drehachse vorgesehen sind; einem Magnetelement (20), das an dem ersten Element (4) vorgesehen und so ausgebildet ist, dass ein N-Pol und ein S-Pol benachbart zueinander um die Drehachse herum angeordnet sind; einem Erfassungselement (21, 22, 24, 25), das so vorgesehen ist, dass es dem Magnetelement (20) zugewandt und aus einem magnetischen Material hergestellt ist; einem Haltelement (23, 26, 29), das an dem zweiten Element (2) befestigt ist und ein erstes Halteelement (23, 26, 29) und ein zweites Halteelement (29) aufweist, die jeweils aus thermoplastischem Harzmaterial hergestellt sind, wobei das Halteelement (23, 26, 29) ausgebildet ist, das Erfassungselement (21, 22, 24, 25) derart zu halten, dass ein Kontakt zwischen dem Erfassungselement (21, 22, 24, 25) und dem zweiten Element (2) durch das erste Halteelement (23, 26, 29) und das zweite Halteelement (29) verhindert ist, die fest miteinander verschweißt sind, wobei das Erfassungselement (21, 22, 24, 25) zwischen dem ersten Halteelement (23, 26, 29) und dem zweiten Halteelement (29) eingeschlossen ist; einem zurückgesetzten Bereich (32, 236), der auf einer Seite des ersten Halteelements (23, 26, 29), die dem zweiten Halteelement (29) zugewandt ist, vorgesehen und so ausgebildet ist, dass er zur Seite des zweiten Halteelements (29) geöffnet ist, wobei der zurückgesetzte Bereich (32, 236) einen Bodenbereich (34, 238) aufweist; einem Wandbereich (33, 237), der entlang eines Öffnungsrandes des zurückgesetzten Bereichs (32, 236) vorgesehen und derart ausgebildet ist, dass ein Abstand zwischen dem Wandbereich (33, 237) und dem zweiten Halteelement (29) kleiner ist als ein Abstand zwischen dem Bodenbereich (34, 238) und dem zweiten Halteelement (29) und der Wandbereich (33, 237) nicht an dem zweiten Halteelement (29) anliegt; einem vorstehenden Bereich (30), der dem zurückgesetzten Bereich (32, 236) zugewandt und an dem zweiten Halteelement (29) derart vorgesehen ist, dass er in Richtung zur Seite des zurückgesetzten Bereichs (32, 236) hervorsteht, wobei der vorstehende Bereich (30) ausgebildet ist zu ermöglichen, dass das erste Halteelement (23, 26, 29) und das zweite Halteelement (29) durch Aufschmelzen miteinander verschweißt werden, wobei ein abgewandter Endbereich davon an dem Bodenbereich (34, 238) anliegt; und einem Magnetsensor (27), der ausgebildet ist, einen Winkel einer relativen Drehung zwischen dem ersten Element (4) und dem zweiten Element (2) zu erfassen, indem eine Änderung eines Magnetfeldes in dem Erfassungselement (21, 22, 24, 25) erfasst wird, wobei die Änderung auf Grund einer relativen Drehung zwischen dem Magnetelement (20) und dem Erfassungselement (21, 22, 24, 25), die zusammen mit der relativen Drehung zwischen dem ersten Element (4) und dem zweiten Element (2) hervorgerufen wird, erfolgt.
  2. Die Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das zweite Halteelement (29) so vorgesehen ist, dass der Abstand zwischen dem Bodenbereich (34, 238) und dem zweiten Halteelement (29) so festgelegt ist, dass es möglich ist, dass der vorstehende Bereich (30) oder ein Teil des Bodenbereichs (34, 238), der geschmolzen wird, wenn das erste Halteelement (23, 26, 29) und das zweite Halteelement (29) fest miteinander verschweißt werden, als ein Grat aufwächst und der Grat an dem zweiten Halteelement (29) anliegt.
  3. Die Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Halteelement (23, 26, 29) und das zweite Halteelement (29) jeweils in einer Ringform oder einer Bogenform so ausgebildet sind, dass sie die Drehachse umschließen, und wobei, unter Annahme, dass eine radiale Richtung eine radiale Richtung der Drehachse ist und eine Umfangsrichtung eine Richtung um die Drehachse herum ist, der zurückgesetzte Bereich (32, 236) und der vorstehende Bereich (30) einen Bereich, der sich von einer Innenseite zu einer Außenseite in der radialen Richtung erstreckt, und einen Bereich aufweisen, der sich in der Umfangsrichtung erstreckt.
  4. Die Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Bereich des zurückgesetzten Bereichs (32, 236), der sich in der Umfangsrichtung erstreckt, so ausgebildet ist, dass seine Breite in der radialen Richtung kleiner als die Hälfte einer Breite des ersten Halteelements (23, 26, 29) in der radialen Richtung ist.
  5. Die Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Wandbereich (33, 237) einen geneigten Bereich (35, 239) aufweist, der so geneigt ist, dass eine Öffnungsfläche ausgehend von dem Bodenbereich (34, 238) zur Seite eines Öffnungsrands hin zunimmt.
  6. Die Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Bodenbereich (34, 238) wie eine flache Oberfläche geformt ist, und wobei, unter der Annahme, dass eine Referenzachsenlinie eine Richtung senkrecht zu der flachen Oberfläche des Bodenbereichs (34, 238) ist, der vorstehende Bereich (30) so ausgebildet ist, dass er entlang einer Richtung der Referenzachsenlinie hervorsteht und einen anteilsmäßig geschmolzenen Bereich (30b) aufweist, der so ausgebildet ist, dass seine Querschnittsfläche in einer Richtung senkrecht zu der Referenzachsenlinie im Wesentlichen innerhalb eines Bereichs in der Richtung der Referenzachsenlinie gleichgehalten wird, bevor der vorstehende Bereich (30) geschmolzen wird.
  7. Die Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Erfassungselement (21, 22, 24, 25) ein erstes Jochelement (21) und ein zweites Jochelement (22) aufweist, wobei das erste Jochelement (21) erste Klauenbereiche (211), die mehrere plattenartige Elemente sind, die so angeordnet sind, dass sie konzentrisch zu der Drehachse positioniert und dem Magnetelement (20) zugewandt sind, und einen ersten zylindrischen Bereich aufweist, der zylindrisch ausgebildet ist und die ersten Klauenbereiche (211) miteinander verbindet, wobei das zweite Jochelement (22) zweite Klauenbereiche (221), die mehrere plattenartige Elemente sind, die so angeordnet sind, dass sie konzentrisch zu der Drehachse positioniert und dem Magnetelement (20) zugewandt sind, und einen zweiten zylindrischen Bereich aufweist, der zylindrisch ausgebildet ist und die zweiten Klauenbereiche (221) miteinander verbindet, wobei die zweiten Klauenbereiche (221) jeweils so angeordnet sind, dass sie abwechselnd zwischen einzelnen ersten Klauenbereichen (211) aufgereiht sind, wobei der zweite zylindrische Bereich so angeordnet ist, dass er auf einer Innenumfangsseite des ersten zylindrischen Bereichs positioniert und in einer radialen Richtung dazu beabstandet ist, wobei der Magnetsensor (27) ein Hall-Element (27a) aufweist, das ausgebildet ist, das Magnetfeld, das sich entsprechend einer Änderung des relativen Winkels zwischen dem Magnetelement (20) und dem ersten und zweiten Klauenbereichen (211, 221) ändert, der auf Grund der relativen Drehung zwischen dem ersten Element (4) und dem zweiten Element (2) hervorgerufen wird, zu erfassen, wobei das erste Halteelement (23, 26, 29) eine Einführbohrung aufweist, in die die ersten Klauenbereiche (211) und die zweiten Klauenbereiche (221) eingeführt sind, und wobei das zweite Halteelement (29) fest mit dem ersten Halteelement (23, 26, 29) verschweißt ist, wobei das erste Jochelement (21) und das zweite Jochelement (22) zusammen mit dem ersten Halteelement (23, 26, 29) mit den ersten Klauenbereichen (211) dazwischen eingeschlossen sind und die zweite Klauenbereiche (221) jeweils in die Einführbohrung des ersten Halteelements (23, 26, 29) eingeführt sind.
  8. Eine Servolenkvorrichtung mit: einem Lenkmechanismus (9) mit einer Eingangswelle (2), die entsprechend einer Drehung eines Lenkrads (1) drehbar ist, und einer Ausgangswelle (4), die mit der Eingangswelle (2) über eine Torsionsstange (3) verbunden ist, wobei der Lenkmechanismus (9) ausgebildet ist, einen Lenkvorgang, der an dem Lenkrad (1) ausgeführt wird, auf ein schwenkbares, als Lenkziel dienendes Rad (8) zu übertragen; einem Gehäuse (17), das die Eingangswelle (2) und die Ausgangswelle (4) drehbar hält; einem Magnetelement (20), das an der Ausgangswelle (4) vorgesehen und so ausgebildet ist, dass ein N-Pol und ein S-Pol benachbart zueinander um die Drehachse herum angeordnet sind; einem Erfassungselement (21, 22, 24, 25), das so vorgesehen ist, dass es dem Magnetelement (20) zugewandt und aus einem magnetischen Material aufgebaut ist; einem Halteelement (23, 26, 29), das an der Eingangswelle (2) befestigt ist und ein erstes Halteelement (23, 26, 29) und ein zweites Halteelement (29) aufweist, die jeweils aus einem thermoplastischen Harzmaterial aufgebaut sind, wobei das Halteelement (23, 26, 29) ausgebildet ist, das Erfassungselement (21, 22, 24, 25) so zu halten, dass ein Kontakt zwischen dem Erfassungselement (21, 22, 24, 25) und dem zweiten Element (2) mittels des ersten Halteelements (23, 26, 29) und des zweiten Halteelements (29) verhindert wird, die fest miteinander verschweißt sind, wobei das Erfassungselement (21, 22, 24, 25) zwischen dem ersten Halteelement (23, 26, 29) und dem zweiten Halteelement (29) eingeschlossen ist; einem zurückgesetzten Bereich (32, 236), der auf einer Seite des ersten Halteelements (23, 26, 29), die dem zweiten Haltelement (29) zugewandt ist, vorgesehen und so ausgebildet ist, dass er auf Seite des zweiten Halteelements (29) geöffnet ist, wobei der zurückgesetzte Bereich (32, 236) einen Bodenbereich (34, 238) aufweist; einem Wandbereich (33, 237), der entlang eines Öffnungsrandes des zurückgesetzten Bereichs (32, 236) vorgesehen und derart ausgebildet ist, dass ein Abstand zwischen dem Wandbereich (33, 237) und dem zweiten Haltelement (29) kleiner ist als ein Abstand zwischen dem Bodenbereich (34, 238) und dem zweiten Halteelement (29) und der Wandbereich (33, 237) nicht an dem zweiten Halteelement (29) anliegt; einem vorstehenden Bereich (30), der den zurückgesetzten Bereich (32, 236) zugewandt und an dem zweiten Halteelement (29) derart vorgesehen ist, dass er in Richtung zur Seite des zurückgesetzten Bereichs (32, 236) hervorsteht, wobei der vorstehende Bereich (30) ausgebildet ist zu ermöglichen, dass das erste Halteelement (23, 26, 29) und das zweite Halteelement (29) miteinander verschweißbar sind, indem er mit einem abgewandten Endbereich davon bei Kontakt mit dem Bodenbereich (34, 238) aufgeschmolzen wird; und einem Magnetsensor (27), der ausgebildet ist, einen Winkel einer relativen Drehung zwischen der Eingangswelle (2) und der Ausgangswelle (4) zu erfassen, indem eine Änderung eines Magnetfeldes in dem Erfassungselement (21, 22, 24, 25) erfasst wird, wobei die Änderung auf Grund einer relativen Drehung zwischen dem Magnetelement (20) und dem Erfassungselement (21, 22, 24, 25), die zusammen mit der relativen Drehung zwischen dem ersten Element (4) und dem zweiten Element (2) hervorgerufen wird, erfolgt; einem Elektromotor (10), der ausgebildet ist, eine Lenkunterstützungskraft dem Lenkmechanismus (9) zuzuführen; und einer Motorsteuerschaltung (15), die ausgebildet ist, ein Befehlssignal, das dem Elektromotor (10) zugeleitet ist, auf der Grundlage eines Drehmoments, das zwischen der Eingangswelle (2) und der Ausgangswelle (4) erzeugt ist und aus einem von dem Magnetsensor (27) ausgegebenen Signal erfasst wird, zu berechnen und das Befehlssignal an den Elektromotor (10) auszugeben.
  9. Die Servolenkvorrichtung nach Anspruch 8, wobei, unter der Annahme, dass eine radiale Richtung eine radiale Richtung der Drehachse ist und eine Umfangsrichtung eine Richtung um die Drehachse herum ist, das Erfassungselement (21, 22, 24, 25) ein erstes Jochelement (21) und ein zweites Jochelement (22) aufweist, das erste Jochelement (21) einen ersten ringförmigen Bereich (212), der ringförmig so ausgebildet ist, dass er die Drehachse umschließt, und erste Klauenbereiche (211) aufweist, die mehrere plattenartige Elemente sind, wobei die ersten Klauenbereiche (211) als mehrere Elemente vorgesehen sind, die beabstandet zueinander in der Umfangsrichtung des ersten ringförmigen Bereichs (212) anzuordnen sind, die ersten Klauenbereiche (211) jeweils einen ersten gebogenen Bereich (211a), der sich von dem ersten ringförmigen Bereich (212) in der radialen Richtung nach innen erstreckt, und einen ersten Erfassungsbereich (211b) aufweisen, der sich von dem ersten gebogenen Bereich (211a) entlang einer Richtung der Drehachse so erstreckt, dass er dem Magnetelement (20) zugewandt ist, das zweite Jochelement (22) einen ringförmig ausgebildeten, zweiten ringförmigen Bereich (222), der auf einer inneren Seite in der radialen Richtung in Bezug zu dem ersten ringförmigen Bereich (212) angeordnet und so vorgesehen ist, dass er zu dem ersten ringförmigen Bereich (212) beabstandet ist, und zweite Klauenbereiche (221) aufweist, die mehrere plattenartige Elemente sind, wobei die zweiten Klauenbereiche (221) als mehrere Elemente so vorgesehen sind, dass sie mit Abstand zueinander in der Umfangsrichtung des zweiten ringförmigen Bereichs (222) anzuordnen sind, wobei die zweiten Klauenbereiche (221) jeweils einen zweiten gebogenen Bereich (221a), der sich von dem zweiten ringförmigen Bereich (222) in der radialen Richtung nach außen erstreckt, und einen zweiten Erfassungsbereich (221b) aufweisen, der sich von dem zweiten gebogenen Bereich (221a) so erstreckt, dass er dem Magnetelement (20) entlang der Richtung der Drehachse zugewandt ist, wobei die zweiten Erfassungsbereiche (221b) jeweils so angeordnet sind, dass sie abwechselnd zwischen den einzelnen ersten Erfassungsbereichen (211b) aufgereiht sind, wobei der erste Erfassungsbereich (211b) und der zweite Erfassungsbereich (221b) auf einem gleichen Kreis mit der Drehachse als Mittelpunkt angeordnet sind, wobei das erste Haltelement (23, 26, 29) aufweist einen Hauptkörperbereich mit einer Befestigungsfläche, die eine flache Oberfläche ist, die im Wesentlichen senkrecht zu der Drehachse steht, eine erste Durchgangsbohrung (232), die so ausgebildet ist, dass der erste Erfassungsbereich (211b) die Befestigungsfläche durchdringen kann, einen ersten Aufnahmebereich (232), der so vorgesehen ist, dass er sich zusammenhängend aus der ersten Durchgangsbohrung (232) in der radialen Richtung nach außen erstreckt, wobei der erste Aufnahmebereich (232) in einer zurückgesetzten Form so ausgebildet ist, dass er auf Seite der Befestigungsfläche geöffnet und ausgebildet ist, darin den ersten gebogenen Bereich (211a) aufzunehmen, eine zweite Durchgangsbohrung (234), die so ausgebildet ist, dass der zweite Erfassungsbereich (221b) die Befestigungsfläche durchdringen kann, und einen zweiten Aufnahmebereich (235), der so vorgesehen ist, dass er sich zusammenhängend aus der zweiten Durchgangsbohrung (234) in der radialen Richtung nach innen erstreckt, wobei der zweite Aufnahmebereich (235) in einer zurückgesetzten Form derart ausgebildet ist, dass er auf Seite der Befestigungsfläche geöffnet und ausgebildet ist, darin den zweiten gebogenen Bereich (221a) aufzunehmen, und wobei der zurückgesetzte Bereich (32, 236) einen innendurchmesserseitigen Bereich, der auf der Innenseite in der radialen Richtung in Bezug zu der ersten Durchgangsbohrung (232) ausgebildet ist, und einen sich radial erstreckenden Bereich aufweist, der so vorgesehen ist, dass er sich zwischen der ersten Durchgangsbohrung (232) und der zweiten Durchgangsbohrung (234) ausgehend von dem innendurchmesserseitigen Bereich in der radialen Richtung nach außen erstreckt.
  10. Die Servolenkvorrichtung nach Anspruch 9, die femer umfasst: einen ersten Magnetsammelring (24), der aus einem magnetischen Material aufgebaut und so vorgesehen ist, dass er dem ersten ringförmigen Bereich (212) zugewandt ist; einen zweiten Magnetsammelring (25), der aus einem magnetischen Material aufgebaut und so vorgesehen ist, dass er dem zweiten ringförmigen Bereich (222) und dem ersten Magnetsammelring (24) zugewandt ist; ein drittes Halteelement, das aus thermoplastischem Harz hergestellt ist; ein viertes Halteelement, das aus thermoplastischem Harz hergestellt und ausgebildet ist, als Befestigung des ersten Magnetsammelrings (24) und des zweiten Magnetsammelrings (25) zu dienen, indem es fest mit dem dritten Haltelement verschweißt wird, wobei der erste Magnetsammelring (24) und der zweite Magnetsammelring (25) zusammen mit dem dritten Haltelement dazwischen eingeschlossen sind; einen zweiten zurückgesetzten Bereich, der auf einer Seite des dritten Halteelements vorgesehen ist, die dem vierten Halteelement zugewandt und so ausgebildet ist, dass sie auf Seite des vierten Halteelements geöffnet ist, wobei der zweite zurückgesetzte Bereich einen zweiten Bodenbereich aufweist; einen zweiten Wandbereich, der entlang eines Öffnungsrandes des zweiten zurückgesetzten Bereichs vorgesehen und derart ausgebildet ist, dass ein Abstand zwischen dem zweiten Wandbereich und dem vierten Halteelement kleiner ist als ein Abstand zwischen dem zweiten Bodenbereich und dem vierten Halteelement und die zweite Wand nicht an dem vierten Haltelement anliegt; und einen zweiten vorstehenden Bereich, der an dem vierten Halteelement derart vorgesehen ist, dass er dem zweiten zurückgesetzten Bereich zugewandt ist und in Richtung zur Seite des zweiten zurückgesetzten Bereichs hervorsteht, wobei der zweite vorstehende Bereich ausgebildet ist zu ermöglichen, dass das dritte Haltelement und das vierte Halteelement miteinander verschweißt werden, indem ein abgewandter Endbereich davon in Kontakt mit dem zweiten Bodenbereich aufgeschmolzen wird, wobei der Magnetsensor (27) zwischen dem ersten Magnetsammelring (24) und dem zweiten Magnetsammelring (25) angeordnet ist und den Winkel der relativen Drehung zwischen der Eingangswelle (2) und der Ausgangswelle (4) erfasst, indem die Änderung des Magnetfeldes zwischen dem ersten Magnetsammelring (24) und dem zweiten Magnetsammelring (25) erfasst wird.
  11. Die Servolenkvorrichtung nach Anspruch 9, wobei das zweite Halteelement (29) derart vorgesehen ist, dass der Abstand zwischen dem Bodenbereich (34, 238) und dem zweiten Halteelement (29) so festgelegt ist, dass der vorstehende Bereich (30) oder ein Teil des Bodenbereichs (34, 238), der geschmolzen wird, wenn das erste Halteelement (23, 26, 29) und das zweite Halteelement (29) fest miteinander verschweißt wird, als ein Grat aufwachsen kann, und der Grat an dem zweiten Haltelement (29) anliegt.
  12. Die Servolenkvorrichtung nach Anspruch 9, wobei das erste Halteelement (23, 26, 29) und das zweite Halteelement (29) jeweils in Ringform oder Bogenform so ausgebildet sind, dass sie die Drehachse umschließen, und wobei, unter der Annahme, dass eine radiale Richtung eine radiale Richtung der Drehachse und eine Umfangsrichtung eine Richtung um die Drehachse herum ist, der zurückgesetzte Bereich (32, 236) und der vorstehende Bereich (30) jeweils einen Bereich, der sich von einer Innenseite zu einer Außenseite in der radialen Richtung erstreckt, und einen Bereich aufweisen, der sich in der Umfangsrichtung erstreckt.
  13. Die Servolenkvorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Wandbereich (33, 237) einen geneigten Bereich (35, 239) aufweist, der so geneigt ist, dass eine Öffnungsfläche ausgehend von dem Bodenbereich (34, 238) in Richtung zur Seite des Öffnungsrandes hin zunimmt.
  14. Die Servolenkvorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Bodenbereich (34, 238) wie eine flache Oberfläche geformt ist, und wobei, unter der Annahme, dass eine Referenzachsenlinie eine Richtung senkrecht zu der flachen Oberfläche des Bodenbereichs (34, 238) ist, der vorstehende Bereich (30) so ausgebildet ist, dass er entlang einer Richtung der Referenzachsenlinie hervorsteht und einen anteilsmäßig geschmolzenen Bereich (30b) aufweist, der so ausgebildet ist, dass seine Querschnittsfläche in einer Richtung senkrecht zu der Referenzachsenlinie innerhalb eines vorbestimmten Bereichs in der Richtung der Referenzachsenlinie im Wesentlichen gleichgehalten wird, bevor der vorstehende Bereich (30) geschmolzen wird.
  15. Eine Befestigungsstruktur mit: einem Haltezielelement, das aus metallischem Material hergestellt ist; einem Haltelement (23, 26, 29), das aus thermoplastischem Harz hergestellt ist und ein erstes Halteelement (23, 26, 29) und ein zweites Halteelement (29) aufweist, wobei das Halteelement (23, 26, 29) ausgebildet ist, das Haltezielelement mittels des ersten Halteelements (23, 26, 29) und des zweiten Haltelements (29) zu halten, die fest miteinander verschweißt sind, wobei das Haltezielelement zwischen dem ersten Halteelement (23, 26, 29) und dem zweiten Halteelement (29) eingeschlossen ist; einem zurückgesetzten Bereich (32, 236), der auf einer Seite des ersten Haltelements (23, 26, 29) vorgesehen ist, die dem zweiten Halteelement (29) zugewandt und so ausgebildet ist, dass sie auf Seite des zweiten Halteelements (29) geöffnet ist, wobei der zurückgesetzte Bereich (32, 236) einen Bodenbereich (34, 238) aufweist; einem Wandbereich (33, 237), der entlang eines Öffnungsrandes des zurückgesetzten Bereichs (32, 236) vorgesehen und derart ausgebildet ist, dass ein Abstand zwischen dem Wandbereich (33, 237) und dem zweiten Halteelement (29) kleiner als ein Abstand zwischen dem Bodenbereich (34, 238) und dem zweiten Halteelement (29) ist und der Wandbereich (33, 237) nicht an dem zweiten Haltelement (29) anliegt; und einem vorstehenden Bereich (30), der dem zurückgesetzten Bereich (32, 236) zugewandt und an dem zweiten Haltelement (29) derart vorgesehen ist, dass er zur Seite des zurückgesetzten Bereichs (32, 236) hervorsteht, wobei der vorstehende Bereich (30) ausgebildet ist zu ermöglichen, dass das erste Halteelement (23, 26, 29) und das zweite Halteelement (29) miteinander verschweißt werden, indem sie mit einem abgewandten Endbereich davon bei Kontakt mit dem Bodenbereich (34, 238) aufgeschmolzen werden, wobei das zweite Halteelement (29) derart vorgesehen ist, dass der Abstand zwischen dem Bodenbereich (34, 238) und dem zweiten Halteelement (29) so festgelegt ist, dass der vorstehende Bereich (30) oder ein Teil des Bodenbereichs (34, 238), der aufgeschmolzen wird, wenn das erste Halteelement (23, 26, 29) und das zweite Halteelement (29) fest miteinander verschweißt werden, als ein Grat aufwächst und der Grat an dem zweiten Haltelement (29) anliegt.
  16. Die Befestigungsstruktur nach Anspruch 15, wobei der Wandbereich (33, 237) einen geneigten Bereich (35, 239) aufweist, der so geneigt ist, dass eine Öffnungsfläche ausgehend von dem Bodenbereich (34, 238) in Richtung zur Seite des Öffnungsrandes hin zunimmt.
  17. Die Befestigungsstruktur nach Anspruch 15, wobei der Bodenbereich (34, 238) wie eine flache Oberfläche geformt ist, und wobei, unter der Annahme, dass eine Referenzachsenlinie eine Richtung senkrecht zu der flachen Oberfläche des Bodenbereichs (34, 238) ist, der vorstehende Bereich (30) so ausgebildet ist, dass er entlang einer Richtung der Referenzachsenlinie hervorsteht und einen anteilsmäßig geschmolzenen Bereich (30b) aufweist, der so ausgebildet ist, dass seine Querschnittsfläche in einer Richtung senkrecht zu der Referenzachsenlinie innerhalb eines vorbestimmten Bereichs in der Richtung der Referenzachsenlinie im Wesentlichen gleichgehalten wird, bevor der vorstehende Bereich (30) geschmolzen wird.
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