JP2015121475A - 磁気ヨークアセンブリの取り付け方法および磁気ヨークアセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】トルク検出装置の検出精度の向上を図ることができる磁気ヨークアセンブリの取り付け方法および当該磁気ヨークアセンブリを提供すること。【解決手段】連結された２つの軸の間に入力される捩じれトルクを検出するためのトルク検出装置を構成する磁気ヨークアセンブリ２６を、２つの軸における一方の軸に取り付ける。磁気ヨークアセンブリ２６は、複数の磁極爪３７，３８が内周に等間隔で配置された一対のヨークリング３４，３５と、一対のヨークリング３４，３５を互いの磁極爪３７，３８が交互に並ぶように位置決めした状態で保持する円筒状の樹脂成形品である保持筒３６とを含む。保持筒３６の成形時に一対のヨークリング３４，３５同士を位置決めする治具の抜き痕として保持筒３６に形成された凹部４７を、磁気ヨークアセンブリ２６を前記一方の軸に位置決めするための位置決め部として用いる。【選択図】図５

Description

この発明は、ステアリングの操舵トルクなどを検出するトルク検出装置の構成部品である磁気ヨークアセンブリの取り付け方法および当該磁気ヨークアセンブリに関する。

トルク検出装置の一例として特許文献１に開示されたトルクセンサは、トーションバーを介して連結された入力軸および出力軸を備えている。入力軸および出力軸のそれぞれの外周には、磁極が規則的に配置された検出リングが１つずつ圧入されている。入力軸および出力軸のそれぞれの外周にピンが設けられていて、このピンが検出リングの内周における溝状の係合部に係合することで、入力軸および出力軸のそれぞれに対する検出リングの相対位置が一定になる。トルクセンサは、入力軸と出力軸との相対回転に伴う検出リング同士のずれによって、入力軸から出力軸に伝達されるトルクを検出する。

また、入力軸の一端は、出力軸の凹部内に挿入されている。入力軸の一端の外周面と、出力軸の凹部の内周面とは、非円形部となっている。互いの非円形部が当接することによって、入力軸と出力軸との正逆転方向への相対回転可能量が一定範囲に規制されている。
特許文献２および３のトルク検出装置は、トーションバーを介して連結された第１軸および第２軸に加わるトルクを検出対象としており、第１軸と一体回転する円筒磁石と、第２軸と一体回転するヨーク組立体（磁気ヨークアセンブリに相当する）とを備えている。ヨーク組立体は、２個１組のヨークリングと、円筒形にモールド成形され、これらのヨークリングを保持する保持筒とで構成されている。各ヨークリングの内周には、複数の磁極爪が等間隔で設けられている。

特許文献２の場合、保持筒の成形型に設けられた共通の位置決めピンが、各ヨークリングに形成された位置決め孔に挿通されることで、ヨークリング同士が位置決めされる。特許文献３の場合、保持筒の成形型に設けられた位置決めピンが、２個のヨークリングにおいて交互に並んだ互いの磁極爪の間に差し込まれることで、ヨークリング同士が位置決めされる。

特開平８−１１４５１７号公報 特開２００８−２９７９号公報 特開２０１３−５３８６５号公報

トルク検出装置の検出精度を向上するためには、トルク検出装置を構成する部品間の相対位置の精度が重要である。
特許文献１の場合、入力軸側の検出リングと出力軸側の検出リングとを精度よく位置合わせするために、入力軸と出力軸との相対位置の精度と、入力軸および出力軸のそれぞれに対する検出リングの位置決め精度とが重要である。入力軸と出力軸との相対位置については、入力軸と出力軸との相対回転可能量が正逆転方向のどちら側においても同じ範囲に規制されるように、中立状態における入力軸および出力軸の互いの非円形部の相対位置を考慮する必要もある。

特許文献２および３の場合、第１軸側の円筒磁石と第２軸側のヨーク組立体とを精度よく位置合わせするために、たとえば、第２軸に対するヨーク組立体の位置決め精度が重要であり、さらに、ヨーク組立体では、ヨークリング同士の位置決め精度が重要である。
特許文献２および３では、特許文献１における検出リングの内周における係合部に相当するものが、第２軸に対するヨーク組立体の位置決め部として、ヨーク組立体に設けられていると思われる。ヨークリング同士を位置決めするための位置決めピンが配置される部分と、当該位置決め部とが、互いに異なる箇所に設けられていると、それぞれの箇所における誤差が積み重なることで、これらの箇所の相対位置にずれが生じてしまう。これでは、当該位置決め部を基準として第２軸にヨーク組立体を取り付けても、先ほどの誤差によって円筒磁石とヨーク組立体との相対位置にずれが生じるため、トルク検出装置の検出精度の向上が困難になる虞がある。

この発明は、かかる背景のもとでなされたもので、トルク検出装置の検出精度の向上を図ることができる磁気ヨークアセンブリの取り付け方法および当該磁気ヨークアセンブリを提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、連結された２つの軸（１４，１５）の間に入力される捩じれトルクを検出するためのトルク検出装置（１７）を構成する磁気ヨークアセンブリ（２６）を、前記２つの軸における一方の軸（１５）に取り付ける方法であって、前記磁気ヨークアセンブリは、複数の磁極爪（３７，３８）が内周に等間隔で配置された一対のヨークリング（３４，３５）と、前記一対のヨークリングを互いの前記磁極爪が交互に並ぶように位置決めした状態で保持する円筒状の樹脂成形品である保持筒（３６）とを含み、前記保持筒の成形時に前記一対のヨークリング同士を位置決めする治具（４８）の抜き痕として前記保持筒に形成された凹部（４７，４７０）を、前記磁気ヨークアセンブリを前記一方の軸に位置決めするための位置決め部として用いることを特徴とする、磁気ヨークアセンブリの取り付け方法である。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の方法によって前記一方の軸に取り付けられる磁気ヨークアセンブリであって、前記凹部は、前記保持筒において軸方向（Ｘ）における端面（３６Ｂ）から前記軸方向に延び、前記凹部は、前記端面に向かってテーパ状に広がるテーパ部（４７Ｃ）を含むことを特徴とする、磁気ヨークアセンブリである。
請求項３記載の発明は、前記凹部は、前記保持筒の内周面（３６Ａ）から露出されることを特徴とする、請求項２記載の磁気ヨークアセンブリである。

なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。

請求項１記載の発明によれば、磁気ヨークアセンブリにおける保持筒の成形時に一対のヨークリング同士を位置決めする治具の抜き痕が、凹部となって保持筒に形成されていて、この凹部が、磁気ヨークアセンブリを軸に位置決めするための位置決め部を兼ねる。つまり、ヨークリング同士の位置決めに関連する部分と、軸に対する磁気ヨークアセンブリの位置決め部とが一致している。そのため、ヨークリング同士の位置決めに関連する部分と、軸に対する磁気ヨークアセンブリの位置決め部とが互いに異なる箇所に設けられる場合に比べて、当該箇所に起因する誤差の影響を少なく抑え、磁気ヨークアセンブリを軸に精度よく取り付けることができる。よって、トルク検出装置の検出精度の向上を図ることができる。

請求項２記載の発明によれば、軸に取り付けられる際の磁気ヨークアセンブリを支持するための治具を用いる場合において、当該治具に設けられた位置決め用の凸部を磁気ヨークアセンブリに凹部に嵌め込むと、当該凸部は、凹部のテーパ部における傾斜面に当接する。これによって、磁気ヨークアセンブリが、その周方向に位置決めされることから、その後、磁気ヨークアセンブリを軸に精度よく取り付けることができるので、トルク検出装置の検出精度の向上を図ることができる。

請求項３記載の発明のように、凹部は、保持筒の内周面から露出されてもよい。

図１は、本発明の一実施形態に係るトルク検出装置１７を備える電動パワーステアリング装置１の概略構成を示す模式図である。 図２は、トルク検出装置１７の分解斜視図である。 図３は、トルク検出装置１７の要部についての模式的な断面図である。 図４は、トルク検出装置１７の動作を説明するための模式図である。 図５は、磁気ヨークアセンブリ２６の斜視図である。 図６は、磁気ヨークアセンブリ２６の内周部分の斜視図である。 図７は、磁気ヨークアセンブリ２６の製造工程を説明するための模式図である。 図８は、磁気ヨークアセンブリ２６の内周部分を径方向内側から見た図である。

本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
以下の実施形態では、トルク検出装置が自動車の電動パワーステアリング装置に適用された例に則して説明するが、本発明のトルク検出装置は、その他の装置に適用することもできる。
図１は、本発明の一実施形態に係るトルク検出装置１７を備える電動パワーステアリング装置１の概略構成を示す模式図である。

図１を参照して、電動パワーステアリング装置１では、ステアリング２に連結されたステアリングシャフト３が、自在継手４、中間軸５および自在継手６を順に介してピニオン軸７に連結されていて、ピニオン軸７の先端部のピニオン８が、車両の左右方向に延びるラック軸９のラック１０と噛み合っている。ラック軸９の両端部のそれぞれは、タイロッド１１に連結されており、タイロッド１１は、ナックルアーム（図示せず）を介して転舵輪１２に連結されている。

ステアリング２が操作されてステアリングシャフト３が回転すると、この回転は、ピニオン８およびラック１０によってラック軸９の直線運動に変換され、転舵輪１３の転舵が達成される。
ステアリングシャフト３は、ステアリング２に連なる入力側の第１軸１４と、自在継手４に連なる出力側の第２軸１５という２つの軸を有している。第１軸１４と第２軸１５とは、弾性部材であるトーションバー１６を介して同軸状に互いに連結されている。第１軸１４と第２軸１５とは、互いの間でトルク伝達可能であり、所定の範囲内で相対回転可能である。ステアリング２の操舵によって、ステアリング２の操舵トルクに相当する捩じれトルクが第１軸１４と第２軸１５との間に入力されると、トーションバー１６が捩じれ、その際、第１軸１４と第２軸１５とが相対回転する。

電動パワーステアリング装置１は、前述した捩じれトルクを検出するためのトルク検出装置１７と、車速を検出する車速センサ１８と、電動モータ１９と、トルク検出装置１７および車速センサ１８の検出結果に応じて電動モータ１９の駆動を制御するマイクロコンピュータを含むＥＣＵ（Electronic Control Unit）２０とを備えている。
トルク検出装置１７は、第１軸１４と第２軸１５との相対回転変位量に基づいて、前述した捩じれトルクを、ステアリング２の操舵トルクとして検出する。ＥＣＵ２０は、当該操舵トルクと現在の車速とに応じて算出した出力を発生するように電動モータ１９を駆動する。電動モータ１９の出力は、ウォーム２１Ａおよびウォームホイール２１Ｂで構成された減速機構２１を経由して、補助駆動力として第２軸１５に伝達される。運転者のステアリング２の操舵する力は、この補助駆動力によって補助される。

図２は、トルク検出装置１７の分解斜視図である。
図２に示すように、トーションバー１６は、実際に捩じれる部分である細い丸棒を備えていて、丸棒における第１軸１４側の端部は、丸棒よりも太い連結部１６Ａであり、丸棒における第２軸１５側の端部は、丸棒よりも太い連結部１６Ｂである。第１軸１４には、トーションバー１６の連結部１６Ａが同軸状で挿入される連結孔１４Ａが形成されていて、第２軸１５には、トーションバー１６の連結部１６Ｂが同軸状で挿入される連結孔１５Ａが形成されている。連結部１６Ａは、ピン２３を用いて第１軸１４に一体回転可能に結合されている。連結部１６Ｂは、ピン２４を用いて第２軸１５に一体回転可能に結合されている。第１軸１４、第２軸１５およびトーションバー１６の延びる方向を「軸方向Ｘ」といい、第１軸１４、第２軸１５およびトーションバー１６を中心とする周方向を「周方向Ｓ」といい、以下では、軸方向Ｘおよび周方向Ｓを基準として説明する。

トルク検出装置１７は、第１軸１４と一体回転する多極磁石２５と、多極磁石２５を非接触で取り囲んだ状態で第２軸１５と一体回転する磁気ヨークアセンブリ２６と、一対の集磁リング２７，２８と、一対のホールＩＣ２９，３０とを備えている。
多極磁石２５は、円筒状で樹脂製の保持筒３１と、保持筒３１の外周面において周方向Ｓに交互に並べられた複数のＮ極３２およびＳ極３３とを一体化することで構成された円筒磁石であって、第１軸１４の端部１４Ｂに対して同軸状で固定されている。

磁気ヨークアセンブリ２６は、一対のヨークリング３４および３５と、一対のヨークリング３４および３５を保持する円筒状の樹脂成形品である保持筒３６とを含む。ヨークリング３４および３５のそれぞれは、軟磁性体を用いて形成された薄肉の円環である。ヨークリング３４の内周には、径方向内側へ突出してから軸方向Ｘに折れ曲がって延びる複数の磁極爪３７が周方向Ｓに等間隔で配置されている。ヨークリング３５の内周には、径方向内側へ突出してから軸方向Ｘに折れ曲がって延びる複数の磁極爪３８が周方向Ｓに等間隔で配置されている。

磁極爪３７および３８のそれぞれは、軸方向Ｘに向けて尖る略三角形状をなし、多極磁石２５におけるＮ極３２とＳ極３３との組と、同数設けられている。ヨークリング３４および３５は、軸方向Ｘに所定間隔を隔てつつ同軸状で位置決めされた状態で保持筒３６によって保持されている。この状態では、磁極爪３７および３８の互いの先端部３７Ａおよび３８Ａが軸方向Ｘにおいて逆向きになり、磁極爪３７および３８が周方向Ｓに等しい間隔を保って交互に並んでいる。磁極爪３７および３８のそれぞれは、保持筒３６の内周面３６Ａと面一となった状態で内周面３６Ａから露出されている。

集磁リング２７および２８のそれぞれは、軟磁性体を用いて形成された環状の部材である。集磁リング２７および２８は、軸方向Ｘに所定間隔を隔て、同軸状で配置されている。集磁リング２７は、ヨークリング３４を径方向外側から非接触で取り囲んで、ヨークリング３４に対して磁気的に結合されている。集磁リング２８は、ヨークリング３５を径方向外側から非接触で取り囲んで、ヨークリング３５に対して磁気的に結合されている。

集磁リング２７の周上１箇所には、径方向外側へ突出する１対の集磁板４０が一体的に設けられている。集磁リング２８の周上１箇所にも、集磁板４０と同様の１対の集磁板４１が一体的に設けられている。集磁板４０と集磁板４１とは、軸方向Ｘに離間していて、互いの間にホールＩＣ２９および３０が挿入されている。
図３は、トルク検出装置１７の要部についての模式的な断面図である。

図３に示すように、第２軸１５は、電動パワーステアリング装置１のハウジング３９内で軸方向Ｘに離れて配置された２つの軸受４２および４３によって両持ち支持されている。軸受４２が軸受４３よりもステアリング２側（図３における上側）に位置している。２つの軸受４２および４３の間において、第２軸１５に、前述したウォームホイール２１Ｂが一体回転可能に連結されている。

第２軸１５は、ウォームホイール２１Ｂ側とは反対側（図３における上側）へ向けて軸受４２から軸方向Ｘにはみ出た中空の連結筒４４を一体的に有している。連結筒４４の中空部分は、第２軸１５における前述した連結孔１５Ａの一部である。連結筒４４においてウォームホイール２１Ｂから最も離れた端面に、符号「４４Ａ」を付している。連結孔１５Ａは、端面４４Ａ側から階段状に縮径されていて、連結孔１５Ａにおいて最も細い部分に、トーションバー１６の連結部１６Ｂが嵌め込まれている。第１軸１４における第２軸１５側の端部１４Ｂは、端面４４Ａ側から連結孔１５Ａに挿入されている。端部１４Ｂは、トーションバー１６の連結部１６Ｂよりも端面４４Ａ側において連結孔１５Ａに内嵌固定されたブッシュ４５に挿通されていて、ブッシュ４５によって、第２軸１５と同軸を保って支持されている。

また、端部１４Ｂにおいてブッシュ４５よりも端面４４Ａ側には、第１規制部１４Ｃが設けられていて、第２軸１５において連結孔１５Ａを区画する内周面において軸方向Ｘで第１規制部１４Ｃと一致する箇所には、第２規制部１５Ｂが設けられている。第１規制部１４Ｃおよび第２規制部１５Ｂは、軸方向Ｘから見て、非円形である。そのため、第１軸１４と第２軸１５との相対回転は、第１規制部１４Ｃと第２規制部１５Ｂとが当接するまでの範囲（たとえば中立状態から±４度）に規制されているので、トーションバー１６が過度に捩れることが防止されている。

また、磁気ヨークアセンブリ２６は、ヨークリング３４および３５と同軸をなして配置される円筒状のカラー４６をさらに有している。カラー４６は、保持筒３６によって保持されていて、ヨークリング３４および３５に対して軸方向Ｘにずれた位置において保持筒３６の内周面３６Ａから全周に亘って露出されている。カラー４６が連結筒４４の外周に対して圧入されることによって、磁気ヨークアセンブリ２６は、第２軸１５に対して一体回転可能に取り付けられている。なお、連結筒４４の外周面は、端面４４Ａ側の端部において一段縮径されていて、これにより、当該外周面には段部４４Ｂが形成されている。カラー４６および保持筒３６が段部４４Ｂに対して軸方向Ｘから接触することによって、磁気ヨークアセンブリ２６は、第２軸１５に対して軸方向Ｘに位置決めされている。

図４は、トルク検出装置１７の動作を説明するための模式図であって、図４（ａ）は、操舵中立状態から一方向にトーションバー１６が捩じれた状態を示し、図４（ｂ）は、ステアリング２が操舵されていない操舵中立状態を示し、図４（ｃ）は、操舵中立状態から図４（ａ）とは反対方向にトーションバー１６が捩じれた状態を示している。
図４（ｂ）に示す操舵中立状態では、ヨークリング３４および３５では、それぞれの磁極爪３７，３８の先端が、多極磁石２５におけるＮ極３２とＳ極３３との境界を指すように配置されている。磁極爪３７および３８のそれぞれには、Ｎ極３２およびＳ極３３から同数の磁力線が出入りするため、ヨークリング３４および３５のそれぞれの内部で磁力線が閉じている。よって、ヨークリング３４とヨークリング３５との間に磁束が漏れることはなく、ヨークリング３４とヨークリング３５との間の磁束密度は零のままである。

一方、ステアリング２の操舵によって第１軸１４と第２軸１５との間に捩じれトルクが入力されてトーションバー１６が捩じれると、第１軸１４に固定された多極磁石２５と、第２軸１５に固定されたヨークリング３４および３５との相対位置が周方向Ｓに変化する。これにより、図４（ａ）および図４（ｃ）に示すように、それぞれの磁極爪３７，３８の先端がＮ極３２とＳ極３３との境界に一致しなくなるため、ヨークリング３４および３５のそれぞれでは、ＮまたはＳの極性を有する磁力線が増加する。このとき、ヨークリング３４および３５では、互いに逆の極性を有する磁力線が増加するので、ヨークリング３４とヨークリング３５との間で磁束密度が発生する。この磁束密度は、トーションバー１６の捩じれ量に略比例し、トーションバー１６の捩じれ方向に応じて極性が反転する。

このようにヨークリング３４とヨークリング３５との間に磁束密度が発生したとき、集磁リング２７および２８は、ヨークリング３４および３５で発生した磁束を集磁板４０，４１まで導く。そのため、集磁板４０と集磁板４１との間に挿入されたホールＩＣ２９，３０は、集磁リング２７および２８によって集められた磁束の磁束密度を検出し、電気信号として取り出す。前述したＥＣＵ２０は、ホールＩＣ２９，３０からの電気信号に基づいて、トーションバー１６の捩じれ量、換言すれば、第１軸１４と第２軸１５との間に入力された捩じれトルクを算出する。

次に、磁気ヨークアセンブリ２６について、さらに詳しく説明する。
図５は、磁気ヨークアセンブリ２６の斜視図である。図６は、磁気ヨークアセンブリ２６の内周部分の斜視図である。
図５では、説明の便宜上、磁気ヨークアセンブリ２６において、保持筒３６を２点鎖線で示し、それ以外の部品を実線で示している。

磁気ヨークアセンブリ２６において、保持筒３６に保持されたヨークリング３４および３５ならびにカラー４６は、軸方向Ｘにおいて、この順番で並んでいる。保持筒３６において、軸方向Ｘにおけるヨークリング３４側の端面（図５では上端面）３６Ｂには、カラー４６側へ凹む凹部４７が形成されている。凹部４７は、図５では説明の便宜上１つしか図示していないが、保持筒３６の周方向Ｓにおける複数箇所に等間隔で設けられていることが好ましい。

凹部４７は、端面３６Ｂからカラー４６側へ向けて軸方向Ｘに延びている。
図６を参照して、凹部４７は、ヨークリング３４において隣り合う２本の磁極爪３７の間を通っている。凹部４７は、当該２本の磁極爪３７の間に位置する（ヨークリング３５側の）磁極爪３８の先端部３８Ａを周方向Ｓにおける両側から挟むように、２つに分岐している。凹部４７の最深部４７Ａは、磁極爪３８における先端部３８Ａと基端部３８Ｂとの間（軸方向Ｘにおける略中央）に位置している。凹部４７において保持筒３６の端面３６Ｂから露出されている部分を入口部４７Ｂということにすると、凹部４７は、最深部４７Ａと入口部４７Ｂとの間にテーパ部４７Ｃを含んでいる。テーパ部４７Ｃは、端面３６Ｂに向かってテーパ状に広がっている。周方向Ｓにおける凹部４７の最大幅Ｗは、入口部４７Ｂでは一定であり、テーパ部４７Ｃでは最深部４７Ａに向けて徐々に狭くなっており、テーパ部４７Ｃと最深部４７Ａとの間では一定である。

凹部４７は、保持筒３６の内周面３６Ａおよび端面３６Ｂの両方を連続して切り欠いている。そのため、凹部４７の全域が内周面３６Ａから露出されている。
磁極爪３８の先端部３８Ａにおいて保持筒３６の内周面３６Ａに交差して保持筒３６の径方向外側へ延びる端面３８Ｃが、凹部４７内に露出されている。また、隣り合う２本の磁極爪３７において周方向Ｓで対向する互いの対向面３７Ｂでは、最も入口部４７Ｂに近い部分が、保持筒３６の径方向外側へ延びる筋状部分３７Ｃとして、凹部４７内に露出されている。

このような凹部４７は、保持筒３６の成形時に一対のヨークリング３４，３５同士を位置決めする治具４８（後述する）の抜き痕として保持筒３６に形成される。
図７は、磁気ヨークアセンブリ２６の製造工程を説明するための模式図である。
図７を参照して、保持筒３６の成形型は、軸方向Ｘに分離可能な下型５０および上型（図示せず）と、下型５０および上型の間において軸方向Ｘとは直交する方向に分離可能な一対の中間型５１（図７では一方のみ図示）とを含む。下型５０は、厚肉の円板であり、上面５０Ａの中央に垂直に立設された円柱形の中芯５２を備えている。中芯５２の外径は、ヨークリング３４および３５のそれぞれの内径とほぼ同じである。下型５０は、前述した治具４８を備えている。治具４８は、上面５０Ａにおいて中芯５２の外周に近接する位置で垂直に立設されている。治具４８は、凹部４７と合致する形状および大きさを有する爪状であり、その上端部４８Ａが２つに分岐している。

磁気ヨークアセンブリ２６の製造工程として、まず、ヨークリング３４を、磁極爪３７の先端部３７Ａ側を上に向けて中芯５２に対して外嵌し、下型５０の上面５０Ａに載置する。このとき、ヨークリング３４において隣り合ういずれか２つの磁極爪３７の間に治具４８が下から差し込まれ、治具４８は、当該２つの磁極爪３７における互いの対向面３７Ｂの筋状部分３７Ｃによって周方向Ｓから挟持される。そのため、下型５０に載置されたヨークリング３４は、治具４８によって周方向Ｓに移動不能に拘束され、下型５０の上に正しく位置決めされる。

個々の中間型５１は、略Ｃ字状の割型である。一対の中間型５１は、組み合わされることで円環状をなし、下型５０の上面５０Ａに対して同軸状で載置される。これにより、下型５０の中芯５２の外周面と一対の中間型５１の内周面との間に、保持筒３６に相当する円筒状の空間５４が形成される。空間５４は、下型５０の上面５０Ａによって下から塞がれている。また、中間型５１の内周面の下端には、下型５０に載置されたヨークリング３４の外周縁を受け入れる係合溝５１Ａが形成されている。

そして、ヨークリング３５を、磁極爪３８の先端部３８Ａ側を下に向けて中芯５２に対して外嵌する。このとき、前述したように２つの磁極爪３７の間に差し込まれた治具４８において２つに分岐した上端部４８Ａの間に、当該２つの磁極爪３７の間に位置する磁極爪３８の先端部３８Ａが上から差し込まれる。先端部３８Ａは、２つに分岐した上端部４８Ａによって下から支えられるとともに、周方向Ｓから挟持される。そのため、ヨークリング３５は、治具４８によって周方向Ｓおよび軸方向Ｘに移動不能に拘束され、ヨークリング３４に対して適正な相対位置が確保された状態で、正しく位置決めされる。

このように、治具４８は、ヨークリング３４およびヨークリング３５の両方を位置決めしていることから、一対のヨークリング３４，３５同士を位置決めし、ヨークリング３４および３５間の回転位相を一定にしている。なお、ヨークリング３４とヨークリング３５とを精度よく位置決めするために、治具４８は、周方向Ｓにおける複数箇所に等間隔で設けられていることが好ましい。

また、中間型５１の内周面の上端には、ヨークリング３５の外周縁を受け入れる係合溝５１Ｂが形成されている。
以上のようにヨークリング３４，３５を位置決めした後、中芯５２においてヨークリング３５から上方にはみ出た上端部にカラー４６を外嵌する。中芯５２の上端部は、一段縮径されていて、上端部より下側の外周面との間に段差５２Ａを構成している。段差５２Ａには、上向きに突出する凸部５２Ｂが形成されている。カラー４６の下端面には、凹部４６Ａが形成されている。カラー４６の下端面が段差５２Ａに対して上から突き当り、凹部４６Ａに凸部５２Ｂが嵌まり込むことによって、カラー４６は、軸方向Ｘおよび周方向Ｓの両方において位置決めされる。

この後、中間型５１の上部に、図示しない上型をセットし、前述した空間５４を上から塞ぐ。この空間５４内に、樹脂を充填して固化することで保持筒３６を成形する。すると、ヨークリング３４および３５ならびにカラー４６が保持筒３６に保持された状態になり、磁気ヨークアセンブリ２６が完成する。
そして、保持筒３６の成形後に下型５０、上型（図示せず）および中間型５１を取り除くと、下型５０の治具４８が保持筒３６から抜ける。保持筒３６において治具４８が位置していた部分には、前述した凹部４７（図６参照）が残る。

図８は、磁気ヨークアセンブリ２６の内周部分を径方向内側から見た図である。
完成した磁気ヨークアセンブリ２６を第２軸１５に取り付ける際、たとえば、図８に示す治具５５で磁気ヨークアセンブリ２６を支持する。治具５５には、先端がテーパ状に細くなった凸部５６が設けられており、凸部５６が磁気ヨークアセンブリ２６の凹部４７に対して、前述した入口部４７Ｂから挿入される。凸部５６の先端が、保持筒３６において凹部４７のテーパ部４７Ｃを区画する一対の傾斜面３６Ｃに当接すると、凸部５６の挿入が停止される。この状態で、治具５５を動かすことによって、第２軸１５に対して磁気ヨークアセンブリ２６を周方向Ｓに位置決めする。このとき、凹部４７を、第２軸１５の周上における所定箇所に設けられた基準溝５７に合わせる。その後、治具５５を軸方向Ｘに沿って第２軸１５に接近させ、カラー４６を第２軸１５（詳しくは、前述した連結筒４４）に圧入にすることによって磁気ヨークアセンブリ２６を第２軸１５に取り付ける。

このように、凹部４７は、磁気ヨークアセンブリ２６を第２軸１５に取り付ける際に、磁気ヨークアセンブリ２６を第２軸１５に位置決めするための位置決め部として用いられる。
比較例として、ヨークリング３４，３５同士の位置決めに関連する部分と、第２軸１５に対する磁気ヨークアセンブリ２６の位置決め部とが互いに異なる箇所に設けられる場合が考えられる。具体的には、治具５５の凸部５６が挿入される凹部（第２凹部という）が、凹部４７とは別に設けられている場合である。凹部４７が下型５０の治具４８の抜き痕として保持筒３６に形成されるのに対し、第２凹部（図示せず）は、前述した上型（図示せず）に設けられた爪（図示せず）の抜き痕として保持筒３６に形成される。この場合、下型５０の寸法誤差と、上型の寸法誤差と、下型５０と上型との相対位置（位相）についての誤差とが積み重なる。これでは、第２凹部を基準として第２軸１５に磁気ヨークアセンブリ２６を取り付けても、最終的に完成したトルク検出装置１７では、当該誤差によって多極磁石２５と磁気ヨークアセンブリ２６との相対位置にずれが生じる。

このような比較例と比べて、本願発明では、ヨークリング３４，３５同士の位置決めに関連する部分と、第２軸１５に対する磁気ヨークアセンブリ２６の位置決め部とが、共通の凹部４７として一致しているので、誤差の積み重ねが少ない。特に、比較例における下型５０と上型との相対位置についての誤差による影響を少なくとも排除できる。そのため、当該箇所に起因する誤差の影響を少なく抑え、磁気ヨークアセンブリ２６を第２軸１５に精度よく取り付けることができる。よって、トルク検出装置１７の検出精度の向上を図ることができる。

また、前述した治具５５に設けられた位置決め用の凸部５６を磁気ヨークアセンブリ２６に凹部４７に嵌め込むと、凸部５６が、凹部４７のテーパ部４７Ｃにおける傾斜面３６Ｃに当接する。これによって、磁気ヨークアセンブリ２６が、その周方向Ｓに位置決めされることから、その後、磁気ヨークアセンブリ２６を第２軸１５に精度よく取り付けることができるので、トルク検出装置１７の検出精度の向上を図ることができる。なお、凸部５６が治具５５でなく、第２軸１５自体に設けられていて、凸部５６が凹部４７に嵌まり込むことで、磁気ヨークアセンブリ２６を第２軸１５に取り付けられてもよい。

この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、前述した実施形態では、第１軸１４と第２軸１５という２つの軸のうち第２軸１５を一方の軸として、磁気ヨークアセンブリ２６を第２軸１５に取り付けていたが、第１軸１４を当該一方の軸として、磁気ヨークアセンブリ２６を第１軸１４に取り付けてもよい。第１軸１４を一方の軸とする場合、第２軸１５に多極磁石２５が取り付けられる。

また、前述した凹部４７は、図５に示すように、保持筒３６の端面３６Ｂから軸方向Ｘに延びつつ内周面３６Ａから露出された溝状であるが、別の構成であってもよい。別の構成の凹部４７を「凹部４７０」ということにすると、凹部４７０は、図５に示すように、保持筒３６の端面３６Ｂから軸方向Ｘに延びつつ、一対のヨークリング３４および３５を軸方向Ｘに貫通する細長い穴である。ヨークリング３４において凹部４７０に一致する部分には、貫通孔３４０が形成され、ヨークリング３５において凹部４７０に一致する部分には、貫通孔３５０が形成されている。この場合、前述した下型５０の上面５０Ａには、上方へ突出する細長いピン状の治具４８（図示せず）が設けられていて、この治具４８が貫通孔３４０および３５０の両方に挿入されることで、ヨークリング３４および３５が位置決めされる。そして、保持筒３６の成形が完了した後に治具４８を貫通孔３４０および３５０から引き抜くと、保持筒３６には、凹部４７０が残る。この凹部４７０を、凹部４７と同様に、磁気ヨークアセンブリ２６を第２軸１５に位置決めするための位置決め部として用いることができる。なお、凹部４７０も、保持筒３６の端面３６Ｂに向かってテーパ状に広がるテーパ部を含んでいてもよいし、凹部４７と同様に、周方向Ｓにおける複数箇所に等間隔で設けられていてもよい。

１４…第１軸、１５…第２軸、１７…トルク検出装置、２６…磁気ヨークアセンブリ、３４…ヨークリング、３５…ヨークリング、３６…保持筒、３６Ａ…内周面、３６Ｂ…端面、３７…磁極爪、３８…磁極爪、４７…凹部、４７Ｃ…テーパ部、４８…治具、４７０…凹部、Ｘ…軸方向

Claims (3)

1. 連結された２つの軸の間に入力される捩じれトルクを検出するためのトルク検出装置を構成する磁気ヨークアセンブリを、前記２つの軸における一方の軸に取り付ける方法であって、
   前記磁気ヨークアセンブリは、複数の磁極爪が内周に等間隔で配置された一対のヨークリングと、前記一対のヨークリングを互いの前記磁極爪が交互に並ぶように位置決めした状態で保持する円筒状の樹脂成形品である保持筒とを含み、
   前記保持筒の成形時に前記一対のヨークリング同士を位置決めする治具の抜き痕として前記保持筒に形成された凹部を、前記磁気ヨークアセンブリを前記一方の軸に位置決めするための位置決め部として用いることを特徴とする、磁気ヨークアセンブリの取り付け方法。
2. 請求項１記載の方法によって前記一方の軸に取り付けられる磁気ヨークアセンブリであって、
   前記凹部は、前記保持筒において軸方向における端面から前記軸方向に延び、
   前記凹部は、前記端面に向かってテーパ状に広がるテーパ部を含むことを特徴とする、磁気ヨークアセンブリ。
3. 前記凹部は、前記保持筒の内周面から露出されることを特徴とする、請求項２記載の磁気ヨークアセンブリ。

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