特開 2023-118445 薄肉円筒スリーブ及びトルクセンサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023118445

(43)【公開日】2023-08-25

(54)【発明の名称】薄肉円筒スリーブ及びトルクセンサ

(51)【国際特許分類】

   F16D 1/06 20060101AFI20230818BHJP

   G01L 3/10 20060101ALI20230818BHJP

【ＦＩ】

F16D1/06 100

G01L3/10 303A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022021401

(22)【出願日】2022-02-15

(71)【出願人】

【識別番号】000004204

【氏名又は名称】日本精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】茂山 智史

(72)【発明者】

【氏名】重田 泰志

(57)【要約】

【課題】周方向の張力が作用した場合における接合辺での接合を維持すること。
【解決手段】薄板３８が円筒形状に曲げられることにより形成されると共に周方向における薄板３８の両側の端部を接合辺４０として接合辺４０同士を複数の溶接部５０で溶接することにより接合し、スタブシャフト８７が圧入される薄肉円筒スリーブ３０であって、薄板３８の両側の接合辺４０に現れる嵌め合わせの境界の形状には、軸心方向において折り返されることにより境界の向きが反対方向になる部分である折り返し部４５をそれぞれの接合辺４０に有し、一方の接合辺４０の折り返し部４５から周方向の位置にあり、かつ一方の接合辺４０の一部分と、一方の接合辺４０の折り返し部４５との間に、他方の接合辺４０の折り返し部４５が位置して接合され、溶接部５０は、薄肉円筒スリーブ３０にスタブシャフト８７が圧入された際に接合辺４０において圧縮応力が発生する位置に位置する。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

薄板が円筒形状に曲げられることにより形成されると共に前記円筒の周方向における前記薄板の両側の端部を接合辺として前記接合辺同士を複数の溶接部で溶接することにより接合し、軸部材が圧入される薄肉円筒スリーブであって、
前記薄板の両側の前記接合辺に現れる嵌め合わせの境界の形状には、前記円筒の軸心方向において折り返されることにより前記境界の向きが反対方向になる部分である折り返し部をそれぞれの前記接合辺に有し、
一方の前記接合辺の前記折り返し部から前記周方向の位置にあり、かつ一方の前記接合辺の一部分と、一方の前記接合辺の前記折り返し部との間に、他方の前記接合辺の前記折り返し部が位置して接合され、
前記溶接部は、前記薄肉円筒スリーブに前記軸部材が圧入された際に前記接合辺において圧縮応力が発生する位置に位置する薄肉円筒スリーブ。

【請求項2】

前記溶接部は、前記折り返し部に位置する請求項１に記載の薄肉円筒スリーブ。

【請求項3】

前記折り返し部は、前記軸心方向に対する前記周方向への傾斜角度が４５°以下となる部分を有する請求項１または２に記載の薄肉円筒スリーブ。

【請求項4】

互いに接合される前記接合辺は、凸部側接合辺と凹部側接合辺とからなり、
前記凸部側接合辺は、前記凹部側接合辺と接合する状態において前記凹部側接合辺に近付く方向に凸となる凸部を有し、
前記凹部側接合辺は、前記凸部側接合辺と接合する状態において前記凸部側接合辺から離れる方向に凹んで形成されると共に前記凸部側接合辺との接合時に前記凸部が入り込む凹部を有し、
前記凸部と前記凹部とは、前記凸部が前記凹部に入り込んだ状態で前記接合辺同士が離れる方向の力が作用した際に圧縮応力が発生する部分を有する請求項１から３のいずれか１項に記載の薄肉円筒スリーブ。

【請求項5】

前記凸部は、前記凸部の付け根の位置での前記軸心方向における幅よりも前記軸心方向における幅が大きくなる部分を有して形成され、
前記凸部側接合辺は、前記凸部における、前記凸部の前記付け根の部分と、前記凸部の前記付け根の位置での前記軸心方向における幅よりも幅が大きくなって形成される部分との間に前記折り返し部が形成され、
前記凹部は、前記凹部の開口部の位置での前記軸心方向における幅よりも前記軸心方向における幅が大きくなる部分を有して形成され、
前記凹部側接合辺は、前記凹部における前記開口部と、前記開口部の位置での前記軸心方向における幅よりも幅が大きくなって形成される部分との間に前記折り返し部が形成される請求項４に記載の薄肉円筒スリーブ。

【請求項6】

回転トルクを伝達する軸部材と、
略円筒形の形状で形成されて前記軸部材が圧入される薄肉円筒スリーブと、
前記薄肉円筒スリーブの周囲に配置される検出部材と、
前記軸部材を中心とする周方向における前記検出部材の動きを検出する検出コイルのインダクタンスの変化に基づいて前記回転トルクを検出する演算素子と、
を備え、
前記薄肉円筒スリーブは、
薄板が円筒形状に曲げられることにより形成されると共に前記円筒の周方向における前記薄板の両側の端部を接合辺として前記接合辺同士が複数の溶接部で溶接されることにより接合され、
前記薄板の両側の前記接合辺に現れる嵌め合わせの境界の形状には、前記円筒の軸心方向において折り返されることにより前記境界の向きが反対方向になる部分である折り返し部をそれぞれの前記接合辺に有し、
一方の前記接合辺の前記折り返し部から前記周方向の位置にあり、かつ一方の前記接合辺の一部分と、一方の前記接合辺の前記折り返し部との間に、他方の前記接合辺の前記折り返し部が位置して接合され、
前記溶接部は、前記薄肉円筒スリーブに前記軸部材が圧入された際に前記接合辺において圧縮応力が発生する位置に位置するトルクセンサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、薄肉円筒スリーブ及びトルクセンサに関する。

【背景技術】

【0002】

回転体に加わるトルクを検出するトルクセンサは、回転体に取り付けられ、回転体に対して回転トルクが作用した際における回転体の回転方向の角度の変位を検出することにより、トルクを検出することが可能になっている。例えば、特許文献１に記載されたトルクセンサでは、検出回路による検出対象となるローターディスクが、円筒状のサポート構造であるスリーブによって軸部材に取り付けられている。これにより、トルクセンサは、回転体である軸部材の回転方向における角度の変位を、検出回路によってローターディスクを介して検出し、軸部材に作用するトルクを検出することが可能になっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】欧州特許出願公開第２３８３５５８号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、回転体である軸部材に取り付けるスリーブのような薄肉円筒スリーブを製造するための方法は、様々な方法が考えられるが、製造コストを抑えて薄肉円筒スリーブを製造するための一例として、略矩形の薄板を円筒状に丸め、突き合わせ部をレーザー溶接によって溶接することにより接合し、円筒状に形成する手法が考えられる。トルクセンサでは、このように形成した薄肉円筒スリーブに、軸部材を圧入することにより、軸部材における所望の位置に薄肉円筒スリーブを配置する。

【0005】

しかしながら、円筒状に丸めた薄板の突き合わせ部を溶接して接合することによって製造した場合、溶接部分の強度が低いと、薄肉円筒スリーブに軸部材を圧入した際に、圧入時に薄板円筒に作用する周方向の引張応力により、溶接部分が破断してしまう可能性がある。溶接部分が破断すると、薄肉円筒スリーブにおいて接合を行った部分が外れ、軸部材に薄肉円筒スリーブを固定することができなくなる。このため、溶接を行って薄肉円筒スリーブを製造する際における、薄板の両端に位置して互いに接合する辺である接合辺での接合の維持の観点で、改善の余地があった。

【0006】

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、周方向の張力が作用した場合における接合辺での接合を維持することのできる薄肉円筒スリーブ及びトルクセンサを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の薄肉円筒スリーブは、薄板が円筒形状に曲げられることにより形成されると共に前記円筒の周方向における前記薄板の両側の端部を接合辺として前記接合辺同士を複数の溶接部で溶接することにより接合し、軸部材が圧入される薄肉円筒スリーブであって、前記薄板の両側の前記接合辺に現れる嵌め合わせの境界の形状には、前記円筒の軸心方向において折り返されることにより前記境界の向きが反対方向になる部分である折り返し部をそれぞれの前記接合辺に有し、一方の前記接合辺の前記折り返し部から前記周方向の位置にあり、かつ一方の前記接合辺の一部分と、一方の前記接合辺の前記折り返し部との間に、他方の前記接合辺の前記折り返し部が位置して接合され、前記溶接部は、前記薄肉円筒スリーブに前記軸部材が圧入された際に前記接合辺において圧縮応力が発生する位置に位置する。

【0008】

この構成によれば、溶接部は、薄肉円筒スリーブの接合辺同士を溶接する薄肉円筒スリーブに軸部材が圧入された際に、接合辺において圧縮応力が発生する位置に位置している。これにより、薄肉円筒スリーブに軸部材が圧入されることにより薄肉円筒スリーブに周方向の力が作用した場合でも、溶接部に引張応力が発生することを抑制でき、引張応力によって溶接部が破断することを抑制することができる。この結果、周方向の張力が作用した場合における接合辺での接合を維持することができる。

【0009】

望ましい形態として、前記溶接部は、前記折り返し部に位置する。

【0010】

この構成によれば、溶接部が折り返し部に位置することにより、接合辺同士が周方向に離れる方向への力が薄肉円筒スリーブに作用した場合には、溶接部には、圧縮応力が発生する。従って、薄肉円筒スリーブに軸部材が圧入されることにより薄肉円筒スリーブに周方向の力が作用した場合でも、溶接部が引張応力によって破断することを抑制することができる。この結果、周方向の張力が作用した場合における接合辺での接合を維持することができる。

【0011】

望ましい形態として、前記折り返し部は、前記軸心方向に対する前記周方向への傾斜角度が４５°以下となる部分を有する。

【0012】

この構成によれば、薄肉円筒スリーブの軸心方向に対する周方向への折り返し部の傾斜角度が４５°以下であるため、対向する折り返し部同士の間でせん断力し易くなることを抑制でき、折り返し部に位置する溶接部にせん断応力や引張応力が発生し易くなることを抑制できる。従って、薄肉円筒スリーブに軸部材が圧入されることにより薄肉円筒スリーブに周方向の力が作用した場合でも、溶接部がせん断応力や引張応力によって破断することを抑制することができる。この結果、周方向の張力が作用した場合における接合辺での接合を維持することができる。

【0013】

望ましい形態として、互いに接合される前記接合辺は、凸部側接合辺と凹部側接合辺とからなり、前記凸部側接合辺は、前記凹部側接合辺と接合する状態において前記凹部側接合辺に近付く方向に凸となる凸部を有し、前記凹部側接合辺は、前記凸部側接合辺と接合する状態において前記凸部側接合辺から離れる方向に凹んで形成されると共に前記凸部側接合辺との接合時に前記凸部が入り込む凹部を有し、前記凸部と前記凹部とは、前記凸部が前記凹部に入り込んだ状態で前記接合辺同士が離れる方向の力が作用した際に圧縮応力が発生する部分を有する。

【0014】

この構成によれば、互いに接合される接合辺は、凸部を有する凸部側接合辺と凹部を有する凹部側接合辺とからなり、凸部と凹部とは、凸部が凹部に入り込んだ状態で接合辺同士が離れる方向の力が作用した際に圧縮応力が発生する部分を有している。接合辺同士を接合する溶接部は、凸部と凹部とにおいて圧縮応力が発生する位置に施されている。これにより、薄肉円筒スリーブに軸部材が圧入されることにより薄肉円筒スリーブに周方向の力が作用した場合でも、溶接部に引張応力が発生することを抑制でき、引張応力によって溶接部が破断することを抑制することができる。この結果、周方向の張力が作用した場合における接合辺での接合を維持することができる。

【0015】

望ましい形態として、前記凸部は、前記凸部の付け根の位置での前記軸心方向における幅よりも前記軸心方向における幅が大きくなる部分を有して形成され、前記凸部側接合辺は、前記凸部における、前記凸部の前記付け根の部分と、前記凸部の前記付け根の位置での前記軸心方向における幅よりも幅が大きくなって形成される部分との間に前記折り返し部が形成され、前記凹部は、前記凹部の開口部の位置での前記軸心方向における幅よりも前記軸心方向における幅が大きくなる部分を有して形成され、前記凹部側接合辺は、前記凹部における前記開口部と、前記開口部の位置での前記軸心方向における幅よりも幅が大きくなって形成される部分との間に前記折り返し部が形成される。

【0016】

この構成によれば、凹部に凸部が入り込んで凸部側接合辺と凹部側接合辺とが接合された際には、凸部側の折り返し部と凹部側の折り返し部とが対向する。従って、接合辺同士が周方向に離れる方向の力が薄肉円筒スリーブに作用した場合には、凸部側の折り返し部と凹部側の折り返し部とが互いに、他方の周方向への移動を規制するため、凸部が凹部から抜けることを抑制でき、接合辺同士が周方向に離れることを抑制できる。この結果、周方向の張力が作用した場合における接合辺での接合を維持することができる。

【0017】

本開示のトルクセンサは、回転トルクを伝達する軸部材と、略円筒形の形状で形成されて前記軸部材が圧入される薄肉円筒スリーブと、前記薄肉円筒スリーブの周囲に配置される検出部材と、前記軸部材を中心とする周方向における前記検出部材の動きを検出する検出コイルのインダクタンスの変化に基づいて前記回転トルクを検出する演算素子と、を備え、前記薄肉円筒スリーブは、薄板が円筒形状に曲げられることにより形成されると共に前記円筒の周方向における前記薄板の両側の端部を接合辺として前記接合辺同士が複数の溶接部で溶接されることにより接合され、前記薄板の両側の前記接合辺に現れる嵌め合わせの境界の形状には、前記円筒の軸心方向において折り返されることにより前記境界の向きが反対方向になる部分である折り返し部をそれぞれの前記接合辺に有し、一方の前記接合辺の前記折り返し部から前記周方向の位置にあり、かつ一方の前記接合辺の一部分と、一方の前記接合辺の前記折り返し部との間に、他方の前記接合辺の前記折り返し部が位置して接合され、前記溶接部は、前記薄肉円筒スリーブに前記軸部材が圧入された際に前記接合辺において圧縮応力が発生する位置に位置する。

【0018】

この構成によれば、溶接部は、薄肉円筒スリーブの接合辺同士を溶接する薄肉円筒スリーブに軸部材が圧入された際に、接合辺において圧縮応力が発生する位置に位置している。これにより、薄肉円筒スリーブに軸部材が圧入されることにより薄肉円筒スリーブに周方向の力が作用した場合でも、溶接部に引張応力が発生することを抑制でき、引張応力によって溶接部が破断することを抑制することができる。この結果、周方向の張力が作用した場合における接合辺での接合を維持することができる。

【発明の効果】

【0019】

本開示に係る薄肉円筒スリーブ及びトルクセンサは、周方向の張力が作用した場合における接合辺での接合を維持することができる、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】図１は、実施形態に係るステアリング装置の模式図である。

【図2】図２は、実施形態に係るステアリング装置における要部斜視図である。

【図3】図３は、トルクセンサと、スタブシャフト及びピニオンギアの斜視図である。

【図4】図４は、図３に示すトルクセンサの構成部材の要部の斜視図である。

【図5】図５は、スタブシャフトに入力側ロータが取り付けられた状態を示す説明図である。

【図6】図６は、図５に示す入力側ロータが有する薄肉円筒スリーブの斜視図である。

【図7】図７は、図６に示す薄肉円筒スリーブの製造に用いる薄板の平面図である。

【図8】図８は、図６のＣ部詳細図である。

【図9】図９は、図８のＤ部詳細図である。

【図10】図１０は、スタブシャフトに入力側ロータが取り付けられた状態を示す断面図である。

【図11】図１１は、引張応力が発生する位置に溶接部が位置する場合を示す説明図である。

【図12】図１２は、実施形態に係る薄肉円筒スリーブの変形例であり、接合辺に１組の凸部と凹部とが形成される形態を示す説明図である。

【図13】図１３は、実施形態に係る薄肉円筒スリーブの変形例であり、凸部と凹部とがそれぞれ台形状に形成される形態を示す説明図である。

【図14】図１４は、実施形態に係る薄肉円筒スリーブの変形例であり、凸部と凹部とがそれぞれＴ字状に形成される形態を示す説明図である。

【図15】図１５は、実施形態に係る薄肉円筒スリーブの変形例であり、接合辺が凸部と凹部とを有することなく折り返し部が形成される形態を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本開示につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本開示が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

【0022】

［実施形態]
図１は、実施形態に係るステアリング装置８０の模式図である。図１に示すように、ステアリング装置８０は、操作者から与えられる力が伝達する順に、ステアリングホイール８１と、ステアリングシャフト８２と、ユニバーサルジョイント８４と、ロアシャフト８５と、ユニバーサルジョイント８６と、スタブシャフト８７と、ステアリングギア８８と、タイロッド８９とを備える。また、ステアリング装置８０は、制御装置（以下、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）という。）９０と、トルクセンサ１０と、電動モータ９２を備える。車速センサ９１は、車両に備えられ、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信により車速信号ＶをＥＣＵ９０に出力する。

【0023】

ステアリングシャフト８２は、一方の端部でステアリングホイール８１に連結され、他方の端部でユニバーサルジョイント８４に連結される。

【0024】

ロアシャフト８５は、一方の端部でユニバーサルジョイント８４に連結され、他方の端部でユニバーサルジョイント８６に連結される。スタブシャフト８７は、一方の端部がユニバーサルジョイント８６に連結され、他方の端部でトルクセンサ１０に連結される。トルクセンサ１０は、一方の端部でスタブシャフト８７に連結され、他方の端部でステアリングギア８８が有するピニオンギア８８ａに連結されている。

【0025】

詳しくは、スタブシャフト８７とピニオンギア８８ａとは、トーションバー（図示省略）を介して連結されている。トーションバーは、一端がスタブシャフト８７に連結され、他端がピニオンギア８８ａに連結され、トーションバーは、スタブシャフト８７とピニオンギア８８ａとの間で回転トルクを伝達する。トルクセンサ１０は、トーションバーを介してスタブシャフト８７とピニオンギア８８ａとの間で伝達される回転トルクを検出する。

【0026】

ステアリングギア８８は、ピニオンギア８８ａと、ラックバー８８ｂとを備える。ピニオンギア８８ａは、トーションバーを介してスタブシャフト８７に連結される。ピニオンギア８８ａは、一方の端部でトルクセンサ１０に連結され、他方の端部からは電動モータ９２の駆動力が伝達可能になっている。ラックバー８８ｂは、ピニオンギア８８ａに噛み合う。ステアリングギア８８は、ピニオンギア８８ａに伝達された回転運動をラックバー８８ｂで直進運動に変換する。タイロッド８９は、ラックバー８８ｂに連結される。すなわち、ステアリング装置８０は、ラックアンドピニオン式である。

【0027】

図２は、実施形態に係るステアリング装置８０における要部斜視図である。ピニオンギア８８ａは、ピニオンハウジング８８ｓ内に配置される。ラックバー８８ｂは、ピニオンハウジング８８ｓと一体に形成されるラックハウジング８８ｈ内に配置される。ピニオンハウジング８８ｓには、電動モータ９２を取り付けるモータ取付部８８ｍが形成されており、電動モータ９２は、モータ取付部８８ｍに取り付けられる。電動モータ９２で発生した駆動力は、ピニオンハウジング８８ｓ内でピニオンギア８８ａに対して伝達可能になっている。トルクセンサ１０は、ピニオンハウジング８８ｓに取り付けられており、スタブシャフト８７と、ピニオンハウジング８８ｓ内に配置されるピニオンギア８８ａとにそれぞれ連結されている。

【0028】

トルクセンサ１０は、ステアリングホイール８１を介してステアリングシャフト８２に伝達された運転者の操舵力を操舵トルクとして検出する。車速センサ９１は、ステアリング装置８０が搭載される車両の走行速度（車速）を検出する。電動モータ９２と、トルクセンサ１０と、車速センサ９１とがＥＣＵ９０に、電気的に接続される。

【0029】

ＥＣＵ９０は、電動モータ９２の動作を制御する。また、ＥＣＵ９０は、トルクセンサ１０及び車速センサ９１のそれぞれから信号を取得する。すなわち、ＥＣＵ９０は、トルクセンサ１０から操舵トルクＴを取得し、かつ車速センサ９１から車両の車速信号Ｖを取得する。ＥＣＵ９０は、イグニッションスイッチ９８がオンの状態で、電源装置（例えば車載のバッテリ）９９から電力が供給される。ＥＣＵ９０は、操舵トルクＴと車速信号Ｖとに基づいてアシスト指令の補助操舵指令値を算出する。そして、ＥＣＵ９０は、その算出された補助操舵指令値に基づいて電動モータ９２へ供給する電力値Ｘを調節する。ＥＣＵ９０は、電動モータ９２から誘起電圧の情報又は電動モータ９２に設けられたレゾルバ等の回転検出装置から出力される情報を動作情報Ｙとして取得する。

【0030】

ステアリングホイール８１に入力された操作者（運転者）の操舵力は、操舵トルクＴとしてトルクセンサ１０で検出する。ＥＣＵ９０は、操舵トルクＴをトルクセンサ１０から取得し、かつ車速信号Ｖを車速センサ９１から取得する。そして、ＥＣＵ９０は、電動モータ９２の動作を制御する。電動モータ９２で発生した駆動力は、補助操舵トルクとしてピニオンギア８８ａに伝達される。すなわち、ピニオンギア８８ａには、ステアリングホイール８１に入力された操作者の操舵力がスタブシャフト８７からトーションバーを介して伝達されると共に、電動モータ９２から補助操舵トルクが伝達される。ピニオンギア８８ａには、電動モータ９２から補助操舵トルクが伝達されるため、ステアリングホイール８１の操作に要する力が小さくなる。

【0031】

ピニオンギア８８ａに伝達された操舵力は、ステアリングギア８８を介してタイロッド８９に伝達され、車輪を変位させる。

【0032】

図３は、トルクセンサ１０と、スタブシャフト８７及びピニオンギア８８ａの斜視図である。トルクセンサ１０に連結されるスタブシャフト８７とピニオンギア８８ａとは、トルクセンサ１０における互いに反対側から、トルクセンサ１０に連結されている。すなわち、スタブシャフト８７とピニオンギア８８ａとは、トルクセンサ１０における互いに反対側に配置されており、互いに反対方向に延びて配置されている。

【0033】

このうち、ピニオンギア８８ａには、ラックバー８８ｂに形成される歯（図示省略）と噛み合うギア部８８ａｇが形成されている。また、ピニオンギア８８ａには、トルクセンサ１０に連結される側の端部の反対側の端部に、電動モータ９２の出力軸に取り付けられるウォームギア（図示省略）と噛み合うウォームホイール（図示省略）が取り付けられるスプライン８８ａｓが形成されている。これにより、ピニオンギア８８ａは、ウォームギアとウォームホイールとを介して、電動モータ９２からの補助操舵トルクが伝達される。

【0034】

図４は、図３に示すトルクセンサ１０の構成部材の要部の斜視図である。トルクセンサ１０は、トルクセンサ１０に連結される軸部材のうち、一方の軸部材である入力軸に取り付けられる入力側ロータ２０と、他方の軸部材である出力軸に取り付けられる出力側ロータ７０と、演算素子１６が配置されるプリント基板１５とを有している。本実施形態では、入力軸はスタブシャフト８７になっており、入力側ロータ２０は、スタブシャフト８７に取り付けられる。また、出力軸はピニオンギア８８ａになっており、出力側ロータ７０は、ピニオンギア８８ａに取り付けられる。

【0035】

入力側ロータ２０は、略円筒形の形状で形成される薄肉円筒スリーブ３０と、薄肉円筒スリーブ３０の周囲に配置される検出部材である羽根状部材６５とを有している。薄肉円筒スリーブ３０は、金属材料からなり、内径がスタブシャフト８７における入力側ロータ２０が取り付けられる位置の外径と同程度の大きさになっている。このため、入力側ロータ２０は、スタブシャフト８７が薄肉円筒スリーブ３０に圧入されることにより、スタブシャフト８７に取り付けられる。

【0036】

羽根状部材６５は、金属材料からなる薄板状の部材になっており、板の厚み方向が薄肉円筒スリーブ３０の軸心方向となる向きで、薄肉円筒スリーブ３０の周囲に配置されている。羽根状部材６５は、薄肉円筒スリーブ３０の周方向に互いに離隔した複数の羽根片を有しており、複数の羽根片が薄肉円筒スリーブ３０の周囲に配置されることにより形成されている。薄肉円筒スリーブ３０と羽根状部材６５とは、樹脂材料からなる樹脂モールド６０によって一体に形成されている。つまり、羽根状部材６５は、樹脂モールド６０によって薄肉円筒スリーブ３０の周囲に配置されている。

【0037】

入力側ロータ２０が有する羽根状部材６５は、薄肉円筒スリーブ３０の軸心方向における入力側ロータ２０の一方の端部付近に配置されている。入力側ロータ２０は、羽根状部材６５が配置される側が、出力側ロータ７０が位置する側となる向きで、スタブシャフト８７に取り付けられる。

【0038】

出力側ロータ７０は、略円筒形の形状で形成されるスリーブ部７１と、スリーブ部７１の周囲に配置される検出部材である羽根状部材７２とを有している。スリーブ部７１は、金属材料からなり、内径がピニオンギア８８ａにおける出力側ロータ７０が取り付けられる位置の外径と同程度の大きさになっている。このため、出力側ロータ７０は、ピニオンギア８８ａがスリーブ部７１に圧入されることにより、ピニオンギア８８ａに取り付けられる。

【0039】

羽根状部材７２は、金属材料からなる薄板状の部材になっており、板の厚み方向がスリーブ部７１の軸心方向となる向きで、スリーブ部７１の周囲に配置されている。羽根状部材７２は、スリーブ部７１の周方向に互いに離隔した複数の羽根片を有しており、複数の羽根片がスリーブ部７１の周囲に配置されることにより形成されている。

【0040】

出力側ロータ７０が有する羽根状部材７２と、入力側ロータ２０が有する羽根状部材６５とでは、１つ１つの羽根片の周方向における大きさと、羽根片同士の周方向における間隔とが、それぞれ異なっている。本実施形態では、出力側ロータ７０が有する羽根状部材７２は、入力側ロータ２０が有する羽根状部材６５と比較して、羽根片の周方向における大きさが大きくなっており、羽根片同士の周方向における間隔も大きくなっている。出力側ロータ７０では、入力側ロータ２０とは異なり、スリーブ部７１と羽根状部材７２とは、金属材料からなる１つの部材として一体に形成されている。

【0041】

出力側ロータ７０が有する羽根状部材７２は、スリーブ部７１の軸心方向における出力側ロータ７０の一方の端部付近に配置されている。出力側ロータ７０は、羽根状部材７２が配置される側が、入力側ロータ２０が位置する側となる向きで、ピニオンギア８８ａに取り付けられる。

【0042】

プリント基板１５は、入力側ロータ２０と出力側ロータ７０との間に配置される。プリント基板１５には、スタブシャフト８７を中心とする周方向における、入力側ロータ２０が有する羽根状部材６５の動きや、ピニオンギア８８ａを中心とする周方向における、出力側ロータ７０が有する羽根状部材７２の動きを検出する検出コイル（図示省略）が実装されている。検出コイルは、入力側ロータ２０の羽根状部材６５や出力側ロータ７０の羽根状部材７２に対向する位置に配置されている。

【0043】

検出コイルは、入力側ロータ２０が有する羽根状部材６５と、出力側ロータ７０が有する羽根状部材７２との周方向における相対的な位置が変化した際に、インダクタンスが変化するように構成されている。プリント基板１５に配置される演算素子１６は、検出コイル周りのインダクタンスの変化に基づき、入力側ロータ２０が有する羽根状部材６５と、出力側ロータ７０が有する羽根状部材７２との周方向における相対変位を演算する演算用のＩＣである。入力側ロータ２０が取り付けられるスタブシャフト８７と、出力側ロータ７０が取り付けられるピニオンギア８８ａとの間では、トーションバーを介して回転トルクが伝達されるため、回転トルクの伝達時は、トーションバーが僅かに捩じれることによってスタブシャフト８７とピニオンギア８８ａとの周方向における相対的な角度が僅かに変化する。プリント基板１５に実装される検出コイル周りのインダクタンスは、スタブシャフト８７とピニオンギア８８ａとの相対角度が変化した際に変化し、演算素子１６は、検出コイル周りのインダクタンスの変化からスタブシャフト８７とピニオンギア８８ａとの相対角度を検出し、回転トルクの検出を行う。これにより、トルクセンサ１０は、スタブシャフト８７とピニオンギア８８ａとの間で伝達される回転トルクを検出することができる。

【0044】

図５は、スタブシャフト８７に入力側ロータ２０が取り付けられた状態を示す説明図である。なお、図５では、入力側ロータ２０の羽根状部材６５は省略して図示している。また、以下の説明では、薄肉円筒スリーブ３０、或いは入力側ロータ２０の説明に関して、軸心方向とは、薄肉円筒スリーブ３０の形状である円筒の軸心方向になっており、周方向とは、薄肉円筒スリーブ３０の形状である円筒の周方向になっている。入力側ロータ２０の樹脂モールド６０は、薄肉円筒スリーブ３０を支持するスリーブ支持部６０ａと、羽根状部材６５を支持する羽根状部材支持部６０ｂとを有している。スリーブ支持部６０ａは、薄肉円筒スリーブ３０の径方向における外側に配置されており、薄肉円筒スリーブ３０の外周面３２に沿って薄肉円筒スリーブ３０の軸心方向に延びる支持部材を有している。スリーブ支持部６０ａは、支持部材を複数有しており、複数の支持部材は、周方向に並んで配置されている。

【0045】

羽根状部材支持部６０ｂは、樹脂モールド６０において鍔状に形成されており、鍔の厚み方向が薄肉円筒スリーブ３０の軸心方向となる向きで、周方向における１周に亘って形成されている。羽根状部材６５は、このように形成される羽根状部材支持部６０ｂに取り付けられ、羽根状部材支持部６０ｂに支持されている。

【0046】

入力側ロータ２０は、薄肉円筒スリーブ３０の軸心方向における一方の端部寄りに羽根状部材支持部６０ｂが位置する位置関係で樹脂モールド６０が薄肉円筒スリーブ３０に取り付けられており、樹脂モールド６０と薄肉円筒スリーブ３０とは、一体に形成されている。

【0047】

図６は、図５に示す入力側ロータ２０が有する薄肉円筒スリーブ３０の斜視図である。薄肉円筒スリーブ３０は、略円筒形の形状で形成される金属製の部材になっている。薄肉円筒スリーブ３０は、内周面３３における、薄肉円筒スリーブ３０の軸心方向における一方の端部３１寄りの位置に、テーパー部３４が形成されている。薄肉円筒スリーブ３０の内周面３３に形成されるテーパー部３４は、薄肉円筒スリーブ３０の軸心方向において端部３１に近付くに従って、板厚が薄くなる方向に傾斜して形成されている。具体的には、入力側ロータ２０は、スタブシャフト８７が薄肉円筒スリーブ３０に圧入されることにより、スタブシャフト８７に取り付けられるが、テーパー部３４は、薄肉円筒スリーブ３０に対してスタブシャフト８７を圧入する側の端部３１が位置する側の薄肉円筒スリーブ３０の内周面３３に形成されている。

【0048】

図７は、図６に示す薄肉円筒スリーブ３０の製造に用いる薄板３８の平面図である。薄肉円筒スリーブ３０は、薄板３８が円筒形状に曲げられることにより形成されている。薄板３８は帯状の形状で形成され、薄肉円筒スリーブ３０は、薄板３８の長さ方向が円筒の周方向になる向きで曲げられることにより形成される。即ち、薄肉円筒スリーブ３０の軸心方向は、円筒形状に曲げられる前の帯状の薄板３８では薄板３８の幅方向に対応し、薄肉円筒スリーブ３０の周方向は、円筒形状に曲げられる前の帯状の薄板３８では薄板３８の長さ方向に対応して、薄肉円筒スリーブ３０は形成される。

【0049】

薄肉円筒スリーブ３０は、薄板３８の長さ方向における両側に位置する端部を接合辺４０として周方向に互いに突き合わせ、接合辺４０同士を複数の溶接部５０で溶接することにより接合する。このため、略円筒形の形状で形成される薄肉円筒スリーブ３０では、円筒の周方向において互いに突き合わされて接合される薄板３８の接合辺４０が、円筒の軸心方向に延びて形成される。接合辺４０を溶接する溶接部５０は、本実施形態ではレーザー溶接による溶接部５０になっており、接合辺４０は、複数の溶接部５０で溶接される。

【0050】

薄板３８の長さ方向における両側に位置する接合辺４０は、それぞれ薄肉円筒スリーブ３０の形状である円筒の軸心方向に延びる直線部４１と、軸心方向に対して円筒の周方向に湾曲する湾曲部４２とが組み合わされることにより形成されている。それぞれ直線部４１と湾曲部４２とを有して互いに接合される接合辺４０は、凸部側接合辺４０ａと凹部側接合辺４０ｂとからなり、凸部側接合辺４０ａと凹部側接合辺４０ｂとが接合される。即ち、円筒形状に曲げる前の薄板３８の長さ方向における両側に位置する接合辺４０のうち、一端側に位置する接合辺４０は凸部側接合辺４０ａになっており、他端側に位置する接合辺４０は凹部側接合辺４０ｂになっている。

【0051】

凸部側接合辺４０ａと凹部側接合辺４０ｂとのうち、凸部側接合辺４０ａは、凹部側接合辺４０ｂと接合する状態において、凹部側接合辺４０ｂに近付く方向に凸となる凸部４３を有している。即ち、凸部４３は、凸部側接合辺４０ａにおいて軸心方向に延在する直線部４１から、凹部側接合辺４０ｂに近付く方向に湾曲部４２で湾曲することにより、凹部側接合辺４０ｂに近付く方向に凸となって形成されている。換言すると、凸部側接合辺４０ａが有する凸部４３は、薄板３８が円筒形状に曲げられずに展開された状態においては、接合辺４０が有する湾曲部４２で湾曲することにより、薄板３８の長さ方向において凹部側接合辺４０ｂが位置する側の反対側に向かって凸となって形成されている。

【0052】

凸部側接合辺４０ａが有する凸部４３は、薄板３８の長さ方向に凸となって形成されると共に、凸部４３の付け根４３ａの位置での軸心方向における幅よりも、軸心方向における幅が大きくなる部分を有して形成されている。詳しくは、凸部４３は、凸部４３の付け根４３ａと凸部４３の先端部４３ｂとの間に、凸部４３の幅が大きくなる方向に軸心方向に凸となって湾曲する湾曲部４２を有している。これにより、凸部４３は、凸部４３の付け根４３ａの位置での軸心方向における幅よりも、凸部４３の先端部４３ｂと凸部４３の付け根４３ａと間の所定の位置での軸心方向における幅の方が大きくなって形成されている。

【0053】

なお、この場合における付け根４３ａの位置での軸心方向における幅について説明すると、凸部４３は、軸心方向に延びる直線部４１に対して湾曲部４２によって繋がっているため、凸部４３の付け根４３ａの位置での幅は、凸部４３の付け根４３ａの位置で軸心方向の両側に配置される、湾曲部４２同士の距離になっている。

【0054】

一方、凹部側接合辺４０ｂは、凸部側接合辺４０ａと接合する状態において、凸部側接合辺４０ａから離れる方向に凹んで形成される凹部４４を有している。即ち、凹部４４は、凹部側接合辺４０ｂにおいて軸心方向に延在する直線部４１から、凸部側接合辺４０ａから離れる方向に湾曲部４２で湾曲することにより、凸部側接合辺４０ａから離れる方向に凹んで形成されている。換言すると、凹部側接合辺４０ｂが有する凹部４４は、薄板３８が円筒形状に曲げられずに展開された状態においては、接合辺４０が有する湾曲部４２で湾曲することにより、薄板３８の長さ方向において凸部側接合辺４０ａが位置する側に向かって凹んで形成されている。

【0055】

凹部側接合辺４０ｂが有する凹部４４は、薄板３８の長さ方向に凹んで形成されると共に、凹部４４の開口部４４ａの位置での軸心方向における幅よりも、軸心方向における幅が大きくなる部分を有して形成されている。詳しくは、凹部４４は、凹部４４の開口部４４ａと、凹部４４において最も凹んだ部分である底部４４ｂとの間に、凹部４４の幅が大きくなる方向に軸心方向に凹んで湾曲する湾曲部４２を有している。これにより、凹部４４は、凹部４４の開口部４４ａの位置での軸心方向における幅よりも、凹部４４の開口部４４ａと凹部４４の底部４４ｂと間の所定の位置での軸心方向における幅の方が大きくなって形成されている。

【0056】

なお、この場合における開口部４４ａの位置での軸心方向における幅について説明すると、凹部４４は、軸心方向に延びる直線部４１に対して湾曲部４２によって繋がっているため、凹部４４の開口部４４ａの位置での幅は、凹部４４の開口部４４ａの位置で軸心方向の両側に配置される、湾曲部４２同士の距離になっている。

【0057】

これらのよう形成される凸部側接合辺４０ａの凸部４３と、凹部側接合辺４０ｂの凹部４４とは、実質的に同じ形状で形成されている。凸部側接合辺４０ａの凸部４３と、凹部側接合辺４０ｂの凹部４４とは、薄板３８の幅方向、すなわち薄肉円筒スリーブ３０の形状である円筒の軸心方向における位置が同じ位置となって形成される。これにより、薄板３８の長さ方向における両側に位置する接合辺４０同士を突き合わせることにより薄板３８を円筒形にする際には、凸部側接合辺４０ａに形成される凸部４３が、凹部側接合辺４０ｂに形成される凹部４４に入り込むことにより、接合辺４０同士は接合される。

【0058】

その際に、凸部４３は、凸部４３の付け根４３ａよりも軸心方向における幅が大きくなる方向に凸となる部分を有しており、凹部４４は、凹部４４の開口部４４ａよりも軸心方向における幅が大きくなる方向に凹んで形成される部分を有している。即ち、凸部４３における、付け根４３ａよりも軸心方向における幅が大きくなっている部分は、凹部４４の開口部４４ａよりも、軸心方向における幅が大きくなっている。このため、凸部側接合辺４０ａの凸部４３が凹部側接合辺４０ｂの凹部４４に入り込んだ際には、凸部４３を凹部４４から薄肉円筒スリーブ３０の周方向に抜くことが不可の状態となって凸部４３と凹部４４とは組み合わされる。

【0059】

本実施形態では、これらのように接合辺４０に形成される凸部４３と凹部４４は、２組が形成されている。即ち、凸部側接合辺４０ａには、凸部４３が２つ形成されており、凹部側接合辺４０ｂには、凸部側接合辺４０ａの２つの凸部４３と軸心方向における位置が同じ位置に、２つの凹部４４が形成されている。接合辺４０同士の接合時には、凸部側接合辺４０ａが有する２つの凸部４３が、凹部側接合辺４０ｂに形成される２つの凹部４４に入り込んで接合される。

【0060】

薄板３８の長さ方向における両側の端部に位置する接合辺４０は、それぞれ折り返し部４５を有している。折り返し部４５は、接合辺４０が薄肉円筒スリーブ３０の形状である円筒の軸心方向において折り返されることにより、軸心方向における接合辺４０の向きが反対方向になる部分になっている。折り返し部４５は、直線部４１により形成されていてもよく、湾曲部４２により形成されていてもよく、または、直線部４１と湾曲部４２の組み合わせにより形成されていてもよい。折り返し部４５は、凸部側接合辺４０ａでは凸部４３に凸部側折り返し部４５ａとして形成され、凹部側接合辺４０ｂでは凹部４４に凹部側折り返し部４５ｂとして形成されている。

【0061】

詳しくは、凸部側接合辺４０ａでは、凸部４３における、凸部４３の付け根４３ａの部分と、凸部４３の付け根４３ａの位置での軸心方向における幅よりも幅が大きくなって形成される部分との間に、凸部側折り返し部４５ａが形成されている。即ち、凸部４３は、凸部４３の先端部４３ｂと付け根４３ａとの間に、軸心方向における幅が付け根４３ａの部分の幅よりも大きくなって形成される部分があるため、凸部側接合辺４０ａの延在方向は、凸部４３の付け根４３ａから先端部４３ｂに向かう位置、または先端部４３ｂから付け根４３ａに向かう位置で折り返される。凸部側接合辺４０ａでは、このように凸部４３の付け根４３ａと先端部４３ｂとの間に、凸部側折り返し部４５ａが形成されている。

【0062】

また、凹部側接合辺４０ｂでは、凹部４４における開口部４４ａと、開口部４４ａの位置での軸心方向における幅よりも幅が大きくなって形成される部分との間に、凹部側折り返し部４５ｂが形成されている。即ち、凹部４４は、凹部４４の底部４４ｂと開口部４４ａとの間に、軸心方向における幅が開口部４４ａの幅よりも大きくなって形成される部分があるため、凹部側接合辺４０ｂの延在方向は、凹部４４の開口部４４ａから底部４４ｂに向かう位置、または底部４４ｂから開口部４４ａに向かう位置で折り返される。凹部側接合辺４０ｂでは、このように凹部４４の開口部４４ａと底部４４ｂとの間に、凹部側折り返し部４５ｂが形成されている。

【0063】

図８は、図６のＣ部詳細図である。図９は、図８のＤ部詳細図である。薄板３８が円筒形状に曲げられることにより形成される薄肉円筒スリーブ３０は、薄板３８の両側の接合辺４０に現れる嵌め合わせの境界の形状が、薄肉円筒スリーブ３０の形状である円筒の軸心方向において折り返されることにより、軸心方向における境界の向きが反対方向になる部分である折り返し部４５をそれぞれの接合辺４０に有する形状になっている。折り返し部４５が形成される接合辺４０同士は、接合辺４０同士を接合した際には、一方の接合辺４０の折り返し部４５から周方向の位置にあり、かつ一方の接合辺４０の一部分と、一方の接合辺４０の折り返し部との間に、他方の接合辺４０の折り返し部４５が位置して接合される。即ち、それぞれ折り返し部４５が形成される接合辺４０同士は、周方向に互いに噛み合って接合される。この場合における、接合辺４０の折り返し部４５から周方向の位置にある接合辺４０の一部分とは、接合辺４０における、軸心方向における位置が折り返し部４５と同じ位置になる部分になっている。

【0064】

詳しくは、凸部側接合辺４０ａと凹部側接合辺４０ｂとを接合する場合、凹部側接合辺４０ｂの凹部４４に凸部側接合辺４０ａの凸部４３を入り込ませる。凸部側接合辺４０ａが有する凸部４３と、凹部側接合辺４０ｂが有する凹部４４とは、実質的に同じ形状で形成されているため、凹部４４に凸部４３を入り込ませた場合は、凸部４３に形成される凸部側折り返し部４５ａと、凹部４４に形成される凹部側折り返し部４５ｂとは、互いに隣接する状態になる。

【0065】

また、凸部側接合辺４０ａにおける、凸部側折り返し部４５ａから周方向の位置にある一部分（図９・Ｅ部参照）は、凸部４３の付け根４３ａに位置する湾曲部４２になっている。即ち、凸部側接合辺４０ａにおける、軸心方向における位置が凸部側折り返し部４５ａと同じ位置になる一部分（図９・Ｅ部参照）は、凸部４３の付け根４３ａに位置する湾曲部４２になっている。このため、凹部側接合辺４０ｂの凹部側折り返し部４５ｂは、凸部側接合辺４０ａの凸部側折り返し部４５ａから周方向の位置にある一部分である、凸部４３の付け根４３ａの湾曲部４２と、凸部側接合辺４０ａの凸部側折り返し部４５ａとの間に位置している。

【0066】

また、凹部側接合辺４０ｂにおける、凹部側折り返し部４５ｂから周方向の位置にある一部分（図９・Ｆ部参照）は、凹部４４の開口部４４ａと底部４４ｂとの間に位置する湾曲部４２になっている。即ち、凹部側接合辺４０ｂにおける、軸心方向における位置が凹部側折り返し部４５ｂと同じ位置になる一部分（図９・Ｆ部参照）は、凹部４４の開口部４４ａと底部４４ｂとの間に位置する湾曲部４２になっている。このため、凸部側接合辺４０ａの凸部側折り返し部４５ａは、凹部側接合辺４０ｂの凹部側折り返し部４５ｂから周方向の位置にある一部分である、凹部４４の開口部４４ａと底部４４ｂとの間の湾曲部４２と、凹部側接合辺４０ｂの凹部側折り返し部４５ｂとの間に位置している。

【0067】

接合辺４０同士は、これらのように凸部側接合辺４０ａにおいて凸部側折り返し部４５ａから周方向の位置にある一部分と凸部側折り返し部４５ａとの間に凹部側接合辺４０ｂの凹部側折り返し部４５ｂが位置し、凹部側接合辺４０ｂにおいて凹部側折り返し部４５ｂから周方向の位置ある一部分と凹部側折り返し部４５ｂとの間に凸部側接合辺４０ａの凸部側折り返し部４５ａが位置して接合される。

【0068】

接合辺４０が有する折り返し部４５は、薄肉円筒スリーブ３０の軸心方向に対する周方向への傾斜角度θが４５°以下となる部分を有している。即ち、凸部側接合辺４０ａが有する凸部側折り返し部４５ａと、凹部側接合辺４０ｂが有する凹部側折り返し部４５ｂとは、いずれも薄肉円筒スリーブ３０の軸心方向に対する周方向への傾斜角度θが４５°以下となる部分を有して形成されている。

【0069】

例えば、折り返し部４５が直線部４１により形成される場合は、薄肉円筒スリーブ３０の軸心方向に対する、折り返し部４５を形成する直線部４１の周方向への傾斜角度θが、４５°以下になっている。また、折り返し部４５が湾曲部４２により形成される場合は、薄肉円筒スリーブ３０の軸心方向に対する、折り返し部４５を形成する湾曲部４２の接線の周方向への傾斜角度θが、４５°以下になる部分を有している。つまり、折り返し部４５は、折り返し部４５を形成する直線部４１、または折り返し部４５を形成する湾曲部４２の接線の、薄肉円筒スリーブ３０の軸心方向に対する周方向への傾斜角度θが、４５°以下になる部分を有して形成されている。

【0070】

接合辺４０を溶接する複数の溶接部５０は、折り返し部４５を有する接合辺４０同士が接合された状態における、折り返し部４５の位置に施される。即ち、凸部側接合辺４０ａと凹部側接合辺４０ｂとは、凸部側接合辺４０ａの凸部４３が凹部側接合辺４０ｂの凹部４４に入り込んだ状態における、凸部側折り返し部４５ａと凹部側折り返し部４５ｂとが隣接している部分に溶接部５０が位置して接合される。これらのように、接合辺４０に施される複数の溶接部５０は、接合辺４０同士を接合した状態における折り返し部４５の位置に位置し、隣接する折り返し部４５同士を溶接することにより、接合辺４０同士が離れないように接合する。

【0071】

次に、トルクセンサ１０における入力側ロータ２０が有する、薄肉円筒スリーブ３０へのスタブシャフト８７の組み付けまでの手順について説明する。なお、以下に示す手順は製造プロセスの一例であり、製造プロセスの順番は任意に入れ替えることができる。薄肉円筒スリーブ３０は、帯状に薄板３８の長さ方向における両側の端部を接合辺４０とし、直線部４１と湾曲部４２とによって一方の接合辺４０に凸部４３を形成し、他方の接合辺４０に凹部４４を形成する。これにより、双方の接合辺４０にそれぞれ折り返し部４５を形成する。また、薄板３８の幅方向における一方の端部３１には、テーパー部３４を形成する。

【0072】

凸部４３と凹部４４とを形成し、テーパー部３４も形成したら、薄板３８の長さ方向が周方向となり、テーパー部３４が形成される側の面が内周面３３となるように薄板３８を円筒形状に曲げ、凹部側接合辺４０ｂの凹部４４に凸部側接合辺４０ａの凸部４３を入り込ませて接合辺４０同士を突き合わせる。薄板３８は、このように凸部側接合辺４０ａの凸部４３を凹部側接合辺４０ｂの凹部４４に入り込ませることにより、凸部４３は凹部４４から周方向に抜けなくなるため、接合辺４０は、接合辺４０同士が周方向に離れる方向への相対移動が規制される。

【0073】

凸部側接合辺４０ａの凸部４３を凹部側接合辺４０ｂの凹部４４に入り込ませ、凸部側接合辺４０ａと凹部側接合辺４０ｂの折り返し部４５同士を隣接させる状態で接合辺４０同士を突き合わせたら、複数の溶接部５０によって接合辺４０同士を溶接する。溶接部５０は、接合辺４０同士が周方向に離れる方向の力が薄肉円筒スリーブ３０に作用した際に、接合辺４０同士が周方向に離れる方向への相対移動を凸部４３と凹部４４とで規制することにより、凸部４３と凹部４４との間で圧縮方向の力が発生する位置に施す。即ち、凸部４３と凹部４４とは、凸部４３が凹部４４に入り込んだ状態で接合辺４０同士が離れる方向の力が作用した際に圧縮応力が発生する部分を有しており、溶接部５０は、凸部４３と凹部４４とにおける、圧縮応力が発生する位置に施す。具体的には、接合辺４０同士の溶接を行う複数の溶接部５０は、折り返し部４５同士が隣接している部分に対して施す。このように、薄板３８を円筒形状に曲げ、接合辺４０同士を突き合わせて折り返し部４５を複数の溶接部５０によって溶接することにより、略円筒形の薄肉円筒スリーブ３０を形成する。

【0074】

図１０は、スタブシャフト８７に入力側ロータ２０が取り付けられた状態を示す断面図である。薄肉円筒スリーブ３０を形成したら、薄肉円筒スリーブ３０と、別工程で製造される羽根状部材６５とを、樹脂モールド６０によって一体に形成する。すなわち、薄肉円筒スリーブ３０と羽根状部材６５との位置合わせを行った状態で、樹脂モールド６０の射出成形を行う。これにより、入力側ロータ２０が製造される。その際に、樹脂モールド６０によって薄肉円筒スリーブ３０と一体に形成される羽根状部材６５は、薄肉円筒スリーブ３０の軸心方向において、内周面３３にテーパー部３４が形成される側の端部３１の反対側の端部３１寄りに配置される。入力側ロータ２０は、このように製造される入力側ロータ２０の薄肉円筒スリーブ３０に対してスタブシャフト８７を圧入することにより、スタブシャフト８７に取り付けられる。

【0075】

薄肉円筒スリーブ３０へのスタブシャフト８７の圧入は、薄肉円筒スリーブ３０における、内周面３３にテーパー部３４が形成される側の端部３１側から行う。スタブシャフト８７には、外径が薄肉円筒スリーブ３０の内径とほぼ同じ大きさで形成されて薄肉円筒スリーブ３０に対して圧入される部分である圧入部８７ａが形成されている。薄肉円筒スリーブ３０に対するスタブシャフト８７の圧入は、スタブシャフト８７の圧入部８７ａを、薄肉円筒スリーブ３０におけるテーパー部３４が形成される側の端部３１側から入り込ませることにより行う。スタブシャフト８７は、このように薄肉円筒スリーブ３０の内周面３３に対して、テーパー部３４が形成される側の端部３１側から入り込ませることにより、容易に入り込ませることができる。このため、スタブシャフト８７は、薄肉円筒スリーブ３０に対して容易に圧入することができる。

【0076】

薄肉円筒スリーブ３０におけるテーパー部３４が形成される側の端部３１には、軸心方向に突出する当接部３１ａ（図６参照）が、周方向に間隔をあけながら複数形成されている。また、スタブシャフト８７には、軸心方向における所定の位置に、圧入部８７ａに隣接すると共に圧入部８７ａに対して径が大きくなる方向に変化することにより形成される段差部分である段付き部８７ｂが形成されている。薄肉円筒スリーブ３０に対して圧入するスタブシャフト８７は、段付き部８７ｂが薄肉円筒スリーブ３０の当接部３１ａに当接するまで、薄肉円筒スリーブ３０に入り込ませる。これにより、薄肉円筒スリーブ３０を有する入力側ロータ２０とスタブシャフト８７とは、薄肉円筒スリーブ３０にスタブシャフト８７を圧入した際に、軸心方向における位置決めが行われて互いに固定される。

【0077】

なお、薄肉円筒スリーブ３０を、スタブシャフト８７に圧入固定するにあたり、固定された薄肉円筒スリーブ３０に対し、スタブシャフト８７を差し込んでもよいし、固定されたスタブシャフト８７に対し、薄肉円筒スリーブ３０を嵌め合わせてもよい。

【0078】

ここで、薄肉円筒スリーブ３０に対してスタブシャフト８７を圧入する場合、薄肉円筒スリーブ３０には、周方向へ広がろうとする力が作用する。薄肉円筒スリーブ３０にスタブシャフト８７を圧入することにより薄肉円筒スリーブ３０に作用する、周方向へ広がろうとする力は、接合辺４０にも作用する。接合辺４０は、薄板３８の長さ方向における両側に位置する接合辺４０同士が複数の溶接部５０により溶接されているため、薄肉円筒スリーブ３０に作用する周方向への力は、接合辺４０同士を溶接する溶接部５０にも作用する。

【0079】

周方向への力が溶接部５０に作用した場合、溶接部５０に対する力の作用の仕方によっては溶接部５０が破断し易くなる可能性があるが、本実施形態では、溶接部５０は、薄肉円筒スリーブ３０にスタブシャフト８７が圧入された際に、接合辺４０において圧縮応力が発生する位置に位置している。これにより、薄肉円筒スリーブ３０に対してスタブシャフト８７を圧入することにより、薄肉円筒スリーブ３０に対して周方向の力が作用した場合でも、溶接部５０が破断することを抑制することができる。

【0080】

図１１は、引張応力が発生する位置に溶接部５０が位置する場合を示す説明図である。つまり、薄肉円筒スリーブ３０は、薄板３８を円筒形状に曲げ、薄板３８の長さ方向における両側に位置する接合辺４０同士を突き合わせることによって略円筒形の形状にするため、薄肉円筒スリーブ３０に周方向へ広がろうとする力が作用した場合、接合辺４０には、接合辺４０同士が離れる方向の引張応力が多くの位置に発生する。

【0081】

例えば、接合辺４０における、薄肉円筒スリーブ３０の軸心方向における端部３１から延びる直線部４１の位置では、薄肉円筒スリーブ３０に周方向へ広がろうとする力が発生した場合、対向する直線部４１同士が離れる方向の力が作用する。このため、溶接部５０が、図１１に示すように、接合辺４０における当該直線部４１の位置に施されていた場合、溶接部５０には、薄肉円筒スリーブ３０に周方向へ広がろうとする力が発生した際に、引張応力が発生する。

【0082】

従って、例えば接合辺４０に作用する周方向への力が部分的に大きくなり、溶接部５０で発生する引張応力が大きくなることにより溶接部５０の許容応力を超えた場合、溶接部５０は破断してしまう可能性がある。溶接部５０が破断した場合、接合辺４０を溶接部５０によって適切に接合することができなくなる。

【0083】

これに対し、本実施形態では、溶接部５０は、薄肉円筒スリーブ３０の接合辺４０同士を溶接する薄肉円筒スリーブ３０にスタブシャフト８７が圧入された際に、接合辺４０において圧縮応力が発生する位置に位置している。これにより、薄肉円筒スリーブ３０にスタブシャフト８７が圧入されることにより薄肉円筒スリーブ３０に周方向の力が作用した場合でも、溶接部５０に引張応力が発生することを抑制でき、引張応力によって溶接部５０が破断することを抑制することができる。この結果、周方向の張力が作用した場合における接合辺４０での接合を維持することができる。

【0084】

また、薄肉円筒スリーブ３０の接合辺４０同士は、それぞれの接合辺４０の周方向において折り返し部４５から周方向の位置にある一部分と折り返し部４５との間に、互いに他方の接合辺４０の折り返し部４５が位置して接合されており、溶接部５０は、折り返し部４５に位置している。折り返し部４５は、接合辺４０における折り返し部４５から周方向の位置にある一部分と折り返し部４５との間に、互いに他方の接合辺４０の折り返し部４５が位置するため、接合辺４０同士が周方向に離れる方向への力が薄肉円筒スリーブ３０に作用した際には、対向する折り返し部４５同士の間に圧縮方向に力が作用する。

【0085】

このため、溶接部５０が、折り返し部４５に位置することにより、接合辺４０同士が周方向に離れる方向への力が薄肉円筒スリーブ３０に作用した場合には、溶接部５０には、圧縮応力が発生する。従って、薄肉円筒スリーブ３０にスタブシャフト８７が圧入されることにより薄肉円筒スリーブ３０に周方向の力が作用した場合でも、溶接部５０が引張応力によって破断することを抑制することができる。この結果、周方向の張力が作用した場合における接合辺４０での接合を維持することができる。

【0086】

また、折り返し部４５は、薄肉円筒スリーブ３０の軸心方向に対する周方向への傾斜角度θが４５°以下となる部分を有しているため、接合辺４０同士が周方向に離れる方向への力が薄肉円筒スリーブ３０に作用した場合でも、溶接部５０の破断を抑制することができる。つまり、薄肉円筒スリーブ３０の軸心方向に対する周方向への折り返し部４５の傾斜角度θが、４５°より大きい場合、折り返し部４５には、接合辺４０同士が周方向に離れる方向への力が薄肉円筒スリーブ３０に作用した際に、対向する折り返し部４５同士の間で、折り返し部４５の延在方向へのせん断力が発生し易くなる。このため、薄肉円筒スリーブ３０の軸心方向に対する折り返し部４５の傾斜角度θが、４５°より大きい場合、接合辺４０同士が周方向に離れる方向への力が薄肉円筒スリーブ３０に作用した際に、折り返し部４５に位置する溶接部５０にもせん断応力が発生し易くなり、溶接部５０の破断を抑制し難くなる。

【0087】

これに対し、薄肉円筒スリーブ３０の軸心方向に対する周方向への折り返し部４５の傾斜角度θが４５°以下の場合は、対向する折り返し部４５同士の間でせん断力し易くなることを抑制でき、折り返し部４５に位置する溶接部５０にせん断応力や引張応力が発生し易くなることを抑制できる。従って、薄肉円筒スリーブ３０にスタブシャフト８７が圧入されることにより薄肉円筒スリーブ３０に周方向の力が作用した場合でも、溶接部５０がせん断応力や引張応力によって破断することを抑制することができる。この結果、周方向の張力が作用した場合における接合辺４０での接合を維持することができる。

【0088】

また、互いに接合される接合辺４０は、凸部４３を有する凸部側接合辺４０ａと、凹部４４を有する凹部側接合辺４０ｂとからなり、凸部側接合辺４０ａと凹部側接合辺４０ｂとは、凹部４４に凸部４３が入り込んで接合される。凹部４４に凸部４３が入り込んで接合される接合辺４０に対し、薄肉円筒スリーブ３０に対して作用する周方向へ広がる方向への力は、凸部４３を凹部４４から周方向に引き抜く方向の力として作用する。

【0089】

一方で、凸部側接合辺４０ａが有する凸部４３と、凹部側接合辺４０ｂが有する凹部４４とは、凸部４３が凹部４４に入り込んだ状態では、接合辺４０同士が周方向に離れる方向への相対移動を規制する。即ち、薄肉円筒スリーブ３０に、接合辺４０同士が周方向に離れる方向の力が作用した際には、接合辺４０に形成される凸部４３と凹部４４とが、互いに周方向への移動を規制することにより、接合辺４０同士が周方向に離れる方向への相対移動を規制する。このため、薄肉円筒スリーブ３０に、接合辺４０同士が周方向に離れる方向の力が作用した場合には、凸部４３と凹部４４とには、接合辺４０に作用する周方向の力によって、圧縮応力が発生する部分が生じる。

【0090】

接合辺４０同士を接合する溶接部５０は、接合辺４０同士が周方向に離れる方向の力が薄肉円筒スリーブ３０に作用した際に、凸部４３と凹部４４との間で圧縮方向の力が発生する位置に施されている。これにより、薄肉円筒スリーブ３０にスタブシャフト８７が圧入されることにより薄肉円筒スリーブ３０に周方向の力が作用した場合でも、溶接部５０に引張応力が発生することを抑制でき、引張応力によって溶接部５０が破断することを抑制することができる。この結果、周方向の張力が作用した場合における接合辺４０での接合を維持することができる。

【0091】

また、凸部４３は、凸部４３の付け根４３ａの位置での幅よりも幅が大きくなる部分を有して形成され、凸部側接合辺４０ａは、凸部４３における、凸部４３の付け根４３ａの部分と、凸部４３の付け根４３ａの位置での幅よりも幅が大きくなって形成される部分との間に凸部側折り返し部４５ａが形成されている。また、凹部４４は、凹部４４の開口部４４ａの位置での幅よりも幅が大きくなる部分を有して形成され、凹部側接合辺４０ｂは、凹部４４における開口部４４ａと、開口部４４ａの位置での幅よりも幅が大きくなって形成される部分との間に凹部側折り返し部４５ｂが形成されている。

【0092】

これにより、凹部４４に凸部４３が入り込んで凸部側接合辺４０ａと凹部側接合辺４０ｂとが接合された際には、凸部側折り返し部４５ａと凹部側折り返し部４５ｂとが対向する。従って、接合辺４０同士が周方向に離れる方向の力が薄肉円筒スリーブ３０に作用した場合には、凸部側折り返し部４５ａと凹部側折り返し部４５ｂとが互いに、他方の周方向への移動を規制するため、凸部４３が凹部４４から抜けることを抑制でき、接合辺４０同士が周方向に離れることを抑制できる。この結果、周方向の張力が作用した場合における接合辺４０での接合を維持することができる。

【0093】

また、凸部側接合辺４０ａと凹部側接合辺４０ｂとは、凸部側折り返し部４５ａと凹部側折り返し部４５ｂとが対向して接合されるため、接合辺４０同士が周方向に離れる方向の力が作用した場合には、凸部側折り返し部４５ａと凹部側折り返し部４５ｂとの間で圧縮応力が発生する。溶接部５０は、折り返し部４５の位置に施されるため、接合辺４０同士が周方向に離れる方向の力が薄肉円筒スリーブ３０に作用した場合でも、溶接部５０に引張応力が発生することを抑制でき、引張応力によって溶接部５０が破断することを抑制することができる。この結果、周方向の張力が作用した場合における接合辺４０での接合を維持することができる。

【0094】

［変形例］
上述した実施形態に係る薄肉円筒スリーブ３０では、接合辺４０には、凸部４３と凹部４４とは２組が設けられているが、凸部４３や凹部４４は、これ以外の数で設けられていてもよい。図１２は、実施形態に係る薄肉円筒スリーブ３０の変形例であり、接合辺４０に１組の凸部４３と凹部４４とが形成される形態を示す説明図である。接合辺４０に設けられる凸部４３と凹部４４とは、例えば、図１２に示すように、１組であってもよい。即ち、凸部側接合辺４０ａには、凸部側折り返し部４５ａを有する凸部４３が１つ形成され、凹部側接合辺４０ｂには、凹部側折り返し部４５ｂを有する凹部４４が１つ形成され、１つの凹部４４に１つの凸部４３が入り込むことによって接合辺４０同士が接合される形態であってもよい。

【0095】

接合辺４０に設けられる凸部４３と凹部４４とが１組であっても、凸部４３と凹部４４とに折り返し部４５を形成し、折り返し部４５に溶接部５０を位置させることにより、接合辺４０同士が周方向に離れる方向の力が作用した場合でも、溶接部５０に引張応力が発生することを抑制することができる。これにより、溶接部５０が破断することを抑制でき、接合辺４０での接合を維持することができる。

【0096】

また、上述した実施形態に係る薄肉円筒スリーブ３０では、接合辺４０は、直線部４１と湾曲部４２とが組み合わされることにより形成されているが、接合辺４０は、これ以外の形態で形成されていてもよい。図１３は、実施形態に係る薄肉円筒スリーブ３０の変形例であり、凸部４３と凹部４４とがそれぞれ台形状に形成される形態を示す説明図である。図１４は、実施形態に係る薄肉円筒スリーブ３０の変形例であり、凸部４３と凹部４４とがそれぞれＴ字状に形成される形態を示す説明図である。接合辺４０は、例えば、図１３、図１４に示すように、湾曲部４２を有さずに直線部４１の組み合わせにより形成されていてもよい。

【0097】

直線部４１の組み合わせにより接合辺４０が形成される場合、凸部４３と凹部４４は、図１３に示すように台形状の形状で形成され、台形の平行な２辺のうち長さが短い側の辺が、凸部４３の付け根４３ａや凹部４４の開口部４４ａとなる向きで形成されていてもよい。凸部４３と凹部４４を台形状の形状で形成することにより、台形の斜辺を折り返し部４５にすることができる。これにより、台形状の形状で形成した凸部４３と凹部４４とにおける台形の斜辺の位置に溶接部５０を位置させることにより、接合辺４０同士が周方向に離れる方向の力が作用した場合でも、溶接部５０に引張応力が発生することを抑制でき、溶接部５０が破断することを抑制できる。

【0098】

または、凸部４３と凹部４４は、図１４に示すようにＴ字の輪郭状の形状で形成され、Ｔ字の縦に延びる部分の下端が、凸部４３の付け根４３ａや凹部４４の開口部４４ａとなる向きで形成されていてもよい。凸部４３と凹部４４をＴ字の輪郭状の形状で形成することにより、Ｔ字の横方向に延びる部分の輪郭のうち、凸部４３の付け根４３ａや凹部４４の開口部４４ａ側に位置する部分を、折り返し部４５にすることができる。これにより、Ｔ字の輪郭状の形状で形成した凸部４３と凹部４４とにおける折り返し部４５となる部分に溶接部５０を位置させることにより、接合辺４０同士が周方向に離れる方向の力が作用した場合でも、溶接部５０に引張応力が発生することを抑制でき、溶接部５０が破断することを抑制できる。

【0099】

また、上述した実施形態に係る薄肉円筒スリーブ３０では、接合辺４０は凸部４３と凹部４４とを有し、凸部４３や凹部４４に折り返し部４５を形成しているが、接合辺４０には、凸部４３や凹部４４は形成されていなくてもよい。図１５は、実施形態に係る薄肉円筒スリーブ３０の変形例であり、接合辺４０が凸部４３と凹部４４とを有することなく折り返し部４５が形成される形態を示す説明図である。接合辺４０は、例えば、図１５に示すように、湾曲部４２で曲がる方向が、接合辺４０の延在方向において交互になることにより波状に形成され、波状の接合辺４０に折り返し部４５が形成されていてもよい。即ち、波状に形成される接合辺４０は、湾曲部４２で接合辺４０が延びる方向が大きく変化することにより、接合辺４０の延在方向が薄肉円筒スリーブ３０の軸心方向において折り返される折り返し部４５が形成されていてもよい。

【0100】

接合辺４０は、凸部４３と凹部４４とを有していなくても、接合辺４０の延在方向が湾曲部４２で大きく変化することにより折り返し部４５が形成され、このように形成される折り返し部４５に溶接部５０を位置させてもよい。これにより、接合辺４０同士が周方向に離れる方向の力が作用した場合でも、溶接部５０に引張応力が発生することを抑制でき、溶接部５０が破断することを抑制できる。

【0101】

また、上述した実施形態では、トルクセンサ１０は、スタブシャフト８７とピニオンギア８８ａとに連結されているが、トルクセンサ１０が連結される軸部材は、スタブシャフト８７やピニオンギア８８ａ以外であってもよい。トルクセンサ１０は、例えば、ステアリングシャフト８２に連結され、ステアリングシャフト８２に作用するトルクを検出ものであってもよい。

【0102】

以上、本開示の好適な実施形態を説明したが、本開示は上記の実施形態に記載されたものに限定されない。実施形態や変形例として説明した構成は、適宜組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0103】

１０ トルクセンサ
２０ 入力側ロータ
３０ 薄肉円筒スリーブ
３１ 端部
３３ 内周面
３８ 薄板
４０ 接合辺
４０ａ 凸部側接合辺
４０ｂ 凹部側接合辺
４１ 直線部
４２ 湾曲部
４３ 凸部
４３ａ 付け根
４３ｂ 先端部
４４ 凹部
４４ａ 開口部
４４ｂ 底部
４５ 折り返し部
４５ａ 凸部側折り返し部
４５ｂ 凹部側折り返し部
５０ 溶接部
６０ 樹脂モールド
７０ 出力側ロータ
８０ ステアリング装置
８１ ステアリングホイール
８２ ステアリングシャフト
８５ ロアシャフト
８７ スタブシャフト
８８ ステアリングギア
８９ タイロッド

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】