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(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】P2024044977
(43)【公開日】2024-04-02
(54)【発明の名称】トルクセンサ装置及び操舵装置
(51)【国際特許分類】
G01L 3/10 20060101AFI20240326BHJP
B62D 5/04 20060101ALI20240326BHJP
【ＦＩ】
G01L3/10 305
B62D5/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023037279
(22)【出願日】2023-03-10
(31)【優先権主張番号】P 2022150247
(32)【優先日】2022-09-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(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
【テーマコード（参考）】
3D333
【Ｆターム（参考）】
3D333CB02
3D333CB13
3D333CC30
3D333CD06
3D333CD16
3D333CE16
(57)【要約】
【課題】重量の増加を抑えつつ、軸受に予圧を与えて作動音を抑制すること。
【解決手段】出力軸８２ｂに固定されるステータ３４と、内側に出力軸８２ｂとステータ３４とを配置するハウジング２０と、出力軸８２ｂをハウジング２０に対して回転自在に支持する軸受６０と、ハウジング２０と軸受６０との間に介在するリテーナー５０と、を備え、軸受６０は、外輪６１と、内輪６２と、外輪６１と内輪６２との間に配置される複数の転動体６３とを有し、リテーナー５０は、円筒状に形成される円筒部５１を有し、円筒部５１の内周面が軸受６０の外周面６４に対向し、円筒部５１の外周面５２がハウジング２０の内周面２２に対向し、円筒部５１は、外輪６１に対する軸受６０の軸方向における移動が規制されて軸受６０に取り付けられ、ハウジング２０は、リテーナー５０における円筒部５１の軸方向に面する面に当接する。
【選択図】図５
【解決手段】出力軸８２ｂに固定されるステータ３４と、内側に出力軸８２ｂとステータ３４とを配置するハウジング２０と、出力軸８２ｂをハウジング２０に対して回転自在に支持する軸受６０と、ハウジング２０と軸受６０との間に介在するリテーナー５０と、を備え、軸受６０は、外輪６１と、内輪６２と、外輪６１と内輪６２との間に配置される複数の転動体６３とを有し、リテーナー５０は、円筒状に形成される円筒部５１を有し、円筒部５１の内周面が軸受６０の外周面６４に対向し、円筒部５１の外周面５２がハウジング２０の内周面２２に対向し、円筒部５１は、外輪６１に対する軸受６０の軸方向における移動が規制されて軸受６０に取り付けられ、ハウジング２０は、リテーナー５０における円筒部５１の軸方向に面する面に当接する。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
シャフトに固定されるステータと、
前記ステータに対向して配置された円筒状の磁石と、
内側に前記シャフトと前記ステータと前記磁石とを配置するハウジングと、
前記シャフトを前記ハウジングに対して回転自在に支持する軸受と、
前記ハウジングと前記軸受との間に介在するリテーナーと、
を備え、
前記軸受は、外輪と、内輪と、前記外輪と前記内輪との間に配置される複数の転動体とを有し、
前記リテーナーは、円筒状に形成される円筒部を有し、
前記円筒部の内周面が前記軸受の外周面に対向し、前記円筒部の外周面が前記ハウジングの内周面に対向し、
前記円筒部は、前記外輪に対する前記軸受の軸方向における移動が規制されて前記軸受に取り付けられ、
前記ハウジングは、前記リテーナーにおける前記円筒部の軸方向に面する面に当接するトルクセンサ装置。
前記ステータに対向して配置された円筒状の磁石と、
内側に前記シャフトと前記ステータと前記磁石とを配置するハウジングと、
前記シャフトを前記ハウジングに対して回転自在に支持する軸受と、
前記ハウジングと前記軸受との間に介在するリテーナーと、
を備え、
前記軸受は、外輪と、内輪と、前記外輪と前記内輪との間に配置される複数の転動体とを有し、
前記リテーナーは、円筒状に形成される円筒部を有し、
前記円筒部の内周面が前記軸受の外周面に対向し、前記円筒部の外周面が前記ハウジングの内周面に対向し、
前記円筒部は、前記外輪に対する前記軸受の軸方向における移動が規制されて前記軸受に取り付けられ、
前記ハウジングは、前記リテーナーにおける前記円筒部の軸方向に面する面に当接するトルクセンサ装置。
【請求項2】
前記リテーナーは、前記円筒部の軸方向における端部から前記円筒部の径方向における内側に延びる内側延長部と、前記円筒部の軸方向において前記内側延長部が配置される側の反対側の前記端部から前記円筒部の径方向における外側に延びる外側延長部とを有し、
前記円筒部の軸方向において前記円筒部が位置する側の前記内側延長部の面が前記軸受の軸方向における前記外輪の端面に当接することにより、前記円筒部は前記外輪に対する前記軸受の軸方向における移動が規制されて前記軸受に取り付けられ、
前記円筒部の軸方向において前記円筒部が位置する側の前記外側延長部の面が、前記円筒部の軸方向に面する前記ハウジングの一部分である、リテーナー当接部に当接することにより、前記ハウジングは前記リテーナーにおける前記円筒部の軸方向を向く面に当接する請求項１に記載のトルクセンサ装置。
前記円筒部の軸方向において前記円筒部が位置する側の前記内側延長部の面が前記軸受の軸方向における前記外輪の端面に当接することにより、前記円筒部は前記外輪に対する前記軸受の軸方向における移動が規制されて前記軸受に取り付けられ、
前記円筒部の軸方向において前記円筒部が位置する側の前記外側延長部の面が、前記円筒部の軸方向に面する前記ハウジングの一部分である、リテーナー当接部に当接することにより、前記ハウジングは前記リテーナーにおける前記円筒部の軸方向を向く面に当接する請求項１に記載のトルクセンサ装置。
【請求項3】
前記ハウジングは、前記リテーナー当接部が前記リテーナーの前記外側延長部に当接することにより、前記リテーナーから前記軸受の前記外輪に対して前記軸受の軸方向の予圧を与える請求項２に記載のトルクセンサ装置。
【請求項4】
前記リテーナーは、前記円筒部の軸方向における端部から前記円筒部の径方向における内側に延びる内側延長部を有し、
前記円筒部の軸方向において前記円筒部が位置する側の前記内側延長部の面が前記軸受の軸方向における前記外輪の端面に当接することにより、前記円筒部は前記外輪に対する前記軸受の軸方向における移動が規制されて前記軸受に取り付けられ、
前記ハウジングは、内周面が前記リテーナーの前記円筒部の外周面に対向する大径部と、内径が前記大径部の内径よりも小さい小径部と、前記大径部と前記小径部とを接続し前記軸受の軸方向における前記外輪の端面に対向する接続部とを有し、
前記リテーナーにおける前記円筒部の軸方向における前記内側延長部が位置する側の端部に前記接続部が当接することにより、前記ハウジングは前記リテーナーにおける前記円筒部の軸方向に面する面に当接する請求項１に記載のトルクセンサ装置。
前記円筒部の軸方向において前記円筒部が位置する側の前記内側延長部の面が前記軸受の軸方向における前記外輪の端面に当接することにより、前記円筒部は前記外輪に対する前記軸受の軸方向における移動が規制されて前記軸受に取り付けられ、
前記ハウジングは、内周面が前記リテーナーの前記円筒部の外周面に対向する大径部と、内径が前記大径部の内径よりも小さい小径部と、前記大径部と前記小径部とを接続し前記軸受の軸方向における前記外輪の端面に対向する接続部とを有し、
前記リテーナーにおける前記円筒部の軸方向における前記内側延長部が位置する側の端部に前記接続部が当接することにより、前記ハウジングは前記リテーナーにおける前記円筒部の軸方向に面する面に当接する請求項１に記載のトルクセンサ装置。
【請求項5】
前記ハウジングは、前記接続部が前記リテーナーにおける前記円筒部の軸方向における前記内側延長部が位置する側の端部に当接することにより、前記リテーナーから前記軸受の前記外輪に対して前記軸受の軸方向の予圧を与える請求項４に記載のトルクセンサ装置。
【請求項6】
前記リテーナーの前記内側延長部の内径は、前記外輪の外径より小さく、前記内輪の外径より大きい請求項２または４に記載のトルクセンサ装置。
【請求項7】
前記円筒部は、前記外輪に圧入されることにより、前記外輪に対する前記軸受の軸方向における移動が規制されて前記軸受に取り付けられる請求項１に記載のトルクセンサ装置。
【請求項8】
前記円筒部は、前記外輪に圧入された状態において、前記円筒部の軸方向における一方の端部と前記外輪の端部との距離と、前記円筒部の軸方向における他方の端部と前記外輪の端部との距離とが互いに異なる請求項７に記載のトルクセンサ装置。
【請求項9】
前記軸受の外径は、前記ステータの外径以下である請求項１に記載のトルクセンサ装置。
【請求項10】
前記リテーナーの前記円筒部の外径は、前記ステータの外径より大きい請求項１に記載のトルクセンサ装置。
【請求項11】
入力軸と、出力軸と、前記入力軸と前記出力軸との内側に配置されて前記入力軸と前記出力軸とを連結するトーションバーとを備えるステアリングシャフトと、
前記入力軸または前記出力軸のどちらか一方に取り付けられるステータと、
前記入力軸または前記出力軸のどちらか他方に取り付けられ、前記ステータに対向して配置される円筒状の磁石と、
内側に前記ステアリングシャフトと前記ステータと前記磁石とを配置する第１ハウジングと、
前記出力軸を前記第１ハウジングに対して回転自在に支持する第１の軸受と、
前記第１ハウジングと前記第１の軸受との間に介在するリテーナーと、
補助操舵トルクを発生する電動モータと、
前記出力軸に固定され、前記電動モータで発生した補助操舵トルクを前記出力軸に伝達するウォームホイールと、
前記第１ハウジングに対して前記ステアリングシャフトの軸方向における前記出力軸寄りに位置して前記第１ハウジングに連結され、内側に前記ステアリングシャフトと前記ウォームホイールとを配置する第２ハウジングと、
前記ステアリングシャフトの軸方向において前記ウォームホイールに対して前記第１の軸受が位置する側の反対側に配置され、前記出力軸を前記第２ハウジングに対して回転自在に支持する第２の軸受と、
を備え、
前記第１の軸受は、外輪と、内輪と、前記外輪と前記内輪との間に配置される複数の転動体とを有し、
前記リテーナーは、円筒状に形成される円筒部を有し、
前記円筒部の内周面が前記第１の軸受の外周面に対向し、前記円筒部の外周面が前記第１ハウジングの内周面に対向し、
前記円筒部は、前記外輪に対する前記第１の軸受の軸方向における移動が規制されて前記第１の軸受に取り付けられ、
前記第１ハウジングは、前記リテーナーにおける前記円筒部の軸方向に面する面に当接する操舵装置。
前記入力軸または前記出力軸のどちらか一方に取り付けられるステータと、
前記入力軸または前記出力軸のどちらか他方に取り付けられ、前記ステータに対向して配置される円筒状の磁石と、
内側に前記ステアリングシャフトと前記ステータと前記磁石とを配置する第１ハウジングと、
前記出力軸を前記第１ハウジングに対して回転自在に支持する第１の軸受と、
前記第１ハウジングと前記第１の軸受との間に介在するリテーナーと、
補助操舵トルクを発生する電動モータと、
前記出力軸に固定され、前記電動モータで発生した補助操舵トルクを前記出力軸に伝達するウォームホイールと、
前記第１ハウジングに対して前記ステアリングシャフトの軸方向における前記出力軸寄りに位置して前記第１ハウジングに連結され、内側に前記ステアリングシャフトと前記ウォームホイールとを配置する第２ハウジングと、
前記ステアリングシャフトの軸方向において前記ウォームホイールに対して前記第１の軸受が位置する側の反対側に配置され、前記出力軸を前記第２ハウジングに対して回転自在に支持する第２の軸受と、
を備え、
前記第１の軸受は、外輪と、内輪と、前記外輪と前記内輪との間に配置される複数の転動体とを有し、
前記リテーナーは、円筒状に形成される円筒部を有し、
前記円筒部の内周面が前記第１の軸受の外周面に対向し、前記円筒部の外周面が前記第１ハウジングの内周面に対向し、
前記円筒部は、前記外輪に対する前記第１の軸受の軸方向における移動が規制されて前記第１の軸受に取り付けられ、
前記第１ハウジングは、前記リテーナーにおける前記円筒部の軸方向に面する面に当接する操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、トルクセンサ装置及び操舵装置に関する。
【背景技術】
【0002】
操舵装置が有する回転軸に加わるトルクを検出するトルクセンサ装置では、ハウジングと回転軸との間に軸受を配置することにより、ハウジングに対して回転軸を回転自在に支持している。回転軸を回転自在に支持する軸受としては、例えば、外輪と内輪との間に転動体が配置される、いわゆる転がり軸受が用いられる。しかし、転がり軸受は、外輪や内輪と転動体との間に隙間があるため、回転軸を転がり軸受によって支持した場合、車両の走行中における振動により転動体が外輪や内輪と衝突する音が発生することがある。
【0003】
例えば、特許文献１に記載された電動パワーステアリング装置では、弾性板によって転動体に軸方向の予圧を与える。また、特許文献２に記載された動力舵取装置では、転がり軸受の外輪の上端面をハウジングの段部に当接させ、内輪の下端面をウォームホイールの芯金の上端面に当接させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００７－１９６９３２号公報
【特許文献2】特開２００２－３６２３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２のように軸受の外輪の外周にハウジングを当接させるので、ハウジングの形状に応じた外径の軸受を用いる必要がある。この場合、軸受で受ける荷重より必要とされる軸受のサイズに対して、ハウジングの形状に応じた大型の軸受を選定する必要があり、軸受の重量が増加してしまうことが考えられる。
【0006】
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、重量の増加を抑えつつ、軸受に予圧を与えて作動音を抑制することのできるトルクセンサ装置及び操舵装置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】
本開示のトルクセンサ装置は、シャフトに固定されるステータと、前記ステータに対向して配置された円筒状の磁石と、内側に前記シャフトと前記ステータと前記磁石とを配置するハウジングと、前記シャフトを前記ハウジングに対して回転自在に支持する軸受と、前記ハウジングと前記軸受との間に介在するリテーナーと、を備え、前記軸受は、外輪と、内輪と、前記外輪と前記内輪との間に配置される複数の転動体とを有し、前記リテーナーは、円筒状に形成される円筒部を有し、前記円筒部の内周面が前記軸受の外周面に対向し、前記円筒部の外周面が前記ハウジングの内周面に対向し、前記円筒部は、前記外輪に対する前記軸受の軸方向における移動が規制されて前記軸受に取り付けられ、前記ハウジングは、前記リテーナーにおける前記円筒部の軸方向に面する面に当接する。
【0008】
この構成によれば、ハウジングと軸受との間に介在するリテーナーは円筒部を有し、リテーナーの円筒部は、軸受の外輪に対する軸方向における移動が規制されて軸受に取り付けられる。また、ハウジングは、リテーナーにおける円筒部の軸方向に面する面に当接する。これにより、リテーナーは、ハウジングからリテーナーに対して付与される押圧力を軸受に付与することができ、軸受に対して予圧を与えることができる。従って、車両の走行時における振動が軸受に伝わった場合でも、軸受が有する外輪や内輪と転動体との衝突を抑制でき、これらの衝突に起因する作動音を抑制することができる。また、ハウジングと軸受との間にリテーナーを介在させることによって軸受に対して予圧を与えるため、ハウジングの内周面よりも小さい軸受を選定でき、軸受の重量を増加させることなく軸受に対して予圧を与えることができる。これらの結果、重量の増加を抑えつつ、軸受に予圧を与えて作動音を抑制することができる。
【0009】
望ましい形態として、前記リテーナーは、前記円筒部の軸方向における端部から前記円筒部の径方向における内側に延びる内側延長部と、前記円筒部の軸方向において前記内側延長部が配置される側の反対側の前記端部から前記円筒部の径方向における外側に延びる外側延長部とを有し、前記円筒部の軸方向において前記円筒部が位置する側の前記内側延長部の面が前記軸受の軸方向における前記外輪の端面に当接することにより、前記円筒部は前記外輪に対する前記軸受の軸方向における移動が規制されて前記軸受に取り付けられ、前記円筒部の軸方向において前記円筒部が位置する側の前記外側延長部の面が、前記円筒部の軸方向に面する前記ハウジングの一部分である、リテーナー当接部に当接することにより、前記ハウジングは前記リテーナーにおける前記円筒部の軸方向を向く面に当接する。
【0010】
この構成によれば、リテーナーは、円筒部と外側延長部と内側延長部とを有し、外側延長部はハウジングのリテーナー当接部に当接し、内側延長部は軸受の軸方向における外輪の端面に当接する。これにより、ハウジングは、リテーナーにおける円筒部の軸方向を向く面に当接し、リテーナーは、軸受の外輪に対する軸方向における移動が規制されて軸受に取り付けられるため、ハウジングから外側延長部に対して付与される押圧力を内側延長部から軸受に付与することができ、軸受に対して予圧を与えることができる。従って、車両の走行時における振動が軸受に伝わった場合でも、軸受が有する外輪と転動体との衝突や、内輪と転動体との衝突を抑制でき、これらの衝突に起因する作動音を抑制することができる。この結果、重量の増加を抑えつつ、軸受に予圧を与えて作動音を抑制することができる。
【0011】
望ましい形態として、前記ハウジングは、前記リテーナー当接部が前記リテーナーの前記外側延長部に当接することにより、前記リテーナーから前記軸受の前記外輪に対して前記軸受の軸方向の予圧を与える。
【0012】
この構成によれば、ハウジングは、リテーナー当接部がリテーナーの外側延長部に当接することにより、リテーナーから軸受の外輪に対して軸受の軸方向の予圧を与えるため、簡易な構成で軸受に対して予圧を与えることができる。従って、軸受に対して予圧を与える構造を設ける際の製造コストを抑えることができる。この結果、製造コストの増加を抑えつつ、軸受に予圧を与えて作動音を抑制することができる。
【0013】
望ましい形態として、前記リテーナーは、前記円筒部の軸方向における端部から前記円筒部の径方向における内側に延びる内側延長部を有し、前記円筒部の軸方向において前記円筒部が位置する側の前記内側延長部の面が前記軸受の軸方向における前記外輪の端面に当接することにより、前記円筒部は前記外輪に対する前記軸受の軸方向における移動が規制されて前記軸受に取り付けられ、前記ハウジングは、内周面が前記リテーナーの前記円筒部の外周面に対向する大径部と、内径が前記大径部の内径よりも小さい小径部と、前記大径部と前記小径部とを接続し前記軸受の軸方向における前記外輪の端面に対向する接続部とを有し、前記リテーナーにおける前記円筒部の軸方向における前記内側延長部が位置する側の端部に前記接続部が当接することにより、前記ハウジングは前記リテーナーにおける前記円筒部の軸方向に面する面に当接する。
【0014】
この構成によれば、リテーナーは、内側延長部を有し、内側延長部が外輪の端面に当接することにより、リテーナーの円筒部は外輪に対する軸方向における移動が規制されて軸受に取り付けられる。また、ハウジングは、大径部と、小径部と、接続部とを有する段差部を有し、リテーナーにおける内側延長部が位置する側の端部に接続部が当接することにより、ハウジングはリテーナーにおける円筒部の軸方向に面する面に当接する。これにより、ハウジングからリテーナーにおける内側延長部が位置する側の端部に対して付与される押圧力を、内側延長部から軸受に付与することができ、軸受に対して予圧を与えることができる。従って、車両の走行時における振動が軸受に伝わった場合でも、軸受が有する外輪と転動体との衝突や、内輪と転動体との衝突を抑制でき、これらの衝突に起因する作動音を抑制することができる。この結果、重量の増加を抑えつつ、軸受に予圧を与えて作動音を抑制することができる。
【0015】
望ましい形態として、前記ハウジングは、前記接続部が前記リテーナーにおける前記円筒部の軸方向における前記内側延長部が位置する側の端部に当接することにより、前記リテーナーから前記軸受の前記外輪に対して前記軸受の軸方向の予圧を与える。
【0016】
この構成によれば、ハウジングは、接続部がリテーナーにおける内側延長部が位置する側の端部に当接することにより、リテーナーから軸受の外輪に対して軸方向の予圧を与えるため、ハウジングに対して軸受のサイズが小さい場合でも、軸受に対して予圧を与えることができる。これにより、ハウジングに対して軸受のサイズが小さい場合に、軸受をハウジングに合わせて大型のものを用いることなく、ハウジングに対してサイズが小さい軸受のままで、軸受に対して予圧を与えることができる。従って、軸受に対して予圧を与える構造を設ける際の製造コストを抑えることができる。この結果、製造コストの増加を抑えつつ、軸受に予圧を与えて作動音を抑制することができる。
【0017】
望ましい形態として、前記リテーナーの前記内側延長部の内径は、前記外輪の外径より小さく、前記内輪の外径より大きい。
【0018】
この構成によれば、リテーナーの内側延長部の内径は、軸受の外輪の外径より小さく、内輪の外径より大きいため、外輪と内輪との相対回転を内側延長部によって阻害することなく、内側延長部から外輪に対して軸方向の押圧力を付与することができる。これにより、軸受の外輪と内輪とが相対回転をする際の抵抗が大きくなることを抑制しつつ、リテーナーによって軸受に対して予圧を与えることができる。この結果、ハウジングに対してシャフトが回転する際の抵抗が増加することを抑えつつ、軸受に予圧を与えて作動音を抑制することができる。
【0019】
望ましい形態として、前記円筒部は、前記外輪に圧入されることにより、前記外輪に対する前記軸受の軸方向における移動が規制されて前記軸受に取り付けられる。
【0020】
この構成によれば、リテーナーは、円筒部が軸受の外輪に圧入されることにより、外輪に対する軸受の軸方向における移動が規制されて軸受に取り付けられため、リテーナーを容易に、軸受の外輪に対して軸方向における移動が規制される状態で取り付けることができる。このため、ハウジングの段差部が有する接続部をリテーナーの端部に当接させることによって軸受の予圧を与える際に、簡易な構成で軸受の予圧を与えることができる。この結果、製造コストの増加を抑えつつ、軸受に予圧を与えて作動音を抑制することができる。
【0021】
望ましい形態として、前記円筒部は、前記外輪に圧入された状態において、前記円筒部の軸方向における一方の端部と前記外輪の端部との距離と、前記円筒部の軸方向における他方の端部と前記外輪の端部との距離とが互いに異なる。
【0022】
この構成によれば、軸方向における両側で、円筒部の端部と、外輪の端部との距離を互いに異ならせることにより、円筒部が圧入された軸受において、ハウジングの接続部を当接させる側の円筒部の端部を容易に把握することができるようになる。このため、円筒部が圧入された軸受をシャフトに組み付ける際に、組み付ける向きを間違えないようにすることできる。これにより、軸受に対して適切に予圧を与えることができ、作動音を抑制することができる。
【0023】
望ましい形態として、前記軸受の外径は、前記ステータの外径以下である。
【0024】
この構成によれば、軸受の外径はステータの外径以下であるため、軸受の小型化を図ることができ、軸受の重量を抑えることができる。この結果、重量の増加を抑えつつ、軸受に予圧を与えて作動音を抑制することができる。
【0025】
望ましい形態として、前記リテーナーの前記円筒部の外径は、前記ステータの外径より大きい。
【0026】
この構成によれば、リテーナーの円筒部の外径は、ステータの外径より大きいため、内周面に対してリテーナーを対向させるハウジングの内径を、ステータの外径よりも大きくすることができる。これにより、ステータに対してハウジングを干渉させることなく、シャフトにハウジングを組み付けることができる。この結果、シャフトに対してハウジングを組み付けることを可能にしつつ、ハウジングのリテーナー当接部からリテーナーに付与する押圧力により、リテーナーから軸受に対して予圧を与えることができる。
【0027】
本開示の操舵装置は、入力軸と、出力軸と、前記入力軸と前記出力軸との内側に配置されて前記入力軸と前記出力軸とを連結するトーションバーとを備えるステアリングシャフトと、前記入力軸または前記出力軸のどちらか一方に取り付けられるステータと、前記入力軸または前記出力軸のどちらか他方に取り付けられ、前記ステータに対向して配置される円筒状の磁石と、内側に前記ステアリングシャフトと前記ステータと前記磁石とを配置する第１ハウジングと、前記出力軸を前記第１ハウジングに対して回転自在に支持する第１の軸受と、前記第１ハウジングと前記第１の軸受との間に介在するリテーナーと、補助操舵トルクを発生する電動モータと、前記出力軸に固定され、前記電動モータで発生した補助操舵トルクを前記出力軸に伝達するウォームホイールと、前記第１ハウジングに対して前記ステアリングシャフトの軸方向における前記出力軸寄りに位置して前記第１ハウジングに連結され、内側に前記ステアリングシャフトと前記ウォームホイールとを配置する第２ハウジングと、前記ステアリングシャフトの軸方向において前記ウォームホイールに対して前記第１の軸受が位置する側の反対側に配置され、前記出力軸を前記第２ハウジングに対して回転自在に支持する第２の軸受と、を備え、前記第１の軸受は、外輪と、内輪と、前記外輪と前記内輪との間に配置される複数の転動体とを有し、前記リテーナーは、円筒状に形成される円筒部を有し、前記円筒部の内周面が前記第１の軸受の外周面に対向し、前記円筒部の外周面が前記第１ハウジングの内周面に対向し、前記円筒部は、前記外輪に対する前記第１の軸受の軸方向における移動が規制されて前記第１の軸受に取り付けられ、前記第１ハウジングは、前記リテーナーにおける前記円筒部の軸方向に面する面に当接する。
【0028】
この構成によれば、第１ハウジングと第１の軸受との間に介在するリテーナーは円筒部を有し、リテーナーの円筒部は、第１の軸受の外輪に対する軸方向における移動が規制されて第１の軸受に取り付けられる。また、第１ハウジングは、リテーナーにおける円筒部の軸方向に面する面に当接する。これにより、リテーナーは、第１ハウジングからリテーナーに対して付与される押圧力を第１の軸受に付与することができ、第１の軸受に対して予圧を与えることができる。従って、車両の走行時における振動が第１の軸受に伝わった場合でも、第１の軸受が有する外輪や内輪と転動体との衝突を抑制でき、これらの衝突に起因する作動音を抑制することができる。また、第１ハウジングと第１の軸受との間にリテーナーを介在させることによって第１の軸受に対して予圧を与えるため、第１の軸受の重量を増加させることなく第１の軸受に対して予圧を与えることができる。これらの結果、重量の増加を抑えつつ、第１の軸受に予圧を与えて作動音を抑制することができる。
【発明の効果】
【0029】
本開示に係るトルクセンサ装置及び操舵装置は、重量の増加を抑えつつ、軸受に予圧を与えて作動音を抑制することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【発明を実施するための形態】
【0031】
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。
【0032】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る操舵装置８０の模式図である。図１に示すように、操舵装置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、トルクセンサ装置１０と、電動モータ９１と、減速装置９２と、ユニバーサルジョイント８４と、中間シャフト８５と、ユニバーサルジョイント８６と、を備えピニオンシャフト８７に接合されている。以下の説明においては、ステアリングシャフト８２の中心軸ＡＸに沿った方向を「軸方向」と称し、軸方向に交差（直交）する方向を「径方向」と称する。
図１は、第１実施形態に係る操舵装置８０の模式図である。図１に示すように、操舵装置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、トルクセンサ装置１０と、電動モータ９１と、減速装置９２と、ユニバーサルジョイント８４と、中間シャフト８５と、ユニバーサルジョイント８６と、を備えピニオンシャフト８７に接合されている。以下の説明においては、ステアリングシャフト８２の中心軸ＡＸに沿った方向を「軸方向」と称し、軸方向に交差（直交）する方向を「径方向」と称する。
【0033】
トルクセンサ装置１０は、ステアリングシャフト８２と、トルク検出部３０と、を含む。ステアリングシャフト８２は、入力軸８２ａと、出力軸８２ｂと、トーションバー（図２参照）８２ｃと、を備える。トルクセンサ装置１０については、詳細に後述する。
【0034】
中間シャフト８５は、ユニバーサルジョイント８４とユニバーサルジョイント８６とを連結している。中間シャフト８５は、一方の端部がユニバーサルジョイント８４に連結され、他方の端部がユニバーサルジョイント８６に連結される。ピニオンシャフト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、他方の端部がステアリングギヤ８８に連結される。ユニバーサルジョイント８４及びユニバーサルジョイント８６は、例えばカルダンジョイントである。ステアリングシャフト８２の回転が中間シャフト８５を介してピニオンシャフト８７に伝わる。従って、中間シャフト８５はステアリングシャフト８２と共に回転可能である。
【0035】
ステアリングギヤ８８は、ピニオンギヤ８８ａと、ラックバー８８ｂとを備える。ピニオンギヤ８８ａは、ピニオンシャフト８７に連結される。ラックバー８８ｂは、ピニオンギヤ８８ａに噛み合う。ステアリングギヤ８８は、ピニオンギヤ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。ラックバー８８ｂは、タイロッド８９に連結される。ラックバー８８ｂが移動することで車輪の角度が変化する。即ち、操舵装置８０は、ラックアンドピニオン式の電動パワーステアリング装置である。
【0036】
操舵装置８０は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）９０と、車速センサ９５と、を更に備える。電動モータ９１、車速センサ９５及びトルク検出部３０は、ＥＣＵ９０と電気的に接続される。減速装置９２は、電動モータ９１に取り付けられる。トルク検出部３０は、入力軸８２ａに伝達された操舵トルクをＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信によりＥＣＵ９０に出力する。車速センサ９５は、操舵装置８０が搭載される車体の走行速度（車速）を検出する。車速センサ９５は、車体に備えられ、車速をＣＡＮ通信によりＥＣＵ９０に出力する。
【0037】
ＥＣＵ９０は、電動モータ９１の動作を制御する。ＥＣＵ９０は、トルク検出部３０及び車速センサ９５のそれぞれから信号を取得する。ＥＣＵ９０には、イグニッションスイッチ９８がオンの状態で、電源装置９９（例えば車載のバッテリ）から電力が供給される。ＥＣＵ９０は、操舵トルク及び車速に基づいて補助操舵指令値を算出する。ＥＣＵ９０は、補助操舵指令値に基づいて電動モータ９１へ供給する電力値を調節する。ＥＣＵ９０は、電動モータ９１の誘起電圧の情報または電動モータ９１に設けられたレゾルバ等から出力される情報を取得する。ＥＣＵ９０が電動モータ９１を制御することで、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。
【0038】
次に、トルクセンサ装置１０について説明する。図２は、第１実施形態に係るトルクセンサ装置１０の要部断面図である。トルクセンサ装置１０は、図２に示すように、第１のシャフトである入力軸８２ａと、第２のシャフトである出力軸８２ｂと、トーションバー８２ｃと、トルク検出部３０と、ハウジング２０と、リテーナー５０と、軸受６０、６８とを備える。入力軸８２ａ、出力軸８２ｂ及びトーションバー８２ｃは、同一の中心軸ＡＸを有する。入力軸８２ａと出力軸８２ｂとは、軸方向において連結され、トーションバー８２ｃは、入力軸８２ａと出力軸８２ｂの内側に配置される。
【0039】
入力軸８２ａは、例えば中実状のシャフトである。入力軸８２ａは、中心軸ＡＸの軸回り方向に回転可能である。入力軸８２ａにおける出力軸８２ｂに連結される側の反対側の端部には、スプライン軸部（図示省略）が形成されており、スプライン軸部にはステアリングホイール８１（図１参照）が直接または、他の軸を介して連結される。入力軸８２ａの径方向における内側には、出力軸８２ｂに連結される側の端部から軸方向に延びる挿入孔８２ａａが形成されている。
【0040】
出力軸８２ｂは、径方向における内側に、軸方向に延びる貫通孔８２ｂａと連結孔８２ｂｂとを有する筒状部材である。出力軸８２ｂは、入力軸８２ａにおける挿入孔８２ａａが形成される端部が位置する側に入力軸８２ａに対して位置する。出力軸８２ｂは、中心軸ＡＸの軸回り方向に回転可能である。連結孔８２ｂｂは、貫通孔８２ｂａよりも内径が大きくなっており、出力軸８２ｂにおける入力軸８２ａが連結される側の端部から、入力軸８２ａが位置する側の反対側に向かって所定の深さで形成されている。貫通孔８２ｂａは、出力軸８２ｂにおける連結孔８２ｂｂの端部から、入力軸８２ａが位置する側の反対側に向かって延びている。連結孔８２ｂｂの内側には、入力軸８２ａの端部付近の部分が挿入される。
【0041】
電動モータ９１（図１参照）で発生した駆動力は、減速装置９２が有するウォーム９３とウォームホイール９４を介して出力軸８２ｂに伝達される。即ち、電動モータ９１で発生した駆動力は、ウォーム９３を介してウォームホイール９４に伝達され、ウォームホイール９４を回転させる。ウォーム９３及びウォームホイール９４は、電動モータ９１で発生した駆動力の回転速度を減速し、トルクを増加させる。
【0042】
ウォームホイール９４は、芯金部９４ａと、ホイール歯部９４ｂとを有している。芯金部９４ａは、例えば、金属材料からなり、略円環状の形状で形成されている。ホイール歯部９４ｂは、例えば、樹脂材料からなり、芯金部９４ａと一体となって芯金部９４ａの外周に配置される。ウォームホイール９４は、ウォームホイール９４は、芯金部９４ａが出力軸８２ｂに圧入されることにより、出力軸８２ｂに固定されている。ウォーム９３は、ウォームホイール９４のホイール歯部９４ｂと噛み合っている。このため、減速装置９２は、電動モータ９１で発生した駆動力を、トルクを増大させて出力軸８２ｂに伝達し、出力軸８２ｂに補助操舵トルクを与える。即ち、本実施形態に係る操舵装置８０は、ステアリングシャフト８２に補助操舵トルクが付与されるコラムアシスト方式の電動パワーステアリング装置になっている。
【0043】
トーションバー８２ｃは、軸方向に延びる中実状の弾性部材である。トーションバー８２ｃは、軸方向における一方側の端部が、入力軸８２ａの挿入孔８２ａａに挿入される。トーションバー８２ｃにおける入力軸８２ａの挿入孔８２ａａに挿入される側の端部には、径方向に貫通する貫通孔が形成される。また、入力軸８２ａにおける、軸方向においてトーションバー８２ｃの貫通孔が形成される位置にも、径方向に貫通する貫通孔が形成される。トーションバー８２ｃに形成される貫通孔と、入力軸８２ａに形成される貫通孔とは、互いに連通する。トーションバー８２ｃに形成される貫通孔と入力軸８２ａに形成される貫通孔とには、ピン１００が挿入される。これにより、トーションバー８２ｃにおける入力軸８２ａの挿入孔８２ａａに挿入される側の端部は、ピン１００を介して入力軸８２ａに固定される。
【0044】
トーションバー８２ｃの軸方向における他方側の端部は、出力軸８２ｂに形成される貫通孔８２ｂａに圧入される。これにより、トーションバー８２ｃは出力軸８２ｂに固定される。即ち、トーションバー８２ｃは、一方側の端部が入力軸８２ａに固定され、他方側の端部が出力軸８２ｂに固定されるため、入力軸８２ａと出力軸８２ｂとは、トーションバー８２ｃを介して連結される。
【0045】
ステアリングシャフト８２は、少なくとも一部がハウジング２０の内側に配置される。ハウジング２０は、トルクセンサ装置１０における筐体になっており、第１ハウジング２１と第２ハウジング２５とを有している。第１ハウジング２１は、軸方向における入力軸８２ａ寄りに位置し、第２ハウジング２５は、軸方向における出力軸８２ｂ寄りに位置しており、第１ハウジング２１と第２ハウジング２５とは、軸方向において連結される。第２ハウジング２５は、内側にウォーム９３とウォームホイール９４とを配置する空間を有しており、第２ハウジング２５は、ギヤボックスとしても設けられている。
【0046】
ハウジング２０とステアリングシャフト８２との間には、軸受６０、６８が介在しており、ステアリングシャフト８２は、軸受６０、６８によって回転自在に支持されている。軸受６０は、出力軸８２ｂを第１ハウジング２１に対して回転自在に支持する第１の軸受として設けられている。軸受６８は、出力軸８２ｂを第２ハウジング２５に対して回転自在に支持する第２の軸受として設けられている。
【0047】
軸受６０と軸受６８は、出力軸８２ｂにおける、ウォームホイール９４が固定されている位置の軸方向における両側に配置されている。軸受６０は、出力軸８２ｂにおけるウォームホイール９４の芯金部９４ａが固定されている位置に対して、軸方向における入力軸８２ａが位置する側に配置され、軸受６８は、ウォームホイール９４の芯金部９４ａが固定されている位置に対して、軸方向における入力軸８２ａが位置する側の反対側に配置されている。即ち、軸受６８は、軸方向においてウォームホイール９４に対して軸受６０が位置する側の反対側に配置されている。軸受６０と軸受６８とは、軸方向におけるウォームホイール９４の両側からウォームホイール９４の芯金部９４ａに対して内輪がそれぞれ当接している。
【0048】
なお、軸受６０や軸受６８の内輪は、軸方向における側面が出力軸８２ｂに当接していてもよい。つまり、出力軸８２ｂにおける、ウォームホイール９４の芯金部９４ａが固定されている部分が１周に亘って径方向における外側に突出する凸部となって形成され、出力軸８２ｂにおける当該凸部の外径が、軸受６０や軸受６８の内径よりも大きい場合は、軸受６０や軸受６８は、出力軸８２ｂにおける当該凸部の軸方向の側面に対して内輪が当接していてもよい。軸受６０と軸受６８とは、これらのように、ウォームホイール９４に内輪が当接したり、または出力軸８２ｂにおける、１周に亘って径方向外側に突出する凸部の側面に内輪が当接したりすることにより、軸方向において互いに近付く方向への移動が規制される。
【0049】
リテーナー５０は、これらのように出力軸８２ｂを回転自在に支持する軸受６０と軸受６８とのうち、軸受６０と第１ハウジング２１との間に配置されている。即ち、リテーナー５０は、第１ハウジング２１と軸受６０との間に介在している。
【0050】
トルク検出部３０は、マグネット３１と、ステータ３４と、集磁ヨーク４１と、回路基板４４とを有している。このうち、マグネット３１とステータ３４とは、ステアリングシャフト８２に固定され、集磁ヨーク４１と回路基板４４とは、ハウジング２０に固定されている。
【0051】
図３は、トルク検出部３０が有するマグネット３１とステータ３４及び集磁ヨーク４１の概要を説明する模式図である。トルク検出部３０が有するマグネット３１とステータ３４とは、一方が第１のシャフトに取り付けられており、他方が第２のシャフトに取り付けられている。第１実施形態では、マグネット３１は、第１のシャフトである入力軸８２ａに取り付けられており、ステータ３４は、第２のシャフトである出力軸８２ｂに取り付けられている。このうち、マグネット３１は、略円筒状の形状で形成されており、複数のＮ極とＳ極とが周方向に交互に配置された多極磁石になっている。なお、ステータ３４とマグネット３１とは、ステータ３４が、入力軸８２ａまたは出力軸８２ｂのどちらか一方に取り付けられ、マグネット３１が、入力軸８２ａまたは出力軸８２ｂのどちらか他方に取り付けられていればよい。ステータ３４とマグネット３１とは、入力軸８２ａと出力軸８２ｂとのうち、互いに異なるシャフトに取り付けられていれば、ステータ３４とマグネット３１とが、入力軸８２ａまたは出力軸８２ｂに取り付けられる際の組み合わせは問わない。
【0052】
ステータ３４は、フランジ部３５と、ティース部３６とを有している。フランジ部３５は、厚み方向が軸方向となる、円環状の板状の形状で形成されている。ティース部３６は、円環状のフランジ部３５の内周部分からフランジ部３５の軸方向に向かって延出し、板の厚み方向がフランジ部３５の径方向となる向きとなる板状の形状で形成されている。また、ティース部３６は、複数のティース部３６が間隔をあけてフランジ部３５の周方向に並んで配置されている。
【0053】
このように形成されるステータ３４は、同等の形状で形成される一対のステータ３４である第１ステータ３４ａと第２ステータ３４ｂとを有しており、第１ステータ３４ａと第２ステータ３４ｂとは、それぞれフランジ部３５とティース部３６とを有している。即ち、第１ステータ３４ａは、円環状の第１フランジ部３５ａと複数の第１ティース部３６ａとを有しており、第２ステータ３４ｂは、円環状の第２フランジ部３５ｂと複数の第２ティース部３６ｂとを有している。第１ステータ３４ａと第２ステータ３４ｂとは、双方のフランジ部３５が同軸上に位置し、且つ、フランジ部３５が他方のステータ３４から離れる方向に位置する向きで、いずれも同じ軸に取り付けられ、第１実施形態ではいずれも出力軸８２ｂに取り付けられる。
【0054】
つまり、第１ステータ３４ａは、第１ティース部３６ａが第１フランジ部３５ａから第２ステータ３４ｂ側に向かって延出する向きで配置され、第２ステータ３４ｂは、第２ティース部３６ｂが第２フランジ部３５ｂから第１ステータ３４ａ側に向かって延出する向きで配置される。その際に、第１ティース部３６ａと第２ティース部３６ｂとは、いずれも複数が間隔をあけて第１フランジ部３５ａや第２フランジ部３５ｂに設けられるため、第１ステータ３４ａと第２ステータ３４ｂとは、周方向において他方のステータ３４のティース部３６が位置しない部分に、自己のステータ３４のティース部３６が位置するように組み合わされる。
【0055】
入力軸８２ａに取り付けられるマグネット３１は、このように組み合わされる第１ステータ３４ａと第２ステータ３４ｂとの、径方向における内側に配置される。また、マグネット３１とステータ３４とは、軸方向が入力軸８２ａや出力軸８２ｂの軸方向と一致する向きで配置される。これらのため、マグネット３１とステータ３４とは、マグネット３１の外周面がステータ３４のティース部３６に対して対向する位置関係となる状態で、入力軸８２ａと出力軸８２ｂとに取り付けられて配置される。マグネット３１とステータ３４とは、これらの位置関係で配置されることにより、入力軸８２ａと出力軸８２ｂとの間でトーションバー８２ｃを介してトルクが伝達されて入力軸８２ａと出力軸８２ｂとが相対的に微小に回転をした際には、マグネット３１とステータ３４との相対的な位置関係が変化することに伴って、マグネット３１からステータ３４に作用する磁束が変化する。
【0056】
また、ステータ３４の近傍には、トルク検出部３０が有する集磁ヨーク４１が配置される。集磁ヨーク４１は、マグネット３１からステータ３４に作用する磁束の変化を検出するための部材になっており、ステータ３４が有するフランジ部３５の近傍に配置される。ステータ３４としては、第１ステータ３４ａと第２ステータ３４ｂとの一対が設けられているため、これに対応して集磁ヨーク４１も、第１集磁ヨーク４１ａと第２集磁ヨーク４１ｂとの一対が設けられている。即ち、集磁ヨーク４１は、第１ステータ３４ａが有する第１フランジ部３５ａの近傍には第１集磁ヨーク４１ａが配置され、第２ステータ３４ｂが有する第２フランジ部３５ｂの近傍には第２集磁ヨーク４１ｂが配置されている。
【0057】
一対の集磁ヨーク４１は、ステータ３４が有する２箇所のフランジ部３５同士の間に位置しており、軸方向において隙間を有してステータ３４のフランジ部３５と重なっている。つまり、第１集磁ヨーク４１ａは、第１ステータ３４ａが有する第１フランジ部３５ａにおける第２フランジ部３５ｂが位置する面側の近傍に配置され、第２集磁ヨーク４１ｂは、第２ステータ３４ｂが有する第２フランジ部３５ｂにおける第１フランジ部３５ａが位置する面側の近傍に配置されている。このように、フランジ部３５の近傍に集磁ヨーク４１が位置することにより、集磁ヨーク４１は、入力軸８２ａと出力軸８２ｂとが相対的に微小に回転をした際における、マグネット３１からステータ３４に作用する磁束が変化を検出することが可能なっている。
【0058】
さらに、２つの集磁ヨーク４１の間には、ホールＩＣ４３が配置されている。ホールＩＣ４３は、集磁ヨーク４１におけるステータ３４のフランジ部３５の近傍に位置する部分から離れた位置で、集磁ヨーク４１同士の間に配置されている。ホールＩＣ４３は、２つの集磁ヨーク４１に作用する磁束密度の変化を検出し、検出した磁束密度の変化を電気信号に変換して電気信号として出力することが可能になっている。なお、ホールＩＣに代えて、磁気抵抗効果やトンネル磁気抵抗効果を応用した磁気センサを用いることができる。要するに、集磁ヨーク４１の間に生じる磁束密度の変化を、電気信号として出力することができればよい。
【0059】
図４は、図２に示すトルク検出部３０と軸受６０、６８が配置されている位置の拡大断面図である。マグネット３１は、第１スリーブ３２によって入力軸８２ａに取り付けられている。第１スリーブ３２は、筒状の部材になっており、第１スリーブ３２に対して入力軸８２ａを圧入することにより、第１スリーブ３２は入力軸８２ａに取り付けられている。マグネット３１は、第１スリーブ３２の外周面に、例えば接着剤により固定されており、これにより、マグネット３１は、入力軸８２ａと一体となって回転可能になっている。
【0060】
ステータ３４は、第２スリーブ３７とキャリア３８とによって出力軸８２ｂに取り付けられている。第２スリーブ３７は、筒状の部材になっており、第２スリーブ３７に対して出力軸８２ｂを圧入することにより、第２スリーブ３７は出力軸８２ｂに取り付けられている。キャリア３８は、筒状の部材になっており、射出成形により第２スリーブ３７と一体に形成されている。このため、キャリア３８は、第２スリーブ３７が出力軸８２ｂに取り付けられることにより、第２スリーブ３７と共にキャリア３８も出力軸８２ｂに取り付けられる。
【0061】
第２スリーブ３７によって出力軸８２ｂに取り付けられるキャリア３８は、第２スリーブ３７に支持されることにより、出力軸８２ｂから入力軸８２ａ側に向かった位置に配置され、入力軸８２ａの径方向における外側の位置に配置される。さらに、キャリア３８は、軸方向においてマグネット３１が位置する位置と同じ位置に配置されており、マグネット３１の径方向に外側に配置されている。
【0062】
ステータ３４は、このように配置されるキャリア３８に取り付けられている。詳しくは、第１ステータ３４ａと第２ステータ３４ｂとのそれぞれのステータ３４は、ティース部３６がキャリア５４の径方向における内側に位置し、フランジ部３５が、キャリア５４の径方向における内側から外側に向かって突出する形態で、キャリア５４に取り付けられている。これにより、一対のステータ３４である第１ステータ３４ａと第２ステータ３４ｂはいずれも、軸方向においてマグネット３１が位置する位置と同じ位置に配置され、マグネット３１の径方向に外側に配置される。
【0063】
また、第１ステータ３４ａと第２ステータ３４ｂとは、出力軸８２ｂに取り付けられる第２スリーブ３７と一体に形成されるキャリア３８に取り付けられるため、出力軸８２ｂと一体となって回転可能になっている。このように出力軸８２ｂと一体となって回転可能に配置されるステータ３４は、換言すると、出力軸８２ｂの径方向における外側に突出するフランジ部３５を備え、且つ、出力軸８２ｂに固定されている。
【0064】
これらのように、マグネット３１は入力軸８２ａに固定され、ステータ３４は出力軸８２ｂに固定されることにより、マグネット３１とステータ３４とは、入力軸８２ａや出力軸８２ｂと共にハウジング２０の内側に配置される。第１実施形態では、マグネット３１とステータ３４とは、第１ハウジング２１の内側に配置される。
【0065】
一対の集磁ヨーク４１は、センサハウジング４０に配置されており、センサハウジング４０は、第１ハウジング２１に取り付けられている。これにより、集磁ヨーク４１は、センサハウジング４０を介して第１ハウジング２１に固定されている。また、ホールＩＣ４３（図３参照）は、回路基板４４に実装されており、回路基板４４は、一対の集磁ヨーク４１の間にホールＩＣ４３が配置される位置で、センサハウジング４０に配置されている。このため、回路基板４４に実装されるホールＩＣ４３も、センサハウジング４０を介して第１ハウジング２１に固定されている。
【0066】
出力軸８２ｂを回転自在に支持する軸受６０と軸受６８とは、いわゆる転がり軸受になっている。軸受６０と軸受６８とのうち、軸受６８は、出力軸８２ｂを第２ハウジング２５に対して回転自在に支持する。即ち、軸受６８は、内周面が出力軸８２ｂに嵌合し、外周面が第２ハウジング２５に嵌合することにより出力軸８２ｂと第２ハウジング２５との間に配置され、出力軸８２ｂを第２ハウジング２５に対して回転自在に支持する。軸受６８が嵌合する第２ハウジング２５の内周面２６には、径方向における内側に突出する突出部２７が形成されており、軸受６８は、突出部２７に対して軸方向に当接する。これにより、軸受６８は、突出部２７によって、第２ハウジング２５に対する軸方向の相対移動が規制される状態で第２ハウジング２５に嵌合する。
【0067】
一方、軸受６０は、出力軸８２ｂを第１ハウジング２１に対して回転自在に支持する。即ち、軸受６０は、内周面が出力軸８２ｂに嵌合し、外周面が第１ハウジング２１に嵌合することにより出力軸８２ｂと第１ハウジング２１との間に配置され、出力軸８２ｂを第１ハウジング２１に対して回転自在に支持する。その際に、軸受６０と第１ハウジング２１との間には、リテーナー５０が配置されており、リテーナー５０は、軸受６０に対する軸方向における移動が規制されて軸受６０に取り付けられている。軸受６０は第１ハウジング２１に対して、リテーナー５０を介して嵌合する。
【0068】
図５は、図４に示すリテーナー５０及び軸受６０の詳細模式図である。転がり軸受である軸受６０は、外輪６１と、内輪６２と、外輪６１と内輪６２との間に配置されて外輪６１と内輪６２とにより保持される複数の転動体６３とを有している。軸受６０の外径は、出力軸８２ｂに固定されるステータ３４（図３、図４参照）の外径以下になっている。即ち、軸受６０は、外輪６１の外径が、ステータ３４が有するフランジ部３５（図３、図４参照）の外径以下の大きさになっている。
【0069】
リテーナー５０は、略円筒状の形状で形成される円筒部５１と、内側延長部５６と、外側延長部５５とを有している。円筒部５１は、内径が、軸受６０の外輪６１の外径と同程度の大きさになっており、外径が、第１ハウジング２１におけるリテーナー５０が配置される位置の内径と同程度の大きさになっている。また、円筒部５１の外径は、ステータ３４（図３、図４参照）の外径より大きくなっている。即ち、リテーナー５０の円筒部５１の外径は、ステータ３４が有するフランジ部３５（図３、図４参照）の外径よりも大きくなっている。
【0070】
内側延長部５６は、円筒部５１の軸方向における端部５１ｂに配置され、円筒部５１の端部５１ｂから、円筒部５１の径方向における内側に延びる環状の形状で形成されている。換言すると、内側延長部５６は、径方向における中心に孔があいた円板状の形状で形成され、円板の外径が円筒部５１の径と同じ大きさとなり、円板の外周部分が円筒部５１の端部５１ｂに接続されている。また、内側延長部５６の内径は、軸受６０の外輪６１の外径より小さく、軸受６０の内輪６２の外径より大きくなっている。
【0071】
外側延長部５５は、円筒部５１の軸方向において内側延長部５６が配置される側の反対側の端部５１ａに配置され、円筒部５１の端部５１ａから円筒部５１の径方向における外側に延びる環状の形状で形成されている。換言すると、外側延長部５５は、径方向における中心に孔があいた円板状の形状で形成され、円板の内径が円筒部５１の径と同じ大きさとなり、円板の内周部分が円筒部５１の端部５１ａに接続されている。
【0072】
リテーナー５０は、円筒部５１の軸方向がステアリングシャフト８２の中心軸ＡＸ（図２参照）に沿った方向となる向きで第１ハウジング２１に配置される。第１ハウジング２１は、軸方向におけるリテーナー５０が配置される範囲内に、第１ハウジング２１の一部分であり、軸方向に面してリテーナー５０に当接する部分であるリテーナー当接部２３を有している。リテーナー当接部２３は、軸方向において第２ハウジング２５（図２参照）が位置する方向を向く面になっており、径方向における大きさが少なくともリテーナー５０の外側延長部５５の径方向における大きさと同じ大きさになる部分を含んで形成されている。
【0073】
リテーナー５０は、外側延長部５５が軸方向において第２ハウジング２５が位置する側に位置し、内側延長部５６が、軸方向において第２ハウジング２５が位置する側の反対側に位置する向きで第１ハウジング２１に配置される。第１ハウジング２１に配置されるリテーナー５０は、円筒部５１の外周面５２が、第１ハウジング２１の内周面２２に径方向において対向する。即ち、リテーナー５０は、円筒部５１の外周面５２が第１ハウジング２１の内周面２２に嵌合する。また、リテーナー５０は、外側延長部５５における、円筒部５１の軸方向において円筒部５１が位置する側の面が、第１ハウジング２１のリテーナー当接部２３に当接する。換言すると、第１ハウジング２１は、リテーナー５０における円筒部５１の軸方向に面する面である、外側延長部５５における円筒部５１が位置する側の面に当接する。これにより、リテーナー５０は、軸方向において第２ハウジング２５が位置する側の反対方向への第１ハウジング２１に対する相対移動が、リテーナー当接部２３と外側延長部５５とによって規制される。
【0074】
リテーナー５０は、軸受６０に対しても径方向において対向する。即ち、リテーナー５０は、円筒部５１の内周面５３が、軸受６０の外輪６１の外周面６４に径方向において対向しており、リテーナー５０の円筒部５１の内周面５３は、軸受６０の外輪６１の外周面６４に嵌合する。また、リテーナー５０は、内側延長部５６における、円筒部５１の軸方向において円筒部５１が位置する側の面が、軸受６０の軸方向における端面６５に当接する。つまり、リテーナー５０は、内側延長部５６が、軸受６０の外輪６１における、軸方向において第２ハウジング２５が位置する側の反対側の端面６５に当接する。これにより、リテーナー５０は、軸方向において第２ハウジング２５が位置する方向への軸受６０に対する相対移動が、軸受６０の端面６５と内側延長部５６とによって規制され、リテーナー５０の円筒部５１は、軸受の外輪６１に対する軸方向における移動が規制されて軸受６０に取り付けられる。
【0075】
第１ハウジング２１に対して出力軸８２ｂを回転自在に支持する軸受６０と、第１ハウジング２１との間には、このようにリテーナー５０が介在し、軸受６０は、リテーナー５０を介して第１ハウジング２１の内周面２２における内側に配置される。第１ハウジング２１と軸受６０の間に配置されるリテーナー５０は、軸受６０に対して予圧を与えることが可能になっている。軸受６０に対して予圧を付与するリテーナー５０は、第１ハウジング２１から受ける圧力を、弾性体を用いて程よく軸受６０に予圧を与えることができるように、リテーナー５０の材料には、例えば、ばね鋼が用いられる。
【0076】
図６は、リテーナー５０から軸受６０に対して予圧を与える際の力の伝わり方についての説明図である。第１ハウジング２１は、リテーナー当接部２３がリテーナー５０の外側延長部５５に当接することにより、リテーナー５０から軸受６０の外輪６１に対して軸受６０の軸方向の予圧を与えることが可能になっている。
【0077】
つまり、軸受６０は、内輪６２が出力軸８２ｂに嵌合しており、さらに、内輪６２は、ウォームホイール９４の芯金部９４ａに当接しているため、軸受６０の内輪６２は、軸方向において第２ハウジング２５への移動が規制される。また、リテーナー５０の内側延長部５６は、軸受６０の外輪６１における、軸方向において第２ハウジング２５が位置する側の反対側の端面６５に当接している。
【0078】
一方、リテーナー当接部２３がリテーナー５０の外側延長部５５に当接する第１ハウジング２１は、出力軸８２ｂに対するリテーナー当接部２３の位置関係が、第１ハウジング２１が第２ハウジング２５に連結された状態において、リテーナー当接部２３から外側延長部５５に対して押圧力Ｆを付与することができる位置関係で形成されている。この場合におけるリテーナー当接部２３から外側延長部５５に付与する押圧力Ｆは、外側延長部５５を、軸方向において第２ハウジング２５が位置する側へ向かわせる方向の力になっている。
【0079】
第１ハウジング２１のリテーナー当接部２３からリテーナー５０の外側延長部５５に付与された押圧力Ｆは、リテーナー５０全体に作用する。このため、リテーナー当接部２３からリテーナー５０の外側延長部５５に付与された押圧力Ｆは、リテーナー５０の内側延長部５６から、当該内側延長部５６が端面６５に接触している軸受６０の外輪６１に対して作用する。これにより、軸受６０の外輪６１には、リテーナー５０の内側延長部５６から、軸方向において第２ハウジング２５が位置する側へ外輪６１を向かわせる方向の押圧力Ｆが作用する。
【0080】
リテーナー５０の内側延長部５６からの押圧力Ｆが作用した外輪６１は、軸方向における押圧力Ｆが作用する方向に押圧力Ｆによって移動し、外輪６１と内輪６２とによって保持して径方向における外輪６１の内側に位置する転動体６３に接触する。これにより、転動体６３には、軸方向において第２ハウジング２５が位置する側へ転動体６３を向かわせる方向の押圧力Ｆが外輪６１から作用し、外輪６１は、転動体６３に対して予圧を与える状態になる。
【0081】
外輪６１から押圧力Ｆが作用した転動体６３は、軸方向における押圧力Ｆが作用する方向に押圧力Ｆによって移動し、径方向における転動体６３の内側に位置する内輪６２に接触する。これにより、内輪６２には、軸方向において第２ハウジング２５が位置する側への押圧力Ｆが転動体６３から作用し、転動体６３は、内輪６２に対して予圧を与える状態になる。
【0082】
つまり、第１ハウジング２１のリテーナー当接部２３からリテーナー５０の外側延長部５５に対して作用し、外側延長部５５から軸受６０の外輪６１に対し作用する押圧力Ｆは、外輪６１を転動体６３に接触させ、さらに転動体６３を内輪６２に接触させる状態にする予圧として作用する。即ち、第１ハウジング２１からリテーナー５０に対して付与する押圧力Ｆは、軸受６０に対しては、軸方向における第２ハウジング２５が位置する側、及び径方向における内側に向かって、外輪６１から転動体６３に作用し、転動体６３を内輪６２に作用する予圧として作用する。これにより、軸受６０は、外輪６１と転動体６３、及び転動体６３と内輪６２とが接触する状態が維持され、外輪６１や内輪６２と転動体６３との間の隙間が無くなってガタが解消された状態が維持される。
【0083】
また、出力軸８２ｂと第２ハウジング２５との間に配置される軸受６８（図４参照）は、第２ハウジング２５より予圧が与えられる。詳しくは、軸受６８は、軸受６０と同様に、外輪６８ａと、内輪６８ｂと、転動体６８ｃとを有する転がり軸受になっている。このように形成される軸受６８の外輪６８ａに対して、第２ハウジング２５の突出部２７（図４参照）が、軸方向においてウォームホイール９４が位置する側の反対側から当接している。また、軸受６８の内輪６８ｂに対しては、軸方向において第２ハウジング２５の突出部２７が位置する側の反対側から、ウォームホイール９４の芯金部９４ａ（図４参照）が当接している。このため、軸受６８には、外輪６８ａと内輪６８ｂに対して、第２ハウジング２５の突出部２７とウォームホイール９４の芯金部９４ａとから、軸方向において互いに反対方向の力が作用する。
【0084】
つまり、軸受６８の外輪６８ａには、第２ハウジング２５の突出部２７から軸方向においてウォームホイール９４が位置する側への押圧力が作用し、軸受６８の内輪６８ｂは、軸方向において第２ハウジング２５の突出部２７が位置する側の反対側からウォームホイール９４の芯金部９４ａが当接することにより、軸方向の移動が規制される。ウォームホイール９４の芯金部９４ａによって内輪６８ｂの軸方向への移動が規制される軸受６８に対して、第２ハウジング２５の突出部２７から、軸方向においてウォームホイール９４が位置する側に作用する押圧力は、軸受６８に対しては予圧として作用する。即ち、軸受６８に対して軸方向に作用する押圧力は、外輪６８ａと転動体６８ｃの間、及び転動体６８ｃと内輪６８ｂとの間に作用する予圧として軸受６８に作用する。これにより、軸受６８は、外輪６８ａと転動体６８ｃ、及び転動体６８ｃと内輪６８ｂとが接触する状態が維持され、外輪６１や内輪６８ｂと転動体６８ｃとの間の隙間が無くなってガタが解消された状態が維持される。
【0085】
次に、操舵装置８０の作用について説明する。操舵装置８０が搭載される車両の運転時に、ステアリングホイール８１が操作をされた場合は、ステアリングホイール８１に付与された操舵力は、ステアリングホイール８１からステアリングシャフト８２に伝えられる。ステアリングシャフト８２に伝えられた操舵力は、操舵トルクとしてステアリングシャフト８２から中間シャフト８５に伝達され、中間シャフト８５からピニオンシャフト８７を経てピニオンギヤ８８ａに伝達される。これにより、ピニオンギヤ８８ａを有するステアリングギヤ８８は、ピニオンギヤ８８ａから伝達された回転運動を、ラックバー８８ｂの直線運動に変換し、タイロッド８９を動作させる。
【0086】
また、第１実施形態に係る操舵装置８０は、運転者の操舵をアシストする補助操舵トルクを発生させる電動モータ９１を有している。電動モータ９１は、ステアリングシャフト８２の入力軸８２ａと出力軸８２ｂと間に亘って配置されるトルク検出部３０により検出した操舵トルクに基づいて補助操舵トルクを発生する。
【0087】
トルク検出部３０は、ステアリングホイール８１からステアリングシャフト８２に付与された操舵トルクを、入力軸８２ａと出力軸８２ｂとが相対回転した際における相対回転の角度に基づいて検出する。即ち、入力軸８２ａと出力軸８２ｂとは、トーションバー８２ｃを介して連結されているため、ステアリングシャフト８２の入力軸８２ａに操舵トルクが付与された際には、入力軸８２ａと出力軸８２ｂとの間では、トーションバー８２ｃを介して操舵トルクが伝達される。その際に、トーションバー８２ｃが僅かに捩じれることにより、入力軸８２ａと出力軸８２ｂとは、相対回転をする。
【0088】
トルク検出部３０は、マグネット３１が入力軸８２ａに取り付けられ、ステータ３４が出力軸８２ｂに取り付けられることにより、入力軸８２ａと出力軸８２ｂとが相対回転をした際には、トルク検出部３０が有するマグネット３１とステータ３４も、相対的に回転をする。マグネット３１とステータ３４と相対回転の角度は、入力軸８２ａと出力軸８２ｂとの間で作用する操舵トルクが大きくなるに従って相対回転の角度が大きくなる。
【0089】
マグネット３１とステータ３４とが相対回転した場合は、マグネット３１からステータ３４に作用する磁束が変化する。ステータ３４の近傍に配置される集磁ヨーク４１は、マグネット３１からステータ３４に作用する磁束の変化を検出することが可能になっている。このため、入力軸８２ａと出力軸８２ｂとの相対回転に伴ってマグネット３１とステータ３４が相対回転をした際には、ステータ３４の近傍に配置される集磁ヨーク４１は、マグネット３１からステータ３４に作用する磁束の変化を検出することができる。
【0090】
このように、集磁ヨーク４１で検出する、マグネット３１からステータ３４に対して作用する磁束は、マグネット３１とステータ３４と相対回転の角度に応じて変化する。ホールＩＣ４３は、集磁ヨーク４１によって検出したマグネット３１とステータ３４との相対回転の角度に応じて変化する磁束を、ホール素子で検出すると共に出力回路で電気信号に変換し、トルク検出部３０からの出力信号としてＥＣＵ９０に伝達する。つまり、トルク検出部３０は、マグネット３１からステータ３４に作用する磁束の変化を集磁ヨーク４１とホールＩＣ４３とで検出することにより、入力軸８２ａに付与された操舵トルクを検出し、検出した操舵トルクを電気信号としてＥＣＵ９０に伝達する。
【0091】
ＥＣＵ９０は、トルク検出部３０から伝達された電気信号に基づいて電動モータ９１を作動させ、電動モータ９１に補助操舵トルクを発生させる。つまり、トルク検出部３０のホールＩＣ４３からＥＣＵ９０に伝達された電気信号は、マグネット３１とステータ３４との相対回転の角度に応じて変化し、入力軸８２ａと出力軸８２ｂとの間で作用する操舵トルクに基づいて変化する。このため、ＥＣＵ９０は、トルク検出部３０のホールＩＣ４３から伝達された電気信号を、入力軸８２ａ及び出力軸８２ｂに作用する操舵トルクによって変化する情報として使用し、ホールＩＣ４３から伝達される電気信号に基づいて電動モータ９１へ供給する電力値を調節し、電動モータ９１に補助操舵トルクを発生させる。
【0092】
即ち、ＥＣＵ９０は、トルク検出部３０から操舵トルクの信号を取得し、車速センサ９５から車両の車速信号を取得し、さらに、電動モータ９１に設けられた回転検出装置から電動モータ９１の動作情報を取得し、これらの動作情報と操舵トルクと車速信号とに基づいて電動モータ９１に補助操舵トルクを発生させる。電動モータ９１で発生した補助操舵トルクは、ウォーム９３とウォームホイール９４を介してステアリングシャフト８２の出力軸８２ｂに伝達される。これにより、運転者がステアリングホイール８１に付与した操舵力は、電動モータ９１で発生した補助操舵トルクによりアシストされる。
【0093】
また、運転者がステアリングホイール８１を操舵した際には、ステアリングシャフト８２の出力軸８２ｂは、軸受６０によって支持されながら回転をする。その際に、軸受６０は、第１ハウジング２１からリテーナー５０を介して軸受６０に付与される押圧力Ｆにより、軸受６０には、外輪６１と転動体６３との間、及び転動体６３と内輪６２との間には、予圧が付与されている。
【0094】
このため、軸受６０は、外輪６１と転動体６３、及び転動体６３と内輪６２とが、それぞれ接触した状態で維持されており、車両の走行時の振動が軸受６０に伝わった場合でも、外輪６１と転動体６３や、転動体６３と内輪６２とが衝突しないようになっている。これにより、軸受６０は、振動が軸受６０に伝わった場合でも、外輪６１や内輪６２と転動体６３とが衝突した際における作動音を発生することなく、ステアリングシャフト８２を回転自在に支持することができる。
【0095】
また、第１実施形態に係るトルクセンサ装置１０は、第１ハウジング２１と軸受６０との間にリテーナー５０を介在させることによって軸受６０に予圧を与えるため、軸受６０に予圧を与える構造をトルクセンサ装置１０に設ける際に、トルクセンサ装置１０を適切に組み立てることができる。
【0096】
図７は、予圧付与部材２１０を第１ハウジング２１に設けるトルクセンサ装置２００の模式図である。軸受６０に対して軸方向の押圧力を付与することによって軸受６０に予圧を与える構造としては、例えば、図７に示すように、第１ハウジング２１に予圧付与部材２１０を設けることによっても実現することはできる。図７に示すトルクセンサ装置２００では、第１ハウジング２１に、内周面２２から径方向における内側に突出する予圧付与部材２１０が形成されている。予圧付与部材２１０は、軸受６０の外輪６１の軸方向における端面６５に当接することにより、外輪６１に対して軸方向の押圧力を付与することができ、軸受６０に対して予圧を与えることが可能になっている。
【0097】
しかし、軸受６０が回転自在に支持をするステアリングシャフト８２には、トルク検出部３０のステータ３４が固定されている。このため、第１ハウジング２１の内周面２２に予圧付与部材２１０を配置した場合には、第１ハウジング２１を組み付けることができなくなる。
【0098】
つまり、トルクセンサ装置２００の重量の増加を抑えるために軸受６０の小型化を図る場合、軸受６０の外径は、ステアリングシャフト８２に固定されるステータ３４の外径、即ち、ステータ３４の第１フランジ部３５ａや第２フランジ部３５ｂの外径よりも小さくなる。この場合、軸受６０の端面６５に当接する予圧付与部材２１０も、軸受６０の外径に応じて小さくなる。これにより、予圧付与部材２１０の内径は、ステータ３４の外径よりも小さくなる。
【0099】
図８は、図７に示すトルクセンサ装置２００の第１ハウジング２１を組み付ける状態を示す模式図である。ステアリングシャフト８２に対して第１ハウジング２１を組み付ける際には、ステアリングシャフト８２に嵌合している軸受６０に対して、第１ハウジング２１に配置される予圧付与部材２１０を軸方向において当接させる方向から組み付ける。つまり、第１ハウジング２１は、ステアリングシャフト８２に対して、軸受６０から見てステータ３４が配置されている方向から組み付ける。
【0100】
しかし、第１ハウジング２１に配置される予圧付与部材２１０は、内径がステータ３４の外径よりも小さいため、第１ハウジング２１をステアリングシャフト８２に対して、ステータ３４が配置されている方向から組み付けた場合、予圧付与部材２１０がステータ３４に干渉してしまう。このため、第１ハウジング２１に予圧付与部材２１０が形成される場合は、第１ハウジング２１をステアリングシャフト８２に組み付ける際に、予圧付与部材２１０がステータ３４に干渉することにより、第１ハウジング２１はステアリングシャフト８２に組み付けることができなくなる。
【0101】
これに対し、第１実施形態に係るトルクセンサ装置１０では、リテーナー５０を用いて軸受６０に予圧を与えるため、軸受６０に予圧を与える構造を確保しつつ、ステアリングシャフト８２に第１ハウジング２１を組み付けることができる。図９は、第１実施形態に係るトルクセンサ装置１０におけるステアリングシャフト８２に第１ハウジング２１を組み付ける前の模式図である。第１実施形態に係るトルクセンサ装置１０では、第１ハウジング２１をステアリングシャフト８２に組み付ける前に、軸受６０にリテーナー５０を組み付ける。リテーナー５０は、リテーナー５０の円筒部５１に軸受６０の外輪６１を嵌合させ、外輪６１の軸方向におけるステータ３４が位置する側の端面６５に、リテーナー５０の内側延長部５６を当接させる状態にする。
【0102】
リテーナー５０は、リテーナー５０が組み付けられた軸受６０を、ステアリングシャフト８２に対してステータ３４が位置する側の反対側から嵌合させることにより、リテーナー５０が組み付けられた軸受６０をステアリングシャフト８２に嵌合させることができる。または、ステアリングシャフト８２にステータ３４を取り付ける前にステアリングシャフト８２に対して軸受６０を嵌合させ、ステアリングシャフト８２に嵌合した軸受６０にリテーナー５０を組み付けた後、ステアリングシャフト８２にステータ３４を固定してもよい。
【0103】
第１ハウジング２１は、これらのようにリテーナー５０が組み付けられた軸受６０が嵌合し、ステータ３４が固定されたステアリングシャフト８２に対して組み付ける。図１０は、図９に示すステアリングシャフト８２に第１ハウジング２１を組み付けた状態を示す模式図である。第１ハウジング２１は、軸受６０に組み付けられるリテーナー５０の外側延長部５５に第１ハウジング２１のリテーナー当接部２３を軸方向において当接させる方向から、ステアリングシャフト８２に対して組み付ける。つまり、第１ハウジング２１は、ステアリングシャフト８２に対して、軸受６０から見てステータ３４が配置されている方向から組み付ける。
【0104】
第１実施形態に係るトルクセンサ装置１０では、第１ハウジング２１の内周面２２には、ステータ３４の外径よりも径が小さい部分は形成されていないため、第１ハウジング２１は、ステータ３４に干渉することなく、リテーナー当接部２３をリテーナー５０の外側延長部５５に当接させることができる。これにより、リテーナー５０は、第１ハウジング２１から付与される押圧力によって軸受６０に対して予圧を与えることができ、トルクセンサ装置１０は、軸受６０に予圧を与える構造を確保しつつ、ステアリングシャフト８２に第１ハウジング２１を組み付けることができる。
【0105】
以上のように、第１実施形態に係るトルクセンサ装置１０及び操舵装置８０では、第１ハウジング２１と軸受６０との間に介在するリテーナー５０は円筒部５１を有し、リテーナー５０の円筒部５１は、軸受６０の外輪６１に対する軸方向における移動が規制されて軸受６０に取り付けられる。また、第１ハウジング２１は、リテーナー５０における円筒部５１の軸方向に面する面に当接する。これにより、リテーナー５０は、第１ハウジング２１からリテーナー５０に対して付与される押圧力Ｆを軸受６０に付与することができ、軸受６０に対して予圧を与えることができる。従って、車両の走行時における振動が軸受６０に伝わった場合でも、軸受６０が有する外輪６１と転動体６３との衝突や、内輪６２と転動体６３との衝突を抑制でき、これらの衝突に起因する作動音を抑制することができる。
【0106】
また、軸受に予圧を付与して作動音を抑制するにあたって、第１ハウジング２１と軸受６０との間にリテーナー５０を介在させることにより、軸受６０に対して予圧を与えることができる。これにより、第１ハウジング２１の内周面２２よりも小さい外径の軸受を選定でき、軸受の重量を増加させることなく、リテーナー５０によって軸受６０に対して予圧を与えることができる。これらの結果、重量の増加を抑えつつ、軸受６０に予圧を与えて作動音を抑制することができる。
【0107】
また、リテーナー５０は、円筒部５１と外側延長部５５と内側延長部５６とを有し、外側延長部５５は第１ハウジング２１のリテーナー当接部２３に当接し、内側延長部５６は軸受６０の軸方向における外輪６１の端面６５に当接する。これにより、第１ハウジング２１は、リテーナー５０における円筒部５１の軸方向を向く面に当接し、リテーナー５０は、軸受６０の外輪６１に対する軸方向における移動が規制されて軸受６０に取り付けられるため、第１ハウジング２１から外側延長部５５に対して付与される押圧力Ｆを内側延長部５６から軸受６０に付与することができ、軸受６０に対して予圧を与えることができる。従って、車両の走行時における振動が軸受６０に伝わった場合でも、軸受６０が有する外輪６１と転動体６３との衝突や、内輪６２と転動体６３との衝突を抑制でき、これらの衝突に起因する作動音を抑制することができる。この結果、重量の増加を抑えつつ、軸受６０に予圧を与えて作動音を抑制することができる。
【0108】
また、軸受６０の外径は、ステータ３４の外径以下であるため、軸受６０の小型化を図ることができ、軸受６０の重量を抑えることができる。この結果、重量の増加を抑えつつ、軸受６０に予圧を与えて作動音を抑制することができる。
【0109】
また、リテーナー５０の円筒部５１の外径は、ステータ３４の外径より大きいため、内周面２２に対してリテーナー５０を径方向において対向させる第１ハウジング２１の内径を、ステータ３４の外径よりも大きくすることができる。これにより、ステータ３４に対して第１ハウジング２１を干渉させることなく、ステアリングシャフト８２に第１ハウジング２１を組み付けることができる。この結果、ステアリングシャフト８２に対して第１ハウジング２１を組み付けることを可能にしつつ、第１ハウジング２１のリテーナー当接部２３からリテーナー５０に付与する押圧力により、リテーナー５０から軸受６０に対して予圧を与えることができる。
【0110】
また、リテーナー５０の内側延長部５６の内径は、軸受６０の外輪６１の外径より小さく、内輪６２の外径より大きいため、外輪６１と内輪６２との相対回転を内側延長部５６によって阻害することなく、内側延長部５６から外輪６１に対して軸方向の押圧力を付与することができる。これにより、軸受６０の外輪６１と内輪６２とが相対回転をする際の抵抗が大きくなることを抑制しつつ、リテーナー５０によって軸受６０に対して予圧を与えることができる。この結果、第１ハウジング２１に対して出力軸８２ｂが回転する際の抵抗が増加することを抑えつつ、軸受６０に予圧を与えて作動音を抑制することができる。
【0111】
また、第１ハウジング２１は、リテーナー当接部２３がリテーナー５０の外側延長部５５に当接することにより、リテーナー５０から軸受６０の外輪６１に対して軸受６０の軸方向の予圧を与えるため、簡易な構成で軸受６０に対して予圧を与えることができる。従って、軸受６０に対して予圧を与える構造を設ける際の製造コストを抑えることができる。この結果、製造コストの増加を抑えつつ、軸受６０に予圧を与えて作動音を抑制することができる。
【0112】
［第２実施形態］
次いで、第２実施形態に係るトルクセンサ装置１０について説明する。第１実施形態と同一の構成部位には、同一符号を付けて説明を省略する。以下、第１実施形態と相違する点を中心に説明する。
次いで、第２実施形態に係るトルクセンサ装置１０について説明する。第１実施形態と同一の構成部位には、同一符号を付けて説明を省略する。以下、第１実施形態と相違する点を中心に説明する。
【0113】
図１１は、第２実施形態に係るトルクセンサ装置１０の要部断面図である。第２実施形態に係るトルクセンサ装置１０では、第１実施形態と同様に出力軸８２ｂを回転自在に支持する軸受６０と第１ハウジング２１との間にはリテーナー１５０が配置され、軸受６０は、リテーナー１５０を介して第１ハウジング２１の内側に配置される。また、第２実施形態に係るトルクセンサ装置１０では、第１実施形態とは異なり、第１ハウジング２１の内周面２２には段差部２４が形成されており、リテーナー１５０は、第１ハウジング２１の段差部２４に配置されている。
【0114】
図１２は、図１１に示すリテーナー１５０及び軸受６０の詳細模式図である。第２実施形態に係るトルクセンサ装置１０においても、リテーナー１５０は、円筒部１５１の軸方向における端部１５１ｂから円筒部１５１の径方向における内側に延びる内側延長部１５６を有している。一方、第２実施形態では、第１実施形態とは異なり、リテーナー１５０は外側延長部５５（図５参照）を有していない。
【0115】
内側延長部１５６を有するリテーナー１５０は、内側延長部１５６における、円筒部１５１の軸方向において円筒部１５１が位置する側の面が、軸方向における外輪６１の端面６５に当接して軸受６０に取り付けられる。これにより、リテーナー１５０の円筒部１５１は、軸受６０の外輪６１に対して、軸方向において内側延長部１５６が位置する側の反対側への相対移動が規制され、外輪６１に対する軸受６０の軸方向における移動が規制されて軸受６０に取り付けられる。さらに、リテーナー１５０の円筒部１５１は、軸受６０の外輪６１に圧入されている。リテーナー１５０は、このように円筒部１５１が軸受６０の外輪６１に圧入されることによっても、外輪６１に対する軸受６０の軸方向における移動が規制されて軸受６０に取り付けられる。
【0116】
また、第１ハウジング２１においてリテーナー１５０が配置される部分である第１ハウジング２１の段差部２４は、大径部２４ａと、小径部２４ｂと、接続部２４ｃとを有している。大径部２４ａは、内周面の内径がリテーナー１５０の円筒部１５１の外径よりも僅かに大きくなって形成されており、第１ハウジング２１でリテーナー１５０を保持する際に、内周面がリテーナー１５０の円筒部１５１の外周面１５２に対向する部分になっている。軸方向における大径部２４ａの幅は、軸方向における円筒部１５１の幅とほぼ同じ大きさになっている。
【0117】
小径部２４ｂは、軸方向において大径部２４ａよりもウォームホイール９４が位置する側の反対側に位置しており、内径が大径部２４ａの内径よりも小さくなって形成されている。具体的には、段差部２４の小径部２４ｂの内径は、トルク検出部３０（図１２参照）が有するステータ３４の外径及びリテーナー１５０の内側延長部１５６の内径より大きく、且つ、リテーナー１５０の円筒部１５１の外径より小さくなっている。
【0118】
接続部２４ｃは、軸方向においてウォームホイール９４が位置する側に向く円環状の面になっており、径方向に延在して形成されることにより、段差部２４の大径部２４ａと小径部２４ｂとを接続する部分になっている。また、接続部２４ｃは、第１ハウジング２１でリテーナー１５０を保持する際に、リテーナー１５０の軸方向における、内側延長部１５６が位置する側の端部１５１ｂに対向して形成される。
【0119】
第１ハウジング２１でリテーナー１５０を保持する際には、リテーナー１５０における内側延長部１５６が位置する側の端部１５１ｂに段差部２４の接続部２４ｃが当接することにより、第１ハウジング２１は、リテーナー１５０における円筒部１５１の軸方向に面する面に当接する。これらのように、第１ハウジング２１と軸受６０との間にリテーナー１５０を介在させることにより、第２実施形態においてもリテーナー１５０は、軸受６０に対して予圧を与えることが可能になっている。
【0120】
図１３は、リテーナー１５０から軸受６０に対して予圧を与える際の力の伝わり方についての説明図である。第１ハウジング２１は、段差部２４の接続部２４ｃが、リテーナー１５０における円筒部１５１の軸方向における内側延長部１５６が位置する側の端部１５１ｂに当接することにより、リテーナー１５０から軸受６０の外輪６１に対して軸受６０の軸方向の予圧を与えることが可能になっている。
【0121】
つまり、軸受６０は、実施形態１と同様に内輪６２が出力軸８２ｂに嵌合しており、さらに、内輪６２は、ウォームホイール９４の芯金部９４ａに当接しているため、軸受６０の内輪６２は、軸方向において第２ハウジング２５への移動が規制される。また、リテーナー１５０の内側延長部１５６は、軸受６０の外輪６１における、軸方向において第２ハウジング２５が位置する側の反対側の端面６５に当接している。
【0122】
一方、段差部２４の接続部２４ｃが、リテーナー１５０における内側延長部１５６が位置する側の端部１５１ｂに当接する第１ハウジング２１は、出力軸８２ｂに対する接続部２４ｃの位置関係が、第１ハウジング２１が第２ハウジング２５に連結された状態において、接続部２４ｃからリテーナー１５０の端部１５１ｂに対して押圧力Ｆを付与することができる位置関係で形成されている。この場合における接続部２４ｃからリテーナー１５０の端部１５１ｂに付与する押圧力Ｆは、リテーナー１５０を、軸方向において第２ハウジング２５が位置する側へ向かわせる方向の力になっている。
【0123】
第１ハウジング２１の接続部２４ｃからリテーナー１５０の端部１５１ｂに付与された押圧力Ｆは、リテーナー１５０全体に作用する。このため、接続部２４ｃからリテーナー１５０に付与された押圧力Ｆは、リテーナー１５０の内側延長部１５６から、当該内側延長部１５６が端面６５に接触している軸受６０の外輪６１に対して作用する。これにより、軸受６０の外輪６１には、リテーナー１５０の内側延長部１５６から、軸方向において第２ハウジング２５が位置する側へ外輪６１を向かわせる方向の押圧力Ｆが作用する。
【0124】
リテーナー１５０の内側延長部１５６からの押圧力Ｆが作用した軸受６０の外輪６１は、押圧力Ｆが作用する方向に移動することにより転動体６３に接触する。これにより、転動体６３には、軸方向において第２ハウジング２５が位置する方向の押圧力Ｆが外輪６１から作用し、外輪６１は、転動体６３に対して予圧を与える状態になる。外輪６１から押圧力Ｆが作用した転動体６３は、押圧力Ｆが作用する方向に移動することにより、内輪６２に接触する。これにより、内輪６２には、軸方向において第２ハウジング２５が位置する方向の押圧力Ｆが転動体６３から作用し、転動体６３は、内輪６２に対して予圧を与える状態になる。
【0125】
つまり、第１ハウジング２１の接続部２４ｃからリテーナー１５０に対して作用し、リテーナー１５０から軸受６０の外輪６１に対し作用する押圧力Ｆは、外輪６１を転動体６３に接触させ、さらに転動体６３を内輪６２に接触させる状態にする予圧として作用する。このように、第１ハウジング２１は、接続部２４ｃがリテーナー１５０における内側延長部１５６が位置する側の端部１５１ｂに当接することにより、リテーナー１５０から軸受６０の外輪６１に対して軸受６０の軸方向の予圧を与えることができる。これにより、第２実施形態においても軸受６０は、外輪６１と転動体６３、及び転動体６３と内輪６２とが接触する状態が維持され、外輪６１や内輪６２と転動体６３との間の隙間が無くなってガタが解消された状態が維持される。
【0126】
これらのように構成される第２実施形態に係るトルクセンサ装置１０は、リテーナー１５０を用いて軸受６０に予圧を与えることにより、第１実施形態にと同様に、軸受６０に予圧を与える構造を確保しつつ、ステアリングシャフト８２に第１ハウジング２１を組み付けることができる。図１４は、第２実施形態に係るトルクセンサ装置１０におけるステアリングシャフト８２に第１ハウジング２１を組み付ける前の模式図である。第２実施形態に係るトルクセンサ装置１０では、第１ハウジング２１をステアリングシャフト８２に組み付ける前に、軸受６０にリテーナー１５０を組み付ける。リテーナー１５０は、リテーナー１５０の円筒部１５１に軸受６０の外輪６１を嵌合させ、外輪６１の軸方向におけるステータ３４が位置する側の端面６５に、リテーナー１５０の内側延長部１５６を当接させる状態にする。
【0127】
リテーナー１５０は、軸方向において内側延長部１５６が位置する側が、軸受６０をステアリングシャフト８２に嵌合させた際にステータ３４が位置する側に位置する向きで、軸受６０に組み付ける。換言すると、リテーナー１５０が組み付けられた軸受６０は、軸方向において内側延長部１５６が位置する側が、ステータ３４が位置する側に位置する向きでステアリングシャフト８２に嵌合させる。
【0128】
リテーナー１５０が組み付けられた軸受６０は、ステアリングシャフト８２に対してステータ３４が位置する側の反対側から嵌合させる。これにより、リテーナー１５０が組み付けられた軸受６０をステアリングシャフト８２に嵌合させることができる。または、ステアリングシャフト８２にステータ３４を取り付ける前にステアリングシャフト８２に対して軸受６０を嵌合させ、ステアリングシャフト８２に嵌合した軸受６０にリテーナー１５０を組み付けた後、ステアリングシャフト８２にステータ３４を固定してもよい。
【0129】
第１ハウジング２１は、これらのようにリテーナー１５０が組み付けられた軸受６０が嵌合し、ステータ３４が固定されたステアリングシャフト８２に対して組み付ける。図１５は、図１４に示すステアリングシャフト８２に第１ハウジング２１を組み付けた状態を示す模式図である。第１ハウジング２１は、軸受６０に組み付けられるリテーナー１５０における内側延長部１５６が位置する側の端部１５１ｂに、段差部２４が有する接続部２４ｃを軸方向において当接させることができる方向から、ステアリングシャフト８２に対して組み付ける。つまり、第１ハウジング２１は、ステアリングシャフト８２に対して、軸受６０から見てステータ３４が配置されている方向から組み付ける。
【0130】
第１ハウジング２１は、段差部２４が有する小径部２４ｂの内径がステータ３４の外径よりも大きいため、第１ハウジング２１は、ステータ３４に干渉することなく、接続部２４ｃをリテーナー１５０の内側延長部１５６が位置する側の端部１５１ｂに当接させることができる。これにより、リテーナー１５０は、第１ハウジング２１から付与される押圧力によって軸受６０に対して予圧を与えることができ、トルクセンサ装置１０は、軸受６０に予圧を与える構造を確保しつつ、ステアリングシャフト８２に第１ハウジング２１を組み付けることができる。
【0131】
以上のように、第２実施形態に係るトルクセンサ装置１０では、リテーナー１５０は、内側延長部１５６を有し、内側延長部１５６が外輪６１の端面６５に当接することにより、リテーナー１５０の円筒部１５１は外輪６１に対する軸方向における移動が規制されて軸受６０に取り付けられる。また、第１ハウジング２１は、大径部２４ａと、小径部２４ｂと、接続部２４ｃとを有する段差部２４を有し、リテーナー１５０における内側延長部１５６が位置する側の端部１５１ｂに接続部２４ｃが当接することにより、第１ハウジング２１はリテーナー１５０における円筒部１５１の軸方向に面する面に当接する。これにより、第１ハウジング２１からリテーナー１５０における内側延長部１５６が位置する側の端部１５１ｂに対して付与される押圧力Ｆを、内側延長部５６から軸受６０に付与することができ、軸受６０に対して予圧を与えることができる。従って、車両の走行時における振動が軸受６０に伝わった場合でも、軸受６０が有する外輪６１と転動体６３との衝突や、内輪６２と転動体６３との衝突を抑制でき、これらの衝突に起因する作動音を抑制することができる。この結果、重量の増加を抑えつつ、軸受６０に予圧を与えて作動音を抑制することができる。
【0132】
また、第１ハウジング２１は、接続部２４ｃがリテーナー１５０における内側延長部１５６が位置する側の端部１５１ｂに当接することにより、リテーナー１５０から軸受６０の外輪６１に対して軸方向の予圧を与えるため、第１ハウジング２１に対して軸受６０のサイズが小さい場合でも、軸受６０に対して予圧を与えることができる。これにより、第１ハウジング２１に対して軸受６０のサイズが小さい場合に、軸受６０を第１ハウジング２１に合わせて大型のものを用いることなく、第１ハウジング２１に対してサイズが小さい軸受６０のままで、軸受６０に対して予圧を与えることができる。従って、軸受６０に対して予圧を与える構造を設ける際の製造コストを抑えることができる。この結果、製造コストの増加を抑えつつ、軸受６０に予圧を与えて作動音を抑制することができる。
【0133】
［第３実施形態］
次いで、第３実施形態に係るトルクセンサ装置１０について説明する。第２実施形態と同一の構成部位には、同一符号を付けて説明を省略する。以下、第２実施形態と相違する点を中心に説明する。
次いで、第３実施形態に係るトルクセンサ装置１０について説明する。第２実施形態と同一の構成部位には、同一符号を付けて説明を省略する。以下、第２実施形態と相違する点を中心に説明する。
【0134】
図１６は、第３実施形態に係るトルクセンサ装置１０の要部断面図である。第３実施形態に係るトルクセンサ装置１０では、第２実施形態と同様に出力軸８２ｂを回転自在に支持する軸受６０と第１ハウジング２１との間にはリテーナー２５０が配置され、軸受６０は、リテーナー２５０を介して第１ハウジング２１の内側に配置される。また、第１ハウジング２１の内周面２２には、第２実施形態と同様に段差部２４が形成されており、リテーナー２５０は、第１ハウジング２１の段差部２４に配置されている。
【0135】
図１７は、図１６に示すリテーナー２５０及び軸受６０の詳細模式図である。第３実施形態に係るトルクセンサ装置１０においても、リテーナー２５０は、略円筒状の形状で形成される円筒部２５１を有している。一方、第３実施形態では、第２実施形態とは異なり、リテーナー２５０は内側延長部１５６（図１５参照）を有していない。つまり、第３実施形態では、リテーナー２５０は、全体が略円筒状の形状で形成される部材になっている。
【0136】
リテーナー２５０は、円筒部２５１が軸受６０の外輪６１に圧入されることにより、外輪６１に対する軸方向における移動が規制されて、軸受６０に取り付けられる。つまり、第３実施形態では、リテーナー２５０は、第２実施形態のように内側延長部１５６が用いられずに、略円筒形の形状で形成されるリテーナー２５０が軸受６０の外輪６１に圧入されることにより、外輪６１に対する軸方向における相対移動が規制されて軸受６０に取り付けられる。即ち、第３実施形態では、略円筒状に形状で形成されるリテーナー２５０が軸受６０の外輪６１に圧入されることによる嵌合力によってのみ、リテーナー２５０は、軸受６０の外輪６１に対する軸方向における相対移動が規制される。このように、軸受６０の外輪６１に圧入されるリテーナー２５０は、軸受６０と同様の材料からなり、例えば、鋼やステンレス鋼が用いられる。
【0137】
第１ハウジング２１でリテーナー２５０を保持する際には、リテーナー２５０の軸方向における一方の端部２５１ｂに段差部２４の接続部２４ｃが当接することにより、第１ハウジング２１は、リテーナー２５０における円筒部２５１の軸方向に面する面に当接する。即ち、段差部２４の接続部２４ｃは、リテーナー２５０における、軸方向においてウォームホイール９４や第２ハウジング２５が位置する側の反対側の端部２５１ｂに当接する。
【0138】
これらのように、第１ハウジング２１でリテーナー２５０を保持して第１ハウジング２１と軸受６０との間にリテーナー２５０を介在させ、第１ハウジング２１の接続部２４ｃをリテーナー２５０の端部２５１ｂに当接させることにより、第３実施形態においてもリテーナー２５０は、軸受６０に対して予圧を与えることが可能になっている。
【0139】
図１８は、リテーナー２５０から軸受６０に対して予圧を与える際の力の伝わり方についての説明図である。第１ハウジング２１は、段差部２４の接続部２４ｃが、リテーナー２５０における円筒部２５１の軸方向における一方の端部２５１ｂに当接することにより、リテーナー２５０から軸受６０の外輪６１に対して軸受６０の軸方向の予圧を与えることが可能になっている。
【0140】
つまり、軸受６０は、内輪６２が出力軸８２ｂに嵌合しており、さらに、内輪６２は、ウォームホイール９４の芯金部９４ａに当接しているため、軸受６０の内輪６２は、軸方向において第２ハウジング２５への移動が規制される。
【0141】
一方、段差部２４の接続部２４ｃが、リテーナー１５０における、軸方向においてウォームホイール９４が位置する側の反対側の端部２５１ｂに当接する第１ハウジング２１は、出力軸８２ｂに対する接続部２４ｃの位置関係が、第１ハウジング２１が第２ハウジング２５に連結された状態において、接続部２４ｃからリテーナー２５０の端部２５１ｂに対して押圧力Ｆを付与することができる位置関係で形成されている。この場合における接続部２４ｃからリテーナー２５０の端部２５１ｂに付与する押圧力Ｆは、リテーナー２５０を、軸方向において第２ハウジング２５が位置する側へ向かわせる方向の力になっている。
【0142】
第１ハウジング２１の接続部２４ｃからリテーナー２５０の端部２５１ｂに付与された押圧力Ｆは、リテーナー２５０全体に作用する。このため、接続部２４ｃからリテーナー２５０に付与された押圧力Ｆは、リテーナー２５０が圧入される軸受６０の外輪６１に対して作用する。即ち、接続部２４ｃからリテーナー２５０に付与された押圧力Ｆは、リテーナー２５０の円筒部２５１が軸受６０の外輪６１に圧入されることによる円筒部２５１と外輪６１との間の摩擦力により、リテーナー２５０から軸受６０の外輪６１に対して作用する。これにより、軸受６０の外輪６１には、リテーナー２５０の円筒部２５１から、軸方向において第２ハウジング２５が位置する側へ外輪６１を向かわせる方向の押圧力Ｆが作用する。
【0143】
リテーナー２５０の円筒部２５１からの押圧力Ｆが作用した軸受６０の外輪６１は、押圧力Ｆが作用する方向に移動することにより転動体６３に接触し、転動体６３は、さらに押圧力Ｆが作用する方向に移動することにより、内輪６２に接触する。これにより、リテーナー２５０から押圧力Ｆが作用する軸受６０の外輪６１は、転動体６３に対して予圧を与える状態になり、転動体６３は、内輪６２に対して予圧を与える状態になる。
【0144】
つまり、第１ハウジング２１の接続部２４ｃからリテーナー２５０に対して作用する押圧力Ｆは、軸受６０の外輪６１を転動体６３に接触させ、さらに転動体６３を内輪６２に接触させる状態にする予圧として作用する。これにより、第３実施形態においても軸受６０は、外輪６１と転動体６３、及び転動体６３と内輪６２とが接触する状態が維持され、外輪６１や内輪６２と転動体６３との間の隙間が無くなってガタが解消された状態が維持される。
【0145】
以上のように、第３実施形態に係るトルクセンサ装置１０では、リテーナー２５０の円筒部２５１は、軸受６０の外輪６１に圧入されることにより、外輪６１に対する軸受６０の軸方向における移動が規制されて軸受６０に取り付けられる。これにより、リテーナー２５０は、軸受６０の外輪６１に対して容易に軸方向における移動が規制される状態で取り付けることができる。このため、第１ハウジング２１の段差部２４が有する接続部２４ｃをリテーナー２５０の端部２５１ｂに当接させることによって軸受６０の予圧を与える際に、簡易な構成で軸受６０の予圧を与えることができる。この結果、製造コストの増加を抑えつつ、軸受６０に予圧を与えて作動音を抑制することができる。
【0146】
また、軸受６０は、外輪６１にリテーナー２５０を取り付けた上で第１ハウジング２１に配置するため、製造コストを抑えることができる。つまり、大型な軸受６０は高価になるが、軸受６０の外輪６１にリテーナー２５０を取り付けた上で第１ハウジング２１に配置することにより、安価である小型な軸受６０を採用することが可能になる。これにより、製造コストの低下を図ることができるため、製造コストの増加を抑えつつ、軸受６０に予圧を与えて作動音を抑制することができる。
【0147】
［変形例］
なお、上述した第１実施形態では、リテーナー５０の外側延長部５５と内側延長部５６とは、それぞれ環状の形状で形成されており、第２実施形態においても、リテーナー１５０の内側延長部１５６は環状の形状で形成されているが、外側延長部５５や内側延長部５６、１５６は、環状以外の形状で形成されていてもよい。外側延長部５５や内側延長部５６、１５６は、例えば、周方向において断続的に円筒部５１、１５１から径方向に延びて形成されていてもよい。外側延長部５５は、第１ハウジング２１のリテーナー当接部２３からの軸方向の押圧力を受けることができ、内側延長部５６、１５６は、軸受６０の外輪６１に対して軸方向の押圧力を付与することができれば、その形状は問わない。
なお、上述した第１実施形態では、リテーナー５０の外側延長部５５と内側延長部５６とは、それぞれ環状の形状で形成されており、第２実施形態においても、リテーナー１５０の内側延長部１５６は環状の形状で形成されているが、外側延長部５５や内側延長部５６、１５６は、環状以外の形状で形成されていてもよい。外側延長部５５や内側延長部５６、１５６は、例えば、周方向において断続的に円筒部５１、１５１から径方向に延びて形成されていてもよい。外側延長部５５は、第１ハウジング２１のリテーナー当接部２３からの軸方向の押圧力を受けることができ、内側延長部５６、１５６は、軸受６０の外輪６１に対して軸方向の押圧力を付与することができれば、その形状は問わない。
【0148】
なお、内側延長部５６、１５６が周方向において断続的に形成される場合は、軸受６０の外輪６１や内輪６２と比較する内側延長部５６、１５６の内径は、径方向における内側延長部５６、１５６の内側の端部と円筒部５１、１５１の軸心との距離を半径とし、円筒部５１、１５１の軸心を中心とする円周の径を内側延長部５６、１５６の内径として扱う。換言すると、リテーナー５０、１５０の内側延長部５６、１５６は、径方向における内側延長部５６、１５６の内側の端部と円筒部５１、１５１の軸心との距離が、軸受６０の外輪６１の外径の半径より小さく、内輪６２の外径の半径より大きくなっている。
【0149】
また、リテーナー５０、１５０、２５０の円筒部５１、１５１、２５１の内径は、軸受６０の外径に応じて設定されるのが好ましい。図１９は、第１実施形態に係るトルクセンサ装置１０の変形例であり、小径の軸受６０を用いる場合の説明図である。図２０は、第２実施形態に係るトルクセンサ装置１０の変形例であり、小径の軸受６０を用いる場合の説明図である。ステアリングシャフト８２の出力軸８２ｂを回転自在に支持する軸受６０に、外径が小さい軸受６０を用いる場合は、図１９や図２０に示すように、リテーナー５０、１５０の円筒部５１、１５１の内径を、軸受６０の外輪６１の外径に合わせて小さくするのが好ましい。リテーナー５０、１５０の円筒部５１、１５１の内径を、小径の軸受６０の外径に合わせて小さくすることにより、外径が小さい軸受６０においても、リテーナー５０、１５０から軸受６０に対して軸方向の押圧力を付与することができる。これにより、出力軸８２ｂを回転自在に支持する軸受６０に、小径の軸受６０を用いて重量の軽減を図ることができると共に、小径の軸受６０を用いた場合においても、リテーナー５０、１５０から軸受６０に予圧を与えて作動音を抑制することができる。
【0150】
また、上述した第２実施形態では、リテーナー１５０は円筒部１５１と内側延長部１５６とが一体に形成されているが、円筒部１５１と内側延長部１５６とは、一体に形成されていなくてもよい。図２１は、第２実施形態に係るトルクセンサ装置１０の変形例であり、リテーナー１５０の円筒部１５１と内側延長部１５６とが分割される形態についての説明図である。リテーナー１５０は、図２１に示すように、円筒部１５１と内側延長部１５６とが分割されて形成されていてもよい。即ち、リテーナー１５０は、第３実施形態のリテーナー２５０の円筒部２５１のような円筒部１５１と、円環状の内側延長部１５６とより形成されていてもよい。この場合、円環状の内側延長部１５６は、例えば、図２１に示すように、外径が円筒部１５１の外径と実質的に同じ大きさで形成される。
【0151】
このように、リテーナー１５０の円筒部１５１と内側延長部１５６とが分割される場合における、軸受６０へのリテーナー１５０の組み付けは、まず、円筒部１５１を軸受６０の外輪６１に圧入する。次に、円環状の内側延長部１５６を、円筒部１５１における、軸方向においてウォームホイール９４が位置する側の反対側の端部上に配置する。次に、第１ハウジング２１が有する段差部２４の接続部２４ｃを、内側延長部１５６における、円筒部１５１が位置する側の反対側の面に当接させる。これにより、第１ハウジング２１の接続部２４ｃから内側延長部１５６に付与される押圧力は、内側延長部１５６を介してリテーナー１５０の円筒部１５１と軸受６０の外輪６１とに付与される。
【0152】
さらに、リテーナー１５０の円筒部１５１に付与された押圧力は、円筒部１５１が軸受６０の外輪６１に圧入されることによる円筒部１５１と外輪６１との間の摩擦力により、円筒部１５１から外輪６１に付与される。これにより、円筒部１５１と内側延長部１５６とが分割されたリテーナー１５０は、軸受６０に対して予圧を与えて作動音を抑制することができる。また、分割されたリテーナー１５０の円筒部１５１は、円筒状の形状で形成され、内側延長部１５６は円環状の形状で形成されるため、それぞれ簡素な形状で形成されることになる。このため、リテーナー１５０の加工を行う際における加工コストを削減することができ、軸受６０に予圧を与える構造を実現する際における製造コストを抑えることができる。
【0153】
また、上述した第３実施形態では、リテーナー２５０は、軸方向における幅が、同方向における軸受６０の幅と同程度の大きさになっているが、リテーナー２５０の幅は、軸受６０の幅と異ならせてもよい。図２２は、第３実施形態に係るトルクセンサ装置１０の変形例であり、軸方向におけるリテーナー２５０の幅を軸受６０の幅と異ならせた形態を示す説明図である。軸方向におけるリテーナー２５０の幅、即ち円筒部２５１の幅は、図２２に示すように軸受６０の幅よりも狭くし、円筒部２５１を軸受６０の外輪６１に圧入する際に、軸方向における円筒部２５１の両側で、円筒部２５１の端部２５１ａ、２５１ｂと外輪６１の端面６５との軸方向における距離を異ならせてもよい。つまり、リテーナー２５０の円筒部２５１は、軸受６０の外輪６１に圧入された状態において、円筒部２５１の軸方向における一方の端部２５１ａと外輪６１の端部との距離と、円筒部２５１の軸方向における他方の端部２５１ｂと外輪６１の端部との距離とが互いに異なっていてもよい。
【0154】
例えば、円筒部２５１の両側の端部２５１ａ、２５１ｂのうち、第１ハウジング２１の接続部２４ｃが当接する側の端部２５１ｂは、軸方向における位置を外輪６１の端面６５と同じ位置にし、反対側の端部２５１ａは、軸方向における位置を外輪６１の端面６５からずらしてもよい。この場合、円筒部２５１は、軸受６０の外輪６１に形成される、転動体６３が入り込む溝部６１ａが形成される軸方向の範囲全体を含んで、外輪６１に取り付けられるのが好ましい。
【0155】
このように、軸方向における両側で、円筒部２５１の端部２５１ａ、２５１ｂと、外輪６１の端面６５との距離を互いに異ならせることにより、円筒部２５１が圧入された軸受６０において、第１ハウジング２１の接続部２４ｃを当接させる側の円筒部２５１の端部２５１ｂを容易に把握することができるようになる。このため、円筒部２５１が圧入された軸受６０を出力軸８２ｂに組み付ける際に、組み付ける向きを間違えないようにすることできる。
【0156】
つまり、軸受６０に付与する予圧は、第１ハウジング２１の接続部２４ｃを円筒部２５１の端部２５１ｂに当接させて接続部２４ｃから円筒部２５１に対して押圧力を付与することによって付与するため、接続部２４ｃを当接させる側の円筒部２５１の端部２５１ｂは、配置位置が重要になる。このため、円筒部２５１の両側で、円筒部２５１の端部２５１ａ、２５１ｂと外輪６１の端面６５との位置関係を互いに異ならせ、接続部２４ｃを当接させる側の円筒部２５１の端部２５１ｂを容易に把握できるようにすることにより、接続部２４ｃを当接させる側の端部２５１ｂを適切な位置に配置することができる。これにより、軸受６０に対して適切に予圧を与えることができ、作動音を抑制することができる。
【0157】
また、上述した第３実施形態では、リテーナー２５０は、円筒部２５１が軸受６０の外輪６１に圧入されることにより、外輪６１に対する軸方向における移動が規制されて軸受６０に取り付けられているが、外輪６１に対する円筒部２５１の取り付けは、圧入以外の手段を用いてもよい。図２３は、第３実施形態に係るトルクセンサ装置１０の変形例であり、カシメ部２５７も用いてリテーナー２５０の円筒部２５１を軸受６０に取り付ける形態を示す説明図である。リテーナー２５０の円筒部２５１は、軸受６０の外輪６１に対して圧入し、さらに、図２３に示すように円筒部２５１の端部２５１ａ、２５１ｂと外輪６１の端面６５とを、カシメ部２５７によって連結してもよい。
【0158】
リテーナー２５０の円筒部２５１の端部２５１ａ、２５１ｂと、軸受６０の外輪６１の端面６５とをカシメ部２５７によって連結することにより、外輪６１に圧入されている円筒部２５１が外輪６１からずれることを抑制することができる。これにより、第１ハウジング２１からの押圧力を、リテーナー２５０を介して軸受６０の外輪６１に対して適切に付与することができ、軸受６０に対して適切に予圧を与えることができるため、作動音を抑制することができる。
【0159】
図２４、図２５は、図２３に示すカシメ部２５７を形成する手法の一例を示す説明図である。カシメ部２５７によってリテーナー２５０の円筒部２５１と軸受６０の外輪６１とを連結する際には、円筒部２５１の軸方向における両側の端部２５１ａ、２５１ｂに、それぞれカシメ用部材２５７ａを設ける。カシメ用部材２５７ａは、円筒部２５１と一体に形成する。まず、このように両側の端部２５１ａ、２５１ｂにカシメ用部材２５７ａが形成された円筒部２５１を、軸受６０の外輪６１に圧入する（図２４（ａ）、図２５（ａ））。
【0160】
その後、円筒部２５１の軸方向における両側からカシメ機３００でカシメ用部材２５７ａをプレスすることにより、カシメ用部材２５７ａをカシメ機３００で加締めて、円筒部２５１の端部２５１ａ、２５１ｂと外輪６１の端面６５とを連結するカシメ部２５７を形成する（図２４（ｂ）、図２５（ｂ））。
【0161】
その際に、カシメ機３００における、カシメ用部材２５７ａをプレスしてカシメ部２５７を形成するカシメ面３１０は、図２４に示すように、軸方向において円筒部２５１から離れる方向に凹んだ凹部状に形成されていてもよく、図２５に示すように、カシメ用部材２５７ａを外輪６１側に倒すことができる斜面状に形成されていてもよい。これらのように、カシメ機３００を用いてカシメ部２５７を形成し、リテーナー２５０の円筒部２５１と軸受６０の外輪６１とをカシメ部２５７によって連結することにより、外輪６１に圧入されている円筒部２５１の、外輪６１からのずれを抑制することができる。
【0162】
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】
【0163】
１０、２００ トルクセンサ装置
２０ ハウジング
２１ 第１ハウジング
２２、２６ 内周面
２３ リテーナー当接部
２４ 段差部
２４ａ 大径部
２４ｂ 小径部
２４ｃ 接続部
２５ 第２ハウジング
３０ トルク検出部
３１ マグネット
３２ 第１スリーブ
３４ ステータ
３４ａ 第１ステータ
３４ｂ 第２ステータ
３５ フランジ部
３６ ティース部
３７ 第２スリーブ
３８ キャリア
４０ センサハウジング
４１ 集磁ヨーク
４３ ホールＩＣ
４４ 回路基板
５０、１５０、２５０ リテーナー
５１、１５１、２５１ 円筒部
５１ａ、５１ｂ、１５１ｂ、２５１ｂ 端部
５２、１５２ 外周面
５３ 内周面
５５ 外側延長部
５６、１５６ 内側延長部
６０、６８ 軸受
６１、６８ａ 外輪
６２、６８ｂ 内輪
６３、６８ｃ 転動体
６４ 外周面
６５ 端面
８０ 操舵装置
８１ ステアリングホイール
８２ ステアリングシャフト
８２ａ 入力軸
８２ａａ 挿入孔
８２ｂ 出力軸
８２ｂａ 貫通孔
８２ｂｂ 連結孔
８２ｃ トーションバー
８４、８６ ユニバーサルジョイント
８５ 中間シャフト
８７ ピニオンシャフト
８８ ステアリングギヤ
８８ａ ピニオンギヤ
８８ｂ ラックバー
８９ タイロッド
９０ ＥＣＵ
９１ 電動モータ
９２ 減速装置
９３ ウォーム
９４ ウォームホイール
９５ 車速センサ
９８ イグニッションスイッチ
９９ 電源装置
１００ ピン
２１０ 予圧付与部材
２０ ハウジング
２１ 第１ハウジング
２２、２６ 内周面
２３ リテーナー当接部
２４ 段差部
２４ａ 大径部
２４ｂ 小径部
２４ｃ 接続部
２５ 第２ハウジング
３０ トルク検出部
３１ マグネット
３２ 第１スリーブ
３４ ステータ
３４ａ 第１ステータ
３４ｂ 第２ステータ
３５ フランジ部
３６ ティース部
３７ 第２スリーブ
３８ キャリア
４０ センサハウジング
４１ 集磁ヨーク
４３ ホールＩＣ
４４ 回路基板
５０、１５０、２５０ リテーナー
５１、１５１、２５１ 円筒部
５１ａ、５１ｂ、１５１ｂ、２５１ｂ 端部
５２、１５２ 外周面
５３ 内周面
５５ 外側延長部
５６、１５６ 内側延長部
６０、６８ 軸受
６１、６８ａ 外輪
６２、６８ｂ 内輪
６３、６８ｃ 転動体
６４ 外周面
６５ 端面
８０ 操舵装置
８１ ステアリングホイール
８２ ステアリングシャフト
８２ａ 入力軸
８２ａａ 挿入孔
８２ｂ 出力軸
８２ｂａ 貫通孔
８２ｂｂ 連結孔
８２ｃ トーションバー
８４、８６ ユニバーサルジョイント
８５ 中間シャフト
８７ ピニオンシャフト
８８ ステアリングギヤ
８８ａ ピニオンギヤ
８８ｂ ラックバー
８９ タイロッド
９０ ＥＣＵ
９１ 電動モータ
９２ 減速装置
９３ ウォーム
９４ ウォームホイール
９５ 車速センサ
９８ イグニッションスイッチ
９９ 電源装置
１００ ピン
２１０ 予圧付与部材
【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】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】