(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】P2024085711
(43)【公開日】2024-06-27
(54)【発明の名称】トルクセンサ装置及びトルクセンサ装置の製造方法
(51)【国際特許分類】
B62D 5/04 20060101AFI20240620BHJP
G01L 3/10 20060101ALI20240620BHJP
【ＦＩ】
B62D5/04
G01L3/10 305
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022200383
(22)【出願日】2022-12-15
(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】中村 彰伸
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 之
【テーマコード（参考）】
3D333
【Ｆターム（参考）】
3D333CB02
3D333CB13
3D333CC14
3D333CC28
3D333CD06
3D333CD17
3D333CD44
3D333CE10
(57)【要約】
【課題】フリクションの増加を抑えつつ、シャフトの軸方向の支持剛性を高めること。
【解決手段】出力軸８２ｂに固定されるステータ４４と、内側に出力軸８２ｂとステータ４４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、を備え、軸受６０は、ハウジング２０に固定される外輪６１と、出力軸８２ｂに固定される内輪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とを有しており、ハウジング２０と出力軸８２ｂは、外輪６１がハウジング２０に固定されて内輪６２が出力軸８２ｂに固定される状態において、外輪６１と内輪６２とに対して軸方向予圧を付与し、少なくとも１つの軸受６０は、ハウジング２０と出力軸８２ｂとのいずれか一方から径方向予圧が付与されることにより、軸受６０が他方に固定されていない状態における外輪６１や内輪６２と転動体６３との残留隙間が０以下である。
【選択図】図４
【解決手段】出力軸８２ｂに固定されるステータ４４と、内側に出力軸８２ｂとステータ４４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、を備え、軸受６０は、ハウジング２０に固定される外輪６１と、出力軸８２ｂに固定される内輪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とを有しており、ハウジング２０と出力軸８２ｂは、外輪６１がハウジング２０に固定されて内輪６２が出力軸８２ｂに固定される状態において、外輪６１と内輪６２とに対して軸方向予圧を付与し、少なくとも１つの軸受６０は、ハウジング２０と出力軸８２ｂとのいずれか一方から径方向予圧が付与されることにより、軸受６０が他方に固定されていない状態における外輪６１や内輪６２と転動体６３との残留隙間が０以下である。
【選択図】図４
【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、
を備え、
前記軸受は、前記ハウジングに固定される外輪と、前記シャフトに固定される内輪と、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ており、
前記ハウジングと前記シャフトは、前記外輪が前記ハウジングに固定されて前記内輪が前記シャフトに固定される状態において、前記外輪と前記内輪とに対して前記シャフトの軸方向における互いに反対方向に付与する予圧である軸方向予圧を付与し、
少なくとも１つの前記軸受は、前記ハウジングと前記シャフトとのいずれか一方から前記軸受の径方向に付与される予圧である径方向予圧が付与されることにより、前記軸受が他方に固定されていない状態における前記外輪と前記内輪と前記転動体との前記径方向の隙間である残留隙間が０以下である、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、
を備え、
前記軸受は、前記ハウジングに固定される外輪と、前記シャフトに固定される内輪と、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ており、
前記ハウジングと前記シャフトは、前記外輪が前記ハウジングに固定されて前記内輪が前記シャフトに固定される状態において、前記外輪と前記内輪とに対して前記シャフトの軸方向における互いに反対方向に付与する予圧である軸方向予圧を付与し、
少なくとも１つの前記軸受は、前記ハウジングと前記シャフトとのいずれか一方から前記軸受の径方向に付与される予圧である径方向予圧が付与されることにより、前記軸受が他方に固定されていない状態における前記外輪と前記内輪と前記転動体との前記径方向の隙間である残留隙間が０以下である、トルクセンサ装置。
【請求項2】
前記径方向予圧が付与される前記軸受は、前記内輪を前記シャフトに圧入することにより、前記外輪が前記ハウジングに固定されていない状態における前記残留隙間が０以下である請求項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、前記外輪に対して前記軸方向予圧を付与する段部を備え、
前記段部は、内周面が前記外輪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、前記軸方向における前記外輪の側面に対向する接続部とを有し、
前記段部は、前記外輪の前記側面に対して前記接続部が当接することにより、前記外輪に対して前記軸方向予圧を付与する請求項２に記載のトルクセンサ装置。
前記段部は、内周面が前記外輪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、前記軸方向における前記外輪の側面に対向する接続部とを有し、
前記段部は、前記外輪の前記側面に対して前記接続部が当接することにより、前記外輪に対して前記軸方向予圧を付与する請求項２に記載のトルクセンサ装置。
【請求項4】
前記小径部の内径は、前記ステータの外径より大きく、且つ、前記外輪の外径より小さい請求項３に記載のトルクセンサ装置。
【請求項5】
前記シャフトは、前記内輪を圧入する部分に対して前記径方向における外側に突出する径方向凸部を有し、
前記シャフトは、前記径方向凸部が前記軸方向における前記内輪の側面に当接することにより、前記内輪に対して前記軸方向予圧を付与する請求項２に記載のトルクセンサ装置。
前記シャフトは、前記径方向凸部が前記軸方向における前記内輪の側面に当接することにより、前記内輪に対して前記軸方向予圧を付与する請求項２に記載のトルクセンサ装置。
【請求項6】
前記シャフトは、ステアリングホイールが連結される入力軸と、トーションバーを介して前記入力軸に連結される出力軸と、を有し、
前記磁石と前記ステータとは、一方が前記入力軸に固定され、他方が前記出力軸に固定され、
前記出力軸には、電動モータで発生する補助操舵トルクを出力する駆動ギヤに噛み合うことにより前記補助操舵トルクを前記出力軸に伝達する被動ギヤが固定され、
前記径方向予圧が付与される前記軸受は、前記出力軸を回転自在に支持する請求項１に記載のトルクセンサ装置。
前記磁石と前記ステータとは、一方が前記入力軸に固定され、他方が前記出力軸に固定され、
前記出力軸には、電動モータで発生する補助操舵トルクを出力する駆動ギヤに噛み合うことにより前記補助操舵トルクを前記出力軸に伝達する被動ギヤが固定され、
前記径方向予圧が付与される前記軸受は、前記出力軸を回転自在に支持する請求項１に記載のトルクセンサ装置。
【請求項7】
前記ハウジングは、前記入力軸を収容する第１ハウジングと、前記第１ハウジングに連結され前記出力軸を収容する第２ハウジングとを有し、
前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとには、前記軸受がそれぞれ固定され、
前記軸方向予圧は、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとが連結されることにより、前記第１ハウジングに固定される前記軸受と前記第２ハウジングに固定される前記軸受とに対してそれぞれ付与される請求項６に記載のトルクセンサ装置。
前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとには、前記軸受がそれぞれ固定され、
前記軸方向予圧は、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとが連結されることにより、前記第１ハウジングに固定される前記軸受と前記第２ハウジングに固定される前記軸受とに対してそれぞれ付与される請求項６に記載のトルクセンサ装置。
【請求項8】
前記径方向予圧が付与される前記軸受は、前記外輪を前記ハウジングに圧入することにより、前記内輪が前記シャフトに固定されていない状態における前記残留隙間が０以下である請求項１に記載のトルクセンサ装置。
【請求項9】
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、
を備え、
前記軸受は、前記ハウジングに固定される外輪と、前記シャフトに固定される内輪と、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ており、
前記ハウジングと前記シャフトは、前記外輪が前記ハウジングに固定されて前記内輪が前記シャフトに固定される状態において、前記外輪と前記内輪とに対して前記シャフトの軸方向における互いに反対方向に付与する予圧である軸方向予圧を付与し、
少なくとも１つの前記軸受は、前記ハウジングと前記シャフトとのいずれか一方から前記軸受の径方向に付与される予圧である径方向予圧が付与されることにより、前記軸受が他方に固定されていない状態における前記外輪と前記内輪と前記転動体との前記径方向の隙間である残留隙間が０以上であり、且つ、前記軸受が他方に固定されている状態であって前記シャフトが回転している状態における前記外輪と前記内輪と前記転動体との前記径方向の隙間である有効隙間が０以下であり、
前記軸受に前記径方向予圧が付与されていない状態における前記外輪と前記内輪と前記転動体との間の前記径方向の隙間を内部隙間とする場合に、前記残留隙間と前記内部隙間との差分が、前記有効隙間と前記残留隙間との差分より大きい、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、
を備え、
前記軸受は、前記ハウジングに固定される外輪と、前記シャフトに固定される内輪と、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ており、
前記ハウジングと前記シャフトは、前記外輪が前記ハウジングに固定されて前記内輪が前記シャフトに固定される状態において、前記外輪と前記内輪とに対して前記シャフトの軸方向における互いに反対方向に付与する予圧である軸方向予圧を付与し、
少なくとも１つの前記軸受は、前記ハウジングと前記シャフトとのいずれか一方から前記軸受の径方向に付与される予圧である径方向予圧が付与されることにより、前記軸受が他方に固定されていない状態における前記外輪と前記内輪と前記転動体との前記径方向の隙間である残留隙間が０以上であり、且つ、前記軸受が他方に固定されている状態であって前記シャフトが回転している状態における前記外輪と前記内輪と前記転動体との前記径方向の隙間である有効隙間が０以下であり、
前記軸受に前記径方向予圧が付与されていない状態における前記外輪と前記内輪と前記転動体との間の前記径方向の隙間を内部隙間とする場合に、前記残留隙間と前記内部隙間との差分が、前記有効隙間と前記残留隙間との差分より大きい、トルクセンサ装置。
【請求項10】
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、
前記ハウジングに固定される外輪と、前記シャフトに固定される内輪と、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、
を備えるトルクセンサ装置の製造方法において、
前記シャフトを少なくとも１つの前記軸受の前記内輪に圧入することにより、前記軸受に対して前記軸受の径方向に付与される予圧である径方向予圧を付与し、前記軸受の前記外輪が前記ハウジングに固定されていない状態における前記外輪と前記内輪と前記転動体との前記径方向の隙間である残留隙間を０以下にする第１工程と、
前記第１工程の後で、前記軸受の前記外輪を前記ハウジングに固定することにより、前記ハウジングと前記シャフトとによって前記軸受の前記外輪と前記内輪とに対して、前記シャフトの軸方向における互いに反対方向に付与する予圧である軸方向予圧を付与する第２工程とを含む、トルクセンサ装置の製造方法。
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、
前記ハウジングに固定される外輪と、前記シャフトに固定される内輪と、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、
を備えるトルクセンサ装置の製造方法において、
前記シャフトを少なくとも１つの前記軸受の前記内輪に圧入することにより、前記軸受に対して前記軸受の径方向に付与される予圧である径方向予圧を付与し、前記軸受の前記外輪が前記ハウジングに固定されていない状態における前記外輪と前記内輪と前記転動体との前記径方向の隙間である残留隙間を０以下にする第１工程と、
前記第１工程の後で、前記軸受の前記外輪を前記ハウジングに固定することにより、前記ハウジングと前記シャフトとによって前記軸受の前記外輪と前記内輪とに対して、前記シャフトの軸方向における互いに反対方向に付与する予圧である軸方向予圧を付与する第２工程とを含む、トルクセンサ装置の製造方法。
【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トルクセンサ装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
運転者の操舵をアシストする操舵装置では、運転者による操舵トルクをトルクセンサによって検出し、検出した操舵トルクに応じてモータの出力を出力軸に伝達することにより、運転者の操舵のアシストを行う。例えば、特許文献１に記載された動力舵取装置では、ウォームホイールが一体回転可能に結合される操舵軸を転がり軸受によって回転自在に支持し、モータの回転軸に連結されるウォーム軸をウォームホイールと噛み合わせてモータの出力を操舵軸に伝えることにより、モータを用いて補助操舵力を得ている。また、特許文献１では、転がり軸受の内輪をウォームホイールに当接させてウォームホイールに軸方向の予圧を与えることにより、ウォーム軸とウォームホイールとの間のバックラッシを抑制し、ラトル音による騒音の発生を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】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】
【0004】
ここで、運転者による操舵トルクをトルクセンサは、トーションバーを介して連結される一対のシャフトのうち、一方のシャフトに固定される磁石と、他方のシャフトに固定されるステータと、ステータからの磁束を集磁する集磁ヨークとを有しており、集磁ヨークで集磁した磁束に基づいてトルクの検出を行う。集磁ヨークは、ステータが有するフランジ部に対してギャップを有して重なって配置されているが、集磁ヨークとステータとのギャップが変化すると、トルクセンサでトルクを検出した際の出力特性が変化する。例えば、シャフトが外力を受けて軸方向に移動すると、シャフトに固定されるステータもシャフトと共に軸方向に移動するため、ステータと集磁ヨークとのギャップが変化し、トルクセンサの出力特性が変化してしまう。
【0005】
集磁ヨークとステータとのギャップの変化を抑制してトルクセンサの出力特性の変化を抑制するためには、ステータが固定されるシャフトを軸受によって支持する際における、軸方向の支持剛性を高める必要がある。軸方向の支持剛性を高めてシャフトを支持する方法としては、例えば、シャフトを支持する軸受に軸方向に予圧をかけて、軸受の外輪と内輪との軸方向の相対移動を抑えることにより、シャフトの軸方向の移動を抑制する手法が考えられる。
【0006】
つまり、軸受は、外輪や内輪と転動体との間の隙間である内部隙間を有しているため、外輪と内輪とに対して軸方向において互いに反対方向の予圧をかけた状態で配置することにより、外輪や内輪と転動体と接触させ続けることができ、外輪と内輪との軸方向の相対移動を抑制することができる。これにより、シャフトが軸方向に移動することを抑制することができ、トルクセンサの出力特性の変化を抑えることができる。
【0007】
しかし、軸受に対して軸方向の予圧をかけた場合、予圧によって軸受のフリクションが増加し、シャフトが回転する際のフリクションが増加する可能性がある。このため、軸受によってシャフトを支持する際における軸方向の支持剛性を、シャフトの回転時のフリクションを増加させることなく高めるのは、大変困難なものとなっていた。
【0008】
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、フリクションの増加を抑えつつ、シャフトの軸方向の支持剛性を高めることのできるトルクセンサ装置及びトルクセンサ装置の製造方法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】
【0009】
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、を備え、前記軸受は、前記ハウジングに固定される外輪と、前記シャフトに固定される内輪と、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ており、前記ハウジングと前記シャフトは、前記外輪が前記ハウジングに固定されて前記内輪が前記シャフトに固定される状態において、前記外輪と前記内輪とに対して前記シャフトの軸方向における互いに反対方向に付与する予圧である軸方向予圧を付与し、少なくとも１つの前記軸受は、前記ハウジングと前記シャフトとのいずれか一方から前記軸受の径方向に付与される予圧である径方向予圧が付与されることにより、前記軸受が他方に固定されていない状態における前記外輪や前記内輪と前記転動体との前記径方向の隙間である残留隙間が０以下である。
【0010】
この構成によれば、ハウジングとシャフトは、軸受の外輪がハウジングに固定されて内輪がシャフトに固定される状態において、外輪と内輪とに対して軸方向予圧を付与するため、ステータが固定されるシャフトを軸受によって支持する際における軸方向の支持剛性を高めることができる。また、軸受は、径方向予圧が付与されることにより残留隙間が０以下になっている。これにより、軸受の外輪と内輪とが転動体を介して相対回転をする際のフリクションを、軸方向予圧が付与されている状態において小さくすることができるため、シャフトが回転をする際におけるフリクションを低減することができる。この結果、フリクションの増加を抑えつつ、シャフトの軸方向の支持剛性を高めることができる。
【0011】
望ましい形態として、前記径方向予圧が付与される前記軸受は、前記内輪を前記シャフトに圧入することにより、前記外輪が前記ハウジングに固定されていない状態における前記残留隙間が０以下である。
【0012】
この構成によれば、軸受の内輪をシャフトに圧入することにより、外輪がハウジングに固定されていない状態における残留隙間を０以下にするため、軸受の残留隙間が０以下となる状態を容易に実現することができる。これにより、軸受に軸方向予圧が付与されている状態における軸受のフリクションを低減することができるため、フリクションの増加を抑えつつ、シャフトの軸方向の支持剛性を高めることができる。
【0013】
望ましい形態として、前記ハウジングは、前記外輪に対して前記軸方向予圧を付与する段部を備え、前記段部は、内周面が前記外輪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、前記軸方向における前記外輪の側面に対向する接続部とを有し、前記段部は、前記外輪の前記側面に対して前記接続部が当接することにより、前記外輪に対して前記軸方向予圧を付与する。
【0014】
この構成によれば、ハウジングは、軸受の外輪の側面に対して段部の接続部を当接させることにより軸方向予圧を付与するため、外輪の側面に接続部を当接させた軸受の外輪と転動体、及び転動体と内輪とを、それぞれ接触させた状態にすることができる。この結果、シャフトの軸方向の支持剛性を高めることができる。
【0015】
望ましい形態として、前記小径部の内径は、前記ステータの外径より大きく、且つ、前記外輪の外径より小さい。
【0016】
この構成によれば、段部の接続部によって外輪に対して軸方向予圧を付与することを可能にしつつ、ステータが組み付けられたシャフトの周囲にハウジングを配置する際に、小径部がステータに当接することを抑制することができる。この結果、組み立て性を確保しつつ、シャフトの軸方向の支持剛性を高めることができる。
【0017】
望ましい形態として、前記シャフトは、前記内輪を圧入する部分に対して前記径方向における外側に突出する径方向凸部を有し、前記シャフトは、前記径方向凸部が前記軸方向における前記内輪の側面に当接することにより、前記内輪に対して前記軸方向予圧を付与する。
【0018】
この構成によれば、シャフトにおける軸受の近傍に他の部材が配置される際に、当該他の部材が僅かに位置ずれをして配置された場合でも、当該他の部材の配置状態に関わらず、径方向凸部によって内輪に対して軸方向予圧を付与することができる。従って、径方向凸部に対して内輪の側面を当接させて圧入した軸受の内輪と転動体、及び転動体と外輪とを、それぞれ接触させた状態にすることができる。この結果、シャフトの軸方向の支持剛性を高めることができる。
【0019】
望ましい形態として、前記シャフトは、ステアリングホイールが連結される入力軸と、トーションバーを介して前記入力軸に連結される出力軸と、を有し、前記磁石と前記ステータとは、一方が前記入力軸に固定され、他方が前記出力軸に固定され、前記出力軸には、電動モータで発生する補助操舵トルクを出力する駆動ギヤに噛み合うことにより前記補助操舵トルクを前記出力軸に伝達する被動ギヤが固定され、前記径方向予圧が付与される前記軸受は、前記出力軸を回転自在に支持する。
【0020】
この構成によれば、被動ギヤに補助操舵トルクが伝わることにより、被動ギヤからシャフトに対して軸方向の力が作用する場合でも、軸受はシャフトの軸方向の移動を抑制すると共に、フリクションが小さい状態でシャフトを回転自在に支持することができる。この結果、フリクションの増加を抑えつつ、シャフトの軸方向の支持剛性を高めることができる。
【0021】
望ましい形態として、前記ハウジングは、前記入力軸を収容する第１ハウジングと、前記第１ハウジングに連結され前記出力軸を収容する第２ハウジングとを有し、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとには、前記軸受がそれぞれ固定され、前記軸方向予圧は、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとが連結されることにより、前記第１ハウジングに固定される前記軸受と前記第２ハウジングに固定される前記軸受とに対してそれぞれ付与される。
【0022】
この構成によれば、ハウジングは、第１ハウジングと第２ハウジングとを有し、第１ハウジングと第２ハウジングとには、軸受がそれぞれ固定される。軸方向予圧は、これらのように軸受が固定される第１ハウジングと第２ハウジングとが連結されることにより、第１ハウジングに固定される軸受と第２ハウジングに固定される軸受とに対してそれぞれ付与されるため、複数の軸受に対して容易に軸方向予圧を付与することができる。この結果、シャフトの軸方向の支持剛性を高めることができる。
【0023】
望ましい形態として、前記径方向予圧が付与される前記軸受は、前記外輪を前記ハウジングに圧入することにより、前記内輪が前記シャフトに固定されていない状態における前記残留隙間が０以下である。
【0024】
この構成によれば、軸受の外輪をハウジングに圧入することにより、内輪がシャフトに固定されていない状態における残留隙間を０以下にするため、軸受の残留隙間が０以下となる状態を容易に実現することができる。これにより、軸受に軸方向予圧が付与されている状態における軸受のフリクションを低減することができるため、フリクションの増加を抑えつつ、シャフトの軸方向の支持剛性を高めることができる。
【0025】
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、を備え、前記軸受は、前記ハウジングに固定される外輪と、前記シャフトに固定される内輪と、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ており、前記ハウジングと前記シャフトは、前記外輪が前記ハウジングに固定されて前記内輪が前記シャフトに固定される状態において、前記外輪と前記内輪とに対して前記シャフトの軸方向における互いに反対方向に付与する予圧である軸方向予圧を付与し、少なくとも１つの前記軸受は、前記ハウジングと前記シャフトとのいずれか一方から前記軸受の径方向に付与される予圧である径方向予圧が付与されることにより、前記軸受が他方に固定されていない状態における前記外輪と前記内輪と前記転動体との前記径方向の隙間である残留隙間が０以上であり、且つ、前記軸受が他方に固定されている状態であって前記シャフトが回転している状態における前記外輪と前記内輪と前記転動体との前記径方向の隙間である有効隙間が０以下であり、前記軸受に前記径方向予圧が付与されていない状態における前記外輪と前記内輪と前記転動体との間の前記径方向の隙間を内部隙間とする場合に、前記残留隙間と前記内部隙間との差分が、前記有効隙間と前記残留隙間との差分より大きい。
【0026】
この構成によれば、軸受の残留隙間と内部隙間との差分が、有効隙間と残留隙間との差分より大きいため、軸受に径方向予圧が付与されて軸方向予圧が付与されていない状態における外輪と内輪と転動体との径方向における距離を極力小さくすることができ、外輪と転動体、及び内輪と転動体の軸方向におけるガタを小さくすることができる。このため、径方向予圧が付与された状態の軸受は、ハウジングとシャフトとの双方に固定されて軸方向予圧が付与された際に、外輪と転動体と内輪とが互いに軸方向に大きく相対移動することなく、軸受の径方向において大きく近づいた状態で互いに接触する。これにより、軸受は、外輪や内輪の溝部の軸方向における中央付近の位置と、軸方向における転動体の中心付近の位置とが接触する状態が維持されやすくなるため、軸受のフリクションを小さくすることができる。この結果、フリクションの増加を抑えつつ、シャフトの軸方向の支持剛性を高めることができる。
【0027】
本開示のトルクセンサ装置の製造方法は、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、前記ハウジングに固定される外輪と、前記シャフトに固定される内輪と、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、を備えるトルクセンサ装置の製造方法において、前記シャフトを少なくとも１つの前記軸受の前記内輪に圧入することにより、前記軸受に対して前記軸受の径方向に付与される予圧である径方向予圧を付与し、前記軸受の前記外輪が前記ハウジングに固定されていない状態における前記外輪や前記内輪と前記転動体との前記径方向の隙間である残留隙間を０以下にする第１工程と、前記第１工程の後で、前記軸受の前記外輪を前記ハウジングに固定することにより、前記ハウジングと前記シャフトとによって前記軸受の前記外輪と前記内輪とに対して、前記シャフトの軸方向における互いに反対方向に付与する予圧である軸方向予圧を付与する第２工程とを含む。
【0028】
この構成によれば、第１工程で軸受に径方向予圧を付与することによって残留隙間を０以下するため、軸受の外輪と内輪とが転動体を介して相対回転をする際のフリクションを低減することができる。また、第２工程でハウジングとシャフトとによって、軸受の外輪と内輪とに対して軸方向予圧を付与するため、ステータが固定されるシャフトを軸受によって支持する際における軸方向の支持剛性を、フリクションを抑えたまま高めることができる。この結果、フリクションの増加を抑えつつ、シャフトの軸方向の支持剛性を高めることができる。
【発明の効果】
【0029】
本開示に係るトルクセンサ装置及びトルクセンサ装置の製造方法は、フリクションの増加を抑えつつ、シャフトの軸方向の支持剛性を高めることができる、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】
［実施形態］
図１は、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、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４０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８２ｃ（図２参照）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４０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４０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４０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、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４０と、ハウジング２０と、軸受６０、６５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は、電動モータ９１で発生する補助操舵トルクを出力する駆動ギヤになっている。ウォームホイール９４は、ウォーム９３に噛み合うことにより補助操舵トルクを出力軸８２ｂに伝達する被動ギヤになっている。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３１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、入力軸８２ａと出力軸８２ｂとのうち主に入力軸８２ａを収容する。第２ハウジング３１は、軸方向における出力軸８２ｂ寄りに位置しており、入力軸８２ａと出力軸８２ｂとのうち主に出力軸８２ｂを収容する。これらの第１ハウジング２１と第２ハウジング３１とは、軸方向において連結される。第２ハウジング３１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３１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、６５が介在しており、ステアリングシャフト８２は、軸受６０、６５によってハウジング２０に対し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６５は、出力軸８２ｂを第２ハウジング３１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６５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６５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６５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。
【0048】
詳しくは、出力軸８２ｂは、出力軸８２ｂにおける軸受６０や軸受６５が配置されている部分に対して径方向における外側に突出する径方向凸部８２ｂｃを有している。径方向凸部８２ｂｃは、軸方向における幅が、ウォームホイール９４の芯金部９４ａにおける出力軸８２ｂに固定される部分の軸方向における幅と同程度で、芯金部９４ａの幅よりも僅かに大きくなっている。ウォームホイール９４は、芯金部９４ａが径方向凸部８２ｂｃに圧入されることにより、出力軸８２ｂにおける径方向凸部８２ｂｃの部分に固定される。
【0049】
軸受６０と軸受６５は、径方向凸部８２ｂｃに対して軸方向における互いに反対側に配置されている。これにより、軸受６０と軸受６５は、ウォームホイール９４に対して軸方向における互いに反対側に配置されている。
【0050】
トルク検出部４０は、マグネット４１と、ステータ４４と、集磁ヨーク５１と、回路基板５４とを有している。このうち、マグネット４１とステータ４４とは、ステアリングシャフト８２に固定され、集磁ヨーク５１と回路基板５４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４０が有するマグネット４１とステータ４４及び集磁ヨーク５１の概要を説明する模式図である。トルク検出部４０が有するマグネット４１とステータ４４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。本実施形態では、マグネット４１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４４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４１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４４とマグネット４１とは、ステータ４４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４１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４４とマグネット４１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４４とマグネット４１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４４は、フランジ部４５と、ティース部４６とを有している。フランジ部４５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４６は、円環状のフランジ部４５の内周部分からフランジ部４５の軸方向に向かって延出し、板の厚み方向がフランジ部４５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４６は、複数のティース部４６が間隔をあけてフランジ部４５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４４は、同等の形状で形成される一対のステータ４４である第１ステータ４４ａと第２ステータ４４ｂとを有しており、第１ステータ４４ａと第２ステータ４４ｂとは、それぞれフランジ部４５とティース部４６とを有している。即ち、第１ステータ４４ａは、円環状の第１フランジ部４５ａと複数の第１ティース部４６ａとを有しており、第２ステータ４４ｂは、円環状の第２フランジ部４５ｂと複数の第２ティース部４６ｂとを有している。第１ステータ４４ａと第２ステータ４４ｂとは、双方のフランジ部４５が同軸上に位置し、且つ、フランジ部４５が他方のステータ４４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、本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４４ａは、第１ティース部４６ａが第１フランジ部４５ａから第２ステータ４４ｂ側に向かって延出する向きで配置され、第２ステータ４４ｂは、第２ティース部４６ｂが第２フランジ部４５ｂから第１ステータ４４ａ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４６ａと第２ティース部４６ｂとは、いずれも複数が間隔をあけて第１フランジ部４５ａや第２フランジ部４５ｂに設けられるため、第１ステータ４４ａと第２ステータ４４ｂとは、周方向において他方のステータ４４のティース部４６が位置しない部分に、自己のステータ４４のティース部４６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４１は、このように組み合わされる第１ステータ４４ａと第２ステータ４４ｂとの、径方向における内側に配置される。また、マグネット４１とステータ４４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４１とステータ４４とは、マグネット４１の外周面がステータ４４のティース部４６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４１とステータ４４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４１とステータ４４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４１からステータ４４に作用する磁束が変化する。
【0056】
また、ステータ４４の近傍には、トルク検出部４０が有する集磁ヨーク５１が配置される。集磁ヨーク５１は、マグネット４１からステータ４４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４４が有するフランジ部４５の近傍に配置される。ステータ４４としては、第１ステータ４４ａと第２ステータ４４ｂ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５１も、第１集磁ヨーク５１ａと第２集磁ヨーク５１ｂとの一対が設けられている。即ち、集磁ヨーク５１は、第１ステータ４４ａが有する第１フランジ部４５ａの近傍には第１集磁ヨーク５１ａが配置され、第２ステータ４４ｂが有する第２フランジ部４５ｂの近傍には第２集磁ヨーク５１ｂが配置されている。
【0057】
一対の集磁ヨーク５１は、ステータ４４が有する２箇所のフランジ部４５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４４のフランジ部４５と重なっている。つまり、第１集磁ヨーク５１ａは、第１ステータ４４ａが有する第１フランジ部４５ａにおける第２フランジ部４５ｂが位置する面側の近傍に配置され、第２集磁ヨーク５１ｂは、第２ステータ４４ｂが有する第２フランジ部４５ｂにおける第１フランジ部４５ａ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４５の近傍に集磁ヨーク５１が位置することにより、集磁ヨーク５１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４１からステータ４４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５１の間には、ホールＩＣ５３が配置されている。ホールＩＣ５３は、集磁ヨーク５１におけるステータ４４のフランジ部４５の近傍に位置する部分から離れた位置で、集磁ヨーク５１同士の間に配置されている。ホールＩＣ５３は、２つの集磁ヨーク５１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５１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４０と軸受６０、６５が配置されている位置の拡大断面図である。マグネット４１は、第１スリーブ４２によって入力軸８２ａに取り付けられている。第１スリーブ４２は、筒状の部材になっており、第１スリーブ４２に対して入力軸８２ａを圧入することにより、第１スリーブ４２は入力軸８２ａに取り付けられている。マグネット４１は、第１スリーブ４２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４１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４４は、第２スリーブ４７とキャリア４８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４７は、筒状の部材になっており、第２スリーブ４７に対して出力軸８２ｂを圧入することにより、第２スリーブ４７は出力軸８２ｂに取り付けられている。キャリア４８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４７と一体に形成されている。このため、キャリア４８は、第２スリーブ４７が出力軸８２ｂに取り付けられることにより、第２スリーブ４７と共にキャリア４８も出力軸８２ｂに取り付けられる。
【0061】
第２スリーブ４７によって出力軸８２ｂに取り付けられるキャリア４８は、第２スリーブ４７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４８は、軸方向においてマグネット４１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４１の径方向に外側に配置されている。
【0062】
ステータ４４は、このように配置されるキャリア４８に取り付けられている。詳しくは、第１ステータ４４ａと第２ステータ４４ｂとのそれぞれのステータ４４は、ティース部４６がキャリア４８の径方向における内側に位置し、フランジ部４５が、キャリア４８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４８に取り付けられている。これにより、一対のステータ４４である第１ステータ４４ａと第２ステータ４４ｂはいずれも、軸方向においてマグネット４１が位置する位置と同じ位置に配置され、マグネット４１の径方向に外側に配置される。
【0063】
また、第１ステータ４４ａと第２ステータ４４ｂとは、出力軸８２ｂに取り付けられる第２スリーブ４７と一体に形成されるキャリア４８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４４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４５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４１は入力軸８２ａに固定され、ステータ４４は出力軸８２ｂに固定されることにより、マグネット４１とステータ４４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。本実施形態では、マグネット４１とステータ４４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５１は、センサハウジング５０に配置されており、センサハウジング５０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５１は、センサハウジング５０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ＩＣ５３（図３参照）は、回路基板５４に実装されており、回路基板５４は、一対の集磁ヨーク５１の間にホールＩＣ５３が配置される位置で、センサハウジング５０に配置されている。このため、回路基板５４に実装されるホールＩＣ５３も、センサハウジング５０を介して第１ハウジング２１に固定されている。
【0066】
ステアリングシャフト８２を回転自在に支持する軸受６０と軸受６５とは、いわゆる転がり軸受になっている。つまり、軸受６０は、ハウジング２０に固定される外輪６１と、ステアリングシャフト８２に固定される内輪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とを有している。同様に、軸受６５は、ハウジング２０に固定される外輪６６と、ステアリングシャフト８２に固定される内輪６７と、外輪６６と内輪６７との間に配置される複数の転動体６８とを有している。
【0067】
また、ハウジング２０とステアリングシャフト８２は、軸受６０の外輪６１がハウジング２０に固定されて内輪６２がステアリングシャフト８２に固定される状態において、軸受６０の外輪６１と内輪６２とに対してステアリングシャフト８２の軸方向における互いに反対方向に付与する予圧である軸方向予圧を軸受６０に対して付与する。ハウジング２０とステアリングシャフト８２は、軸受６５に対しても同様に、軸受６５の外輪６６がハウジング２０に固定されて内輪６７がステアリングシャフト８２に固定される状態において、軸受６５の外輪６６と内輪６７とに対してステアリングシャフト８２の軸方向における互いに反対方向に付与する予圧である軸方向予圧を軸受６５に対して付与する。
【0068】
ステアリングシャフト８２を回転自在に支持する軸受６０と軸受６５とのうち、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し、軸受６５は、出力軸８２ｂを第２ハウジング３１に対して回転自在に支持する。つまり、軸受６０は、出力軸８２ｂを回転自在に支持すると共に、第１ハウジング２１と出力軸８２ｂとは、軸受６０に対して軸方向予圧を付与し、軸受６５は、出力軸８２ｂを回転自在に支持すると共に、第２ハウジング３１と出力軸８２ｂとは、軸受６５に対して軸方向予圧を付与する。
【0069】
図５は、図４に示す軸受６０、６５が配置されている位置の拡大断面図である。軸受６０の外輪６１が固定されるハウジング２０である第１ハウジング２１は、軸受６０の外輪６１に対して軸方向予圧を付与する段部２２を備えている。第１ハウジング２１が有する段部２２は、第１ハウジング２１の内壁に形成されており、大径部２３と、小径部２４と、接続部２５とを有している。
【0070】
大径部２３は、内周面２３ａの内径が軸受６０の外輪６１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に軸受６０を固定した際に、内周面２３ａが軸受６０の外輪６１の外周面６１ｂに対向する部分になっている。軸方向における大径部２３の幅は、軸方向における軸受６０の幅とほぼ同じ大きさになっている。
【0071】
小径部２４は、軸方向において大径部２３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２３の内径よりも小さくなって形成されている。具体的には、段部２２の小径部２４の内径は、トルク検出部４０（図４参照）が有するステータ４４の外径及び軸受６０の内輪６２の外径より大きく、且つ、軸受６０の外輪６１の外径より小さくなっている。
【0072】
接続部２５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、段部２２の大径部２３と小径部２４とを接続する部分になっている。また、接続部２５は、第１ハウジング２１に軸受６０を固定した際に、軸方向における外輪６１の側面６１ａに対向して形成される。
【0073】
第１ハウジング２１に軸受６０を固定して第１ハウジング２１で軸受６０を支持する際には、段部２２の大径部２３の内側に軸受６０を入り込ませる。その際に、軸受６０は、外輪６１の外周面６１ｂを、大径部２３の内周面２３ａに対向させ、外輪６１の軸方向におけるウォームホイール９４が位置する側の反対側の側面６１ａを、段部２２の接続部２５に当接させる。
【0074】
軸受６０の外輪６１は、このように第１ハウジング２１に固定されるのに対し、軸受６０の内輪６２は、軸受６０によって回転自在に支持する出力軸８２ｂに固定される。軸受６０の内輪６２は、内輪６２を出力軸８２ｂに圧入することにより出力軸８２ｂに固定される。軸受６０は、出力軸８２ｂが有する、径方向凸部８２ｂｃの軸方向における側方に位置する部分に対して内輪６２を圧入し、内輪６２の軸方向におけるウォームホイール９４が位置する側の側面６２ａを、径方向凸部８２ｂｃに当接させる。
【0075】
換言すると、出力軸８２ｂは、軸受６０の内輪６２を圧入する部分に対して、径方向における外側に突出する径方向凸部８２ｂｃを有しており、軸受６０の内輪６２を出力軸８２ｂに圧入した際には、径方向凸部８２ｂｃが軸方向における内輪６２の側面６２ａに当接する。
【0076】
一方、軸受６５の外輪６６が固定されるハウジング２０である第２ハウジング３１は、第２ハウジング３１の内周面３２から径方向における内側に突出する突出部３３を有している。第２ハウジング３１の内周面３２における軸受６５が配置される部分は、内径が軸受６５の外輪６６の外径よりも僅かに大きくなって形成されており、第２ハウジング３１に軸受６５を固定した際に、内周面３２が軸受６５の外輪６６の外周面６６ｂに対向する。第２ハウジング３１の内周面３２において、軸受６５の外輪６６の外周面６６ｂに対向する部分の軸方向における幅は、軸方向における軸受６５の幅とほぼ同じ大きさになっている。
【0077】
突出部３３は、第２ハウジング３１の内周面３２における軸受６５が配置される部分に対して、軸方向におけるウォームホイール９４が位置する側の反対側に形成されている。突出部３３は、第２ハウジング３１の内周面３２から径方向における全周に亘って突出して形成されており、内径が軸受６５の外輪６６の外径より小さく、且つ、軸受６５の内輪６７の外径より大きくなっている。突出部３３は、第２ハウジング３１に軸受６５を固定した際に、軸方向における外輪６６の側面６６ａに対向する部分になっている。
【0078】
第２ハウジング３１に軸受６５を固定して第２ハウジング３１で軸受６５を支持する際には、第２ハウジング３１の内周面３２の内側に軸受６５を入り込ませる。その際に、軸受６５は、外輪６６の外周面６６ｂを第２ハウジング３１の内周面３２に対向させ、外輪６６の軸方向におけるウォームホイール９４が位置する側の反対側の側面６６ａを、内周面３２から突出する突出部３３に当接させる。
【0079】
軸受６５の外輪６６は、このように第２ハウジング３１に固定されるのに対し、軸受６５の内輪６７は、軸受６０と同様に、軸受６５によって回転自在に支持する出力軸８２ｂに固定される。軸受６５の内輪６７は、内輪６７を出力軸８２ｂに圧入することにより出力軸８２ｂに固定される。軸受６５は、出力軸８２ｂにおける、径方向凸部８２ｂｃに対して軸方向において軸受６０が圧入される側の反対側の側方に位置する部分に対して内輪６７を圧入し、内輪６７の軸方向におけるウォームホイール９４が位置する側の側面６７ａを、径方向凸部８２ｂｃにおける軸受６０が当接する側の反対側の部分に当接させる。
【0080】
このように、軸方向における両側が軸受６０、６５にそれぞれ当接する出力軸８２ｂの径方向凸部８２ｂｃは、外径が軸受６０の内輪６２や軸受６５の内輪６７の外径より大きく、且つ、軸受６０の外輪６１や軸受６５の外輪６６の内径より小さくなっている。
【0081】
ハウジング２０は、第１ハウジング２１に軸受６０が固定され、第２ハウジング３１に軸受６５がそれぞれ固定された状態で、第１ハウジング２１と第２ハウジング３１とが連結されることにより、軸受６０と軸受６５とに対して軸方向予圧を付与する。
【0082】
詳しくは、第１ハウジング２１は、軸受６０の外輪６１におけるウォームホイール９４が位置する側の反対側の側面６１ａに段部２２の接続部２５が当接し、第１ハウジング２１に連結される第２ハウジング３１は、軸受６５の外輪６６におけるウォームホイール９４が位置する側の反対側の側面６６ａに突出部３３が当接する。また、軸受６０は、内輪６２におけるウォームホイール９４が位置する側の側面６２ａが出力軸８２ｂの径方向凸部８２ｂｃに当接し、軸受６５は、内輪６７におけるウォームホイール９４が位置する側の側面６７ａが出力軸８２ｂの径方向凸部８２ｂｃに当接する。
【0083】
ここで、本実施形態では、第１ハウジング２１と第２ハウジング３１とが連結された状態における、第１ハウジング２１の段部２２が有する接続部２５と、第２ハウジング３１の突出部３３との軸方向における距離は、出力軸８２ｂの径方向凸部８２ｂｃの軸方向における幅と、軸受６０の軸方向における幅と、軸受６５の軸方向における幅とを足した幅よりも小さくなっている。このため、第１ハウジング２１と第２ハウジング３１とが連結された状態では、軸受６０の外輪６１におけるウォームホイール９４が位置する側の反対側の側面６１ａと、軸受６５の外輪６６におけるウォームホイール９４が位置する側の反対側の側面６６ａとの軸方向の距離Ｄａは、軸受６０の内輪６２におけるウォームホイール９４が位置する側の反対側の側面６２ａと、軸受６５の内輪６７におけるウォームホイール９４が位置する側の反対側の側面６７ａとの軸方向の距離Ｄｂよりも小さくなる。
【0084】
従って、軸受６０には、外輪６１を内輪６２よりもウォームホイール９４が位置する側に近付かせる方向の付勢力、或いは、内輪６２を外輪６１よりもウォームホイール９４が位置する側の反対側に向かわせる方向の付勢力が、軸方向予圧として付与される。同様に、軸受６５には、外輪６６を内輪６７よりもウォームホイール９４が位置する側に近付かせる方向の付勢力、或いは、内輪６７を外輪６６よりもウォームホイール９４が位置する側の反対側に向かわせる方向の付勢力が、軸方向予圧として付与される。
【0085】
つまり、第１ハウジング２１の段部２２は、軸受６０の外輪６１の側面６１ａに対して接続部２５が当接することにより、軸受６０の外輪６１に対して軸方向予圧を付与し、第２ハウジング３１の突出部３３は、軸受６５の外輪６６の側面６６ａに対して突出部３３が当接することにより、軸受６５の外輪６１に対して軸方向予圧を付与する。また、出力軸８２ｂは、径方向凸部８２ｂｃが軸方向における軸受６０の内輪６２の側面６２ａと軸受６５の内輪６７の側面６７ａとにそれぞれ当接することにより、軸受６０の内輪６２と軸受６５の内輪６７とに対して、それぞれ軸方向予圧を付与する。
【0086】
換言すると、軸受６０、６５の外輪６１、６６と内輪６２、６７とに対して、軸方向における互いに反対方向に付与する予圧である軸方向予圧は、第１ハウジング２１と第２ハウジング３１とが連結されることにより、第１ハウジング２１に固定される軸受６０と第２ハウジング３１に付与される軸受６５とに対してそれぞれ付与される。これにより、軸受６０は、軸方向予圧によって外輪６１と内輪６２とがそれぞれ転動体６３に接触する状態が維持され、軸受６５は、軸方向予圧によって外輪６６と内輪６７とがそれぞれ転動体６８に接触する状態が維持される。
【0087】
さらに、軸受６０、６５には、ハウジング２０と出力軸８２ｂとのいずれか一方から、軸受６０、６５の径方向に付与される予圧である径方向予圧が付与されている。即ち、軸受６０、６５には、軸方向の予圧である軸方向予圧の他に、径方向の予圧である径方向予圧が付与されている。本実施形態では、出力軸８２ｂを回転自在に支持する軸受６０、６５には、軸受６０、６５がそれぞれ出力軸８２ｂに圧入されることにより、出力軸８２ｂから軸受６０の内輪６２や軸受６５の内輪６７に対して径方向における外側に向けた方向の径方向予圧が付与されている。
【0088】
図６は、軸受６０、６５が出力軸８２ｂに圧入され、ハウジング２０に固定されていない状態の説明図である。軸受６０と軸受６５とは、それぞれ出力軸８２ｂに圧入されることにより、軸受６０の内輪６２や軸受６５の内輪６７には出力軸８２ｂから径方向予圧が付与され、内輪６２、６７は、径方向予圧が付与によって直径が大きくなる方向に径方向における大きさが僅かに変化する。
【0089】
軸受６０と軸受６５とは、内輪６２、６７の径方向における大きさが変化することにより、内輪６２、６７の外径が僅かに大きくなり、軸受６０の転動体６３や軸受６５の転動体６８は、内輪６２、６７の径方向における変形に伴って径方向における外側に移動する。このため、軸受６０の転動体６３や軸受６５の転動体６８は、それぞれ外輪６１、６６に近付く方向に径方向に移動する。
【0090】
つまり、軸受６０、６５は、内輪６２、６７が出力軸８２ｂに圧入されることにより軸受６０、６５に径方向予圧が付与され、外輪６１、６６がハウジング２０（図４参照）に固定されていない状態では、内輪６２、６７が出力軸８２ｂに圧入される前と比較して、それぞれ転動体６３、６８が、外輪６１、６６や内輪６２、６７に近付いた状態になる。
【0091】
図７は、軸受６０に径方向予圧が付与されていない状態の説明図である。図８は、軸受６０に径方向予圧が付与された状態の説明図である。なお、図７、図８及び後述する図９～図１１を用いた説明では、軸受６０、６５を代表して軸受６０を用いて説明しているが、軸受６５も軸受６０と同様に構成され、軸受６０と同様の作用を有する。軸受６０は、出力軸８２ｂ等のシャフトやハウジング２０に固定されず、軸受６０に対して径方向予圧が付与されていない状態では、外輪６１と転動体６３との間や、内輪６２と転動体６３との間に、径方向の隙間を有している。このように、軸受６０に径方向予圧が付与されていない状態における、外輪６１と転動体６３との間や内輪６２と転動体６３との間の径方向の隙間を、内部隙間Ｃｉと定義する。
【0092】
内部隙間Ｃｉを有する軸受６０の内輪６２を出力軸８２ｂ等のシャフトに圧入し、軸受６０に径方向予圧Ｐｒを付与した場合、内輪６２は、直径が大きくなる方向に変形をする。これにより、内輪６２と転動体６３との間や、外輪６１と転動体６３との間の径方向の隙間は、軸受６０に径方向予圧Ｐｒが付与されていない状態の内部隙間Ｃｉよりも小さくなる。このように、軸受６０に径方向予圧Ｐｒが付与された状態における、外輪６１と転動体６３との間や内輪６２と転動体６３との間の径方向の隙間を、残留隙間Ｃｅと定義する。即ち、軸受６０を出力軸８２ｂ等のシャフトに圧入した場合、残留隙間Ｃｅは内部隙間Ｃｉよりも小さくなる。この場合における内部隙間Ｃｉと残留隙間Ｃｅとの比較は、外輪６１と転動体６３との間の隙間と内輪６２と転動体６３との間の隙間とを合わせた隙間同士で、内部隙間Ｃｉと残留隙間Ｃｅとの比較を行う。
【0093】
なお、軸受６０は、ハウジング２０に外輪６１を圧入した場合も、軸受６０にはハウジング２０から径方向予圧Ｐｒが付与され、外輪６１は、径方向予圧Ｐｒによって直径が小さくなる方向に変形をする。この場合も、軸受６０は、外輪６１と転動体６３との間の径方向の隙間や、内輪６２と転動体６３との間の隙間が、軸受６０に径方向予圧Ｐｒが付与されていない状態の内部隙間Ｃｉよりも小さくなる。即ち、軸受６０は、ハウジング２０に圧入した場合も残留隙間Ｃｅが内部隙間Ｃｉよりも小さくなる。軸受６０の残留隙間Ｃｅは、換言すると、軸受６０をシャフトやハウジング２０に圧入した際において、内部隙間Ｃｉから、軸受６０の圧入による、外輪６１と転動体６３との間や内輪６２と転動体６３との間の径方向の隙間の減少分を差し引いた大きさになっている。
【0094】
図９は、実施形態に係るトルクセンサ装置１０において軸受６０の径方向予圧Ｐｒが付与された状態を示す説明図である。本実施形態に係るトルクセンサ装置１０では、軸受６０は、内輪６２が出力軸８２ｂに圧入されて軸受６０に径方向予圧Ｐｒが付与されることにより、外輪６１がハウジング２０に固定されていない状態における外輪６１や内輪６２と転動体６３との残留隙間Ｃｅが、０以下になる。この場合における「残留隙間Ｃｅが０以下」とは、外輪６１と内輪６２との双方が、転動体６３に対して径方向における外側と内側とから圧力を付与することなくそれぞれ接触する、または、外輪６１と転動体６３との間と内輪６２と転動体６３との間で圧力を付与しながらそれぞれ接触する状態をいう。具体的には、「残留隙間Ｃｅが０以下」とは、外輪６１の溝部６１ｃと転動体６３との間や、内輪６２の溝部６２ｃと転動体６３との間の径方向における隙間が、それぞれ０μｍ以下である状態をいう。
【0095】
軸受６０の残留隙間Ｃｅを０以下とするために、出力軸８２ｂは、軸受６０に圧入される部分の外径が、内輪６２の内径に対して、軸受６０の内部隙間Ｃｉ以上の大きさで大きくなっている。具体的には、軸受６０は、出力軸８２ｂの１周に亘って配置されるため、出力軸８２ｂの中心軸ＡＸを含み中心軸ＡＸに沿った断面（図２参照）で見た場合には、軸受６０は、出力軸８２ｂの径方向における両側に配置されることになる。このため、出力軸８２ｂは、軸受６０に圧入される部分の外径が、内輪６２の内径に対して、軸受６０の内部隙間Ｃｉの２倍以上の大きさ大きく形成され、軸受６０は、出力軸８２ｂに対して、いわゆる締まりばめによって固定される。これにより、軸受６０は、内輪６２の径が内部隙間Ｃｉ以上の大きさで大きくなり、残留隙間Ｃｅが０以下になって出力軸８２ｂに固定される。
【0096】
換言すると、残留隙間Ｃｅが０となる場合は、出力軸８２ｂにおける軸受６０が圧入される部分の外径が、軸受６０の内輪６２の内径に対して、軸受６０の内部隙間Ｃｉの２倍の値を加算した大きさで形成されることを示している。また、残留隙間Ｃｅの符号が負となる場合は、出力軸８２ｂにおける軸受６０が圧入される部分の外径が、軸受６０の内輪６２の内径に対して軸受６０の内部隙間Ｃｉの２倍の値を加算し、さらに残留隙間Ｃｅにおける負の符号が付される数値（負の符号を取り除いた数値）の２倍の値を加算した大きさで大きくなって形成されることを示している。
【0097】
このように、軸受６０の外輪６１や内輪６２と転動体６３との残留隙間Ｃｅが０以下となる場合、転動体６３は、外輪６１に形成される、転動体６３が入り込む溝部６１ｃや、内輪６２に形成される、転動体６３が入り込む溝部６２ｃに対して接触する。その際に、転動体６３は、外輪６１に形成される溝部６１ｃや、内輪６２に形成される溝部６２ｃにおける、それぞれ軸方向における中央付近の位置で外輪６１の溝部６１ｃや内輪６２の溝部６２ｃに接触する。
【0098】
つまり、外輪６１の溝部６１ｃは、円周方向に見た断面形状が、図９に示すように径方向における外側に凸となる溝状の形状で形成され、内輪６２の溝部６２ｃは、円周方向に見た断面形状が、図９に示すように径方向における内側に凸となる溝状の形状で形成されている。このため、軸受６０に径方向予圧Ｐｒが付与されることにより、残留隙間Ｃｅが０以下となって転動体６３が外輪６１や内輪６２と接触する場合は、転動体６３は、外輪６１の溝部６１ｃにおける、最も径方向における外側の位置や、内輪６２の溝部６２ｃにおける、最も径方向における内側の位置で外輪６１や内輪６２に接触する。即ち、転動体６３は、外輪６１の溝部６１ｃにおける溝深さの最も深い位置や、内輪６２の溝部６２ｃにおける溝深さの最も深い位置で、外輪６１の溝部６１ｃや内輪６２の溝部６２ｃに接触する。
【0099】
従って、本実施形態では、軸受６０が出力軸８２ｂに圧入されることにより軸受６０に径方向予圧Ｐｒが付与され、軸受６０がハウジング２０に固定されていない状態では、転動体６３は、径方向における外側の端部が外輪６１の溝部６１ｃに接触し、径方向における内側の端部が内輪６２の溝部６２ｃに接触する。これにより、出力軸８２ｂに固定される軸受６０は、ハウジング２０に固定されていない状態において残留隙間Ｃｅが０以下となる。
【0100】
軸受６０は、このように径方向予圧Ｐｒが付与されることにより残留隙間Ｃｅが０以下となった状態で外輪６１がハウジング２０に固定される。軸受６０が、出力軸８２ｂとハウジング２０との双方に固定される際には、軸受６０には、出力軸８２ｂとハウジング２０とより、軸方向予圧Ｐａが付与される。即ち、軸受６０には、外輪６１と内輪６２とに対して軸方向において互いに反対方向の予圧が付与される。このため、外輪６１と内輪６２とは、転動体６３に対して、軸方向において互いに反対側から接触し易くなるが、本実施形態では、残留隙間Ｃｅが０以下の状態で軸方向予圧が付与される。これにより、外輪６１と内輪６２とは、転動体６３に対して軸方向における中央付近で接触する。
【0101】
換言すると、本実施形態に係るトルクセンサ装置１０の製造方法では、まず、出力軸８２ｂを軸受６０の内輪６２に圧入することにより軸受６０に対して径方向予圧Ｐｒを付与し、軸受６０の外輪６１がハウジング２０に固定されていない状態における残留隙間Ｃｅを０以下にする。その後、このように軸受６０の残留隙間Ｃｅを０以下にした状態で、軸受６０の外輪６１をハウジング２０に固定することにより、ハウジング２０と出力軸８２ｂとによって軸受６０に対して軸方向予圧Ｐａを付与する。これにより、軸受６０の外輪６１と内輪６２とが、転動体６３に対して軸方向における中央付近で接触するようにする。
【0102】
図１０は、残留隙間Ｃｅが０より大きい軸受６０に軸方向予圧Ｐａが付与された状態を示す説明図である。軸受６０の残留隙間Ｃｅが０より大きい状態では、外輪６１と内輪６２は転動体６３との間に隙間を有するため、軸受６０に軸方向予圧Ｐａが付与された場合には、軸受６０の外輪６１と内輪６２とは、軸方向予圧Ｐａによって、転動体６３との隙間の範囲内で軸方向に相対移動することができる。このため、軸受６０の残留隙間Ｃｅが０より大きい状態で軸方向予圧Ｐａが付与された際には、図１０に示すように、外輪６１と内輪６２は、転動体６３に対して、それぞれの溝部６１ｃ、６２ｃにおける、軸方向における端部寄りの位置が接触することになる。つまり、転動体６３は、外輪６１や内輪６２に対して、軸受６０の軸方向における転動体６３の中心の位置から、軸方向における両側に離れた位置で接触することになる。
【0103】
換言すると、外輪６１の溝部６１ｃや内輪６２の溝部６２ｃに対する転動体６３の接触部Ａは、軸受６０の径方向における転動体６３の端部の位置から、軸受６０の軸方向における両側にずれた位置に位置することになる。この場合、軸受６０に軸方向予圧Ｐａが入力した際の、転動体６３にＡ－Ａ線に沿って作用する転動体荷重が大きくなるため外輪６１、内輪６２との摩擦抵抗が大きくなり、軸受６０のフリクションが大きくなりやすくなる。
【0104】
図１１は、残留隙間Ｃｅが０以下の軸受６０に軸方向予圧Ｐａが付与された状態を示す説明図である。本実施形態では、軸受６０は径方向予圧Ｐｒによって残留隙間Ｃｅが０以下であるため、軸受６０に軸方向予圧Ｐａが付与された場合でも、軸受６０の外輪６１と内輪６２とは、軸方向に相対移動し難くなっている。つまり、軸受６０に径方向予圧Ｐｒが付与されることによって軸受６０の残留隙間Ｃｅが０以下である場合、転動体６３は、外輪６１の溝部６１ｃにおける溝深さの最も深い位置や、内輪６２の溝部６２ｃにおける溝深さの最も深い位置で、外輪６１の溝部６１ｃや内輪６２の溝部６２ｃに接触する。即ち、軸受６０の残留隙間Ｃｅが０以下である場合は、外輪６１や内輪６２と、転動体６３とは、軸受６０の径方向において最も近づいた状態で互いに接触することになる。
【0105】
軸受６０の外輪６１と内輪６２とが、この状態から軸方向に相対移動するためには、外輪６１や内輪６２が、転動体６３に対して径方向に僅かに離れる必要があるが、本実施形態では、軸受６０には径方向予圧Ｐｒが付与されている。このため、外輪６１と内輪６２とは、転動体６３に対して径方向に離れ難くなっているため、軸受６０に軸方向予圧Ｐａが付与された場合でも、外輪６１と内輪６２は転動体６３に対して、それぞれの溝部６１ｃ、６２ｃにおける、溝深さが最も深い位置が接触する状態が維持されやすい。
【0106】
つまり、外輪６１と内輪６２は、図１１に示すように転動体６３に対して、それぞれの溝部６１ｃ、６２ｃにおける、軸方向における中央付近の位置が接触する状態が維持され、転動体６３は、外輪６１や内輪６２に対して、軸受６０の軸方向における転動体６３の中心付近の位置で接触する状態が維持されやすい。換言すると、外輪６１の溝部６１ｃや内輪６２の溝部６２ｃに対する転動体６３の接触部Ａは、軸受６０の径方向における転動体６３の端部付近に位置することになる。この場合、転動体６３が転がりながら外輪６１と内輪６２とが相対回転をする際に、接触部Ａの位置における転動体６３の回転速度と、外輪６１や内輪６２の回転速度とは、ほぼ同じ速度となるため、外輪６１や内輪６２と転動体６３との摩擦抵抗が小さくなり、軸受６０のフリクションが小さくなる。
【0107】
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。
【0108】
また、本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４０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。
【0109】
トルク検出部４０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。
【0110】
トルク検出部４０は、マグネット４１が入力軸８２ａに取り付けられ、ステータ４４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４０が有するマグネット４１とステータ４４も、相対的に回転をする。マグネット４１とステータ４４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。
【0111】
マグネット４１とステータ４４とが相対回転した場合は、マグネット４１からステータ４４に作用する磁束が変化する。ステータ４４の近傍に配置される集磁ヨーク５１は、マグネット４１からステータ４４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４１とステータ４４が相対回転をした際には、ステータ４４の近傍に配置される集磁ヨーク５１は、マグネット４１からステータ４４に作用する磁束の変化を検出することができる。
【0112】
このように、集磁ヨーク５１で検出する、マグネット４１からステータ４４に対して作用する磁束は、マグネット４１とステータ４４との相対回転の角度に応じて変化する。ホールＩＣ５３は、集磁ヨーク５１によって検出したマグネット４１とステータ４４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４０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４０は、マグネット４１からステータ４４に作用する磁束の変化を集磁ヨーク５１とホールＩＣ５３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。
【0113】
ＥＣＵ９０は、トルク検出部４０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４０のホールＩＣ５３からＥＣＵ９０に伝達された電気信号は、マグネット４１とステータ４４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４０のホールＩＣ５３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ＩＣ５３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。
【0114】
即ち、ＥＣＵ９０は、トルク検出部４０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。
【0115】
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、６５によって支持されながら回転をする。その際に、軸受６０には、第１ハウジング２１と出力軸８２ｂとより軸方向予圧Ｐａが付与されており、軸受６５には、第２ハウジング３１と出力軸８２ｂとより軸方向予圧Ｐａが付与されている。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、軸受６５は、外輪６６と転動体６８、及び転動体６８と内輪６７とが、それぞれ接触した状態で維持される。
【0116】
これにより、軸受６０、６５とで出力軸８２ｂを支持する際の軸方向の支持剛性を高めることができ、出力軸８２ｂに固定されるステータ４４のフランジ部４５と、集磁ヨーク５１との軸方向におけるギャップを一定に維持することができる。従って、トルク検出部４０によって検出する操舵トルクの出力特性が、ステータ４４と集磁ヨーク５１とのギャップが変化することに起因して変化することを抑制することができる。
【0117】
また、軸受６０、６５は、それぞれ外輪６１、６６と転動体６３、６８、及び転動体６３、６８と内輪６２、６７とが接触した状態で維持されるため、車両の走行時の振動が軸受６０、６５に伝わった場合でも、外輪６１、６６と転動体６３、６８や、転動体６３、６８と内輪６２、６７とが衝突しないようになっている。これにより、軸受６０、６５は、振動が軸受６０、６５に伝わった場合でも、外輪６１、６６や内輪６２、６７と転動体６３、６８とが衝突した際における騒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。
【0118】
さらに、軸受６０、６５は、出力軸８２ｂに圧入されることにより径方向予圧Ｐｒが付与され、軸受６０、６５がハウジング２０に固定されていない状態における残留隙間Ｃｅが０以下になっている。このため、軸受６０、６５は、ハウジング２０に固定されることにより軸方向予圧Ｐａが付与される状態においても、外輪６１、６６と内輪６２、６７は転動体６３、６８に対して、それぞれの溝部における、溝深さが最も深い位置が接触する状態が維持される。これにより、軸受６０、６５は、軸方向予圧Ｐａが付与されている状態においても、外輪６１、６６や内輪６２、６７と転動体６３、６８との摩擦抵抗が小さくなり、軸受６０、６５のフリクションが小さくなる。従って、軸受６０、６５によって回転自在に支持をする、ステアリングシャフト８２が回転をする際におけるフリクションを低減することができる。
【0119】
次に、残留隙間Ｃｅの大きさごとの軸方向予圧Ｐａとフリクションとの関係について説明する。図１２は、フリクションの試験を行う際の出力軸８２ｂ周りの断面図である。発明者らは、軸受６０、６５の残留隙間Ｃｅの大きさごとに、軸方向予圧Ｐａとフリクションとの関係についての試験を行った。フリクションの測定は、図１２に示すように、出力軸８２ｂの周りから入力軸８２ａとトーションバー８２ｃ、電動モータ９１、ウォームホイール９４を取り外し、出力軸８２ｂが２つの軸受６０、６５のみで支持され、他の部品から力を受けない状態で測定する。
【0120】
フリクションの測定は、このように２つの軸受６０、６５のみで支持する出力軸８２ｂに、トルクメータ付きモータ２００を連結部材２１０によって連結することにより行う。即ち、トルクメータ付きモータ２００によって出力軸８２ｂを回転させながら、トルクメータ付きモータ２００が有するトルクメータで検出する検出値に基づいて、フリクションの測定を行う。詳しくは、出力軸８２ｂの回転について、下記の式（１）の運動方程式が成り立つ。
【0121】
【数1】
【0122】
また、出力軸８２ｂを等速で回転させる場合については、下記の式（２）の式が成り立つ。
【0123】
【数2】
【0124】
即ち、図１２に示すように、２つの軸受６０、６５のみで支持する出力軸８２ｂにトルクメータ付きモータ２００を連結し、出力軸８２ｂを等速で回転させながら、トルクメータ付きモータ２００が有するトルクメータによってトルクを検出することで、軸受６０、６５の摩擦トルクを検出することができる。
【0125】
図１３は、軸方向予圧量とフリクションとの関係を示す説明図である。内部隙間Ｃｉが２０μｍの軸受６０、６５の残留隙間Ｃｅを、＋１５μｍ、０μｍ、－１５μｍの３種類の大きさで組み付け、残留隙間Ｃｅごとに軸方向予圧量を変化させながら図１２に示す手法でフリクションを測定すると、図１３に示すような特性が得られる。この場合における軸方向予圧量は、軸受６０、６５に対して軸方向予圧Ｐａを付与する際における、軸受６０、６５の外輪６１、６６や内輪６２、６７に対する軸方向の押し込み量になっている。軸方向予圧量は、図５に示す距離Ｄａと距離Ｄｂがそれぞれ基準値となる場合の軸方向予圧量を中央値とし、各部品が公差を有することに伴って、軸方向予圧量も値が大きくなる側と小さくなる側とにそれぞれ公差分のレンジを有している。
【0126】
これらの条件で軸受６０、６５のフリクションを測定すると、軸方向予圧量が中央値よりも小さい場合は、いずれの残留隙間Ｃｅにおいてもフリクションはあまり大きくならず、軸方向予圧量が中央値よりも大きい場合は、いずれの残留隙間Ｃｅにおいても軸方向予圧量が大きくなるに従ってフリクションは増加する。
【0127】
一方で、異なる残留隙間Ｃｅのフリクション同士を比較すると、軸受６０、６５の残留隙間Ｃｅが＋１５μｍの場合は、残留隙間Ｃｅが０μｍの場合や－１５μｍの場合と比較して、軸方向予圧量が中央値よりも大きい場合における、軸方向予圧量の増加に対するフリクションの増加の度合いが大幅に大きくなる。即ち、軸受６０、６５の残留隙間Ｃｅが０μｍの場合や－１５μｍの場合は、残留隙間Ｃｅが＋１５μｍの場合と比較して、軸方向予圧量が大きくなってもフリクションは増加し難くなっている。
【0128】
このため、例えば、軸受６０、６５のフリクションに、製品として許容できる上限値が設定されている場合、残留隙間Ｃｅが＋１５μｍの軸受６０、６５では、軸方向予圧量が中央値よりも僅かに大きくなっただけで、フリクションが上限値を超えてしまうことが考えられる。この場合、軸受６０、６５の軸方向予圧量が公差レンジの範囲内になるように組み立てられていたとしても、フリクションが上限値を超えてしまうことにより、操舵装置８０の製品としての要求値を満たすことができなくなる。
【0129】
これに対し、残留隙間Ｃｅが０μｍや－１５μｍの軸受６０、６５では、軸方向予圧量が中央値より大きくなっても、フリクションの増加が緩やかであるため、フリクションは上限値を超え難くなる。このため、残留隙間Ｃｅが０μｍや－１５μｍの軸受６０、６５では、軸方向予圧量が公差レンジの範囲内になるように組み立てられていれば、操舵装置８０の製品としての要求値を満たし易くなる。
【0130】
図１４は、残留隙間Ｃｅとフリクションとの関係を示す説明図である。図１４は、複数の残留隙間Ｃｅで、軸方向予圧量を異ならせた場合におけるフリクションの大きさを示す説明図になっている。残留隙間Ｃｅが０μｍより大きい軸受６０、６５では、軸方向予圧量が大きい場合でも小さい場合でも、フリクションは図１４に示すように、残留隙間Ｃｅが大きくなるに従って大きくなる。特に、軸方向予圧量が大きい場合は、残留隙間Ｃｅが大きくなるに従って、軸受６０、６５のフリクションは大幅に大きくなる。
【0131】
これに対し、残留隙間Ｃｅが０μｍ以下の軸受６０、６５では、軸方向予圧量が大きい場合でも小さい場合でも、図１４に示すようにフリクションは大きくなり難くなる。即ち、残留隙間Ｃｅが小さい軸受６０、６５では、残留隙間Ｃｅが小さくなるに従って、つまり、外輪６１、６６や内輪６２、６７と転動体６３、６８との径方向の接触圧が大きくなるに従って、フリクションは大きくなる傾向にあるが、大きさの変化の度合いは、残留隙間Ｃｅが０μｍより大きい軸受６０、６５よりも小さくなっている。
【0132】
以上の理由から、軸受６０、６５の残留隙間Ｃｅを０μｍ以下にした場合は、残留隙間Ｃｅを０μｍより大きくした場合と比較して、軸受６０、６５に軸方向予圧Ｐａを付与した際におけるフリクションが小さくなる。
【0133】
以上のように、本実施形態に係るトルクセンサ装置１０では、ハウジング２０と出力軸８２ｂは、軸受６０、６５の外輪６１、６６がハウジング２０に固定されて内輪６２、６７が出力軸８２ｂに固定される状態において、外輪６１、６６と内輪６２、６７とに対して軸方向予圧Ｐａを付与している。これにより、トルク検出部４０のステータ４４が固定される出力軸８２ｂを軸受６０、６５によって支持する際における軸方向の支持剛性を高めることができる。また、軸受６０、６５は、径方向予圧Ｐｒが付与されることにより残留隙間Ｃｅが０以下になっている。これにより、軸受６０、６５の外輪６１、６６と内輪６２、６７とが、転動体６３、６８を介して相対回転をする際のフリクションを、軸方向予圧Ｐａが付与されている状態においても小さくすることができるため、ステアリングシャフト８２が回転をする際におけるフリクションを低減することができる。この結果、フリクションの増加を抑えつつ、ステアリングシャフト８２の軸方向の支持剛性を高めることができる。
【0134】
また、径方向予圧Ｐｒが付与される軸受６０、６５は、内輪６２、６７を出力軸８２ｂに圧入することにより、外輪６１、６６がハウジング２０に固定されていない状態における残留隙間Ｃｅが０以下になっている。これにより、軸受６０、６５の残留隙間Ｃｅが０以下となる状態を容易に実現することができ、軸受６０、６５に軸方向予圧Ｐａが付与されている状態における軸受６０、６５のフリクションを低減することができる。この結果、フリクションの増加を抑えつつ、ステアリングシャフト８２の軸方向の支持剛性を高めることができる。
【0135】
また、第１ハウジング２１は、軸受６０の外輪６１に対して軸方向予圧Ｐａを付与する段部２２を備え、段部２２は、内周面２３ａが外輪６１の外周面６１ｂに対向する大径部２３と、内径が大径部２３の内径よりも小さい小径部２４と、大径部２３と小径部２４とを接続し、前記軸方向における外輪６１の側面６１ａに対向する接続部２５とを有している。このため、第１ハウジング２１は、段部２２が有する大径部２３の内側に軸受６０を配置し、軸受６０の外輪６１の側面６１ａに対して段部２２の接続部２５が当接することにより、外輪６１に対して軸方向予圧Ｐａを付与することができる。これにより、段部２２が有する大径部２３の内側に配置し、外輪６１の側面６１ａに接続部２５を当接させた軸受６０の外輪６１と転動体６３、及び転動体６３と内輪６２とを、それぞれ接触させた状態にすることができる。この結果、ステアリングシャフト８２の軸方向の支持剛性を高めることができる。
【0136】
また、段部２２が有する小径部２４の内径は、ステータ４４の外径より大きく、且つ、外輪６１の外径より小さくなっている。これにより、段部２２の接続部２５によって外輪６１に対して軸方向予圧Ｐａを付与することを可能にしつつ、ステータ４４が組み付けられた出力軸８２ｂの周囲に第１ハウジング２１を配置する際に、小径部２４がステータ４４に当接することを抑制することができる。この結果、組み立て性を確保しつつ、ステアリングシャフト８２の軸方向の支持剛性を高めることができる。
【0137】
また、出力軸８２ｂは、軸受６０、６５の内輪６２、６７を圧入する部分に対して径方向における外側に突出する径方向凸部８２ｂｃを有しており、出力軸８２ｂは、径方向凸部８２ｂｃが内輪６２、６７の側面６２ａ、６７ａに当接することにより、内輪６２、６７に対して軸方向予圧Ｐａを付与することができる。これにより、軸受６０、６５の近傍に、例えば、ウォームホイール９４が位置する際に、ウォームホイール９４が僅かに位置ずれをして配置された場合でも、ウォームホイール９４の配置状態に関わらず、径方向凸部８２ｂｃによって内輪６２、６７に対して軸方向予圧Ｐａを付与することができる。従って、径方向凸部８２ｂｃに対して内輪６２、６７の側面６２ａ、６７ａを当接させて圧入した軸受６０、６５の内輪６２、６７と転動体６３、６８、及び転動体６３、６８と外輪６１、６６とを、それぞれ接触させた状態にすることができる。この結果、ステアリングシャフト８２の軸方向の支持剛性を高めることができる。
【0138】
また、ステアリングシャフト８２は、入力軸８２ａと、トーションバー８２ｃを介して入力軸８２ａに連結される出力軸８２ｂとを有し、出力軸８２ｂには、ウォームホイール９４が固定され、径方向予圧Ｐｒが付与される軸受６０、６５は、出力軸８２ｂを回転自在に支持する。このため、ウォームホイール９４に補助操舵トルクが伝わることにより、ウォームホイール９４から出力軸８２ｂに対して軸方向の力が作用する場合でも、軸受６０、６５は、出力軸８２ｂの軸方向の移動を抑制すると共に、フリクションが小さい状態で出力軸８２ｂを回転自在に支持することができる。この結果、フリクションの増加を抑えつつ、ステアリングシャフト８２の軸方向の支持剛性を高めることができる。
【0139】
また、ハウジング２０は、第１ハウジング２１と第２ハウジング３１とを有し、第１ハウジング２１と第２ハウジング３１とには、軸受６０、６５がそれぞれ固定され、軸方向予圧Ｐａは、第１ハウジング２１と第２ハウジング３１とが連結されることにより、軸受６０と軸受６５とに対してそれぞれ付与される。これにより、複数の軸受６０、６５に対して容易に軸方向予圧Ｐａを付与することができる。この結果、ステアリングシャフト８２の軸方向の支持剛性を高めることができる。
【0140】
また、本実施形態に係るトルクセンサ装置１０の製造方法は、第１工程で出力軸８２ｂを軸受６０、６５の内輪６２、６７に圧入することにより、軸受６０、６５に対して径方向予圧Ｐｒを付与し、軸受６０、６５の外輪６１、６６がハウジング２０に固定されていない状態における軸受６０、６５の残留隙間を０以下にする。これにより、軸受６０、６５の外輪６１、６６と内輪６２、６７とが転動体６３、６８を介して相対回転をする際のフリクションを低減することができる。さらに第２工程で、軸受６０、６５の残留隙間を０以下にした状態で軸受６０、６５の外輪６１、６６をハウジング２０に固定することにより、ハウジング２０と出力軸８２ｂとによって軸受６０、６５の外輪６１、６６と内輪６２、６７とに対して軸方向予圧Ｐａを付与する。これにより、トルク検出部４０のステータ４４が固定される出力軸８２ｂを軸受６０、６５によって支持する際における軸方向の支持剛性を、フリクションを抑えたまま高めることができる。この結果、フリクションの増加を抑えつつ、出力軸８２ｂの軸方向の支持剛性を高めることができる。
【0141】
［変形例］
なお、上述した実施形態では、軸受６０、６５を出力軸８２ｂへ圧入することによって径方向予圧Ｐｒを付与することにより、残留隙間Ｃｅが０以下になっているが、軸受６０、６５は、出力軸８２ｂへの圧入以外によって残留隙間Ｃｅが０以下になるようにしてもよい。径方向予圧Ｐｒが付与される軸受６０、６５は、例えば、外輪６１、６６をハウジング２０に圧入することにより、内輪６２がステアリングシャフト８２に固定されていない状態における残留隙間Ｃｅが０以下であってもよい。軸受６０、６５は、ハウジング２０とステアリングシャフト８２とのうち、いずれか一方から径方向予圧Ｐｒが付与されることにより、他方に固定されていない状態における軸受６０、６５の残留隙間Ｃｅが０以下となるように構成されていればよい。
なお、上述した実施形態では、軸受６０、６５を出力軸８２ｂへ圧入することによって径方向予圧Ｐｒを付与することにより、残留隙間Ｃｅが０以下になっているが、軸受６０、６５は、出力軸８２ｂへの圧入以外によって残留隙間Ｃｅが０以下になるようにしてもよい。径方向予圧Ｐｒが付与される軸受６０、６５は、例えば、外輪６１、６６をハウジング２０に圧入することにより、内輪６２がステアリングシャフト８２に固定されていない状態における残留隙間Ｃｅが０以下であってもよい。軸受６０、６５は、ハウジング２０とステアリングシャフト８２とのうち、いずれか一方から径方向予圧Ｐｒが付与されることにより、他方に固定されていない状態における軸受６０、６５の残留隙間Ｃｅが０以下となるように構成されていればよい。
【0142】
また、上述した実施形態では、軸受６０と軸受６５との双方に径方向予圧Ｐｒが付与されることにより、双方の軸受６０、６５の残留隙間Ｃｅが０以下になっているが、双方の軸受６０、６５の残留隙間Ｃｅが０以下でなくてもよい。軸受は、ステアリングシャフト８２を回転自在に支持する軸受のうち、少なくとも１つの軸受に対して、ハウジング２０とステアリングシャフト８２とのいずれか一方から径方向予圧Ｐｒが付与されることにより、当該軸受が他方に固定されていない状態における残留隙間Ｃｅが０以下となるように構成されていればよい。軸受６０、６５のサイズが異なり、軸受６０、６５の内部隙間に差があるような場合には、内部隙間の大きい方の軸受に径方向予圧Ｐｒを付与し、残留隙間Ｃｅを減少させておくことが好ましい。
【0143】
また、上述した実施形態では、軸受６０、６５を出力軸８２ｂへ圧入して径方向予圧Ｐｒを付与した際の残留隙間Ｃｅが０以下になっているが、軸受６０、６５に径方向予圧Ｐｒを付与した際の残留隙間Ｃｅは、所定の条件を満たせば０以上であってもよい。
【0144】
図１５は、実施形態に係るトルクセンサ装置１０の変形例であり、軸受６０に径方向予圧Ｐｒが付与された状態における軸受６０の詳細図である。図１６は、実施形態に係るトルクセンサ装置１０の変形例であり、図１５に示す軸受６０に軸方向予圧Ｐａが付与された状態を示す説明図である。例えば、軸受６０が、図１６に示すようにハウジング２０と出力軸８２ｂとの双方に固定されて軸方向予圧Ｐａが付与された状態で出力軸８２ｂが回転している状態における、外輪６１と内輪６２と転動体６３との径方向の隙間を有効隙間Ｃｆと定義する場合に、軸受６０は、有効隙間Ｃｆが０以下であり、且つ、残留隙間Ｃｅと内部隙間Ｃｉ（図７参照）との差分が、有効隙間Ｃｆと残留隙間Ｃｅとの差分より大きければ、軸受６０が出力軸８２ｂに圧入されてハウジング２０に固定されていない状態における残留隙間Ｃｅは、図１５に示すように０以上であってもよい。つまり、軸受６０、６５は、ハウジング２０とステアリングシャフト８２との双方に固定されて径方向予圧Ｐｒと軸方向予圧Ｐａとが付与されている状態における有効隙間Ｃｆが０以下であり、且つ、残留隙間Ｃｅと内部隙間Ｃｉとの差分が、有効隙間Ｃｆと残留隙間Ｃｅとの差分より大きければ、軸受６０、６５がハウジング２０とステアリングシャフト８２とのいずれか一方に固定されていない状態における残留隙間Ｃｅは、０以上であってもよい。
【0145】
軸受６０、６５は、ハウジング２０とステアリングシャフト８２とのいずれか一方に固定されていない状態における残留隙間Ｃｅが０以上であっても、有効隙間Ｃｆが０以下であり、且つ、残留隙間Ｃｅと内部隙間Ｃｉとの差分が有効隙間Ｃｆと残留隙間Ｃｅとの差分より大きくなるように構成されることにより、軸受６０、６５に軸方向予圧Ｐａが付与された際における、外輪６１、６６と内輪６２、６７との軸方向の相対移動を抑えことができる。即ち、軸受６０、６５は、残留隙間Ｃｅと内部隙間Ｃｉとの差分が、有効隙間Ｃｆと残留隙間Ｃｅとの差分より大きくなるように構成されることにより、軸受６０、６５に径方向予圧Ｐｒが付与されて軸方向予圧Ｐａが付与されていない状態における外輪６１、６６と内輪６２、６７と転動体６３、６８との径方向における距離を極力小さくすることができる。このため、軸受６０、６５は、径方向予圧Ｐｒが付与されて軸方向予圧Ｐａが付与されていない状態においても、外輪６１、６６と転動体６３、６８、及び内輪６２、６７と転動体６３、６８の軸方向におけるガタを小さくすることができる。
【0146】
これにより、径方向予圧Ｐｒが付与された状態の軸受６０、６５は、ハウジング２０とステアリングシャフト８２との双方に固定されて軸方向予圧Ｐａが付与された際に、外輪６１、６６と転動体６３、６８と内輪６２、６７とは、互いに軸方向に大きく相対移動することなく、軸受６０、６５の径方向において大きく近づいた状態で互いに接触する。このため、軸受６０、６５は、外輪６１、６６や内輪６２、６７の溝部の軸方向における中央付近の位置と、軸方向における転動体６３の中心付近の位置とが接触する状態が維持されやすくなるため、軸受６０、６５のフリクションを小さくすることができる。従って、フリクションの増加を抑えつつ、ステアリングシャフト８２の軸方向の支持剛性を高めることができる。
【0147】
また、上述した実施形態では、操舵装置８０は、ステアリングシャフト８２にアシスト力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であるが、これに限定されない。操舵装置８０は、例えば、ピニオンギヤ８８ａにアシスト力が付与されるシングルピニオンアシスト方式や、ピニオンギヤ８８ａとは異なる位置でラックバー８８ｂに噛み合う第２ピニオンギヤ（図示省略）を備え、第２ピニオンギヤにアシスト力が付与されるデュアルピニオン方式の電動パワーステアリング装置でもよい。また、操舵装置８０は、ボールネジによりラックバー８８ｂにアシスト力を付与するボールネジ式など、ピニオンを介さずにラックバー８８ｂにアシスト力を付与する種類のラックアシスト式の電動パワーステアリング装置でもよい。操舵装置８０は、トルク検出部４０のステータ４４が固定されるシャフトを回転自在に支持する軸受に径方向予圧Ｐｒが付与されることにより軸受の残留隙間Ｃｅが０以下となるように構成されていれば、電動パワーステアリング装置の種類は問わない。
【0148】
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】
【0149】
１０ トルクセンサ装置
２０ ハウジング
２１ 第１ハウジング
２２ 段部
２３ 大径部
２４ 小径部
２５ 接続部
３１ 第２ハウジング
３２ 内周面
３３ 突出部
４０ トルク検出部
４１ マグネット
４４ ステータ
４５ フランジ部
４６ ティース部
５０ センサハウジング
５１ 集磁ヨーク
５３ ホールＩＣ
５４ 回路基板
６０、６５ 軸受
６１、６６ 外輪
６１ａ、６６ａ 側面
６１ｂ、６６ｂ 外周面
６１ｃ、６２ｃ 溝部
６２、６７ 内輪
６２ａ、６７ａ 側面
６３、６８ 転動体
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
８２ｂｃ 径方向凸部
８２ｃ トーションバー
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
２０ ハウジング
２１ 第１ハウジング
２２ 段部
２３ 大径部
２４ 小径部
２５ 接続部
３１ 第２ハウジング
３２ 内周面
３３ 突出部
４０ トルク検出部
４１ マグネット
４４ ステータ
４５ フランジ部
４６ ティース部
５０ センサハウジング
５１ 集磁ヨーク
５３ ホールＩＣ
５４ 回路基板
６０、６５ 軸受
６１、６６ 外輪
６１ａ、６６ａ 側面
６１ｂ、６６ｂ 外周面
６１ｃ、６２ｃ 溝部
６２、６７ 内輪
６２ａ、６７ａ 側面
６３、６８ 転動体
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
８２ｂｃ 径方向凸部
８２ｃ トーションバー
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
【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】